JPH08281768A - シート成形用金型の製造法 - Google Patents
シート成形用金型の製造法Info
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- JPH08281768A JPH08281768A JP7091018A JP9101895A JPH08281768A JP H08281768 A JPH08281768 A JP H08281768A JP 7091018 A JP7091018 A JP 7091018A JP 9101895 A JP9101895 A JP 9101895A JP H08281768 A JPH08281768 A JP H08281768A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は金型素材に熱膨張率の異なる材質の
ライニング材をＨＩＰ処理により拡散接合した場合で
も、変形を防止し、材料歩留りを低下することなく高寸
法精度を確保した金型を得る方法を提供する。 【構成】 成形流路にほぼ等しい外形とされかつ離型処
理した中子型１を内装してカプセル４を製作し、該カプ
セル４における前記中子型１の外面と前記上・下部素材
２，３の内面との隙間８に耐食性および耐摩耗性の良好
なライニング用粉末１７を充填し脱気密封して熱間等方
圧加圧処理を施すことにより、前記ライニング用粉末１
７を上・下部素材２，３の内面に拡散接合して樹脂をシ
ート状に成形する。前記上・下部素材２，３の材質を２
相合金とし、前記拡散接合が終了した後、前記合金相量
を調整する熱処理を施す。
ライニング材をＨＩＰ処理により拡散接合した場合で
も、変形を防止し、材料歩留りを低下することなく高寸
法精度を確保した金型を得る方法を提供する。 【構成】 成形流路にほぼ等しい外形とされかつ離型処
理した中子型１を内装してカプセル４を製作し、該カプ
セル４における前記中子型１の外面と前記上・下部素材
２，３の内面との隙間８に耐食性および耐摩耗性の良好
なライニング用粉末１７を充填し脱気密封して熱間等方
圧加圧処理を施すことにより、前記ライニング用粉末１
７を上・下部素材２，３の内面に拡散接合して樹脂をシ
ート状に成形する。前記上・下部素材２，３の材質を２
相合金とし、前記拡散接合が終了した後、前記合金相量
を調整する熱処理を施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、汎用プラスチック、エ
ンプラ、スーパーエンプラ、ゴム、エラストマー等の樹
脂をシート（フィルムを含む。）状に押出成形するため
のシート成形用金型、特に、金型本体材と異なる材質を
金型の樹脂成形流路に熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）処理に
より拡散接合して得る金型に関し、押出機等に利用され
る。
ンプラ、スーパーエンプラ、ゴム、エラストマー等の樹
脂をシート（フィルムを含む。）状に押出成形するため
のシート成形用金型、特に、金型本体材と異なる材質を
金型の樹脂成形流路に熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）処理に
より拡散接合して得る金型に関し、押出機等に利用され
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、シート成形用金型の成形流路はメ
ッキ層であるのが一般的であったが、このメッキ金型で
のメッキ層の剥離による樹脂腐食等での耐久性劣化、及
びメッキ層の多孔質性による平滑性の問題からの樹脂流
動性劣化を改善し得る樹脂シート成形用金型の製造方法
として、金型の樹脂成形流路にＨＩＰ処理により任意の
厚みで耐食性、耐摩耗性の良好な合金粉末を拡散接合し
た樹脂シート成形用の製造方法を本件出願人は提案した
（特公昭６−６１８１８号公報参照）。
ッキ層であるのが一般的であったが、このメッキ金型で
のメッキ層の剥離による樹脂腐食等での耐久性劣化、及
びメッキ層の多孔質性による平滑性の問題からの樹脂流
動性劣化を改善し得る樹脂シート成形用金型の製造方法
として、金型の樹脂成形流路にＨＩＰ処理により任意の
厚みで耐食性、耐摩耗性の良好な合金粉末を拡散接合し
た樹脂シート成形用の製造方法を本件出願人は提案した
（特公昭６−６１８１８号公報参照）。
【０００３】この方法は、成形流路にほぼ等しい外形を
備えた中子型の外周面に耐熱性離型材を塗布した後、該
中子型を上部素材および下部素材の合わせ面に形成され
た上凹部および下凹部に充填用隙間を介して収納した状
態で両素材を重ね合わせ、該合わせ材の外周に現れた分
割線部を溶接し、ついで前記充填用隙間に耐食性、耐摩
耗性の良好な合金粉末を充填し脱気密封して熱間等方圧
加圧処理を施した後、該合わせ材を製品金型の前端面、
後端面および両側型の分割面に対応した面に沿って切断
し上下、左右各１対の素材を得、中子型を取出し、各素
材を仕上加工する方法である。
備えた中子型の外周面に耐熱性離型材を塗布した後、該
中子型を上部素材および下部素材の合わせ面に形成され
た上凹部および下凹部に充填用隙間を介して収納した状
態で両素材を重ね合わせ、該合わせ材の外周に現れた分
割線部を溶接し、ついで前記充填用隙間に耐食性、耐摩
耗性の良好な合金粉末を充填し脱気密封して熱間等方圧
