JP2002531272A - 高圧で動作する成形型及び鍛造型に対する乾質潤滑剤の塗布 - Google Patents

高圧で動作する成形型及び鍛造型に対する乾質潤滑剤の塗布

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JP2002531272A
JP2002531272A JP2000586471A JP2000586471A JP2002531272A JP 2002531272 A JP2002531272 A JP 2002531272A JP 2000586471 A JP2000586471 A JP 2000586471A JP 2000586471 A JP2000586471 A JP 2000586471A JP 2002531272 A JP2002531272 A JP 2002531272A
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ダニエル・ジー・フライスビー
デーヴィド・エム・マックレー
ブライアン・ダブリュ・シュナイダー
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ホンダ・オブ・アメリカ・マニュファクチャリング・インコーポレーテッド
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J3/00Lubricating during forging or pressing

Abstract

(57)【要約】 本発明は、打抜プレスの成形型における適切な構成要素に対して乾質潤滑剤を塗布してその成形型の動作中にそうした構成要素に抗する摩擦力を最小化するか、或は、鍛造プレスの鍛造型における適切な構成要素に対して乾質潤滑剤を塗布してその鍛造型の動作中にそうした構成要素に抗する剪断力を最小化する。乾質潤滑剤層は、打抜プレスの型、パンチ、並びに、成形型のバインダの内の任意の1つ或はそれ以上に対して塗布され、硬質クロム層もその乾質潤滑剤層の塗布前にそれにメッキされ得る。乾質潤滑剤層は、本発明の鍛造プレスの鍛造型内におけるキャビティの内面に対して塗布される。乾質潤滑剤は鍛造プレスのパンチにおける外面に対しても塗布され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は高圧を用いて各種スチール部品を製造する打抜プレス及び鍛造プレス
に関し、より詳細には、スクラップを低減するためにそうした打抜プレスの成形
型(フォーミングダイ)への乾質の潤滑剤の塗布、或は、そうした鍛造プレスの
鍛造型(鍛造ダイ)の有効寿命を引き延ばすために鍛造型に乾質の潤滑剤の塗布
に関する。
【0002】 (背景技術) 特定の用途に対して乾質潤滑剤を使用することは当業界において公知である。
例えば、Meyer等の米国特許第3,632,368号、Sargentの米
国特許第4,403,490号、Sargentの米国特許第4,416,13
2号、Badgerの米国特許第4,553,417号、Uematsu等の米
国特許第4,612,128号、並びに、Fujii等の米国特許第5,116
,521号には、乾質潤滑剤を含む潤滑剤をワークピース或は部品(パーツ)が
形成される前のブランク(素材板)等への塗布が開示されている。この乾質潤滑
剤は二硫化モリブデン(MoS2)或は二硫化タングステン(WS2)を含み得る
。ワークピースへの乾質潤滑剤塗布に関わる短所は、追加的なコスト及び手間が
各ワークピースへの乾質潤滑剤塗布に必要とされると共に、部品がワークピース
から形成された後の該部品からの塗布済み潤滑剤の除去に必要とされることであ
る。更に部品からの潤滑剤のそうした除去は追加的な薬品を必要とする可能性が
あり、環境に有害な廃棄物を作り出す可能性がある。
【0003】 Nelsonの米国特許第3,632,368号はベアリングに対する乾質潤
滑剤の塗布を開示している。更にSpearsの米国特許第4,753,094
号はダイキャストモールドから部品を解放する問題の処理のためのダイキャスト
モールドへの乾質潤滑剤の塗布、刃先の鋭さを保留する問題の処理のためのバイ
トへの乾質潤滑剤の塗布、そして、ベアリング間の摩擦を最小化すべく摺動する
ベアリング面への乾質潤滑剤の塗布を開示している。更に、1990年日本、名
古屋での日本国際トライボロジ会議で提出されたBandyopadhyay等
による「Investigation of Tribological Properties of Hard Coatings for Cu
tting Tools」と題する文書は、バイトへの乾質潤滑剤の塗布を開示している。
【0004】 しかしながら先行技術は、成形型内或は鍛造型内への材料の流入で部品を形成
するために高圧を用いる打抜プレスの成形型或は鍛造プレスの鍛造型に対する乾
