JPH0638570Y2 - 高硬度複合焼結体製伸線ダイス - Google Patents
高硬度複合焼結体製伸線ダイスInfo
- Publication number
- JPH0638570Y2 JPH0638570Y2 JP1989141045U JP14104589U JPH0638570Y2 JP H0638570 Y2 JPH0638570 Y2 JP H0638570Y2 JP 1989141045 U JP1989141045 U JP 1989141045U JP 14104589 U JP14104589 U JP 14104589U JP H0638570 Y2 JPH0638570 Y2 JP H0638570Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- die
- wire drawing
- diamond
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は銅線、ステンレス線などの金属線を伸線する場
合に使用する線引ダイス素材に関する。
合に使用する線引ダイス素材に関する。
この種の線引ダイス素材としては、例えば特開昭50−26
746号公報や米国特許第3,831,428号明細書に開示されて
いるように、第２図に示されるダイヤモンド焼結体の
円周外周をWC,TiC,TaCとFe,Ni,Coからなる超硬合金に
包囲支持したダイス素材用複合焼結体とか、特開昭54−
133467号公報に開示されている（Mo,W）Ｃ−Co合金で包
囲支持されたダイヤモンド焼結体が知られている。ま
た、米国特許第4,303.442号明細書には、超硬合金やサ
ーメットで保持されていないダイヤモンド焼結体単体か
らなる線引ダイス用素材が開示されている。
746号公報や米国特許第3,831,428号明細書に開示されて
いるように、第２図に示されるダイヤモンド焼結体の
円周外周をWC,TiC,TaCとFe,Ni,Coからなる超硬合金に
包囲支持したダイス素材用複合焼結体とか、特開昭54−
133467号公報に開示されている（Mo,W）Ｃ−Co合金で包
囲支持されたダイヤモンド焼結体が知られている。ま
た、米国特許第4,303.442号明細書には、超硬合金やサ
ーメットで保持されていないダイヤモンド焼結体単体か
らなる線引ダイス用素材が開示されている。
従来のこのような伸線ダイス素材は銅線、アルミ線等の
軟かい金属の伸線に広く使用され、従来の超硬ダイスに
較べ数10倍の寿命が得られていた。さらに最近は、焼結
ダイヤモンドがステンレス線、高炭素鋼線などの高抗張
力線の伸線に使用され、従来の天然ダイヤモンドダイス
より高い寿命を示し、焼結ダイヤモンドダイスへの置換
えが進んでいる。しかし、このような焼結ダイヤモンド
ダイスでも伸線スピードを上げていった場合、ダイスが
伸線中横割れするという問題があった。
軟かい金属の伸線に広く使用され、従来の超硬ダイスに
較べ数10倍の寿命が得られていた。さらに最近は、焼結
ダイヤモンドがステンレス線、高炭素鋼線などの高抗張
力線の伸線に使用され、従来の天然ダイヤモンドダイス
より高い寿命を示し、焼結ダイヤモンドダイスへの置換
えが進んでいる。しかし、このような焼結ダイヤモンド
ダイスでも伸線スピードを上げていった場合、ダイスが
伸線中横割れするという問題があった。
本考案はこの種の問題点を解消した伸線ダイス用高硬度
複合焼結体を提供することを目的とする。
複合焼結体を提供することを目的とする。
本考案者らは、伸線中破損した伸線ダイス素材を詳細に
調査した結果、破損を防止する為、伸線ダイス素材の線
材の出口側（いわゆるバックサイド側）に第１図のよう
に外周超硬合金が高硬度焼結体の底部まで連続的に
連なった構成とするのが有効であることを発見し本考案
に到達した。すなわち、本考案は、ダイヤモンドを主成
分とする高硬度焼結体の上面を除く他の周囲構成面が超
硬合金もしくはサーメットで、該高度焼結体の底部まで
連続的に連なるように、包囲され、かつ該高硬度焼結体
と該超硬合金もしくは該サーメットとが金属組織学的に
強固に接続された高硬度複合焼結体からなり、該高度複
合焼結体の上部から底部方向に貫通孔を設けた高硬度複
合焼結体製伸線ダイスに関するものである。
調査した結果、破損を防止する為、伸線ダイス素材の線
材の出口側（いわゆるバックサイド側）に第１図のよう
