JPH01210133A - 金型の再生方法 - Google Patents
金型の再生方法Info
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- JPH01210133A JPH01210133A JP3389888A JP3389888A JPH01210133A JP H01210133 A JPH01210133 A JP H01210133A JP 3389888 A JP3389888 A JP 3389888A JP 3389888 A JP3389888 A JP 3389888A JP H01210133 A JPH01210133 A JP H01210133A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダ
レ、亀裂等により使用不可となった金型の再生方法に関
する。
レ、亀裂等により使用不可となった金型の再生方法に関
する。
一般に、プレス成形などに使用する金型は、前記プレス
成形などの使用頻度に伴って型ブレや亀裂が生じると品
質要求を満足する成形品を製作することが不可能となる
。この時がいわゆる金型の寿命となるのであるが、この
金型寿命を短くする前記型ダレを生じさせる原因には、
金型の摩耗（金型そのものの耐久性）や、金型成形時に
発生したヒートクラックなどがあげられる。 一般に金型の材料としては、加工性が良好であり安価な
もの、例えば炭素工具鋼が使用されている。しかも寿命
となった金型を再度成形使用するために、金型表面をあ
る程度の厚み、例えば１５〜３０閤程度の切削を行う（
本発明において「リシンク」という）が、このリシンク
性が良いことも金型材料を選定するための重要な条件ト
ナっている。なぜなら、金型寿命が長くても再生加工で
きなければ全体的に金型コストは増加することになるか
らである。この点、前記炭素工具鋼はリシンク性は良好
であるが、その反面金型寿命は短いためプレス成形粗材
１ケ当たりの金型費は高いものであった。 そこで、前記炭素工具鋼より前記リシンク性が多少悪く
ても、型摩耗やヒートラックが発生しにくい材質、例え
ば析出硬化合金鋼を使用することによって前記炭素工具
鋼より金型寿命が延長し、結果として前記金型費を安価
にしている。
成形などの使用頻度に伴って型ブレや亀裂が生じると品
質要求を満足する成形品を製作することが不可能となる
。この時がいわゆる金型の寿命となるのであるが、この
金型寿命を短くする前記型ダレを生じさせる原因には、
金型の摩耗（金型そのものの耐久性）や、金型成形時に
発生したヒートクラックなどがあげられる。 一般に金型の材料としては、加工性が良好であり安価な
もの、例えば炭素工具鋼が使用されている。しかも寿命
となった金型を再度成形使用するために、金型表面をあ
る程度の厚み、例えば１５〜３０閤程度の切削を行う（
本発明において「リシンク」という）が、このリシンク
性が良いことも金型材料を選定するための重要な条件ト
ナっている。なぜなら、金型寿命が長くても再生加工で
きなければ全体的に金型コストは増加することになるか
らである。この点、前記炭素工具鋼はリシンク性は良好
であるが、その反面金型寿命は短いためプレス成形粗材
１ケ当たりの金型費は高いものであった。 そこで、前記炭素工具鋼より前記リシンク性が多少悪く
ても、型摩耗やヒートラックが発生しにくい材質、例え
ば析出硬化合金鋼を使用することによって前記炭素工具
鋼より金型寿命が延長し、結果として前記金型費を安価
にしている。
従来の技術では、金型の材質を炭素工具鋼から析出硬化
合金鋼に変更することにより、多少金型寿命を延長させ
ることができたが、それでも満足する金型寿命を得るこ
とはできなかった。 そこで、材質変更や熱処理条件を変更するなどして金型
材の硬度を上げることや、従来使用していた材質で製作
した金型に表面硬化処理を施すことなどで金型の硬度を
上げろことによって、前記金型の耐摩耗性を向上させて
金型寿命を大巾に増大することは可能であるが、この金
型ではリシンク性に問題があったために、金型の再生加
工ができず、結果的には金型費の増大につながるという
大きな問題点があった。例えば、前者の材料変更や熱処
理条件を変更するなどして金型材の硬度を上げた金型の
表面硬度は一般にＨＶで６００程度で、後者の表面硬化
処理を施した金型の表面硬度はＨＶで８００〜１２００
であり、両者とも工作機械等による切削は、たとえサー
メット合金（セラミックと超硬合金の中間の合金で硬度
ＨＶ２０００以上）のチップを使用しても、チップ刃先
が破損してしまい不可能であった。しかも、前者は、た
とえ熱処理によるものであっても金型表面からの硬化層
が非常に厚いので、グラインダーなどの他の手段でもこ
の硬化層を除去することはできない。そして後者は、表
面硬化層が０．１〜０．３１程度であるので、この表面
硬化層のみをグラインダーにて除去することができるが
、この手段では非常に多くの時間がかかり、表面形状が
複雑なものζ２至っては不可能であった。 従って、前述の手段で硬度を上げた金型を製作しても再
生加工をせず、寿命がきたら廃棄してしまい、結果とし
て金型費が高くなるという問題点があった。 本発明は、上述の従来技術の課題を解決するために、表
面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等に
より使用不可となった金型の前記表面硬化処理層を除去
