JPH0366276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プレスや押抜機に使用されるポンチ
のシヤツク（柄）部分と、ポンチヘツド部分のタ
ングステンカーバイドチツプとのロウ付け方法に
関する。

従来の技術 本発明に関する従来技術としては、特開昭−60
−250872号公報に開示された「ポンチにおけるシ
ヤンクとタングステンカーバイドチツプのろう付
け法」がある。

該公報記載のロウ付け法は、第３図に示した如
く、ポンチ３が、合金鋼（SKD11またはSKH9）
製のシヤンク３２と、所定寸法形状、例えば厚さ
約3.5〜7.0mmのタングステンカーバイドチツプ３
１とから構成されてなるポンチを製造するための
ものである。

シヤンク３２は、その一端部への切削加工によ
り内部に平らな底面を有した接着用凹部が形成さ
れ、該凹部は平らな底面の径が接着チツプ３１の
接着面の径よりやや大きく（通常0.4〜0.6mm大き
い）且つ深さがチツプ３１の厚さよりやや浅いも
のとされる。該凹部底面には、研磨により平らに
されたチツプ３１の接着面がろう付け材を介して
接着される。

上記接着は、適当な固定ジグ３３によりシヤン
ク３２を正確な直立姿勢にネジ締め保持すると共
に、上記チツフプ３１を接着用凹部にろう材を介
して定置し、真空炉内減圧雰囲気下で450〜550
℃、700〜850℃及び900〜1020℃の三温度段階で
約30分間ずつ順次保持し、均熱化を待つて、1000
〜1100℃のろう付け温度で10〜25分間加熱した
後、焼戻し処理をするというように行なわれてい
る。

図中、３３１は平らなステンレス鋼板、３３２
はチユーブ状のステンレス鋼管、３３３は締付け
ねじである。

上記提案によれば、ポンチ３の耐用寿命はタン
グステンカーバイドポンチのそれを上回り、かつ
形状寸法が小さいため著しい材料コストの低減を
実現できる。更に、チツプ３１がたとえ摩耗ある
いは破損してもチツプ３１だけを付け替えればよ
い等の利点がある。

発明が解決しようとする問題点 ところが、特開昭60−250872号公報に開示され
ているポンチにおいては、ろう付け準備作業が充
分に精密に行われない場合、例えば、チツプとシ
ヤンク３２との各ろう付け面の研磨が不充分であ
る場合などにおいては、打ち抜き工程中に、チツ
プ３１がシヤンク３２端部より剥離脱落するとい
う現象が発生している。

本発明はこのような問題点を解決し、チツプ脱
落発生率を殆んどゼロとし得る、ポンチにおける
シヤンクとタングステンカーバイドチツプのろう
付け方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の前記目的は、所定寸法形状のタングス
テンカーバイドチツプの下面に嵌着用凹部を設
け、該嵌着用凹部は、前記タングステンカーバイ
ドチツプ下面中央部に設けられ、開口縁の内径が
前記チツプ外径の1/3〜1/2とされ、該開口縁より
内方に該開口縁内径よりわずかに内径の大きい拡
張部分を有し且つ天面部分に微小突起を下突して
なるクラウン形状とし、シヤンク上端部には前記
凹部開口縁形状にほぼ対応した断面形状の柱状凸
部を形成し、前記嵌着用凹部は、前記開口縁から
前記微小突起先端部までの深さを、前記シヤンク
端面に於ける前記凸部の突出高さよりわずかに浅
くし、前記嵌着用凹部の少くとも周側面にろう材
を付着した後、前記凹部及び凸部を嵌合し、前記
シヤンク端面とチツプ下面との接合部外縁部分に
ろう材を付着し、所定の温度及び雰囲気下での熱
処理により前記ろう材を溶融させて該ろう材を前
記チツプ組織内の一部と前記嵌合に於ける嵌合面
とに拡散浸透させることを特徴とするポンチにお
けるシヤンクとタングステンカーバイドチツプの
ろう付け方法により達成される。

前記凹部の開口又は前記チツプの端面が、円形
以外の形状である場合は、前記開口縁内径及び前
記チツプ外径は、各々前記開口及び前記端面にお
ける最小径部分の径をいうものとする。

作用及び効果 本発明方法によれば、以上のように、ポンチに
おけるチツプ下面の凹部とシヤンク上端面の凸部
とを嵌合することによりチツプとシヤンクとの相
当堅固な嵌着を実現した上、該嵌合の際に介在せ
しめられたろう材を熱処理によりタングステンカ
ーバイド及びシヤンク構成金属の組織に各々浸透
させて接合し、しかも該ろう付けは前記凹部及び
凸部からなる嵌合構造によりろう付け面積を増大
して行われるので全体としての接合強度が強くな
る。