に外周超硬合金が高硬度焼結体の底部まで連続的に
連なった構成とするのが有効であることを発見し本考案
に到達した。すなわち、本考案は、ダイヤモンドを主成
分とする高硬度焼結体の上面を除く他の周囲構成面が超
硬合金もしくはサーメットで、該高度焼結体の底部まで
連続的に連なるように、包囲され、かつ該高硬度焼結体
と該超硬合金もしくは該サーメットとが金属組織学的に
強固に接続された高硬度複合焼結体からなり、該高度複
合焼結体の上部から底部方向に貫通孔を設けた高硬度複
合焼結体製伸線ダイスに関するものである。
ここでダイヤモンドを主成分とする高硬度焼結体として
は公知のものを用いることができ、例えば粒径0.1〜100
μｍのダイヤモンド粉末を60〜95％含有し、残部をCo,N
iもしくはFe40〜５％含有した超高圧、高温下のダイヤ
モンドが熱力学的に安定な領域で焼結された高硬度ダイ
ヤモンド焼結体を用いるのが好ましい。
は公知のものを用いることができ、例えば粒径0.1〜100
μｍのダイヤモンド粉末を60〜95％含有し、残部をCo,N
iもしくはFe40〜５％含有した超高圧、高温下のダイヤ
モンドが熱力学的に安定な領域で焼結された高硬度ダイ
ヤモンド焼結体を用いるのが好ましい。
超硬合金もしくはサーメットとしては公知のものを用い
ることができ、例えばW,Mo,Ta,Ti,Nbから選ばれる少な
くとも一つの炭化物もしくは窒化物もしくはそれらの固
溶体を主成分とし、Fe,Co,Niから選ばれる鉄族金属をバ
インダーとして含有するのが好ましい。
ることができ、例えばW,Mo,Ta,Ti,Nbから選ばれる少な
くとも一つの炭化物もしくは窒化物もしくはそれらの固
溶体を主成分とし、Fe,Co,Niから選ばれる鉄族金属をバ
インダーとして含有するのが好ましい。
本考案の複合焼結体の調製は一般に、まず上記の超硬合
金もしくはサーメットにて粉末充填用のポケットを有す
る焼成体を準備した後、該粉末充填用ポケットにダイヤ
モンド粉末を充填し、ポケット上部を超硬合金もしくは
サーメットでふたをした後、超高圧高温下で焼結するこ
とにより行う。
金もしくはサーメットにて粉末充填用のポケットを有す
る焼成体を準備した後、該粉末充填用ポケットにダイヤ
モンド粉末を充填し、ポケット上部を超硬合金もしくは
サーメットでふたをした後、超高圧高温下で焼結するこ
とにより行う。
本考案者らは、上記の伸線ダイス素材の調査中、破損は
ダイス軸に垂直に（ダイス底面に平行に）生じており、
これは伸線中の線材の引抜力の反作用としてダイス内面
に働く力と線材とダイス内面での動まつさ力により、ダ
イス内面に線材にほぼ平行に引張応力が生じ、これが高
硬度焼結体の強度を上まわった場合生じるものであり、
この引張応力はダイス素材をダイスケースに保持する方
法によっても変ると判断した。すなわち、焼バメ方式の
場合は、超硬合金の外周部のみの拘束となる為、この引
張応力は、ダイス素材をダイスケース上に焼結金属を用
いて保持するマウント方式に比べて高くなる。
ダイス軸に垂直に（ダイス底面に平行に）生じており、
これは伸線中の線材の引抜力の反作用としてダイス内面
に働く力と線材とダイス内面での動まつさ力により、ダ
イス内面に線材にほぼ平行に引張応力が生じ、これが高
硬度焼結体の強度を上まわった場合生じるものであり、
この引張応力はダイス素材をダイスケースに保持する方
法によっても変ると判断した。すなわち、焼バメ方式の
場合は、超硬合金の外周部のみの拘束となる為、この引
張応力は、ダイス素材をダイスケース上に焼結金属を用
いて保持するマウント方式に比べて高くなる。
破損がダイス軸に平行に生じる場合、その破損を防止す
るには高硬度焼結体にあらかじめ圧縮圧力を付加する事
が有効であり、例えばこの点について特開昭50−26746
号公報あるいは米国特許第3,831,428号明細書では高硬
度焼結体部に圧縮応力を付加することが提案されてい
る。
るには高硬度焼結体にあらかじめ圧縮圧力を付加する事
が有効であり、例えばこの点について特開昭50−26746
号公報あるいは米国特許第3,831,428号明細書では高硬
度焼結体部に圧縮応力を付加することが提案されてい
る。
第３図は、第２図のような従来の焼結ダイヤモンド素材
に伸線用の穴を明けた時点の断面図を示し、、はそ
れぞれ引張応力の状態、圧縮応力の状態を示す。これに
