JP2003285116A

JP2003285116A - 金型部材の加工方法及び押出ダイス

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Publication number: JP2003285116A
Application number: JP2002086296A
Authority: JP
Inventors: Kimihisa Hiramoto; 公寿平本; Hidemitsu Hamano; 秀光浜野
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-07
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: TW200401680A; TWI294314B; JP4467865B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微細な放電加工形状を有する金型部材の前記
微細形状部分の溶融残留層（加工変質層）を、均一に精
度良く除去することができ、長寿命化、高機能化を図る
ことができる金型部材の加工方法等を提供する。【解決手段】金型部材１における放電加工された加工
部分１２の表面２６に生じている溶融残留層を、ワイヤ
放電研削法により製作されたツール７０を用いて除去す
る。ワイヤ放電研削法によれば、加工精度が高く高硬度
で微小なツールを製作することができ、このツールを用
いて、放電加工によって加工部に生じた溶融残留層を除
去するから、該溶融残留層を均一にまた高精度に除去す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、微細形状を有す
る金型部材の加工方法、金型部材の製造方法、押出ダイ
ス、押出材の製造方法及び押出材に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金型部材である押出ダイス等に
は、熱間ダイス鋼や超硬合金のように耐摩耗性に優れた
材料が用いられている。これらの材料は硬く、加工が困
難であり、一般に材料の強度により加工性が阻害される
ことのないワイヤ放電加工や形彫放電加工といった放電
現象を加工原理とした加工法が多く用いられている。

【０００３】しかし、放電加工では、放電による材料の
熱的な溶融除去現象を利用しているため、加工物表面に
は母材と質的に異なった溶融残留層（加工変質層）が形
成されてしまう。

【０００４】この層は、溶融、急冷によって組織が変態
したのもので、マイクロクラックや硬化層（油中加工の
場合）、軟化層（水中加工の場合）、引張残留応力を含
んでいる。押出ダイスには高い圧力が加わるので、表面
にこのような溶融残留層が存在すると、破壊の起点とし
てマイクロクラックが作用し、ダイスの寿命が短くなる
という問題がある。また、表面処理を行った場合にも、
表面処理層の剥離の原因となり、表面処理の寿命が短く
なるという問題もある。

【０００５】このように、放電加工後に金型部材の被加
工部分の表面に存在する溶融残留層は金型部材にとって
有害であるるため、一般に、放電加工後に溶融残留層を
除去することが行われている。

【０００６】従来、このような金型部材の溶融残留層の
除去方法として、エメリー紙による研磨、ガム研磨、シ
ョットブラスト、バレル加工、ホーニング等による除去
方法が提案されている（例えば特開平１０−１５６４２
４号公報、特開平１１−１２３４４４号公報、特開平１
１−２４４９３４号公報、特開平１１−２７７１３１号
公報）。また、電解研磨により除去する方法も提案され
ている（例えば特開平９−４１１２３号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような溶融残留層の除去方法では、放電加工部分が例え
ば溝幅０．３ｍｍ未満の溝を含む微細形状を有するもの
である場合には、前記微細形状に対応できない上、除去
処理に際して当たりの強いところ、弱いところが生じて
加工形状にだれが発生し、加工寸法精度が低下してしま
うという欠点があった。

【０００８】また、電解研磨による除去方法では、金型
材料が超硬合金である場合、電解腐食により優先的に除
去される部分が発生するため、材料の特性を十分に引き
出すことができないという問題があった。

【０００９】また、一般の研削盤による除去では、微細
な加工形状の場合に十分な除去処理を行うことが困難で
あった。具体的には、溝幅０．３ｍｍ程度の微細形状部
分に対して深い（例えば幅の１０倍以上）範囲の除去処
理を行うことは困難であった。しかも、除去処理に用い
るツールとして、一般的な円盤状のものを用いると、除
去処理を行える範囲が限定されてしまうとか、円盤状以
外の断面円柱形状や角柱形状のツールを用いた場合に
は、ツール径が０．３ｍｍ未満になるとツールを研削盤
に真っ直ぐに取り付けることが困難となり、偏心による
偏荷重が生じてツールが破損してしまい、満足な除去処
理を行うことができない、というような問題もあった。

