JP2000153333A - カップ形金属素材に対する塑性加工法 - Google Patents
カップ形金属素材に対する塑性加工法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結体１６とダイス孔７９との心合せを容易
に、且つ正確に行って、圧縮圧が低くても精密な塑性加
工をスムーズに行う。 【解決手段】 底部６１と、その底部６１と一体の筒部
６２とよりなるカップ形焼結体１６に塑性加工を施すに
当り、焼結体１６として、筒部６２外周面が、開口部分
６５から底部６１に向って先細りとなる外周テーパ面６
７に形成されたものを用意し、その焼結体１６の外周テ
ーパ面６７をダイス孔７９の開口部８０に係合させ、次
いでポンチ８８とダイス７４との協働で、筒部６２に絞
り加工を施し、また底部６１にアプセット加工を施す。
に、且つ正確に行って、圧縮圧が低くても精密な塑性加
工をスムーズに行う。 【解決手段】 底部６１と、その底部６１と一体の筒部
６２とよりなるカップ形焼結体１６に塑性加工を施すに
当り、焼結体１６として、筒部６２外周面が、開口部分
６５から底部６１に向って先細りとなる外周テーパ面６
７に形成されたものを用意し、その焼結体１６の外周テ
ーパ面６７をダイス孔７９の開口部８０に係合させ、次
いでポンチ８８とダイス７４との協働で、筒部６２に絞
り加工を施し、また底部６１にアプセット加工を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカップ形金属素材、
つまり底部と、その底部と一体の筒部とよりなるカップ
形金属素材に対する塑性加工法に関する。
つまり底部と、その底部と一体の筒部とよりなるカップ
形金属素材に対する塑性加工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、前記カップ形金属素材としては、
スポット溶接機における電極チップ用カップ形焼結体が
知られている。この場合、焼結体における筒部の外径
は、その全長に亘って等径に形成されている。
スポット溶接機における電極チップ用カップ形焼結体が
知られている。この場合、焼結体における筒部の外径
は、その全長に亘って等径に形成されている。
【０００３】そして、焼結体に対する塑性加工に当って
は、ダイス孔の内径を焼結体の外径よりも大に形成し
て、ポンチとダイスとの協働で、筒部に拡径加工を施
し、また底部にアプセット加工を施すもので、これによ
り電極チップを得る。
は、ダイス孔の内径を焼結体の外径よりも大に形成し
て、ポンチとダイスとの協働で、筒部に拡径加工を施
し、また底部にアプセット加工を施すもので、これによ
り電極チップを得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来法の
ように拡径加工を行うと、大きな側圧を生じる。またダ
イス孔の内径が焼結体の筒部の外径よりも大に設定され
ていることから、焼結体とダイス孔との心合せを正確に
行うことが難しく、したがって心ずれ状態でアプセット
を行う関係から大きな圧縮圧を必要とし、プレス機の大
型化および設備コストの上昇の外に、歪の局在化を免れ
なかった。
ように拡径加工を行うと、大きな側圧を生じる。またダ
イス孔の内径が焼結体の筒部の外径よりも大に設定され
ていることから、焼結体とダイス孔との心合せを正確に
行うことが難しく、したがって心ずれ状態でアプセット
を行う関係から大きな圧縮圧を必要とし、プレス機の大
型化および設備コストの上昇の外に、歪の局在化を免れ
なかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はカップ形金属素
材とダイス孔との心合せを容易に、且つ正確に行って、
圧縮圧が低くても精密な絞り加工とアプセット加工とを
スムーズに行うことが可能な前記塑性加工法を提供する
ことを目的とする。
材とダイス孔との心合せを容易に、且つ正確に行って、
圧縮圧が低くても精密な絞り加工とアプセット加工とを
スムーズに行うことが可能な前記塑性加工法を提供する
ことを目的とする。
【０００６】前記目的を達成するため本発明によれば、
カップ形金属素材として、底部と、その底部と一体の筒
部とよりなり、前記筒部の外周面が、開口部分から前記
底部に向って先細りとなる外周テーパ面に形成されたも
のを用意し、先ず、前記カップ形金属素材の外周テーパ
面をダイス孔の開口部に係合させ、次いでポンチとダイ
スとの協働で前記筒部に絞り加工を施し、また前記底部