加圧処理を施した後、該合わせ材を製品金型の前端面、
後端面および両側型の分割面に対応した面に沿って切断
し上下、左右各１対の素材を得、中子型を取出し、各素
材を仕上加工する方法である。
【０００４】この方法では、中子型とＨＩＰ処理により
緻密固化された合金粉末ライニング層とは拡散接合せ
ず、両者は自然に分離され、上凹部および下凹部に樹脂
成形流路に近似した３次元内面を備えた複合素材を形成
でき、成形流路面の加工をほとんど省略できる。しか
も、１回のＨＩＰ処理で金型の素材４個を１度に得るこ
とができ、経済的に優れる。勿論、樹脂成形流路に形成
された内面は、厚肉で１００％緻密な耐食性、耐摩耗性
の良好なライニング層が強固に接合被覆されているた
め、メッキの場合に生じた不都合をすべて解消できるも
のであった。
緻密固化された合金粉末ライニング層とは拡散接合せ
ず、両者は自然に分離され、上凹部および下凹部に樹脂
成形流路に近似した３次元内面を備えた複合素材を形成
でき、成形流路面の加工をほとんど省略できる。しか
も、１回のＨＩＰ処理で金型の素材４個を１度に得るこ
とができ、経済的に優れる。勿論、樹脂成形流路に形成
された内面は、厚肉で１００％緻密な耐食性、耐摩耗性
の良好なライニング層が強固に接合被覆されているた
め、メッキの場合に生じた不都合をすべて解消できるも
のであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＨＩＰ
処理による異材種の接合においては、ＨＩＰ時の冷却過
程で接合材質間の熱膨張率の差により応力が発生する。
上述の技術により製造される樹脂シート成形用金型はシ
ートの生産性の点から長尺形状で長さが１ｍから長いも
のでは４ｍ近いものもある。このような形状では、先の
発生応力によりＨＩＰ処理後の素材は容易に変形を生
じ、変形を見込んだ機械加工代を素材につける必要があ
り、材料歩留りを低下させる。
処理による異材種の接合においては、ＨＩＰ時の冷却過
程で接合材質間の熱膨張率の差により応力が発生する。
上述の技術により製造される樹脂シート成形用金型はシ
ートの生産性の点から長尺形状で長さが１ｍから長いも
のでは４ｍ近いものもある。このような形状では、先の
発生応力によりＨＩＰ処理後の素材は容易に変形を生
じ、変形を見込んだ機械加工代を素材につける必要があ
り、材料歩留りを低下させる。
【０００６】又、機械加工時においても残留応力のバラ
ンスが変化し、変形を生じ、高寸法精度を必要とする本
金型での寸法精度の確保が困難となる。本発明はかかる
問題点を解決するためになされたものであって、金型素
材に熱膨張率の異なる材質のライニング材をＨＩＰ処理
により拡散接合した場合でも、変形を防止し、材料歩留
りを低下することなく高寸法精度を確保した金型を得る
方法を提供することを目的とする。
ンスが変化し、変形を生じ、高寸法精度を必要とする本
金型での寸法精度の確保が困難となる。本発明はかかる
問題点を解決するためになされたものであって、金型素
材に熱膨張率の異なる材質のライニング材をＨＩＰ処理
により拡散接合した場合でも、変形を防止し、材料歩留
りを低下することなく高寸法精度を確保した金型を得る
方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の金型の製造方法は、金型の樹脂成形
流路にＨＩＰにより任意の厚みで耐食性、耐摩耗性合金
粉末、及びそれら合金緻密体を接合した樹脂シート成形
用の製造方法において金型本体の材質を２相合金とし、
ＨＩＰ中での拡散接合が終了した後、本体の合金相量を
調整する熱処理を行うことを発明の構成とするものであ
る。
になされた本発明の金型の製造方法は、金型の樹脂成形
流路にＨＩＰにより任意の厚みで耐食性、耐摩耗性合金
粉末、及びそれら合金緻密体を接合した樹脂シート成形
用の製造方法において金型本体の材質を２相合金とし、
ＨＩＰ中での拡散接合が終了した後、本体の合金相量を
調整する熱処理を行うことを発明の構成とするものであ
る。
【０００８】すなわち、請求項１に係る本発明は、上部
素材２と下部素材３とを重ね合わせている合わせ材に、
成形流路にほぼ等しい外形とされかつ離型処理した中子
型１を内装してカプセル４を製作し、該カプセル４にお
ける前記中子型１の外面と前記上・下部素材２，３の内
面との隙間８に耐食性および耐摩耗性の良好なライニン
グ用粉末１７を充填し脱気密封して熱間等方圧加圧処理
を施すことにより、前記ライニング用粉末１７を上・下
部素材２，３の内面に拡散接合して樹脂をシート状に成
形するための成形流路を形成しているシート成形用金型
の製造法において、前記上・下部素材２，３の材質を２
相合金とし、前記拡散接合が終了した後、前記合金相量
を調整する熱処理を施すことを特徴とするものである。
素材２と下部素材３とを重ね合わせている合わせ材に、
成形流路にほぼ等しい外形とされかつ離型処理した中子
型１を内装してカプセル４を製作し、該カプセル４にお
ける前記中子型１の外面と前記上・下部素材２，３の内
面との隙間８に耐食性および耐摩耗性の良好なライニン
グ用粉末１７を充填し脱気密封して熱間等方圧加圧処理
を施すことにより、前記ライニング用粉末１７を上・下
部素材２，３の内面に拡散接合して樹脂をシート状に成
形するための成形流路を形成しているシート成形用金型
の製造法において、前記上・下部素材２，３の材質を２
相合金とし、前記拡散接合が終了した後、前記合金相量
