JPH02255213A - 冷間抽伸用ダイス - Google Patents
冷間抽伸用ダイスInfo
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- JPH02255213A JPH02255213A JP7633489A JP7633489A JPH02255213A JP H02255213 A JPH02255213 A JP H02255213A JP 7633489 A JP7633489 A JP 7633489A JP 7633489 A JP7633489 A JP 7633489A JP H02255213 A JPH02255213 A JP H02255213A
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- Metal Extraction Processes (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、冷間抽伸加工に使用するダイスに関する。
［従来の技術］
管、棒および線材等の材料の冷間抽伸における問題点の
一つとして、抽伸時の材料に発生するいわゆる“びびり
” （スティックスリップ）現象がある。この“びびり
”とは、抽伸機におけるキャリッジが連続的に前進して
いるにもかかわらず、材料がダイスから断続的に引き抜
かれる現象をいう。
一つとして、抽伸時の材料に発生するいわゆる“びびり
” （スティックスリップ）現象がある。この“びびり
”とは、抽伸機におけるキャリッジが連続的に前進して
いるにもかかわらず、材料がダイスから断続的に引き抜
かれる現象をいう。
このびびりが発生すると、−時ダイスからの引き抜きが
中断された材料が、その後、ダイスから引き抜かれる瞬
間、プラグが後退し、その後材料の抽伸によりプラグが
正規位置まで前進することがある。プラグが後退すると
、その部分の肉厚が厚くなり、抽伸管長手方向に節目状
の厚肉部が生じる。プラグが抜けなくても、ダイスから
引き抜かれる瞬間の外表面は光沢のある肌となり、長手
方向に節目状の模様が生じ、この管を例えば、渦流探傷
すると、模様部が欠陥信号として検出される。また微小
な寸法変動があられれる。このように、びびりの発生は
、製品品質上問題があると同時に不良品となる場合が多
く、また作業性が悪くなる。
中断された材料が、その後、ダイスから引き抜かれる瞬
間、プラグが後退し、その後材料の抽伸によりプラグが
正規位置まで前進することがある。プラグが後退すると
、その部分の肉厚が厚くなり、抽伸管長手方向に節目状
の厚肉部が生じる。プラグが抜けなくても、ダイスから
引き抜かれる瞬間の外表面は光沢のある肌となり、長手
方向に節目状の模様が生じ、この管を例えば、渦流探傷
すると、模様部が欠陥信号として検出される。また微小
な寸法変動があられれる。このように、びびりの発生は
、製品品質上問題があると同時に不良品となる場合が多
く、また作業性が悪くなる。
びびりの発生要因につ・いては、ダイスの潤滑性、ダイ
ス形状、抽伸加工スケジュール等が考えられる。潤滑性
については、化成処理潤滑より油潤滑の方がびびりは生
じやすい。その理由は、油の方が摩擦係数が大きく、か
つ静止時と抽伸時（移動時）の摩擦係数の差が大きいた
めである。またダイス形状の面からは、ダイスのアプロ
ーチ角と、この位置に対応するプラグの角度とにより、
生じたり、生じなかったりする。さらに、抽伸スケジュ
ールについてみると、断面減少率が同等であっても、抽
伸後の断面積が小さい場合や抽伸後の材料長さが長い場
合ではびびりを発生しやすくなる。
ス形状、抽伸加工スケジュール等が考えられる。潤滑性
については、化成処理潤滑より油潤滑の方がびびりは生
じやすい。その理由は、油の方が摩擦係数が大きく、か
つ静止時と抽伸時（移動時）の摩擦係数の差が大きいた
めである。またダイス形状の面からは、ダイスのアプロ
ーチ角と、この位置に対応するプラグの角度とにより、
生じたり、生じなかったりする。さらに、抽伸スケジュ
ールについてみると、断面減少率が同等であっても、抽
伸後の断面積が小さい場合や抽伸後の材料長さが長い場
合ではびびりを発生しやすくなる。
このように種々の要因によりびびりが発生するが、抽伸
加工スケジュールやダイス形状については、実際上、変
更の自由度が少ないため、これら要因の改善からはびび
りの抑制が困難な場合が多い。このため潤滑性の面から
の改善が検討されてきた。
加工スケジュールやダイス形状については、実際上、変