質潤滑剤の塗布を示唆していない。本出願人による実験が示すことは、打抜プレ
スの成形型における適切な部分への乾質潤滑剤の塗布でスクラップ(屑)に関す
る著しい低減をもたらすことである。更に本出願人による実験が示すことは、鍛
造プレスの鍛造型における適切な部分への乾質潤滑剤の塗布で該鍛造型の一貫し
た延長有効寿命をもたらすことである。
【0005】 (発明の開示) こうして、本発明は、打抜プレスが操作された際にスクラップ発生率が著しく
低減される打抜プレスの成形型に対する乾質潤滑剤の塗布に関すると共に、鍛造
型の有効寿命が一貫して引き延ばされる鍛造プレスの鍛造型に対する乾質潤滑剤
の使用に関する。
【0006】 一般に、本発明は、打抜プレスにおける成形型の(金)型、パンチ、並びに、
バインダの内の少なくとも1つに乾質潤滑剤を塗布する工程を含む。金属ブラン
ク(金属素材板)は、成形型の型及びパンチの間にバインダによって保持される
ことになる。自動車部品等の部品は、金属ブランクがパンチ及び型の間にバイン
ダで保持されている間に型及びパンチが一体となるように、それら型及びパンチ
の内の少なくとも一方を高圧で移動することによって金属ブランクから打ち抜か
れる。成形型の型、パンチ、並びに、バインダの内の少なくとも1つに対する乾
質潤滑剤の1回の塗布で、複数の部品が複数の金属ブランクから作り出される。
【0007】 打抜プレスにおける成形型に対する乾質潤滑剤の塗布で、スクラップ発生率は
著しく低減される。
【0008】 本発明は、乾質潤滑剤の塗布前に、型、パンチ、並びに、バインダの内の少な
くとも1つに硬質クロムをメッキすることで特別有利に使用され得る。
【0009】 本発明の別の局面において、乾質潤滑剤は鍛造プレスのパンチ及び鍛造型に対
して適切に塗布されて該鍛造型の有効寿命を引き延ばす。鍛造型は、鍛造プレス
によって作り出される自動車部品等の部品形状を画成するキャビティを有する。
乾質潤滑剤は鍛造型のキャビティ内面上に塗布される。金属ブランクがその鍛造
型のキャビティ内に据えられる。部品は、金属ブランクにおける金属が変形して
パンチと鍛造型のキャビティとの形状に合致又はその形状を模倣するようにパン
チを鍛造型のキャビティ内に置かれた金属ブランクの高圧をかけての押し込みに
よって、金属ブランクから成形される。複数の部品が、鍛造型のキャビティにお
ける内面に対しての1度の乾質潤滑材の塗布で、複数の金属ブランクから作り出
される。
【0010】 鍛造型は保持リングによって保持された別個の鍛造型インサートを含み得るか
、或は、鍛造型インサート及び保持リングは組み合わされて単一の型要素となり
得る。
【0011】 このようにして、金属ブランクにおける金属は鍛造型のキャビティにおける面
に抗して変形又は流動するので、乾質潤滑剤はキャビティの内面に対する金属流
から生ずる該内面に対する剪断応力を最小化する。こうして、鍛造型は該鍛造型
の動作中にひび割れ及び破損する傾向がより少なくなって、鍛造型の有効寿命が
本発明によって引き延ばされる。
【0012】 本発明の以上の特徴及び長所やその他の特徴及び長所等は、添付図面で表現さ
れる本発明の以下の詳細な説明を考慮することでより良好に理解されるであろう
【0013】 ここで参照される図面は例示の明瞭化のために描かれており、必ずしも同尺で
描かれてはいない。図1乃至図7において、同一参照番号が付された要素は同様
構造及び機能を有する要素を言及している。
【0014】 (発明を実施するための最良の形態) 図1で参照されるように、打抜プレスの成形型100の断面図では型102及
びパンチ104が含まれる。この型102は金属ブランク108から成形される
べき部品の形状を画成するためのキャビティ106を有する。パンチ104は、
金属ブランク108から成形されるべき部品の形状を画成するための前記キャビ
ティ106の形状に対応する突起110を有する。型102及びパンチ104が
一体となって、図2に示されるように、金属ブランク108から部品を成形する
際に、パンチ104の突起110が型102のキャビティ106内へ嵌合する。
図1及び図2において、同一参照番号を有する要素は同一構造及び同一機能を有
する要素を言及している。
【0015】 図2に示されるように、型102及びパンチ104が一体となって金属ブラン
ク108から部品を成形すると、バインダは金属ブランク108を然るべき位置
に保持する。図1の成形型100の上面図を示す図3で参照されるように、上方
バインダ112は型102の回りに配置されている。下方バインダ114はパン
チ104の回りに配置されている。下方バインダ114は、図2に示されるよう
に型102及びパンチ104が一体となって金属ブランク108から部品を成形
する際に、上方バインダ112によって下方へ付勢されるクッション・システム
116の上部に着座する。
【0016】 図2で参照されるように、型102及びパンチ104が一体となって金属ブラ