を調整する熱処理を施すことを特徴とするものである。
【０００９】請求項２に係る本発明では、前記請求項１
に係る発明において、前記上・下部素材２，３の材質が
フェライト／オーステナイトの２相合金であり、前記熱
処理がフェライト／オーステナイトのいずれか一方の相
量を調整するものであることを特徴とするものである。
請求項３に係る本発明では、前記請求項１，２に係る発
明において、前記熱処理を、熱間等方圧加圧装置の処理
室１８又は該処理室１８から取出して別の炉１９で行う
ことを特徴とするものである。
に係る発明において、前記上・下部素材２，３の材質が
フェライト／オーステナイトの２相合金であり、前記熱
処理がフェライト／オーステナイトのいずれか一方の相
量を調整するものであることを特徴とするものである。
請求項３に係る本発明では、前記請求項１，２に係る発
明において、前記熱処理を、熱間等方圧加圧装置の処理
室１８又は該処理室１８から取出して別の炉１９で行う
ことを特徴とするものである。
【００１０】請求項４に係る本発明では、前記請求項１
〜３に係る発明において、前記熱処理を施した後、前記
カプセル４を製品金型の前・後端面の分割面に対応した
面に沿って切断して上下金型用素材を得、前記中子型１
を取出して各素材を仕上加工することを特徴とするもの
である。
〜３に係る発明において、前記熱処理を施した後、前記
カプセル４を製品金型の前・後端面の分割面に対応した
面に沿って切断して上下金型用素材を得、前記中子型１
を取出して各素材を仕上加工することを特徴とするもの
である。
【００１１】
【作用】次に図４および図５を参照して作用を説明す
る。図４は簡便の為に、長さ１５００ｍｍ、厚み３０ｍ
ｍの金型（被接合材）の樹脂成形流路として４．５ｍｍ
の異材質（接合材）をＨＩＰ処理により拡散接合した場
合の、接合材と被接合材との熱膨張率差と長さ方向での
変化（曲がり）量との関係を表したもので、両材質間の
熱膨張率差が僅か０．５×１０-6であっても３．５ｍｍ
の変形を生じ、変形を防止するには限りなく熱膨張率差
を減少させる必要があることが理解される。
る。図４は簡便の為に、長さ１５００ｍｍ、厚み３０ｍ
ｍの金型（被接合材）の樹脂成形流路として４．５ｍｍ
の異材質（接合材）をＨＩＰ処理により拡散接合した場
合の、接合材と被接合材との熱膨張率差と長さ方向での
変化（曲がり）量との関係を表したもので、両材質間の
熱膨張率差が僅か０．５×１０-6であっても３．５ｍｍ
の変形を生じ、変形を防止するには限りなく熱膨張率差
を減少させる必要があることが理解される。
【００１２】図５は２相合金のフェライト／オーステナ
イトの相量の変化による熱膨張率の変化を表す。この場
合、同一材料でもフェライト／オーステナイトの相量に
より熱膨張率が変化することが理解される。これらのこ
とから、図５に表すように接合材の熱膨張率と同一な金
型素材すなわち２相合金のフェライト／オーステナイト
の相量を予め設定し、熱処理によりこの相量を調整すれ
ば任意の接合材と同一の熱膨張率を有する被接合材の組
合せでのＨＩＰ処理が可能となり、変形の防止が可能と
なる。
イトの相量の変化による熱膨張率の変化を表す。この場
合、同一材料でもフェライト／オーステナイトの相量に
より熱膨張率が変化することが理解される。これらのこ
とから、図５に表すように接合材の熱膨張率と同一な金
型素材すなわち２相合金のフェライト／オーステナイト
の相量を予め設定し、熱処理によりこの相量を調整すれ
ば任意の接合材と同一の熱膨張率を有する被接合材の組
合せでのＨＩＰ処理が可能となり、変形の防止が可能と
なる。
【００１３】ここで、２相合金フェライト／オーステナ
イトの相量は熱処理条件により変化することから、予め
用いる合金の熱処理条件とフェライト／オーステナイト
の相量及び熱膨張率の関係を調べておくことが必要であ
る。従って、中子型１およびライニング粉末１７が収納
され、脱気密封された上部素材２および下部素材３から
なるカプセル４は、ＨＩＰ処理により、ライニング粉末
１７が焼結一体化してライニング層が形成されると共
に、上部素材２の上凹部９および下部素材３の下凹部１
０の内面に拡散接合する。この際、中子型１は上部およ
び下部素材よりも熱膨張率の大きい金属材で形成されて
おり、かつその表面には耐熱性離型材が塗布されている
ので、中子型とライニング層とは拡散接合することな
く、また、冷却時に中子型が上部素材や下部素材より大
きく収縮し、ライニング層と自然に剥離する。尚、ライ
ニング層は上凹部および下凹部に拡散接合しており、上
部および下部素材の収縮に従って収縮するが、該両素材
２，３は２相合金よりなり前記拡散接合が終了した後、
合金相量を調整する熱処理を施すことにより、熱膨張差
に起因する曲がり変形は少なくなる。
イトの相量は熱処理条件により変化することから、予め
用いる合金の熱処理条件とフェライト／オーステナイト
の相量及び熱膨張率の関係を調べておくことが必要であ
る。従って、中子型１およびライニング粉末１７が収納
され、脱気密封された上部素材２および下部素材３から
なるカプセル４は、ＨＩＰ処理により、ライニング粉末
１７が焼結一体化してライニング層が形成されると共
に、上部素材２の上凹部９および下部素材３の下凹部１
０の内面に拡散接合する。この際、中子型１は上部およ
び下部素材よりも熱膨張率の大きい金属材で形成されて
