JP2016098434A5 - - Google Patents

Description

図４は冷間鍛造用金型の一例としてパンチ１０の平面図を示し、図５は図４に示すＥ部分の拡大図を示している。図４（図５）に示すパンチ１０は略円柱形状をなしている。略円柱形状をなすパンチ１０は、鍛造装置に把持させるための把持部１１、機能部１２、機能部１２の端面となる上端部１３を備えている。パンチ１０の長手（軸）方向に対して機能部１２は長さＬ１を有し、把持部１１は同じく長さＬ２を有している。上端部１３を含む機能部１２が被加工物に対して冷間鍛造に寄与する箇所になるので、この機能部１２の表面に本発明の硬質皮膜層２が形成（被覆）される。

（冷間塑性加工用金型への硬質皮膜層の成膜）
本発明の硬質皮膜層２を図４（図５）に示すパンチ１０の機能部１２の表面に成膜するときは、上端部１３の膜厚がベアリング部１５、径縮小部１６、逃げ部１７よりも厚くなるように被覆する。これにより、パンチ１０の耐久性、特に上端部１３の耐久性を一段と向上させることができる。
一般的に、特許文献６に記載されているように、高硬度な皮膜層を逃げ部１７等よりも上端部１３に被覆すると、この上端部１３の皮膜層にクラックが生じてパンチに異常摩耗が生じ易くなっていた。しかし、本発明の硬質皮膜層２は、前記したように、優れた耐摩耗性に加え、耐クラック性も兼ね備えており、上端部１３に成膜する硬質皮膜層２の膜厚を逃げ部１７、ベアリング１５及び径縮小部１６よりも厚くなるように被覆しても、このような異常摩耗が抑制される。特に、逃げ部１７に対する上端部１３の膜厚比が１を超え２．５未満（上端部１３の膜厚を逃げ部１７の膜厚の１倍を超え、２．５倍未満）とすることで、最も優れた耐久性が得られる。

図８に（ｄＢ／ｄＡ）値が０．３からなる本発明例の試料番号３の鍛造寿命時における試作パンチについてその上端部１３の先端点（上端部の外周縁部１３ａとなる円弧形状部１９）付近の上方視からの顕微鏡写真図を、図９に（ｄＢ／ｄＡ）値が０．５からなる本発明例の試料番号１の鍛造寿命時における試作パンチについて同じく上端部の先端点付近の上方視からの顕微鏡写真図を示している。さらに、図１０に（ｄＢ／ｄＡ）値が２．０からなる比較例の試料番号８の鍛造寿命時における試作パンチについて同じく上端部の先端点付近の上方視による顕微鏡写真図を示している。なお、図８〜図１０において、緩やかな円弧形状をなしている箇所が試作パンチの上端部の先端点、すなわち、図５に示す円弧形状部１９に該当し、いずれの写真図も倍率を８０倍として撮像した。