ンク108から部品を成形する際、該金属ブランク108内における金属が、成
形プロセス中に、型102のキャビティ106とパンチ104の突起110との
形状に倣うように成形し、延伸し、変形又は流動する。そうした成形プロセス中
、金属ブランク108内における金属は、キャビティ106の内面118に抗し
て、突起110の外面120に抗して、上方バインダ112の下方面122に抗
して、そして、下方バインダ114の上方面124に抗して変形(又は流動)す
る。
【0017】 型102及びパンチ104が一体となって金属ブランク108から部品を成形
する際、型102及びパンチ104の内の少なくとも一方が他方部へ向かって相
対的に高い力又は圧力で移動させられるので、図2に示されるように、型102
及びパンチ104が一体となる。図1で参照されるようにそうした高圧で、金属
ブランク108内における金属は、キャビティ106の内面118を含む成形型
100の各種面、突起110の外面120、上方バインダ112の下方面122
、並びに、下方バインダ114の上方面124に抗して相当な摩擦力を伴って変
形する。そうした各種面に抗しての金属の変形によるそうした高摩擦力は、その
ような各種面の無欠性に影響する。例えば、多数の部品がこの成形型100で作
り出されると、各種面における磨耗(摩損)或は蓄積で各種面は磨滅し得るか或
は変形又は歪みを生じ得る。
【0018】 図4で参照されるように、図4Aは、図1の成形型100内における金属ブラ
ンク108から成形された部品402の断面図を示している。図4Bは部品40
2の上面図を示しており、図4Aはこの図4Bにおける線A−Aに沿って切り取
った部品402の断面である。図1及び図2で参照されるように、キャビティ1
06の内面118、突起110の外面120、上方バインダ112の下方面12
2、並びに、下方バインダ114の上方面124等々の各種面が金属変形による
摩擦力で磨耗或は歪みが生じると、部品402は短所を伴った状態で作り出され
る可能性がある。図4Bで参照されるように部品402の上面は、成形型100
の各種面が磨滅或は形状歪みを受けた際に生じ得る応力及び圧縮クラック404
と形状に関する歪み406とを示している。
【0019】 そうした短所を有する部品402は、典型的には、使用することができずにス
クラップとなる。スクラップは収益の損失となって、スクラップ数の低減が望ま
しい。本発明は成形型上における適切な箇所に塗布又は付与される乾質潤滑剤を
使用して、成形型で作り出されるスクラップ数を低減するものである。
【0020】 図5で参照されるように、本発明の打抜プレスの成形型500は硬質クロム層
504及び乾質潤滑剤層506で被覆された下方面を有する型502を含む。型
502のキャビティ508における内面は硬質クロム層504及び乾質潤滑剤層
506で被覆されている。
【0021】 加えて、本発明の成形型500は、図5に示されるように、硬質クロム層51
2及び乾質潤滑剤層514で被覆された上方面を有するパンチ510を含む。パ
ンチの突起における外面には硬質クロム層512及び乾質潤滑剤層506で被覆
されている。
【0022】 更に本発明の成形型500は、硬質クロム層518及び乾質潤滑剤層520で
被覆されている下方面を有する上方バインダ516を含む。成形型500におけ
る下方バインダ522は、硬質クロム層524及び乾質潤滑剤層526で被覆さ
れた上方面を有する。下方バインダ522はクッション・システム116の上部
に着座している。
【0023】 図5に示されるように成形型500の各種面に硬質クロム及び乾質潤滑剤を被
覆することで、図2に示されるように型502及びパンチ510が一体となった
際に金属ブランク108内における金属が変形すると、そうした各種面が被る摩
擦はより小さくなる。
【0024】 図5に示されるように、成形型500の各種面は当業者には周知であるクロム
メッキ・プロセスを用いて硬質クロム層が被覆され得る。加えて、乾質潤滑剤層
は、当業者には周知の乾質潤滑剤塗布プロセスを用いて、図5に示されるように
硬質クロム層上に塗布され得る。例えば、Nelsonの米国特許第3,632
,368号は面に対する乾質潤滑剤の高エネルギー衝突を開示しており、この明
細書に引用することによって合体させる。乾質潤滑剤は、本発明の実施例におい
て、二硫化モリブデン(MoS2)或は二硫化タングステン(WS2)から構成さ
れ得る。
【0025】 図5は、型502、パンチ510、上方バインダ516、並びに、下方バイン
ダ522の各々の被覆を図示しているが、当業者に明らかなように、型502、
パンチ510、上方バインダ516、並びに、下方型522の内の少なくとも1
つの被覆に関して本発明は有益に使用され得る。
【0026】 代替的には、この明細書での説明から当業者には明らかなように、本発明は硬
質クロム・メッキ無しに乾質潤滑剤だけで被覆された成形型の型、パンチ、並び