おり、かつその表面には耐熱性離型材が塗布されている
ので、中子型とライニング層とは拡散接合することな
く、また、冷却時に中子型が上部素材や下部素材より大
きく収縮し、ライニング層と自然に剥離する。尚、ライ
ニング層は上凹部および下凹部に拡散接合しており、上
部および下部素材の収縮に従って収縮するが、該両素材
２，３は２相合金よりなり前記拡散接合が終了した後、
合金相量を調整する熱処理を施すことにより、熱膨張差
に起因する曲がり変形は少なくなる。
【００１４】
【実施例】以下、図１および図３を参照して本発明実施
例を説明する。図３は成形流路形成用の中子型１を配設
した上型製作用上部素材２を示しており、図１（Ａ）は
下型製作用の下部素材３を、前記中子型１を備えた上部
素材２に重ね合わせたＨＩＰ処理用のカプセル４の断面
図を示す。
例を説明する。図３は成形流路形成用の中子型１を配設
した上型製作用上部素材２を示しており、図１（Ａ）は
下型製作用の下部素材３を、前記中子型１を備えた上部
素材２に重ね合わせたＨＩＰ処理用のカプセル４の断面
図を示す。
【００１５】前記中子型１は、ＳＵＳ３０４ステンレス
鋼厚板を素材とし、これに固定用の頭部６および製品金
型の成形流路にほぼ近似した三次元凸形状を有する本体
部７をＮＣミーリング加工によって形成したものであ
る。本体部７の加工に際しては、製品成形流路に可及的
に近似した寸法にＨＩＰ成形するため、上部および下部
素材２，３の材質との室温−ＨＩＰ処理温度における相
対的熱膨張率を考慮した。
鋼厚板を素材とし、これに固定用の頭部６および製品金
型の成形流路にほぼ近似した三次元凸形状を有する本体
部７をＮＣミーリング加工によって形成したものであ
る。本体部７の加工に際しては、製品成形流路に可及的
に近似した寸法にＨＩＰ成形するため、上部および下部
素材２，３の材質との室温−ＨＩＰ処理温度における相
対的熱膨張率を考慮した。
【００１６】また、本体部７の表面粗度は、機械加工で
Ｒｍａｘ１０〜６Ｓに加工した後、全面に研磨で加工目
的をつぶして３〜４Ｓにし、更に電解研磨を施して最終
的にＲｍａｘ１Ｓ以下にした。一方、上部および下部素
材２，３は上型および下型の成形流路に対応した中子型
本体部７の上半分および下半分をライニング用粉末の充
填用隙間８を介して収納するための上凹部９および下凹
部１０が両素材の合わせ面にＮＣミーリング加工によっ
て形成されており、また中央上部には前記中子型１の頭
部６を嵌合固定するための凹部１１が設けられている。
更に上凹部９の下縁には、中子型本体部７の下縁を下部
素材３の合わせ面との間で摺動自在に保持するための段
部１２が設けられており、該段部１２は、ＨＩＰ時に中
子型１に生じる上下方向の伸びを許容できる長さに形成
されている。
Ｒｍａｘ１０〜６Ｓに加工した後、全面に研磨で加工目
的をつぶして３〜４Ｓにし、更に電解研磨を施して最終
的にＲｍａｘ１Ｓ以下にした。一方、上部および下部素
材２，３は上型および下型の成形流路に対応した中子型
本体部７の上半分および下半分をライニング用粉末の充
填用隙間８を介して収納するための上凹部９および下凹
部１０が両素材の合わせ面にＮＣミーリング加工によっ
て形成されており、また中央上部には前記中子型１の頭
部６を嵌合固定するための凹部１１が設けられている。
更に上凹部９の下縁には、中子型本体部７の下縁を下部
素材３の合わせ面との間で摺動自在に保持するための段
部１２が設けられており、該段部１２は、ＨＩＰ時に中
子型１に生じる上下方向の伸びを許容できる長さに形成
されている。
【００１７】ここで、上部および下部素材２，３の材質
は例えば、フェトライト／オーステナイトの２相合金を
用いている。ライニング粉末充填用隙間の間隔８は、製
品金型のライニング層の厚さを粉末充填率（０．７程
度）で除した値とすればよい。例えば、製品のライニン
グ厚さを３ｍｍとすれば、充填用隙間８の幅（厚さ）は
約４．５ｍｍとすればよい。尚、１３はライニング用粉
末の供給孔である。また、上部および下部素材の合わせ
面の側部および下部周縁には、両素材を正確に重ね合わ
せるための嵌合用段部（図示省略）がはめ合い公差ｅ７
〜ｅ８で形成されている。
は例えば、フェトライト／オーステナイトの２相合金を
用いている。ライニング粉末充填用隙間の間隔８は、製
品金型のライニング層の厚さを粉末充填率（０．７程
度）で除した値とすればよい。例えば、製品のライニン
グ厚さを３ｍｍとすれば、充填用隙間８の幅（厚さ）は
約４．５ｍｍとすればよい。尚、１３はライニング用粉
末の供給孔である。また、上部および下部素材の合わせ
面の側部および下部周縁には、両素材を正確に重ね合わ
せるための嵌合用段部（図示省略）がはめ合い公差ｅ７
〜ｅ８で形成されている。
【００１８】前記中子型１と上部および下部素材２，３
との組み立てに際し、まず中子型１を脱脂し、本体部７
の全面に耐熱性離型材を塗布する。耐熱性離型材として
は、アルミナやジルコニア等の高融点酸化物粉末を骨材
とし、これに無機質バインダーを加えたものが使用され
る。塗布に際しては、水などの溶媒を加えて希釈し、ス
プレー塗布するとよい。塗布厚さは、ライニング層との
離型のためには、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍでよいが、
中子型の下縁はＨＩＰ処理の昇温時に段部内で摺動する