にアプセット加工を施す、カップ形金属素材に対する塑
性加工法が提供される。
カップ形金属素材として、底部と、その底部と一体の筒
部とよりなり、前記筒部の外周面が、開口部分から前記
底部に向って先細りとなる外周テーパ面に形成されたも
のを用意し、先ず、前記カップ形金属素材の外周テーパ
面をダイス孔の開口部に係合させ、次いでポンチとダイ
スとの協働で前記筒部に絞り加工を施し、また前記底部
にアプセット加工を施す、カップ形金属素材に対する塑
性加工法が提供される。
【０００７】前記のような手段を採用すると、金属素材
のテーパ面をダイス孔の開口部に係合させるだけで、両
者間の心合せを容易に、且つ正確に行うことが可能であ
る。この状態で筒部に絞り加工を施すと、筒部とポンチ
との心合せが行われた状態で筒部がポンチに密着するの
で、筒部の内、外周面が精密に、且つスムーズに成形さ
れる。
のテーパ面をダイス孔の開口部に係合させるだけで、両
者間の心合せを容易に、且つ正確に行うことが可能であ
る。この状態で筒部に絞り加工を施すと、筒部とポンチ
との心合せが行われた状態で筒部がポンチに密着するの
で、筒部の内、外周面が精密に、且つスムーズに成形さ
れる。
【０００８】次いで、金属素材はダイス孔との心合せが
行われた状態でポンチにガイドされ、その状態で底部に
アプセット加工が施されるので、低い圧縮圧で歪の均一
な製品を得ることができる。
行われた状態でポンチにガイドされ、その状態で底部に
アプセット加工が施されるので、低い圧縮圧で歪の均一
な製品を得ることができる。
【０００９】ダイスとしては、そのダイス孔の開口部
が、金属素材の筒部の外周テーパ面とテーパ角度が等し
いテーパ孔部に形成されているものを用いるのが望まし
い。ダイス孔の開口部をこのようなテーパ孔部に形成す
ると、金属素材とダイス孔との心合せを一層容易、且つ
正確にし、また絞り加工開始時におけるプレス機偏荷重
による金属素材のずれを防止することができる。
が、金属素材の筒部の外周テーパ面とテーパ角度が等し
いテーパ孔部に形成されているものを用いるのが望まし
い。ダイス孔の開口部をこのようなテーパ孔部に形成す
ると、金属素材とダイス孔との心合せを一層容易、且つ
正確にし、また絞り加工開始時におけるプレス機偏荷重
による金属素材のずれを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に示すスポット溶接機の電極
部１において、そのチップホルダ２は外管３と、その内
部に存する内管４とよりなる。外管３先端のテーパ部５
に、電極チップ６がその深い第１テーパ孔部７を嵌合さ
せて取付けられている。内管４の内部は電極チップ用冷
却水の供給路８であって、その出口から、第１テーパ孔
部７よりもテーパ角度の大きな浅い第２テーパ孔部９に
向けて供給された冷却水は電極チップ６を冷却した後、
内、外管４，３間の戻し路１０を経て図示しない冷却器
に導かれる。
部１において、そのチップホルダ２は外管３と、その内
部に存する内管４とよりなる。外管３先端のテーパ部５
に、電極チップ６がその深い第１テーパ孔部７を嵌合さ
せて取付けられている。内管４の内部は電極チップ用冷
却水の供給路８であって、その出口から、第１テーパ孔
部７よりもテーパ角度の大きな浅い第２テーパ孔部９に
向けて供給された冷却水は電極チップ６を冷却した後、
内、外管４，３間の戻し路１０を経て図示しない冷却器
に導かれる。
【００１１】電極チップ６は、肉厚の底部１１と、その
底部１１と一体の筒部１２とより略カップ形に形成され
る。底部１１は、筒部１２に連なる等径部分１３と、そ
の等径部分１３に連なる半球体部分１４とよりなる。筒
部１２の外径は、その全長に亘って等径である。
底部１１と一体の筒部１２とより略カップ形に形成され
る。底部１１は、筒部１２に連なる等径部分１３と、そ
の等径部分１３に連なる半球体部分１４とよりなる。筒
部１２の外径は、その全長に亘って等径である。
【００１２】電極チップ６の製造に当っては、先ず、図
２（ａ）に示すカップ形圧粉体１５を成形し、次いでカ
ップ形圧粉体１５に焼結処理を施して図２（ｂ）に示す
カップ形焼結体（金属素材）１６を製造し、その後焼結
体１６にサイジングを施して図１に示すカップ形電極チ
ップ６を得る、といった手段が採用される。
２（ａ）に示すカップ形圧粉体１５を成形し、次いでカ
ップ形圧粉体１５に焼結処理を施して図２（ｂ）に示す
カップ形焼結体（金属素材）１６を製造し、その後焼結
体１６にサイジングを施して図１に示すカップ形電極チ