さらに、前記嵌着用凹部を、前述の如きクラウ
ン形状としているので、チツプを構成するタング
ステンカーバイドの硬度（H_RC82〜86）とシヤン
ク構成金属の硬度（通常のSKD11又はSKH9で
H_RC10〜20）との差に基づき、嵌合圧着時に前記
凸部は、前記凹部のクラウン形状における微小突
起により前記拡張部分へと横方向へ流動変形せし
められ、これによりチツプとシヤンクとの嵌着が
より堅固となる。この場合、前記凹部の開口縁内
径は、嵌着の堅固性の点からチツプ外径の1/3〜
１／２とされる。

嵌着用凹部に設ける前記微小突起は、該凹部の
開口縁から前記微小突起先端部までの深さを前記
凸部の突出高さよりわずかに浅くすることによ
り、嵌合圧着時の前述の如き凸部の流動変形と、
該変形に伴うシヤンク及びチツプの嵌合部分周囲
部の相互接近とが適切に得られ、その後のこれら
の部分へのろう付けがより確実となる。

前述の如く、前記嵌合前の前記凹部の少くとも
周側面に、前記嵌合後のシヤンクとチツプとの接
合部外縁部分に、各々ろう材を付着して熱処理を
行なうので、溶融ろう材は毛管減少により接合面
の微小間隙に接合部内外から拡散浸透し、チツプ
とシヤンクとの接合面全体にわたつてまんべんな
く行き渡り、チツプ及びシヤンクの組織内に浸透
したさらに確実なろう付けが得られる。

これらの結果、使用時にチツプがシヤンクから
剥離脱落するのを略完全に防止し得るという極め
て堅牢なチツプとシヤンクとの接合が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面と共に説明す
る。

第１図は、ポンチ１におけるタングステンカー
バイドチツプ１１（以下、チツプと略称する）と
合金鋼、例えばSKD11あるいはSKH9製のシヤ
ンク１２（端部のみを図示）との分解断面図であ
る。

チツプ１１は所定寸法形状にしてなるもので、
本実施例において、その厚さは約3.5〜７mmが望
ましく、シヤンク１２との接合面、すなわちチツ
プ１１下面の中央部位に凹部１１１を備えてい
る。該凹部は、開口縁により内方へわずかに拡が
り、かつ底面が局部的に突出垂下したクラウン状
に形成されている。シヤンク１２は、その端面す
なわちチツプ１１との接合面中央部に、前記凹部
１１１にほぼ対応する大きさの外径を有する突出
した円柱状の凸部１２１を備えている。

チツプ１１、凹部１１１、シヤンク１２の上端
部より突出した凸部１２１の各寸法（第１図参
照）は、以下のような数式関係が成り立つものと
するのが望ましい。

Ｄ／３≦d₁≦Ｄ／２……（あるいは１／３≦d₁／Ｄ
≦１／２） （この式では、d₁の値が一定のとき、Ｄが大
きくなればd₁／Ｄの値は小さくなる。） d₂≒d₁＋0.3mm… d₃≒d₁−0.03mm… h₂≒h₁−0.1mm… Ｄはチツプ１１の外径を表わし、d₁はチツプ１
１下面中央に設けられた凹部１１１のチツプ１１
下面部分における開口縁内径を表わしている。d₁
の長さは（1/3）Ｄか（1/2）Ｄの長さであること
が堅固性の点から言つて理想的であり、式に表
わしたように、Ｄを大きく設定して、d₁／Ｄの値
が小さくなつても1/3以下にはならず（1/3が最小
値）、Ｄを小さく設定して、d₁／Ｄの値が大きく
なつても1/2以上にはならない（1/2）が最大値で
あることが望ましい。

d₂は内周面が開口縁（内径d₁）から内方へ向か
つて少し広がつたクラウン形状の凹部１１１の最
大内径を示し、d₁とd₂との寸法差は、式のよう
に、d₂がd₁よりほぼ0.3mm大きいものであること
が望ましい。

d₃は、シヤンク１２の上端部より突出した円柱
状凸部１２１の外径で、式のように、前記開口
縁内径d₁よりほぼ0.03mm小さくなつていることが
望ましい。

h₁は、シヤンク１２上端部の凸部１２１の突出
高さで、h₂は、この凸部１２１を前記凹部１１１
に挿嵌するときの嵌合深さを示している。式が
示すようにh₂はh₁より略0.1mm小さいものである
ことが望ましい。

