JPS6340621A - トリミング用鋳造金型およびその製造方法 - 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】 ７〜１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、トリミング用鋳造金型およびその製造方法に
関し、特に、切刃部の形成に特徴を有するトリミング用
鋳造金型お゛よびその製造方法に関する。

（２）従来の技術 一般に、打抜き、穴あけ等を行った剪断加工製品、絞り
製品等の板金製品は、余肉の切り落とし作業すなわちト
リミングが行われることが多い。

このトリミングは、昔通、鋳造金型を使用した剪断加工
により行う。そして、そのＳｈ造全金型おける９３刃部
は、硬度が低いと変形し易い。而して、切刃部が変形す
ると、製品の精度が低下し、金型が使用不可能となる。

このため、従来、トリミング用鋳造金型の切刃部を、種
々の手段により硬化させることが行われている。

トリミング用Ｓｉｔ造金型の切刃部の従来の硬化手段と
しては、第４図（イ）、（ｍｌ）および（ハ）に示すよ
うにトリミング用鋳造金型１の切刃部に凹部２を設け、
この四部２につなぎ材３および刃材４を溶着し、これを
研削仕」二げする方法が一般的であった。またこの方法
の一種として特開昭５７−５８９９０号公報に示されて
いるように、溶着時にレーザ光を使用する方法も知られ
ている。

しかしながら、これらの方法では、凹部形成工程、刃材
の溶着工程、および刃材熔着後の切削・研摩工程等、工
程数が多く、時間と手間がかかるという問題があった。

そこで、前述の問題点を解決するために、特開昭５７−
６３６３２号公報に記載されたものが提案された。この
特開昭５７−６３６３２号公報に記載されたものは、ト
リミング用金型の切刃部にレーザ光吸収層を形成してか
らレーザ光を照射することにより、レーザ焼入れによる
硬化層を形成するようにしたものである。

（３）発明が解決しようとする問題点 とごろが、昔通、レーザ焼入れ層の厚さは、レーザ光の
強度とレーザ光照射時間（すなわち、レーザスピード）
を調節することにより、制御することができるが、ある
値以上たとえば１１以上の）ゾさにしようとすると、エ
ツジ部が）容は出してしまうので、それ以上の厚さにす
ることは困難である。したがって、レーザ焼入れは、金
型の切刃部表面の極めて薄い層だけ焼入れされるのみで
、その表面の）Ｗいレーザ焼入れ層の下方は鋳造時のま
まであり、全く硬化されない非硬化層のままである。そ
して、前記非硬化層の硬度はレーザ焼入れ層の硬度に比
較してかなり低い。このようなトリミング用鋳造金型を
使用してトリミング作業をしていると、レーザ焼入れ層
が非硬化層内に陥没して、切刃部の変形が生じるという
問題点があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、トリミ
ング用鋳造金型の切刃部表面のレーザ焼入れ層の陥没を
防止することを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）問題点を解決するだめの手段 前記目的を達成するために、本発明のトリミング用鋳造
金型は、切刃部にその表面から内部に向って順次レーザ
焼入れ層とフレームハード層とが形成されていることを
特徴とする。

また、本発明のトリミング用鋳造金型の製造方法は、鋳
造により成形した金型を切削、研摩して仕上加工を施し
た後、この金型の切刃部をフレームハードして硬化させ
ることによりフレームハード層を形成し、次にこのフレ
ームハード層表面にレーザ光吸収層を形成してからレー
ザ光を＋＋、＜ｔ　！′ｌ＝ｔずることによりレーザ焼
入れ層を形成することを特徴とする。

（２）　　　作　　　用 前述の１−　！Ｊ　ミング用鋳造金型の製造方法によれ
ば、切刃部表面のレーザ焼入れ層の下側にフレームハー
ト層が形成されたトリミング用鋳造金型が得られる。し
たがって、このようなトリミング用鋳造金型を使用して
トリミングを行うと、切刃部表面のレーザ焼入れ層にか
かる剪断荷重（すなわち、剪断時に作用する荷重）は、
フレームハード層に伝達される。ところが、このフレー
ムハード層は、バーナ焼入れによって硬化された層であ
って、その硬度は、前記レーザ焼入れ層よりも低いが、
トリミング用鋳造金型の残りの部分（すなわち、レーデ
焼入れおよびバーナ焼入れされていない部分：以下、「
非硬化層」という）よりも高い。