ップ６を得る、といった手段が採用される。
【００１３】圧粉体１５は底部１７と、その底部１７と
一体の筒部１８とよりカップ形に形成される。底部１７
は、筒部１８に連なる等径部分１９と、その等径部分１
９に連なるテーパ部分２０とよりなる。筒部１８の内、
外周面は、それぞれ開口部分２１から底部１７に向って
先細りとなる内、外周テーパ面２２，２３に形成され
る。実施例では、外周テーパ面２３は軸線方向に一連に
形成されているが、内周テーパ面２２は段付面であっ
て、筒部１８の内周側には、電極チップ６の第１，第２
テーパ孔部７，９に対応して深い第１テーパ孔部２４
と、それよりもテーパ角度の大きな浅い第２テーパ孔部
２５とが存在する。
一体の筒部１８とよりカップ形に形成される。底部１７
は、筒部１８に連なる等径部分１９と、その等径部分１
９に連なるテーパ部分２０とよりなる。筒部１８の内、
外周面は、それぞれ開口部分２１から底部１７に向って
先細りとなる内、外周テーパ面２２，２３に形成され
る。実施例では、外周テーパ面２３は軸線方向に一連に
形成されているが、内周テーパ面２２は段付面であっ
て、筒部１８の内周側には、電極チップ６の第１，第２
テーパ孔部７，９に対応して深い第１テーパ孔部２４
と、それよりもテーパ角度の大きな浅い第２テーパ孔部
２５とが存在する。
【００１４】図３は圧粉体１５を成形するための成形装
置２６を示し、その装置２６は次のように構成されてい
る。即ち、装置本体２７の上下方向に延びる中心孔２８
内に中空支持筒２９が立設され、その中心孔２８内にお
いて、中空支持筒２９の上方にダイス３０が配置され
る。ダイス３０は、中空支持筒２９と略同一外径の大径
部３１と、その下面に突設された小径部３２とよりな
り、その小径部３２が中空支持筒２９の孔部３３に摺動
自在に嵌合される。
置２６を示し、その装置２６は次のように構成されてい
る。即ち、装置本体２７の上下方向に延びる中心孔２８
内に中空支持筒２９が立設され、その中心孔２８内にお
いて、中空支持筒２９の上方にダイス３０が配置され
る。ダイス３０は、中空支持筒２９と略同一外径の大径
部３１と、その下面に突設された小径部３２とよりな
り、その小径部３２が中空支持筒２９の孔部３３に摺動
自在に嵌合される。
【００１５】中空支持筒２９の上部に、母線方向に延び
る複数の切欠き状溝３４が円周上等間隔に形成され、各
溝３４の底面３５とダイス３０の環状段面３６との間に
コイルばね３７が圧縮状態で配設される。環状段部３６
に、複数のロッド３８が突設され、各ロッド３８はコイ
ルばね３７の伸縮をガイドすべく各コイルばね３７を貫
通し、その下端部が中空支持筒２９に形成されて溝底面
３５に開口する孔部３９に挿入される。また装置本体２
７の上面に、各コイルばね３７によるダイス３０の上昇
量を制限する板状ストッパ４１が複数のボルト４０1 に
より固定される。このように構成することによって、ダ
イス３０はフローティング・ダイスとして機能する。
る複数の切欠き状溝３４が円周上等間隔に形成され、各
溝３４の底面３５とダイス３０の環状段面３６との間に
コイルばね３７が圧縮状態で配設される。環状段部３６
に、複数のロッド３８が突設され、各ロッド３８はコイ
ルばね３７の伸縮をガイドすべく各コイルばね３７を貫
通し、その下端部が中空支持筒２９に形成されて溝底面
３５に開口する孔部３９に挿入される。また装置本体２
７の上面に、各コイルばね３７によるダイス３０の上昇
量を制限する板状ストッパ４１が複数のボルト４０1 に
より固定される。このように構成することによって、ダ
イス３０はフローティング・ダイスとして機能する。
【００１６】ダイス３０において、そのダイス孔４２
は、ダイス３０上面に開口し、且つ下方に向って先細り
の浅い第１テーパ孔部４３と、その小径端と同一直径の
第１等径孔部４４と、圧粉体１５における筒部１８の外
周テーパ面２３に対応する第２テーパ孔部４５と、圧粉
体１５における底部１７の等径部分１９に対応する第２
等径孔部４６と、圧粉体１５における底部１７のテーパ
部分２０に対応する第３テーパ孔部４８とよりなる。そ
の第３テーパ孔部４８は、第２等径孔部４６に下方から
摺動自在に嵌合された下部ポンチ４７の上端面に形成さ
れている。板状ストッパ４１に、第１テーパ孔部４３と
同一のテーパ角度を有する原料粉投入兼ポンチ挿入用テ
ーパ孔４９が形成されている。
は、ダイス３０上面に開口し、且つ下方に向って先細り
の浅い第１テーパ孔部４３と、その小径端と同一直径の
第１等径孔部４４と、圧粉体１５における筒部１８の外