に、バインダの各種面の内の少なくとも1つに関して有益に使用され得る。この
場合、成形型の動作中、そうした面に対する摩擦力は低減され、本発明の成形型
500は低減されたスクラップ発生率で部品を作り出す。
【0027】 図5に示されるように成形型500の面に塗布された乾質潤滑剤で、金属ブラ
ンク108内における金属がそうした面に抗して変形される際、そうした面に対
する摩擦力は低減される。図5に示されるように、成形型500の面にメッキさ
れたクロムで、時間の経過に従ってそうした面の磨耗及び歪みが生ずる傾向はよ
り少なくなる。
【0028】 図5に示されるように成形型500の面上への硬質クロム及び乾質潤滑剤の1
回の塗布で、複数の部品が複数の金属ブランクから製造され得る。加えて、そう
した塗布で、その塗布のロット内で作り出され得る部品数は相当に増大され、ス
クラップ発生率は相当に減少する。本出願人は先行技術におけるように成形型の
各種面に対する硬質クロム及び乾質潤滑剤の塗布無しの結果と、本発明の図5に
示される成形型500の各種面に対する硬質クロム及び乾質潤滑剤の塗布有りの
結果とを比較した。この比較に対して使用された打抜プレスは、自動車工業界に
おいて使用される自動車部品を製造用である。
【0029】 例えば、硬質クロム及び乾質潤滑剤の塗布無しで約5,000個から約6,0
00個の部品のロットの大きさは、先行技術に係る成形型で約40%のスクラッ
プ発生率を伴って一日に製造された。対照的、本発明の一例の場合、本発明の図
5に示される成形型500の各種面に対する硬質クロム及び乾質潤滑剤の塗布有
りで、本発明の成形型は実質的に0%のスクラップ発生率で23,000個の部
品を製造した。
【0030】 加えて、注目すべきことは、部品潤滑剤或は洗浄オイルも成形型500のバイ
ンダ516及び522に供給される前に金属ブランク108上に塗布され得る。
しかしながら、本発明での打抜プレスに塗布された潤滑剤で部品潤滑剤を希釈す
ることができるか、或は、追加コスト節約のために使用しないことができる。部
品潤滑剤の例示タイプは当業者には周知であるような脂肪酸を含む。洗浄オイル
は、当業者には周知なように、金属ブランク108をバインダ516及び522
に供給する前に該金属ブランクの各種面を清浄すべく成形プロセスにおいて典型
的には使用される。
【0031】 本発明の別の実施例において、乾質潤滑剤は鍛造プレスの鍛造型上に塗布され
る。図6で参照されるように、鍛造プレスは、パンチ602と、保持リング60
5内部に据えられる鍛造型インサート604を有する鍛造型600とを含む。鍛
造型インサート604は、鍛造型600によって作り出される部品の形状を画成
するキャビティ606を有する。
【0032】 鍛造型600の動作中、予備成形済みの金属ブランク608が鍛造型インサー
ト604のキャビティ606内へ据えられる。部品が成形される際、パンチ60
2は高圧又は大きな力で金属ブランク608に押し込まれて、金属ブランク60
8内の金属が変形し、パンチ602及びキャビティ606の形状を模倣する。ひ
とたび部品が金属ブランク608からこうして成形されると、その部品は該部品
をキャビティ606外へ押圧するエゼクタ・ピン610で鍛造型インサート60
4のキャビティ606の外部へ押圧される。
【0033】 鍛造の3つのタイプは、冷間鍛造、温間鍛造、並びに、熱間鍛造を含む。冷間
鍛造において、金属ブランク608はパンチ606がキャビティ606内の金属
ブランク608内へ押し込まれる前に加熱されない。温間鍛造は、金属ブランク
608が、パンチ606がキャビティ606内の金属ブランク608内へ押し込
まれる前に、周囲温度を上回る所定温度まで加熱され、金属ブランク608は溶
融しない。熱間鍛造において、金属ブランク608は、パンチ606がキャビテ
ィ606内の金属ブランク608内へ押し込まれる前に相対的に高い温度まで加
熱される。本発明は冷間鍛造プロセス及び温間鍛造プロセスへの適用において殊
に有益である。
【0034】 冷間鍛造プロセス或は温間鍛造プロセスの何れかの先行技術に係る鍛造プロセ
スにおいて、乾質潤滑剤は鍛造型インサート604のキャビティ606における
内面612上に塗布されていない。金属ブランク608から部品を成形するため
に、パンチ602が金属ブランク608内へ非常に大きな力又は非常な高圧で押
し込まれて、金属ブランク608内における金属が変形する。金属ブランク60
8内の金属は高い剪断力を伴ってキャビティ606の内面612に抗して変形す
る。
【0035】 もしキャビティ606の内面612が任意の面短所を有すれば、そうした面短
所に対して作用する高い剪断力はクラック614を生成することによって等で鍛
造型インサート604の損傷となる。そうした損傷を防止するために、キャビテ
ィ606の内面は大いに磨かれて略鏡のように滑らかな仕上げが為される。しか
しながら、キャビティ606の内面612における任意の面短所は鍛造型インサ