した後、リシンクし、型彫放電加工し、金型を再生する
ことにより金型の寿命を増大させ、プレス成形など粗材
１ケ当たりの金型費を安価にする方法を提供することを
目的としている。
合金鋼に変更することにより、多少金型寿命を延長させ
ることができたが、それでも満足する金型寿命を得るこ
とはできなかった。 そこで、材質変更や熱処理条件を変更するなどして金型
材の硬度を上げることや、従来使用していた材質で製作
した金型に表面硬化処理を施すことなどで金型の硬度を
上げろことによって、前記金型の耐摩耗性を向上させて
金型寿命を大巾に増大することは可能であるが、この金
型ではリシンク性に問題があったために、金型の再生加
工ができず、結果的には金型費の増大につながるという
大きな問題点があった。例えば、前者の材料変更や熱処
理条件を変更するなどして金型材の硬度を上げた金型の
表面硬度は一般にＨＶで６００程度で、後者の表面硬化
処理を施した金型の表面硬度はＨＶで８００〜１２００
であり、両者とも工作機械等による切削は、たとえサー
メット合金（セラミックと超硬合金の中間の合金で硬度
ＨＶ２０００以上）のチップを使用しても、チップ刃先
が破損してしまい不可能であった。しかも、前者は、た
とえ熱処理によるものであっても金型表面からの硬化層
が非常に厚いので、グラインダーなどの他の手段でもこ
の硬化層を除去することはできない。そして後者は、表
面硬化層が０．１〜０．３１程度であるので、この表面
硬化層のみをグラインダーにて除去することができるが
、この手段では非常に多くの時間がかかり、表面形状が
複雑なものζ２至っては不可能であった。 従って、前述の手段で硬度を上げた金型を製作しても再
生加工をせず、寿命がきたら廃棄してしまい、結果とし
て金型費が高くなるという問題点があった。 本発明は、上述の従来技術の課題を解決するために、表
面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等に
より使用不可となった金型の前記表面硬化処理層を除去
した後、リシンクし、型彫放電加工し、金型を再生する
ことにより金型の寿命を増大させ、プレス成形など粗材
１ケ当たりの金型費を安価にする方法を提供することを
目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、型彫放電加工後、
表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等
により使用不可となった金型の再生方法において、前記
金型の前記表面硬化処理を施した面を、表面硬化処理面
の硬度より硬い研磨材をプラスト加工して前記表面硬化
処理層を除去した後、この表面硬化処理層を除去した金
型表面をリシンクし、次いでこのリシンクした面に対し
て型彫放電加工し、必要に応じて前記金型の底部にリシ
ンクプレートを固着することを特徴とする。 そして、上記金型の材質を析出硬化合金鋼とすることは
金型寿命を増大するために好ましい。 また、上記プラスト加工の研磨材をアルミナとすること
ができる。
表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等
により使用不可となった金型の再生方法において、前記
金型の前記表面硬化処理を施した面を、表面硬化処理面
の硬度より硬い研磨材をプラスト加工して前記表面硬化
処理層を除去した後、この表面硬化処理層を除去した金
型表面をリシンクし、次いでこのリシンクした面に対し
て型彫放電加工し、必要に応じて前記金型の底部にリシ
ンクプレートを固着することを特徴とする。 そして、上記金型の材質を析出硬化合金鋼とすることは
金型寿命を増大するために好ましい。 また、上記プラスト加工の研磨材をアルミナとすること
ができる。
本発明によれば、表面硬化処理を施した金型の硬度は増
大するので金型の寿命が増大するが、この金型が使用さ
れて型ダレ、亀裂等により使用不可となった後、前記金
型の前記表面硬化処理を施した面を、アルミナなど表面
硬化処理の硬度より硬い研磨材をプラスト加工すること
によって、前記表面硬化処理層をグラインダ等の他の除
去手段に比べて短時間にて、また金型表面形状が複雑な
ものであっても全ての面の硬化層を確実に除去すること
ができるので、この金型表面を従来の工作機械等の切削
手段によって簡単にリシンクでき、次いで放電加工し１
、必要に応じて前記金型底面にリシンクプレートを固着
することにより金型を再生することができ、金型の寿命
を増大させ、金型費を大巾に安価にすることができた。 そして、金型の材質を析出硬化合金鋼とした金型は金型
寿命を増大するために効果的である。
大するので金型の寿命が増大するが、この金型が使用さ
れて型ダレ、亀裂等により使用不可となった後、前記金
型の前記表面硬化処理を施した面を、アルミナなど表面
硬化処理の硬度より硬い研磨材をプラスト加工すること
によって、前記表面硬化処理層をグラインダ等の他の除
去手段に比べて短時間にて、また金型表面形状が複雑な
ものであっても全ての面の硬化層を確実に除去すること
ができるので、この金型表面を従来の工作機械等の切削
手段によって簡単にリシンクでき、次いで放電加工し１
、必要に応じて前記金型底面にリシンクプレートを固着
することにより金型を再生することができ、金型の寿命
を増大させ、金型費を大巾に安価にすることができた。 そして、金型の材質を析出硬化合金鋼とした金型は金型