【００１０】この発明は、上記のような技術的背景に鑑
みてなされたものであって、微細な放電加工形状を有す
る金型部材の前記微細形状部分の溶融残留層（加工変質
層）を、均一に精度良く除去することができ、長寿命
化、高機能化を図ることができる金型部材の加工方法、
金型部材の製造方法、押出ダイス、押出材の製造方法及
び押出材を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、金型部材に
おける放電加工された加工部分の表面に生じている溶融
残留層を、ワイヤ放電研削法により製作されたツールを
用いて除去することを特徴とする金型部材の加工方法に
よって解決される。

【００１２】ここで、ワイヤ放電研削法は、放電加工法
の一種であり、その特徴はツールを成形するのに、ワ
イヤ電極を用いた放電現象を利用しているが、ワイヤ電
極線をガイドするワイヤガイドがワイヤ電極をバックア
ップしているため、ツール成形時の加工（放電）反力に
よる、ツール加工精度の低下がない、ツール成形にワ
イヤ電極線を用いているため、常に新しい面で成形を行
っており、電極材料の消耗の影響がない、放電現象に
よる加工法であるので、導電性さえ確保できれば、材料
の硬度には関係なく加工でき、そのため、焼結ダイヤモ
ンドやタングステン、超硬合金等のダイス材料よりも硬
いツールを容易に製作することができる、というような
特徴がある。また、上記、の理由から、加工精度も
高いので微小なツールを製造することもできる。

【００１３】このようにワイヤ放電研削法によれば、加
工精度が高く高硬度で微小なツールを製作することがで
き、このツールを用いて、金型部材における放電加工に
よって加工部に生じた溶融残留層を除去するから、該溶
融残留層を均一にまた高精度に除去することができる。

【００１４】前記ツールを用いた溶融残留層の除去は、
旋削加工により行っても良いし、超音波加工により行っ
ても良い。また、放電加工された加工部分が溝幅０．０
３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満、さらに好ましくは０．０５
〜０．２５ｍｍの溝を含む微細形状を有するものである
場合であっても、十分な溶融残留層の除去を行うことが
できる。

【００１５】また、前記ツールによる溶融残留層の除去
は、前記ツールの製作に用いたツール取付工具からツー
ルを取り外すことなく行うものとしても良い。これによ
れば、製作したツールをツール取付工具から取り外すこ
となく、そのまま金型部材の溶融残留層の除去処理に用
いるので、ツール取り付け時の偏心取り付け等の問題を
生じることがない。

【００１６】金型部材の一例として押出ダイスが挙げら
れる。この場合には、溶融残留層を均一にまた高精度に
除去した押出ダイスが得られる。

【００１７】また、前記課題は、加工素材を放電加工し
た後、加工部分の表面に生じている溶融残留層を、ワイ
ヤ放電研削法により製作されたツールを用いて除去する
ことを特徴とする金型部材の製造方法によっても解決さ
れる。

【００１８】この金型部材の製造方法によれば、加工精
度が高く高硬度で微小なツールを製作することができ、
このツールを用いて、放電加工によって加工部に生じた
溶融残留層を除去するから、該溶融残留層が均一にまた
高精度に除去された金型部材の製造が可能となる。

【００１９】この製造方法においても、溶融残留層の除
去は、旋削加工により行っても良いし、超音波加工によ
り行っても良い。また、放電加工された加工部分が溝幅
０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満、さらに好ましくは
０．０５〜０．２５ｍｍの溝を含む微細形状を有するも
のであってもよい。また、溶融残留層の除去は、前記ツ
ールの製作に用いたツール取付工具からツールを取り外
すことなく行うものとしても良いし、金型部材が押出ダ
イスであっても良い。

【００２０】また、前記課題は、放電加工された加工部
分の表面に生じている溶融残留層が、ワイヤ放電研削法
により製作されたツールを用いて除去されてなることを
特徴とする押出ダイスによっても解決される。

【００２１】この押出ダイスでは、加工精度が高く高硬
度で微小なツールを用いて、放電加工部に生じた溶融残
留層を除去することができるから、該溶融残留層が均一
にまた高精度に除去された長寿命で高機能を実現できる
押出ダイスとなる。

【００２２】この押出ダイスにおいても、溶融残留層の
除去は、旋削加工により行っても良いし、超音波加工に
より行っても良い。また、放電加工された加工部分が溝
幅０．３ｍｍ以下の溝を含む微細形状を有するものであ
ってもよい。