ート604の有効寿命を短くする可能性がある。
【0036】 例えば、自動車部品を作り出す鍛造型の使用で、鍛造型600の有効寿命が約
200個の部品から約10,000個の部品を作り出す広い範囲を有することを
示した。もしキャビティ606の内面612が任意の面短所を有すれば、鍛造型
600の有効寿命は、鍛造型インサート604が図6に図示されるような損傷を
有する前に約200個の部品を作り出すより短い有効寿命を有することになった
。キャビティ606の内面612が充分に磨き上げられて、その内面602が最
小の面短所を有するようになると、鍛造型600の有効寿命は鍛造型インサート
604が駄目になる前に約10,000個の部品のより長い有効寿命を有した。
【0037】 図7で参照されるように、鍛造プレスは本発明のパンチ702及び鍛造型70
0を含み、該鍛造型は先行技術のように金属ブランク708を保持するキャビテ
ィ706を有する鍛造型インサート704を含む。鍛造型インサート704は保
持リング705内に置かれる。パンチ702は高圧でキャビティ706内の金属
ブランク708に押し込まれて、金属ブランク708内の金属が変形し、パンチ
702及びキャビティ706の形状を模倣する。ひとたび部品が金属ブランク7
08からこうして成形されたならば、その部品はキャビティ706外部へそれを
押圧するエゼクタ・ピン710で鍛造型インサート704のキャビティ706か
ら押し出される。
【0038】 本発明の鍛造型700はキャビティ706の内面712上に塗布された乾質潤
滑剤を更に含む。乾質潤滑剤714の層は、当業者に周知の乾質潤滑剤塗布プロ
セスを用いて図7に示されるように、キャビティ706の内面712に塗布され
得る。例えば、Nelsonの米国特許第3,632,368号は面に対する乾
質潤滑剤の高エネルギー衝突を開示しており、この明細書に引用することによっ
て合体させる。乾質潤滑剤は、本発明の実施例において、二硫化モリブデン(M
oS2)或は二硫化タングステン(WS2)から構成され得る。
【0039】 乾質潤滑剤層714は、パンチ708が高圧でキャビティ706内の金属ブラ
ンク708に押し込まれる際、キャビティ706の内面712に抗して金属ブラ
ンク708内の金属が変形すると、そのキャビティ706の内面712に対して
付与される剪断力を最小化する。そうした最小化された剪断力で、鍛造型インサ
ート704はキャビティ706の内面712上の面短所によって損傷する傾向が
より少なくなり、鍛造型インサート704の有効寿命は引き延ばされる。
【0040】 図7に示されるように、キャビティ706の内面712上への乾質潤滑剤の1
回の塗布で、複数の部品が複数の金属ブランクから製造され得る。本出願人は先
行技術におけるようにキャビティ606の内面612上への乾質潤滑剤の塗布無
しの結果と、本発明の図7に示されるキャビティ706の内面712上への乾質
潤滑剤の塗布有りの結果とを比較した。この比較に対して使用された鍛造プレス
は、自動車工業界において使用される自動車部品を製造用である。
【0041】 鍛造型インサート704及び保持リング705は図7に図示されるように別体
であり、当業者には明らかなように、本発明は単一要素として形成された型イン
サート704及び保持リング705で使用可能である。
【0042】 先行技術において、キャビティ606の内面612に乾質潤滑剤のそうした塗
布無しの場合、鍛造型インサート604の有効寿命は約200個の部品から約1
0,000個の部品まで変動した。200個の部品の低有効寿命は、キャビティ
606の内面612上に表面短所が存在する際の鍛造型インサート604への損
傷で生じる。対照的に、本発明の図7に示されるように、鍛造型インサート70
4の内面712上に乾質潤滑剤層714が有る場合、鍛造型インサート704の
有効寿命は約6,000個の部品から約10,000個の部品まで変動した。よ
って、図7に示されるように、鍛造型インサート704の内面712上における
乾質潤滑剤層714は、小さな面短所がキャビティ706の内面712上に存在
したとしても、鍛造型インサート704の有効寿命を引き延ばす。
【0043】 このようにして、乾質潤滑剤層は、金属ブランク内の金属が成形される際に大
きな摩擦力が付与される打抜プレスの成形型において部品が作り出されるために
使用されると共に、金属ブランク内の金属が変形する際に大きな剪断力が付与さ
れる鍛造プレスの鍛造型において部品が作り出されるために使用される。成形型
及び鍛造型の適切な構成要素に塗布される乾質潤滑剤は成形型及び鍛造型に対す
る摩擦力及び剪断力をそれぞれ最小化する。よって、本発明の成形型は所与の期
間において低減されたスクラップを伴ってより多くの部品を作り出すべく使用さ
れ得る。加えて、鍛造型の有効寿命は引き延ばされ得て、より多数の部品が鍛造
型インサートから作り出される。