ため、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とするのがよい。
尚、段部の隙間は、耐熱性離型材の塗布厚さを見込んだ
大きさに形成しておく。
との組み立てに際し、まず中子型１を脱脂し、本体部７
の全面に耐熱性離型材を塗布する。耐熱性離型材として
は、アルミナやジルコニア等の高融点酸化物粉末を骨材
とし、これに無機質バインダーを加えたものが使用され
る。塗布に際しては、水などの溶媒を加えて希釈し、ス
プレー塗布するとよい。塗布厚さは、ライニング層との
離型のためには、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍでよいが、
中子型の下縁はＨＩＰ処理の昇温時に段部内で摺動する
ため、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とするのがよい。
尚、段部の隙間は、耐熱性離型材の塗布厚さを見込んだ
大きさに形成しておく。
【００１９】次に、中子型１を上凹部９および下凹部１
０に収納した状態で上部および下部素材２，３を重ね合
わせて両者を嵌合する。これによって、カプセル４には
中子型本体部７と上凹部９および下凹部１０との間にラ
イニング粉末充填隙間８からなるキャビティが形成され
ると共に、上凹部９の下部の段部１２は下部素材３の合
わせ面に塞がれて摺動溝１４となり、該摺動溝１４に中
子型本体部７の縁が差し込まれた状態となる。
０に収納した状態で上部および下部素材２，３を重ね合
わせて両者を嵌合する。これによって、カプセル４には
中子型本体部７と上凹部９および下凹部１０との間にラ
イニング粉末充填隙間８からなるキャビティが形成され
ると共に、上凹部９の下部の段部１２は下部素材３の合
わせ面に塞がれて摺動溝１４となり、該摺動溝１４に中
子型本体部７の縁が差し込まれた状態となる。
【００２０】その後、カプセル４の供給孔１３よりライ
ニング用粉末１７を充填し、４００℃程度まで脱気しつ
つ加熱し、供給孔１３を密封した後、図１（Ｂ）で示す
ＨＩＰ装置の処理室１８内で９６０℃×１０００ｋｇ／
ｃｍ2 のＨＩＰ条件で４時間保持したＨＩＰ処理を行う
ことによってライニング粉末を上部および下部素材２，
３の内面に拡散接合させ得た。
ニング用粉末１７を充填し、４００℃程度まで脱気しつ
つ加熱し、供給孔１３を密封した後、図１（Ｂ）で示す
ＨＩＰ装置の処理室１８内で９６０℃×１０００ｋｇ／
ｃｍ2 のＨＩＰ条件で４時間保持したＨＩＰ処理を行う
ことによってライニング粉末を上部および下部素材２，
３の内面に拡散接合させ得た。
【００２１】本発明においては、前記拡散接合が終了し
た後、ＨＩＰ装置の処理室１８からカプセル４を取出
し、図１（Ｂ）で示す炉１９内で大気中で１０００℃〜
１１００℃で３時間の熱処理を行った。この熱処理は、
上部および下部素材２，３のフェライト／オーステナイ
トの相量を調整して熱膨張率の差に起因する曲がり量を
おさえるものである。
た後、ＨＩＰ装置の処理室１８からカプセル４を取出
し、図１（Ｂ）で示す炉１９内で大気中で１０００℃〜
１１００℃で３時間の熱処理を行った。この熱処理は、
上部および下部素材２，３のフェライト／オーステナイ
トの相量を調整して熱膨張率の差に起因する曲がり量を
おさえるものである。
【００２２】熱処理後、図３で示すようにカプセル４を
製品金型の前端面、後端面および両側型の分割面に対応
した面（図３のＸ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚ）に沿って切断
し、上下一対の上型用および下型用素材、並びに左右一
対の側型用素材を得る。中子型本体部７は上型用および
下型用素材から自然に分離脱型され、成形流路形成面の
表面粗度はＲｍａｘ３〜６Ｓであった。各素材は、仕上
加工が施され、製品部品となる。特に、前記成形流路形
成面は、ダイヤモンド砥粒によるポリッシング加工によ
り、０．０５〜０．０７Ｓの鏡面に加工することができ
た。
製品金型の前端面、後端面および両側型の分割面に対応
した面（図３のＸ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚ）に沿って切断
し、上下一対の上型用および下型用素材、並びに左右一
対の側型用素材を得る。中子型本体部７は上型用および
下型用素材から自然に分離脱型され、成形流路形成面の
表面粗度はＲｍａｘ３〜６Ｓであった。各素材は、仕上
加工が施され、製品部品となる。特に、前記成形流路形
成面は、ダイヤモンド砥粒によるポリッシング加工によ
り、０．０５〜０．０７Ｓの鏡面に加工することができ
た。
【００２３】次に具体的な本発明の実施例と従来法とを
図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）および表１を参照して対比説明
する。金型本体材質としてＳＣＭ４４０、ＳＵＳ３２９
Ｊ１、ライニング材としてＡ材（Ｎｉ−１７．５ｗｔ％
Ｃｒ−２４ｗｔ％Ｍｏ−３．６ｗｔ％Ｂ−３ｗｔ％Ｓｉ
−１ｗｔ％Ｃｕ）、Ｂ材（Ｎｉ−３４ｗｔ％Ｃｒ−２ｗ
ｔ％Ｍｏ−３ｗｔ％Ｂ−４．３ｗｔ％Ｓｉ−４ｗｔ％Ｗ
−４．５ｗｔ％Ｆｅ−１ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｎｂ）、
Ｃ材（Ｆｅ−１．２Ｃ−１８Ｃｒ−１Ｖ）を用いて上記