よると、高硬度焼結体部の大部分は圧縮応力下にあるが
その表面近くは引張応力下にあり伸線条件によっては容
易に破損するおそれがある。
に伸線用の穴を明けた時点の断面図を示し、、はそ
れぞれ引張応力の状態、圧縮応力の状態を示す。これに
よると、高硬度焼結体部の大部分は圧縮応力下にあるが
その表面近くは引張応力下にあり伸線条件によっては容
易に破損するおそれがある。
第４図は、本考案の焼結ダイヤモンド素材の応力状態を
示す断面図であり、これから明らかなように、圧縮応力
域が広くなり、かつ、伸線中線材とダイスが接触する部
分でも引張応力が圧縮応力に変化している。このように
本考案の場合、焼結ダイヤモンドダイス素材に加わる圧
縮応力が大きくなり、伸線中の破損確率が大幅に低下す
る。さらにダイス素材をダイスケースに焼結マウント法
により保持する場合でも焼結金属との接触面積が増大
し、前述の引張応力の低減に効果がある。さらに高硬度
焼結体の位置もたやすく精度良く確認できる。
示す断面図であり、これから明らかなように、圧縮応力
域が広くなり、かつ、伸線中線材とダイスが接触する部
分でも引張応力が圧縮応力に変化している。このように
本考案の場合、焼結ダイヤモンドダイス素材に加わる圧
縮応力が大きくなり、伸線中の破損確率が大幅に低下す
る。さらにダイス素材をダイスケースに焼結マウント法
により保持する場合でも焼結金属との接触面積が増大
し、前述の引張応力の低減に効果がある。さらに高硬度
焼結体の位置もたやすく精度良く確認できる。
第５図は、焼結マウント法により焼結ダイヤモンド素材
をダイスケースに保持した状態を示す断面図であり、
はダイスケース上、は焼結金属を示す。このダイス
は、凹部をもつ鋼ケースの凹部に低融点ロー材の粉末と
ダイス素材を図るように配し、ホットプレスにて焼結を
行なった後、上下面の切削加工する。焼結ダイヤモンド
部はレーザー加工等により下穴を明けた後、超音波ラッ
プ等の方法により所定形状サイズに仕上伸線ダイスとす
る。このようにして作った伸線ダイスを用い溶接線の伸
線テストを行なったところ従来のダイヤモンドダイス素
材では伸線中30％が割損していたのに対し、割損率は10
％まで低下した。
をダイスケースに保持した状態を示す断面図であり、
はダイスケース上、は焼結金属を示す。このダイス
は、凹部をもつ鋼ケースの凹部に低融点ロー材の粉末と
ダイス素材を図るように配し、ホットプレスにて焼結を
行なった後、上下面の切削加工する。焼結ダイヤモンド
部はレーザー加工等により下穴を明けた後、超音波ラッ
プ等の方法により所定形状サイズに仕上伸線ダイスとす
る。このようにして作った伸線ダイスを用い溶接線の伸
線テストを行なったところ従来のダイヤモンドダイス素
材では伸線中30％が割損していたのに対し、割損率は10
％まで低下した。
第６図は、焼きバメ法により焼結ダイヤモンド素材をダ
イスケースに保持した状態を示す断面図であり、は抜
出し防止用の栓を示す。ダイス素材の外周直径より0.03
〜0.05mm小さい穴径を有する鋼ケースとダイス素材を55
0℃に加熱し、鋼ケースにダイス素材を圧入した後、冷
却する。その後ダイス素材の抜け出し防止の為、鋼ケー
スの開口部に栓をする。後は切削加工、レーザー加工、
超音波ラップ法により所定形状、寸法に仕上げる。
イスケースに保持した状態を示す断面図であり、は抜
出し防止用の栓を示す。ダイス素材の外周直径より0.03
〜0.05mm小さい穴径を有する鋼ケースとダイス素材を55
0℃に加熱し、鋼ケースにダイス素材を圧入した後、冷
却する。その後ダイス素材の抜け出し防止の為、鋼ケー
スの開口部に栓をする。後は切削加工、レーザー加工、
超音波ラップ法により所定形状、寸法に仕上げる。
このようにして作った伸線ダイスを用いてステンレス線
の伸線テストを行なったところ従来のダイヤモンド素材
では10％の割損率であったものが５％に低減することが
できた。
の伸線テストを行なったところ従来のダイヤモンド素材
では10％の割損率であったものが５％に低減することが
できた。
本考案は特に高抗張力線の伸線とか、あるいはより生産
能力を向上させるため高い伸線速度が要求される伸線な
どの分野において伸線ダイス素材として利用すると効果
的である。
能力を向上させるため高い伸線速度が要求される伸線な
どの分野において伸線ダイス素材として利用すると効果
