JP2001105086A - 鍛造用金型およびその製造方法 - Google Patents
鍛造用金型およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】生産効率を向上させることができるとともに、
所定の面精度を得ることのできる鍛造用金型およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】ダイケース１０のテーパ面１２およびダイ
ス１６のテーパ面１８に対して、荒加工処理を行い（ス
テップＳ１１）、次いで、熱処理を施し（ステップＳ１
２）、基準切削加工処理を行った後（ステップＳ１
３）、所定の面精度となるべく条件で切削仕上げ加工処
理を行う（ステップＳ１４）。
所定の面精度を得ることのできる鍛造用金型およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】ダイケース１０のテーパ面１２およびダイ
ス１６のテーパ面１８に対して、荒加工処理を行い（ス
テップＳ１１）、次いで、熱処理を施し（ステップＳ１
２）、基準切削加工処理を行った後（ステップＳ１
３）、所定の面精度となるべく条件で切削仕上げ加工処
理を行う（ステップＳ１４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイケースに対し
て製品形状部を有するダイスを圧入してなる鍛造用金型
およびその製造方法に関する。
て製品形状部を有するダイスを圧入してなる鍛造用金型
およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、冷間鍛造用金型として、ダイ
ケースに対して製品形状部の形成されたダイスを圧入し
たものが知られている（特開昭６３−２３０２４４号公
報参照）。
ケースに対して製品形状部の形成されたダイスを圧入し
たものが知られている（特開昭６３−２３０２４４号公
報参照）。
【０００３】例えば、図１に示すように、ダイケース１
０は、内周部にテーパ面１２を有し、製品形状部１４を
備えるダイス１６は、外周部にテーパ面１８を有する。
ダイス１６は、図２に示すように、ダイケース１０に圧
入されることで補強支持される。
０は、内周部にテーパ面１２を有し、製品形状部１４を
備えるダイス１６は、外周部にテーパ面１８を有する。
ダイス１６は、図２に示すように、ダイケース１０に圧
入されることで補強支持される。
【０００４】ここで、テーパ面１２および１８が高精度
に形成されていないと、ダイケース１０とダイス１６と
の間にかじりやがたが生じてしまう。かじりがあると、
ダイス１６の交換に支障を来してしまう。また、がたが
あると、不良品の発生やダイス１６の損傷の原因とな
る。さらに、成形時において、ダイケース１０とダイス
１６とが離脱しないよう、適度な面粗度および精度も要
求される。
に形成されていないと、ダイケース１０とダイス１６と
の間にかじりやがたが生じてしまう。かじりがあると、
ダイス１６の交換に支障を来してしまう。また、がたが
あると、不良品の発生やダイス１６の損傷の原因とな
る。さらに、成形時において、ダイケース１０とダイス
１６とが離脱しないよう、適度な面粗度および精度も要
求される。
【０００５】そこで、テーパ面１２および１８は、従
来、図３に示すようにして形成されていた。
来、図３に示すようにして形成されていた。
【０００６】先ず、テーパ面１２および１８が荒加工処
理される（ステップＳ１）。次いで、熱処理が加えら
れ、所定の硬度に形成された後（ステップＳ２）、切削
機により基準となる切削加工処理が施される（ステップ
Ｓ３）。さらに、前記切削機により切削加工による仕上
げ処理が行われ（ステップＳ４）、最後に、研磨機によ
る研磨仕上げ加工処理が施される（ステップＳ５）。
理される（ステップＳ１）。次いで、熱処理が加えら
れ、所定の硬度に形成された後（ステップＳ２）、切削
機により基準となる切削加工処理が施される（ステップ
Ｓ３）。さらに、前記切削機により切削加工による仕上
げ処理が行われ（ステップＳ４）、最後に、研磨機によ
る研磨仕上げ加工処理が施される（ステップＳ５）。
【０００７】ところで、このようにして各テーパ面１２
および１８を所定の面精度に形成する場合、切削機によ
る切削加工の後に研磨機による研磨作業を行うため、切
削機を研磨機に交換する作業が必要となる。そのため、
段取り工程が煩雑となり、生産性を低下させるととも
に、コストが高騰する要因となっていた。
および１８を所定の面精度に形成する場合、切削機によ
る切削加工の後に研磨機による研磨作業を行うため、切