【００２３】また、前記課題は、放電加工された加工部
分の表面に生じている溶融残留層が、ワイヤ放電研削法
により製作されたツールを用いて除去されてなる押出ダ
イスを用い、ビレットを押し出すことを特徴とする押出
材の製造方法によっても解決される。

【００２４】この押出材の製造方法によれば、放電加工
部の溶融残留層が均一にまた高精度に除去された押出ダ
イスを用いて押出しが行われるので、寸法精度も高く表
面性状にも優れた押出材を得ることができる。

【００２５】この押出材の製造方法においても、溶融残
留層の除去は、旋削加工により行っても良いし、超音波
加工により行っても良い。また、放電加工された加工部
分が溝幅０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満、さらに好ま
しくは０．０５〜０．２５ｍｍの溝を含む微細形状を有
するものであってもよい。

【００２６】また、前記課題は、放電加工された加工部
分の表面に生じている溶融残留層が、ワイヤ放電研削法
により製作されたツールを用いて除去されてなる押出ダ
イスによって押し出されたことを特徴とする押出材によ
っても解決される。

【００２７】この押出材は、放電加工部の溶融残留層が
均一にまた高精度に除去された押出ダイスによって押し
出されたものであるので、寸法精度も高く表面性状にも
優れた押出材となる。

【００２８】この押出材においても、押出ダイスの溶融
残留層の除去は、旋削加工により行われても良いし、超
音波加工により行われても良い。また、押出ダイスの放
電加工された加工部分が溝幅０．０３ｍｍ以上０．３ｍ
ｍ未満、さらに好ましくは０．０５〜０．２５ｍｍの溝
を含む微細形状を有するものであってもよい。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を、
図面を参照しつつ説明する。

【００３０】この実施形態は、金型部材が押出ダイスで
ある場合を示すものである。また、この押出ダイスによ
って製造される押出材は、図８に示されるように、仕切
壁２０１を介して多数の微細中空部２０２が幅方向に列
設されたアルミニウム（その合金を含む）製扁平多穴管
２００であり、熱交換器の冷媒流通用の熱交換管に用い
られるものである。

【００３１】図１は、この発明の一実施形態に係る押出
ダイス１のマンドレル２を示す斜視図、図２は同じくダ
イス雌型３の押出方向後方（入側）から見た正面図、図
３は前記ダイス雌型３とマンドレル２とを組み合わせた
状態での図１のIII−III線断面図、図４は図３のIV−IV
線断面図である。

【００３２】図１〜図４において、前記ダイス雌型３
は、その押出方向後面の中央部に、アルミニウム管の外
周形状に対応する扁平の開口部３１を有するとともに、
この開口部３１に連通する態様で、ダイス雌型３の軸方
向を貫通する押出材通過孔３２が形成されている。ま
た、前記開口部３１の縁部に、アルミニウム管の外周面
を規定するベアリンク部３３が形成されている。

【００３３】一方、前記マンドレル２は、扁平状のマン
ドレル本体２１と、マンドレル本体２１の先端部から串
歯状に一体突出し、幅方向（図４の左右方向）に溝部１
２を隔てて列設された複数個の柱状体２２とを有してい
る。

【００３４】前記マンドレル本体２１における前記柱状
体２２との連設部２３は、厚み方向（図４の上下方向）
の両外面が先端に向かって先細となる傾斜面となされて
おり、押出時にマンドレル本体２１の厚み方向の両側の
成形材料が、柱状体２２に向かって流れ込みやすくなっ
ている。

【００３５】前記柱状体２２は、前記アルミニウム管２
００の中空部２０２をそれぞれ形成するためのものであ
り、その先端部の形状は、前記各中空部２０２の断面形
状に対応しており、柱状体２２の先端外周部が、前記ア
ルミニウム管１００の中空部内周面を規定するベアリン
グ部２５となされている。

【００３６】また、前記柱状体２２の幅は、この実施形
態では、基端部からベアリング部２５に到るまで同じで
あり、かつ幅方向の両側面（溝部１２の内面）２６がベ
アリング部に到るまで段差のない平坦面に形成されてい
る。