更の自由度が少ないため、これら要因の改善からはびび
りの抑制が困難な場合が多い。このため潤滑性の面から
の改善が検討されてきた。
抽伸加工における材料とダイスとの潤滑性を図る方法の
一つとして、抽伸の前に材料の表面に潤滑剤（潤滑油、
固体潤滑剤等）を塗布した後、ダイスに通すという方法
がある。この場合、ダイス素材を、まずダイヤモンド砥
石により研磨し、その後スチールウールにより研磨し、
最後にラッピング等より、ダイスのアプローチ部、ベア
リング部の表面粗さをＲｍａｘｏ、１μｍ程度にしてい
た。
一つとして、抽伸の前に材料の表面に潤滑剤（潤滑油、
固体潤滑剤等）を塗布した後、ダイスに通すという方法
がある。この場合、ダイス素材を、まずダイヤモンド砥
石により研磨し、その後スチールウールにより研磨し、
最後にラッピング等より、ダイスのアプローチ部、ベア
リング部の表面粗さをＲｍａｘｏ、１μｍ程度にしてい
た。
これは従来、表面粗さが粗いと抽伸時に焼付が起こりや
すいと考えられており、このために表面粗さを極力小さ
くせねばならないとの考え方に依拠していたからである
。
すいと考えられており、このために表面粗さを極力小さ
くせねばならないとの考え方に依拠していたからである
。
他方、実開昭６２−７２７１４号公報に開示されている
ように、ダイスのベアリング部内周に環状溝を設け、こ
こに潤滑油を供給する方法も知られている。
ように、ダイスのベアリング部内周に環状溝を設け、こ
こに潤滑油を供給する方法も知られている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、ダイス表面の粗さを小さ（すると、本発明者の
知見によれば、ダイスのアプローチ部入口で、塗布され
た潤滑剤の大部分がしごかれてしまい、アプローチ部お
よびベアリング部での潤滑が不十分となり、びびりが発
生する。
知見によれば、ダイスのアプローチ部入口で、塗布され
た潤滑剤の大部分がしごかれてしまい、アプローチ部お
よびベアリング部での潤滑が不十分となり、びびりが発
生する。
他方、前記公報記載の方法では、ベアリング部での潤滑
は仮に良好であるとしても、アプローチ部での潤滑性が
改良されておらず、この部分での潤滑効果は従来と変わ
らず、びびりを防止できない。
は仮に良好であるとしても、アプローチ部での潤滑性が
改良されておらず、この部分での潤滑効果は従来と変わ
らず、びびりを防止できない。
そこで本発明の主たる目的は、アプローチ部以降の潤滑
効果を向上して、びびり発生を防止することにある。
効果を向上して、びびり発生を防止することにある。
［課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するための本発明は、ダイスの少なくと
もアプローチ部の表面粗さを、Ｒｍａｘｏ、３μｍ以上
の粗さとしたことを特徴とするものである。なお、ここ
に言う表面粗さは、ＪＩＳ−Ｂ１２Ｏ３による測定法に
基づく。
もアプローチ部の表面粗さを、Ｒｍａｘｏ、３μｍ以上
の粗さとしたことを特徴とするものである。なお、ここ
に言う表面粗さは、ＪＩＳ−Ｂ１２Ｏ３による測定法に
基づく。
［作 用］
本発明では、少なくともアプローチ部の表面粗さをＲｍ
ａｘ ０．３ μｍ以上（従来はＲｍａｘ Ｏ，１μｍ
程度）としたものであるから、従来よりもダイス表面が
粗い。すなわち、ダイス表面に従来ダイスよりも大きな
多数の凹部（微視的な意味での凹部）が形成されている
。したがって、この凹部に多くの潤滑剤を溜めることが
できる。しかもこの凹部に溜まった潤滑油はアプローチ
部入口でしごかれず、あるいはしごかれてもその量が少
なく、アプローチ部、ベアリング部通過中潤滑剤が十分
保持され、良好な潤滑効果が認められる。また、本発明
に従うダイスを現実に使用しても、従来考えられていた
焼付の発生がないことが判った。
ａｘ ０．３ μｍ以上（従来はＲｍａｘ Ｏ，１μｍ
程度）としたものであるから、従来よりもダイス表面が
粗い。すなわち、ダイス表面に従来ダイスよりも大きな
多数の凹部（微視的な意味での凹部）が形成されている
。したがって、この凹部に多くの潤滑剤を溜めることが
できる。しかもこの凹部に溜まった潤滑油はアプローチ
部入口でしごかれず、あるいはしごかれてもその量が少
なく、アプローチ部、ベアリング部通過中潤滑剤が十分
保持され、良好な潤滑効果が認められる。また、本発明
に従うダイスを現実に使用しても、従来考えられていた
焼付の発生がないことが判った。
かくして、潤滑性が向上するから、びびりを防止でき、