削機を研磨機に交換する作業が必要となる。そのため、
段取り工程が煩雑となり、生産性を低下させるととも
に、コストが高騰する要因となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の不具
合を解消するためになされたもので、生産効率を向上さ
せることができるとともに、所定の面精度を得ることの
できる鍛造用金型およびその製造方法を提供することを
目的とする。
合を解消するためになされたもので、生産効率を向上さ
せることができるとともに、所定の面精度を得ることの
できる鍛造用金型およびその製造方法を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明では、ダイケースの内周部のテーパ面およ
び／またはダイスの外周部のテーパ面を、所定の切削条
件からなる切削加工によって仕上げ処理することによ
り、研磨仕上げ処理工程を省き、あるいは、短縮して効
率的に金型を製造することができる。
めに、本発明では、ダイケースの内周部のテーパ面およ
び／またはダイスの外周部のテーパ面を、所定の切削条
件からなる切削加工によって仕上げ処理することによ
り、研磨仕上げ処理工程を省き、あるいは、短縮して効
率的に金型を製造することができる。
【００１０】この場合、切削加工における切削速度を８
０ｍ／ｍｉｎよりも遅くすると、テーパ面の表面が荒
れ、１２０ｍ／ｍｉｎよりも速くすると、工具にびびり
が生じ切削面が波打つ状態となる。また、工具の切り込
み量を０．０５ｍｍよりも小さくすると、切り込み不良
となり、０．１ｍｍよりも大きくすると、工具が折損す
る等の不具合が生じる。さらに、工具の送り量を０．１
ｍｍよりも小さくすると、摩擦熱の発生によりかじりが
生じ、０．２ｍｍよりも大きくすると、工具に対する切
削抵抗の増大による折損等の不具合が生じる。従って、
切削条件は、切削速度８０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、切り込
み量０．０５〜０．１ｍｍ、送り量０．１〜０．２ｍｍ
とし、これによって研磨仕上げと同等の面精度を得るこ
とができる。
０ｍ／ｍｉｎよりも遅くすると、テーパ面の表面が荒
れ、１２０ｍ／ｍｉｎよりも速くすると、工具にびびり
が生じ切削面が波打つ状態となる。また、工具の切り込
み量を０．０５ｍｍよりも小さくすると、切り込み不良
となり、０．１ｍｍよりも大きくすると、工具が折損す
る等の不具合が生じる。さらに、工具の送り量を０．１
ｍｍよりも小さくすると、摩擦熱の発生によりかじりが
生じ、０．２ｍｍよりも大きくすると、工具に対する切
削抵抗の増大による折損等の不具合が生じる。従って、
切削条件は、切削速度８０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、切り込
み量０．０５〜０．１ｍｍ、送り量０．１〜０．２ｍｍ
とし、これによって研磨仕上げと同等の面精度を得るこ
とができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】第１の実施形態では、図１および
図２に示すダイケース１０のテーパ面１２が図３のフロ
ーチャートに従い、従来と同等の方法によって形成され
る一方、ダイス１６のテーパ面１８が図４に示すフロー
チャートに従って形成される。
図２に示すダイケース１０のテーパ面１２が図３のフロ
ーチャートに従い、従来と同等の方法によって形成され
る一方、ダイス１６のテーパ面１８が図４に示すフロー
チャートに従って形成される。
【００１２】ダイケース１０の場合、先ず、図１に示す
形状からなるクロモリ鋼のテーパ面１２を荒加工処理し
た後（ステップＳ１）、約ＨＲＣ４０の硬度（ＨＲＣ
は、Ｃ型ロックウェル硬さを表す。）となるように熱処
理を施す（ステップＳ２）。次に、テーパ面１２に対し
て、切削機により基準となる切削加工処理を施す（ステ
ップＳ３）。さらに、前記切削機により切削加工による
仕上げ処理が行われ（ステップＳ４）、最後に、研磨機
により、好ましくは０．５〜５．０μｍＲｍａｘの表面
粗さが得られるように研磨仕上げ加工処理が施される
（ステップＳ５）。本実施形態では、１．５μｍＲｍａ
ｘのテーパ面１２を得た。
形状からなるクロモリ鋼のテーパ面１２を荒加工処理し
た後（ステップＳ１）、約ＨＲＣ４０の硬度（ＨＲＣ
は、Ｃ型ロックウェル硬さを表す。）となるように熱処
理を施す（ステップＳ２）。次に、テーパ面１２に対し
て、切削機により基準となる切削加工処理を施す（ステ
ップＳ３）。さらに、前記切削機により切削加工による