【００３７】前記マンドレル２における溝部１２を含む
柱状体２２の形状は、周知の放電加工により形成された
ものである。また、ダイス雌型３の開口部３１も放電加
工により形成されたものである。この放電加工により、
放電加工面には溶融残留層（加工変質層）が生じる。そ
こで、この実施形態では放電加工後に、所定のツールを
用いて前記溶融残留層の除去処理を行っている。この点
については後述する。

【００３８】上記構成のマンドレル２が、その柱状体２
２の先端のベアリング部２５とダイス雌型３のベアリン
グ部３３とが対向するように、柱状体２２の先端部をダ
イス雌型３の開口部３１に臨ませて配置され、ダイス１
が構成される。なお、マンドレル２は、必要に応じて図
示しない支持体に焼き嵌め等により固定支持された状態
でダイス雌型３と組み合わされても良い。

【００３９】この状態で、ダイス１がセットされた図示
しないコンテナに、成形材料としてのアルミニウムビレ
ットを装填し、常法に従って押出を実施する。押圧によ
ってアルミニウム成形材料はマンドレル２の厚み方向両
側に流れ込み、柱状体２２のベアリング部２５とダイス
雌型のベアリング部３３との間の隙間１１から押し出さ
れると同時に、隣接柱状体２２同士の間の溝部１２にも
供給されて、溝部先端（隣接柱状体２２のベアリング部
２５間の隙間）からも押し出される。そして、成形材料
が連続的に押し出されることにより、図８に示したよう
な断面形状のアルミニウム押出管２００が製造される。

【００４０】前記マンドレル２及びダイス雌型３は、ダ
イス用原盤からワイヤ放電や形彫放電といった放電加工
法により所要形状、所要寸法に成形される。ダイス材料
は特に限定されることはなく、放電加工可能な各種超硬
合金、導電性セラミックス、非導電性セラミックス（補
助電極法により放電加工が可能である）、各種ダイス鋼
などを適宜用いうる。このような材料で成形されたマン
ドレル２及びダイス雌型３の加工面に形成された溶融残
留層を、ワイヤ放電研削法により製作されたツールを用
いて除去する。

【００４１】図５は、溶融残留層の除去装置を示す斜視
図である。この除去装置は、前記ツールを製作するため
のワイヤ放電研削装置を兼用している。また、図６はツ
ール製作時におけるツール部分を角度を変えて拡大した
状態の斜視図である。

【００４２】図５に示した溶融残留層の除去装置は、水
平面内のＹ軸方向に移動自在な下側ステージ５１と、こ
の下側ステージ５１上に水平面内のＸ軸方向に移動自在
に設けられた上側ステージ５２と、この上側ステージ５
２に設けられた加工液充填用の加工槽５３と、上側ステ
ージ５２に固定されたワイヤ放電研削ユニット５４と、
上下（Ｚ軸方向）に移動可能でありかつ回転可能なツー
ル取付工具５５とを備えており、前記上下のステージ５
１、５２により前記加工槽５３及びワイヤ放電研削ユニ
ット５４は水平面内で移動自在となっている。そして、
前記加工槽５３の所定位置に、溶融残留層を除去される
被加工部材としてのマンドレル２が固定されている。こ
の実施形態では、前記マンドレル２における溝１２の内
面２６の溶融残留層を除去するものとする。

【００４３】まず、ツールの製作に際しては、前記ツー
ル取付工具５５の下端部に、ツール材料６０を取り付け
る。また、前記ワイヤ放電研削ユニット５４は、図６に
示すように、ワイヤガイド５４１と、このワイヤガイド
５４１に沿ってゆっくりと連続的に走行する直径０．１
ｍｍ程度の金属ワイヤ５４２とを備え、この金属ワイヤ
５４２を加工電極として用い、金属ワイヤ５４２のツー
ル材料６０との対向部を放電部５４３として、ツール取
付工具５５に取り付けられたツール材料６０の放電加工
を行う。

【００４４】この放電加工時には、前記ワイヤガイド５
４１がワイヤ５４２をツール材料６０に対して後方から
支持しているため、ツール成形時の加工（放電）反力に
よる、ツール加工精度の低下がないうえ、連続的に供給
されるワイヤ５４２をツール成形のための電極に用いる
ため、ワイヤ５４２の常に新しい面で成形を行うことが
でき、電極材料の消耗の影響がないというような利点を
有し、このため、加工精度も高く５ミクロンというよう
な微小なツールを製造することができる。しかも、放電
現象による加工法であるので、導電性さえ確保できれ
ば、材料の硬度には関係なく加工でき、そのため、焼結
ダイヤモンドやタングステン、超硬合金等のダイス材料
と同等の硬さかそれ以上の硬さのツールを容易に製作す
ることができる、というような利点をも有する。

