JP2013252595A - 焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法が大きく複雑な形状の焼結ダイヤモンド層付金型工具をワイヤカット放電加工法により切断加工する際に焼結ダイヤモンド層に割れや欠けが発生することを抑制可能な焼結ダイヤモンド層付金型工具の製造方法を提供する。
【解決手段】焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法は、超硬合金層及び焼結ダイヤモンド層が焼結成形された焼結体素材からワイヤカット放電加工により切出された加工用部４を有し加工用部４の輪郭線６に凹部を有する焼結ダイヤモンド層付金型工具１００の製造方法である。焼結体素材から加工用部４を形成するための粗加工材を切りだす切出し工程と、粗加工材を凹部７の形状に沿って切断する凹部加工工程と、を有し、凹部加工工程の前に、凹部７の内側部分へ凹部７の凹入方向に沿って切込み線を設ける切込み工程を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、超硬合金に焼結ダイヤモンド層が焼付け成形された焼結体素材を用いて、焼結ダイヤモンド層付金型工具を製造する製造方法に関する。

従来、超硬合金に焼結ダイヤモンドを焼付け成形した加工用部を備えたパンチやダイ、絞り加工用の工具等の焼結ダイヤモンド層付の金型用工具が用いられている。かかる焼結ダイヤモンド層付金型工具は、焼結体メーカーから供給される焼結体素材から切断加工され、焼結ダイヤモンドが導電性を有することからワイヤカット放電加工法が広く用いられている。

例えば、特許文献１では、半導体装置のパッケージ製造工程で用いられる超硬母材の加工用部に焼結ダイヤモンド層が焼付け成形された超硬先端をワイヤカット放電加工により切断加工する方法が紹介されている。

本発明者の知るところでは、かかる焼結ダイヤモンド層付金型工具を焼結体素材からワイヤカット放電加工法により加工する場合、焼結ダイヤモンド層の仕上げ形状の輪郭に沿って一筆書き状にワイヤを走行させて焼結体素材を切断するのが一般的である。

特開平８−１３１０４７号公報

しかし、超硬合金等にダイヤモンドを焼結成形した焼結体素材は、超硬合金と焼結ダイヤモンド層の熱膨張係数が異なるため残留応力を内包しており、焼結ダイヤモンド層が、例えば平面視で１５ｍｍ×１５ｍｍを超えるような大寸法でかつ深い凹部を有する形状の場合、一筆書き状にワイヤカット放電加工を行うと、解放された残留応力により焼結ダイヤモンド層に割れや欠けが生じるという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、超硬等にダイヤモンドを焼結成形した焼結体素材から、大寸法でかつ輪郭形状に深い凹部を有する焼結ダイヤモンド層付金型工具を、ワイヤカット放電加工法により切断加工することを可能にする焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、焼結ダイヤモンド層及び超硬合金層が焼結成形された焼結体素材からワイヤカット放電加工により切り出された加工用部を有し、前記加工用部の外周の輪郭線に凹部を有するか、又は前記加工用部の前記焼結ダイヤモンド層の厚み方向に貫通する貫通孔の開口周縁の輪郭線に凹部を有する焼結ダイヤモンド層付金型工具の製造方法であって、前記焼結体素材から前記加工用部を形成するための粗加工材を切りだす切出し工程と、前記粗加工材を前記凹部の形状に沿って切断する凹部加工工程と、を有し、前記凹部加工工程の前に、前記凹部の内側部分へ前記凹部の凹入方向に沿って切込み線を設ける切込み工程を有することを特徴とする。

本発明の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法では、凹部の内側部分にこのような切込み線を設けたのち、粗加工材を前記凹部の形状に沿って切断するため、切込み線を設けず直接凹部の形状に沿って切断する場合に比べて、残留応力による焼結ダイヤモンド層の割れや欠けを抑制することができる。

本発明の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法は、前記凹部加工工程において、前記切込み線を切断または切削しないよう前記凹部の加工を行うことが好ましい。こうすることでワイヤカット放電加工機のワイヤが切断線に交差又は接触することによる焼結ダイヤモンド層の割れや欠けの発生を防止することができる。

