JP2571748B2 - ロータリーダイの製造方法 - Google Patents
ロータリーダイの製造方法Info
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- JP2571748B2 JP2571748B2 JP5197237A JP19723793A JP2571748B2 JP 2571748 B2 JP2571748 B2 JP 2571748B2 JP 5197237 A JP5197237 A JP 5197237A JP 19723793 A JP19723793 A JP 19723793A JP 2571748 B2 JP2571748 B2 JP 2571748B2
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- Japan
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- rotary die
- cutting blade
- electric discharge
- discharge machining
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紙や金属薄板を切断す
るロータリーダイの製造方法に関するものである。
るロータリーダイの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、紙や金属薄板を、自転しながら所望形状に切断する
ロータリーダイ１が提案されている。ロータリーダイ１
は、円筒状の胴４の外周面に切断刃３を突設したもの
で、例えば印刷機に設けて印刷紙を切断したり、また、
種々の産業機械に設けて金属薄板などを切断したりする
ものである（本実施例と同一構成部分には同一符号を付
した。）。
ら、紙や金属薄板を、自転しながら所望形状に切断する
ロータリーダイ１が提案されている。ロータリーダイ１
は、円筒状の胴４の外周面に切断刃３を突設したもの
で、例えば印刷機に設けて印刷紙を切断したり、また、
種々の産業機械に設けて金属薄板などを切断したりする
ものである（本実施例と同一構成部分には同一符号を付
した。）。
【０００３】ロータリーダイ１は被切断物に当接して自
転しながら切断刃３により該被切断物を切断するもので
ある為、一般的には耐熱性、耐摩耗性に優れた超硬合金
で製作される。そして、硬質な超硬合金故に切断刃３を
胴４の外周面に一体的に形成するには放電加工を用い
る。
転しながら切断刃３により該被切断物を切断するもので
ある為、一般的には耐熱性、耐摩耗性に優れた超硬合金
で製作される。そして、硬質な超硬合金故に切断刃３を
胴４の外周面に一体的に形成するには放電加工を用い
る。
【０００４】本発明者らは、放電加工された超硬合金の
被加工面には図１に図示したような微小穴やクラックａ
などの表面欠陥が生じることを確認し、この表面欠陥を
除去するには、レーザ照射により被加工面を改質すれば
良いことを見い出し（１９８９年社団法人精密工学会発
行に係る１９８９年度精密工学会秋季大会・学術講演会
論文集参照）、該研究をロータリーダイの製造方法に実
施することで耐久性，耐摩耗性に秀れたロータリーダイ
を製造し得るという本発明を完成させた。
被加工面には図１に図示したような微小穴やクラックａ
などの表面欠陥が生じることを確認し、この表面欠陥を
除去するには、レーザ照射により被加工面を改質すれば
良いことを見い出し（１９８９年社団法人精密工学会発
行に係る１９８９年度精密工学会秋季大会・学術講演会
論文集参照）、該研究をロータリーダイの製造方法に実
施することで耐久性，耐摩耗性に秀れたロータリーダイ
を製造し得るという本発明を完成させた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。
明の要旨を説明する。
【０００６】超硬合金に放電加工を施して切断刃３が一
体的に突設されたロータリーダイ１を形成し、このロー
タリーダイ１の切断刃３にレーザを照射せしめて前記放
電加工２により切断刃３に生じた微小穴やクラックを、
Ｃｏを溶融し、その後、この溶融したＣｏを凝固させる
ことで除去し、平滑表面を平滑に仕上げることを特徴と
するロータリーダイの製造方法に係るものである。
体的に突設されたロータリーダイ１を形成し、このロー
タリーダイ１の切断刃３にレーザを照射せしめて前記放
電加工２により切断刃３に生じた微小穴やクラックを、
Ｃｏを溶融し、その後、この溶融したＣｏを凝固させる
ことで除去し、平滑表面を平滑に仕上げることを特徴と
するロータリーダイの製造方法に係るものである。
【０００７】
【作用】本発明に係るロータリーダイ１の切断刃３は、
切断刃３の表面が平滑となり、よって、被切断物との良
好な当接及び被切断物に対する良好な切断が達成され
る。
切断刃３の表面が平滑となり、よって、被切断物との良
好な当接及び被切断物に対する良好な切断が達成され
る。
【０００８】
【実施例】本発明は、放電加工により被加工面の表面層
に生じた表面欠陥（微小穴やクラックａ）を、レーザ照
射により融点の低いＣｏだけを溶融せしめ、ＷＣ（固体
状態）を遊離状態にすることで除去するものである。超
硬合金の結合剤（Ｃｏ）の融点は炭化物（ＷＣ）などと
比較して非常に低いという知見をもとにしている。図
１，２は、本発明の原理を段階ごとに模式的に示したも
のである。
に生じた表面欠陥（微小穴やクラックａ）を、レーザ照
射により融点の低いＣｏだけを溶融せしめ、ＷＣ（固体