製造工程で図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す寸法のシート
成形用金型素材３０を製作した。なお、素材３０の一面
にはライニング層３１をＨＩＰ処理により拡散接合して
おり、表１に示す試作Ｎｏ１〜８はすべて同一寸法であ
る。
図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）および表１を参照して対比説明
する。金型本体材質としてＳＣＭ４４０、ＳＵＳ３２９
Ｊ１、ライニング材としてＡ材（Ｎｉ−１７．５ｗｔ％
Ｃｒ−２４ｗｔ％Ｍｏ−３．６ｗｔ％Ｂ−３ｗｔ％Ｓｉ
−１ｗｔ％Ｃｕ）、Ｂ材（Ｎｉ−３４ｗｔ％Ｃｒ−２ｗ
ｔ％Ｍｏ−３ｗｔ％Ｂ−４．３ｗｔ％Ｓｉ−４ｗｔ％Ｗ
−４．５ｗｔ％Ｆｅ−１ｗｔ％Ｃｕ−２ｗｔ％Ｎｂ）、
Ｃ材（Ｆｅ−１．２Ｃ−１８Ｃｒ−１Ｖ）を用いて上記
製造工程で図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す寸法のシート
成形用金型素材３０を製作した。なお、素材３０の一面
にはライニング層３１をＨＩＰ処理により拡散接合して
おり、表１に示す試作Ｎｏ１〜８はすべて同一寸法であ
る。
【００２４】表１に金型本体材質とライニング材の組み
合わせ、及びＨＩＰ処理後の熱処理条件を示す。
合わせ、及びＨＩＰ処理後の熱処理条件を示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】ＨＩＰ、熱処理後、両端を切断し、図２
（Ｂ）の矢印ｔで示した寸法を測定し、表１の変形量欄
に示す。従来法としての本体材質がＳＣＭ４４０、ライ
ニング材がＡ材でＨＩＰ後に熱処理を行わなかった場合
での変形量と、本発明での本体材質がＳＵＳ３２９Ｊ
１、ライニング材がＡ材でＨＩＰ後に適切な熱処理が行
われた場合での変形量との比較で明確なように、本発明
方法により得られる金型素材のほうが変形が小さく、歩
留り良く製造することが可能となったものである。
（Ｂ）の矢印ｔで示した寸法を測定し、表１の変形量欄
に示す。従来法としての本体材質がＳＣＭ４４０、ライ
ニング材がＡ材でＨＩＰ後に熱処理を行わなかった場合
での変形量と、本発明での本体材質がＳＵＳ３２９Ｊ
１、ライニング材がＡ材でＨＩＰ後に適切な熱処理が行
われた場合での変形量との比較で明確なように、本発明
方法により得られる金型素材のほうが変形が小さく、歩
留り良く製造することが可能となったものである。
【００２７】なお、本発明においては、ＨＩＰ処理後の
熱処理をＨＩＰ装置内で実施することもでき、また、フ
ェライト／オーステナイトの２相合金においてフェライ
トの相量を調整することもできる。更に、金型本体（素
材）の材質としては、フェライト／オーステナイトの２
相合金以外のものであってもよい。
熱処理をＨＩＰ装置内で実施することもでき、また、フ
ェライト／オーステナイトの２相合金においてフェライ
トの相量を調整することもできる。更に、金型本体（素
材）の材質としては、フェライト／オーステナイトの２
相合金以外のものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、金型
素材とは熱膨張率の異なる材質のライニング材をＨＩＰ
処理によって拡散接合した場合でも、変形を防止し、材
料歩留りを低下することなく高寸法精度を確保したシー
ト成形用金型を得ることができる。
素材とは熱膨張率の異なる材質のライニング材をＨＩＰ
処理によって拡散接合した場合でも、変形を防止し、材
料歩留りを低下することなく高寸法精度を確保したシー
ト成形用金型を得ることができる。
【図１】本発明方法の実施例を示し、（Ａ）はカプセル
の断面図、（Ｂ）は製造工程図である。
の断面図、（Ｂ）は製造工程図である。
【図２】本発明方法と従来例方法とを対比するための試
作素材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は曲がり量の説
明図、（Ｃ）は側面図である。
作素材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は曲がり量の説
明図、（Ｃ）は側面図である。
【図３】本発明方法に用いるカプセルの平面図である。
【図４】熱膨張率の差と曲がり量との関係を示すグラフ
である。
である。
【図５】２相合金中のオーステナイト量と熱膨張係数の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ 中子型 ２ 上部素材 ３ 下部素材 ４ カプセル ８ 隙間 １７ ライニング粉末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 孝一 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 上部素材（２）と下部素材（３）とを重
ね合わせている合わせ材に、成形流路にほぼ等しい外形
とされかつ離型処理した中子型（１）を内装してカプセ
ル（４）を製作し、該カプセル（４）における前記中子
型（１）の外面と前記上・下部素材（２）（３）の内面
との隙間（８）に耐食性および耐摩耗性の良好なライニ
ング用粉末（１７）を充填し脱気密封して熱間等方圧加
圧処理を施すことにより、前記ライニング用粉末（１
７）を上・下部素材（２）（３）の内面に拡散接合して
樹脂をシート状に成形するための成形流路を形成してい
