JP2575457B2 - プレス工具およびこれを用いて成形されたブランクの焼結によつて製作された刃物挿入体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプレス工具およびこのプレス工具を用いて成
形されたブランクの焼結によつて製作された刃物挿入体
に関する。

刃物挿入体またはインデクセイブルチツプ（Wedeschn
eidplatte）はプレス成形されたブランクを焼結するこ
とによつて製作され、その場合にブランクは焼結時にい
わゆる収縮比で収縮する。この収縮比は特に焼結材料に
左右される。

ブランクのプレス成形に用いられるプレス工具は上ポ
ンチと下ポンチとこれらと協働するダイスとを備えてい
る。一般に下ポンチおよびこれの案内に用いられるダイ
スの切欠きは刃物挿入体の支持面の収縮比の逆数倍の大
きさに相当する横断面を持つている。ダイス内で案内さ
れる上ポンチについてはその横断面およびその案内のた
めに設けられたダイスの切欠きは−収縮比は別として−
刃物挿入体の上方の角点とこれらの点をつなぐ仮想の線
とによつて形成される面に相当する。

ダイス内で案内される上ポンチと下ポンチとを備え
た、ブランク（これから焼結によつて支持面に対して斜
めの逃げ面を有する刃物挿入体が製作される）をプレス
成形するためのプレス工具では、ダイスの上側の案内切
欠きから下側の案内切欠きへの移行面は−収縮比は別と
して−刃物挿入体の逃げ面に相応していて、しかも等し
い逃げ角を成して傾斜しており、その場合に上方の案内
切欠きの鉛直の面から対応する移行面への移行部は平面
の逃げ面の場合にはそれぞれ直線の屈折エツジによつて
形成されている。

逃げ角のない、すなわち支持面に対して垂直の逃げ面
を有し、かつ傾斜したカツテイングエツジを有している
かまたは有していない、いわゆるネカテイブの刃物挿入
体のためのブランクおよび角から角まで連続した、仮想
の直線形の、すなわち傾斜していないカツテイングエツ
ジを有する、逃げ角α＞０のいわゆるポジテイブの刃物
挿入体のためのブランクは−収縮比は別として−問題な
く刃物挿入体の最終的な、ないしは仕上げ形状にプレス
成形することができる。しかし公知のプレス工具を用い
てプレス成形された、逃げ角α＞０と、平行すくい角λ
を成して延びるカツテイングエツジ（これは平面図でみ
て隣り合つた２つの角相互間において非直線形の経過を
示す）とを有するポジテイブの刃物挿入体のためのブラ
ンクは−上ポンチの鉛直の周面または案内面のために−
上端において逃げ角を持たない鉛直の周面または逃げ面
を有する高さおよそ1mmの部分を有し、この場合この下
縁において初めて過剰寸法分を備えた逃げ面が続く。仕
上げのために焼結刃物挿入体は逃げ面で更にほぼ寸法
（1mm×sinα）だけ研磨されなければならない。

既に上ポンチの押圧面の基準線へ最高点と最低点との
間で上ポンチに逃げ角αを成して傾斜した斜面を設ける
ことが試られた。しかしこの構成では、同一の逃げ角を
成して傾斜したダイスの移行面との関連でプレス成形行
程の終結時に締付けられた焼結材料によつて、特に上ポ
ンチの破損の危険が生じるような局部的な圧力上昇が得
られる。

本発明の課題は、正の逃げ角を持つ平らな逃げ面と斜
めのカツテイングエツジとを有する刃物挿入体の製作に
際して工具部材の破損の危険を背負い込むことなしに付
加的な逃げ面研削の作業工程を省略することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、支持面
に対して正の逃げ角を有して傾斜した逃げ面と、平行す
くい角を持つカツテイングエツジとを有する刃物挿入体
を製作するために焼結されるブランクを成形するための
プレス工具であつて、上ポンチと、下ポンチとダイスと
を備えており、ダイスが上記の逃け角を有して傾斜した
側面を有している形式のものにおいて上ポンチの押圧面
が焼結材料の収縮比の逆数に相応して刃物挿入体の上面
の実際の面に精確に相応しており、かつ上ポンチの下方
の作業位置において該上ポンチの押圧面の基準線の上方
にあつて、しかもこの基準線に隣接して上ポンチとダイ
スとの間に自由空間が設けられていることである。

