JPH04272108A - 焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法 - Google Patents
焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法Info
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- JPH04272108A JPH04272108A JP1930591A JP1930591A JPH04272108A JP H04272108 A JPH04272108 A JP H04272108A JP 1930591 A JP1930591 A JP 1930591A JP 1930591 A JP1930591 A JP 1930591A JP H04272108 A JPH04272108 A JP H04272108A
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- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 23
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/14—Making other products
- B21C23/147—Making drill blanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる油孔付ツイス
トドリルに代表される切削油供給孔である螺線状孔を有
する焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法
に関する。
トドリルに代表される切削油供給孔である螺線状孔を有
する焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属材料、超硬合金、セラミックス等の
素材分野でも、材料中に孔があいた、いわゆる中空製品
が広く使用されている。金属材料等の分野では機械加工
、熱間押出、溶接等の方法で中空製品が製造されており
、超硬合金やセラミックスの分野では押出し成形法を用
いて可塑混錬体を、孔に対応する形状のマンドレル付き
のダイから押出しして中空材を得ることが行なわれてい
る。
素材分野でも、材料中に孔があいた、いわゆる中空製品
が広く使用されている。金属材料等の分野では機械加工
、熱間押出、溶接等の方法で中空製品が製造されており
、超硬合金やセラミックスの分野では押出し成形法を用
いて可塑混錬体を、孔に対応する形状のマンドレル付き
のダイから押出しして中空材を得ることが行なわれてい
る。
【０００３】中空製品のうちでも油孔付ツイストドリル
に代表される中空製品は、孔が複数個となり、しかも螺
線状にねじられていることが必要であり、また外周の溝
もねじられていることが重要で、以下に述べるように製
造が困難でコストも高くなる。一般に溶製材から製造さ
れる油孔付ツイストドリル用素材は、棒状素材に軸心に
平行にドリルでストレートの孔を２個あけて、所望する
寸法になるまで引抜き加工した後、該引抜材を孔が所定
のリードとなるように機械的にねじり加工を加えて製造
される。
に代表される中空製品は、孔が複数個となり、しかも螺
線状にねじられていることが必要であり、また外周の溝
もねじられていることが重要で、以下に述べるように製
造が困難でコストも高くなる。一般に溶製材から製造さ
れる油孔付ツイストドリル用素材は、棒状素材に軸心に
平行にドリルでストレートの孔を２個あけて、所望する
寸法になるまで引抜き加工した後、該引抜材を孔が所定
のリードとなるように機械的にねじり加工を加えて製造
される。
【０００４】高速度工具鋼等を粉末冶金法で製造する場
合には、押出し成形法によりストレート孔の素材を得て
焼結後、さらに前述した溶製材と同じように機械的にね
じりを与えて螺線状の孔を成形する方法が行なわれてい
る。一方で、特開昭６１−２２７１０１号公報には、超
硬合金を押出しと同時にねじりを付与して螺線状の孔と
溝を有するドリル用素材を得る成形機が開示されている
。
合には、押出し成形法によりストレート孔の素材を得て
焼結後、さらに前述した溶製材と同じように機械的にね
じりを与えて螺線状の孔を成形する方法が行なわれてい