本発明の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法は、前記凹部加工工程において、前記切込み線を挟んだ一側で前記凹部の開口側から前記凹部の形状に沿って前記粗加工材を切断して一側切断線を設けたのち、前記切込み線を挟んだ他側で前記凹部の開口側から前記凹部の形状に沿って前記粗加工材を切断して他側切断線を設け、前記一側切断線と前記他側切断線とを前記開口側と逆側の端部で連結するよう前記凹部の加工を行うことが好ましい。こうすることで、凹部の奥部に発生する焼結ダイヤモンド層の割れや欠けの発生を抑制することができる。

本発明の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法は、前記凹部加工工程において、前記一側切断線と前記他側切断縁とを前記一側に偏った点で連結することが好ましい。こうすることで凹部の奥部に発生する焼結ダイヤモンド層の割れや欠けの発生をさらに効果的に抑制することができる。

ここで、「凹部の形状に沿って」とは、当該凹部の輪郭線上を倣う場合と、当該輪郭線の外側に仕上げ代を残した状態で輪郭線からやや離れた線上を倣う場合とを含むものとする。

以上説明したように、本発明の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法によれば、焼結体素材をワイヤカット放電加工法にて切断加工する際に焼結ダイヤモンド層の割れや欠けの発生を抑制できるため、複雑な形状を有する大寸法の焼結ダイヤモンド層付金型工具を形成することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係るパンチの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。 図１のパンチの製造方法における開始孔穿設工程から切出し工程までの説明図である。 図１のパンチの製造方法におけるロウ付け工程の説明図である。 図１のパンチの製造方法における凹部加工工程、及び仕上げ工程の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るダイの（ａ）平面図、（ｂ）Ｘ−Ｘ線視断面図である。 図５のダイの製造方法における切出し工程、及びロウ付け工程の説明図である。 図５のダイの製造方法における切込み工程から仕上げ工程までの説明図である。 本発明の第３実施形態に係るダイの開始孔穿設工程から仕上げ工程までの説明図である。 本発明の第４実施形態に係るダイの開始孔穿設工程から仕上げ工程までの説明図である。 本発明の第５実施形態に係るダイの（ａ）平面図、（ｂ）Ｙ−Ｙ線視断面図である。 図１０のダイの製造方法における開始孔穿設工程から仕上げ工程までの説明図である。 本発明の実施形態に係る焼結ダイヤモンド層付金型工具に用いる焼結体素材の一例を示す斜視図である。

次に、適宜図面を参照しながら本発明の実施形態について詳述する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限られるものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法で製造したパンチ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）１００である。パンチ１００は、超硬合金層２及び焼結ダイヤモンド層３からなる加工用部４と、加工用部４に接続される超硬合金製の本体部５とを備えている。パンチ１００は、加工用部４の外周の輪郭線６に、側方へ放射状に突出する８つの凸部１８，…を有し、凸部１８，…の間に８つの凹部７，…を有している。加工用部４外周の輪郭線６は、一例で最大径が３０ｍｍφである。

加工用部４は、図１２に示すような、超硬合金層Ａに焼結ダイヤモンド層Ｂを超高圧で焼結した焼結体素材Ｃから切出される。
尚、以下の説明において焼結体素材Ｃから切出された後の超硬合金層及び焼結ダイヤモンド層は、焼結体素材Ｃの超硬合金層Ａ及び焼結ダイヤモンド層Ｂと区別して、数字の符号を付すものとする。

（超硬合金Ａ）
超硬合金Ａとして、本実施形態では、コバルト（Ｃｏ）を結合材としてタングステンカーバイド（ＷＣ）を焼結したＷＣ‐Ｃｏ系の超硬合金を用いているが、チタンカーバイド（ＴｉＣ）やタングステンカーバイド（ＴａＣ）を添加した ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系や、 ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、 ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の超硬合金を用いることもできる。

（焼結ダイヤモンド層Ｂ）
本実施形態の焼結体素材Ｃの焼結ダイヤモンド層Ｂは、コバルト（Ｃｏ）を結合材としてダイヤモンドを焼結した焼結ダイヤモンドである。

（焼結体素材Ｃ）
図１３に示した焼結体素材Ｃは、超硬合金Ａと、ダイヤモンド粉末と、結合材としてのコバルト粉末とを挿入した原料カプセルを超高圧・高温で焼結して形成されたものであり例えば、住友電工ハードメタル(株)社製のスミダイヤ（登録商標）を用いることができる。
本実施形態では、焼結ダイヤモンド層（焼結ダイヤモンド層）の肉厚が０．５ｍｍで外径が５０ｍｍφのスミダイヤを用いている。