上ポンチの押圧面が−焼結材料の収縮比の逆数に相応
して−刃物挿入体の上面の仕上げ面に相応していること
によつて、上ポンチの押圧面の基準線が刃物挿入体のカ
ツテイングエツジの経過に相応することが得られる。こ
の基準線から始まつて基準線の上方のプレス工具内に自
由空間が設けられるので、焼結材料の局所的な圧縮は起
らない、それというのも自由空間の範囲内に対応する対
向面が存在しないからである。したがつて上ポンチは押
圧面の基準線でもつてほぼダイスの斜めの内面まで達す
ることができる。このプレス工具で製作されるブランク
もしくはこれから焼結される刃物挿入体では斜めの逃げ
面は直接カツテイングエツジから始まつて延びている。
すなわち刃物挿入体は上方範囲において焼結後に既に仕
上げられ、そのために逃げ面の研削を省略することがで
きる。このように完成された刃物挿入体は引続き更に被
覆を設けることもできる。

請求項２によればダイス内における上ポンチの特に簡
単な案内が示されている。しかし上ポンチをダイスと結
合された別の案内部材、例えば案内コラムを用いて案内
することも可能である。

請求項３から８によれば上ポンチとダイスとの間の自
由空間は上ポンチ内に設けられており、これは簡単な輪
郭の研削により得られる。もつとも簡単な場合には押圧
面の基準線に隣接する上ポンチの側面が運動方向に対し
て平行に保たれている。

自由空間の拡大のためには、請求項７によれば側面が
内側へ引込められているかまたは請求項８によれば周み
ぞまたはアンダーカツトを有している。

新たな充填およびプレス成形過程の前に自由空間をき
れいにするためには、請求項10によれば吸引手段が設け
られている。

本発明によるプレス工具によつてプレス成形されたブ
ランクから焼結された、請求項11による刃物挿入体は逃
げ面にもはや製作上の過剰寸法分を持たない。特に逃げ
面が精確にカツテイングエツジまで延びている。したが
つて刃物挿入体は仕上げ焼結せしめられ、特に逃げ面で
は例えば研削による後加工はもはや必要ではない。一般
に普通である、単に支持面における後研磨は有利であろ
う。

以下図面を参照しながら実施例について本発明を詳説
する。

第１図、第２図に示されたインデクセイブルチツプま
たは刃物挿入体１は正方形の研磨された支持面２を持
つ、平らな逃げ面３は支持面２に対して垂直の仮想の各
切削平面4,4′に対して逃げ角αでもつて傾斜してい
る。カツテイングエツジ５はその長さの少なくとも１部
にわたつて平行すくい角λを成して傾斜している。更に
刃物挿入体１は支持面２に対して平行に延びた基準平面
６もしくは６′に対して正のすくい角γを有している。
図示を簡単にするためにカツテイングエツジ５は直線形
でのみ示され、かつ角度は明白にするために誇張して示
されている。図示の実施例の変更形においてカツテイン
グエツジ５は丸い角および／または移行湾曲部（図示せ
ず）を有していてもよい。更に刃物挿入体１は公知であ
るように別の、例えば菱形の基本形を有し、かつ／また
は中央の切欠き（図示せず）を有していてもよい。

焼結して刃物挿入体１とするためのいわゆるブランク
（別個には示さず）は最終刃物挿入体１の、焼結材料の
収縮比の逆数倍の大きさを持つているが、他の点では形
状は刃物挿入体と完全に一致する。

第３図による、ブランクを成形し、かつプレスするた
めのプレス工具10は主としてダイス11と上ポンチ12と下
ポンチ13とを備えている。上ポンチ12およびその案内の
ためにダイス11内に形成された切欠き14は方形の横断面
を持ち、その寸法は焼結材料の収縮比で割られた刃物挿
入体の基準値によつて決められる。下側の案内切欠き15
および下ポンチ13は同様に方形の横断面を有しており、
この横断面は刃物挿入体１の加工前の支持面２から、収
縮比で割ることによつて決められる。

上側と下側の案内切欠き14,15間には刃物挿入体１の
逃げ角αを成して斜めに延びる平らな移行面16が設けら
れている。案内切欠き14,15の鉛直の面および隣接する
移行面16はそれぞれ共通の縁18もしくは19を持つ。