仕上げ処理が行われ（ステップＳ４）、最後に、研磨機
により、好ましくは０．５〜５．０μｍＲｍａｘの表面
粗さが得られるように研磨仕上げ加工処理が施される
（ステップＳ５）。本実施形態では、１．５μｍＲｍａ
ｘのテーパ面１２を得た。
【００１３】なお、表面粗さの単位「μｍＲｍａｘ」
は、テーパ面１２の断面曲線から基準長さだけ抜き取っ
た部分（抜き取り部分）の平均線に平行な２直線で抜き
取り部分を挟んだとき、この２直線の間隔を断面曲線の
縦倍率の方向に測定し、この値をμｍで表したものをい
う（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９８２に基づく。）。
は、テーパ面１２の断面曲線から基準長さだけ抜き取っ
た部分（抜き取り部分）の平均線に平行な２直線で抜き
取り部分を挟んだとき、この２直線の間隔を断面曲線の
縦倍率の方向に測定し、この値をμｍで表したものをい
う（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９８２に基づく。）。
【００１４】一方、ダイス１６の場合、製品形状部１４
が形成された工具鋼からなるダイス１６のテーパ面１８
を荒加工処理した後（ステップＳ１１）、約ＨＲＣ６０
の硬度となるように熱処理を施す（ステップＳ１２）。
次に、テーパ面１８に対して、切削機により基準となる
切削加工処理を施す（ステップＳ１３）。さらに、前記
切削機により、好ましくは０．５〜５．０μｍＲｍａｘ
の表面粗さが得られるように切削加工による仕上げ処理
が行われる（ステップＳ１４）。本実施形態では、切削
速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み量０．０７ｍｍ、送り
量０．１４ｍｍで切削加工による仕上げ処理を行い、こ
の仕上げ処理により、１．０μｍＲｍａｘのテーパ面１
８を得た。
が形成された工具鋼からなるダイス１６のテーパ面１８
を荒加工処理した後（ステップＳ１１）、約ＨＲＣ６０
の硬度となるように熱処理を施す（ステップＳ１２）。
次に、テーパ面１８に対して、切削機により基準となる
切削加工処理を施す（ステップＳ１３）。さらに、前記
切削機により、好ましくは０．５〜５．０μｍＲｍａｘ
の表面粗さが得られるように切削加工による仕上げ処理
が行われる（ステップＳ１４）。本実施形態では、切削
速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み量０．０７ｍｍ、送り
量０．１４ｍｍで切削加工による仕上げ処理を行い、こ
の仕上げ処理により、１．０μｍＲｍａｘのテーパ面１
８を得た。
【００１５】以上のようにしてダイケース１０のテーパ
面１２およびダイス１６のテーパ面１８を形成した後、
ダイス１６をダイケース１０に圧入することにより、鍛
造用金型が得られる。
面１２およびダイス１６のテーパ面１８を形成した後、
ダイス１６をダイケース１０に圧入することにより、鍛
造用金型が得られる。
【００１６】次に、前記のようにして製造された鍛造用
金型の製品精度の検証結果を示す。検証方法としては、
ダイス１６の真円度、ダイス１６の軸傾斜角度、テーパ
面１８の傾斜角度、テーパ面１８の真直度をそれぞれ測
定し、実用管理範囲と比較した。
金型の製品精度の検証結果を示す。検証方法としては、
ダイス１６の真円度、ダイス１６の軸傾斜角度、テーパ
面１８の傾斜角度、テーパ面１８の真直度をそれぞれ測
定し、実用管理範囲と比較した。
【００１７】図５は、図２に示す圧入状態にあるダイス
１６のテーパ面１８の基準円２０に対する横断面外周形
状２２の実測値をｘ−ｙ平面で表したものである。この
場合、基準円２０に対する誤差の実用管理範囲が１０μ
ｍであるのに対して、最大誤差が７．３μｍであり、ダ
イス１６の真円度は、実用管理範囲内となっている。
１６のテーパ面１８の基準円２０に対する横断面外周形
状２２の実測値をｘ−ｙ平面で表したものである。この
場合、基準円２０に対する誤差の実用管理範囲が１０μ
ｍであるのに対して、最大誤差が７．３μｍであり、ダ
イス１６の真円度は、実用管理範囲内となっている。
【００１８】表１は、ダイス１６の２つの試料に対し
て、ダイス１６の基準線（軸線）に対する傾斜角度Ｋを
測定した結果と、図５に示す各位置（０，ｙ）、（ｘ，
０）、（０，−ｙ）、（−ｘ，０）におけるテーパ面１
８の基準線（軸線）に対する傾斜角度θ１〜θ４を測定
した結果を示したものである。この場合、実用管理範囲
１′に対して、ダイス１６の傾斜角度Ｋの実測値が０．
００７゜（０．４２′）または０．００８゜（０．４