びびりに伴う前述の問題を一挙に解消できる。
びびりに伴う前述の問題を一挙に解消できる。
［発明の具体的構成］
次に、本発明をさらに具体的に説明する。
まず、本発明において、少なくともアプローチ部の表面
粗さを、Ｒｍａｘｏ、３μｍ以上とする理由を第３図に
より説明する。
粗さを、Ｒｍａｘｏ、３μｍ以上とする理由を第３図に
より説明する。
同図はダイスの表面粗さとびびり防止効果との関係を示
したものである。図中、横軸はダイスの表面粗さ（Ｒｍ
ａｘ）をとったものであり、縦軸は、びびりが発生する
までに抽伸できた材料の長さり。
したものである。図中、横軸はダイスの表面粗さ（Ｒｍ
ａｘ）をとったものであり、縦軸は、びびりが発生する
までに抽伸できた材料の長さり。
の、従来ダイス（アプローチ部、ベアリング部ともにＲ
ｍａｘＯ，１ｔｌｍ）を用いてびびりが発生するまでに
抽伸できた長さＬｏに対する比Ａ （＝Ｌｌ／Ｌ ｏ
）をとったものである。なお、ダイスとしては、ベアリ
ング部の表面粗さをＲｍａｘｏ、１μｍ −定とし、ア
プローチ部の表面粗さを変化させたもの、およびベアリ
ング部の表面粗さもアプローチ部の表面粗さと同程度に
変化させたものを用いた。
ｍａｘＯ，１ｔｌｍ）を用いてびびりが発生するまでに
抽伸できた長さＬｏに対する比Ａ （＝Ｌｌ／Ｌ ｏ
）をとったものである。なお、ダイスとしては、ベアリ
ング部の表面粗さをＲｍａｘｏ、１μｍ −定とし、ア
プローチ部の表面粗さを変化させたもの、およびベアリ
ング部の表面粗さもアプローチ部の表面粗さと同程度に
変化させたものを用いた。
また、潤滑剤として油を用いるとともに、その種類をか
えて試験した。
えて試験した。
第３図から明らかなように、表面粗さＲｍａｘｏ、１μ
ｍ（従来ダイス）から０．３μｍの間は、比Ａが緩いＳ
字状のカーブを描いて漸増し、はぼ１．３から１．４の
範囲に至り、それ以降は、比への増加傾向は極端に鈍化
する。このグラフなどから、本発明においては、少なく
ともアプローチ部の表面粗さをＲｍａｘＯ，３μｍ以上
とした。
ｍ（従来ダイス）から０．３μｍの間は、比Ａが緩いＳ
字状のカーブを描いて漸増し、はぼ１．３から１．４の
範囲に至り、それ以降は、比への増加傾向は極端に鈍化
する。このグラフなどから、本発明においては、少なく
ともアプローチ部の表面粗さをＲｍａｘＯ，３μｍ以上
とした。
他方、表面粗さがＲｍａｘｏ、３μｍ以上であれば、び
びり防止上は問題ないとしても、あまり粗くなると、材
料表面が（甚だしい場合はやすりをかけたように）削り
とられ、削りとられた金属粉が抽伸済材料に付着し、こ
れが後続の脱脂工程で脱脂液に混入して脱脂液を劣化さ
せてしまうという問題を生ずる。したがって、かかる問
題を避けるため、表面粗さの上限をＲ＠ａｘ２．Ｏμｍ
程度に抑えるのが好ましい。
びり防止上は問題ないとしても、あまり粗くなると、材
料表面が（甚だしい場合はやすりをかけたように）削り
とられ、削りとられた金属粉が抽伸済材料に付着し、こ
れが後続の脱脂工程で脱脂液に混入して脱脂液を劣化さ
せてしまうという問題を生ずる。したがって、かかる問
題を避けるため、表面粗さの上限をＲ＠ａｘ２．Ｏμｍ
程度に抑えるのが好ましい。
周知のように、抽伸材料３は、第１図および第２図のよ
うに、ダイスｌのアプローチ部１ａから進入して、ベア
リング部ｌｂにより外径規制された後、リリーフ部１ｃ
を通って抽伸される。２はプラグである。
うに、ダイスｌのアプローチ部１ａから進入して、ベア
リング部ｌｂにより外径規制された後、リリーフ部１ｃ
を通って抽伸される。２はプラグである。
同図の抽伸過程から容易に判るように、ダイス１の潤滑
性を最も必要とするのは、抽伸材料３を加工する領域と
してのアプローチ部１ａおよびベアリング部１ｂの入口
である。そして、これらの中でも最も負担が大きいのは
、アプローチ部１ａであるから、少なくともアプローチ
部１ａの表面をＲｍａｘＯ１３μｍ以上の粗さに加工す
ればよい。さらにベアリング部１ｂをもＲｍａｘｏ、３
μｍ以上の粗さに加工してもよい。
性を最も必要とするのは、抽伸材料３を加工する領域と
してのアプローチ部１ａおよびベアリング部１ｂの入口
である。そして、これらの中でも最も負担が大きいのは
、アプローチ部１ａであるから、少なくともアプローチ
部１ａの表面をＲｍａｘＯ１３μｍ以上の粗さに加工す
ればよい。さらにベアリング部１ｂをもＲｍａｘｏ、３
μｍ以上の粗さに加工してもよい。
なお、特に抽伸材の仕上げ寸法の精度が要求される場合
には、摩耗により寸法変化に留意して、例えばベアリン