周テーパ面２３に対応する第２テーパ孔部４５と、圧粉
体１５における底部１７の等径部分１９に対応する第２
等径孔部４６と、圧粉体１５における底部１７のテーパ
部分２０に対応する第３テーパ孔部４８とよりなる。そ
の第３テーパ孔部４８は、第２等径孔部４６に下方から
摺動自在に嵌合された下部ポンチ４７の上端面に形成さ
れている。板状ストッパ４１に、第１テーパ孔部４３と
同一のテーパ角度を有する原料粉投入兼ポンチ挿入用テ
ーパ孔４９が形成されている。
【００１７】上部ポンチ５０はポンチ本体５１と、その
一端側に設けられた加工部５２とを有し、その加工部５
２は、ダイス孔４２の第１テーパ孔部４３に嵌合する短
い第１テーパ部５３と、ダイス孔４２の第１等径孔部４
４に嵌合する等径部５４と、圧粉体１５の第１テーパ孔
部２４に対応する第２テーパ部５５と、圧粉体１５の第
２テーパ孔部２５に対応する第３テーパ部５６とよりな
る。
一端側に設けられた加工部５２とを有し、その加工部５
２は、ダイス孔４２の第１テーパ孔部４３に嵌合する短
い第１テーパ部５３と、ダイス孔４２の第１等径孔部４
４に嵌合する等径部５４と、圧粉体１５の第１テーパ孔
部２４に対応する第２テーパ部５５と、圧粉体１５の第
２テーパ孔部２５に対応する第３テーパ部５６とよりな
る。
【００１８】前記ダイス３０および上、下部ポンチ５
０，４７は押型５７を構成し、その下部ポンチ４７はノ
ックアウトピンを兼ねている。
０，４７は押型５７を構成し、その下部ポンチ４７はノ
ックアウトピンを兼ねている。
【００１９】圧粉体１５の成形に当っては、図３に示す
ように、ダイス３０が各コイルばね３７の弾発力により
上昇して板状ストッパ４１に当接しているので、そのダ
イス孔４２の第２等径孔部４６の長さが圧粉体１５の等
径部分１９の長さよりも長くなるように下部ポンチ４７
を位置決め固定する。
ように、ダイス３０が各コイルばね３７の弾発力により
上昇して板状ストッパ４１に当接しているので、そのダ
イス孔４２の第２等径孔部４６の長さが圧粉体１５の等
径部分１９の長さよりも長くなるように下部ポンチ４７
を位置決め固定する。
【００２０】次いで、ダイス孔４２内に金属粉末と潤滑
剤とよりなる原料粉５８を、その表面が第１等径孔部４
４内に位置するように入れる。この場合、金属粉末とし
ては、９８．５重量％のＣｕ粉末、１．４重量％のＣｒ
粉末および０．１重量％のＡｇ粉末よりなる導電性混合
粉末が用いられ、また潤滑剤としては、混合粉末に対し
て０．０３重量％のステアリン酸アンモニウムが用いら
れる。
剤とよりなる原料粉５８を、その表面が第１等径孔部４
４内に位置するように入れる。この場合、金属粉末とし
ては、９８．５重量％のＣｕ粉末、１．４重量％のＣｒ
粉末および０．１重量％のＡｇ粉末よりなる導電性混合
粉末が用いられ、また潤滑剤としては、混合粉末に対し
て０．０３重量％のステアリン酸アンモニウムが用いら
れる。
【００２１】その後、上部ポンチ５０を下降させると、
その加工部５２の第１テーパ部５３がダイス孔４２の第
１テーパ孔部４３に当接するまでの間、加工部５２の等
径部５４、第２テーパ部５５および第３テーパ部５６
と、ダイス孔４２の第１等径孔部４４、第２テーパ孔部
４５、第２等径孔部４６および第３テーパ孔部４８との
協働で原料粉５８に圧縮成形加工が施される。これは、
１回の圧縮工程における１次段階であり、筒部１８は、
その形状が定められると共に圧縮力Ｆの分力ｆ1により
その厚さ方向に強圧されるので、その高密度化が達成さ
れる。また底部１７の対応部は前記圧縮力Ｆおよび筒部
１８側から前記対応部に向かう圧縮力Ｆの分力ｆ2 によ
り縮径流入する原料粉によって強圧される。
その加工部５２の第１テーパ部５３がダイス孔４２の第
１テーパ孔部４３に当接するまでの間、加工部５２の等
径部５４、第２テーパ部５５および第３テーパ部５６
と、ダイス孔４２の第１等径孔部４４、第２テーパ孔部
４５、第２等径孔部４６および第３テーパ孔部４８との
協働で原料粉５８に圧縮成形加工が施される。これは、
１回の圧縮工程における１次段階であり、筒部１８は、
その形状が定められると共に圧縮力Ｆの分力ｆ1により
その厚さ方向に強圧されるので、その高密度化が達成さ
れる。また底部１７の対応部は前記圧縮力Ｆおよび筒部
１８側から前記対応部に向かう圧縮力Ｆの分力ｆ2 によ
り縮径流入する原料粉によって強圧される。
【００２２】引続く上部ポンチ５０の下降により、図
３、鎖線示のようにその加工部５２の第１テーパ部５３