次に、第１実施形態に係るパンチ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）１００の製造方法について詳述する。第１実施形態に係る製造方法は、開始孔穿設工程Ｓ１と、切込み工程Ｓ２と、切出し工程Ｓ３と、ロウ付け工程Ｓ４と、凹部加工工程Ｓ５と、仕上げ加工工程Ｓ６とを有している。

（開始孔穿設工程Ｓ１）
開始孔穿設工程Ｓ１は、切込み工程Ｓ２で設ける切込み線の切断開始点となる開始孔８を焼結体素材Ｃに穿設する工程である。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、焼結体素材Ｃの中央部分をパンチ１００の加工用部４として用いる。

開始孔穿設工程Ｓ１においては、まず、図２（ａ）に示すように焼結体素材Ｃの加工用部４となる部分の凹部７の開口の略中央外側に、細孔放電加工機（図示せず）を用いて計８つの開始孔８，…を穿設する。また、切出し工程Ｓ３におけるワイヤカット放電加工の際に用いられる開始孔１３も、この工程で穿設する。

（切込み工程Ｓ２）
切込み工程Ｓ２は、焼結体素材Ｃの加工用部４となる部分の凹部７，…の内側部分９，…に、凹部７…，の凹入方向１０，…に沿って切込み線１１，…を設ける工程である。

開始孔穿設工程Ｓ１が終了すると、開始孔８，…が穿設された焼結体素材Ｃをワイヤカット放電加工機（図示せず）にセットし、ワイヤカット放電加工機のワイヤを開始孔８の１つに挿通する。説明の便宜上、図２（ｂ）においては、最初に○数字の１で示す位置において開始孔８にワイヤを挿通することとする。開始孔８にワイヤを挿通すると、この開始孔８に対応する凹部７の内側部分９の略中央に凹部７の凹入方向１０に沿ってワイヤを走行させ、凹部７の輪郭線６まで少し距離をおいた点１１ａまで切込み線１１を設ける。点１１ａまで切込み線１１を設けるとワイヤを切断する。次に、○数字の２に示すように、○数字の１に示した位置にある開始孔８と焼結体素材Ｃの中心について対称位置にある開始孔８にワイヤを挿通し、この開始孔８に対応する凹部７の内側部分９に切込み線１１を設ける。以下同様にして、図２の○数字３から８の順に、切込み線１１，…を設ける。このように可及的に加工用部４の周方向及び中心についての対称性を保ちながら切込み線１１，…を設けることで、より焼結ダイヤモンド層３に割れや欠けが発生することを抑制できる。

(切出し工程Ｓ３)
切出し工程Ｓ３は、焼結体素材Ｃから加工用部４を形成するための粗加工材１２を切り出す工程である。

切込み工程Ｓ２が終了すると、ワイヤを開始孔１３に挿通して切出し工程Ｓ３を開始する。図２（ｃ）に示すように、焼結体素材Ｃの加工用部４となる部分の周りにワイヤを一周回させて、図２（ｄ）に示す粗加工材１２を切出す。この際、加工用部４の最終形状となる輪郭線６から外側に仕上げ代（本実施形態では、片側で約０．３ｍｍ、直径で約０．６ｍｍ）を残して粗加工材１２を切出す。

（ロウ付け工程Ｓ４）
ロウ付け工程Ｓ４は、切込み工程Ｓ３で切出した粗加工材１２を本体部５にロウ付け接合する工程である。

切出し工程Ｓ３が終了すると、図３（ａ）に示すように、切込み工程Ｓ３で切出した粗加工材１２の超鋼合金層２と、同じく超合金層からなる本体部５とを銀ロウによりロウ付け接合してロウ付け中間体１４を形成する。図２（ｂ）に示すように、銀ロウ付け後、加工用部４及び本体部５は、仕上寸法である外径３０ｍｍφまで一体的に研磨加工される。

（凹部加工工程Ｓ５）
凹部加工工程Ｓ５は、粗加工材１２を凹部７の形状に沿って切断して凹部７の加工を行う工程である。本実施形態ではロウ付け工程Ｓ４後に凹部加工工程Ｓ５が行われるため、凹部加工工程Ｓ５においては、粗加工材１２と本体部５とを一体的に切断加工する。

