JPH01127122A - 焼結部品の成形あるいはコイニング、サイジング用金型 - Google Patents

焼結部品の成形あるいはコイニング、サイジング用金型

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JPH01127122A
JPH01127122A JP62284050A JP28405087A JPH01127122A JP H01127122 A JPH01127122 A JP H01127122A JP 62284050 A JP62284050 A JP 62284050A JP 28405087 A JP28405087 A JP 28405087A JP H01127122 A JPH01127122 A JP H01127122A
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sizing
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Akio Katsura
桂　彰男
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    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/1208—Containers or coating used therefor
    • B22F3/1258—Container manufacturing
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
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    • B22C9/061—Materials which make up the mould
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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は鉄系あるいは銅系の焼結部品の成形あるいは
コイニング、サイジングに用いる金型の改良に関するも
のである。
〈従来の技術とその問題点〉 焼結合金は鉄粉あるいは銅粉をベースにして、これに各
種の合金添加物や潤滑剤を加え、■成形、■焼結、■コ
イニング、■サイジングの何れかの方法で製造されてい
る。
そして、これらの方法のうち、■の成形、■のコイニン
グおよび■のサイジングの方法においては、従来 （１）合金工具鋼、高速度工具鋼などの熱処理したもの
、 （２１超硬含金 などの材料からなる金型が一般に用いられている。
ところが、鉄粉や銅粉などの粉末を高圧下で成形するた
め、製品に接触する金型の内、外壁は摩耗とか、一種の
焼付現象を呈し、損耗が早く金型寿命が他のダイカスト
や樹脂などの成形部品に比べて著しく短かいという欠点
がある。
そこで、合金工具鋼や高速度工具鋼からなる金型を使用
する場合には、課金型の内、外壁面に■　硬質クロムメ
ツキ処理 ■　タフトライド、イオン窒化等の硬化処理■　ＣＶＤ
法によるＴＬ　Ｃのコーティング■　浸硫処理等による
表面処理 ■　その他の表面処理 などの処理を施して耐摩耗性や耐焼付は性を向上させて
いた。また、このほか金型素材として超硬合金を用いる
ことにより耐摩耗、耐焼付は性を持たせていた。
しかしながら、上記した従来の表面処理法ではＣＶＤ法
による■を除いて、他の方法によるものは、硬さがマイ
クロビッカースで１３００　ｉＨｖが最大であった。
しかして、上記した■〜■の何れの処理方法においても
金型の内、外壁面に被覆した膜厚のコントロールができ
ないため、金型への下地処理として予め予想される被覆
膜の膜厚弁と、それを修正する取代を見込んだ寸法に加
工し、被覆後、再び修正加工を施して所要の精度を確保
しているのが現状である。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は上記の点に鑑みて、精度のよい膜厚を与え、
しかも耐摩耗、耐焼付は性にすぐれて金型寿命を延ばす
ことのできる金型内外壁面への処理について検討した結
果、セラミックを物理蒸着法（ＰＶＤ法）により金型の
内外壁面に施すならば、膜厚を一定にして且つまた密着
強度が粉末成形に耐える耐摩耗性のよい金型が得られる
ことを見出したのである。
〈作用〉 以下、この発明の詳細な説明する。
本発明者は、金型内外壁面へのセラミックコーティング
を行なうに当り、 【１）　　焼結部品の金型による成形またはコイニング
、サイジング時の加圧力は、一般に２ｔＪ以上である。
従、って、金型へのセラミックの膜密着強度は２ｔ４以
上でなければ剥離する。
［２］　　セラミックと金型基材との耐靭性が異なるた
め、例えば基材が成形またはコイニング、サイ、ジング
時に繰返される圧搾、取出しに対応した圧縮と引張り応
力変化が著しい時にはスリップ剥離する。
＋３）ＰＶＤ法による処理温度が２５０〜５５０℃のた
め、ある種の基材では硬度低下と寸法変化を引起す。
などの問題があることを突止め、それらの解決策として
、 （１）成形またはコイニング、サイジング時の加圧力は
０．５〜６ｔ４のもの。
（ａ　成形またはコイニング、サイジング時の加圧時の
応力変化を極力少なくするよう、特にダイには外筒の肉
厚を多くとる（製法寸法≦外筒肉厚）。またパンチは座
屈応力変化に耐える設計とする。
（３）合金工具鋼では５ＫＤ−１を相当材で高温焼戻し
をする。高速度鋼が最良である。
（４）　　合金工具鋼、高速度鋼あるいは超硬合金等の
母材と被膜の密着強度を保持させるため、母材の仕上面
粗さは１Ｓ以下に仕上げること、また端面コーナーには
０．１〜０．３Ｒの微小なアールを取付けること。
などの諸点を知得した結果、上述したように合金工具鋼
、高速度工具鋼あるいは超硬合金等の母材よりなる金型
の内、外壁表面に金属炭化物、金属窒化物あるいは金属
炭窒化物等のセラミックを２５０〜５５０℃の低温域に
おいてＰＶ［）法により被覆させた金型が最もよいこと