がダイス孔４２の第１テーパ孔部４３に嵌合すると、図
４に示すように上部ポンチ５０とダイス３０とが共に下
降する２次段階となり、この段階では、主として底部１
７の対応部に圧縮成形加工が施される。そして、ダイス
３０が中空支持筒２９に当接すると、２次段階が終了し
て圧粉体１５の成形も完了する。このダイス３０の下降
による２次段階においては底部１７の対応部に上、下部
ポンチ５０，４７による両押しと同様の圧縮効果が現出
するので、底部１７はその厚さ方向に強圧される。
３、鎖線示のようにその加工部５２の第１テーパ部５３
がダイス孔４２の第１テーパ孔部４３に嵌合すると、図
４に示すように上部ポンチ５０とダイス３０とが共に下
降する２次段階となり、この段階では、主として底部１
７の対応部に圧縮成形加工が施される。そして、ダイス
３０が中空支持筒２９に当接すると、２次段階が終了し
て圧粉体１５の成形も完了する。このダイス３０の下降
による２次段階においては底部１７の対応部に上、下部
ポンチ５０，４７による両押しと同様の圧縮効果が現出
するので、底部１７はその厚さ方向に強圧される。
【００２３】このようにして得られた圧粉体１５におい
て、その筒部１８の相対密度は６５％であり、底部１７
のそれは７５％であった。
て、その筒部１８の相対密度は６５％であり、底部１７
のそれは７５％であった。
【００２４】前記のようにダイス３０をフローティング
支持すると、ダイス３０を固定し、且つ下部ポンチ４７
を可動に構成した場合に比べて低コスト化を図ることが
できる。また下部ポンチ４７を固定すると共に、図２
（ａ）における等径部分１９と図３の第２等径孔部４６
を等長とし、それに応じて第１等径孔部４４を長くして
ダイス３０を固定した場合には、前記１次段階のみが現
出し、この段階のみで底部１７は、その厚さ方向に前記
圧縮力Ｆおよび筒部１８側から底部１７に向かう圧縮力
Ｆの分力ｆ2 により縮径流入する原料粉量の増加によっ
て強圧されるので、筒部１８同様に底部１７の高密度化
が達成される。この密度は両押しの場合と同等である。
支持すると、ダイス３０を固定し、且つ下部ポンチ４７
を可動に構成した場合に比べて低コスト化を図ることが
できる。また下部ポンチ４７を固定すると共に、図２
（ａ）における等径部分１９と図３の第２等径孔部４６
を等長とし、それに応じて第１等径孔部４４を長くして
ダイス３０を固定した場合には、前記１次段階のみが現
出し、この段階のみで底部１７は、その厚さ方向に前記
圧縮力Ｆおよび筒部１８側から底部１７に向かう圧縮力
Ｆの分力ｆ2 により縮径流入する原料粉量の増加によっ
て強圧されるので、筒部１８同様に底部１７の高密度化
が達成される。この密度は両押しの場合と同等である。
【００２５】前記圧粉体１５に対する焼結処理は真空式
焼結炉を用いて行われ、その処理条件は焼結温度１０７
３℃、処理時間２時間である。この焼結処理において圧
粉体１５に収縮が生じるが、図２（ｂ）に示すように焼
結体１６の形態は圧粉体１５のそれと略同じである。
焼結炉を用いて行われ、その処理条件は焼結温度１０７
３℃、処理時間２時間である。この焼結処理において圧
粉体１５に収縮が生じるが、図２（ｂ）に示すように焼
結体１６の形態は圧粉体１５のそれと略同じである。
【００２６】即ち、焼結体１６は底部６１と、その底部
６１と一体の筒部６２とよりカップ形に形成される。底
部６１は、筒部６２に連なる等径部分６３と、その等径
部分６３に連なるテーパ部分６４とよりなる。筒部６２
の内、外周面はそれぞれ開口部分６５から底部６１に向
って先細りとなる内、外周テーパ面６６，６７に形成さ
れる。実施例では、外周テーパ面６７は軸線方向に一連
に形成されているが、内周テーパ面６６は段付面であっ
て、筒部６２の内周側には、電極チップ６の第１，第２
テーパ孔部７，９に対応して深い第１テーパ孔部６８
と、それよりもテーパ角度の大きな浅い第２テーパ孔部
６９とが存在する。
６１と一体の筒部６２とよりカップ形に形成される。底
部６１は、筒部６２に連なる等径部分６３と、その等径
部分６３に連なるテーパ部分６４とよりなる。筒部６２
の内、外周面はそれぞれ開口部分６５から底部６１に向
って先細りとなる内、外周テーパ面６６，６７に形成さ
れる。実施例では、外周テーパ面６７は軸線方向に一連
に形成されているが、内周テーパ面６６は段付面であっ
て、筒部６２の内周側には、電極チップ６の第１，第２
テーパ孔部７，９に対応して深い第１テーパ孔部６８
と、それよりもテーパ角度の大きな浅い第２テーパ孔部