第４図に下側から見た斜視図で示された上ポンチ12は
下面に押圧面またはプレス面20を有しており、この押圧
面は−収縮比は別にして最終刃物挿入体１の上面に精確
に相当しており、その場合に押圧面20の基準線21は精確
にカツテイングエツジ５に相当し、かつ−下側から見て
−押圧面20の最初の平らな面部分22は刃物挿入体１の上
面の底面７に相当する。隣接する斜め面帯域23は正のす
くい面帯域８に相当し、かつ上ポンチの押圧面20の最も
後方に位置する点24は刃物挿入体１の角点９に相当す
る。押圧面20の第１の面部分22から測つて高さｈにわた
つて、押圧面20の基準線21に続く側面25,26,27が上ポン
チ12の運動方向もしくは中心縦軸線28に平行に構成され
ており、これは簡単な輪郭の研削によつて得ることがで
きる。この場合にこれらの側面25,26,27はそれぞれこの
上に位置する上ポンチ12の案内面29に対して切欠き30を
構成しており、この切欠きはダイス11内の対向する面14
/16と協働して自由空間もしくはキヤビテイ31を構成し
ている。切欠き30は移行面32によつて上ポンチの後方の
部分から制限されている。

上ポンチ12が最も下方の位置にあるときの切欠き30の
高さの所にダイス11内には吸引装置（図示せず）に焼結
可能な導管33がそれぞれ１つ配置されている。

第５図から第７図には別の形状の切欠き130,230,330
がそれぞれ略示横断面で示されている。第５図による実
施例では側面126は逃げ角αよりも小さな角度で外側
へ傾斜しており、第６図による実施例では側面226は内
側へ引つ込んでおり、かつ第７図による実施例では先ず
縦軸線28に平行に延びた側面326が周方向のアンダカツ
トまたはみぞ334を有している。上ポンチはこれらの実
施例では符号112,212,312で示されている ブランクの成形のためには上ポンチ12,112,212,312を
付加的なガイド（図示せず）を介してダイスから引出
し、ダイスの下ポンチ13上方の空間に調量された焼結材
料を装填し、かつ上ポンチ12,112,212,312を焼結材料上
へプレスする。このときに上ポンチ12,112,212,312は後
の刃物挿入体のカツテイングエツジ５に相当する、押圧
面20の基準線21でもつてダイス11の斜めの面部分16まで
到達するが、局部的な材料集中は生じない、それという
のも場合により過剰の焼結材料は切欠き30,130,230,330
によつて形成された自由空間31内へ逃げることができる
からである。自由空間31を次の充填およびプレス過程の
前にきれいにするためには、ほぼこのあたりに集められ
る焼結材料を導管33から吸引することができる。

第８図による実施例ではダイス411内に切欠き431が設
けられており、この切欠き431の内面435の基準線は−収
縮比に別として−後の刃物挿入体１のカツテイングエツ
ジ５の経過に精確に相当する。この実施例の上ポンチ41
2では、水平線に対して角度γを成して傾斜した面帯域4
23にそれぞれ鉛直線に対して逃げ角αを成して傾斜した
面帯域436が続いている。

【図面の簡単な説明】

第１図は斜めの逃げ面と傾斜したカツテイングエツジと
を持つた刃物挿入体を一部断面して示した側面図、第２
図は刃物挿入体の平面図、第３図はプレス工具の横断面
図、第４図はプレス工具の上ポンチを下側から見た斜視
図、第５図は上ポンチに設けられた自由空間の略示拡大
横断面図、第６図、第７図は同様の自由空間の別の実施
例を示した図、第８図はプレス工具のダイスに設けられ
た自由空間の略示拡大横断面図である。 １……刃物挿入体、２……支持面、３……逃げ面、4,
4′……切削平面、５……カツテイングエツジ、6,6′…
…基準平面、７……底面、８……すくい面帯域、９……
角点、10……プレス工具、11,411……ダイス、12,112,2
12,312,412……上ポンチ、13……下ポンチ、14,15……
案内切欠き、16……移行面、18,19……縁、20……押圧
面、21……基準線、22……面部分、23,423,436……面帯
域、24……点、25,26,27……側面部分、28……縦軸線、
29……案内面、30,130,230,330……切欠き、31,431……
自由空間、32……移行面、33……導管、126,226,326…
…側面、334……みぞ、435……内面