【0044】 以上の説明は例示的目的のみのためであり、制限的なものとは意図されていな
い。例えば、本発明の成形型において乾質潤滑剤は、型502、パンチ510、
並びに、バインダ522の内の何れにも、それに対する硬質クロム・メッキの有
無に拘わらず、塗布され得る。代替的には、乾質潤滑剤は成形型の型502、パ
ンチ510、並びに、バインダ522の内の少なくとも1つか、或は、成形型の
そうした構成要素の全てかに対して塗布され得る。
【0045】 加えて、乾質潤滑剤716の層は、図7に示されるように、本発明の鍛造型7
00におけるパンチ702の面に塗布され得て、そのパンチ702の有効寿命を
引き延ばす。このパンチ702の面上における乾質潤滑剤層716は、該パンチ
702が高圧で金属ブランク708に押し込まれと、該パンチ702の面に対し
て付与される剪断力を最小化する。よって、そうした剪断力よるパンチ702へ
の損傷は最小化され、パンチ702の有効寿命は引き延ばされる。
【0046】 本発明は添付の特許請求の範囲とその均等物とで規定されたように限定される
のみである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、先行技術に係る打抜プレスの成形型の断面図を示している。
【図2】 図2は、部品が金属ブランクから作り出される際の、図1に示される成形型の
動作を図示している。
【図3】 図3は、型無しの状態の、図1に示される成形型の上面図を示している。
【図4】 図4は、図4A及び図4Bを含み、スクラップとなる短所を具備した状態で、
図1に示される成形型から成形された部品を示している。
【図5】 図5は、本発明の一実施例に従った、成形型の適切な部分に対しての乾質潤滑
剤及び硬質クロムの付与を含む、打抜プレスの成形型の断面図を示している。
【図6】 図6は、先行技術に従った、鍛造プレスの鍛造型の断面図を示している。
【図7】 図7は、本発明の一実施例に従った、鍛造型の適切な部分に対しての乾質潤滑
剤及び硬質クロムの付与を含む、鍛造プレスの鍛造型の断面図を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B21J 5/02 B21J 5/02 A 13/02 13/02 Z (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,GH ,GM,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,UZ,VN,YU,ZW (71)出願人 24000 Honda Parkway,M arysville,Ohio 43040 U.S.A (72)発明者 デーヴィド・エム・マックレー アメリカ合衆国 45371 オハイオ、ティ ップ・シティ、ディーン・コート 805 (72)発明者 ブライアン・ダブリュ・シュナイダー アメリカ合衆国 45365 オハイオ、シド ニー、ワイルドウッド・ドライブ 1650 Fターム(参考) 4E050 HA04 HA07 JA01 JB09 JD03 JD05 4E087 AA09 CA11 CB08 CB10 ED07 ED09 HA82 【要約の続き】

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクラップを低減すべく打抜プレスの成形型を操作する方法
    であって、 A.前記成形型の型、パンチ、並びに、バインダに乾質潤滑剤を塗布する工程
    と、 B.前記型及び前記バインダ間に前記バインダによって保持されるように金属
    ブランクを供給する工程と、 C.前記金属ブランクが前記パンチ及び前記型間に前記バインダによって保持
    されている間に前記型及び前記パンチが一体となるように、前記型及び前記パン
    チの内の少なくとも一方を高圧で移動させることによって、前記金属ブランクか
    ら部品を打ち抜く工程と、 D.前記工程B及びCを繰り返して、前記成形型の前記型、前記パンチ、並び
    に、前記バインダの内の少なくとも1つに対する前記乾質潤滑剤の1回の塗布で
    、複数の金属ブランクから複数の部品を作り出す工程と、 の諸工程を含む方法。
  2. 【請求項2】 前記乾質潤滑剤が高エネルギー衝突プロセスで塗布される、
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記乾質潤滑剤が二硫化タングステン(WS2)を含む、請
    求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記成形型によって作り出される前記部品が自動車部品であ
    る、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記工程Aで塗布された前記乾質潤滑剤を有する前記型、前
    記パンチ、並びに、前記バインダの内の少なくとも1つに対して、該乾質潤滑剤