図４（ａ）の○数字１に示す位置で説明すると、まず、切込み線１１の一側（図４（ａ）○数字１では上側）において、粗加工材１２及び本体部５（本体部５は、図４では表れず）の外周面から切断を開始し、ワイヤを凹部７の開口側から切込み線１１の内側端である点１１ａと粗加工材１２の外周面からの距離が略同じ点１５ａまで凹部７の仕上げ形状に沿って走行させ、一側切断線１５を設ける。一側切断線１５は、輪郭線６に少し仕上げ代９ａを残した状態で設けられる。次に、切込み線１１の他側（図４（ａ）○数字１では下側）において、粗加工材１２及び本体部５の外周面から切断を開始し、凹部７の仕上げ形状に少し仕上げ代９ａを残した状態で、ワイヤを一側切断線１５の内側端である点５１ａまで走行させて他側切断線１６を設ける。他側切断線１６は、凹部７の最奥部付近でＪの字状に折り返すよう設けられる。このように一側の切断線１５と他側の切断線１６とを凹部７の最奥部よりも、一側に偏った点１５ａで連結することで、焼結ダイヤモンド層３に割れや欠けが発生することを、効果的に抑制することができる。

また、図４（ａ）に示したように、切込み線１１と切断線１５又は切断線１６とは、交わらないことが好ましい。こうすることで、凹部７の焼結ダイヤモンド層３に割れや欠けが発生することをさらに効果的に抑制することができる。

（仕上げ工程Ｓ６）
仕上げ工程Ｓ６は、仕上げ代９ａを削り取り、パンチ１００を最終形状（輪郭線６の形状）に仕上げる工程である。
凹部加工工程Ｓ５が終了すると、図４（ｂ）にワイヤ走行線１７で示すように、加工用部４の凹部７の輪郭線に沿ってワイヤを走行させ、仕上げ代９ａを削り取る。この際、本実施形態では、ワイヤ走行線１７上に矢印で示すように、一筆書き状にワイヤを走行させる。１つの凹部７についてワイヤ走行線１７を輪郭線６側へ徐々に移動させながら、この一筆書き状のワイヤの走行を複数回繰り返すことで、少しずつ仕上げ代９ａを削り取ってパンチ１００を最終形状に仕上げる。このように、仕上げ工程Ｓ６において、一筆書き状にワイヤを走行させることで、ワイヤ走行線１７を繋ぐことによる段差をなくして、当該段差に発生する割れや欠けを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図５に示した本発明の第２実施形態に係るダイ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）２００の製造方法について説明する。ダイ２００は、第１実施形態のパンチ１００と共に用いられるものであり、超硬合金層２０２及び焼結ダイヤモンド層２０３からなる加工用部２０４と、加工用部２０４に接続される超硬合金製の本体部２０５とを備えている。ダイ２００は、パンチ１００の加工用部４が挿通される打抜き孔２２１を備えており、切刃部となる打抜き孔（貫通孔）２２１の開口周縁の輪郭線２０６は、パンチ１００の凸部１８に対応する８つの凹部２０７，…を有している。

ダイ２００の製造方法は、切出し工程Ｓ２１と、ロウ付け加工工程Ｓ２２と、開始孔穿設工程Ｓ２３と、切込み工程Ｓ２４と、凹部加工工程２５と、仕上げ工程２６とをこの順に行う。即ち、本実施形態では、第１実施形態と異なり切出し工程Ｓ２１を行った後ロウ付け工程Ｓ２２を行い、ロウ付け工程Ｓ２２の後開始孔穿設工程Ｓ２４を行う。

（切り出し工程Ｓ２１）
ダイ２００の製造方法では、最初に、焼結体素材Ｃから粗加工材２１２を切出す切出し工程Ｓ２１を行う。切出し工程Ｓ２１では、図６（ａ）に示すように、まず開始孔２１３を穿設し、開始孔２１３にワイヤを挿通して加工用部２４となる部分の外周に沿って円形状にワイヤを走行させ（図６（ｂ）参照）、焼結体素材Ｃから粗加工材２１２を切出す。本実施形態では、粗加工材２１２は、開始孔２０８や切込み線２１１（図７参照）を設けない状態で切出される。

（ロウ付け工程Ｓ２２）
切出し工程Ｓ２１が終わると、図６（ｃ）に示すように、本体部２０５と粗加工材２１２とがロウ付けされてロウ付け中間体２１４が形成される。

（開始孔穿設工程Ｓ２３）
ロウ付け工程Ｓ２２が終了すると、図７（ａ）に示すように、粗加工材２１（及び本体部２０５（図７（ａ）では表れず。））の中心に、開始孔２０８を穿設する。