以上式〜に示したような寸法関係におい
て、凹部１１１と凸部１２１とを嵌合させて、チ
ツプ１１をシヤンク１２上端部に液圧などの機械
手段により適当な圧力をもつて押圧すると次のよ
うな嵌着が得られる。すなわち、タングステンカ
ーバイドよりなるチツプのロツクウエル硬さが
H_RC82〜86であるのに対して、合金鋼のSKD11
またはSKH9よりなるシヤンク１２のロツクウエ
ル硬さはH_RC10〜20と軟らかいので、シヤンク１
２１上端の凸部１２は、クラウン形状の凹部１１
１底面の局部的に突出してなる微小突起と衝合し
た際、加圧により凹部１１１のクラウン形湾曲部
（拡張部）へ向かつて流動変形し、その結果、チ
ツプ１１とシヤンク１２とは、第２図に示すよう
に、機械的手段のみによつて、緊密で且つ一体的
に嵌着される。

第２図は、嵌着状態となつたポンチ１の縦断面
図である。第２図において、チツプ１１とシヤン
ク１２とは、嵌合される以前に、チツプ１１の凹
部１１１内面の少くとも周側面にろう材M₁を薄
膜状に付着させておいて、互いに嵌合圧着された
後、ろう材M₁が凹部１１１内周面と凸部１２１
外周面との間に充填されるようにする。また、ろ
う付けの準備作業として、チツプ１１とシヤンク
１２との接合部分の外周縁にまんべなくろう材
M₂を盛りあげるように付着させ、更にチツプ１
１及びろう材の酸化やはみ出しなどを防止するた
めに、チツプ１１とろう材M₂との表面全体を、
フラツクス又は抑止剤（STOP−OFF
POWDER）で被覆する。

ポンチ１は、ジグ（図示せず）で直立するよう
に固着された後、真空炉に入れられて加熱処理さ
れて、チツプ１１とシヤンク１２とのろう付けが
行われる。

真空炉内での熱処理は、前述の如き従来より行
われている通常の方法とほぼ同一であるので、こ
こでは省略する。このような減圧下での熱処理に
よつて、溶解され液状なつたろう材M₁，M₂は、
各々毛細管現象により、ろう材M₁が凹部１１１
内より外部へ拡散して行き、ろう材M₂がチツプ
１１とシヤンク１２との接合部外周縁より内部へ
浸透して行つて、ろう材M₁，M₂とがチツプ１１
とシヤンクク１２との接合面にまんべんなく分散
されて確実なろう付けが行われる。しかも、凹部
１１１と凸部１２１との嵌合部分を含んでろう付
けが行われることとなるので、平担面同志の場合
に比しろう付け面積が広く、その結果、一層堅固
で確実なろう付けが行なえる。したがつて、前述
の如き機械的手段による強固な嵌着と、堅固で確
実なろう付けとが相俟つてチツプとシヤンクとの
極めて堅牢な接合が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例に係るポンチチ
ツプ及びシヤンクの接合前の縦断面図、第２図は
接合後の縦断面図、第３図は従来のチツプ付きポ
ンチの縦断面図である。 １…ポンチ、１１…タングステンカーバイドチ
ツプ、１２…シヤンク、１１１…嵌着用凹部、１
２１…嵌着用凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定寸法形状のタングステンカーバイドチツ
   プの下面に嵌着用凹部を設け、該嵌着用凹部は、
   前記タングステンカーバイドチツプ下面中央部に
   設けられ、開口縁の内径が前記チツプ外径の1/3
   〜1/2とされ、該開口縁より内方に該開口縁内径
   よりわずかに内径の大きい拡張部分を有し且つ天
   面部分に微小突起を下突してなるクラウン形状と
   し、シヤンク上端部には前記凹部開口縁形状にほ
   ぼ対応した断面形状の柱状凸部を形成し、前記嵌
   着用凹部は、前記開口縁から前記微小突起先端部
   までの深さを、前記シヤンク端面に於ける前記凸
   部の突出高さよりわずかに浅くし、前記嵌着用凹
   部の少くとも周側面にろう材を付着した後、前記
   凹部及び凸部を嵌合し、前記シヤンク端面とチツ
   プ下面との接合部外縁部分にろう材を付着し、所
   定の温度及び雰囲気下での熱処理により前記ろう
   材を溶融させて該ろう材を前記チツプ組織内の一
   部と前記嵌合に於ける嵌合面とに拡散浸透させる
   ことを特徴とするポンチにおけるシヤンクとタン
   グステンカーバイドチツプのろう付け方法。