JP2011200912A - Method and die for pressing metallic member - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a die for pressing a metallic member, which are suitable to press the metallic member which is difficult to work, such as a titanium member and a magnesium member.SOLUTION: The die for pressing has a fine recessed and projection part which includes fine recesses and projections which are formed in at least a part of a portion which is brought into contact with the metallic member and have maximum surface roughness of 3-25 μm and a fluororesin film which is formed in the fine recessed and projection part so that only a part of a plurality of top parts included in the fine recessed and projection part is exposed, and the fluororesin film is adhered closely to the surface of the fine recessed and projection part.

Description

本発明は、絞り加工、曲げ加工、鍛造加工等の金属部材のプレス加工方法およびそのプレス加工に用いるプレス加工用金型に関する。   The present invention relates to a method of pressing a metal member such as drawing, bending, and forging, and a press working die used for the pressing.

従来、チタン、マグネシウム、アルミニウムといった金属からなる部材(以下「金属部材」という)のプレス加工や、樹脂製品、ゴム製品等の成形加工に金型が用いられている。金型を用いてプレス加工や成形加工を行うときは、金型と金属部材や樹脂製品等との潤滑性や離型性(剥がれやすさ)が求められ、金型が金属部材や樹脂製品等から剥がれやすいことが望ましい。   2. Description of the Related Art Conventionally, a mold is used for pressing a member made of a metal such as titanium, magnesium, and aluminum (hereinafter referred to as “metal member”), and molding a resin product, a rubber product, or the like. When performing press processing or molding using a mold, lubrication and releasability (ease of peeling) between the mold and a metal member or resin product is required, and the mold is a metal member or resin product. It is desirable that it is easily peeled off.

従来、金型を金属部材や樹脂製品等から剥がれやすくすることに関して、例えば、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)等の超硬質膜を金型に形成する技術(例えば、特許文献1参照)や、フッ素樹脂塗料を塗布するなどして金型にフッ素樹脂膜を形成する技術(例えば、特許文献2,3,4参照)が知られていた。フッ素樹脂膜は柔軟であり、金型を繰り返し使用することによって剥離や損傷が起こりやすいため、特許文献2〜4に記載されている技術では、フッ素樹脂膜の耐久性を高めている。   Conventionally, with regard to making a mold easily peeled off from a metal member, a resin product, etc., for example, a technique for forming an ultra-hard film such as DLC (Diamond Like Carbon) on a mold (for example, see Patent Document 1), a fluororesin A technique for forming a fluororesin film on a mold by applying a paint or the like (see, for example, Patent Documents 2, 3, and 4) has been known. Since the fluororesin film is flexible and is likely to be peeled off or damaged by repeatedly using a mold, the techniques described in Patent Documents 2 to 4 increase the durability of the fluororesin film.

特開2003−154418号公報JP 2003-154418 A 特開2004−74646号公報JP 2004-74646 A 特開平9−193164号公報JP-A-9-193164 特開平5−245848号公報JP-A-5-245848

特許文献2〜4に記載されている各従来技術によれば、フッ素樹脂膜そのもの自体の強度を高めることができる。   According to each prior art described in Patent Documents 2 to 4, the strength of the fluororesin film itself can be increased.

しかし、これらの従来技術は、樹脂製品、ゴム製品等の成形加工に用いる金型を対象にした技術であり、絞り加工、曲げ加工、鍛造加工といった金属部材のプレス加工に用いる金型には適用することが困難であった。樹脂製品、ゴム製品等の成形加工に用いる金型は金型によって形成される空間(隙間)に樹脂等を流し込み所望の形を形成するためのいわば型枠として用いられている。   However, these conventional technologies are technologies for molds used for molding of resin products, rubber products, etc., and are applicable to molds used for press processing of metal parts such as drawing, bending and forging. It was difficult to do. A mold used for molding a resin product, a rubber product, or the like is used as a so-called mold for pouring resin or the like into a space (gap) formed by the mold to form a desired shape.

例えば図19に示すような金型100,101があったとすると、これらの金型100,101では、樹脂等に接触する内側部分の表面にフッ素樹脂膜102が形成される。そうすると、そのフッ素樹脂膜102は、樹脂103から金型100,101の内側表面と交差する方向の圧力f1を受けることになる。   For example, if there are molds 100 and 101 as shown in FIG. 19, in these molds 100 and 101, a fluororesin film 102 is formed on the surface of the inner part in contact with the resin or the like. Then, the fluororesin film 102 receives a pressure f1 in a direction intersecting the inner surfaces of the molds 100 and 101 from the resin 103.

一方、金属部材のプレス加工に用いる金型として、図20に示すような金型200,201,202があったとする。これらの金型200,201,202を用いて金属部材203の曲げ加工を行うときは、金型202が矢印Pの方向に動くが、その際、金型200,201,202は金属部材203の表面に強力に押しつけられたり、こすりつけられたりしている。そのため、金型200,201,202は金属部材203から、金型の表面と交差する方向の圧力f2だけでなく、表面に沿った方向の圧力f3も受けている。   On the other hand, it is assumed that there are dies 200, 201, and 202 as shown in FIG. When the metal member 203 is bent using these molds 200, 201, and 202, the mold 202 moves in the direction of the arrow P. At this time, the molds 200, 201, and 202 are in contact with the metal member 203. It is strongly pressed or rubbed against the surface. Therefore, the molds 200, 201, and 202 receive not only the pressure f2 in the direction intersecting the surface of the mold but also the pressure f3 in the direction along the surface from the metal member 203.

表面と交差する方向の圧力f2はフッ素樹脂膜に対して、金型の表面に押しつけるように作用するが、表面に沿った方向の圧力f3はフッ素樹脂膜に対して、金型の表面に沿って削り取るようにして作用する。したがって、従来技術のようにして強度を高めたフッ素樹脂膜を金型200,201,202の表面に形成したとしても、圧力f3のような表面に沿った方向の強力な圧力がかかることによって、フッ素樹脂膜が金型の表面に沿った方向に削り取られやすくフッ素樹脂膜が金型の表面からすぐに剥がれてしまう。そのため、フッ素樹脂膜を金型と金属部材との潤滑性や離型性を良くするために皮膜(潤滑皮膜)にしている金型では、プレス加工を繰り返し行えないという課題があった。   The pressure f2 in the direction intersecting the surface acts to press against the surface of the mold against the fluororesin film, but the pressure f3 in the direction along the surface follows the surface of the mold against the fluororesin film. Acts like scraping. Therefore, even if a fluororesin film having increased strength as in the prior art is formed on the surfaces of the molds 200, 201, 202, a strong pressure in the direction along the surface such as the pressure f3 is applied, The fluororesin film is easily scraped off in the direction along the surface of the mold, and the fluororesin film is easily peeled off from the surface of the mold. For this reason, there is a problem that press working cannot be repeatedly performed in a mold in which a fluororesin film is used as a film (lubricant film) in order to improve lubricity and releasability between the mold and the metal member.

一方、金属部材の中でも、純チタンやチタン合金からなる金属部材(以下「チタン部材」という)、マグネシウム合金からなる金属部材(以下「マグネシウム合金部材」という)は金型との溶着を起こしやすいため、従来、潤滑油等の潤滑剤を用いてプレス加工が行われており、潤滑剤を用いないドライ環境下で加工することが極めて困難であった。   On the other hand, among metal members, metal members made of pure titanium or titanium alloys (hereinafter referred to as “titanium members”) and metal members made of magnesium alloys (hereinafter referred to as “magnesium alloy members”) are likely to be welded to the mold. Conventionally, press working has been performed using a lubricant such as lubricating oil, and it has been extremely difficult to work in a dry environment without using a lubricant.

チタン部材やマグネシウム合金部材について、潤滑剤を用いることなくドライ環境下でプレス加工を行うためには、フッ素樹脂膜を潤滑皮膜として金型に形成することが望ましい。   In order to press the titanium member and the magnesium alloy member in a dry environment without using a lubricant, it is desirable to form a fluororesin film as a lubricant film on the mold.

しかしながら、前述のとおりフッ素樹脂膜は耐久性に乏しくフッ素樹脂膜を形成している金型では、プレス加工を繰り返し行えなかったため、従来はテフロンシート(テフロンは登録商標)等のシート状部材を用いることによってドライ環境下での加工が行われていた。このようなドライ環境下での加工では、例えば絞り加工の場合に絞りを繰り返し行えない、複雑な形状の加工ができない等の加工に制約を伴うしコスト高になるといった課題があった。   However, as described above, since the fluororesin film has poor durability and the mold having the fluororesin film cannot be repeatedly pressed, conventionally, a sheet-like member such as a Teflon sheet (Teflon is a registered trademark) is used. As a result, processing was performed in a dry environment. In such a dry environment, there is a problem that, for example, in the case of drawing, drawing cannot be repeated, and complicated shapes cannot be machined.

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、金属部材のプレス加工方法およびそのプレス加工に用いるプレス加工用金型において、フッ素樹脂膜を潤滑皮膜としていても、プレス加工が繰り返し行えるように金型の耐久性を高めるとともに、チタン部材やマグネシウム合金部材といった加工の難しい金属部材(難加工金属部材)について、テフロンシート等のシート状部材を用いなくてもドライ環境下での加工が行えるようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and in a metal member pressing method and a pressing mold used for the pressing, the pressing process is repeated even if the fluororesin film is used as a lubricating film. In addition to improving the durability of the mold so that it can be performed, it is possible to process metal parts that are difficult to process (hard metal parts) such as titanium members and magnesium alloy members in a dry environment without using sheet-like members such as Teflon sheets. It aims to be able to do.