（切込み工程Ｓ２４）
開始孔穿設工程Ｓ２３が終わると、開始孔２０８にワイヤを通し、任意の１つの凹部２０７（図７（ａ）では、○数字１で示した凹部２０７）の内側部分２０９の略中央に凹入方向２１０に沿って、ワイヤを走行させて切込み線２１１を設ける。切込み線２１１は、内側の端点２１１ａが凹部２０７の輪郭線から少し離間するように設けられ、切込み線２１１が点２１１ａに達するとワイヤが切断される。
次に○数字１と開始孔２０８について対称な○数字２の位置において、同様に切込み線２１１を設ける。以下、○数字の３〜８で示すように、加工用部４の周方向及び中心についての対称性を可及的に保ちながら切出し線２１１，…を設ける。

（凹部加工工程Ｓ２５）
切込み工程Ｓ２４が終了すると、図７（ｂ）に矢印付きの実線で示したように、開始孔２０８から凹部２０７内を一周回させたのち開始孔２０８へ戻すようにワイヤを走行させて凹部２０７の加工を行う。凹部加工工程Ｓ２５における切断線２１５は、凹部２０７の内側に仕上げ代２０９ａが残るように、かつ切込み線２１１の先端２１１ａと輪郭線２０６の間を通るように設けられる。また、凹部２０７の加工は、図７（ｂ）に○付き数字の１〜８で示したように、加工用部２０４の周方向及び中心についての対称性を可及的に保つような順序で行う。尚、図７（ｂ）においては、切断線２１５は、凹部２０７の最奥部の枝分かれ部には入り込まないように設けているが、枝分かれ部の幅や切りくずの発生具合等を考慮して、後述する切断線２１７のように、この枝分かれ部にまで切断線２１５が入り込むようにしてもよい。

（仕上げ工程Ｓ２６）
凹部加工工程Ｓ２５が終了すると、輪郭線２０６に沿ってワイヤを走行させてダイ２００の仕上げ加工を行う。詳細には、図７（ｃ）に示した切断線２１７のように輪郭線２０６に沿って一筆書き状に複数回周回させることで仕上げ代２０９ａを少しずつ削り取るように仕上げ加工を行う。このように、ワイヤを一筆書き状に走行させることで、輪郭線２０６に食い違いが生じず、輪郭線２０６をより滑らかに仕上げることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るダイ３００の製造方法について説明する。ダイ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）３００は、図８に示すように、開口部の形状が略Ｉ字を有する打抜き孔３２１を備えており、打抜き孔（貫通孔）３２１の切刃部となる開口部の輪郭線３０６は、Ｉ字の横棒部の両端（図８の上下端）にそれぞれ一対の凹部３０７，３０７を有している。

ダイ３００の製造は、切出し工程Ｓ３１、ロウ付け加工工程Ｓ３２、開始孔穿設工程Ｓ３３、切込み工程Ｓ３４、凹部加工工程Ｓ３５、及び仕上げ工程Ｓ３６の順に行われる。
尚、第３実施形態においては、切出し工程Ｓ３１から開始孔穿設工程Ｓ３３までの製造方法が、第２実施形態と概ね共通するため切込み工程Ｓ３４以下の工程のみを説明する。

（切込み工程Ｓ３４）
切込み工程Ｓ３４では、図８（ａ）に示すように、まず打抜き孔３２１のＩ字の縦線部分の中央に穿設された開始孔３０８から、○数字の１で示すように、Ｉ字の縦線部分の中央を通って一方の端部（図８では上側）へワイヤを走行させ、当該端部側の片方（図８では左方）の凹部３０７の凹入方向３１０に沿って、切込み線３１１を設ける。切込み線３１１と輪郭線３０６との間に少し間隙ができるよう輪郭線３０６の少し手前でワイヤ停止させたのちワイヤの進行方向を逆にして、○数字の２に示すように、当該端部側の他方（図８では右方）の凹部３０７の凹入方向３１０に沿って切込み線３１１を設けてワイヤを切断する。続けて、○数字の３、４で示すように、下側の凹部３０７，３０７についても同様に左右一対の切込み線３１１，３１１を設ける。