寿命を増大するために効果的である。
第１図〜第３図は本発明の方法を実施するための装置で
ある。 第ｉｒ！Ａは、金型の表面に表面硬化処理を施すための
イオン窒化処理装置１０を示すものであり、１１は外気
から密閉状態を維持し得る円筒状を成す窒化処理室で、
−の箇所に被加工物Ｗの投入口１２と扉１３を備え、−
の箇所は管１８を介して真空ポンプ１４と連結し、他の
箇所においては、管１９を介して窒素ガスＮ２のボンベ
１５と水素ガスＨ２のポンベ１６に連結しており、前記
管１９の中間には、前記窒素と水素の混合ガスの圧力と
温度の制御手段１７が設けられている。前記窒化処理室
１１内には載置台２０が設置されている。この載置台２
０にはｆｉ、％１Ｉ２１を介して前記制御手段１７のマ
イナスの電源と導通されており、前記窒化処理室１１に
電線２２を介して制御手段１７のプラス電源と導通され
ている。 プレス成形などに使用する金型は一般に型彫り放電加工
により製作されるダイカスト金型が多く、又金型材料は
一般に炭素工具鋼が多く使用されているが本実施例では
析出硬化合金鋼、例えばＤＨ７６を使用している。この
金型の表面硬化処理を施す手段として本実施例では前記
窒化処理室１１を用いてイオン窒化処理を行っている。 この窒化処理を行う前処理として、被加工物Ｗである金
型を脱脂、洗浄し、成形品の形状に関係する金型の彫刻
面（雄型であれば凸面部分、雌型であれば凹面部分をい
い、本発明では「金型の彫刻面」という）以外の金型面
を防窒化するために、この「金型の彫刻面」以外の金型
面に銅粉を塗布し、この被加工物Ｗを前記投入口１２か
ら窒化処理室１１内の載置台２０上に載置し、扉１３を
閉じて密閉する。この場合、前記窒化処理の前処理にお
いて銅粉を塗布せずに金型全面を窒化処理してもよい。 次いで、前記真空ポンプ１４を作動さ廿て窒化処理室１
１内を真空状態にする。そこで窒素ガスＮ２ボンベ１５
と水素ガスＨ２ボンベ１６の混合ガスを送り込み前記制
御手段１７により前記電線２１，２２に通電し、窒化処
理室１１内を５００〜５５０℃に３０〜１００時間過熱
すると、被加工物Ｗのプレス成形部分に０．１〜０．３
膿程度の窒化層（硬化層）ができる。この表面は非常に
硬くＨｖで１０００以上に達する。 これは、前記電線２１，２２の通電によって金型と窒化
処理室１１室との間でグロー放電が生じ、前記窒素ガス
Ｎ２ボンベ１５と酸素ガスＨ２ボンベ１６の混合ガスが
ＮＨ３−Ｎ＋３Ｈの反応を起し、この窒素イオンＮ”ｅ
−が被加工物Ｗの鉄表面から内部へと吸収され、窒化層
が出来るためである。 本実施例では５１０℃で３０時間加熱している。 表面硬化処理には軟窒化処理、液体窒化、硬質クロムメ
ツキなど種々の手段があるが、これら他の手段を用いて
もよい。 ａ上のように、表面硬化処理を胞した析出硬化合金鋼の
金型は、従来、一般に使用されている炭素工具鋼の金型
に比べて約３倍の寿命を持ち、表面硬化処理を施さない
析出硬化合金鋼の金型の約２倍の寿命を示すものである
。 このようにして表面硬化処理を施した金型がプレス成型
加工などで使用されて型ダレ、亀裂等により使用不可と
なった金型を再生加工するために、前記金型の前記表面
硬化処理層を第２図に示すプラスト加重値ｆｉ３０にて
除去する。このプラスト加重値Ｗ１３０を第２図に基づ
いて説明すると、被加工物Ｗを収容してサンドプラスト
処理を行うための作業口を備えろキャビネット３１を備
え、このキャビネット３１内にはサンド等の研磨材を噴
出するノズル３２が設けられ、このノズル３２には管４
４を介して図示せざる圧縮機から圧縮空気が供給される
。キャビネット３１の上方には研磨材回収用のタンク３
３が設けられ、このタンク３３の下端が官４１を介して
前記ノズル３２に連通されろ。タンク３３内の研磨材３
６は重力あるいは所定の圧力を受けてタンク３３から落
下し、前記管４４によりノズル３２へ導かれ圧縮空気と
共にキャビネット３１内へ噴出される。 キャビネット３１の下端とタンク３３の上方側面とは官
４３によって連通され、キャビネット３１内底部に落下
した研磨材、及び被加工物、研磨剤から生じた粉塵をキ
ャビネット３１内の気流によってタンク３３内へ回収す
るよう構成される。 諸な、タンク３３の上端には＃ｔ！：４２の一端が連通
し、この官４２の他端がダストコレクタ３４に連通ずる
。このダストコレクタ３４には前記タンク３３内に回収
された粉塵３７がタンク内の気流によって宮４２を介し
て導かれてダストコレクタ３４の底部に集積され、正常
な空気がダストコレクタ３４の上部に設けられた枠風機
から放出される。 ３５は出入口で、キャビネット３１内への被加工物Ｗの
投入、取出しを行う。 サンドプラスト装置３０の構造は上記のものに限らず、
例えば、前記のキャビネットを持たず、圧縮空気をタン
ク及びノズルの双方に供給して、タンク内のＶＦ６材を
ａ接加圧すると共に、この加圧によりタンクから落下し
た？ｉＦＦ磨材を圧縮空気と共にノズルから噴射して装
ざの外部で被加工物の表面処理を行うもの、その他コン
パクトに構成されたｔＲ科技工用など種々のものを使用
することができる。 す上のプラスト加工装置３０を使用して、前記イオン窒
化処理の表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ
、亀裂等により使用不可となった金型（被加工物Ｗ）は
サンドプラスト処理置３０のキャビネット３１内へ出入