８′）であり、十分に実用管理範囲内となっている。ま
た、実用管理範囲１゜±１′に対して、テーパ面１８の
傾斜角度θ１〜θ４の実測値が０．９９１゜（１゜−
０．５４′）〜０．９９４゜（１゜−０．３６′）の範
囲であり、十分に実用管理範囲内となっている。
て、ダイス１６の基準線（軸線）に対する傾斜角度Ｋを
測定した結果と、図５に示す各位置（０，ｙ）、（ｘ，
０）、（０，−ｙ）、（−ｘ，０）におけるテーパ面１
８の基準線（軸線）に対する傾斜角度θ１〜θ４を測定
した結果を示したものである。この場合、実用管理範囲
１′に対して、ダイス１６の傾斜角度Ｋの実測値が０．
００７゜（０．４２′）または０．００８゜（０．４
８′）であり、十分に実用管理範囲内となっている。ま
た、実用管理範囲１゜±１′に対して、テーパ面１８の
傾斜角度θ１〜θ４の実測値が０．９９１゜（１゜−
０．５４′）〜０．９９４゜（１゜−０．３６′）の範
囲であり、十分に実用管理範囲内となっている。
【００１９】
【表１】
【００２０】図６は、図２に示す圧入状態にあるダイス
１６のテーパ面１８の基準面に対する誤差の実測値をｚ
−ｙ平面で表したものである。この場合、基準面に対す
る誤差の実用管理範囲１０μｍに対して、誤差の最大値
が３．３μｍであり、テーパ面１８の面直度は、実用管
理範囲内となっている。
１６のテーパ面１８の基準面に対する誤差の実測値をｚ
−ｙ平面で表したものである。この場合、基準面に対す
る誤差の実用管理範囲１０μｍに対して、誤差の最大値
が３．３μｍであり、テーパ面１８の面直度は、実用管
理範囲内となっている。
【００２１】なお、上記のようにして製造された鍛造用
金型を用いて、冷間鍛造成形を２０００ショット行った
結果、成形中におけるダイス１６がダイケース１０から
離脱したり、あるいは、割れが生じることはなかった。
金型を用いて、冷間鍛造成形を２０００ショット行った
結果、成形中におけるダイス１６がダイケース１０から
離脱したり、あるいは、割れが生じることはなかった。
【００２２】次に、第２の実施形態について説明する。
この実施形態では、ダイケース１０およびダイス１６
は、両方とも、図４に示すフローチャートに従い、研磨
仕上げ加工処理を施すことなく形成される。この場合、
ダイス１６は、第１の実施形態と同様にして形成され、
ダイケース１０は、ステップＳ１２の熱処理において、
テーパ面１２を約ＨＲＣ６０の硬度に形成され、残りの
部分を約ＨＲＣ４０の硬度に形成される。また、ダイケ
ース１０は、切削速度１０５ｍ／ｍｉｎ、切り込み量
０．０７ｍｍ、送り量０．１５ｍｍで切削加工による仕
上げ処理を行い（ステップＳ１４）、この仕上げ処理に
より、１．５μｍＲｍａｘの表面粗さからなるテーパ面
１２を得た。
この実施形態では、ダイケース１０およびダイス１６
は、両方とも、図４に示すフローチャートに従い、研磨
仕上げ加工処理を施すことなく形成される。この場合、
ダイス１６は、第１の実施形態と同様にして形成され、
ダイケース１０は、ステップＳ１２の熱処理において、
テーパ面１２を約ＨＲＣ６０の硬度に形成され、残りの
部分を約ＨＲＣ４０の硬度に形成される。また、ダイケ
ース１０は、切削速度１０５ｍ／ｍｉｎ、切り込み量
０．０７ｍｍ、送り量０．１５ｍｍで切削加工による仕
上げ処理を行い（ステップＳ１４）、この仕上げ処理に
より、１．５μｍＲｍａｘの表面粗さからなるテーパ面
１２を得た。
【００２３】前記のようにして形成されたダイケース１
０に対してダイス１６を圧入し、冷間鍛造成形を２００
０ショット行った。その結果、成形中のダイス１６の抜
けや割れが生じることがなく、また、ダイス１６のかじ
りや荷重異常も発生しなかった。
０に対してダイス１６を圧入し、冷間鍛造成形を２００
０ショット行った。その結果、成形中のダイス１６の抜
けや割れが生じることがなく、また、ダイス１６のかじ
りや荷重異常も発生しなかった。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、製造精
度を維持した状態でダイケースまたはダイスの少なくと
も一方に対する研磨仕上げ加工処理を省略することがで
きる。これにより、加工時間の短縮、加工機械の段取り
等に要する時間の削減を実現し、効率的に鍛造用金型を
製造することができる。
度を維持した状態でダイケースまたはダイスの少なくと
も一方に対する研磨仕上げ加工処理を省略することがで
きる。これにより、加工時間の短縮、加工機械の段取り
等に要する時間の削減を実現し、効率的に鍛造用金型を
製造することができる。
【図１】鍛造用金型を構成するダイケースおよびダイス