上記課題を解決するため、本発明は、金型を用いた金属部材のプレス加工方法であって、最大表面粗さが3μm以上25μm以下の微細な凹凸を備えた微細凹凸部を金型の表面における金属部材と接する部分の少なくとも一部分に形成し、最大表面粗さを越える厚さのフッ素樹脂膜を微細凹凸部に形成してプレス加工用金型を製造し、フッ素樹脂膜が金属部材と直に接触するようにプレス加工用金型を用いてプレス加工を行う金属部材のプレス加工方法を特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method of pressing a metal member using a mold, wherein a fine uneven portion having a fine unevenness having a maximum surface roughness of 3 μm or more and 25 μm or less is formed on the surface of the mold. A fluororesin film having a thickness exceeding the maximum surface roughness is formed on at least a part of the portion in contact with the metal member, and a pressing mold is manufactured. The fluororesin film is directly connected to the metal member. The metal member is pressed using a pressing mold so as to be in contact with the metal member.

このプレス加工方法では、プレス加工用金型の表面に微細凹凸部が形成されているので、金型の表面積が拡大され、その微細凹凸部の表面にフッ素樹脂膜が形成されているので、フッ素樹脂膜が微細凹凸部の凹凸にひっかかり、表面に沿ってずれないように微細凹凸部がフッ素樹脂膜をつなぎ止めている。また、フッ素樹脂膜が金属部材の広範囲にわたって直に接し、摩擦係数を低く抑える。フッ素樹脂膜が微細凹凸部の凹部に入り込んでいてそのフッ素樹脂膜がプレス加工の際、潤滑剤となる。そのため、フッ素樹脂膜が金属部材と直に接触するようにプレス加工用金型を用いてプレス加工を行うことで、潤滑剤やテフロンシート等のシート状部材がなくても難加工金属部材のプレス加工が行える。   In this pressing method, since the fine irregularities are formed on the surface of the pressing mold, the surface area of the mold is enlarged, and the fluororesin film is formed on the surface of the fine irregularities. The resin film is caught by the unevenness of the fine uneven part, and the fine uneven part holds the fluororesin film so as not to be displaced along the surface. Further, the fluororesin film is in direct contact with a wide range of the metal member, and the coefficient of friction is kept low. The fluororesin film penetrates into the concave portions of the fine irregularities, and the fluororesin film becomes a lubricant during press working. Therefore, by pressing using a pressing mold so that the fluororesin film is in direct contact with the metal member, it is possible to press difficult-to-process metal members without using sheet-like members such as lubricants and Teflon sheets. Can be processed.

また、上記プレス加工方法では、金型が超硬合金鋼からなるときは最大表面粗さが3μm以上10μm以下になるようにして微細凹凸部を形成し、金型が超硬合金鋼以外の鋼からなるときは最大表面粗さが10μm以上25μm以下になるようにして微細凹凸部を形成することが好ましい。   In the above press working method, when the mold is made of cemented carbide steel, the fine irregularities are formed so that the maximum surface roughness is 3 μm or more and 10 μm or less, and the mold is steel other than cemented carbide steel. It is preferable that the fine irregularities be formed so that the maximum surface roughness is 10 μm or more and 25 μm or less.

最大表面粗さを上記の範囲にすることで摩擦係数を低い値に抑えつつ微細凹凸部によるフッ素樹脂膜のつなぎ止め効果が得られる。   By keeping the maximum surface roughness in the above range, the effect of preventing the fluororesin film from being joined by the fine unevenness can be obtained while keeping the friction coefficient at a low value.

さらにまた、上記プレス加工方法では、プレス加工を繰り返し行うときに微細凹凸部にフッ素樹脂を塗布することが好ましい。   Furthermore, in the above press working method, it is preferable to apply a fluororesin to the fine irregularities when the press work is repeated.

このようにすると、プレス加工で失われたフッ素樹脂膜が塗布したフッ素樹脂によって微細凹凸部に補給される。   If it does in this way, a fine uneven part will be replenished with the fluororesin which the fluororesin film | membrane lost by press work apply | coated.

上記プレス加工方法では、温度範囲が10℃からフッ素樹脂の連続使用最高温度の範囲に設定された常温から温間域でプレス加工を行うことが好ましい。この温度範囲では、特にチタン部材やマグネシウム部材の展延性が高まり、成形が容易になる。   In the above-mentioned press working method, it is preferable to perform the press working in the warm range from the normal temperature set in the range of 10 ° C. to the maximum continuous use temperature of the fluororesin. In this temperature range, the spreadability of the titanium member and the magnesium member is particularly enhanced and the molding becomes easy.

そして、本発明は、金属部材のプレス加工に用いるプレス加工用金型であって、金属部材と接する部分の少なくとも一部分に形成された最大表面粗さが3μm以上25μm以下の微細な凹凸を備えた微細凹凸部と、微細凹凸部に形成されたフッ素樹脂膜とを有し、フッ素樹脂膜が微細凹凸部の表面に密着していることを特徴とするプレス加工用金型を提供する。   And this invention is a metal mold | die for press work used for the press work of a metal member, Comprising: The largest surface roughness formed in at least one part of the part which contact | connects a metal member was equipped with the fine unevenness | corrugation of 3 micrometers or more and 25 micrometers or less. There is provided a press working die having a fine uneven portion and a fluororesin film formed on the fine uneven portion, wherein the fluororesin film is in close contact with the surface of the fine uneven portion.

この金型では、表面に微細凹凸部が形成されているので、金型の表面積が拡大され、その微細凹凸部の表面にフッ素樹脂膜が形成されているので、フッ素樹脂膜が微細凹凸部の凹凸にひっかかり、表面に沿ってずれないように微細凹凸部がフッ素樹脂膜をつなぎ止めている。また、フッ素樹脂膜が金属部材の広範囲にわたって直に接し、摩擦係数を低く抑える。フッ素樹脂膜が微細凹凸部の凹部に入り込んでいてそのフッ素樹脂膜がプレス加工の際、潤滑剤となる。   In this mold, since the fine irregularities are formed on the surface, the surface area of the mold is enlarged, and the fluororesin film is formed on the surface of the fine irregularities. The fine irregularities are stuck to the fluororesin film so as to catch on the irregularities and not shift along the surface. Further, the fluororesin film is in direct contact with a wide range of the metal member, and the coefficient of friction is kept low. The fluororesin film penetrates into the concave portions of the fine irregularities, and the fluororesin film becomes a lubricant during press working.

このプレス加工用金型の場合、微細凹凸部は、金型が超硬合金鋼からなるときは最大表面粗さが3μm以上10μm以下に形成され、金型が超硬合金鋼以外の鋼からなるときは最大表面粗さが10μm以上25μm以下に形成されていることが好ましい。   In the case of this press working mold, the fine irregularities are formed so that the maximum surface roughness is 3 μm or more and 10 μm or less when the mold is made of cemented carbide steel, and the mold is made of steel other than cemented carbide steel. In some cases, the maximum surface roughness is preferably 10 μm or more and 25 μm or less.

以上詳述したように、本発明によれば、金属部材のプレス加工方法およびそのプレス加工に用いるプレス加工用金型において、フッ素樹脂膜を潤滑皮膜としていても、プレス加工が繰り返し行えるように金型の耐久性を高めるとともに、チタン部材やマグネシウム合金部材といった難加工金属部材について、ドライ加工を行えるようにすることができる。   As described above in detail, according to the present invention, the metal member press working method and the press working die used for the press working can be used so that the press work can be repeated even if the fluororesin film is a lubricating film. While improving the durability of the mold, it is possible to perform dry processing on difficult-to-work metal members such as titanium members and magnesium alloy members.