状態）を遊離状態にすることで除去するものである。超
硬合金の結合剤（Ｃｏ）の融点は炭化物（ＷＣ）などと
比較して非常に低いという知見をもとにしている。図
１，２は、本発明の原理を段階ごとに模式的に示したも
のである。
【０００９】図１は放電加工された超硬合金の被加工面
である。微小穴やクラックａなどが存在する。ＷＣ粒子
内にクラックａが生じていることもあるが、ほとんどの
場合、ＷＣ−Ｃｏ界面にクラックａは生じている。
である。微小穴やクラックａなどが存在する。ＷＣ粒子
内にクラックａが生じていることもあるが、ほとんどの
場合、ＷＣ−Ｃｏ界面にクラックａは生じている。
【００１０】図２はレーザ照射によりＣｏが溶融した場
合を表示した図面である。放電加工による被加工面の表
面欠陥は、前記レーザ照射によりＣｏが溶融し、再び、
該Ｃｏが凝固すると、放電加工前の状態即ち、表面欠陥
のない平滑な状態が得られることになる。
合を表示した図面である。放電加工による被加工面の表
面欠陥は、前記レーザ照射によりＣｏが溶融し、再び、
該Ｃｏが凝固すると、放電加工前の状態即ち、表面欠陥
のない平滑な状態が得られることになる。
【００１１】ここでいう超硬合金とは焼結材料であっ
て、ＷＣ，Ｃｏとから成る単一炭化物系のもの、ＷＣ，
ＴｉＣ，ＴaＣ，ＮｂＣ，Ｃｏ（Ｎｉ）とから成る複炭
化物系のもの双方を含むものである。
て、ＷＣ，Ｃｏとから成る単一炭化物系のもの、ＷＣ，
ＴｉＣ，ＴaＣ，ＮｂＣ，Ｃｏ（Ｎｉ）とから成る複炭
化物系のもの双方を含むものである。
【００１２】市販の超硬合金Ｄ２０材（ＷＣ９０％，Ｃ
ｏ７％，ＴｉＣ，ＴａＣ３％：重量％）を使用して切断
刃３を一体的に突出形成したロータリーダイ１を放電加
工により製作した。具体的な放電加工の条件は、下記表
１の通りである。
ｏ７％，ＴｉＣ，ＴａＣ３％：重量％）を使用して切断
刃３を一体的に突出形成したロータリーダイ１を放電加
工により製作した。具体的な放電加工の条件は、下記表
１の通りである。
【００１３】
【表１】
【００１４】この切断刃３の外周面には微小穴やそれら
を結ぶ形でクラックが無数に生じている。表面欠陥の深
さは、実測若しくは放電加工時のエネルギーで確知可能
である。
を結ぶ形でクラックが無数に生じている。表面欠陥の深
さは、実測若しくは放電加工時のエネルギーで確知可能
である。
【００１５】続いて、この欠陥を除去する為に、該切断
刃３に対してレーザ照射を行った。レーザ照射では、入
熱の大きさによっては放電加工面に予め入っているクラ
ックなどの表面欠陥を助長する危険性がある。従って、
最小限のエネルギーでレーザ照射をすることが望まし
い。
刃３に対してレーザ照射を行った。レーザ照射では、入
熱の大きさによっては放電加工面に予め入っているクラ
ックなどの表面欠陥を助長する危険性がある。従って、
最小限のエネルギーでレーザ照射をすることが望まし
い。
【００１６】このような観点からレーザ照射は、熱源と
してガウス型分布熱源を、エネルギーの供給方式として
連続方式を採用し、また、該ロータリーダイ１，フラッ
トダイ２を４００°Ｃに予熱し、更に、表面温度をＣｏ
の融点に一致させる為、１１００°Ｃの温度上昇に匹敵
する熱量をレーザによって加える。
してガウス型分布熱源を、エネルギーの供給方式として
連続方式を採用し、また、該ロータリーダイ１，フラッ
トダイ２を４００°Ｃに予熱し、更に、表面温度をＣｏ
の融点に一致させる為、１１００°Ｃの温度上昇に匹敵
する熱量をレーザによって加える。
【００１７】また、表面温度はレーザ出力，送り速度な
ど多くのパラメータによって左右される。ここではレー
ザ出力（５００Ｗ），送り速度（２００ｍ／min）は一
定とし、焦点はずし量（最適正値は３０ｍｍ）を変化さ
せることにより表面改質を行った。レーザ出力は発振器
から加工機への伝送系で約１０％の出力減があるため、
その値を考慮して出力を設定する。
ど多くのパラメータによって左右される。ここではレー
ザ出力（５００Ｗ），送り速度（２００ｍ／min）は一
定とし、焦点はずし量（最適正値は３０ｍｍ）を変化さ
せることにより表面改質を行った。レーザ出力は発振器
から加工機への伝送系で約１０％の出力減があるため、
その値を考慮して出力を設定する。
【００１８】尚、加工ガスにはＡｒを用いることで酸素
による余分な燃焼熱の発生が防止され、レーザ照射面の
酸化防止作用も発揮される。
による余分な燃焼熱の発生が防止され、レーザ照射面の
酸化防止作用も発揮される。
【００１９】具体的なレーザ照射の条件は、下記の表２
の通りである。
の通りである。
【００２０】
【表２】
【００２１】レーザは、１ケ所に集中的に照射せず、レ
ーザビームを数回往復走査させることにより照射するこ
とが望ましい。
ーザビームを数回往復走査させることにより照射するこ
とが望ましい。
【００２２】レーザ照射後には、放電加工時に生じた表
面欠陥が完全に除去されている。また、放電クレータの
形状も鈍化し、凹凸の少ない平滑な面へ改質されてい
る。
面欠陥が完全に除去されている。また、放電クレータの
形状も鈍化し、凹凸の少ない平滑な面へ改質されてい
る。
【００２３】以上、本実施例に係る方法により製造した
図３に示す超硬合金製のロータリーダイ１の切断刃３
は、耐久性（疲労強度），耐摩耗性に秀れる為、稼働中
に欠け等が生ぜず、また、切断刃３の表面が平滑故に被
切断物との良好な当接（特にロータリーダイ１の場合に
は被切断物に対して回転摺動して該被切断物を切断して
いくものである為、切断刃３の表面平滑性は非常に重要