口３５から投入されろ。 キャビネット３１内に設けられたノズル３２には図示せ
ざる圧縮機から官４４を介して圧縮空気が供給され、こ
の圧縮空気の吸引力を受けてタンク３３底部から供給さ
れたＴｉｆＩ！Ｆ材３６が管４１を介してノズル３２に
導かれ、このノズル３２から圧縮空気と共に被加工物Ｗ
の表面硬此処ＩＩＪＨＪに向けて噴射される。例えばア
ルミナ又はカーボランダムの１ｉＦＦ！ｎ材３６をノズ
ル径□７〜１０鋼、空気圧力４〜５ｋｇ／ｃｄ、噴射距
離１００〜２００膿において約６０分間噴射すると、ア
ルミナの？１ＦＦＩｆｊ材３６は硬度ＭＶで２２００〜
２５００であるので、本５１！廁例の被加工物Ｗの窒化
層、硬度ＭＶで８００〜１２００、層Ｊ！Ｘ０．１〜０
．３ａｓを簡単に除去できる。 次に、第４図１ζ示すように、金型表面から１５〜３０
＋ｍのリシンクをミーリング等の工作機械にて行い、必
要に応じてこのリシンクされた分の高さを補充するため
にリシンクプレート６２をこの金型の底部に＠着する。 このリシンクプレート６２はプラスト加工前でもよく、
後述する放電加工後に固着してもよい。しかし、製品成
形の使用に問題がなければリシンクプレート６２を固着
しなくてもよい。 次いでこの金型を第３図に示す放電加工機６０により放
電加工を行う。この放電加工機５０を第３図に基づいて
説明すると、５１はサーボ機構で、放電加工においては
このサーボ機構が重要な働きをする。すなわち放電によ
る加工の進み加減に応じて、このサーボ機構５１が極間
の微小間隙を適当な距離に維持するように働いて、電極
５５が進入し、加工が進行するわけである。 放電加工は、ＴｉＩＸＢと被加工物Ｗ間の間隙を微小な
値、例えば００００４〜０ 、０４ｍＲ：保ちながら、
極めて遅い速度で加工するが、加工中に短絡解消や極間
清浄化のための急速反転上昇を行うという相反する動作
状態が必要とされ、サーボ機構５１はその制御を行うも
のである。６０は電極５５を固定するチャックである。 ５２は放電加工の電気エネルギーを制御する電源であり
、放電加工は一般の工作機械のように電気エネルギーを
機械的な力に変換して加工するのと違い、電気エネルギ
ーによる放電作用によって菌液被加工物Ｗを加工するの
で、加工性能を決める基礎となるものである。すなわち
、放電加工の加工速度、電極消耗′比、面粗度、クリア
ランスの加工特性は、放電電流のピーク値、パルス幅、
休止時間によって決まってくるので、これらの加工条件
を予め設定しておく。 ６３は加工液でパラフィン系炭化水素を主成分とした鉱
物油が使用されており、加工槽５４内に液面が被加工物
Ｗの上方に位置するように充填されている。この加工ｗ
Ｉ６３は放電加工により生じた溶融金属を飛散させたり
、この飛散しｔこ加工粉を極間外に排除したり、放電加
工によって電極と被加工物Ｗが加熱するが、この加熱部
を冷却したり、極間の絶縁回復を行うなど非常に重要な
役割をもっている。 前記加工槽５４には加工液６３がタンク６１よりホース
を介して図示せざる給油ポンプモータにより供給され同
時に加工槽６４内の加工液６３はホースを介して前記タ
ンク６１へ戻され、放電加工によって生じた加工粉が除
去され浄化される。 すなわち、前記タンク６１内部は、沈澱槽とフィルタに
よって濾過された加工液を貯え６貯蔵槽の２つに分かれ
ており。加工槽５４よゆ前記タンク６１へ戻った加工液
５３ば、まず沈澱槽へ入り、ここで大きな加工粉が沈澱
され、上澄み）αはフィルタ用ポンプにてフィルタを通
過して前記貯蔵槽へ送られ貯えられた後、この貯蔵槽の
加工液５３が加工槽５４へ送られる。このようにして、
放電加工中は常に清浄な液が極間に供給される。 ５６はテーブルで、この上被加工物Ｗが載と、固定され
、加工液５３が漏れないように加工槽５４が形成されて
いる。 ５７は前記テーブル５６を第３図（Ａ）の紙面左右方向
に移動させるハンドルであり、５８は前記テーブルｓ６
を同図（Ａ）の紙面前後方向に移動させるハンドルであ
る。５９は放電加工開始と終了時に電極５６を被加工物
Ｗに接離させるハンドルである。これらのハンドルを手
動にて回すことによって、放電加工位置を制御すること
ができるが、この放電加工機５０にＮＣ装置を取付けた
ＮＯ放電加工機は、前記テーブル５６の左右、前後およ
び上下方向の制御を自動的に行うことができる。 再生加工を施す前記金型の表面形状と現物合わせ形状の
関係にある電極５５を前記チャック６０に固定し、次い
で、リシンクした前記金型の被加工物Ｗを前記テーブル
５６に設置、固定するが、この場合電極５５と被加工物
Ｗの位置決めには、Ｔｉ極・被加工物の垂直、平行、芯
出し等の高精度の基準面合わせが要求される。この後、
前記タンク６１内の清浄された加工液５３は、図示せざ
る給油ポンプモータによりホースを介して前記加工槽５
４内に液面が被加工物Ｗの上方に位置するようにあらか
じめ設定した位置まで給送される。前記ハンドル！５９
を回して、電極６５を被加工物Ｗに接近させた後電源Ｓ
２をＯＮとし、放電加工を開始する。 この放電加工は、電極の向かい合った面の距離の近いと
ころから順次放電が発生し、極間の間隙が均一になるよ
うに加工が進むので、加工形状と電極形状は微小間隙、
例えば数ミクロンないし数１０ミクロンを隔てた現物合
わせ形状の関係となり、金型が再生加工される。設定位
置まで加工終了後尾源５２は自動的にＯＦＦになり、乙
の後前記ハンドル５９を回して電極５５を被加工物Ｗか
ら眉間させ、加工槽５４内の加工液５３全てをタンク６