本発明の実施の形態に係るプレス加工装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the press work apparatus which concerns on embodiment of this invention. ブランクホルダの微細凹凸部およびフッ素樹脂膜を含む表面を模式的に示す断面図で図3の2−2線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the surface of the blank holder including the fine irregularities and the fluororesin film, taken along the line 2-2 in FIG. ブランクホルダの表面を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the surface of a blank holder typically. ブランクホルダの微細凹凸部およびフッ素樹脂膜と、金属板との接している部分を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the part which the fine uneven | corrugated | grooved part of a blank holder, the fluororesin film | membrane, and the metal plate are contacting. プレス加工の際、フッ素樹脂膜が変形する様子を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a mode that a fluororesin film | membrane deform | transforms in the case of press work. プレス加工後の微細凹凸部およびフッ素樹脂膜を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the fine uneven | corrugated | grooved part and fluororesin film | membrane after press work. 別のフッ素樹脂膜と微細凹凸部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows another fluororesin film | membrane and a fine uneven | corrugated | grooved part typically. プレス加工用金型の製造工程を模式的に示す側面図で、(A)は製造前の金型、(B)は表面に微細凹凸部を形成した後の金型、(C)は微細凹凸部の表面にフッ素樹脂膜を形成した後の金型を示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows typically the manufacturing process of the metal mold | die for press work, (A) is a metal mold | die before manufacture, (B) is a metal mold | die after forming a fine uneven part on the surface, (C) is a fine unevenness | corrugation. The metal mold | die after forming the fluororesin film | membrane on the surface of a part is shown. 絞り加工で製造した成型品の一例を示した写真である。It is the photograph which showed an example of the molded article manufactured by drawing. 最大表面粗さが0.5μmの場合の摩擦係数の変化を調べる実験結果を示し、(A)は基材表面を顕微鏡で撮影した写真を示し、(B)は摩擦係数の変化を調べるグラフである。The experimental result which investigates the change of a friction coefficient in case the maximum surface roughness is 0.5 micrometer is shown, (A) shows the photograph which image | photographed the base-material surface with the microscope, (B) is a graph which investigates the change of a friction coefficient. is there. 最大表面粗さが5μmの場合の摩擦係数の変化を調べる実験結果を示し、(A)は基材表面を顕微鏡で撮影した写真を示し、(B)は摩擦係数の変化を調べるグラフである。The experimental result which investigates the change of a friction coefficient in case the maximum surface roughness is 5 micrometers is shown, (A) shows the photograph which image | photographed the base-material surface with the microscope, (B) is a graph which investigates the change of a friction coefficient. 最大表面粗さが14.8μmの場合の摩擦係数の変化を調べる実験結果を示し、(A)は基材表面を顕微鏡で撮影した写真を示し、(B)は摩擦係数の変化を調べるグラフである。The experimental result which investigates the change of a friction coefficient in case the maximum surface roughness is 14.8 micrometers is shown, (A) shows the photograph which image | photographed the base-material surface with the microscope, (B) is a graph which investigates the change of a friction coefficient. is there. 最大表面粗さが33μmの場合の摩擦係数の変化を調べる実験結果を示し、(A)は基材表面を顕微鏡で撮影した写真を示し、(B)は摩擦係数の変化を調べるグラフである。The experimental result which investigates the change of a friction coefficient in case the maximum surface roughness is 33 micrometers is shown, (A) shows the photograph which image | photographed the base-material surface with the microscope, (B) is a graph which investigates the change of a friction coefficient. 耐久性が向上することを確認するための実験結果を示し、(A)はプライマーを用いないフッ素樹脂コート技術でフッ素樹脂膜を形成した場合、(B)はPTFEからなるフッ素樹脂膜を形成した場合、(C)はワンコートでフッ素樹脂膜を形成した場合を示している。The experimental result for confirming that the durability is improved is shown. (A) shows a case where a fluororesin film is formed by a fluororesin coating technique using no primer, and (B) shows a fluororesin film made of PTFE. In the case, (C) shows a case where the fluororesin film is formed by one coat. 試験片(TF50)の摩擦係数が上昇する前のもともとの摩擦係数の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the original friction coefficient before the friction coefficient of a test piece (TF50) rises. (A)は、試験片(TF50)の摩擦係数が上昇した後、200N(5分)で摩擦試験を行ったときの摩擦係数の変化を示すグラフ、(B)は、再塗装後の摩擦係数の変化を示すグラフである。(A) is a graph showing the change of the friction coefficient when the friction test is performed at 200 N (5 minutes) after the friction coefficient of the test piece (TF50) is increased, and (B) is the friction coefficient after repainting. It is a graph which shows the change of. (A)は、再塗装前の別の試験片(TF50)の摩擦係数の変化を示すグラフ、(B)は、再塗装をした後の摩擦係数の変化を示すグラフである。(A) is a graph which shows the change of the friction coefficient of another test piece (TF50) before repainting, (B) is a graph which shows the change of the friction coefficient after repainting. (A)は、一部の頂上部だけがフッ素樹脂膜で覆われることなく露出しているときの金型表面の写真、(B)は、より多くの頂上部がフッ素樹脂膜で覆われることなく露出しているときの金型表面の写真である。(A) is a photograph of the mold surface when only a part of the top is exposed without being covered with the fluororesin film, and (B) is that more tops are covered with the fluororesin film. It is a photograph of the mold surface when it is completely exposed. 従来の樹脂成型用の金型と樹脂の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional metal mold | die for resin molding, and resin. 従来のプレス加工用の金型と金属部材の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the metal mold | die for a conventional press work, and a metal member.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below. In addition, the same code | symbol is used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

(プレス加工装置の構造)
まず、図1を参照してプレス加工装置10について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るプレス加工装置の概略構成を示す図である。プレス加工装置10は、本発明の実施の形態に係るプレス加工方法を実施するための装置であって、ドライプレスによって金属部材のプレス加工を行う装置である。なお、本実施の形態において、プレス加工とは、機械により、金型等の工具を用いて金属部材を変形加工することを意味し、剪断、絞り、曲げ、張出し、鍛造、押出し、圧印といった塑性加工全般を意味するものとしている。また、ドライプレスとは、潤滑剤およびテフロンシート等のシート状部材を一切用いないドライ環境下でのプレス加工を意味している。
(Structure of press processing equipment)
First, the press working apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a press working apparatus according to an embodiment of the present invention. The press working apparatus 10 is an apparatus for performing the press working method according to the embodiment of the present invention, and is a device that performs press working of a metal member by dry pressing. In the present embodiment, the press work means that a metal member is deformed by a machine using a tool such as a mold, and plasticity such as shearing, drawing, bending, overhanging, forging, extrusion, and coining. It means the whole processing. The dry press means press working in a dry environment in which no sheet-like member such as a lubricant and a Teflon sheet is used.

プレス加工装置10は図1に示すように、本発明にかかるプレス加工用金型としてのダイス1およびブランクホルダ2と、パンチ3とを有している。プレス加工装置10はダイス1とブランクホルダ2との間に挟み込んだ板状の金属部材である金属板11について、プレス加工を行い所望の成形品に加工する装置である。   As shown in FIG. 1, the press working apparatus 10 includes a die 1 and a blank holder 2 as a press working die according to the present invention, and a punch 3. The press working apparatus 10 is an apparatus that presses a metal plate 11 that is a plate-like metal member sandwiched between the die 1 and the blank holder 2 to process it into a desired molded product.

ダイス1とブランクホルダ2とは、それぞれ微細凹凸部1a、2aと、フッ素樹脂膜5とを有し、そのフッ素樹脂膜5が潤滑皮膜として形成されている。図1においてダイス1とブランクホルダ2のドットを付した部分に微細凹凸部1a、2aが形成され、その表面にフッ素樹脂膜5が形成されている。プレス加工装置10では、ドライプレスを行い、プレス加工の際、潤滑剤およびテフロンシート等のシート状部材を一切用いないので、ダイス1やブランクホルダ2が金属板11と直に接している。   The die 1 and the blank holder 2 have fine uneven portions 1a, 2a and a fluororesin film 5, respectively, and the fluororesin film 5 is formed as a lubricating film. In FIG. 1, fine uneven portions 1a and 2a are formed on the portions of the die 1 and the blank holder 2 with dots, and a fluororesin film 5 is formed on the surface thereof. In the press processing apparatus 10, dry pressing is performed and no sheet-like member such as a lubricant and a Teflon sheet is used at the time of press processing. Therefore, the die 1 and the blank holder 2 are in direct contact with the metal plate 11.

プレス加工装置10では、プレス加工に用いる金型のうち、金属板11と接する部分の主たる構成はダイス1、ブランクホルダ2およびパンチ3に分けられる。そのうち、ダイス1と、ブランク抑え力が必要なブランクホルダ2とについてはフッ素樹脂膜5が必須である。パンチ3は摩擦保持力が必要なため、フッ素樹脂膜5を必要としない。   In the press working apparatus 10, the main configuration of the portion in contact with the metal plate 11 in the die used for press working is divided into a die 1, a blank holder 2, and a punch 3. Among them, the fluororesin film 5 is essential for the die 1 and the blank holder 2 that requires a blank holding force. Since the punch 3 requires friction holding force, the fluororesin film 5 is not required.

このようなことから、ダイス1は、図1に示すように、プレス加工開始時点で金属板11と接する部分およびその周囲に微細凹凸部1aとフッ素樹脂膜5が形成され、ブランクホルダ2は、プレス加工開始時点で金属板11と接する部分に微細凹凸部2aとフッ素樹脂膜5が形成されている。   For this reason, as shown in FIG. 1, the die 1 is formed with the fine concavo-convex portions 1 a and the fluororesin film 5 on and around the portion in contact with the metal plate 11 at the start of pressing, and the blank holder 2 The fine concavo-convex portion 2a and the fluororesin film 5 are formed on the portion in contact with the metal plate 11 at the start of press working.

前述のとおり、微細凹凸部1a、2aはダイス1とブランクホルダ2のそれぞれの表面の一部分に形成されている。ダイス1とブランクホルダ2は、プレス加工を行う際それぞれの表面全体のうちの一部分が金属板11に接するが、その金属板11と接する部分の中でプレス加工中、金属板11から強力な圧力を受け得る部分に微細凹凸部1a、2aが形成されている。   As described above, the fine uneven portions 1 a and 2 a are formed on a part of the surfaces of the die 1 and the blank holder 2. The die 1 and the blank holder 2 are in contact with the metal plate 11 at a part of the entire surface of the die 1 and the blank holder 2, and during the press working in the portion in contact with the metal plate 11, strong pressure is applied from the metal plate 11. The fine irregularities 1a and 2a are formed in a portion that can be received.

微細凹凸部1a、2aは肉眼ではその形状や大きさが明確に認識できないほど微細で、すなわちとても細かく、かつ不規則で複雑に入り組んだ凹凸を有している。図2に示すように、微細凹凸部2a(1aも同様)の凹凸とは、大きさ、間隔がばらばらで規則性のない表面のでこぼこを意味し、後述する頂上部、底部および凹部が多数含まれている。ここで、図2はブランクホルダ2の微細凹凸部2aおよびフッ素樹脂膜5を含む表面を模式的に示す断面図で図3の2−2線断面図、図3はブランクホルダ2の表面を模式的に示す平面図である。なお、図2、図3では、ブランクホルダ2の微細凹凸部2aを示しているが、ダイス1の微細凹凸部1aも、図示はしないが微細凹凸部2aと同様の構造を有している。   The fine uneven portions 1a and 2a are so fine that the shape and size cannot be clearly recognized with the naked eye, that is, they are very fine and have irregular and complicated uneven portions. As shown in FIG. 2, the irregularities of the fine irregularities 2a (same for 1a) mean irregularities in the surface with irregular sizes and intervals and including many tops, bottoms and depressions, which will be described later. It is. Here, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the surface of the blank holder 2 including the fine irregularities 2 a and the fluororesin film 5, and is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 3. FIG. 2 and 3 show the fine uneven portion 2a of the blank holder 2, the fine uneven portion 1a of the die 1 has the same structure as the fine uneven portion 2a, although not shown.

