JPS629725A - しごき加工用工具 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はしごき加工用工具に関し、特に熱交換器のフィ
ンのしごき加工に好適な工具に関するものである。

［従来技術］ 従来熱交換器等の放熱又は吸熱用のアルミニウム製フィ
ンには、バイブを貫通させる穴等をしごき加工にて縁部
とともに形成するものがある。このようなフィンには、
その表面における水腹の生成状況を考慮して、親水性の
表面処理が施されているものがあり、しごき加工用工具
として高速度工具鋼（Ｊ　ｌ５−Ｇ−４４０３）を用い
た場合、焼付、摩耗、更にフィンのしごき割れといった
問題を生ずるため超硬合金（Ｊ　ｌ５−Ｈ−５５０１＞
が工具として用いられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、超硬合金は高速度工具鋼に比較して靭性が約１
／１０と小さいため、打抜ポンチ等の応力集中を起こし
易い構造のしごき加工用工具に適用すると寿命が極めて
短くなった。このため、工具−組当りの生産性が極めて
低くなるとともに、高価（高速度工具鋼に比して約１５
倍）でもあるため、経済的にも問題を生じていた。

本発明の目的は上記問題点を解決し、寿命が長く、生産
性の極めて高いしごき加工用工具を提供することにある
。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための手段として、本発明は次の
様な構成を採用した。

即ち、本発明は、 穴を有するダイスと、 該穴に嵌入することにより、該穴上に配置された金属板
をしごき加工するポンチと、 を備えたしごき加工用工具において、 上記ダイス及びポンチが高速度工具鋼からなるとともに
、該ダイス及びポンチの少なくともしごき加工面に窒化
チタンの皮膜が形成されていることを特徴とするしごき
加工用工具を要旨とする。

しごき加工される金属板は、アルミニウム板。

各種表面処理アルミニウム板、Ｓｎ被覆鋼板（鉄ＤＩ缶
用材料等）等が挙げられるが、この内でも特に親水処理
されたアルミニウム板が、本発明しごき加工用工具にと
って最も効果的である。

上記しごき加工と゛は、ダイスとポンチとの摺動する間
隙にて金属板を延展する、即ちしごいてゆく加工を言う
。

高速度工具鋼とはＪ　ｌ５−Ｇ−４４０３に示されてい
るものを言う。

窒化チタンの皮膜形成方法は、イオンプレーティング法
（イオンプラズマ法）、真空蒸着法、スパッタリング法
等が用いられるが、特にイオンプレーティング法は高速
度工具鋼に歪みを発生しにくく、耐久性のある皮膜を形
成する上で好ましい方法である。

窒化チタンの皮膜の厚さは、焼付防止上０．１μｍ以上
が好ましく、耐久性上５μ−以下が好ましい。特に１〜
３μｍにすると焼付防止性、耐久性、しごき割れ防止性
が高い。

［作用］ 窒化チタンは第１表に示すごとく、他の代表的な硬質材
料である炭化チタンと比較して熱膨張係数が高速度工具
鋼と近似していることと、更に生成エンタルピー゛が極
めて低い。このことから、高速度工具鋼との間での熱歪
みが小さく、又、化合物としても安定性が高く、焼付を
生じにくい。又、硬度も高速度工具鋼よりも、はるかに
高いため、工具の摩耗性が向上する。このため工具の寿
命が延びる。

第１表 次に本発明の詳細な説明する。

本発明はこれに限られるものではなく、種々の態様で実
施することは可能である。

［実施例］ 第１図の要部概略断面図に本発明一実施例としてのダイ
ス１及びポンチ２、更に被加工材としてのアルミニウム
板３を示す。

ダイス１は高速度工具鋼１ａを基材として、アルミニウ
ム板３がしごき加工のため配置される平面１ｂには、し
ごき加工のための穴部１Ｃが設けられている。該穴部１
Ｃの内面から上記平面１ｂにかけては、窒化チタンの皮
１！１ｄで被われている。