１へ送り出し、完成した被加工物Ｗをテーブル５６から
取外し、金型再生加工が終了する。 なお、上記、型彫放電加工した金型に前述のイオン窒化
処理等の表面硬化処理を施してもよいが、１度再生した
金型に対しては、表面硬化処理をしなくてもよい。
ある。 第ｉｒ！Ａは、金型の表面に表面硬化処理を施すための
イオン窒化処理装置１０を示すものであり、１１は外気
から密閉状態を維持し得る円筒状を成す窒化処理室で、
−の箇所に被加工物Ｗの投入口１２と扉１３を備え、−
の箇所は管１８を介して真空ポンプ１４と連結し、他の
箇所においては、管１９を介して窒素ガスＮ２のボンベ
１５と水素ガスＨ２のポンベ１６に連結しており、前記
管１９の中間には、前記窒素と水素の混合ガスの圧力と
温度の制御手段１７が設けられている。前記窒化処理室
１１内には載置台２０が設置されている。この載置台２
０にはｆｉ、％１Ｉ２１を介して前記制御手段１７のマ
イナスの電源と導通されており、前記窒化処理室１１に
電線２２を介して制御手段１７のプラス電源と導通され
ている。 プレス成形などに使用する金型は一般に型彫り放電加工
により製作されるダイカスト金型が多く、又金型材料は
一般に炭素工具鋼が多く使用されているが本実施例では
析出硬化合金鋼、例えばＤＨ７６を使用している。この
金型の表面硬化処理を施す手段として本実施例では前記
窒化処理室１１を用いてイオン窒化処理を行っている。 この窒化処理を行う前処理として、被加工物Ｗである金
型を脱脂、洗浄し、成形品の形状に関係する金型の彫刻
面（雄型であれば凸面部分、雌型であれば凹面部分をい
い、本発明では「金型の彫刻面」という）以外の金型面
を防窒化するために、この「金型の彫刻面」以外の金型
面に銅粉を塗布し、この被加工物Ｗを前記投入口１２か
ら窒化処理室１１内の載置台２０上に載置し、扉１３を
閉じて密閉する。この場合、前記窒化処理の前処理にお
いて銅粉を塗布せずに金型全面を窒化処理してもよい。 次いで、前記真空ポンプ１４を作動さ廿て窒化処理室１
１内を真空状態にする。そこで窒素ガスＮ２ボンベ１５
と水素ガスＨ２ボンベ１６の混合ガスを送り込み前記制
御手段１７により前記電線２１，２２に通電し、窒化処
理室１１内を５００〜５５０℃に３０〜１００時間過熱
すると、被加工物Ｗのプレス成形部分に０．１〜０．３
膿程度の窒化層（硬化層）ができる。この表面は非常に
硬くＨｖで１０００以上に達する。 これは、前記電線２１，２２の通電によって金型と窒化
処理室１１室との間でグロー放電が生じ、前記窒素ガス
Ｎ２ボンベ１５と酸素ガスＨ２ボンベ１６の混合ガスが
ＮＨ３−Ｎ＋３Ｈの反応を起し、この窒素イオンＮ”ｅ
−が被加工物Ｗの鉄表面から内部へと吸収され、窒化層
が出来るためである。 本実施例では５１０℃で３０時間加熱している。 表面硬化処理には軟窒化処理、液体窒化、硬質クロムメ
ツキなど種々の手段があるが、これら他の手段を用いて
もよい。 ａ上のように、表面硬化処理を胞した析出硬化合金鋼の
金型は、従来、一般に使用されている炭素工具鋼の金型
に比べて約３倍の寿命を持ち、表面硬化処理を施さない
析出硬化合金鋼の金型の約２倍の寿命を示すものである
。 このようにして表面硬化処理を施した金型がプレス成型
加工などで使用されて型ダレ、亀裂等により使用不可と
なった金型を再生加工するために、前記金型の前記表面
硬化処理層を第２図に示すプラスト加重値ｆｉ３０にて
除去する。このプラスト加重値Ｗ１３０を第２図に基づ
いて説明すると、被加工物Ｗを収容してサンドプラスト
処理を行うための作業口を備えろキャビネット３１を備
え、このキャビネット３１内にはサンド等の研磨材を噴
出するノズル３２が設けられ、このノズル３２には管４
４を介して図示せざる圧縮機から圧縮空気が供給される
。キャビネット３１の上方には研磨材回収用のタンク３
３が設けられ、このタンク３３の下端が官４１を介して
前記ノズル３２に連通されろ。タンク３３内の研磨材３
６は重力あるいは所定の圧力を受けてタンク３３から落
下し、前記管４４によりノズル３２へ導かれ圧縮空気と
共にキャビネット３１内へ噴出される。 キャビネット３１の下端とタンク３３の上方側面とは官
４３によって連通され、キャビネット３１内底部に落下
した研磨材、及び被加工物、研磨剤から生じた粉塵をキ
ャビネット３１内の気流によってタンク３３内へ回収す
るよう構成される。 諸な、タンク３３の上端には＃ｔ！：４２の一端が連通
し、この官４２の他端がダストコレクタ３４に連通ずる
。このダストコレクタ３４には前記タンク３３内に回収
された粉塵３７がタンク内の気流によって宮４２を介し
て導かれてダストコレクタ３４の底部に集積され、正常
な空気がダストコレクタ３４の上部に設けられた枠風機
から放出される。 ３５は出入口で、キャビネット３１内への被加工物Ｗの
投入、取出しを行う。 サンドプラスト装置３０の構造は上記のものに限らず、
例えば、前記のキャビネットを持たず、圧縮空気をタン
ク及びノズルの双方に供給して、タンク内のＶＦ６材を
ａ接加圧すると共に、この加圧によりタンクから落下し
た？ｉＦＦ磨材を圧縮空気と共にノズルから噴射して装
ざの外部で被加工物の表面処理を行うもの、その他コン
パクトに構成されたｔＲ科技工用など種々のものを使用
することができる。 す上のプラスト加工装置３０を使用して、前記イオン窒
化処理の表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ
、亀裂等により使用不可となった金型（被加工物Ｗ）は
サンドプラスト処理置３０のキャビネット３１内へ出入
口３５から投入されろ。 キャビネット３１内に設けられたノズル３２には図示せ
ざる圧縮機から官４４を介して圧縮空気が供給され、こ
の圧縮空気の吸引力を受けてタンク３３底部から供給さ
れたＴｉｆＩ！Ｆ材３６が管４１を介してノズル３２に
導かれ、このノズル３２から圧縮空気と共に被加工物Ｗ
の表面硬此処ＩＩＪＨＪに向けて噴射される。例えばア
ルミナ又はカーボランダムの１ｉＦＦ！ｎ材３６をノズ
ル径□７〜１０鋼、空気圧力４〜５ｋｇ／ｃｄ、噴射距
離１００〜２００膿において約６０分間噴射すると、ア
ルミナの？１ＦＦＩｆｊ材３６は硬度ＭＶで２２００〜
２５００であるので、本５１！廁例の被加工物Ｗの窒化
層、硬度ＭＶで８００〜１２００、層Ｊ！Ｘ０．１〜０
．３ａｓを簡単に除去できる。 次に、第４図１ζ示すように、金型表面から１５〜３０
＋ｍのリシンクをミーリング等の工作機械にて行い、必
要に応じてこのリシンクされた分の高さを補充するため
にリシンクプレート６２をこの金型の底部に＠着する。 このリシンクプレート６２はプラスト加工前でもよく、
後述する放電加工後に固着してもよい。しかし、製品成
形の使用に問題がなければリシンクプレート６２を固着
しなくてもよい。 次いでこの金型を第３図に示す放電加工機６０により放
電加工を行う。この放電加工機５０を第３図に基づいて
説明すると、５１はサーボ機構で、放電加工においては
このサーボ機構が重要な働きをする。すなわち放電によ
る加工の進み加減に応じて、このサーボ機構５１が極間
の微小間隙を適当な距離に維持するように働いて、電極
５５が進入し、加工が進行するわけである。 放電加工は、ＴｉＩＸＢと被加工物Ｗ間の間隙を微小な
値、例えば００００４〜０ 、０４ｍＲ：保ちながら、
極めて遅い速度で加工するが、加工中に短絡解消や極間
清浄化のための急速反転上昇を行うという相反する動作
状態が必要とされ、サーボ機構５１はその制御を行うも
のである。６０は電極５５を固定するチャックである。 ５２は放電加工の電気エネルギーを制御する電源であり
、放電加工は一般の工作機械のように電気エネルギーを
機械的な力に変換して加工するのと違い、電気エネルギ
ーによる放電作用によって菌液被加工物Ｗを加工するの
で、加工性能を決める基礎となるものである。すなわち
、放電加工の加工速度、電極消耗′比、面粗度、クリア
ランスの加工特性は、放電電流のピーク値、パルス幅、
休止時間によって決まってくるので、これらの加工条件
を予め設定しておく。 ６３は加工液でパラフィン系炭化水素を主成分とした鉱
物油が使用されており、加工槽５４内に液面が被加工物
Ｗの上方に位置するように充填されている。この加工ｗ
Ｉ６３は放電加工により生じた溶融金属を飛散させたり
、この飛散しｔこ加工粉を極間外に排除したり、放電加
工によって電極と被加工物Ｗが加熱するが、この加熱部
を冷却したり、極間の絶縁回復を行うなど非常に重要な
役割をもっている。 前記加工槽５４には加工液６３がタンク６１よりホース
を介して図示せざる給油ポンプモータにより供給され同
時に加工槽６４内の加工液６３はホースを介して前記タ
ンク６１へ戻され、放電加工によって生じた加工粉が除
去され浄化される。 すなわち、前記タンク６１内部は、沈澱槽とフィルタに
よって濾過された加工液を貯え６貯蔵槽の２つに分かれ
ており。加工槽５４よゆ前記タンク６１へ戻った加工液
５３ば、まず沈澱槽へ入り、ここで大きな加工粉が沈澱
され、上澄み）αはフィルタ用ポンプにてフィルタを通
過して前記貯蔵槽へ送られ貯えられた後、この貯蔵槽の
加工液５３が加工槽５４へ送られる。このようにして、
放電加工中は常に清浄な液が極間に供給される。 ５６はテーブルで、この上被加工物Ｗが載と、固定され
、加工液５３が漏れないように加工槽５４が形成されて
いる。 ５７は前記テーブル５６を第３図（Ａ）の紙面左右方向
に移動させるハンドルであり、５８は前記テーブルｓ６
を同図（Ａ）の紙面前後方向に移動させるハンドルであ
る。５９は放電加工開始と終了時に電極５６を被加工物
Ｗに接離させるハンドルである。これらのハンドルを手
動にて回すことによって、放電加工位置を制御すること
ができるが、この放電加工機５０にＮＣ装置を取付けた
ＮＯ放電加工機は、前記テーブル５６の左右、前後およ
び上下方向の制御を自動的に行うことができる。 再生加工を施す前記金型の表面形状と現物合わせ形状の
関係にある電極５５を前記チャック６０に固定し、次い
で、リシンクした前記金型の被加工物Ｗを前記テーブル
５６に設置、固定するが、この場合電極５５と被加工物
Ｗの位置決めには、Ｔｉ極・被加工物の垂直、平行、芯
出し等の高精度の基準面合わせが要求される。この後、
前記タンク６１内の清浄された加工液５３は、図示せざ
る給油ポンプモータによりホースを介して前記加工槽５
４内に液面が被加工物Ｗの上方に位置するようにあらか
じめ設定した位置まで給送される。前記ハンドル！５９
を回して、電極６５を被加工物Ｗに接近させた後電源Ｓ
２をＯＮとし、放電加工を開始する。 この放電加工は、電極の向かい合った面の距離の近いと
ころから順次放電が発生し、極間の間隙が均一になるよ
うに加工が進むので、加工形状と電極形状は微小間隙、
例えば数ミクロンないし数１０ミクロンを隔てた現物合
わせ形状の関係となり、金型が再生加工される。設定位
置まで加工終了後尾源５２は自動的にＯＦＦになり、乙