の圧入前の状態の断面説明図である。
の圧入前の状態の断面説明図である。
【図２】鍛造用金型を構成するダイケースおよびダイス
の圧入後の状態の断面説明図である。
の圧入後の状態の断面説明図である。
【図３】従来技術における鍛造用金型の製造方法を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における鍛造用金型の製造方
法を示すフローチャートである。
法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態の鍛造用金型の製造方法によ
って得られたダイスにおけるテーパ面の真円度の計測結
果の説明図である。
って得られたダイスにおけるテーパ面の真円度の計測結
果の説明図である。
【図６】本発明の実施形態の鍛造用金型の製造方法によ
って得られたダイスにおけるテーパ面の真直度の計測結
果の説明図である。
って得られたダイスにおけるテーパ面の真直度の計測結
果の説明図である。
１０…ダイケース １２、１８…テーパ面 １４…製品形状部 １６…ダイス
Claims (5)
- 【請求項１】内周部に切削加工によって仕上げ処理され
たテーパ面が形成されたダイケースと、 外周部に切削加工によって仕上げ処理されたテーパ面が
形成され、製品形状部を有するダイスと、 を備え、前記ダイケースに対して前記ダイスを圧入して
構成されることを特徴とする鍛造用金型。 - 【請求項２】内周部にテーパ面が形成されたダイケース
と、 外周部にテーパ面が形成され、製品形状部を有するダイ
スと、 を備え、前記ダイケースまたは前記ダイスの一方の前記
テーパ面が切削加工によって仕上げ処理され、他方の前
記テーパ面が研磨加工によって仕上げ処理され、前記ダ
イケースに対して前記ダイスを圧入して構成されること
を特徴とする鍛造用金型。 - 【請求項３】ダイケースに対して製品形状部を有するダ
イスを圧入してなる鍛造用金型の製造方法において、 前記ダイケースの内周部に形成されるテーパ面および前
記ダイスの外周面に形成されるテーパ面は、切削加工に
よって仕上げ処理されることを特徴とする鍛造用金型の
製造方法。 - 【請求項４】ダイケースに対して製品形状部を有するダ
イスを圧入してなる鍛造用金型の製造方法において、 前記ダイケースの内周部に形成されるテーパ面および前
記ダイスの外周面に形成されるテーパ面は、一方が切削
加工によって仕上げ処理され、他方が研磨加工によって
仕上げ処理されることを特徴とする鍛造用金型の製造方
法。 - 【請求項５】請求項３または４のいずれかに記載の方法
において、 前記切削加工は、切削速度８０〜１２０ｍ／ｍｉｎ、切
り込み量０．０５〜０．１ｍｍ、送り量０．１〜０．２
ｍｍの条件で処理されることを特徴とする鍛造用金型の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27979799A JP2001105086A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 鍛造用金型およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27979799A JP2001105086A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 鍛造用金型およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001105086A true JP2001105086A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17616059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27979799A Pending JP2001105086A (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 鍛造用金型およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001105086A (ja) |
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-
1999
- 1999-09-30 JP JP27979799A patent/JP2001105086A/ja active Pending
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