微細凹凸部2aは複数の頂上部P1、P3、P5、P7、P9、P11を含む多数の頂上部と、複数の底部P2、P4、P6、P8、P10を含む多数の底部とを有している。この微細凹凸部2a(微細凹凸部1aも同様)は、ブランクホルダ2(ダイス1)の表面について、ブラスト処理等の表面処理を施して最大表面粗さ(本実施の形態では、最大高さ粗さRzともいい、詳しくは後述する)が3μm以上25μm以下になるようにして形成されている。なお、微細凹凸部2aにおいて、頂上部とは、微細凹凸部2aの高さの基準となる基準ラインLよりも外側に突出している部分の先端およびその周囲、底部とは、基準ラインLよりも内側に凹んでいる部分の先端およびその周囲を意味し、凹部とは、頂上部以外の部分を意味している。   The fine uneven portion 2a has a large number of tops including a plurality of tops P1, P3, P5, P7, P9, P11 and a large number of bottoms including a plurality of bottoms P2, P4, P6, P8, P10. Yes. The fine uneven portion 2a (same for the fine uneven portion 1a) is subjected to surface treatment such as blasting on the surface of the blank holder 2 (die 1) to obtain the maximum surface roughness (in this embodiment, the maximum height roughness). The thickness Rz is also set to 3 μm or more and 25 μm or less. Note that, in the fine uneven portion 2a, the top is the tip, the periphery, and the bottom of the portion protruding outside the reference line L that is the reference of the height of the fine uneven portion 2a than the reference line L. The tip of the part recessed inside and its periphery are meant, and the concave means a part other than the top.

最大表面粗さとは、例えば図2に示した微細凹凸部2aでは、複数の頂上部の中で最も外側に突出している頂上部(図2では、頂上部P5)と、複数の底部の中で最も凹んでいる底部(図2では、底部P4)との高さの差h1を用いて評価される表面粗さである。すなわち、最大表面粗さ(最大高さ粗さRz)が3.0μmであるとは、h1が3.0μmであることを意味している。表面粗さとして、複数の底部または頂上部P1〜P11の高さの差の平均をとって評価する手法もあるが、本実施の形態では、最大高さ粗さRzを採用している。   For example, in the fine uneven portion 2a shown in FIG. 2, the maximum surface roughness is the summit portion (the top portion P5 in FIG. 2) that protrudes to the outermost side among the plurality of top portions and the plurality of bottom portions. The surface roughness is evaluated using the height difference h1 from the most concave bottom (bottom P4 in FIG. 2). That is, the maximum surface roughness (maximum height roughness Rz) being 3.0 μm means that h1 is 3.0 μm. Although there is a method of evaluating the surface roughness by taking the average of the height differences of the plurality of bottom portions or the top portions P1 to P11, in this embodiment, the maximum height roughness Rz is adopted.

ダイス1とブランクホルダ2は、鋼等の金属を用いて形成されているが、凹部がある程度の大きさになるようにするには、最大表面粗さをある程度の大きさにする必要がある。ダイス1とブランクホルダ2の表面に微細凹凸部1a、2aを形成することによって、図2に示すように、ダイス1とブランクホルダ2の表面に大きさや形状が不規則な凹部が多数現れ、その凹部すべてを塞ぐようにしてフッ素樹脂膜5の一部が凹部の中に入り込んでいる。   The die 1 and the blank holder 2 are formed using a metal such as steel, but the maximum surface roughness needs to be set to a certain size in order to make the recesses to a certain size. By forming the fine irregularities 1a and 2a on the surfaces of the die 1 and the blank holder 2, as shown in FIG. 2, a large number of concave portions having irregular sizes and shapes appear on the surfaces of the die 1 and the blank holder 2, A part of the fluororesin film 5 enters the recess so as to block all the recesses.

凹部に入り込んでいるフッ素樹脂膜5の体積をある程度の大きさにするとともに、微細凹凸部2aの凹凸を複雑に入り組んだ構造にするには、少なくとも最大表面粗さを3μm以上にすることが好ましい。一方、最大表面粗さを大きくすれば凹部に入り込むフッ素樹脂膜5の体積も増加するが、微細凹凸部2aはプレス加工中に金属板11から強力な圧力を受け得るので、最大表面粗さが25μmを越えるまでに大きくなると基準ラインLから突出している部分がプレス加工中に折れたり砕けたりしやすく好ましくない。また、ダイス1やブランクホルダ2の摩擦係数が高くなりすぎるおそれもある。   In order to make the volume of the fluororesin film 5 entering the recesses to some extent and to make the structure of the unevenness of the fine unevenness 2a intricately complicated, at least the maximum surface roughness is preferably 3 μm or more. . On the other hand, if the maximum surface roughness is increased, the volume of the fluororesin film 5 entering the recesses also increases. However, since the fine irregularities 2a can receive a strong pressure from the metal plate 11 during the press working, the maximum surface roughness is reduced. If it exceeds 25 μm, the portion protruding from the reference line L is not preferred because it tends to be broken or broken during press working. Further, the friction coefficient of the die 1 and the blank holder 2 may be too high.

したがって、微細凹凸部1a,2aの最大表面粗さは3μm以上25μm以下にすることが好ましい。例えば、ダイス1とブランクホルダ2を超硬合金鋼以外の鋼を用いて製造するときは、最大表面粗さをやや大きめの10μm以上25μm以下とすることが好ましく、特に後述する実施例からみて、最大表面粗さを14.8μm〜15μm程度にすることがいっそう好ましい。また、超硬合金鋼は超硬合金鋼以外の鋼よりも硬くて丈夫なので、ダイス1とブランクホルダ2を超硬合金鋼を用いて製造するときは、最大表面粗さをやや小さめの3μm以上10μm以下とすることが好ましい。   Therefore, it is preferable that the maximum surface roughness of the fine irregularities 1a and 2a be 3 μm or more and 25 μm or less. For example, when manufacturing the die 1 and the blank holder 2 using a steel other than the cemented carbide steel, it is preferable that the maximum surface roughness is slightly larger than 10 μm to 25 μm. More preferably, the maximum surface roughness is about 14.8 to 15 μm. In addition, since cemented carbide steel is harder and stronger than steels other than cemented carbide steel, when manufacturing die 1 and blank holder 2 using cemented carbide steel, the maximum surface roughness is slightly smaller than 3 μm. The thickness is preferably 10 μm or less.

次に、フッ素樹脂膜5は微細凹凸部1a、2aのそれぞれの表面に形成されている。フッ素樹脂膜5は微細凹凸部1a、2aに含まれる多数の頂上部のうちの一部だけがフッ素樹脂膜5によって覆われることなく露出するような厚さを有している。微細凹凸部2aの場合、フッ素樹脂膜5は図3に示すように複数の頂上部P1、P3、P5、P7、P9、P11のうち、最も突出している頂上部P5だけが露出し、他の頂上部はすべて覆われるような厚さを有している。そのため、フッ素樹脂膜5は、微細凹凸部1a、2aのそれぞれの最大表面粗さよりやや小さい厚さを有している。   Next, the fluororesin film 5 is formed on the respective surfaces of the fine irregularities 1a and 2a. The fluororesin film 5 has such a thickness that only a part of the tops included in the fine irregularities 1 a and 2 a is exposed without being covered by the fluororesin film 5. In the case of the fine concavo-convex portion 2a, as shown in FIG. 3, in the fluororesin film 5, only the most protruding top portion P5 is exposed among the plurality of top portions P1, P3, P5, P7, P9, P11, and the other portions The top is thick enough to be covered. Therefore, the fluororesin film 5 has a thickness slightly smaller than the maximum surface roughness of each of the fine uneven portions 1a and 2a.

フッ素樹脂膜5は、微細凹凸部1a、2aの表面に密着するとともに、すべての凹部を塞ぐようにして凹部に入り込んで形成されている。
フッ素樹脂膜5は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー(FEP)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)等のフッ素樹脂をコーティングすることによって形成することができる。本実施の形態では、フッ素樹脂の直接コーティングとフッ素樹脂が剥離しやすいこととを考慮して、プライマーを混合した混合フッ素樹脂を微細凹凸部1a、2aの表面にコーティングすることによって、フッ素樹脂膜5を形成している(詳しくは後述する)。
The fluororesin film 5 is formed in close contact with the surfaces of the fine concavo-convex portions 1a and 2a and entering the concave portions so as to block all the concave portions.
The fluororesin film 5 can be formed by coating a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroethylene propene copolymer (FEP), perfluoroalkoxyalkane (PFA), for example. In the present embodiment, in consideration of the direct coating of the fluororesin and the fact that the fluororesin is easily peeled off, the surface of the fine irregularities 1a and 2a is coated with a mixed fluororesin mixed with a primer to obtain a fluororesin film. 5 (details will be described later).

(プレス加工装置の動作内容)
続いて、以上の構成を有するプレス加工装置10の動作内容を図1とともに図4〜図7を参照して説明する。図4はブランクホルダ2の微細凹凸部2aおよびフッ素樹脂膜5と、金属板11との接している部分を模式的に示す断面図、図5はプレス加工の際、フッ素樹脂膜5が変形する様子を模式的に示す断面図である。また、図6はプレス加工後の微細凹凸部2aおよびフッ素樹脂膜5を模式的に示す断面図、図7は別のフッ素樹脂膜と微細凹凸部2aを模式的に示す断面図である。
(Operation details of the press machine)
Then, the operation | movement content of the press work apparatus 10 which has the above structure is demonstrated with reference to FIGS. 4-7 with FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a portion where the fine uneven portion 2a and the fluororesin film 5 of the blank holder 2 are in contact with the metal plate 11, and FIG. 5 is a diagram illustrating the deformation of the fluororesin film 5 during press working. It is sectional drawing which shows a mode typically. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the fine uneven portion 2a and the fluororesin film 5 after pressing, and FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another fluororesin film and the fine uneven portion 2a.

プレス加工装置10では、例えば円形状の金属板11をダイス1とブランクホルダ2とに直に接するようにして挟みこみ、その片側から図示しない油圧装置でパンチ3を金属板11に押し付けることによってプレス加工を行う。   In the press working device 10, for example, a circular metal plate 11 is sandwiched between the die 1 and the blank holder 2 and pressed by pressing the punch 3 against the metal plate 11 with a hydraulic device (not shown) from one side. Processing.

パンチ3の進入に伴い金属板11が押されて変形する。その際、金属板11がダイス1とブランクホルダ2とに対して強力に押し付けられながら、パンチ3の進入方向に動きつつ変形する。   As the punch 3 enters, the metal plate 11 is pushed and deformed. At that time, the metal plate 11 is deformed while moving in the approach direction of the punch 3 while being strongly pressed against the die 1 and the blank holder 2.

すると、フッ素樹脂膜5は、最も突出している頂上部P5だけが露出する厚さに形成されており、他の頂上部はすべてフッ素樹脂膜5によって被覆されている。そのため、フッ素樹脂膜5が金属板11の広範囲にわたって直に接することになってダイス1およびブランクホルダ2と、金属板11との間の摩擦係数を低く抑え、滑りを良くする潤滑剤として作用する。   Then, the fluororesin film 5 is formed to a thickness that exposes only the most projecting apex P5, and all other apexes are covered with the fluororesin film 5. Therefore, the fluororesin film 5 is in direct contact over a wide range of the metal plate 11 and acts as a lubricant that keeps the coefficient of friction between the die 1 and the blank holder 2 and the metal plate 11 low and improves slipping. .

しかも、フッ素樹脂膜5は、微細凹凸部1a、2aの表面に密着している。ダイス1とブランクホルダ2は、表面に微細凹凸部1a、2aが形成されていることによって表面積が拡大されている。また、形状や大きさが不規則で複雑に入り組んだ凹凸が形成され、形状や大きさが不規則な多数の凹部にフッ素樹脂膜5が入り込んでいることによって、フッ素樹脂膜5が微細凹凸部1a、2aの凹凸にしっかりとひっかかっている。そのため、表面に沿ってずれないように微細凹凸部1a、2aがフッ素樹脂膜5をしっかりとつなぎ止める作用を発揮する。   Moreover, the fluororesin film 5 is in close contact with the surfaces of the fine irregularities 1a and 2a. The surface area of the die 1 and the blank holder 2 is enlarged by forming the fine irregularities 1a and 2a on the surface. In addition, irregularities and irregularities with irregular shapes and sizes are formed, and the fluororesin film 5 enters into a large number of depressions with irregular shapes and sizes, so that the fluororesin film 5 has fine irregularities. It is firmly stuck to the unevenness of 1a and 2a. For this reason, the fine uneven portions 1a and 2a exert an action of firmly connecting the fluororesin film 5 so as not to be displaced along the surface.

一方、複数の頂上部のうち、頂上部P5だけはフッ素樹脂膜5で覆われることなく露出しているので、フッ素樹脂膜5の厚さ方向全体が頂上部P5を含むいずれかの頂上部によって受け止められるようになっている。   On the other hand, since only the top P5 is exposed without being covered with the fluororesin film 5 among the plurality of tops, the entire thickness direction of the fluororesin film 5 is formed by any top including the top P5. It is supposed to be accepted.

プレス加工の際、フッ素樹脂膜5に対し、ブランクホルダ2の表面に沿った方向の圧力(図4の圧力F2)が金属板11から作用する。その圧力F2は、フッ素樹脂膜5をダイス1やブランクホルダ2の表面に沿った方向に削り取るように作用するが、凹部および頂上部が圧力F2の方向と交差する方向に形成されているので、凹部および頂上部が圧力F2によるフッ素樹脂膜5の動きを邪魔し、フッ素樹脂膜5の剥離を阻止しようとする。   During the press working, a pressure in the direction along the surface of the blank holder 2 (pressure F2 in FIG. 4) acts on the fluororesin film 5 from the metal plate 11. The pressure F2 acts so as to scrape the fluororesin film 5 in the direction along the surface of the die 1 or the blank holder 2, but the recess and the top are formed in a direction intersecting the direction of the pressure F2. The concave portion and the top portion obstruct the movement of the fluororesin film 5 due to the pressure F2, and try to prevent the fluororesin film 5 from peeling off.

そのうえ、微細凹凸部1a、2aの凹凸は大きさや形状が不規則で複雑に入り組んだ構造になっていて、図2に示したようにひとつひとつの凹部の表面にも細かな凹凸が形成されている。そのため、フッ素樹脂膜5が微細凹凸部1a、2aに密着する度合いは規則的な凹凸が形成されている場合よりも高くなっている。   In addition, the irregularities of the fine irregularities 1a and 2a are irregular and complex in size and shape, and fine irregularities are also formed on the surface of each depression as shown in FIG. . Therefore, the degree to which the fluororesin film 5 is in close contact with the fine irregularities 1a and 2a is higher than when regular irregularities are formed.

したがって、プレス加工の際、ダイス1とブランクホルダ2の表面にフッ素樹脂膜5が留まりやすく、その結果、フッ素樹脂膜5が金属板11との間に発生する摩擦係数を抑える潤滑剤としての機能を効果的に発揮する。よって、ダイス1とブランクホルダ2は、フッ素樹脂膜5が軟質な潤滑皮膜となっていても、プレス加工が繰り返し行えるように耐久性が高いものとなっている。   Therefore, the fluororesin film 5 tends to stay on the surfaces of the die 1 and the blank holder 2 during the press working, and as a result, the function as a lubricant that suppresses the friction coefficient generated between the fluororesin film 5 and the metal plate 11. Is effective. Therefore, the die 1 and the blank holder 2 have high durability so that the press working can be repeated even if the fluororesin film 5 is a soft lubricating film.

ここで、図7に示すように、頂上部P5を含むすべての頂上部が覆われるほどの厚さ(すなわち、最大表面粗さよりも大きい厚さ)を備えたフッ素樹脂膜105が金型の表面に形成されていた場合を考える。この金型の場合、フッ素樹脂膜105のうち、一部が凹部に入り込まずにその外側に出た表層部106(図7のドットを付した部分)となってしまう。表層部106は表面に沿った方向に頂上部が一切存在していないため、頂上部によるつなぎ止めを何ら受けることができない。そのため、プレス加工の際に表面に沿った方向の圧力を受けると簡単に剥がれてしまう。   Here, as shown in FIG. 7, the fluororesin film 105 having a thickness sufficient to cover all the tops including the top P5 (that is, a thickness larger than the maximum surface roughness) is the surface of the mold. Consider the case where it was formed. In the case of this mold, a part of the fluororesin film 105 becomes the surface layer part 106 (the part to which the dots of FIG. Since the top portion of the surface layer portion 106 does not exist at all in the direction along the surface, it cannot receive any tethering by the top portion. For this reason, when pressure is applied in the direction along the surface during press working, it is easily peeled off.

ダイス1とブランクホルダ2の表面に微細凹凸部1a、2aを形成すれば、フッ素樹脂膜5に対するつなぎ止め効果は期待できるものの、形成するフッ素樹脂膜の厚さを、頂上部の一部だけが露出するような厚さにしないと、フッ素樹脂膜に潤滑剤としての機能を発揮しにくい無駄が生じやすく好ましくない。   If the fine irregularities 1a and 2a are formed on the surface of the die 1 and the blank holder 2, the effect of preventing the connection to the fluororesin film 5 can be expected, but the thickness of the fluororesin film to be formed is limited to a part of the top. If the thickness is not exposed, it is not preferable because the fluororesin film is likely to be wasted because it does not function as a lubricant.

一方、プレス加工の際、図4に示すように、微細凹凸部1a,2aおよびフッ素樹脂膜5が金属板11から、微細凹凸部1a,2aの表面に交差する方向の圧力F1とともに、表面に沿った方向の圧力F2を受ける。フッ素樹脂膜5は柔軟なため、圧力F1、F2によって例えば図5に示すように変形するが、凹部に入り込んでいる部分のうち、上側の部分は下側の部分よりも相対的に凹部によって受け止められ難い。   On the other hand, as shown in FIG. 4, during the press working, the fine irregularities 1a and 2a and the fluororesin film 5 are applied to the surface together with the pressure F1 in the direction intersecting the surfaces of the fine irregularities 1a and 2a from the metal plate 11. A pressure F2 in the direction along is received. Since the fluororesin film 5 is flexible, it is deformed by the pressures F1 and F2 as shown in FIG. 5, for example. Among the portions entering the recess, the upper portion is received by the recess relative to the lower portion. It is difficult

例えば図2に示したように、凹部2bに入り込んでいる部分のフッ素樹脂膜5は、上側の部分ほど頂上部P1、P3および底部P2との間隔が広がって微細凹凸部1a,2aの表面への密着の度合いが低くなるし、金属板11からは圧力F1、F2をより受けやすくなる。そのため、プレス加工によって、フッ素樹脂膜5の一部が微細凹凸部1a,2aの表面に沿った方向に剥離することもある。   For example, as shown in FIG. 2, the portion of the fluororesin film 5 that has entered the recess 2b increases the distance between the top portions P1 and P3 and the bottom portion P2 toward the upper portion and moves to the surface of the fine uneven portions 1a and 2a. , And the pressure from the metal plate 11 is more easily received by the pressures F1 and F2. Therefore, a part of the fluororesin film 5 may be peeled off in the direction along the surfaces of the fine irregularities 1a and 2a by press working.