    が塗布される前に、硬質クロムをメッキする工程を更に含む、請求項1に記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 前記工程Bで前記バインダによって保持されるように前記金
    属ブランクを供給する前に、該金属ブランクに対して部品潤滑剤及び洗浄オイル
    の内の一方を塗布する工程を更に含む、請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記乾質潤滑剤が、前記工程Aで、前記型、前記パンチ、並
    びに、前記バインダの全てに対して塗布される、請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記硬質クロムが、前記乾質潤滑剤が塗布される前に、前記
    型、前記パンチ、並びに、前記バインダの全てに対してメッキされる、請求項7
    に記載の方法。
  9. 【請求項9】 スクラップを低減すべく打抜プレスの成形型を操作する方法
    であって、 A.前記成形型の型及びパンチの内の少なくとも一方に乾質潤滑剤を塗布する
    工程と、 B.前記型及び前記パンチ間に前記成形型のバインダによって保持されるよう
    に金属ブランクを供給する工程と、 C.前記金属ブランクが前記パンチ及び前記型間に前記バインダによって保持
    されている間に前記型及び前記パンチが一体となるように、前記型及び前記パン
    チの内の少なくとも一方を高圧で移動させることによって、前記金属ブランクか
    ら部品を打ち抜く工程と、 D.前記工程B及びCを繰り返して、前記成形型の前記型及び前記パンチに対
    する前記乾質潤滑剤の1回の塗布で、複数の金属ブランクから複数の部品を作り
    出す工程と、 の諸工程を含む方法。
  10. 【請求項10】 前記成形型の前記バインダに対して乾質潤滑剤を塗布する
    工程を更に含む、請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 スクラップを低減すべく打抜プレスの成形型を操作する方
    法であって、 A.前記成形型の型、パンチ、並びに、バインダに硬質クロムをメッキする工
    程と、 B.高エネルギー衝突プロセスを用いて、前記成形型の前記型、前記パンチ、
    並びに、前記バインダに対して、二硫化タングステン(WS2)を含む乾質潤滑
    剤を塗布する工程と、 C.金属ブランクに対して部品潤滑剤及び洗浄オイルの内の一方を塗布する工
    程と、 D.前記型及び前記パンチ間に前記バインダによって保持されるように前記金
    属ブランクを供給する工程と、 E.前記金属ブランクが前記パンチ及び前記型間に前記バインダによって保持
    されている間に前記型及び前記パンチが一体となるように、前記型及び前記パン
    チの内の少なくとも一方を高圧で移動させることによって、前記金属ブランクか
    ら自動車部品を打ち抜く工程と、 F.前記工程C、D、並びに,Eを繰り返して、前記打抜プレスの前記型、前
    記パンチ、並びに、前記バインダに対する前記乾質潤滑剤の1回の塗布で、複数
    の金属ブランクから複数の自動車部品を作り出す工程と、 の諸工程を含む方法。
  12. 【請求項12】 スクラップを最小化するように設計された部品を有する打
    抜プレスの成形型であって、 前記成形型によって作り出される部品の形状を画成するキャビティを有する型
    と、 前記部品の形状を画成する前記型の前記キャビティに対応する突起を有するパ
    ンチと、 前記型及び前記パンチ間に金属ブランクを保持するバインダであり、前記金属
    ブランクが前記パンチ及び前記型間に前記バインダによって保持されている間に
    前記型及び前記パンチが一体となるように、前記パンチ及び前記型の内の少なく
    とも一方を高圧で移動させることによって前記部品が打ち抜かれることから成る
    バインダと、 前記成形型の前記型、前記パンチ、並びに、前記バインダに対して塗布された
    乾質潤滑剤層と、 を備える成形型。
  13. 【請求項13】 前記乾質潤滑剤が、高エネルギー衝突プロセスを用いて、
    前記型、前記パンチ、並びに、前記バインダの内の少なくとも1つに対して塗布
    される、請求項12に記載の成形型。
  14. 【請求項14】 前記乾質潤滑剤が二硫化タングステン(WS2)を含む、
    請求項12に記載の成形型。
  15. 【請求項15】 前記打抜プレスが自動車部品を作り出す、請求項12に記
    載の成形型。
  16. 【請求項16】 塗布された前記乾質潤滑剤を有する前記型、前記パンチ、
    並びに、前記バインダの内の少なくとも1つが、該乾質潤滑剤が塗布される前に
    、硬質クロムでメッキされる、請求項12に記載の成形型。
