JPH0153321B2 - - Google Patents
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- JPH0153321B2 JPH0153321B2 JP59077114A JP7711484A JPH0153321B2 JP H0153321 B2 JPH0153321 B2 JP H0153321B2 JP 59077114 A JP59077114 A JP 59077114A JP 7711484 A JP7711484 A JP 7711484A JP H0153321 B2 JPH0153321 B2 JP H0153321B2
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- Japan
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- plastic material
- synthetic resin
- mold
- metal
- powder
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、主としてプレス加工に用いられる金
型の製造方法に関する。
型の製造方法に関する。
(2) 従来の技術
従来、この種金型を製造する場合には、合成樹
脂または石膏により模型を作製し、次いでその模
型に倣つて金型素材を研削してワーク成形部を形
成し、その後ワーク成形部に仕上げ加工を施して
いる。
脂または石膏により模型を作製し、次いでその模
型に倣つて金型素材を研削してワーク成形部を形
成し、その後ワーク成形部に仕上げ加工を施して
いる。
(3) 発明が解決しようとする問題点
金属を研削する倣い研削加工においては、加工
時間が長くなり、その上仕上げ加工に多くの時間
と工数を要し、製造費が高くつくという問題があ
る。
時間が長くなり、その上仕上げ加工に多くの時間
と工数を要し、製造費が高くつくという問題があ
る。
本発明は上記問題に鑑み、製造が容易で、しか
も寸法精度の良好な金型を得ることができる経済
的な前記製造方法を提供することを目的とする。
も寸法精度の良好な金型を得ることができる経済
的な前記製造方法を提供することを目的とする。
Ｂ 発明の目的
(1) 問題点を解決するための手段
本発明は、ワーク成形部を金属焼結層より構成
した金型の製造方法であつて、焼結性金属粉末と
合成樹脂バインダとを混練した可塑性物を金型素
材に貼着して前記ワーク成形部を粗造りする工程
と、前記可塑性物に、常温では固体の合成樹脂を
有機溶剤に溶解した合成樹脂液を塗布して前記焼
結性金属粉末相互間に存する気孔に含浸させる工
程と、前記可塑性物を加熱して半硬化させる工程
と、前記半硬化した可塑性物を研削して前記ワー
ク成形部の形状を仕上げる工程と、前記可塑性物
の周りに囲いを設け、次いで該可塑性物の表面を
セラミツク粉末で覆い、その後セラミツク粉末の
上に通気性バツクアツプを形成する工程と、前記
可塑性物中の前記合成樹脂バインダを熱分解する
共に前記焼結性金属粉末を焼結して前記金属焼結
層を得る工程とを用いることを第１の特徴とす
る。
した金型の製造方法であつて、焼結性金属粉末と
合成樹脂バインダとを混練した可塑性物を金型素
材に貼着して前記ワーク成形部を粗造りする工程
と、前記可塑性物に、常温では固体の合成樹脂を
有機溶剤に溶解した合成樹脂液を塗布して前記焼
結性金属粉末相互間に存する気孔に含浸させる工
程と、前記可塑性物を加熱して半硬化させる工程
と、前記半硬化した可塑性物を研削して前記ワー
ク成形部の形状を仕上げる工程と、前記可塑性物
の周りに囲いを設け、次いで該可塑性物の表面を
セラミツク粉末で覆い、その後セラミツク粉末の
上に通気性バツクアツプを形成する工程と、前記
可塑性物中の前記合成樹脂バインダを熱分解する
共に前記焼結性金属粉末を焼結して前記金属焼結
層を得る工程とを用いることを第１の特徴とす
る。
本発明は、ワーク成形部を金属焼結層より構成
した金型の製造方法であつて、焼結性金属粉末と
合成樹脂バインダとを混練した可塑性物を金型素
材に貼着して前記ワーク成形部を粗造りする工程
と、前記可塑性物に、常温では固体の合成樹脂を
有機溶剤に溶解した合成樹脂液を塗布して前記焼
結性金属末相互間に存する気孔に含浸させる工程
と、前記可塑性物を加熱して半硬化させる工程
と、前記半硬化した可塑性物を研削して前記ワー
ク成形部の形状を仕上げる工程と、前記可塑性物
の周りに囲いを設け、次いで該可塑性物の表面を
セラミツク粉末で覆い、その後セラミツク粉末の
上に通気性バツクアツプを形成する工程と、前記
可塑性物中の前記合成樹脂バインダを熱分解する
共に前記焼結性金属粉末を焼結して前記金属焼結
属を得る工程と、前記金属焼結層に溶浸処理を施
す工程とを用いることを第２の特徴とする。
した金型の製造方法であつて、焼結性金属粉末と
合成樹脂バインダとを混練した可塑性物を金型素
材に貼着して前記ワーク成形部を粗造りする工程
と、前記可塑性物に、常温では固体の合成樹脂を
有機溶剤に溶解した合成樹脂液を塗布して前記焼
結性金属末相互間に存する気孔に含浸させる工程
と、前記可塑性物を加熱して半硬化させる工程
と、前記半硬化した可塑性物を研削して前記ワー
ク成形部の形状を仕上げる工程と、前記可塑性物
の周りに囲いを設け、次いで該可塑性物の表面を
セラミツク粉末で覆い、その後セラミツク粉末の
上に通気性バツクアツプを形成する工程と、前記
可塑性物中の前記合成樹脂バインダを熱分解する
共に前記焼結性金属粉末を焼結して前記金属焼結
属を得る工程と、前記金属焼結層に溶浸処理を施
す工程とを用いることを第２の特徴とする。
(2) 作用
第１の特徴によれば、半硬化した可塑性物は、
合成樹脂バインダおよび合成樹脂液中の樹脂分に
より保形されて常温では見掛け上固体であるか
ら、形状維持性が良好である。このような可塑性
物を研削してワーク成形部の形状を仕上げるの
で、研削作業が容易であり、またワーク成形部の
形状を正確に形成してその寸法精度を向上させる
ことができる。そしてワーク成形部を最終的には
金属焼結層より構成するので、その仕上げ加工時
間および工数を大幅に減少させることができる。
合成樹脂バインダおよび合成樹脂液中の樹脂分に
より保形されて常温では見掛け上固体であるか
ら、形状維持性が良好である。このような可塑性
物を研削してワーク成形部の形状を仕上げるの
で、研削作業が容易であり、またワーク成形部の
形状を正確に形成してその寸法精度を向上させる
ことができる。そしてワーク成形部を最終的には
金属焼結層より構成するので、その仕上げ加工時
間および工数を大幅に減少させることができる。
また、バツクアツプにより金属焼結層の寸法変
化を抑制して、その寸法精度を向上させることが
できる。
化を抑制して、その寸法精度を向上させることが
できる。
さらに、金属焼結層に対するバツクアツプの溶
着はセラミツク粉末により阻止されるので、金属
焼結層の面粗度を悪化させることはない。
着はセラミツク粉末により阻止されるので、金属
焼結層の面粗度を悪化させることはない。
その上、焼結時合成樹脂バインダ等の有機物質
の分解により生成された分解ガスは、セラミツク
粉末相互間に形成される気孔および通気性バツク
アツプを通じて除去されるので、残留ガスによる
金属焼結層の腐食といつた不具合を生じることが
なく、金属焼結層の品質を高めることができる。
の分解により生成された分解ガスは、セラミツク
粉末相互間に形成される気孔および通気性バツク
アツプを通じて除去されるので、残留ガスによる
金属焼結層の腐食といつた不具合を生じることが
なく、金属焼結層の品質を高めることができる。
第２の特徴によれば、金属焼結層の硬度を著し
く高くして、その層に大きな座屈強度を保持させ
ることができる。
く高くして、その層に大きな座屈強度を保持させ
ることができる。
(3) 実施例
第１図は本発明により得られたプレス用金型１
を示し、その金型１は上下動可能なパンチ２と、
それと協働して、ワークＷを成形する固定のダイ
ス３とよりなる。パンチ２およびダイス３のワー
ク成形部２ａ，３ａは以下に述べる手法により得
られる金属焼結層S1，S2より構成される。
を示し、その金型１は上下動可能なパンチ２と、
それと協働して、ワークＷを成形する固定のダイ
ス３とよりなる。パンチ２およびダイス３のワー
ク成形部２ａ，３ａは以下に述べる手法により得
られる金属焼結層S1，S2より構成される。
実施例
可塑性物の製造
Ni自溶性合金粉80部と、Mo粉砕粉20部とを
Ｖ−ブレンダにより十分に混合して混合粉を得
る。
Ｖ−ブレンダにより十分に混合して混合粉を得
る。
四フツ化エチレン樹脂エマルジヨンとアクリ
ル樹脂エマルジヨンを１：１に混合して合成樹
脂バインダを得る。
ル樹脂エマルジヨンを１：１に混合して合成樹
脂バインダを得る。
上記混合粉100部に対し合成樹脂バインダ３
部を添加して卓上ニーダにより十分に混練し、
この混練物を100〜150℃に加熱して合成樹脂バ
インダ中の水分を蒸発させる。得られた混練物
の性状は、合成樹脂バインダにより粘結されて
無数の団塊状を呈する。
部を添加して卓上ニーダにより十分に混練し、
この混練物を100〜150℃に加熱して合成樹脂バ
インダ中の水分を蒸発させる。得られた混練物
の性状は、合成樹脂バインダにより粘結されて
無数の団塊状を呈する。
上記混練物を80〜100℃に加熱してロール機
に複数回通しシート状可塑性物を得る。この場
合、ロール機のロールを混練物と同程度に加熱
すると、シート成形作業が容易に行われる。得
られたシート状可塑性物は常温において適度な
可撓性と引裂き強度を有する。
に複数回通しシート状可塑性物を得る。この場
合、ロール機のロールを混練物と同程度に加熱
すると、シート成形作業が容易に行われる。得
られたシート状可塑性物は常温において適度な
可撓性と引裂き強度を有する。
パンチの製造
第２図ａに示すように、金型素材としてのパ
ンチ素材２ｏは鋳鉄（JIS FC30材）より鋳造
されたもので、そのワーク成形部２ａを形成す
るベース面４は完成されたパンチ２におけるワ
ーク成形部２ａ外面（鎖線示）よりも５〜20mm
低くなるように成形されている。パンチ素材２
ｏは鋳放しのまま使用されるもので、その黒皮
を持つベース面４には清掃後アクリル樹脂接着
剤を塗布する。
ンチ素材２ｏは鋳鉄（JIS FC30材）より鋳造
されたもので、そのワーク成形部２ａを形成す
るベース面４は完成されたパンチ２におけるワ
ーク成形部２ａ外面（鎖線示）よりも５〜20mm
低くなるように成形されている。パンチ素材２
ｏは鋳放しのまま使用されるもので、その黒皮
を持つベース面４には清掃後アクリル樹脂接着
剤を塗布する。
第２図ｂに示すように、ベース面４にシート
状可塑性物Ｐを貼着してワーク成形部２ａを粗
造りする。この場合所定厚さを得るためにはシ
ート状可塑性物を積層する。またベース面４と
シート状可塑性物Ｐ相互間の密着性を良好にす
るため、シート状可塑性物Ｐ外面を突き棒等に
より突き固める。この場合、パンチ素材２ｏを
80〜100℃に加熱しておくと、前記シート状可
塑性物Ｐの貼着および突き固め作業が容易に行
われる。
状可塑性物Ｐを貼着してワーク成形部２ａを粗
造りする。この場合所定厚さを得るためにはシ
ート状可塑性物を積層する。またベース面４と
シート状可塑性物Ｐ相互間の密着性を良好にす
るため、シート状可塑性物Ｐ外面を突き棒等に
より突き固める。この場合、パンチ素材２ｏを
80〜100℃に加熱しておくと、前記シート状可
塑性物Ｐの貼着および突き固め作業が容易に行
われる。
熱可塑化温度が100〜130℃以上で、且つ常温
では固体の合成樹脂、例えば、アクリル樹脂を
トリクロロエチレン、エチルメチルケトン等の
有機溶剤に固形分10〜40％程度となるように溶
解して合成樹脂液を調製する。この合成樹脂液
を前記可塑性物Ｐに、はけ塗り、流込み等の手
段で塗布してNi自溶性合金−Mo粉末相互間に
存する気孔に含浸し保形性を向上させる。
では固体の合成樹脂、例えば、アクリル樹脂を
トリクロロエチレン、エチルメチルケトン等の
有機溶剤に固形分10〜40％程度となるように溶
解して合成樹脂液を調製する。この合成樹脂液
を前記可塑性物Ｐに、はけ塗り、流込み等の手
段で塗布してNi自溶性合金−Mo粉末相互間に
存する気孔に含浸し保形性を向上させる。
第２図ｃに示すように、可塑性物Ｐを常温か
ら有機溶剤の蒸発温度まで加熱し、これを半硬
化する。この半硬化した可塑性物Ｐは、Ni自
溶性合金−Mo粉末と、合成樹脂バインダ中の
四フツ化エチレン樹脂およびアクリル樹脂と、
合成樹脂液中のアクリル樹脂とよりなり、それ
ら樹脂分により保形されて常温では見掛け上固
体であるから形状維持性が良好であり、砥石、
やすり、サンドペーパー等により容易に研削加
工を施すことができる。
ら有機溶剤の蒸発温度まで加熱し、これを半硬
化する。この半硬化した可塑性物Ｐは、Ni自
溶性合金−Mo粉末と、合成樹脂バインダ中の
四フツ化エチレン樹脂およびアクリル樹脂と、
合成樹脂液中のアクリル樹脂とよりなり、それ
ら樹脂分により保形されて常温では見掛け上固
体であるから形状維持性が良好であり、砥石、
やすり、サンドペーパー等により容易に研削加
工を施すことができる。
そこで、半硬化した可塑性物に前記手法によ
り研削加工を施してワーク成形部２ａの形状お
よび厚さを仕上げる。この場合、研削加工が容
易であるから、ワーク形成部の形状を正確に形
成してその寸法精度を向上させることができ
る。
り研削加工を施してワーク成形部２ａの形状お
よび厚さを仕上げる。この場合、研削加工が容
易であるから、ワーク形成部の形状を正確に形
成してその寸法精度を向上させることができ
る。
第２図ｄに示すように、パンチ素材２ｏに囲
い５を取付けて可塑性物Ｐの周りを囲み、可塑
性物Ｐの表面をセラミツク粉末で覆い、その上
に直径0.75mmの鋼球６を載せて通気性バツクア
ツプを形成する。このバツクアツプは鋼球６の
重さにより後述するNi自溶性合金−Mo粉末の
焼結時金属焼結層S1の寸法変化、即ち膨脹を抑
制するものである。
い５を取付けて可塑性物Ｐの周りを囲み、可塑
性物Ｐの表面をセラミツク粉末で覆い、その上
に直径0.75mmの鋼球６を載せて通気性バツクア
ツプを形成する。このバツクアツプは鋼球６の
重さにより後述するNi自溶性合金−Mo粉末の
焼結時金属焼結層S1の寸法変化、即ち膨脹を抑
制するものである。
次いで、上記パンチ素材２ｏを真空焼結炉７に
設置して第３図に示す加熱−冷却条件で有機物質
の分解と金属粉末の焼結を行う。キヤリヤガスは
窒素ガスまたは還元性の強い水素ガスが用いられ
る。
設置して第３図に示す加熱−冷却条件で有機物質
の分解と金属粉末の焼結を行う。キヤリヤガスは
窒素ガスまたは還元性の強い水素ガスが用いられ
る。
(A) 第１加熱ゾーン（第３図Ａ）
この加熱ゾーンＡは常温から650℃までであ
り、昇温速度は10〜20℃／分である。この加熱
ゾーンＡでは先ず水分が蒸発し、次いで合成樹
脂バインダ中の四フツ化エチレン樹脂、アクリ
ル樹脂および後で含浸されたアクリル樹脂が分
解してガス化する。これら合成樹脂は300〜400
℃でガス化するが、熱伝導を考慮して600〜650
℃に90分間均熱保持して殆どの有機物質を除去
し、Ni自溶性合金−Mo粉末層を残置する。
り、昇温速度は10〜20℃／分である。この加熱
ゾーンＡでは先ず水分が蒸発し、次いで合成樹
脂バインダ中の四フツ化エチレン樹脂、アクリ
ル樹脂および後で含浸されたアクリル樹脂が分
解してガス化する。これら合成樹脂は300〜400
℃でガス化するが、熱伝導を考慮して600〜650
℃に90分間均熱保持して殆どの有機物質を除去
し、Ni自溶性合金−Mo粉末層を残置する。
分解ガスはセラミツク粉末相互間に形成され
る気孔および通気性バツクアツプを通じて除去
される。
る気孔および通気性バツクアツプを通じて除去
される。
有機物質のガス化を真空焼結炉７内の真空度
の変化により説明すると、常温では1Torrであ
るが、650℃で90分間均熱保持したときは最高
2Torrに真空度が低下する。これは主として有
機物質の分解ガスの生成による。そして90分を
経過した後は真空度は再び1Torrに上昇するも
ので、これは真空焼結炉７内より分解ガスが除
去されたことを意味する。
の変化により説明すると、常温では1Torrであ
るが、650℃で90分間均熱保持したときは最高
2Torrに真空度が低下する。これは主として有
機物質の分解ガスの生成による。そして90分を
経過した後は真空度は再び1Torrに上昇するも
ので、これは真空焼結炉７内より分解ガスが除
去されたことを意味する。
(B) 第２加熱ゾーン（第３図Ｂ）
この加熱ゾーンＢは900〜1000℃の範囲であ
り、Ni自溶性合金−Mo粉末層をNi自溶性合金
の固相線（1010〜1020℃）以下の温度、例えば
950℃に30分間均熱保持して固相焼結処理を施
し、これを仮焼結する。第１加熱ゾーンＡから
の昇温速度は10〜20℃／分である。
り、Ni自溶性合金−Mo粉末層をNi自溶性合金
の固相線（1010〜1020℃）以下の温度、例えば
950℃に30分間均熱保持して固相焼結処理を施
し、これを仮焼結する。第１加熱ゾーンＡから
の昇温速度は10〜20℃／分である。
真空焼結炉７内のNi自溶性合金−Mo粉末層
は、その表面から加熱されて昇温するので、層
全体が均一温度に達するまでは所定の加熱時間
が必要である。若し焼結温度である1000〜1200
℃にいきなり加熱するとNi自溶性合金−Mo粉
末層の表面部分とベース面に接する部分との間
に温度差ができて、気孔率のばらつきが多くな
り均一な金属焼結層が得られないだけでなく、
焼結後クラツク等の欠陥を生じ易くなる。
は、その表面から加熱されて昇温するので、層
全体が均一温度に達するまでは所定の加熱時間
が必要である。若し焼結温度である1000〜1200
℃にいきなり加熱するとNi自溶性合金−Mo粉
末層の表面部分とベース面に接する部分との間
に温度差ができて、気孔率のばらつきが多くな
り均一な金属焼結層が得られないだけでなく、
焼結後クラツク等の欠陥を生じ易くなる。
第２加熱ゾーンＢでは未分解の有機物質が完
全にガス化して除去される。このガス化等によ
り真空焼結炉７内の真空度は一時的に4Torrに
低下するが30分経過後には1Torrに復帰する。
全にガス化して除去される。このガス化等によ
り真空焼結炉７内の真空度は一時的に4Torrに
低下するが30分経過後には1Torrに復帰する。
(C) 第３加熱ゾーン（第３図Ｃ）
この加熱ゾーンＣは、Ni自溶性合金の固相
線（1010〜1020℃）直下から液相線（1075〜
1085℃）を越える温度、即ち1000〜1200℃の範
囲であり、Ni自溶性合金−Mo仮焼結層を、例
えば液相線を越える温度である1100〜1180℃、
好ましくは1120℃に120分間恒温保持してNi自
溶性合金の溶融により液相焼結処理を施し金属
焼結層S1を形成する。この場合Ni自溶性合金
の流動はMoの存在により妨げられ、したがつ
て形状維持性が良い。第２加熱ゾーンＢからの
昇温速度は15〜20℃／分であり、Ni自溶性合
金−Mo仮焼結層は第２加熱ゾーンＢで既に高
温加熱されているので、第３加熱ゾーンＣまで
の昇温時間は僅かである。この第３加熱ゾーン
Ｃの保持時間が不充分であると焼結が完全に行
われず、金属焼結層S1に欠陥を生ずる。
線（1010〜1020℃）直下から液相線（1075〜
1085℃）を越える温度、即ち1000〜1200℃の範
囲であり、Ni自溶性合金−Mo仮焼結層を、例
えば液相線を越える温度である1100〜1180℃、
好ましくは1120℃に120分間恒温保持してNi自
溶性合金の溶融により液相焼結処理を施し金属
焼結層S1を形成する。この場合Ni自溶性合金
の流動はMoの存在により妨げられ、したがつ
て形状維持性が良い。第２加熱ゾーンＢからの
昇温速度は15〜20℃／分であり、Ni自溶性合
金−Mo仮焼結層は第２加熱ゾーンＢで既に高
温加熱されているので、第３加熱ゾーンＣまで
の昇温時間は僅かである。この第３加熱ゾーン
Ｃの保持時間が不充分であると焼結が完全に行
われず、金属焼結層S1に欠陥を生ずる。
上記のように焼結温度を1120℃に選定する理
由は、その温度が鋳鉄よりなるパンチ素材２ｏ
の共晶温度以下であるからである。パンチ素材
２ｏが鋳鋼等の鋼系であれば焼結温度は1160℃
が良い。その理由は焼結温度が1200℃程度とな
ると、金属焼結層S1の寸法変化が大きくなり、
また炉温制御が容易でなく、その上、炉内温度
がばらつくといつた不具合があり、これらの不
具合を除去するための作業温度としては1160℃
が適当であるからである。
由は、その温度が鋳鉄よりなるパンチ素材２ｏ
の共晶温度以下であるからである。パンチ素材
２ｏが鋳鋼等の鋼系であれば焼結温度は1160℃
が良い。その理由は焼結温度が1200℃程度とな
ると、金属焼結層S1の寸法変化が大きくなり、
また炉温制御が容易でなく、その上、炉内温度
がばらつくといつた不具合があり、これらの不
具合を除去するための作業温度としては1160℃
が適当であるからである。
(D) 冷却ゾーン（第３図Ｄ）
この冷却ゾーンＤは、前記焼結温度から略
800℃までの１次冷却ゾーンD1と、略800℃か
ら略400℃までの２次冷却ゾーンD2と、略400
℃から常温までの３次冷却ゾーンD3とに分け
られる。
800℃までの１次冷却ゾーンD1と、略800℃か
ら略400℃までの２次冷却ゾーンD2と、略400
℃から常温までの３次冷却ゾーンD3とに分け
られる。
１次冷却ゾーンD1は、金属焼結層S1の高温
下における安定域であり、この冷却ゾーンD1
ではできるだけ熱的な刺激を避け、同時に冷却
効率を考慮して最高２℃／分程度のゆつくりし
た速度で冷却する。この冷却ゾーンD1で急冷
が行われると金属焼結層S1にクラツクが多発す
る。
下における安定域であり、この冷却ゾーンD1
ではできるだけ熱的な刺激を避け、同時に冷却
効率を考慮して最高２℃／分程度のゆつくりし
た速度で冷却する。この冷却ゾーンD1で急冷
が行われると金属焼結層S1にクラツクが多発す
る。
２次冷却ゾーンD2では、パンチ素材２ｏの
線膨脹（12.5×10-6／℃）とAr1変態における
寸法変化を吸収するために最高３℃／分程度の
ゆつくりした速度で冷却する。この場合金属焼
結層S1の線収縮は14.6×10-6／℃であるが、多
孔質であるためパンチ素材２ｏの収縮に追随す
る。この冷却ゾーンD2で急冷が行われると金
属焼結層S1にクラツクが多発する。
線膨脹（12.5×10-6／℃）とAr1変態における
寸法変化を吸収するために最高３℃／分程度の
ゆつくりした速度で冷却する。この場合金属焼
結層S1の線収縮は14.6×10-6／℃であるが、多
孔質であるためパンチ素材２ｏの収縮に追随す
る。この冷却ゾーンD2で急冷が行われると金
属焼結層S1にクラツクが多発する。
３次冷却ゾーンD3では、水、油等の液冷以
外のガス冷却（空冷を含む）により金属焼結層
S1およびパンチ素材２ｏの温度を常温まで冷却
する。
外のガス冷却（空冷を含む）により金属焼結層
S1およびパンチ素材２ｏの温度を常温まで冷却
する。
第２図ｅに示すように上記加熱−冷却処理を
経て、ワーク成形部２ａをNi自溶性合金−Mo
よりなる金属焼結層S1によつて形成されたパン
チ２が得られる。
経て、ワーク成形部２ａをNi自溶性合金−Mo
よりなる金属焼結層S1によつて形成されたパン
チ２が得られる。
上記金属焼結層S1は、パンチ素材２ｏとの溶
着性が良好で、クラツク等の欠陥の発生がな
く、また寸法変化も±０〜２mm以内と精度が良
く、その上面粗度も良好で、腐食もなく、した
がつて簡単な仕上げ加工を施すことより直ちに
プレス作業に使用することができる。
着性が良好で、クラツク等の欠陥の発生がな
く、また寸法変化も±０〜２mm以内と精度が良
く、その上面粗度も良好で、腐食もなく、した
がつて簡単な仕上げ加工を施すことより直ちに
プレス作業に使用することができる。
実施例
実施例で得られたパンチ２における金属焼結
層S1の表面硬度はロツクウエル硬さＢスケールに
おいて20程度であり、この程度の硬度を持てば通
常のプレス作業では何等問題を生じないが、作業
内容によつては金属焼結層S1の一部に高圧が作用
することがあり、この場合その高圧作用部分が多
孔質であるため座屈するおそれがある。
層S1の表面硬度はロツクウエル硬さＢスケールに
おいて20程度であり、この程度の硬度を持てば通
常のプレス作業では何等問題を生じないが、作業
内容によつては金属焼結層S1の一部に高圧が作用
することがあり、この場合その高圧作用部分が多
孔質であるため座屈するおそれがある。
そこで、本発明においては金属焼結層S1の高圧
作用部分にNi自溶性合金、Cu等の低融点金型属
を溶浸させて気孔を埋め、座屈強度を向上させる
ものである。
作用部分にNi自溶性合金、Cu等の低融点金型属
を溶浸させて気孔を埋め、座屈強度を向上させる
ものである。
即ち、金属焼結層S1の高圧作用部分に、その気
孔率38〜40％と同じ容量の片状Cuを付設し、こ
れを真空炉に設置して1100〜1120℃に加熱し、溶
融したCuを高圧作用部分の気孔に毛細管現象に
より浸入させ、その後前記と同様の冷却条件にて
冷却する。
孔率38〜40％と同じ容量の片状Cuを付設し、こ
れを真空炉に設置して1100〜1120℃に加熱し、溶
融したCuを高圧作用部分の気孔に毛細管現象に
より浸入させ、その後前記と同様の冷却条件にて
冷却する。
Cuを溶浸した高圧作用部分を顕微鏡により観
察したところ気孔はCuにより完全に充たされて
おり、またCuはパンチ素材２ｏである鋳鋼に一
体的に溶着していることが確認された。したがつ
て金属焼結層S1は、その硬度が著しく高くなり、
大きな座屈強度を持つものである。
察したところ気孔はCuにより完全に充たされて
おり、またCuはパンチ素材２ｏである鋳鋼に一
体的に溶着していることが確認された。したがつ
て金属焼結層S1は、その硬度が著しく高くなり、
大きな座屈強度を持つものである。
実施例
ダイスの製造
第４図ａ〜ｅの工程を経てダイスが製造され
る。この製造工程は前記実施例と同じである。
る。この製造工程は前記実施例と同じである。
即ち、第４図ａに示すように金型素材としての
ダイス素材３ｏを鋳鉄（JIS FC30材）により鋳
造、同図ｂに示すようにベース面８に前記実施例
と同様のシート状可塑性物Ｐを貼着してワーク
成形部３ａの粗造り、同図ｃに示すように可塑性
物Ｐの半硬化、研削加工によるワーク成形部３ａ
の形状、厚さの仕上げおよび前記実施例で得ら
れたパンチ２との型合わせ、同図ｄに示すように
囲い９、セラミツク粉末および鋼球６によるバツ
クアツプ、真空焼結炉７における有機物質の分解
と金属粉末の焼結による金属焼結層S2の形成、お
よび同図ｅに示すようにダイス３の完成である。
ダイス素材３ｏを鋳鉄（JIS FC30材）により鋳
造、同図ｂに示すようにベース面８に前記実施例
と同様のシート状可塑性物Ｐを貼着してワーク
成形部３ａの粗造り、同図ｃに示すように可塑性
物Ｐの半硬化、研削加工によるワーク成形部３ａ
の形状、厚さの仕上げおよび前記実施例で得ら
れたパンチ２との型合わせ、同図ｄに示すように
囲い９、セラミツク粉末および鋼球６によるバツ
クアツプ、真空焼結炉７における有機物質の分解
と金属粉末の焼結による金属焼結層S2の形成、お
よび同図ｅに示すようにダイス３の完成である。
また得られた金属焼結層S2の高圧作用部分には
必要に応じて前記低融点金属であるNi自溶性合
金、Cu等の溶浸処理を施す。
必要に応じて前記低融点金属であるNi自溶性合
金、Cu等の溶浸処理を施す。
上記のように溶浸処理を施された金型はトリミ
ング用に最適である。
ング用に最適である。
なお、前記実施例、のｂ工程における合成
樹脂液の可塑性物Ｐ中への含浸に際しては、金属
粉末間の気孔にアクリル樹脂液が効率良く浸入し
得るように有機溶剤の種類を選定し、また濃度を
調節する。
樹脂液の可塑性物Ｐ中への含浸に際しては、金属
粉末間の気孔にアクリル樹脂液が効率良く浸入し
得るように有機溶剤の種類を選定し、また濃度を
調節する。
Ｃ 発明の効果
第１項記載の発明によれば、寸法精度および面
粗度が良好で、腐食のない高品質な金属焼結層、
したがつてワーク成形部を備えた金型を短時間の
うちに容易に製造してその製造費を大幅に低減す
ることができる。
粗度が良好で、腐食のない高品質な金属焼結層、
したがつてワーク成形部を備えた金型を短時間の
うちに容易に製造してその製造費を大幅に低減す
ることができる。
第２項記載の発明によれば、前記金属焼結層に
溶浸処理を施すことにより金属焼結層の硬度を著
しく高くして、その層に大きな座屈強度を保持さ
せることができる。
溶浸処理を施すことにより金属焼結層の硬度を著
しく高くして、その層に大きな座屈強度を保持さ
せることができる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
金型の断面図、第２図ａ乃至ｅは第１実施例の工
程説明図、第３図は焼結工程における温度と時間
の関係を示すグラフ、第４図ａ乃至ｅは第３実施
例の工程説明図である。 Ｐ……可塑性物、S1，S2……金属焼結層、１…
…金型、２ｏ，３ｏ……金型素材としてのパンチ
素材、ダイス素材。
金型の断面図、第２図ａ乃至ｅは第１実施例の工
程説明図、第３図は焼結工程における温度と時間
の関係を示すグラフ、第４図ａ乃至ｅは第３実施
例の工程説明図である。 Ｐ……可塑性物、S1，S2……金属焼結層、１…
…金型、２ｏ，３ｏ……金型素材としてのパンチ
素材、ダイス素材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ワーク成形部を金属焼結層より構成した金型
の製造方法であつて、焼結性金属粉末と合成樹脂
バインダとを混練した可塑性物を金型素材に貼着
して前記ワーク成形部を粗造りする工程と、前記
可塑性物に、常温では固体の合成樹脂を有機溶剤
に溶解した合成樹脂液を塗布して前記焼結性金属
粉末相互間に存する気孔に含浸させる工程と、前
記可塑性物を加熱して半硬化させる工程と、前記
半硬化した可塑性物を研削して前記ワーク成形部
の形状を仕上げる工程と、前記可塑性物の周りに
囲いを設け、次いで該可塑性物の表面をセラミツ
ク粉末で覆い、その後セラミツク粉末の上に通気
性バツクアツプを形成する工程と、前記可塑性物
中の前記合成樹脂バインダを熱分解する共に前記
焼結性金属粉末を焼結して前記金属焼結層を得る
工程とを用いることを特徴とする金型の製造方
法。 ２ ワーク成形部を金属焼結層より構成した金型
の製造方法であつて、焼結性金属粉末と合成樹脂
バインダとを混練した可塑性物を金型素材に貼着
して前記ワーク成形部を粗造りする工程と、前記
可塑性物に、常温では固体の合成樹脂を有機溶剤
に溶解した合成樹脂液を塗布して前記焼結性金属
粉末相互間に存する気孔に含浸させる工程と、前
記可塑性物を加熱して半硬化させる工程と、前記
半硬化した可塑性物を研削して前記ワーク成形部
の形状を仕上げる工程と、前記可塑性物の周りに
囲いを設け、次いで該可塑性物の表面をセラミツ
ク粉末で覆い、その後セラミツク粉末の上に通気
性バツクアツプを形成する工程と、前記可塑性物
中の前記合成樹脂バインダを熱分解する共に前記
焼結性金属粉末を焼結して前記金属焼結層を得る
工程と、前記金属焼結層に溶浸処理を施す工程と
を用いることを特徴とする金型の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7711484A JPS60221502A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 金型の製造方法 |
| IN283/MAS/85A IN164639B (ja) | 1984-04-17 | 1985-04-15 | |
| BR8501808A BR8501808A (pt) | 1984-04-17 | 1985-04-16 | Processo para fabricar um molde dotado de uma parte de trabalho formada de um material metalico sinterizado e processo para fabricar um par de moldes e molde dotado de uma parte de trabalho formada de um material metalico sinterizado e molde incluindo uma parte de trabalho montada no corpo de um molde para fabricar uma peca |
| BE2/60664A BE902202A (nl) | 1984-04-17 | 1985-04-16 | Werkwijze ter vervaardiging van vormen en aldus vervaardigde vormen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7711484A JPS60221502A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 金型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221502A JPS60221502A (ja) | 1985-11-06 |
| JPH0153321B2 true JPH0153321B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=13624756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7711484A Granted JPS60221502A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 金型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221502A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0637642B2 (ja) * | 1987-05-30 | 1994-05-18 | 株式会社東伸精工 | 容易に彫刻や切削等の細工が可能な美術工芸用の金属材料、および前記金属材料を用いた焼結製品の製造法 |
| JPH01192433A (ja) * | 1987-09-22 | 1989-08-02 | Hikifune:Kk | 金型とその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4936524A (ja) * | 1972-08-08 | 1974-04-04 | ||
| JPS6050872B2 (ja) * | 1975-11-25 | 1985-11-11 | 株式会社井上ジャパックス研究所 | 耐摩耗部材の製作方法 |
| JPS5642643A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Yoshihiro Kamo | Reinforcing resin pipe |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP7711484A patent/JPS60221502A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60221502A (ja) | 1985-11-06 |
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