６９とが存在する。
【００２７】図５は絞り−アプセット加工装置７０を示
し、その装置７０は次のように構成されている。即ち、
装置本体７１の上下方向に延びる中心孔７２内に中空支
持筒７３が立設され、その中心孔７２内において、中空
支持筒７３にダイス７４が支持される。ダイス７４はそ
の下面に円形突出部７５を有し、その突出部７５が中空
支持筒７３の上部開口に嵌合され、また突出部７５回り
の環状段面７６がその環状上端面７７に当接する。ダイ
ス７４の上端部には押え板７８が被せられ、その押え板
７８は装置本体７１に複数のボルト４０2 により固定さ
れる。
し、その装置７０は次のように構成されている。即ち、
装置本体７１の上下方向に延びる中心孔７２内に中空支
持筒７３が立設され、その中心孔７２内において、中空
支持筒７３にダイス７４が支持される。ダイス７４はそ
の下面に円形突出部７５を有し、その突出部７５が中空
支持筒７３の上部開口に嵌合され、また突出部７５回り
の環状段面７６がその環状上端面７７に当接する。ダイ
ス７４の上端部には押え板７８が被せられ、その押え板
７８は装置本体７１に複数のボルト４０2 により固定さ
れる。
【００２８】ダイス７４において、そのダイス孔７９
は、ダイス７４上面に開口する開口部であると共に下方
に向って先細りで、且つ焼結体１６における筒部６２の
外周テーパ面６７とテーパ角度が等しいテーパ孔部８０
と、その小径端と同一直径で、電極チップ６の筒部１２
および底部１１の等径部分１３に対応する等径孔部８１
と、その等径孔部８１に連なって電極チップ６の半球体
部分１４に対応する半球状凹部８２とよりなる。テーパ
孔部８０の開口縁には面取りが施されている。等径孔部
８１の内径は、焼結体１６の等径部分６３の外径よりも
大に設定されており、これにより等径部分６３およびテ
ーパ部分６４、したがって底部６１にアプセットを施す
ことができる。半球状凹部８２は、等径孔部８１に連な
る曲面８３と、ノックアウトピン８５先端の曲面８６と
より形成される。そのノックアウトピン８５は、等径孔
部８１と同軸上に在り、且つそれよりも小径の孔部８４
に下方から摺動自在に嵌合され、これによりノックアウ
トピン８５はダイス７４の一部を構成する。押え板７８
に、テーパ孔部８０に連なる焼結体装入兼ポンチ挿入用
孔８７が形成されている。
は、ダイス７４上面に開口する開口部であると共に下方
に向って先細りで、且つ焼結体１６における筒部６２の
外周テーパ面６７とテーパ角度が等しいテーパ孔部８０
と、その小径端と同一直径で、電極チップ６の筒部１２
および底部１１の等径部分１３に対応する等径孔部８１
と、その等径孔部８１に連なって電極チップ６の半球体
部分１４に対応する半球状凹部８２とよりなる。テーパ
孔部８０の開口縁には面取りが施されている。等径孔部
８１の内径は、焼結体１６の等径部分６３の外径よりも
大に設定されており、これにより等径部分６３およびテ
ーパ部分６４、したがって底部６１にアプセットを施す
ことができる。半球状凹部８２は、等径孔部８１に連な
る曲面８３と、ノックアウトピン８５先端の曲面８６と
より形成される。そのノックアウトピン８５は、等径孔
部８１と同軸上に在り、且つそれよりも小径の孔部８４
に下方から摺動自在に嵌合され、これによりノックアウ
トピン８５はダイス７４の一部を構成する。押え板７８
に、テーパ孔部８０に連なる焼結体装入兼ポンチ挿入用
孔８７が形成されている。
【００２９】ポンチ８８はポンチ本体８９と、その一端
側に設けられた加工部９０とを有し、その加工部９０は
ダイス孔７９の等径孔部８１に嵌合する等径部９１と、
その等径部９１に連なって電極チップ６の第１テーパ孔
部７に対応する第１テーパ部９２と、電極チップ６の第
２テーパ孔部９に対応する第２テーパ部９３とよりな
る。
側に設けられた加工部９０とを有し、その加工部９０は
ダイス孔７９の等径孔部８１に嵌合する等径部９１と、
その等径部９１に連なって電極チップ６の第１テーパ孔
部７に対応する第１テーパ部９２と、電極チップ６の第
２テーパ孔部９に対応する第２テーパ部９３とよりな
る。
【００３０】焼結体１６のサイジングに当っては、図５
に示すように焼結体１６の底部６１をダイス孔７９の等
径孔部８１に遊嵌し、また筒部６２を、その外周テーパ
面６７を介してダイス孔７９のテーパ孔部８０に係合さ
せる。これにより焼結体１６の軸線とダイス孔７９の軸
線とが同一直線上に位置するように両者１６，７９の心
合せが行われる。
に示すように焼結体１６の底部６１をダイス孔７９の等