【００４５】この実施形態では、ツール７０は、ダイス
材料と同等以上の硬さの材料例えば焼結ダイヤモンド
を、溝１２の幅Ｇ（図１ｂに示す）よりも小さな径の断
面円形に加工することにより形成されたものである。な
お、断面円形のツール７０を形成するには、ツール材料
を回転させながらワイヤ放電研削を行えばよい。また、
ツール７０の断面形状は円形に限定されることはなく、
溶融残留層の除去加工時の加工屑の排出効率を高めるた
めに、断面角柱やその他の形状に設定しても良い。断面
角柱状のツールを形成する場合は、ツール材料６０を連
続的に回転させることなくツール材料の側面を加工すれ
ばよい。

【００４６】ツール７０の製作後、前記マンドレル２の
溝部１２の内面（加工面）２６に生じている溶融残留層
の除去処理を行う。この除去処理は、前記ツール７０の
下方位置にマンドレル２の被加工部位が位置するよう
に、上下ステージ５１、５２を移動させるとともに、ツ
ール取付工具５５の上下運動及び回転運動と、上下ステ
ージ５１、５２によるマンドレル２のＸＹ平面内での移
動とを組み合わせながら行う。

【００４７】図７は、ワイヤ放電研削法により製作され
たツール７０を用いて溶融残留層を除去している状態を
示す斜視図である。

【００４８】この実施形態では、前記ツール７０を溝部
１２に先端側からはめ込んで溝部１２の内面２６に接触
させた状態で、前記ツール取付工具５５を上下（Ｚ軸方
向）に移動させてツール７０を太矢印で示す溝部１２の
深さ方向に追い込みながら、上下ステージ５１、５２の
移動により前記ツール７０を細矢印で示す溝部１２の長
さ方向基端側に移動させ、溝部１２の内面２６の溶融残
留層を完全に研削除去する。ツール７０は高硬度で高精
度に加工されているから、ツール７０と溝部内面２６と
の接触不均一を生じることなく、溝部１２の寸法を高精
度に維持しながら溶融残留層を除去することができる。
また、ツール７０を微小なものに製作できるから、溝部
１２の幅が例えば０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ未満の微
細形状であっても溶融残留層の除去が可能となる。より
好ましくは、溝幅０．０５〜０．２５ｍｍの溝を有する
微細形状に対して前記ツール７０を用いた溶融残留層の
除去を行うのがよい。しかも、ツール７０はツール製作
段階からツール取付工具５５に取り付けられたまま、取
り外されていないので、ツール７０の偏心取り付けによ
る偏荷重の発生等の問題もなく、溶融残留層を均一に除
去することができる。

【００４９】上記のようなツール７０による溶融残留層
の研削除去加工は、砥粒を用いて行っても良いし、砥粒
を用いることなく行っても良い。また、研削ではなく、
超音波加工により除去しても良い。この超音波加工は、
被加工部材の加工面２６とツール７０の間に砥粒を付与
した状態で、ツール７０に超音波振動を付与し、溶融残
留層を除去する方法である。

【００５０】また、除去加工は、必ずしも放電加工面の
全体に施す必要はなく、押出時の応力が集中して破損し
やすい部分のみに施しても良い。

【００５１】さらに、溶融残留層の除去前に、前処理と
して、被加工部材の加工面にマイクロ放電加工を行うも
のとしてもよい。マイクロ放電加工はその加工エネルギ
が微小であるため、加工面に生じている溶融残留層を薄
くすることができる。また、電解加工（イオン交換水で
の加工を含む）や表面酸化処理を実施して、溶融残留層
を脆くしておき、前記ツール７０による溶融残留層の除
去処理を容易にしてもよい。

【００５２】上記実施形態では、マンドレル２の溝部１
２の内面２６の溶融残留層を除去する場合を示したが、
ダイス雌型３の開口部３１の内周面であるベアリング部
３３や、その他マンドレル２あるいはダイス雌型３の放
電加工面に対して、溶融残留層を適宜除去すればよい。