を見出したのである。
これにより予め設定した膜厚弁のみ下地加工に加味すれ
ば、被覆処理俊の寸法修正は不要となり、また面粗さも
下地加工時と殆ど変化がないため、勿論ラッピング等の
光輝仕上げも必要としなくなり、金型寿命の延長の効果
以外に（１）　　加工コストが低減覆る。（２）加工日
程が短縮される。（３）被覆後の後加工がないため、膜
厚が全個所一定に保たれる。等の副次効果も奏するので
ある。
なお、この発明においてセラミックとしては、金属の炭
化物、窒化物、炭窒化物などが用いられるが、なかでも
ＴｉｃｌＴＬＮ、ＴＬＣＮが最もよい結果を与える。
また、例えばＴＬ　Ｎにより金色を付与した金型の場合
、寸法計測ではチエツクできない微小摩耗を管理する必
要のある時は、この色の変色具合をみてチエツクすると
いうことも可能である。
〈実施例〉 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
実施例１ 第１図に斜視図として示すような形状の高速度ＷＡ（Ｓ
ＫＨ−９＞あるいは超硬合金よりなるインボリュートギ
ヤ用金型（ピッチサークルダイヤ：φ８０、モシュ−／
Ｌ＋：２、歯数：４Ｇ＞Ａの内面１にＴＬＮ膜２をＰＶ
Ｄ法にて５００℃で３μｍ被覆した。
かくして得た内面にＴＬ　Ｎ　１！覆した金型を用いて
インボリュートギヤ成形をしたところ、金型の寿命は従
来の金型寿命３０，０００個のものが約５倍即ち、１５
０．０００個の値を示した。
実施例２ 第２図に示す幅２１１ｊ＋、長さ３０．の寸法のＳ　Ｋ
　Ｈ−９材質のブレードタイプの薄肉コアーＢのブレー
ド部分３外面にＴＬ　ＣＮ　ｌ！９を実施例１と同じ＜
ＰＶＤ法にて３５０℃で２．５μｍ被覆したところ、従
来の２５．０００個の寿命のものに比べて約６倍以上、
即ち１５０．０００ｇ以上の長寿命化をはかることがで
きた。
実施例３ 第３図に示すような６順φ、長さＳＯＯ，の５ＫＨ−９
材質のパイプ用コアーＣの先端り部分２００Ｉｌ＃Ｉ長
さの外面に実施例１と同じ＜ＰＶＤ法にて５００℃で３
μｍのＴｉＣＷＲをコーティングした。
かくして得られたバイブ用コアーを用いることによりバ
イブ状の成形、コイニングまたはサイジングが可能とな
った。
また、全長／外径の比率が５倍以上のものでも押出しが
容易になり、成形体に異常なりラックを発生させたり、
全長寸法のバラツキが出たりしなくなった。
実施例４ 端面４に凹凸形状を呈する超硬合金製パンチＥの該凹凸
端面に実施例１と同じ＜ＰＶＤ法にて５５０℃でＴｉＣ
１！＊を２．５μｍ被覆した。このパンチを成形やコイ
ニングに用いたところ、従来は再々ラッピング等の微小
修正を加えることが必要であったが、その必要がなくな
り、離型性は非常に良好であった。
く光明の効果〉 以上詳述したように、この発明は合金工具鋼、高速度鋼
あるいは超硬合金製のダイ、パンチ、コアー等の金型の
内外壁面や端面にセラミック被覆したことにより、 （１）複雑な形状をした金型では、金型の嵌合上からも
特に鉄系粉末で成形またはコイニング、サイジングする
時、製品と金型壁間とで焼付き状を呈しやすく、製品密
度が高くなればなるほどこの時期が早く、これが引き金
となって摩耗へと発展し、金型を損耗するのであるが、
この発明のセラミック被覆した金型を用いることによっ
て、焼付き状を呈することが皆無となった。
従って、これから摩耗へと進む速度が大幅に遅くなった
。即ち、金型寿命が従来の金型に比べて５倍以上延命し
た。
（ｚ　上、下パンチで端面に凹凸がある場合、製品とパ
ンチの離形性が極めて悪かったが、この発明のパンチを
使用することにより離形性が非常に向上した。
（３）製品がパイプ状で全長／外径の比率が５倍以上も
有する極めて押出し圧力が高くなるような製品について
の押出し圧力を軽減させることができた。
（４）ブレード状の！Ｉｌ溝付きのものの成形またはコ
イニング、サイジング時の焼付き状摩耗の低減を大幅に
はかることができた。
などの大きな効果を発揮するのである。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図は何れもこの発明のセラミック被覆し
た金型の斜視図である。 第１図 第８図 手続補正歯（瞭） 昭和６３年８月１１日 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２８４０５０号 ２、発明の名称 焼結部品の成形あるいはコイニング、サイジング用金型
３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　（２１３）住友電気工業株式会社４、代　理
　人 ６、補正の内容 （１）　　明細書筒２頁９〜１０行目 「■コイニング、■サイジングの何れかの方法で」を 「■コイニングまたは■サイジングの方法で」と訂正し
ます。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）合金工具鋼、高速度工具鋼あるいは超硬合金より
    なる焼結部品の成形あるいはコイニング、サイジング用
    金型において、該金型の内、外壁表面にＰＶＤ法にてＴ
    ｉの炭化物、窒化物あるいは炭窒化物よりなるセラミッ
    クをコーティングして耐摩耗性を向上せしめたことを特
    徴とする焼結部品の成形あるいはコイニング、サイジン
    グ用金型。
  2. （２）合金工具鋼、高速度工具鋼あるいは超硬合金より
    なる母材とセラミック被膜の密着強度を保持させるため
    、母材の仕上面粗さは１Ｓ以下に仕上げ、端面コーナー
    には０．１〜０．３Ｒの微小なアールを取付けることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の焼結部品の成形
    あるいはコイニング、サイジング用金型。
JP62284050A 1987-11-10 1987-11-10 焼結部品の成形あるいはコイニング、サイジング用金型 Pending JPH01127122A (ja)

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