の後前記ハンドル５９を回して電極５５を被加工物Ｗか
ら眉間させ、加工槽５４内の加工液５３全てをタンク６
１へ送り出し、完成した被加工物Ｗをテーブル５６から
取外し、金型再生加工が終了する。 なお、上記、型彫放電加工した金型に前述のイオン窒化
処理等の表面硬化処理を施してもよいが、１度再生した
金型に対しては、表面硬化処理をしなくてもよい。
本発明は、上述したように構成されているので、以下に
記載されるような効果を奏する。 表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等
により、使用不可となった金型の前記表面処理層を施し
た面を、表面硬化処理面の硬度より硬い研１１材、特に
アルミナやカーボランダム等の研磨材をプラスト加工す
ることによって、前記金型の表面処理層を簡単に除去す
ることができたので、この表面硬化処理層を除去した金
型表面をリシンクすることが可能となり、このリシンク
した面に対して型彫放電加工することにより、金型を再
生することができなので、金型の寿命を大巾に増大させ
、プレス成形等粗材１ケ当たりの金型費を安価にするこ
とができた。 前記金型の材質を析出硬化合金鋼とすることにより、従
来使用されている炭素工具鋼に表面硬化処理を施した金
型より金型寿命は向上する。
記載されるような効果を奏する。 表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等
により、使用不可となった金型の前記表面処理層を施し
た面を、表面硬化処理面の硬度より硬い研１１材、特に
アルミナやカーボランダム等の研磨材をプラスト加工す
ることによって、前記金型の表面処理層を簡単に除去す
ることができたので、この表面硬化処理層を除去した金
型表面をリシンクすることが可能となり、このリシンク
した面に対して型彫放電加工することにより、金型を再
生することができなので、金型の寿命を大巾に増大させ
、プレス成形等粗材１ケ当たりの金型費を安価にするこ
とができた。 前記金型の材質を析出硬化合金鋼とすることにより、従
来使用されている炭素工具鋼に表面硬化処理を施した金
型より金型寿命は向上する。
第１図〜第３図は本発明の方法を実施する装置の概略図
を示すもので、第１図はイオン窒化処理装置、第２図は
サンドプラスト装置、第３図は放電加工機で、同図（Ａ
）は正面図、同図（Ｂ）は側面図、第４図はリシンクの
説明図を示すものである。 １０・・・窒化処理装置 １１・・・窒化処理室１２・
・・投入口 １３・・・扉 １４・・・真空ポンプ１５
・・・ボンベ １６・・・ボンベ １７・・制御手段１
８・・・１！： １９・・・管 ２０・・・載置台２１
・・・電線 ２２・・電線 ３０・・プラスト加工装置 ３１・・・キャビネット３
２・・・ノズル ３３・・タンク ３４・・・ダストコレクタ ３５・・・出入口３６・・
・研磨材 ３７・・・粉塵 ４１．４２，４３，４４・・・管 ５０・・・放電加工
機５１・・・サーボ機構 ！５２・・・電源 ５３・・
・加工液５４・・・加工槽 ５５・・・電極 ５６・・
テーブル５７・・・ハンドル（左右） ５８・・ハン
ドル（ｆＦＪａ）５９°゛ハンドル ６０・・・チャッ
ク ６１・・・タンク６２・・・リシンクプレート 特許出願人 株式会社不二製作所
を示すもので、第１図はイオン窒化処理装置、第２図は
サンドプラスト装置、第３図は放電加工機で、同図（Ａ
）は正面図、同図（Ｂ）は側面図、第４図はリシンクの
説明図を示すものである。 １０・・・窒化処理装置 １１・・・窒化処理室１２・
・・投入口 １３・・・扉 １４・・・真空ポンプ１５
・・・ボンベ １６・・・ボンベ １７・・制御手段１
８・・・１！： １９・・・管 ２０・・・載置台２１
・・・電線 ２２・・電線 ３０・・プラスト加工装置 ３１・・・キャビネット３
２・・・ノズル ３３・・タンク ３４・・・ダストコレクタ ３５・・・出入口３６・・
・研磨材 ３７・・・粉塵 ４１．４２，４３，４４・・・管 ５０・・・放電加工
機５１・・・サーボ機構 ！５２・・・電源 ５３・・
・加工液５４・・・加工槽 ５５・・・電極 ５６・・
テーブル５７・・・ハンドル（左右） ５８・・ハン
ドル（ｆＦＪａ）５９°゛ハンドル ６０・・・チャッ
ク ６１・・・タンク６２・・・リシンクプレート 特許出願人 株式会社不二製作所
Claims (3)
- （１）型彫放電加工後、表面硬化処理を施した金型が使
用されて型ダレ、亀裂等により使用不可となった金型の
再生方法において、前記金型の前記表面硬化処理を施し
た面を、表面硬化処理面の硬度より硬い研磨材をプラス
ト加工して前記表面硬化処理層を除去した後、この表面
硬化処理層を除去した金型表面をリシンクし、次いでこ
のリシンクした面に対して型彫放電加工し、必要に応じ
て前記金型の底部にリシンクプレートを固着することを
特徴とする金型の再生方法。 - （２）金型の材質が析出硬化合金鋼である請求項１記載
の金型の再生方法。 - （３）前記プラスト加工の研磨材がアルミナである請求