（凹部加工工程Ｓ３５）
第３実施形態では、凹部３０７の加工は、輪郭線３０６の全体形状の加工と共に行う。図８（ｂ）に切断線３１７で示すように、輪郭線３０６の内側に仕上げ代３０９ａを残した状態で輪郭線３０６に沿って一筆書き状にワイヤを走行させて打抜き孔３２１の加工を行う。

（仕上げ工程Ｓ３６）
続けて、仕上げ工程３６にて、徐々に切断線３１７を輪郭線３０６へ近づけることで少しずつ仕上げ代３０９ａを削りながら一筆書き状にワイヤを走行させて、打抜き孔３２１を最終形状である輪郭線３０６まで加工する。切込み線３１１及び切断線３１７は交わらないよう加工する。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るダイ４００の製造方法について説明する。
ダイ４００は、図９に示すように、開口部の形状が縦長の略コ字状をなす打抜き孔（貫通孔）４２１を備えており、打抜き孔４２１の切刃部となる開口周縁の輪郭線４０６は、コ字の縦棒部の両端（図９の上下端）にそれぞれ凹部４０７を有している。
尚、第４実施形態においても、切出し工程Ｓ４１から開始孔穿設工程Ｓ４３までの製造方法が第２実施形態と概ね共通するため、切込み工程Ｓ４４以下の工程のみを説明する。

（切込み工程Ｓ４４）
切込み工程Ｓ４４では、コ字の打抜き孔４２１となる部分の縦線部分の中央に穿設された開始孔４０８からコ字の縦線部分の中央を通って、いずれか一方の端部（図９では、上側）へワイヤを走行させたあと、当該端部の凹部４０７の凹入方向４１０に沿って切込み線４１１を設ける。このあと、他方の凹部４０７についても、同様に切込み線４１１を設ける。第４実施形態の凹部加工工程Ｓ４５及び仕上げ工程Ｓ４６は、第３実施形態と同様に加工を行うため、説明を省略する。尚、図中４１７は、凹部加工工程Ｓ４５及び仕上げ工程Ｓ４６においてワイヤが走行するワイヤ走行線を表している。

＜第５実施形態＞
図１０は、本発明の第５実施形態に係るダイ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）５００である。ダイ５００は、図１０（ａ）に示すように、加工用部５０４が平面視で円形をなし、外周よりに等角度間隔に配設される３つの長孔（貫通孔）５２１，…と、中央部に等角度間隔で配設される６つの小孔（貫通孔）５２２，…とを有している。長孔５２１及び小孔５２２は、打抜き用パンチが挿入される打抜き孔である。長孔５２１は、加工用部５０４の周方向へ円弧状に延びる凹部５０７，５０７と、加工用部５０４の中心方向へ凹入する凹部５２３とを有している。

第５実施形態の製造方法においては、切出し工程Ｓ５１、ロウ付け工程Ｓ５２、開始孔穿設工程Ｓ５３、切込み工程Ｓ５４、凹部加工工程Ｓ５５及び仕上げ工程Ｓ５６の６つの工程を順に行った後、小孔加工工程Ｓ５７を行う。切出し工程Ｓ５１及びロウ付け工程Ｓ５２の製造方法は、第２実施形態と概ね共通するため説明を省略する。

（開始孔穿設工程Ｓ５３）
図１１は、ダイ５００の製造工程における開始孔穿設工程Ｓ５３、切込み工程Ｓ５４、凹部加工工程Ｓ５５、仕上げ工程Ｓ５６、及び小孔加工工程Ｓ５７の加工手順を示している。図１１（ａ）に示すように、まず、開始孔穿設工程Ｓ５３において、ロウ付け中間体５１４の長孔５２１の開口部となる部分の中央に３つの開始孔５０８を設け、小孔５２２の開口部となる部分の中心に６つの開始孔５２０を設ける。

（切込み工程Ｓ５４）
次に、切込み工程Ｓ５４において、図１１（ａ）の○数字１に示すように、開始孔５０８から凹部５０７の凹入方向５１０へとワイヤを走行させて切込み線５１１を設ける。切込み線５１１は、輪郭線５０６と接触しないよう設けられ、ワイヤは、切込み線５１１を設けた後切断される。続けて、○数字２で示した位置においても同様に切込み線５１１を設ける。以下同様に、○数字３から６に示す順序で他の２つの長孔５２１の凹部５０７用の切込み線５１１を設ける。尚、凹部５２２には切込み線を設けない。