グ部１ｂのＲｍａｘを０．１μｍ程度とし、アプローチ
部１ａのそれを、０．３〜２．０μｍ程度に仕上げるの
が好適である。
には、摩耗により寸法変化に留意して、例えばベアリン
グ部１ｂのＲｍａｘを０．１μｍ程度とし、アプローチ
部１ａのそれを、０．３〜２．０μｍ程度に仕上げるの
が好適である。
次に、ダイスの表面加工方法の具体例について述べる。
従来ダイス（Ｒｍａｘｏ、１μｍ）の場合、次の３工程
（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉ）を採用して目的の表面粗さ
に仕上げていた。
（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉ）を採用して目的の表面粗さ
に仕上げていた。
（ｉ）ダイヤモンド砥石により研磨（Ｒｍａｘ＝２．０
μｍ） （ｉｉ）スティールウールにより研磨（Ｒｍａｘ＝０．
３μｍ） （這）ダイヤモンドペーストによるラッピングＲｍａｘ
＝ Ｏ，Ｉ μｍ ） 本発明では、Ｒｍａｘｏ、３μｍ以上の粗さとするダイ
スの表面に対して、上記（ｉｉ）をやめて（ｉ）までと
するか、（ｉ）のみとすればよい。なお、（ｉ）のみの
場合、砥石粒度を変更することにより、表面粗さＲｍａ
ｘを０．３μｍ以上とすることもできる。
μｍ） （ｉｉ）スティールウールにより研磨（Ｒｍａｘ＝０．
３μｍ） （這）ダイヤモンドペーストによるラッピングＲｍａｘ
＝ Ｏ，Ｉ μｍ ） 本発明では、Ｒｍａｘｏ、３μｍ以上の粗さとするダイ
スの表面に対して、上記（ｉｉ）をやめて（ｉ）までと
するか、（ｉ）のみとすればよい。なお、（ｉ）のみの
場合、砥石粒度を変更することにより、表面粗さＲｍａ
ｘを０．３μｍ以上とすることもできる。
次に本発明では、表面粗さをＲｍａｘで規定しているが
、びびり抑制上、より好適には０．３〜２．０μｍの深
さを有する微細な溝を多数存在せしめるほど、効果があ
る。したがってこの点から、平均粗さＲａ０．０５μｍ
以上にするのが望まれる。
、びびり抑制上、より好適には０．３〜２．０μｍの深
さを有する微細な溝を多数存在せしめるほど、効果があ
る。したがってこの点から、平均粗さＲａ０．０５μｍ
以上にするのが望まれる。
［実施例Ｊ
次に実施例により本発明の効果を明らかにする。
まず本実施例で採用した抽伸加工スケジュールを以下に
示す。
示す。
抽伸前寸法（閤）： ２８φＸ １．７ を抽伸後寸法
（ｍｍ） ： ２２．３φＸ１．３を材質： Ｊ
ＩＳ−８ＵＳ３０４ 潤滑剤： 冷間抽伸用潤滑油 かかるスケジュールにより、ダイス表面粗さＲｍａｘを
変化させて、びびり抑制効果（抽伸済材料のびびり発生
限界長さで表す）を試験した。結果を第１表に示す。
（ｍｍ） ： ２２．３φＸ１．３を材質： Ｊ
ＩＳ−８ＵＳ３０４ 潤滑剤： 冷間抽伸用潤滑油 かかるスケジュールにより、ダイス表面粗さＲｍａｘを
変化させて、びびり抑制効果（抽伸済材料のびびり発生
限界長さで表す）を試験した。結果を第１表に示す。
第
表
第１表から、本発明のダイスでは、従来ダイスより格段
にびびりの防止効果が高いことが明らかとなった。なお
、抽伸材の目視観察により、本発明ダイスを用いても焼
付については全く問題ないことが確認された。
にびびりの防止効果が高いことが明らかとなった。なお
、抽伸材の目視観察により、本発明ダイスを用いても焼
付については全く問題ないことが確認された。
第１図はダイス部における抽伸過程の断面図、第２図は
ダイスの全体断面図、第３図はびびり抑制効果と表面粗
さＲｍａｘとの関係を示すグラフである。 第 図 ｉ１α−１ｂ−７− 第 図 １・・・ダイス、 ２・・・プラグ、 ３・・・抽伸用材料 表（■巨を（Ｒｍｃｘ ）
ダイスの全体断面図、第３図はびびり抑制効果と表面粗
さＲｍａｘとの関係を示すグラフである。 第 図 ｉ１α−１ｂ−７− 第 図 １・・・ダイス、 ２・・・プラグ、 ３・・・抽伸用材料 表（■巨を（Ｒｍｃｘ ）
Claims (1)
- （１）ダイスの少なくともアプローチ部の表面粗さを、
Ｒｍａｘ０．３μｍ以上の粗さとしたことを特徴とする
冷間抽伸用ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7633489A JPH02255213A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 冷間抽伸用ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7633489A JPH02255213A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 冷間抽伸用ダイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02255213A true JPH02255213A (ja) | 1990-10-16 |