その結果、図6に示すように、フッ素樹脂膜5の厚さが少し薄くなり、頂上部P5のほか、頂上部P5の次に突出している頂上部P3、P7が露出することもある。しかしながら、それでも、隣接する2つの頂上部の間において、フッ素樹脂膜5が微細凹凸部1a,2aの表面に密着しながら凹部に入り込んで残っている。この凹部の中に残留しているフッ素樹脂膜5がプレス加工中に圧力F1によって変形して微細凹凸部1a,2aの表面と金属板11との間に入り、双方の摩擦係数を低下させて滑りを良くする潤滑剤として作用する。そのため、ダイス1とブランクホルダ2を用いることによって、潤滑性が高いまま繰り返し金属板11のプレス加工を行うことができる。   As a result, as shown in FIG. 6, the thickness of the fluororesin film 5 is slightly reduced, and the top portions P3 and P7 protruding next to the top portion P5 may be exposed in addition to the top portion P5. However, the fluororesin film 5 still remains in the recess between the two adjacent tops while being in close contact with the surfaces of the fine uneven portions 1a and 2a. The fluororesin film 5 remaining in the concave portion is deformed by the pressure F1 during the press working and enters between the surface of the fine concave and convex portions 1a and 2a and the metal plate 11 to reduce the friction coefficient of both. Acts as a lubricant to improve slipping. Therefore, by using the die 1 and the blank holder 2, the metal plate 11 can be repeatedly pressed with high lubricity.

このように、プレス加工装置10は、フッ素樹脂膜5による潤滑性の良さを十分に活用しながらドライプレスを行えるので、チタン部材やマグネシウム合金部材といった金型との溶着を起こしやすい金属部材のプレス加工に極めて良好なものとなっている。   In this way, the press working apparatus 10 can perform dry pressing while fully utilizing the good lubricity of the fluororesin film 5, and therefore presses metal members that are likely to be welded to a mold such as a titanium member or a magnesium alloy member. It is extremely good for processing.

一方、プレス加工装置10によって金属板11のプレス加工を繰り返し行うと、次第に凹部に入り込んでいるフッ素樹脂膜5が喪失していく。すると、次第に潤滑剤が減っていくことになるため、ダイス1とブランクホルダ2と、金属板11との間の摩擦係数が上昇していき、特にチタン部材やマグネシウム合金部材といった金型との溶着を起こしやすい金属部材のプレス加工には好ましくない事態が起こりえる。   On the other hand, when the press processing of the metal plate 11 is repeatedly performed by the press processing apparatus 10, the fluororesin film 5 gradually entering the concave portion is lost. Then, since the lubricant gradually decreases, the coefficient of friction between the die 1, the blank holder 2, and the metal plate 11 increases, and in particular, welding with a mold such as a titanium member or a magnesium alloy member. An unfavorable situation may occur in the press working of a metal member that is liable to cause erosion.

このようなプレス加工を繰り返し行うときは、好ましくは摩擦係数がある決められた規定値を越えたときは、液状のフッ素樹脂をスプレーで噴霧するなどしてダイス1とブランクホルダ2の少なくとも微細凹凸部1a,2aの表面にフッ素樹脂を塗布することが好ましい。こうすると、繰り返しのプレス加工で失われたフッ素樹脂膜5が噴霧したフッ素樹脂によって微細凹凸部1a,2aに補給されるのでフッ素樹脂膜5による潤滑性を蘇らせることができる。こうすることで、プレス加工装置10では、金属部材のプレス加工がさらに繰り返し行えるようになる。なお、この場合の規定値は、後述する実施例からみて、0.2程度とすることができる。   When repeatedly performing such pressing, preferably at least fine irregularities of the die 1 and the blank holder 2 by spraying a liquid fluororesin with a spray when the coefficient of friction exceeds a predetermined specified value. It is preferable to apply a fluororesin to the surfaces of the parts 1a and 2a. By doing so, the fluororesin film 5 lost by repeated pressing is replenished to the fine irregularities 1a and 2a by the sprayed fluororesin, so that the lubricity by the fluororesin film 5 can be revived. By doing so, the press working apparatus 10 can further repeatedly press the metal member. Note that the specified value in this case can be set to about 0.2 in view of examples described later.

特に、プレス加工装置10によって、チタン部材やマグネシウム部材のプレス加工をするときは、温度範囲が10℃からフッ素樹脂の連続使用最高温度(288℃)の範囲に設定された常温温間から温間域でプレス加工を行うことが好ましい。この温度範囲では、特にチタン部材やマグネシウム部材の展延性が高まり、成形が容易になるからである。   In particular, when pressing a titanium member or a magnesium member by the press processing apparatus 10, the temperature range is from a normal temperature warm set to a range of 10 ° C. to the maximum continuous use temperature of the fluororesin (288 ° C.). It is preferable to perform press working in the region. This is because, in this temperature range, the spreadability of the titanium member and the magnesium member is particularly enhanced and the molding becomes easy.

(プレス加工用金型の製造方法)
次に、プレス加工用金型の製造方法として、前述のブランクホルダ2の製造方法を例にとって図8を参照して説明する。図8はプレス加工用金型の製造工程を模式的に示す側面図で、(A)は製造前の金型、(B)は表面に微細凹凸部を形成した後の金型、(C)は微細凹凸部の表面にフッ素樹脂膜を形成した後の金型を示している。
(Manufacturing method of press mold)
Next, as a manufacturing method of the press working mold, the manufacturing method of the blank holder 2 described above will be described as an example with reference to FIG. FIG. 8 is a side view schematically showing a manufacturing process of a press working mold, (A) is a mold before manufacturing, (B) is a mold after forming fine irregularities on the surface, (C). Indicates a mold after a fluororesin film is formed on the surface of the fine irregularities.

図8(A)に示すように、ダイス1およびブランクホルダ2を製造するときは、まず鋼等の金属を用いて所望の形状の金型22を形成する。次に、図8(B)に示すように、金型22の表面における金属板11と接する部分の少なくとも一部分にブラスト処理を施して表面を粗し、微細凹凸部2aを形成する。このとき、金型が超硬合金鋼以外の鋼からなるときは最大表面粗さが10μm以上25μm以下になるようにする。また、金型が超硬合金鋼からなるときは最大表面粗さが3μm以上10μm以下になるようにする。   As shown in FIG. 8A, when the die 1 and the blank holder 2 are manufactured, first, a mold 22 having a desired shape is formed using a metal such as steel. Next, as shown in FIG. 8 (B), at least a part of the surface of the mold 22 in contact with the metal plate 11 is subjected to blasting to roughen the surface, thereby forming the fine uneven portion 2a. At this time, when the mold is made of steel other than cemented carbide steel, the maximum surface roughness is set to 10 μm or more and 25 μm or less. When the mold is made of cemented carbide steel, the maximum surface roughness is set to 3 μm or more and 10 μm or less.

続いて、下塗り塗装を行って乾燥・焼成を行う。その後、金型22に対して、ディスパージョン塗装、静電粉体塗装、流動浸漬塗装、スプレー塗装等を含むフッ素樹塗装を行ってから焼成・冷却を行う工程を繰り返してフッ素樹脂の重ね塗りを行う。こうして、図8(C)に示すように、微細凹凸部2aの表面に最大表面粗さよりも厚さの厚いフッ素樹脂膜15を形成する。この場合、プライマーとフッ素樹脂の混合塗料を塗布することができるが、プライマーを塗布した後、フッ素樹脂を塗布してもよい。   Subsequently, undercoating is performed, followed by drying and firing. After that, the fluororesin is repeatedly applied to the mold 22 by repeating the process of firing and cooling after performing fluorine resin coating including dispersion coating, electrostatic powder coating, fluidized immersion coating, spray coating and the like. Do. In this way, as shown in FIG. 8C, a fluororesin film 15 having a thickness larger than the maximum surface roughness is formed on the surface of the fine irregularities 2a. In this case, a mixed paint of a primer and a fluororesin can be applied, but after applying the primer, the fluororesin may be applied.

それから、プレス加工装置10により、フッ素樹脂膜15付きの金型22をダイス1およびブランクホルダ2として用いることによって予めプレス加工を行い、あるいはその他の手段でフッ素樹脂膜15を表面に沿って除去することによって前述したフッ素樹脂膜5を形成する。このとき、微細凹凸部2aに含まれる複数の頂上部のうち、最も高さの高い頂上部を含む一部の頂上部だけがフッ素樹脂膜5で覆われないように露出するようにする。ここまでの工程を実行することによって、フッ素樹脂膜5を備えたプレス加工用金型としてのブランクホルダ2を製造することができる。   Then, pressing is performed in advance by using the die 22 with the fluororesin film 15 as the die 1 and the blank holder 2 by the press processing apparatus 10, or the fluororesin film 15 is removed along the surface by other means. As a result, the aforementioned fluororesin film 5 is formed. At this time, only a part of the tops including the highest top among the plurality of tops included in the fine concavo-convex portion 2 a is exposed so as not to be covered with the fluororesin film 5. By executing the steps so far, the blank holder 2 as a press working mold provided with the fluororesin film 5 can be manufactured.