である。）及び被切断物に対しての良好な切断が達成さ
れるロータリーダイ１となる。そして、本実施例に係る
レーザ照射により切断刃製造には必須の工程であるみが
き工程の簡略化も可能となる（これまでのみがき工程で
は表面形状が複雑な場合、非常に厄介であったが、本実
施例によるレーザ照射によれば、このような問題も解決
される。）。
図３に示す超硬合金製のロータリーダイ１の切断刃３
は、耐久性（疲労強度），耐摩耗性に秀れる為、稼働中
に欠け等が生ぜず、また、切断刃３の表面が平滑故に被
切断物との良好な当接（特にロータリーダイ１の場合に
は被切断物に対して回転摺動して該被切断物を切断して
いくものである為、切断刃３の表面平滑性は非常に重要
である。）及び被切断物に対しての良好な切断が達成さ
れるロータリーダイ１となる。そして、本実施例に係る
レーザ照射により切断刃製造には必須の工程であるみが
き工程の簡略化も可能となる（これまでのみがき工程で
は表面形状が複雑な場合、非常に厄介であったが、本実
施例によるレーザ照射によれば、このような問題も解決
される。）。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上述のようにしたから、耐久
性，耐摩耗性，表面平滑性に秀れたロータリーダイの切
断刃を提供し得ることになる。
性，耐摩耗性，表面平滑性に秀れたロータリーダイの切
断刃を提供し得ることになる。
【図１】本工程の原理説明図である。
【図２】本工程の原理説明図である。
【図３】本実施例に係るロータリーダイの斜視図であ
る。
る。
１ ロータリーダイ ３ 切断刃
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−53622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−135487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−121883（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−27299（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 超硬合金に放電加工を施して切断刃３が
一体的に突設されたロータリーダイ１を形成し、このロ
ータリーダイ１の切断刃３にレーザを照射せしめて前記
放電加工２により切断刃３に生じた微小穴やクラック
を、Ｃｏを溶融し、その後、この溶融したＣｏを凝固さ
せることで除去し、平滑表面を平滑に仕上げることを特
徴とするロータリーダイの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197237A JP2571748B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | ロータリーダイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197237A JP2571748B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | ロータリーダイの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0752097A JPH0752097A (ja) | 1995-02-28 |
| JP2571748B2 true JP2571748B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=16371135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5197237A Expired - Fee Related JP2571748B2 (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | ロータリーダイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571748B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50121883A (ja) * | 1974-03-12 | 1975-09-25 | ||
| JPS52135487A (en) * | 1976-05-07 | 1977-11-12 | Hitachi Metals Ltd | Tool for cutting die |
| JPS5453622A (en) * | 1977-10-06 | 1979-04-27 | Toshiba Corp | Tool |
| JPH0440875Y2 (ja) * | 1986-07-31 | 1992-09-25 |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5197237A patent/JP2571748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0752097A (ja) | 1995-02-28 |
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Legal Events
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