る。一方で、特開昭６１−２２７１０１号公報には、超
硬合金を押出しと同時にねじりを付与して螺線状の孔と
溝を有するドリル用素材を得る成形機が開示されている
。
【０００５】また、本願出願人は、特殊鋼の粉末冶金の
分野において、製造の途中で機械的にねじる工程を排除
して、押出し成形と同時にねじれ孔とねじれ溝の両者が
得られる焼結用素材のねじり押出し装置および押出し方
法を開発し、特願昭６３−１８２９９４号（特開平２−
３４７０２号）として出願した。
分野において、製造の途中で機械的にねじる工程を排除
して、押出し成形と同時にねじれ孔とねじれ溝の両者が
得られる焼結用素材のねじり押出し装置および押出し方
法を開発し、特願昭６３−１８２９９４号（特開平２−
３４７０２号）として出願した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなストレ
ートの孔を有する素材を得た後、機械的にねじりを与え
て螺線状の孔を得る成形方法は、高価なねじり装置が必
要であり、製造工程も多くなるのでコスト高となるとい
う問題点がある。また、従来の超硬合金のドリルの製造
方法である特開昭６１−２２７１０１号公報に開示され
た技術を特殊鋼の粉末冶金に応用したり、特開平２−３
４７０２号公報に開示された技術により特殊鋼の粉末を
押出し成形法によって螺線状の孔を有するドリル焼結素
材を得ようとする場合、ドリルと相似形の孔型の金型を
使用して押出し成形を行なっており、成形体の形状はド
リルと相似形となるため、溝部の径が小さくなるので、
後工程の脱バインダ時の折損あるいは焼結・ＨＩＰ後に
曲り取りを行なう時に折損するという問題点もある。
ートの孔を有する素材を得た後、機械的にねじりを与え
て螺線状の孔を得る成形方法は、高価なねじり装置が必
要であり、製造工程も多くなるのでコスト高となるとい
う問題点がある。また、従来の超硬合金のドリルの製造
方法である特開昭６１−２２７１０１号公報に開示され
た技術を特殊鋼の粉末冶金に応用したり、特開平２−３
４７０２号公報に開示された技術により特殊鋼の粉末を
押出し成形法によって螺線状の孔を有するドリル焼結素
材を得ようとする場合、ドリルと相似形の孔型の金型を
使用して押出し成形を行なっており、成形体の形状はド
リルと相似形となるため、溝部の径が小さくなるので、
後工程の脱バインダ時の折損あるいは焼結・ＨＩＰ後に
曲り取りを行なう時に折損するという問題点もある。
【０００７】本発明は、上記の問題点に鑑み、簡単な装
置で安価に螺線状孔を有する焼結用素材を押出し成形す
る成形装置および成形方法を提供することを目的とする
。本発明でいう焼結用素材とは、成形の後に焼結工程を
経て製品となるもので、一般にグリーンまたはグリーン
成形体と呼ばれているものである。
置で安価に螺線状孔を有する焼結用素材を押出し成形す
る成形装置および成形方法を提供することを目的とする
。本発明でいう焼結用素材とは、成形の後に焼結工程を
経て製品となるもので、一般にグリーンまたはグリーン
成形体と呼ばれているものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダを有
する押出機の先端面に保持部材に保持された金型を設け
、該金型は内径面に内径寸法の２．０％以上１５．０％
以下の深さで、かつ４箇所以上の螺線状の溝を有するこ
とを特徴とする焼結用素材の押出し成形装置であり、さ
らに原料粉末にバインダを添加して可塑化された混錬体
を、その内径面に内径寸法の２．０％以上１５．０％以
下の深さで、かつ４箇所以上の螺線状の溝を有する金型
を設けた焼結用素材の押出し成形装置から、ねじりを与
えて押し出すことを特徴とする焼結用素材の押出し成形
方法である。
する押出機の先端面に保持部材に保持された金型を設け
、該金型は内径面に内径寸法の２．０％以上１５．０％
以下の深さで、かつ４箇所以上の螺線状の溝を有するこ
とを特徴とする焼結用素材の押出し成形装置であり、さ
らに原料粉末にバインダを添加して可塑化された混錬体
を、その内径面に内径寸法の２．０％以上１５．０％以
下の深さで、かつ４箇所以上の螺線状の溝を有する金型
を設けた焼結用素材の押出し成形装置から、ねじりを与
えて押し出すことを特徴とする焼結用素材の押出し成形
方法である。
【０００９】
【作用】本願発明者は前述したような、押出し成形され