プレス加工の進行に伴って金型の表面は、例えば図18(A)に示すようになっていて、ほとんどの頂上部はフッ素樹脂膜5で覆われているものの、一部の頂上部だけはフッ素樹脂膜5で覆われることなく露出する。さらにプレス加工を行うと、フッ素樹脂膜5がその表面に沿って一部剥離されることで、より多くの頂上部が露出することになる。この場合におけるプレス加工用金型の表面は例えば図18(B)に示すようになる。   As the pressing process proceeds, the surface of the mold is, for example, as shown in FIG. 18A, and most of the top is covered with the fluororesin film 5, but only a part of the top is covered. It is exposed without being covered with the fluororesin film 5. When further pressing is performed, a part of the fluororesin film 5 is peeled off along the surface thereof, so that a larger portion of the top is exposed. In this case, the surface of the press working die is as shown in FIG.

次に、プレス加工装置10に関する実施例について説明する。この実施例では、金属板11として、純チタンからなる厚さ0.8mmの板材を用い、これを深絞り加工によってカップ状に成形した。純チタンは常温でも十分な延性を発揮し、特性からみるとプレス加工に適した金属材料である。   Next, the Example regarding the press processing apparatus 10 is described. In this example, a 0.8 mm-thick plate material made of pure titanium was used as the metal plate 11, and this was formed into a cup shape by deep drawing. Pure titanium exhibits sufficient ductility even at room temperature, and is a metal material suitable for press working in terms of properties.

しかしながら、純チタンは活性な金属であるため、ダイス1とブランクホルダ2に微細凹凸部1a,2aおよびフッ素樹脂膜5を形成せずにプレス加工を行うと、金属板11とダイス1との焼き付きが発生してしまい、カップ状に成形することが困難である。プレス加工装置10では、ダイス1とブランクホルダ2に微細凹凸部1a,2aおよびフッ素樹脂膜5が形成されているため、フッ素樹脂膜5が潤滑剤として作用し、その結果、金属板11を図9に示すようなカップ状に成形することができた。   However, since pure titanium is an active metal, if the press working is performed without forming the fine irregularities 1a, 2a and the fluororesin film 5 on the die 1 and the blank holder 2, the metal plate 11 and the die 1 are seized. Occurs, and it is difficult to mold into a cup shape. In the press working apparatus 10, since the fine uneven portions 1a, 2a and the fluororesin film 5 are formed on the die 1 and the blank holder 2, the fluororesin film 5 acts as a lubricant, and as a result, the metal plate 11 is illustrated in FIG. 9 could be formed into a cup shape.

一方、純チタンからなる金属板11をプレス加工する場合、金属板11の表面に酸化皮膜を形成し、さらに焼き付き防止効果が高いとされる二酸化モリブデン固体潤滑剤を用いることによって、微細凹凸部1a,2aおよびフッ素樹脂膜5を形成していないダイス1とブランクホルダ2でもカップ状に成形することができる。しかし、酸化皮膜を形成すれば、金属板11が傷むし酸化皮膜を形成するのにコストもかかる、製品によっては酸化皮膜をプレス加工後に剥離しなければならないといった課題が未解決のまま残ってしまう。また、固体潤滑剤をオイルやグリース中に分散させて用いているときは洗浄を要することもある。このような課題はプレス加工装置10を用いることによって未解決のまま残ることなくすべて解決することができる。   On the other hand, when the metal plate 11 made of pure titanium is pressed, an oxide film is formed on the surface of the metal plate 11, and a molybdenum dioxide solid lubricant, which has a high effect of preventing seizure, is used. , 2a and the die 1 and the blank holder 2 on which the fluororesin film 5 is not formed can be formed into a cup shape. However, if the oxide film is formed, the metal plate 11 is damaged and it is expensive to form the oxide film. Depending on the product, the problem that the oxide film has to be peeled after pressing remains unsolved. . Further, when the solid lubricant is used dispersed in oil or grease, cleaning may be required. All such problems can be solved by using the press working apparatus 10 without remaining unsolved.

続いて、最大表面粗さの大きさが異なる複数の基材を用意して摩擦係数の変化を調べる実験を行った。基材は、超硬合金鋼以外の鋼からなる板状のものを4つ用意し、そのそれぞれに最大表面粗さが0.5μm、5μm、14.8μm、33μmの4通りの異なった値の微細凹凸部を形成して、そのそれぞれの表面に同じフッ素樹脂膜5を形成した。実験は図示しないボールオンディスク型摩擦試験機を用い、5分毎に100N,200,400,600,800,1000Nと順次荷重を大きくして行った。この実験の結果は、図10〜図13に示すとおりである。各図において、(A)は基材表面を顕微鏡で撮影した写真を示し、(B)は摩擦係数の変化を調べるグラフ(縦軸は摩擦係数、横軸は摩擦距離(m))である。   Subsequently, a plurality of base materials having different maximum surface roughness sizes were prepared, and an experiment was conducted to examine the change in the friction coefficient. The base material is prepared with four plate-like materials made of steel other than cemented carbide steel, and each has four different values of maximum surface roughness of 0.5 μm, 5 μm, 14.8 μm, and 33 μm. Fine irregularities were formed, and the same fluororesin film 5 was formed on each surface. The experiment was performed using a ball-on-disk type friction tester (not shown) and increasing the load in order of 100 N, 200, 400, 600, 800, 1000 N every 5 minutes. The results of this experiment are as shown in FIGS. In each figure, (A) shows a photograph of the surface of the substrate taken with a microscope, and (B) is a graph for examining changes in the friction coefficient (the vertical axis is the friction coefficient, and the horizontal axis is the friction distance (m)).

図10に示すように、最大表面粗さが0.5μmでは、摩擦距離が数mになっただけで摩擦係数が0.2を越えてしまっている。また、図11に示すように、最大表面粗さが5μmでは、摩擦距離が50数mあたりで摩擦係数が0.2を越えているものの、40m程度までは摩擦係数が0.1程度に収まっている。さらに、図12に示すように、最大表面粗さが14.8μmでは、摩擦距離が60m程度になるまで摩擦係数が一貫して0.1程度に収まっている。そして、図13に示すように、最大表面粗さが33μmでは、摩擦距離が数mになっただけで摩擦係数が0.2を越えてしまっている。   As shown in FIG. 10, when the maximum surface roughness is 0.5 μm, the friction coefficient exceeds 0.2 only when the friction distance becomes several meters. In addition, as shown in FIG. 11, when the maximum surface roughness is 5 μm, the friction coefficient exceeds 0.2 when the friction distance is around several 50 m, but the friction coefficient is about 0.1 until about 40 m. ing. Furthermore, as shown in FIG. 12, when the maximum surface roughness is 14.8 μm, the friction coefficient is consistently kept at about 0.1 until the friction distance becomes about 60 m. As shown in FIG. 13, when the maximum surface roughness is 33 μm, the friction coefficient exceeds 0.2 only when the friction distance becomes several meters.

以上の結果、摩擦係数が一貫して0.1程度に収まっているという点からみて、4種類の最大表面粗さの中では、最大表面粗さを14.8μmにするのが最も好ましく、次いで5μmが好ましいことが確認できた。また、最大表面粗さが0.5μmおよび33μmの場合はいずれも摩擦係数が0.1程度に収まらず好ましくないことが確認できた。   As a result, in view of the fact that the coefficient of friction is consistently about 0.1, it is most preferable to set the maximum surface roughness to 14.8 μm among the four types of maximum surface roughness, It was confirmed that 5 μm was preferable. Further, it was confirmed that the friction coefficient was not within about 0.1 when the maximum surface roughness was 0.5 μm and 33 μm.

さらに、微細凹凸部に様々なフッ素樹脂膜5を形成したことによって、耐久性が向上することを確認するための実験を行った。実験は実施例2と同様の試験機を用い同じ要領で行った。実験の結果は図14に示すとおりである。(A)はプライマーを用いないフッ素樹脂コート技術(ハイパーコート)でフッ素樹脂膜を形成した場合、(B)はPTFEからなるフッ素樹脂膜を形成した場合、(C)はワンコートでフッ素樹脂膜を形成した場合を示している。いずれの場合も、摩擦距離が60m程度になるまで摩擦係数が一貫して0.1程度に収まっているため、耐久性が向上していることが確認できた。   Furthermore, an experiment was conducted to confirm that durability was improved by forming various fluororesin films 5 on the fine irregularities. The experiment was performed in the same manner using the same testing machine as in Example 2. The result of the experiment is as shown in FIG. (A) is a fluororesin film formed by a fluororesin coating technique (hypercoat) that does not use a primer, (B) is a fluororesin film made of PTFE, (C) is a fluororesin film with one coat The case where is formed is shown. In any case, since the friction coefficient was consistently kept at about 0.1 until the friction distance became about 60 m, it was confirmed that the durability was improved.

次に、液状のフッ素樹脂を塗布したことにより、微細凹凸部における耐久性が再生されることを確認するための実験を行った。実験では、実施例3の実験でフッ素樹脂膜が一部剥離し、摩擦係数が上昇した試験片(TF50)に液状のフッ素樹脂をスプレーで塗布(スプレー塗装ともいう)して、実施例3と同じ試験機を用いて同様の実験を行った。実験に先立ち、試験片に対して200N(5分)で摩擦試験を行って再塗装前の摩擦係数を確認したあと、スプレー塗装を行い、ハンドドライヤーで乾燥させた。実験は、スプレーによる再塗装をした試料で200N(15分)、400N(10分)、600N(5分)、800N(5分)の摩擦耐久試験を行った。   Next, an experiment was conducted to confirm that the durability in the fine irregularities was regenerated by applying a liquid fluororesin. In the experiment, a part of the fluororesin film was peeled off in the experiment of Example 3 and a liquid fluororesin was applied to the test piece (TF50) having an increased friction coefficient by spraying (also referred to as spray coating). A similar experiment was conducted using the same testing machine. Prior to the experiment, the test piece was subjected to a friction test at 200 N (5 minutes) to confirm the coefficient of friction before repainting, then spray-coated, and dried with a hand dryer. In the experiment, 200 N (15 minutes), 400 N (10 minutes), 600 N (5 minutes), and 800 N (5 minutes) friction endurance tests were performed on the samples repainted by spraying.