【００５３】放電加工面の溶融残留層を除去された押出
ダイス１は、そのまま使用しても良いし、あるいは押出
材の表面性状の改善等の目的で、溶融残留層を除去され
た加工面に表面処理を施して用いても良い。溶融残留層
は高精度かつ均一に除去されているから、表面処理皮膜
の密着性が増大し、表面処理皮膜の耐久性が向上する。

【００５４】なお、以上の実施形態においては、金型部
材が押出ダイス１である場合を示したが、他の金型部材
に本発明を適用できることはいうまでもない。

【００５５】

【実施例】（実施例１）この実施形態に係る効果を示す
ため、以下のような試験を行った。

【００５６】即ち、図８に示すような断面矩形の中空部
２０２が幅方向に列設されたアルミニウム管２００を押
し出すダイス１として、断面矩形の柱状体２２を有する
マンドレル２を備えたダイス鋼からなるものを４個用意
した。ここに、柱状体２２のベアリング部２５における
高さを０．７ｍｍ、幅Ｗ（図１ｂ）を０．４ｍｍ、隣接
柱状体２２間の溝部１２の幅Ｇを０．１ｍｍ、ダイス雌
型３の開口部３１の長さを１６．０ｍｍ、開口部３１の
高さ（幅）を１ｍｍに設定し、ダイスの加工は放電加工
により行った。

【００５７】そして、１個のダイスについては、溝部１
２の内面２６を含む放電加工面の溶融残留層を、ワイヤ
放電研削法により製作された焼結ダイヤモンド製の断面
円形のツール（直径０．０８ｍｍ）を用いた研削法（砥
粒使用せず）により除去した。ツール７０はツール取付
工具５５に取り付けられて製作された状態のままのもの
を使用した。また、他の１個のダイスについては、同様
に放電加工面の溶融残留層を除去した後、表面処理とし
て、ＰＣＶＤ法により厚さ５μｍのＴｉＡｌＮ皮膜を形
成した。

【００５８】また、他の１個のダイスについては、放電
加工後の溶融残留層を除去することなく、放電加工上が
りのままとした。

【００５９】さらに、他の１個のダイスについては、放
電加工後の溶融残留層を除去することなく、前記と同じ
表面処理を実施した。

【００６０】以上４種類のダイスを用いて、アルミニウ
ムビレットを押し出したときのダイス１の耐久性を調べ
た。具体的には、マンドレル２の少なくとも一部が破壊
されるまで、あるいは表面処理を実施したものについて
は、加工面の表面処理皮膜が剥離するまでの押出量を調
べた。その結果を図９に示す。

【００６１】図９では、溶融残留層の除去処理を行わな
かったダイスが「放電仕上げ」と記載されたものであ
り、溶融残留層の除去処理を行ったダイスが「研削仕上
げ」と記載されたものである。また各グラフ上方の数字
はマンドレルの破壊または表面処理皮膜の剥離に至るま
での押出量を示す。

【００６２】図９から理解されるように、溶融残留層の
除去処理、表面処理を行わなかったダイスでは、押出量
が１．１トンであったのに対し、溶融残留層の除去処理
のみを行い表面処理を行わなかったダイスは、押出量が
２．２トンであり、ダイス寿命がほぼ２倍になっている
ことがわかる。また、表面処理のみ行ったダイスでは、
押出量が０．７トンであったのに対し、溶融残留層の除
去処理後に表面処理を行ったダイスでは、押出量が１．
２トンであり、表面処理皮膜の耐久性も格段に向上して
いることがわかる。（実施例２）実施例１と同じ形式の
ダイス１を用い、放電加工後に図１０に示した各種の方
法により、加工面における溶融残留層を除去するに際
し、柱状体２２のベアリンク部２５の高さを０．７ｍ
ｍ、柱状体２２の幅Ｗ２を０．４ｍｍに設定した状態
で、隣接柱状体２２間の溝部１２の幅Ｇをそれぞれ変化
させて前記除去処理を行った。そして、溝部１２の内面
２６に放電加工面が残存する状態となったとき（溶融残
留層の除去が不十分となったとき）、柱状体２２の角部
にＲ０．０５以上のだれを生じたとき、あるいは除去処
理中にマンドレル２（柱状体２２）に破損が生じたとき
のいずれかの状態が発生したときにおける溝部１２の幅
Ｇを、その除去処理の限界と見なして、その値を求め
た。その結果を図１０に示す。