一方、ポンチ２は高速度工具鋼２ａを基材とし、その先
端部が次第５細くなるようテーパ１ｌｉ２ｂ　。

２Ｃが形成されている。ポンチ２全体は窒化チタンの皮
１１１２ｄで被われている。

ポンチ２の外径は、ダイス１の穴部１Ｃの内径より、わ
ずかに小さく形成されている。上記外径と内径の差は上
記アルミニウム板３の厚さの２倍未満である。このこと
により、矢印のごとくポンチ２をダイス１の穴部１Ｃへ
嵌入した場合、アルミニウム板３は、自身より厚さの少
ないダイス１の穴部１ｃ内周面１ｅとポンチ２の外周面
２ｅとの間で、ポンチ２のテーバ面２ｃと外周面２ｅと
の交叉する角部２ｆにより、しごかれる。このことによ
り、アルミニウム板３は第２図の加工後のアルミニウム
板３の斜視図に示すごとく、円筒部（カラ一部＞３８が
立設された貫通孔３ｂが形成される。

上記アルミニウム板３は、熱交換器のフィンに使用する
ものであり、表面にはＳｔ　０２を主成分とする珪酸系
の親水処理が施しである。

次にダイス１の穴部１Ｃの直径が８．４０ｍ＋ｅ。

ポンチ２の形状が、第３図に示すようなものを用いたし
ごき加工試験の結果を第２表に示す。ただし、高速度工
具鋼１ａ、２ａとして５ＫＨ９を用い、アルミニウム板
３として、厚さ０．１ｍｍのＡ１１０Ｏ−Ｈ２６を用い
、表面処理はＳ　＋　０２を主成分とする親水性の珪酸
皮膜を形成する処理を用いた。又、ダイス１及びポンチ
２に対しては、イオンプレーティング法で２μｍの窒化
チタン皮膜を形成した。比較としての炭化チタンも同様
に形成した。

又、しごき加工は、フィンプレスＡ（シェル社製）を用
いて、加工速度３００　ｓｐｎ＋にて行なった。

第２表 （ｎ　−１００万回） 第２表に示すごとく、実施例のものは、１００万回のし
ごき加工にも何らの問題を生ずることがない。比較例−
１は７０万回に達せず、比較例−２は５５万回に達せず
に、焼付及びしごき割れを生じている。特にｙの短いも
のはカラ一部で首とびが生じ、しごき加工そのものが不
可能であった。

他の高速度工具鋼についても同様に良好な結果を得た。

［効果］ 本発明のしごき加工用工具は、表面に窒化チタンの皮膜
が形成されている高速度工具鋼のダイス及びポンチから
なるため、高速度工具鋼の靭性と超硬合金なみの焼付防
止性とを併有することができ、極めて長い寿命となり、
しごき加工の生産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部概略断面図、第２図は
フィンのしごき加工後の形状を示す斜視図、第３図は実
施例ポンチの先端寸法を示す説明図を表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　穴を有するダイスと、 該穴に嵌入することにより、該穴上に配置された金属板
   をしごき加工するポンチと、 を備えたしごき加工用工具において、 上記ダイス及びポンチが高速度工具鋼からなるとともに
   、該ダイス及びポンチの少なくともしごき加工面に窒化
   チタンの皮膜が形成されていることを特徴とするしごき
   加工用工具。 ２　しごき加工される金属板が親水性の表面処理が施さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のしごき加工用工具
   。 ３　窒化チタンの皮膜がイオンプレーティング法にて形
   成された特許請求の範囲第１項又は第２項記載のしごき
   加工用工具。 ４　窒化チタンの皮膜が０．１μｍ〜５μｍである特許
   請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のしごき
   加工用工具。 ５　窒化チタンの皮膜が１〜３μｍである特許請求の範
   囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のしごき加工用工
   具。