（凹部加工工程Ｓ５５）
第５実施形態では、凹部５０７の切断加工は、長孔５２１の全体形状の加工とともに行う。図１１（ｂ）に切断線５１７で示すように、開始孔５０８から凹部５２３に向かってワイヤを走行させたのち輪郭線５０６の内側に仕上げ代５０９ａを残した状態で、輪郭線５０６に沿って一筆書き状にワイヤを一周回させて長孔５２１の加工を行う。この加工を、３つの長孔５２１について、順に行う。

（仕上げ工程Ｓ５６）
続けて、徐々に切断線５１７を輪郭線５０６へ近づけることで少しずつ仕上げ代５０９ａを削りながら一筆書き状にワイヤを走行させ、長孔５２１を最終形状である輪郭線５０６まで加工する。切込み線５１１及び切断線５１７は交わらないよう加工する。この加工を、３つの長孔５２１について、順に行う。

（小孔加工工程Ｓ５７）
次に、開始孔５２０にワイヤを移し、小孔５２２の切刃部となる輪郭線５１９に沿って周回状にワイヤを走行させて小孔５２２の加工を行う。６つの小孔５１９，…の加工は、図１１（ｂ）に○数字４から９で示す順序で行う。
第５実施形態で示したように、ワイヤカット放電加工により円形の加工用部に複数の打抜き孔を設ける場合には、外側の打抜き孔から順に加工することで、より焼結ダイヤモンド層に割れや欠けが発生することを抑制することができる。

本発明の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法は、寸法が大きく外周又は内周形状の複雑な砥粒層を有する焼結ダイヤモンド層付金型工具の加工を行う際に焼結ダイヤモンド層に割れや欠けが発生することを抑制できるため、穴開け用のパンチやダイの他、各種の焼結ダイヤモンド層付金型工具に好適に採用できる。

１００ パンチ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）
２００，３００，４００，５００ ダイ（焼結ダイヤモンド層付金型工具）
２，２０２，５０２ 超硬合金層
３，２０３，３０３，４０３，５０３ 焼結ダイヤモンド層
４，２０４，３０４，４０４，５０４ 加工用部
５，２０５，５０５ 本体部
６，２０６，３０６，４０６，５０５ 輪郭線
７，２０７，３０７，４０７，５０７ 凹部
８，２０８，３０８，４０８，５０８ 開始孔
９，２０９，３０９，４０９，５０９ 凹部の内側部分
１０，２１０，３１０，４１０，５１０ 凹入方向
１１，２１１，３１１，４１１，５１１ 切込み線
１２，２１２，３１２，４１２，５１２ 粗加工材
１４，２１４，５１４ ロウ付け中間体
１５ 一側切断線
１５ａ 一側切断線及び他側切断線の開口と逆側の端部（一側に偏った点）
１６ 他側切断線

Claims (4)

1. 焼結ダイヤモンド層及び超硬合金層が焼結成形された焼結体素材からワイヤカット放電加工により切出された加工用部を有し、前記加工用部の外周の輪郭線に凹部を有するか、又は前記加工用部の前記焼結ダイヤモンド層の厚み方向に貫通する貫通孔の開口周縁の輪郭線に凹部を有する焼結ダイヤモンド層付金型工具の製造方法であって、
   前記焼結体素材から前記加工用部を形成するための粗加工材を切りだす切出し工程と、
   前記粗加工材を前記凹部の形状に沿って切断する凹部加工工程と、を有し、
   前記凹部加工工程の前に、前記凹部の内側部分へ前記凹部の凹入方向に沿って切込み線を設ける切込み工程を有することを特徴とする焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法。
2. 前記凹部加工工程において、前記切込み線を切断または切削しないよう前記凹部の加工を行う請求項１に記載の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法。
3. 前記凹部加工工程において、前記切込み線を挟んだ一側で前記凹部の開口側から前記凹部の形状に沿って前記粗加工材を切断して一側切断線を設けたのち、前記切込み線を挟んだ他側で前記凹部の開口側から前記凹部の形状に沿って前記粗加工材を切断して他側切断線を設け、前記一側切断線と前記他側切断線とを前記開口側と逆側の端部で連結するよう前記凹部の加工を行う請求項１又は請求項２に記載の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法。
4. 前記一側切断線と前記他側切断縁とを前記一側に偏った点で連結する請求項３に記載の焼結ダイヤモンド層付金型工具製造方法。

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