【００６３】図１０において、各グラフ上方の数値は前
記限界時の溝部１２の幅Ｇを示す。また、図１０中「Ｗ
ＥＤＧ＋研削」と記されたものは、本発明の実施に係
る、ワイヤ放電研削法により製作されたツールを用いて
の研削加工（砥粒使用）による除去処理を示す。同じ
く、「ＷＥＤＧ＋超音波」と記されたものは、本発明の
実施に係る、ワイヤ放電研削法により製作されたツール
を用いての超音波加工による除去処理を示す。ツール７
０としてはいずれも、実施例１と同じものを用いた。

【００６４】図１０からわかるように、本発明実施品で
は、溶融残留層の除去処理の限界が、溝部１２の幅Ｇで
０．０５ｍｍまたは０．０３ｍｍであったのに対し、エ
メリー紙研磨の場合には０．５ｍｍ、ガム研磨の場合に
は０．３５ｍｍ、微粒子ピーニングの場合には０．３ｍ
ｍ、研削盤による研削加工の場合には０．３ｍｍ、バレ
ル加工の場合には０．３ｍｍ、超音波加工の場合には
０．４ｍｍであった。

【００６５】このように、本発明の実施によれば、従来
よりも押出ダイスの寿命を延ばすことができるととも
に、より微細な形状の溶融残留層の除去処理が可能とな
るものであることを確認し得た。また、実施例２の結果
から、溝部１２の幅が０．３ｍｍ以下の微細形状の時に
特に有効であることもわかる。

【００６６】

【発明の効果】この発明に係る金型部材の加工方法及び
この発明に係る金型部材の製造方法によれば、放電加工
面に生じている溶融残留層を、均一にまた高精度に除去
することができるから、金型部材の寿命を延ばすことが
できるとともに、金型部材に表面処理を実施した場合に
も、表面処理皮膜の劣化を防止でき、長期にわたって高
機能を発揮しうる押出ダイス等の金型部材を提供でき
る。

【００６７】この発明に係る押出ダイスによれば、加工
精度が高く高硬度で微小なツールを用いて、放電加工部
に生じた溶融残留層を除去することができるから、該溶
融残留層が均一にまた高精度に除去された長寿命で高機
能を実現できる押出ダイスとなる。

【００６８】この発明に係る押出材の製造方法によれ
ば、放電加工部の溶融残留層が均一にまた高精度に除去
された押出ダイスを用いて押出しが行われるので、寸法
精度も高く表面性状にも優れた押出材を得ることができ
る。

【００６９】この発明に係る押出材によれば、放電加工
部の溶融残留層が均一にまた高精度に除去された押出ダ
イスによって押し出されたものであるので、寸法精度も
高く表面性状にも優れた高品質の押出材となし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の一実施形態に係る押出ダ
イスのマンドレルを示す斜視図、（ｂ）は柱状体の平面
図である。

【図２】同じく押出ダイスの雌型ダイスを押出方向後方
（入側）から見た正面図である。

【図３】雌型ダイスとマンドレルとを組み合わせた押出
ダイスの要部断面図である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】ツールの製作を兼用した、溶融残留層の除去装
置の斜視図である。

【図６】図５の加工装置のツール製作時の加工状態を示
す斜視図である。

【図７】ツールを用いて溶融残留層の除去を行っている
状態の斜視図である。

【図８】図１〜４のダイスによって製造される押出アル
ミニウム管の断面斜視図である。

【図９】実施例で行った押出ダイスの寿命試験の結果を
示すグラフである。

【図１０】実施例で行った溶融残留層の各種除去処理の
限界を調べるための試験の結果を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・押出ダイス２・・・・・・・マンドレル３・・・・・・・ダイス雌型１２・・・・・・溝部２６・・・・・・溝部内面（加工面）５０・・・・・・溶融残留層の除去装置７０・・・・・・ツール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型部材における放電加工された加工部
分の表面に生じている溶融残留層を、ワイヤ放電研削法
により製作されたツールを用いて除去することを特徴と
する金型部材の加工方法。
【請求項２】ワイヤ放電研削法により製作されたツー
ルを用いた研削加工により、溶融残留層を除去する請求
項１に記載の金型部材の加工方法。
【請求項３】ワイヤ放電研削法により製作されたツー
ルを用いた超音波加工により、溶融残留層を除去する請
求項１に記載の金型部材の加工方法。
【請求項４】加工部分が溝幅０．０３ｍｍ以上０．３
ｍｍ未満の溝を含む微細形状を有する請求項１ないし３
のいずれかに記載の金型部材の加工方法。
【請求項５】ワイヤ放電研削法により製作されたツー
ルの製作に用いたツール取付工具からツールを取り外す
ことなく溶融残留層を除去する請求項１ないし４のいず
れかに記載の金型部材の加工方法。
【請求項６】前記金型部材が押出ダイスである請求項
１ないし５のいずれかに記載の金型部材の加工方法。
【請求項７】加工素材を放電加工した後、加工部分の
表面に生じている溶融残留層を、ワイヤ放電研削法によ
り製作されたツールを用いて除去することを特徴とする
金型部材の製造方法。
【請求項８】ワイヤ放電研削法により製作されたツー
ルを用いた研削加工により、溶融残留層を除去する請求
項７に記載の金型部材の製造方法。
【請求項９】ワイヤ放電研削法により製作されたツー
ルを用いた超音波加工により、溶融残留層を除去する請
求項７に記載の金型部材の製造方法。
【請求項１０】加工部分が溝幅０．０３ｍｍ以上０．
３ｍｍ未満の溝を含む微細形状を有する請求項７ないし
９のいずれかに記載の金型部材の製造方法。
【請求項１１】ワイヤ放電研削法により製作されたツ
ールの製作に用いたツール取付工具からツールを取り外
すことなく溶融残留層を除去する請求項７ないし１０の
いずれかに記載の金型部材の製造方法。
【請求項１２】前記金型部材が押出ダイスである請求
項７ないし１１のいずれかに記載の金型部材の製造方
法。
【請求項１３】放電加工された加工部分の表面に生じ
ている溶融残留層が、ワイヤ放電研削法により製作され
たツールを用いて除去されてなることを特徴とする押出
ダイス。
【請求項１４】ワイヤ放電研削法により製作されたツ
ールを用いた研削加工により、溶融残留層が除去されて
なる請求項１３に記載の押出ダイス。
【請求項１５】ワイヤ放電研削法により製作されたツ
ールを用いた超音波加工により、溶融残留層が除去され
てなる請求項１３に記載の押出ダイス。
【請求項１６】加工部分が溝幅０．０３ｍｍ以上０．
３ｍｍ未満の溝を含む微細形状を有する請求項１３〜１
５のいずれかに記載の押出ダイス。
【請求項１７】放電加工された加工部分の表面に生じ
ている溶融残留層が、ワイヤ放電研削法により製作され
たツールを用いて除去されてなる押出ダイスを用い、ビ
レットを押し出すことを特徴とする押出材の製造方法。
【請求項１８】ワイヤ放電研削法により製作されたツ
ールを用いた研削加工により、溶融残留層が除去されて
なる押出ダイスを用いる請求項１７に記載の押出材の製
造方法。
【請求項１９】ワイヤ放電研削法により製作されたツ
ールを用いた超音波加工により、溶融残留層が除去され
てなる押出ダイスを用いる請求項１７に記載の押出材の
製造方法。
【請求項２０】加工部分が溝幅０．０３ｍｍ以上０．
３ｍｍ未満の溝を含む微細形状を有する押出ダイスを用
いる請求項１７〜１９のいずれかに記載の押出材の製造
方法。
【請求項２１】放電加工された加工部分の表面に生じ
ている溶融残留層が、ワイヤ放電研削法により製作され
たツールを用いて除去されてなる押出ダイスによって押
し出されたことを特徴とする押出材。
【請求項２２】押出ダイスが、前記ツールを用いた研
削加工により、溶融残留層が除去されてなるものである
請求項２１に記載の押出材。
【請求項２３】押出ダイスが、前記ツールを用いた超
音波加工により、溶融残留層が除去されてなるものであ
る請求項２１に記載の押出材。
【請求項２４】押出ダイスの加工部分が溝幅０．３ｍ
ｍ以下の溝を含む微細形状を有するものである請求項２
１ないし２３のいずれかに記載の押出材。