  17. 【請求項17】 前記金属ブランクが、前記バインダによって保持されるよ
    うに供給される前に、それに塗布される部品潤滑剤及び洗浄オイルの内の一方を
    有する、請求項12に記載の成形型。
  18. 【請求項18】 前記乾質潤滑剤層が前記型、前記パンチ、並びに、前記バ
    インダの全てに対して塗布される、請求項12に記載の成形型。
  19. 【請求項19】 前記硬質クロムが、前記乾質潤滑剤が塗布される前に、前
    記型、前記パンチ、並びに、前記バインダの全てに対してメッキされる、請求項
    18に記載の成形型。
  20. 【請求項20】 鍛造型及びパンチを有する鍛造プレスを操作する方法であ
    り、該鍛造プレスで作り出されるべき部品の形状を画成するキャビティを有する
    前記鍛造型の有効寿命を引き延ばすべく鍛造プレスを操作する方法であって、 A.前記鍛造型の前記キャビティの内面に対して乾質潤滑剤を塗布する工程と
    、 B.前記鍛造型の前記キャビティ内に金属ブランクを据える工程と、 C.前記金属ブランク内の金属が変形し、前記パンチと前記鍛造型の前記キャ
    ビティとの形状を模倣するように、前記パンチを高圧で前記鍛造型の前記キャビ
    ティに据えられた前記金属ブランクに押し込められることによって該金属ブラン
    クから部品を成形する工程と、 D.前記工程B及びCを繰り返して、前記鍛造型の前記キャビティにおける内
    面に対しての1回の前記乾質潤滑剤の塗布で複数の金属ブランクから複数の部品
    を作り出す工程と、 の諸工程を含む方法。
  21. 【請求項21】 前記乾質潤滑剤が、高エネルギー衝突プロセスで、前記鍛
    造型の前記キャビティにおける前記内面に対して塗布される、請求項20に記載
    の方法。
  22. 【請求項22】 前記乾質潤滑剤が二硫化タングステン(WS2)を含む、
    請求項20に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記鍛造型によって作り出される前記部品が自動車部品を
    含む、請求項20に記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記パンチに対して乾質潤滑剤層を塗布して該パンチの有
    効寿命を引き延ばす工程を更に含む、請求項20に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記鍛造型が保持リング内に配置された鍛造型インサート
    を含む、請求項20に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記鍛造型が、単一要素として形成された鍛造型インサー
    ト及び保持リングを含む、請求項20に記載の方法。
  27. 【請求項27】 鍛造プレスであって、 キャビティを有する鍛造型であり、前記キャビティ内に据えられた金属ブラン
    クから当該鍛造型によって作り出されるべき部品の形状を画成する該キャビティ
    を有する鍛造型と、 前記部品の形状を画成する突起形状を有するパンチであり、当該パンチが高圧
    で前記鍛造型の前記キャビティ内に据えられた前記金属ブランクに押し込まれて
    、前記金属ブランク内の金属が変形し、前記パンチと前記鍛造型の前記キャビテ
    ィとの形状を模倣することから成るパンチと、 前記鍛造型の前記キャビティにおける内面に対して塗布された乾質潤滑剤層で
    あり、前記鍛造型の有効寿命を引き延ばすように、該鍛造型の前記キャビティに
    おける前記内面の摩擦力を最小化することから成る乾質潤滑剤層と、 を備える鍛造プレス。
  28. 【請求項28】 前記乾質潤滑剤が、高エネルギー衝突プロセスで、前記鍛
    造型の前記キャビティにおける前記内面上に対して塗布される、請求項27に記
    載の鍛造プレス。
  29. 【請求項29】 前記乾質潤滑剤が二硫化タングステン(WS2)を含む、
    請求項27に記載の鍛造プレス。
  30. 【請求項30】 前記鍛造プレスが自動車部品を作り出す、請求項27に記
    載の鍛造型。
  31. 【請求項31】 前記パンチの前記面上の摩擦力を最小化して前記パンチの
    有効寿命を引き延ばすように、前記鍛造型の前記パンチにおける面上に対して塗
    布された乾質潤滑剤層を更に含む、請求項27に記載の鍛造プレス。
  32. 【請求項32】 前記鍛造型が保持リング内に配置された鍛造型インサート
    を含む、請求項27に記載の鍛造プレス。
  33. 【請求項33】 前記鍛造型が、単一要素として形成された鍛造型インサー
    ト及び保持リングを含む、請求項27に記載の鍛造プレス。
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