径孔部８１に遊嵌し、また筒部６２を、その外周テーパ
面６７を介してダイス孔７９のテーパ孔部８０に係合さ
せる。これにより焼結体１６の軸線とダイス孔７９の軸
線とが同一直線上に位置するように両者１６，７９の心
合せが行われる。
【００３１】ポンチ８８の下降により、その加工部９０
の第２テーパ部９３が焼結体１６の第２テーパ孔部６９
に当接してその焼結体１６を押圧すると、図６に示すよ
うに、焼結体１６が等径孔部８１に押込まれてその筒部
６２に絞り加工が施される。これにより、筒部６２とポ
ンチ８８との心合わせが行われた状態で筒部６２がポン
チ８８の第１，第２テーパ部９２，９３に密着するの
で、筒部６２の内外周面が精密に、且つスムーズに成形
される。
の第２テーパ部９３が焼結体１６の第２テーパ孔部６９
に当接してその焼結体１６を押圧すると、図６に示すよ
うに、焼結体１６が等径孔部８１に押込まれてその筒部
６２に絞り加工が施される。これにより、筒部６２とポ
ンチ８８との心合わせが行われた状態で筒部６２がポン
チ８８の第１，第２テーパ部９２，９３に密着するの
で、筒部６２の内外周面が精密に、且つスムーズに成形
される。
【００３２】次いで、焼結体１６はダイス孔７９との心
合わせが行われた状態でポンチ８８にガイドされ、その
状態で、図７に示すように底部６１にアプセット加工が
施されるので、低い圧縮圧で歪の均一な電極チップ６を
得ることができる。この電極チップ６は、その歪の均一
化に起因して、結晶格子歪が少なく、高い電気伝導度を
有する。
合わせが行われた状態でポンチ８８にガイドされ、その
状態で、図７に示すように底部６１にアプセット加工が
施されるので、低い圧縮圧で歪の均一な電極チップ６を
得ることができる。この電極チップ６は、その歪の均一
化に起因して、結晶格子歪が少なく、高い電気伝導度を
有する。
【００３３】因に焼結体１６の筒部６２を等径に形成し
て、その筒部６２に拡径加工を、また底部にアプセット
加工を施すと、その筒部６２の外径と等径孔部８１の内
径との関係から前記心合せを正確に行うことが難しく、
ダイス応力は１９２８Ｎ／mm 2 であったが、筒部６２の
外周面を前記のように外周テーパ面６７に形成すると、
そのダイス応力は６９９Ｎ／mm2 で十分であった。
て、その筒部６２に拡径加工を、また底部にアプセット
加工を施すと、その筒部６２の外径と等径孔部８１の内
径との関係から前記心合せを正確に行うことが難しく、
ダイス応力は１９２８Ｎ／mm 2 であったが、筒部６２の
外周面を前記のように外周テーパ面６７に形成すると、
そのダイス応力は６９９Ｎ／mm2 で十分であった。
【００３４】ダイス孔７９の開口部を前記のようにテー
パ孔部８０に形成すると、焼結体１６とダイス孔７９と
の心合せを一層容易、且つ正確にし、また絞り加工開始
時におけるプレス機偏荷重による焼結体１６のずれを防
止することができる。ただし、焼結体１６の心合せの実
行という点からは開口部はテーパ孔部である必要はな
く、所定の半径を有する円弧面でもよい。
パ孔部８０に形成すると、焼結体１６とダイス孔７９と
の心合せを一層容易、且つ正確にし、また絞り加工開始
時におけるプレス機偏荷重による焼結体１６のずれを防
止することができる。ただし、焼結体１６の心合せの実
行という点からは開口部はテーパ孔部である必要はな
く、所定の半径を有する円弧面でもよい。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、前記のような手段を採
用することによって、カップ形金属素材とダイス孔との
心合せを容易に、且つ正確に行って、圧縮圧が低くても
精密な絞り加工とアプセット加工とをスムーズに行うこ
とが可能な前記塑性加工法を提供することができる。
用することによって、カップ形金属素材とダイス孔との
心合せを容易に、且つ正確に行って、圧縮圧が低くても
精密な絞り加工とアプセット加工とをスムーズに行うこ
とが可能な前記塑性加工法を提供することができる。
【図１】スポット溶接機における電極部の縦断面図であ
る。
る。
【図２】（ａ）は圧粉体の縦断面図、（ｂ）は焼結体の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】圧粉体成形装置において、ダイス孔に原料粉を
入れた状態を示す縦断面図である。
入れた状態を示す縦断面図である。
【図４】圧粉体成形装置において、成形終了時を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図５】絞り−アプセット加工装置において、ダイス孔