たドリル形状の焼結用素材の後工程での折損を低減する
断面形状について実験を重ねた結果、焼結用素材の溝部
を浅くしておけば強度的に有利となり、折損が大幅に減
少することを見出し、本発明を完成したものである。
たドリル形状の焼結用素材の後工程での折損を低減する
断面形状について実験を重ねた結果、焼結用素材の溝部
を浅くしておけば強度的に有利となり、折損が大幅に減
少することを見出し、本発明を完成したものである。
【００１０】本発明において、押出し装置の金型の内径
に設ける溝の深さが金型の内径寸法の２％未満では、押
出し成形時焼結用素材にねじりを付与する効果が小さく
なり、金型の中心部に装着する螺線状のマンドレルに過
大な力が作用し、１５％を越えると、押出し成形後の後
工程の途中での折損の減少がほとんど認められないので
、溝部を浅くする効果が少なくなる。したがって、金型
の内径に設ける溝の深さは２％以上１５％以下に規定す
る。金型の内径の溝を従来よりも浅くして２〜１５％と
すると、焼結用素材にねじりを付与し難くなるので、溝
の数を増やしてこれを補う必要が有る。従来の、ドリル
形状の押出し成形する成形装置では成形体の溝の数は２
個であるので金型の内径面に設ける突起の数は２個であ
る。本発明においてはねじりを付与するための溝の数を
３箇所に増やしても上記のねじりを付与する効果は得ら
れず、４箇所以上の溝が必要であるので溝の数は４箇所
以上に規定する。
に設ける溝の深さが金型の内径寸法の２％未満では、押
出し成形時焼結用素材にねじりを付与する効果が小さく
なり、金型の中心部に装着する螺線状のマンドレルに過
大な力が作用し、１５％を越えると、押出し成形後の後
工程の途中での折損の減少がほとんど認められないので
、溝部を浅くする効果が少なくなる。したがって、金型
の内径に設ける溝の深さは２％以上１５％以下に規定す
る。金型の内径の溝を従来よりも浅くして２〜１５％と
すると、焼結用素材にねじりを付与し難くなるので、溝
の数を増やしてこれを補う必要が有る。従来の、ドリル
形状の押出し成形する成形装置では成形体の溝の数は２
個であるので金型の内径面に設ける突起の数は２個であ
る。本発明においてはねじりを付与するための溝の数を
３箇所に増やしても上記のねじりを付与する効果は得ら
れず、４箇所以上の溝が必要であるので溝の数は４箇所
以上に規定する。
【００１１】本発明は、金型の内径面の螺線状の溝の深
さを内径寸法の２％以上１５％以下に小さくして溝を４
箇所以上設けることにより、焼結用素材の外径と溝部の
径の差が小さくなり、後工程での折損を大幅に減少させ
ることができる。
さを内径寸法の２％以上１５％以下に小さくして溝を４
箇所以上設けることにより、焼結用素材の外径と溝部の
径の差が小さくなり、後工程での折損を大幅に減少させ
ることができる。
【００１２】
【実施例】次に、一実施例と図面に基づいて本発明を詳
述する。第１図は、本発明による成形装置の一実施例を
示す断面図である。本実施例では、焼結用素材となる材
料の供給装置はシリンダ１ａとスクリュー１ｂからなる
押出機１を用いた。マンドレル２はセンタリングピース
３に固着されて金型４の内径部に保持され、この金型４
は、押出機１の先端に取り付けられている金型の保持部
材である口金５に固着した。口金５の内径面は、焼結用
素材となる混錬体が圧縮できるようにテーパ部５ａを設
けた。金型４は、内径１２ｍｍφとし、螺線状溝４ａは
深さ１．２ｍｍ（内径に対し１０％）、２４箇所として
押出し実験を行なった。
述する。第１図は、本発明による成形装置の一実施例を
示す断面図である。本実施例では、焼結用素材となる材
料の供給装置はシリンダ１ａとスクリュー１ｂからなる
押出機１を用いた。マンドレル２はセンタリングピース
３に固着されて金型４の内径部に保持され、この金型４
は、押出機１の先端に取り付けられている金型の保持部
材である口金５に固着した。口金５の内径面は、焼結用
素材となる混錬体が圧縮できるようにテーパ部５ａを設
けた。金型４は、内径１２ｍｍφとし、螺線状溝４ａは
深さ１．２ｍｍ（内径に対し１０％）、２４箇所として
押出し実験を行なった。
【００１３】押出機１を駆動して図示していない金属粉
末の可塑化された混錬体を押し出すと、口金５のテーパ
部５ａにより混錬体が圧縮、剪断されながら、順次金型
４に送られて行き、螺線状溝４ａに反ってねじられなが