項１記載の金型の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033898A JP2569348B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 金型の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63033898A JP2569348B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 金型の再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01210133A true JPH01210133A (ja) | 1989-08-23 |
| JP2569348B2 JP2569348B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=12399349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63033898A Expired - Lifetime JP2569348B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 金型の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569348B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05154585A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-22 | Nishikawa Rubber Co Ltd | 金型への簡易シボ付け具 |
| JPH07155889A (ja) * | 1993-12-02 | 1995-06-20 | Honda Motor Co Ltd | 鍛造用金型の再生方法 |
| JP2002060845A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-28 | Yamanashi Prefecture | ダイカスト金型の高寿命化方法 |
| WO2006106429A3 (en) * | 2005-04-06 | 2007-01-18 | Milano Politecnico | Method for the deposition of steel on nitrided metallic elements |
| JP2010214385A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Daido Steel Co Ltd | 再生金型の製造方法および再生金型 |
| US8337639B2 (en) | 2005-06-01 | 2012-12-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Die reinforcing method and die repairing method |
| JP2016068134A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日立金属株式会社 | 鍛造用金型及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP63033898A patent/JP2569348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05154585A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-22 | Nishikawa Rubber Co Ltd | 金型への簡易シボ付け具 |
| JPH07155889A (ja) * | 1993-12-02 | 1995-06-20 | Honda Motor Co Ltd | 鍛造用金型の再生方法 |
| JP2002060845A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-28 | Yamanashi Prefecture | ダイカスト金型の高寿命化方法 |
| WO2006106429A3 (en) * | 2005-04-06 | 2007-01-18 | Milano Politecnico | Method for the deposition of steel on nitrided metallic elements |
| US8337639B2 (en) | 2005-06-01 | 2012-12-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Die reinforcing method and die repairing method |
| JP2010214385A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Daido Steel Co Ltd | 再生金型の製造方法および再生金型 |
| JP2016068134A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日立金属株式会社 | 鍛造用金型及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2569348B2 (ja) | 1997-01-08 |
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