に焼結体を設置した状態を示す縦断面図である。
に焼結体を設置した状態を示す縦断面図である。
【図６】絞り−アプセット加工装置において、加工中間
段階を示す縦断面図である。
段階を示す縦断面図である。
【図７】絞り−アプセット加工装置において、加工終了
時を示す縦断面図である。
時を示す縦断面図である。
１６……焼結体（金属素材） ６１……底部 ６２……筒部 ６５……開口部分 ６７……外周テーパ面 ７４……ダイス ７９……ダイス孔 ８０……テーパ孔部（開口部） ８８……ポンチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E087 AA08 AA10 BA20 BA23 CA08 CA17 CA31 CA33 CC01 EA32 EB03 EB10 EC11 EC22 EC37 EC46 EC50 HB05 4K018 CA17 KA37
Claims (2)
- 【請求項１】 カップ形金属素材（１６）として、底部
（６１）と、その底部（６１）と一体の筒部（６２）と
よりなり、前記筒部（６２）の外周面が、開口部分（６
５）から前記底部（６１）に向って先細りとなる外周テ
ーパ面（６７）に形成されたものを用意し、先ず、前記
カップ形金属素材（１６）の外周テーパ面（６７）をダ
イス孔（７９）の開口部に係合させ、次いでポンチ（８
８）とダイス（７４）との協働で前記筒部（６２）に絞
り加工を施し、また前記底部（６１）にアプセット加工
を施すことを特徴とするカップ形金属素材に対する塑性
加工法。 - 【請求項２】 前記ダイス（７４）として、前記ダイス
孔（７９）の開口部が、前記筒部（６２）の外周テーパ
面（６７）とテーパ角度が等しいテーパ孔部（８０）に
形成されているものを用いる、請求項１記載のカップ形
金属素材に対する塑性加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32710998A JP3652530B2 (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | カップ形金属素材に対する塑性加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32710998A JP3652530B2 (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | カップ形金属素材に対する塑性加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000153333A true JP2000153333A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3652530B2 JP3652530B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=18195404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32710998A Expired - Fee Related JP3652530B2 (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | カップ形金属素材に対する塑性加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3652530B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014237139A (ja) * | 2013-06-06 | 2014-12-18 | 昭和電工株式会社 | 鍛造金型 |
-
1998
- 1998-11-17 JP JP32710998A patent/JP3652530B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014237139A (ja) * | 2013-06-06 | 2014-12-18 | 昭和電工株式会社 | 鍛造金型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3652530B2 (ja) | 2005-05-25 |
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