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持面に対して正の逃げ角を有して傾斜し
   た逃げ面と、平行すくい角を持つカツテイングエツジと
   を有する刃物挿入体に焼結するためのブランクを成形す
   るためのプレス工具であつて、上ポンチと、下ポンチ
   と、ダイスとを備えており、ダイスが上記の逃け角を有
   して傾斜した側面を有している形式のものにおいて、上
   ポンチ（12;112;212;312;412）の押圧面（20）が焼結材
   料の収縮比の逆数に相応して刃物挿入体（１）の上面の
   実際の面（7,8）に精確に相応しており、かつ上ポンチ
   （12;112;212;312;412）の下方の作業位置において該上
   ポンチの押圧面（20）の基準線（21）の上方にあつて、
   しかもこの基準線に隣接して上ポンチ（12;112;212;31
   2;412）とダイス（11;411）との間に自由空間（31;43
   1）が設けられていることを特徴とする、プレス工具。
2. 【請求項２】上ポンチ（12;112;212;312;412）が押圧面
   （20）よりもある距離（ｈ）だけ上方の所で、刃物挿入
   体（１）の角とこれらの角をつなぐ仮想の直線とによつ
   て形成される面に等しい横断面をほぼ有しており、かつ
   上ポンチ（12;112;212;312;412）が上記の横断面を形成
   する面（29）でもつてダイス（11）の対応する切欠き
   （14）内で案内されるようになつている、請求項１記載
   のプレス工具。
3. 【請求項３】押圧面（20）の基準線（21）に続く、上ポ
   ンチ（12;212;312）の側面（25,26,27）が、逃げ角
   （α）だけ外側へ傾斜した仮想の平面に対して、かつ場
   合により上ポンチ（12;212;312）の外側の案内面（29）
   に対して引つ込んでいる、請求項１又は記載のプレス工
   具。
4. 【請求項４】押圧面（20）の基準線（21）に続く側面
   （25,26,27）がある角度（）だけ外側へ傾斜してお
   り、しかも該角度が逃げ角（α）の１部分にすぎない、
   請求項３記載のプレス工具。
5. 【請求項５】押圧面（20）の基準線（21）に続く側面
   （25,26,27）がある角度（）だけ外側へ傾斜してお
   り、しかも該角度が大きくても逃げ角（α）の1/2に等
   しい、請求項４記載のプレス工具。
6. 【請求項６】押圧面（20）の基準線（21）に続く、上ポ
   ンチ（12;412）の側面（25,26,27）が上ポンチの運動方
   向に平行に延びている、請求項３記載のプレス工具。
7. 【請求項７】上ポンチ（12;212;312）の押圧面（20）の
   基準線（21）に続く側面（25,26,27）がある長さ部分
   （ｈ）にわたつて上ポンチ（12;212;312）の中心軸線
   （28）の方向へ引つ込んでいる、請求項３記載のプレス
   工具。
8. 【請求項８】側面（326）が押圧面（20）に対して距離
   を置いた所に周みぞ（334）を有している、請求項３か
   ら７までのいずれか１つの項記載のプレス工具。
9. 【請求項９】上ポンチ（412）の押圧面（20）の、刃物
   挿入体（１）のすくい面部分（８）に対応する面部分
   （423）に逃げ角（α）だけ外側へ傾斜した面部分（43
   6）が上ポンチ（412）の完全な案内横断面に至るまで続
   いており、かつダイス（411）が周みぞ（431）を有して
   おり、該周みぞの下方の境界面（435）が下方の作業位
   置にある上ポンチの押圧面（20）の基準線（21）に相当
   する、請求項２記載のプレス工具。
10. 【請求項１０】ダイス（11;411）が自由空間（31;431）
    の範囲内に吸引導管（33）を備えている、請求項１記載
    のプレス工具。
11. 【請求項１１】請求項１〜10のいずれか１つの項記載の
    プレス工具によつて成形されたブランクから焼結され
    た、正の逃げ角と傾斜したカツテイングエツジとを有す
    る刃物挿入体において、側方の逃げ面（３）とすくい面
    （８）と上方の底面（７）とによつて構成される、支持
    面（２）とは反対側の部分が最終形状において、−焼結
    材料の収縮比の逆数に相応して−最も低い位置にあると
    きの上ポンチ（12;112;212;312;412）の押圧面（20）と
    ダイス（11）の側方の斜めの面（16）とによつて構成さ
    れる、プレス工具（10）のキヤビテイ部分に精確に相応
    していることを特徴とする、刃物挿入体。