るシート成形用金型の製造法において、 前記上・下部素材（２）（３）の材質を２相合金とし、
前記拡散接合が終了した後、前記合金相量を調整する熱
処理を施すことを特徴とするシート成形用金型の製造
法。 - 【請求項２】 前記上・下部素材（２）（３）の材質が
フェライト／オーステナイトの２相合金であり、前記熱
処理がフェライト／オーステナイトのいずれか一方の相
量を調整するものであることを特徴とする請求項１記載
のシート成形用金型の製造法。 - 【請求項３】 前記熱処理を、熱間等方圧加圧装置の処
理室（１８）又は該処理室（１８）から取出して別の炉
（１９）で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載
のシート成形用金型の製造法。 - 【請求項４】 前記熱処理を施した後、前記カプセル
（４）を製品金型の前・後端面の分割面に対応した面に
沿って切断して上下金型用素材を得、前記中子型（１）
を取出して各素材を仕上加工することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載のシート成形用金型の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09101895A JP3212477B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | シート成形用金型の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09101895A JP3212477B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | シート成形用金型の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281768A true JPH08281768A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3212477B2 JP3212477B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=14014831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09101895A Expired - Fee Related JP3212477B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | シート成形用金型の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3212477B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008129622A1 (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-30 | Toshiaki Kitazawa | 鉄鋼部材の接合方法、鉄鋼部材からなる接合体における接合力強化方法及び鉄鋼製品 |
| WO2009034656A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Coporation | 接合体、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| WO2009034654A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corporation | 鉄鋼部材の接合方法、鉄鋼部材からなる接合体における接合力強化方法、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| WO2009034655A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Coporation | 接合体、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| WO2009034657A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Coporation | 接合体及び鉄鋼製品 |
| JP2011235500A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Hirai Kogyo Kk | 樹脂シート成形用金型とその製造方法 |
| WO2012008234A1 (ja) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | 平井工業株式会社 | ダイとその製造方法 |
| JP2012020214A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hirai Kogyo Kk | 塗工ダイ及びその製造方法 |
| JP2012020434A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hirai Kogyo Kk | ダイ及びその製造方法 |