ここで、図15は、試験片(TF50)の摩擦係数が上昇する前のもともとの摩擦係数の変化を示すグラフである。図16(A)は、試験片(TF50)の摩擦係数が上昇した後、200N(5分)で摩擦試験を行ったときの摩擦係数の変化を示すグラフ、図16(B)は、再塗装後の摩擦係数の変化を示すグラフである。図15、図16から明らかなとおり、再塗装によって元々の値よりも低い値の良好な摩擦係数を示すことおよび耐久性が向上することが確認できた。また、図17(A)は、再塗装前の別の試験片(TF50)の摩擦係数の変化を示すグラフ、図17(B)は、再塗装をした後の摩擦係数の変化を示すグラフである。図17から明らかなとおり、再塗装によって別の試験片でも良好な摩擦係数を示すことが確認できた。また、図16(B)からみて再塗装をするときの摩擦係数の規定値は0.15〜0.18程度が好ましいと考えられる。   Here, FIG. 15 is a graph showing a change in the original friction coefficient before the friction coefficient of the test piece (TF50) increases. FIG. 16A is a graph showing a change in the friction coefficient when the friction test is performed at 200 N (5 minutes) after the friction coefficient of the test piece (TF50) is increased, and FIG. It is a graph which shows the change of the subsequent friction coefficient. As is clear from FIGS. 15 and 16, it was confirmed that repainting exhibited a good coefficient of friction lower than the original value and improved durability. FIG. 17A is a graph showing a change in the friction coefficient of another test piece (TF50) before repainting, and FIG. 17B is a graph showing a change in the friction coefficient after repainting. is there. As is clear from FIG. 17, it was confirmed that another test piece showed a good friction coefficient by repainting. Further, it is considered that the specified value of the coefficient of friction when repainting is preferably about 0.15 to 0.18 as seen from FIG.

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。   The above description is the description of the embodiment of the present invention, and does not limit the apparatus and method of the present invention, and various modifications can be easily implemented. In addition, an apparatus or method configured by appropriately combining components, functions, features, or method steps in each embodiment is also included in the present invention.

本発明を適用することによって、フッ素樹脂膜を潤滑皮膜として、プレス加工が繰り返し行えるように金型の耐久性を高めるとともに、チタン部材やマグネシウム合金部材といった難加工金属部材について、ドライ加工を行えるようになる。   By applying the present invention, a fluororesin film is used as a lubricating film to improve the durability of the mold so that the press process can be repeated, and it is possible to perform dry processing on difficult-to-process metal members such as titanium members and magnesium alloy members. become.

1…ダイス、2…ブランクホルダ、3…パンチ、5…フッ素樹脂膜、10…プレス加工装置、11…金属板、1a,2a…微細凹凸部、P1、P3、P5、P7、P9、P11…頂上部、P2、P4、P6、P8、P10…底部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Die, 2 ... Blank holder, 3 ... Punch, 5 ... Fluororesin film, 10 ... Press processing apparatus, 11 ... Metal plate, 1a, 2a ... Fine uneven part, P1, P3, P5, P7, P9, P11 ... Top, P2, P4, P6, P8, P10 ... bottom.

Claims (6)

金型を用いた金属部材のプレス加工方法であって、
最大表面粗さが3μm以上25μm以下の微細な凹凸を備えた微細凹凸部を前記金型の表面における前記金属部材と接する部分の少なくとも一部分に形成し、
前記最大表面粗さを越える厚さのフッ素樹脂膜を前記微細凹凸部に形成してプレス加工用金型を製造し、
前記フッ素樹脂膜が前記金属部材と直に接触するように前記プレス加工用金型を用いてプレス加工を行うことを特徴とする金属部材のプレス加工方法。
A method of pressing a metal member using a mold,
Forming a fine concavo-convex portion having fine concavo-convex having a maximum surface roughness of 3 μm or more and 25 μm or less on at least a part of a portion in contact with the metal member on the surface of the mold
A fluororesin film having a thickness exceeding the maximum surface roughness is formed on the fine concavo-convex portion to produce a pressing mold,
A pressing method for a metal member, wherein pressing is performed using the pressing die so that the fluororesin film is in direct contact with the metal member.
前記金型が超硬合金鋼からなるときは最大表面粗さが3μm以上10μm以下になるようにして前記微細凹凸部を形成し、前記金型が前記超硬合金鋼以外の鋼からなるときは最大表面粗さが10μm以上25μm以下になるようにして前記微細凹凸部を形成することを特徴とする請求項1記載の金属部材のプレス加工方法。   When the mold is made of cemented carbide steel, the fine irregularities are formed so that the maximum surface roughness is 3 μm or more and 10 μm or less, and when the mold is made of steel other than the cemented carbide steel 2. The metal member pressing method according to claim 1, wherein the fine irregularities are formed so that the maximum surface roughness is 10 to 25 [mu] m. 前記プレス加工を繰り返し行うときに前記微細凹凸部にフッ素樹脂を塗布することを特徴とする請求項1または2記載の金属部材のプレス加工方法。   The metal member pressing method according to claim 1 or 2, wherein a fluororesin is applied to the fine irregularities when the pressing process is repeated. 温度範囲が10℃からフッ素樹脂の連続使用最高温度の範囲に設定された常温から温間域で前記プレス加工を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の金属部材のプレス加工方法。   The metal member according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressing is performed in a warm range from a normal temperature set in a temperature range of 10 ° C to the maximum continuous use temperature of the fluororesin. Press working method. 金属部材のプレス加工に用いるプレス加工用金型であって、
前記金属部材と接する部分の少なくとも一部分に形成された最大表面粗さが3μm以上25μm以下の微細な凹凸を備えた微細凹凸部と、
前記微細凹凸部に形成されたフッ素樹脂膜とを有し、
前記フッ素樹脂膜が前記微細凹凸部の表面に密着していることを特徴とするプレス加工用金型。
A metal mold for press working used for pressing metal members,
A fine concavo-convex portion having a fine concavo-convex portion having a maximum surface roughness of 3 μm or more and 25 μm or less formed on at least a part of a portion in contact with the metal member;
A fluororesin film formed on the fine irregularities;
A pressing mold, wherein the fluororesin film is in close contact with the surface of the fine irregularities.
前記微細凹凸部は、前記金型が超硬合金鋼からなるときは最大表面粗さが3μm以上10μm以下に形成され、前記金型が前記超硬合金鋼以外の鋼からなるときは最大表面粗さが10μm以上25μm以下に形成されていることを特徴とする請求項5記載のプレス加工用金型。   The fine irregularities are formed so that the maximum surface roughness is 3 μm or more and 10 μm or less when the mold is made of cemented carbide steel, and the maximum surface roughness is formed when the mold is made of steel other than the cemented carbide steel. The metal mold for press working according to claim 5, wherein the thickness is 10 μm or more and 25 μm or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017047432A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 株式会社カナエ Method of manufacturing ptp package
JP7494208B2 (en) 2019-04-29 2024-06-03 オートテック・エンジニアリング・ソシエダッド・リミターダ Cold forming apparatus and method for cold forming blanks

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103551440A (en) * 2013-11-14 2014-02-05 四川义丰亨汽车零部件制造有限公司 Sheet metal punch-forming method
CN105903817A (en) * 2016-06-24 2016-08-31 苏州华冲精密机械有限公司 Aluminum profile curving mold
CN117252866B (en) * 2023-11-14 2024-02-13 山东迪格重工机械有限公司 Numerical control stamping forming self-adjustment operation detection method based on image recognition

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262560A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute Method for coating hard film having low-friction characteristics and peel resistance, and coated member with the hard film
JP2008055341A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Osaka Gas Co Ltd Member with film and film forming method
JP2008232014A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Sanden Corp Compressor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2099614A1 (en) * 1990-12-12 1992-06-13 Harvey Paul Tannenbaum Non-stick coating system with ptfe of different melt viscosities for concentration gradient
JP3437361B2 (en) * 1996-01-24 2003-08-18 独立行政法人産業技術総合研究所 Mold for resin molding
JP2001328121A (en) * 2000-05-19 2001-11-27 Fumio Inoue Die for molding
ATE433854T1 (en) * 2000-08-17 2009-07-15 Whitford Corp SIMPLE-COVERED, NON-ADHESIVE COVERING SYSTEM AND ITEMS COATED WITH THE SAME
JP2003154418A (en) * 2001-11-21 2003-05-27 Kasatani:Kk Device for cold pressing magnesium alloy material
JP2004074646A (en) * 2002-08-20 2004-03-11 Osaka Gas Co Ltd Member for mold and mold
US20070262120A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Sydney Coleman Lubricant for Quick Plastic Forming of Aluminum Sheet
JP2009012047A (en) * 2007-07-05 2009-01-22 Takeuchi Press Ind Co Ltd Method and device for manufacturing can

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262560A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute Method for coating hard film having low-friction characteristics and peel resistance, and coated member with the hard film
JP2008055341A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Osaka Gas Co Ltd Member with film and film forming method
JP2008232014A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Sanden Corp Compressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017047432A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 株式会社カナエ Method of manufacturing ptp package
JP7494208B2 (en) 2019-04-29 2024-06-03 オートテック・エンジニアリング・ソシエダッド・リミターダ Cold forming apparatus and method for cold forming blanks

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