Family
ID=13602461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7633489A Pending JPH02255213A (ja) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | 冷間抽伸用ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02255213A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6668611B2 (en) * | 2001-04-06 | 2003-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum or aluminum alloy extruding die |
| US8671727B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-03-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Methods for producing blank tube for cold drawing and for producing cold drawn tube |
| WO2015159675A1 (ja) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 株式会社ブリヂストン | 金属線材伸線加工用ダイスおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-28 JP JP7633489A patent/JPH02255213A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6668611B2 (en) * | 2001-04-06 | 2003-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum or aluminum alloy extruding die |
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| JP2015205300A (ja) * | 2014-04-18 | 2015-11-19 | 株式会社ブリヂストン | 金属線材伸線加工用ダイスおよびその製造方法 |
| CN106232251A (zh) * | 2014-04-18 | 2016-12-14 | 株式会社普利司通 | 金属线材拉丝加工用模具及其制造方法 |
| EP3132865A1 (en) * | 2014-04-18 | 2017-02-22 | Bridgestone Corporation | Die for drawing metal wire rod, and method for manufacturing same |
| US20170056946A1 (en) * | 2014-04-18 | 2017-03-02 | Bridgestone Corporation | Die for drawing metal wire rod, and method for manufacturing same |
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| CN106232251B (zh) * | 2014-04-18 | 2018-04-24 | 株式会社普利司通 | 金属线材拉丝加工用模具及其制造方法 |
| US10478877B2 (en) | 2014-04-18 | 2019-11-19 | Bridgestone Corporation | Die for drawing metal wire rod, and method for manufacturing same |
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