ら成形されると同時にマンドレル２により螺線状の孔が
成形される。所定の長さまで押出した後、切断すること
により第２図に示すような成形体を得た。その後この成
形体を乾燥、脱バインダを行なって焼結用素材とした後
、焼結、ＨＩＰ、焼なましの曲り取りを行なった。各工
程とも異状は見られず、脱バインダ時や曲り取り時の折
損は生じなかった。
末の可塑化された混錬体を押し出すと、口金５のテーパ
部５ａにより混錬体が圧縮、剪断されながら、順次金型
４に送られて行き、螺線状溝４ａに反ってねじられなが
ら成形されると同時にマンドレル２により螺線状の孔が
成形される。所定の長さまで押出した後、切断すること
により第２図に示すような成形体を得た。その後この成
形体を乾燥、脱バインダを行なって焼結用素材とした後
、焼結、ＨＩＰ、焼なましの曲り取りを行なった。各工
程とも異状は見られず、脱バインダ時や曲り取り時の折
損は生じなかった。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、従来十分
には実用化されていなかった粉末冶金法により、直接螺
線状孔を有する焼結用素材の製造が効率良く、かつ容易
に行なえるので、現在実用化されている機械的なねじり
加工を伴う成形方法に比し、大幅なコストダウンを実現
するものであり、その工業上の効果は非常に大きい。
には実用化されていなかった粉末冶金法により、直接螺
線状孔を有する焼結用素材の製造が効率良く、かつ容易
に行なえるので、現在実用化されている機械的なねじり
加工を伴う成形方法に比し、大幅なコストダウンを実現
するものであり、その工業上の効果は非常に大きい。
【図１】本発明に係る押出し成形装置の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の押出し成形装置および成形方法により
得られた焼結用素材の一例を示す図である。
得られた焼結用素材の一例を示す図である。
１ 押出機
１ａ シリンダ
１ｂ スクリュー
２ マンドレル
３ センタリングピース
４ 金型
４ａ 螺線状溝
５ 口金
５ａ テーパ部
６ 成形体
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダを有する押出機の先端面に保
持部材に保持された金型を設け、該金型は内径面に内径
寸法の２．０％以上１５．０％以下の深さで、かつ４箇
所以上の螺線状の溝を有することを特徴とする焼結用素
材の押出し成形装置。 - 【請求項２】 原料粉末にバインダを添加して可塑化
された混錬体を、その内径面に内径寸法の２．０％以上
１５．０％以下の深さで、かつ４箇所以上の螺線状の溝
を有する金型を設けた焼結用素材の押出し成形装置から
、ねじりを与えて押し出すことを特徴とする焼結用素材
の押出し成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1930591A JPH04272108A (ja) | 1991-01-19 | 1991-01-19 | 焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1930591A JPH04272108A (ja) | 1991-01-19 | 1991-01-19 | 焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272108A true JPH04272108A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=11995707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1930591A Pending JPH04272108A (ja) | 1991-01-19 | 1991-01-19 | 焼結用素材の押出し成形装置および押出し成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04272108A (ja) |
-
1991
- 1991-01-19 JP JP1930591A patent/JPH04272108A/ja active Pending
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