また、このフレームハード層は、バーナ焼入れの性質上
、通常、レーザ焼入れ層よりも広く、深く形成される。

したがって、トリミング時に、レーザ焼入れ磨からフレ
ームハード層に伝達された荷重は、そのフレームハード
層によって、０１■記非硬化層に分散して伝達される。

（３）実施例 以下、第１〜３図により、本発明によるＩ・リミング用
鋳造金型およびその製造方法の一実施例について説明す
る。

従来公知の適当な手段（図示せず）によって、鋳鉄材料
（ＪＩＳ、ＦＣ，ＦＣＤ等）から鋳造されたトリミング
用鋳造金型５　（以下、単に「金型５」という）を切削
、研削または研ｊ皐等して仕上げる。その後、第３図に
示すように、前記金型５の切刃部６にバーナ７−で焼入
れして、フレームハード層（バーナ焼入れ層）６ａを形
成する。

ごのようにして形成したフレームハード層６ａ上に黒鉛
粉末を塗布することにより、レーザ光吸収層を形成する
。このレーザ光吸収層が形成された金型５を、第２図に
示すようなレーザ焼入れ室８内のベース９上に固定する
。

このヘース９は、レーザ焼入れ室８内で回転および平行
移動可能に配置されており、Ｎｃ制御装置（図示Ｕ−ず
）により移動制？ＩＵされるようになっている９前記レ
ーザ焼入れ室８の上部の枠部材ｌＯには、従来公知のレ
ーザ焼入れ用のレーザ照射装置１１が支持されている。

このレーザ照射装置１１には、レーザ発振装置（図示せ
ず）で発生したレーザ光が適当な導光部材（図示せず）
を介して供給されるようになっている。そして、レーＩ
Ｊ′照射装置１１から出射されるレーザ光１２は、レン
ズ１３によって、前記フレームハード層６ａの表面に適
当に絞り込まれるようになっている。

このようにして、フレームハード層５　ａ上にレーザ光
１２を照射しながら、前記ヘース９を移動制御して、前
記フレームハード層６ａの硬化必要部分全体に渡ってレ
ーザ焼入れを行う。そうすると、フレームハード層６ａ
の表面に薄いレーザ焼入れ層６ｂが形成される。

このようにして製造されたトリミング用鋳造金型５は、
切刃部６表面のレーザ焼入れ層６ｂの下側にフレームハ
ード層６ａが形成されている。したがって、トリミング
時に、切刃部６表面のレーザ焼入れ層６ｂにかかる剪断
荷重は、フレームハード層６ａに伝達される。ところが
、このフレームハード層６ａは、バーナ焼入れによって
硬化された層であって、その硬度は、前記レー１）′焼
入れ層６ｂよりも低いが、トリミング用鋳造金型５の残
りの部分（すなわち、レーザ焼入れおよびバーナ焼入れ
されていない非硬化層）よりも高い。また、このフレー
ムハード層６ａば、バーナ焼入れの性質上、レーザ焼入
れ層６ｂよりも広（、深く形成されている。したがって
、トリミング時に、レーザ焼入れ層６ｂからフレームハ
ード層６ａに伝達された剪ｌ祈荷重は、そのフレームハ
ード層６ａによって、前記非硬化層に分散して伝達され
る。

Ｃ０発明の効果 以上のように、本発明のトリミング用鋳造金型によれば
、切刃部表面のレーザ焼入れ層が受ける剪断荷重をレー
ザ焼入れ層よりも広く、深いフレームハード層が分散し
て非硬化層に伝達するので、トリミング用鋳造金型の切
刃部表面のレーザ焼入れ層の陥没を防止することができ
る。

゛　また本発明のトリミング用鋳造金型の製造方法によ
れば、陥没することのないレーザ焼入れ層を（侃めで簡
単容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるトリミング用鋳造金型の製造方
法の一実施例のレーザ焼入れの説明図、第２図は、同実
施例で使用するレーザ焼入れ室の概略図、第３図は、同
実施例のフレームハード（バーナ焼入れ）の説明図、第
４図（イ）、（ロ）、（ハ）は、従来例の説明図である
。 ５・・・（トリミング用鋳造）金型、６・・・切刃部、
６ａ・・・フレームハード層、６ｂ・・・レーザ焼入れ
層、１２・・・レーザ光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕切刃部（６）にその表面から内部に向って順次レ
   ーザ焼入れ層（６ｂ）とフレームハード層（６ａ）とが
   形成されていることを特徴とするトリミング用鋳造金型
   。 〔２〕鋳造により成形した金型（５）を切削、研摩して
   仕上加工を施した後、この金型（５）の切刃部（６）を
   フレームハードして硬化させることによりフレームハー
   ド層（６ａ）を形成し、次にこのフレームハード層（６
   ａ）表面にレーザ光吸収層を形成してからレーザ光（１
   ２）を照射することによりレーザ焼入れ層（６ｂ）を形
   成することを特徴とするトリミング用鋳造金型の製造方
   法。 〔３〕前記特許請求の範囲第２項記載のトリミング用鋳
   造金型の製造方法において、前記レーザ光吸収層は、黒
   鉛粉末を塗布することにより形成することを特徴とする
   トリミング用鋳造金型の製造方法。