的である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の焼結体の代表的な構造を示す断面図、
第２図は従来構成の焼結ダイヤモンド伸線ダイスの構造
を示す概念図、第３図は第２図の焼結体に伸線用の穴を
明けた時点の断面図を示し、、で引張応力状態、圧
縮応力状態を示し、第４図は同様に本考案の第１図に相
当する素材に穴を明けた時点の断面応力状態を示す。第
５図は焼結マウント法により焼結ダイヤモンド素材をダ
イスケースに保持した状態を示す断面図、第６図は焼き
バメ法により焼結ダイヤモンド素材をダイスケースに保
持した状態を示す断面図である。 …ダイヤモンド焼結体、 …円筒状超硬合金、 …底付超硬合金、 …ダイスケース、 …焼結金属、 …抜出し防止用栓
第２図は従来構成の焼結ダイヤモンド伸線ダイスの構造
を示す概念図、第３図は第２図の焼結体に伸線用の穴を
明けた時点の断面図を示し、、で引張応力状態、圧
縮応力状態を示し、第４図は同様に本考案の第１図に相
当する素材に穴を明けた時点の断面応力状態を示す。第
５図は焼結マウント法により焼結ダイヤモンド素材をダ
イスケースに保持した状態を示す断面図、第６図は焼き
バメ法により焼結ダイヤモンド素材をダイスケースに保
持した状態を示す断面図である。 …ダイヤモンド焼結体、 …円筒状超硬合金、 …底付超硬合金、 …ダイスケース、 …焼結金属、 …抜出し防止用栓
Claims (1)
- 【請求項１】ダイヤモンドを主成分とする高硬度焼結体
の上面を除く他の周囲構成面が超硬合金もしくはサーメ
ットで、該高度焼結体の底部まで連続的に連なるよう
に、包囲され、かつ該高硬度焼結体と該超硬合金もしく
は該サーメットとが金属組織学的に強固に接続された高
硬度複合焼結体からなり、該高度複合焼結体の上部から
底部方向に貫通孔を設けた高硬度複合焼結体製伸線ダイ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989141045U JPH0638570Y2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 高硬度複合焼結体製伸線ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989141045U JPH0638570Y2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 高硬度複合焼結体製伸線ダイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381211U JPH0381211U (ja) | 1991-08-20 |
| JPH0638570Y2 true JPH0638570Y2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=31687975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989141045U Expired - Lifetime JPH0638570Y2 (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 高硬度複合焼結体製伸線ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638570Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3831428A (en) * | 1973-03-26 | 1974-08-27 | Gen Electric | Composite wire drawing die |
| JPS6254520A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 線引きダイス用複合焼結体 |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP1989141045U patent/JPH0638570Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381211U (ja) | 1991-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |