JPH0351305Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、プレス金型などに使用される粉末冶
金複合焼結体の改良に関する。

（従来の技術とその問題点） 超硬粉末合金の焼結体は、一般にプレス用金型
のパンチダイや切削工具の刃物として多用されて
いる。ところで、焼結体のプレス用金型への取り
付けは、従来では焼結体に凹成した取付孔に鉄製
のピースを嵌め込み、蝋付けを行つていた。しか
しながら、蝋付けは取付孔とピースとの嵌合〓間
が非常にシビアで、〓間が広すぎると蝋付け部分
の強度が低く、使用中に蝋付け箇所が破損した
り、又、蝋付け部分に巣が出来たりして破損する
ことがあり、逆に〓間が狭過ぎたり、加熱温度が
不足した場合には、〓間への蝋の回りが悪くな
り、破損の原因になるなど蝋付け部分の品質に安
定性がなく実用上問題があつた。又、蝋付け技術
には熟練度が必要であり、熟練技術者の不足も上
記の問題点を助長する結果となつていた。更に、
蝋付けにはかなりの加工時間を必要とし、製造工
程の合理化を阻む要素ともなつていた。そこで、
超硬粉末合金の焼結体に通孔を形成し、通孔に高
融点金属体を溶着し、高融点金属体にねじ加工な
ど機械加工を施す技術が開発された。処が、通孔
が盲穴の場合は、高融点金属体を通孔に挿入して
圧縮成型体とを焼成すると、最初に通孔の孔縁と
高融点金属体とが溶着して通孔の孔底にガス溜ま
りが発生し、焼結中にガス溜まりが膨張して焼結
体を膨らませる事になると言う問題が生じ、その
結果焼結体両面に貫通する通孔を形成し、この通
孔に高融点金属体の一面が露出するように埋設・
融点するようにし、高融点金属体の露出部分に機
械加工を施し、前述の問題点の解決を図つてい
た。しかしながら、プレス用金型では焼結体の全
面を使用する場合も数多く見られ、通孔が焼結体
の表面に開口している事が問題になる事があり、
金型設計者から表面全面が使用出来る焼結体の要
望が強くなつてきた。又、ねじ孔が穿設されるピ
ースには使用中に非常に大きな衝撃力その他外力
が繰り返して加わるため、ピースと通孔との境界
部分の接合が不十分である場合には接合部が使用
中に長時間掛けて次第に破損して最後に突然ピー
スが通孔から脱落するという問題があり、非常に
危険であつた。

（考案の目的） 本考案はかかる従来例の欠点に鑑みて成された
もので、その目的とするところは、機械加工可能
部分を有するにも拘わらず、機械加工可能部分の
反対側の面全面を使用でき、しかも接合不良によ
る接合部分の破断があつたとしても高融点金属体
であるピースの脱落がない粉末冶金複合焼結体を
提供するにある。

（問題を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために、 超硬合金粉末の焼結体１に、一方の開口面の
開口面積が他方の開口面の開口面積よりも大で
ある通孔３を穿設し、 通孔３の小なる開口面から焼結温度より高い
融点を持つ被加工用の高融点金属体２を外部に
露出させるようにして通孔３内に埋設し、 焼結体１と同一材料にて形成した閉塞材４に
て通孔３の大なる開口面を閉塞し、通孔３内に
高融点金属体２を固定する。

；というような技術的手段を採用ている。

（作用） 高融点金属体２の露出部分に例えばタツプ加
工などを施す。

タツプ加工部分を利用して焼結体１を例えば
プレス機械に固着する。

然る後、プレス機械を作動させて板金のプレ
ス加工を行うのであるが、焼結体１の表面は焼
結体１と同一材料にて形成された閉塞材４にて
閉塞されているので全面が使用出来る事にな
り、金型設計に制限が生じない。

（実施例） 以下、本考案を図示実施例に従つて詳述する。
超硬合金粉末材料としては、例えば、炭化タング
ステン、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化タ
ンタルなどがあり、バインダとしてコバルトやニ
ツケルなどがある。高融点金属材料としては、モ
リブデンやタングステンなどがあり、加工性の点
から主としてモリブデンが使用されている。ま
ず、超硬合金粉末とバインダとを所定の組成で均
一に混ぜ合わせる。バインダの量が多くなるほど
焼結体１の硬度は下がるが、靭性は向上するもの
である。まず、所定の形状が凹設された金型にこ
の混合物を充填し、24〜45Kg／mm²の圧力を加えて
圧縮し、圧縮成型物を造る。このとき、圧縮成型
物には高融点金属体２の通孔３が圧縮成型と同時
に又は圧縮成型後に形成されるもので、高融点金
属体２をこの通孔３に挿入した後焼成する事にな
る。通孔３の形状は第１図のように段状も良い
し、第２図のようにテーパ状でも良い。要するに
通孔３の一方の開口面の開口面積が他方の開口面
の開口面積よりも大に形成されているものであ
る。高融点金属体２は通孔３の形状に合わせてボ
ルト状乃至テーパ状に形成される。高融点金属体
２と通孔３との嵌合は、圧縮成型体が焼結中に収
縮する関係もあつて遊嵌状態で足る。圧縮成型体
で形状の大きなものは数回に別けて充填・圧縮を
行う。挿入された高融点金属体２はその一面が圧
縮成型体から外部に露出している。本発明におい
て露出面は小さいほうの開口面である。この時点
では通孔３の他端は開口状態であり、圧縮成型体
と同一材料で形成した閉塞材４を嵌合して閉塞す
る。圧縮成型体の通孔３と閉塞材４との嵌め合い
はほぼ零嵌合乃至極わずか圧入気味に仕上げられ
る。これにより焼成後は閉塞材４と通孔３の接触
面が完全に一体化される事になる。前記高融点金
属体２の埋設数は１個である必要はなく、設計に
合わせて複数個でも良い。このようにして、ま
ず、裏面側に１箇所乃至複数箇所の露出箇所を持
ち、表面側全面が平但面である圧縮成型体を作り
上げる。次に、この圧縮成型体を焼結炉に入れ、
還元性又は不活性ガス雰囲気中乃至真空中にて予
備加熱し、然る後1400℃内外の高温で焼成する。
焼成中に圧縮成型体が収縮して稠密化し、高圧に
て高融点金属体２を締め付け、その境界で両者が
溶け合つてその中間層を形成し、完全に一体化が
なされる。焼結炉から取り出された焼結体１は、
その高融点金属体２の露出箇所に例えばねじ孔加
工が施され、プレス用金型にボルトにてねじ止め
されて使用されることになる。高融点金属体２が
露出していない表面側は焼成のままで使用しても
良いし、平滑性や平面度を上げるため研摩加工を
施しても良い。前述では高融点金属体２を焼結体
１に溶着する場合を述べたが、図のように通孔３
が段付きであつたり、テーパ状である場合には溶
着されなくとも脱落する恐れがないので、焼結後
の状態が遊嵌状であつても良いものである。尚、
その場合は第３図のように閉塞材４に回り止め突
起５を出し、高融点金属体２の回り止め凹所６に
突起５を嵌め込む事になる。

（効果） 本考案は叙上のように、焼結温度より高い融点
を持つ高融点金属体を埋設してあるので、焼結温
度においても高融点金属体が熔融せず、超硬合金
粉末の焼結体内に浸み込むと言うような事がな
く、超硬合金粉末の焼結体の劣化を引き起こすと
言うようなことがない。又、高融点金属体の一面
を通孔の小さい方の開口面から外部に露出させて
埋設してあるので、この露出部分をタツプ加工な
ど被加工用に利用する事が出来るものであり、従
来のような蝋付け作業を完全に排除する事が出来
るものである。更に、超硬合金粉末の焼結体に通
孔を形成し、通孔の小さい方の開口面から焼結温
度より高い融点を持つ被加工用の高融点金属体を
外部に露出させるようにして埋設し、焼結体と同
一材料にて通孔の大きい方の開口面を閉塞してあ
るので、高融点金属体が露出していない表面側全
面が平但面となり、表面全面が使用出来、金型設
計に制限を加える事が無くなると言う画期的な実
用効果がある。しかも、重要なことに本考案で
は、超硬合金粉末の焼結体に、一方の開口面の開
口面積が他方の開口面の開口面積よりも大である
通孔が穿設され、挿入された被加工用の高融点金
属体は、通孔の小なる開口面から外部に露出する
ものであるから、たとえ通孔と高融点金属体との
境界が破損してもピースである高融点金属体が脱
落するとうような事がなく、非常に安全であると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図……本考案の第１実施例の縦断面図、第
２図……本考案の第２実施例の縦断面図、第３図
……本考案の第３実施例の縦断面図。 １……焼結体、２……高融点金属体、３……通
孔、４……閉塞材、５……回り止め突起、６……
回り止め凹所。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 超硬合金粉末の焼結体に、一方の開口面の開
   口面積が他方の開口面の開口面積よりも大であ
   る通孔を穿設し、通孔の小なる開口面から超硬
   合金粉末の焼結温度より高い融点を持つ被加工
   用の高融点金属体を外部に露出させるようにし
   て通孔内に埋設し、焼結体と同一材料にて別体
   にて形成した閉塞材にて通孔の大なる開口面を
   閉塞し、通孔内に高融点金属体を固定してなる
   事を特徴とする粉末冶金複合焼結体。 (2) 焼結により超硬合金粉末の焼結体と高融点金
   属体との境界において両者の中間層を形成して
   成る事を特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の粉末冶金複合焼結体。