| WO2014061144A1 (ja) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 株式会社 旭 | 複合金属材の製造方法、金型の製造方法、金属製品の製造方法及び複合金属材 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP09101895A patent/JP3212477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008129622A1 (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-30 | Toshiaki Kitazawa | 鉄鋼部材の接合方法、鉄鋼部材からなる接合体における接合力強化方法及び鉄鋼製品 |
| JP5208106B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2013-06-12 | 株式会社Ｍｏｌｅ’Ｓ Ａｃｔ | 鉄鋼部材の接合方法、鉄鋼部材からなる接合体における接合力強化方法及び鉄鋼製品 |
| WO2009034656A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Coporation | 接合体、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| WO2009034654A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corporation | 鉄鋼部材の接合方法、鉄鋼部材からなる接合体における接合力強化方法、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| WO2009034655A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Coporation | 接合体、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| WO2009034657A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Seiko Epson Coporation | 接合体及び鉄鋼製品 |
| JP5198458B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-05-15 | セイコーエプソン株式会社 | 鉄鋼部材の接合方法、鉄鋼部材からなる接合体における接合力強化方法、鉄鋼製品及びダイカスト製品 |
| JP2011235500A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Hirai Kogyo Kk | 樹脂シート成形用金型とその製造方法 |
| JP2012020434A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hirai Kogyo Kk | ダイ及びその製造方法 |
| JP2012020214A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hirai Kogyo Kk | 塗工ダイ及びその製造方法 |
| WO2012008234A1 (ja) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | 平井工業株式会社 | ダイとその製造方法 |
| WO2014061144A1 (ja) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 株式会社 旭 | 複合金属材の製造方法、金型の製造方法、金属製品の製造方法及び複合金属材 |
| CN103889635A (zh) * | 2012-10-18 | 2014-06-25 | 株式会社旭 | 复合金属材的制造方法、模具的制造方法、金属制品的制造方法及复合金属材 |
| KR101473137B1 (ko) * | 2012-10-18 | 2014-12-15 | 가부시키가이샤 아사히 | 복합 금속재의 제조 방법, 금형의 제조 방법, 금속 제품의 제조 방법 및 복합 금속재 |
| CN103889635B (zh) * | 2012-10-18 | 2016-03-30 | 株式会社旭 | 复合金属材的制造方法、模具的制造方法、金属制品的制造方法及复合金属材 |
| US9604307B2 (en) | 2012-10-18 | 2017-03-28 | Asahi Co., Ltd. | Method of manufacturing composite metal material, method of manufacturing mold, method of manufacturing metal product, and composite metal material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3212477B2 (ja) | 2001-09-25 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |