JPH0273945A - ドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具 - Google Patents
ドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具Info
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- JPH0273945A JPH0273945A JP63223595A JP22359588A JPH0273945A JP H0273945 A JPH0273945 A JP H0273945A JP 63223595 A JP63223595 A JP 63223595A JP 22359588 A JP22359588 A JP 22359588A JP H0273945 A JPH0273945 A JP H0273945A
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Landscapes
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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。
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］
本発明はドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具
に関し、さらに詳しくは、ドローイング（Ｄｒａｗｉｎ
ｇ ）−アイアニング（Ｉｒｏｎｉｎｇ）缶、即ちＤＩ
缶成形用の、耐摩耗性、靭性に優れ、且つ軽量で耐食性
に優れたアイアニングポンチに関する。
に関し、さらに詳しくは、ドローイング（Ｄｒａｗｉｎ
ｇ ）−アイアニング（Ｉｒｏｎｉｎｇ）缶、即ちＤＩ
缶成形用の、耐摩耗性、靭性に優れ、且つ軽量で耐食性
に優れたアイアニングポンチに関する。
［従来の技術］
従来、アイアニングポンチ用材料としては、ＪＩＳ
Ｈ２ＳＯ４の超硬合金Ｄ２なる材種が汎用されている。
Ｈ２ＳＯ４の超硬合金Ｄ２なる材種が汎用されている。
これはＣｏを６〜８重量％含むＷＣＣｏ系超硬合金であ
る。
る。
［発明が解決しようとする課題］
従来汎用されている超硬台金Ｄ２は、耐摩耗性と靭性に
は優れているが、二つの欠点を有する。
は優れているが、二つの欠点を有する。
その−は、比重が１５ｇ／ｃｔｌｌと極めて重いことで
あり、その二は、耐食性が劣ることである。
あり、その二は、耐食性が劣ることである。
ＤＩ缶の成形はブリキ、ブラックプレート、アルミニウ
ム板（合金を含む）等の金属ブランクを浅絞りしてカッ
プに成形後（ドローイング）、第５図に示すように、ク
リアランスが浅絞りしたカップの側壁３の厚さより小さ
いダイス１とポンチ２を用いて、エマルジプン油のよう
な冷却・潤滑剤の供給の下に、カップの側壁をしごき引
き伸ばし、その厚さを減少させる（アイアニング）成形
法であって、ツーピース缶用缶胴部の製造に適し、ビー
ル缶やソフトドリンク缶の製造に広く採用されている成
形法であるが、これは極めて過酷な塑性加工で、摩擦力
、曲げ、衝撃力がかかるため、これに使用するポンチは
高度の耐摩耗性と靭性を必要とする。
ム板（合金を含む）等の金属ブランクを浅絞りしてカッ
プに成形後（ドローイング）、第５図に示すように、ク
リアランスが浅絞りしたカップの側壁３の厚さより小さ
いダイス１とポンチ２を用いて、エマルジプン油のよう
な冷却・潤滑剤の供給の下に、カップの側壁をしごき引
き伸ばし、その厚さを減少させる（アイアニング）成形
法であって、ツーピース缶用缶胴部の製造に適し、ビー
ル缶やソフトドリンク缶の製造に広く採用されている成
形法であるが、これは極めて過酷な塑性加工で、摩擦力
、曲げ、衝撃力がかかるため、これに使用するポンチは
高度の耐摩耗性と靭性を必要とする。
またアイアニングボンを用材料としては、以Ｆの理由に
より比重の小さい軽微で、且つ耐食性に優れたものが望
ましい。
より比重の小さい軽微で、且つ耐食性に優れたものが望
ましい。
第５図はアイアニング成形の原理を示したものであるが
、生産機においては、第６図のごとくポンチ２が長さ１
ｍ以上のｍ製丸棒（シャフト４）の先端部に取り付けら
れ、水平方向に移動して、ダイス３枚を通過し、各ダイ
ス毎に約３０９６の板厚減少率で３段階のアイアニング
加工が施される。
、生産機においては、第６図のごとくポンチ２が長さ１
ｍ以上のｍ製丸棒（シャフト４）の先端部に取り付けら
れ、水平方向に移動して、ダイス３枚を通過し、各ダイ
ス毎に約３０９６の板厚減少率で３段階のアイアニング
加工が施される。
この時、ポンチ２と３枚のダイス１の中心軸が１μのレ
ベルで高精度に一致していなければ、ポンチとダイスと
のクリアランスに偏りを生じ、変形缶を生じる。
ベルで高精度に一致していなければ、ポンチとダイスと
のクリアランスに偏りを生じ、変形缶を生じる。
シャフト４の先端部にポンチ２が取り付けられると、ポ
ンチの重量に応じてシャツ）＋の先端部が垂れ下がり、
シャフト全体を持ち上げるか、ダイスの向きを変えるな
どの調整（アライメント）が必要となり、このためポン
チの重量が重ければ重いほどアライメントに手間取り、
製缶精度も低下するので、ポンチは軽量であることが望
ましい。
ンチの重量に応じてシャツ）＋の先端部が垂れ下がり、
シャフト全体を持ち上げるか、ダイスの向きを変えるな
どの調整（アライメント）が必要となり、このためポン
チの重量が重ければ重いほどアライメントに手間取り、
製缶精度も低下するので、ポンチは軽量であることが望
ましい。
また、アイアニング成形に用いられる冷却・潤滑剤は腐
食性の強いエマルジョン浦であって、アイアニングポン
チにはステンレス綱なみの耐食性が要求される。
食性の強いエマルジョン浦であって、アイアニングポン
チにはステンレス綱なみの耐食性が要求される。
従来、アイアニングポンチ用材料として、使用されてい
るＪＩＳ Ｈ２ＳＯ４の超硬合金Ｄ２は、耐摩耗性と
靭性の点では十分であるが、前記のごとく、比重が１５
ｇ／ｄｉと極めて重い材料であって、また、Ｃｏがエマ
ルジョン曲によって腐食され易く、ＷＣ粒子の脱落を生
じて、ポンチ表面に曇りを生じるため、高頻度の研磨作
業を必要としている。比重がより小さく、耐食性がより
優れ、且つ十分な耐摩耗性と靭性のある材料が、強く求
められている。
るＪＩＳ Ｈ２ＳＯ４の超硬合金Ｄ２は、耐摩耗性と
靭性の点では十分であるが、前記のごとく、比重が１５
ｇ／ｄｉと極めて重い材料であって、また、Ｃｏがエマ
ルジョン曲によって腐食され易く、ＷＣ粒子の脱落を生
じて、ポンチ表面に曇りを生じるため、高頻度の研磨作
業を必要としている。比重がより小さく、耐食性がより
優れ、且つ十分な耐摩耗性と靭性のある材料が、強く求
められている。
本発明は、軽量で、生産機に取り伺けたときのシャフト
の垂れ千かり量が少なく、冷却・潤滑剤に対する十分な
耐食性を有し、且つ、過酷なアイアニング加工に十分耐
えうるだけの耐摩耗性と靭性を有する、アイアニングポ
ンチ用材料を提供することを目的とする。
の垂れ千かり量が少なく、冷却・潤滑剤に対する十分な
耐食性を有し、且つ、過酷なアイアニング加工に十分耐
えうるだけの耐摩耗性と靭性を有する、アイアニングポ
ンチ用材料を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明によるアイアニン
グポンチは、その素材として、 Ｎｉ ： ２０〜４０
重量％、Ｍｏ２Ｃ，’ｒｉｃＮ ： ０．２〜０．５
、ＴｉＣＮ中のＣ，ＮＩＣ／（Ｃ＋Ｎ）： ０．５〜０
．９、Ｃｒ 。
グポンチは、その素材として、 Ｎｉ ： ２０〜４０
重量％、Ｍｏ２Ｃ，’ｒｉｃＮ ： ０．２〜０．５
、ＴｉＣＮ中のＣ，ＮＩＣ／（Ｃ＋Ｎ）： ０．５〜０
．９、Ｃｒ 。
０．５〜１０重量％であるＴｉＣＮ −ＭｏｘＣ−Ｎｉ
−Ｃｒ系サーメットを使用するものである。
−Ｃｒ系サーメットを使用するものである。
サーメットの比重は約６．５ｇ／ａｌｌであり、超硬合
金Ｄ２の５０％以下の重量しかなく、十分（二軽量化を
果たすものである。また、本発明におけるサーメットは
Ｃｒを添加したことを特徴としており、これにより十分
な耐食性を有するものである。また、Ｎｉ、 ＭｏｇＣ
，ＴｉＣＮ中のＣ，Ｎ量を適正範囲に規定しているので
、過酷なアイアニング加工（二十分耐えうるだけの耐摩
耗性と靭性な有するものであり、上記の問題点を全て解
決することができる。
金Ｄ２の５０％以下の重量しかなく、十分（二軽量化を
果たすものである。また、本発明におけるサーメットは
Ｃｒを添加したことを特徴としており、これにより十分
な耐食性を有するものである。また、Ｎｉ、 ＭｏｇＣ
，ＴｉＣＮ中のＣ，Ｎ量を適正範囲に規定しているので
、過酷なアイアニング加工（二十分耐えうるだけの耐摩
耗性と靭性な有するものであり、上記の問題点を全て解
決することができる。
サーメットは一般に切削工具として汎用されており、そ
の組成はＮｉミニアル１６９を有するＴｉＣＮＭｏｘＣ
−Ｎｉ系サーメットであるが、これらは靭性＝ ４ が不足するため、過酷なアイアニング加工に耐えられず
、破損してしまうのでアイアニングポンチとして使用す
ることはできない。
の組成はＮｉミニアル１６９を有するＴｉＣＮＭｏｘＣ
−Ｎｉ系サーメットであるが、これらは靭性＝ ４ が不足するため、過酷なアイアニング加工に耐えられず
、破損してしまうのでアイアニングポンチとして使用す
ることはできない。
また、汎用されてはいないか、かりに、Ｎｉｍを２０％
以上としたＴｉＣＮ−ＭｏｘＣ−Ｎｉ系サーメットを用
いても、これでは、耐食性が不足するため、やはり、上
記の問題点を全て解決することはできない。
以上としたＴｉＣＮ−ＭｏｘＣ−Ｎｉ系サーメットを用
いても、これでは、耐食性が不足するため、やはり、上
記の問題点を全て解決することはできない。
本発明における基本組成に、ＷＣ，ＴａＣ，ＮｂＣＺｒ
Ｃ，ＶＣ，Ｃｏ、 ＡＩ等を、軽量化と靭性を損なわな
い範囲で添加した材料は、本発明の思想に含まれるもの
であり、本発明の目的を達成する手段として使用するこ
とができる。
Ｃ，ＶＣ，Ｃｏ、 ＡＩ等を、軽量化と靭性を損なわな
い範囲で添加した材料は、本発明の思想に含まれるもの
であり、本発明の目的を達成する手段として使用するこ
とができる。
次に、本発明における成分限定理由について記述する。
Ｎｉはサーメットを構成する硬質微粒子を結合させるた
めに含有させる元素であるが、２０重ｉｔ％未満では前
記粒子間のバインダーとしてのＮｉ量が不足し抗折力が
低下する。一方４０％を超えると１’Ｊｉプールを形成
し、硬質微粒子間の距離が過大となり、やはり抗折力が
低下する。従って、Ｎｉ散は２０〜４０重鮭％とじた。
めに含有させる元素であるが、２０重ｉｔ％未満では前
記粒子間のバインダーとしてのＮｉ量が不足し抗折力が
低下する。一方４０％を超えると１’Ｊｉプールを形成
し、硬質微粒子間の距離が過大となり、やはり抗折力が
低下する。従って、Ｎｉ散は２０〜４０重鮭％とじた。
ＭＯ２Ｃは硬質粒子周辺に、いわゆる周辺組織を形成し
て、ＴｉｃＮとＮ１との濡れ性を改善するために含有さ
せる成分であるが、ＴｉＣＮに対する相対量としてＭｏ
ＩＣ／ＴｉＣＮが０．２以下では上記作用が期待できな
い。一方この比が０．５以上ではＭ０２ＣＩＬが多くな
り過ぎ、前記周辺組織の層厚が増加して、抗折力の低下
をきたす。従ってＭＯ！ Ｃ量は、ＭＯ２Ｃ／ＴｉＣＮ
＝０２〜０．５とした。
て、ＴｉｃＮとＮ１との濡れ性を改善するために含有さ
せる成分であるが、ＴｉＣＮに対する相対量としてＭｏ
ＩＣ／ＴｉＣＮが０．２以下では上記作用が期待できな
い。一方この比が０．５以上ではＭ０２ＣＩＬが多くな
り過ぎ、前記周辺組織の層厚が増加して、抗折力の低下
をきたす。従ってＭＯ！ Ｃ量は、ＭＯ２Ｃ／ＴｉＣＮ
＝０２〜０．５とした。
ＴｉＣＮ中のＣ，Ｎ量については、Ｃ量（Ｃ＋Ｎ）が０
．５以下ではＮ量が過大となり、焼結中にＮ！ガスを発
生し、このため焼結体中に空孔を生じ十分な抗折力が得
られない。一方この比が０．９以上ではＮ量が不足する
ため、粒成長が促進され、硬度・抗折力ともに低ドする
ので好ましくない。従ってＣ量（Ｃ＋Ｎ）の値は０．５
〜０．９とした。
．５以下ではＮ量が過大となり、焼結中にＮ！ガスを発
生し、このため焼結体中に空孔を生じ十分な抗折力が得
られない。一方この比が０．９以上ではＮ量が不足する
ため、粒成長が促進され、硬度・抗折力ともに低ドする
ので好ましくない。従ってＣ量（Ｃ＋Ｎ）の値は０．５
〜０．９とした。
ＣｒはＮｉ中に固溶して耐食性を向上させる元素である
が、０．５重量％未満ではその効果を十分期待できず、
一方１０重量％を超えると、Ｃｒ炭化物を形成し抗折力
が低下する。従ってＣｒ量は０５〜１０重量％とじた。
が、０．５重量％未満ではその効果を十分期待できず、
一方１０重量％を超えると、Ｃｒ炭化物を形成し抗折力
が低下する。従ってＣｒ量は０５〜１０重量％とじた。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
［実施例］
素材として、超硬合金Ｄ２および、第１表（＝示すＡ−
Ｅ ５種類のサーメットを用いてアイアニングポンチを
作製し、アルミニウムＤＩ缶の成形を行った。冷却・潤
滑剤としては市販のアルミニウムｌ）Ｉ缶用エマルジョ
ン油を用いた。製缶速度約２００缶／分で、板厚０．３
４ ｏｎのアルミニウム板より直径約６５胴で借倒壁厚
が０．１３ｍｍの缶ビール用空缶を製造した。
Ｅ ５種類のサーメットを用いてアイアニングポンチを
作製し、アルミニウムＤＩ缶の成形を行った。冷却・潤
滑剤としては市販のアルミニウムｌ）Ｉ缶用エマルジョ
ン油を用いた。製缶速度約２００缶／分で、板厚０．３
４ ｏｎのアルミニウム板より直径約６５胴で借倒壁厚
が０．１３ｍｍの缶ビール用空缶を製造した。
＝ ７
第 １
表
第２表
Ｂ、Ｃ＝本発明サーメットポンチ
Ｂ、 Ｃ−本発明サーメットボンテ
ポンチの重量は、サーメットポンチはＡ−Ｅ全て２．８
ｋｇであり、超硬合金Ｄ２ポンチは６．４ｋｇであっ
た。ポンチをシャフトに取り付けたときのシャフト先端
部の垂れ下がり菫は超硬合金Ｄ２の場合１００μに対し
、チーメットボン−ＩＰＡ−Ｂの場合、いずれも２０μ
と、超硬合金Ｄ２ポンチの１１５であり、ポンチとダイ
スのアライメントは極めて容易であり、且つより精度良
〈実施できた。
ｋｇであり、超硬合金Ｄ２ポンチは６．４ｋｇであっ
た。ポンチをシャフトに取り付けたときのシャフト先端
部の垂れ下がり菫は超硬合金Ｄ２の場合１００μに対し
、チーメットボン−ＩＰＡ−Ｂの場合、いずれも２０μ
と、超硬合金Ｄ２ポンチの１１５であり、ポンチとダイ
スのアライメントは極めて容易であり、且つより精度良
〈実施できた。
サーメットポンチＡ、Ｄ、Ｅは、使用直後に破損し、連
続使用ができなかった。即ち靭性の不足が明らかであっ
た。本発明サーメットポンチＢ。
続使用ができなかった。即ち靭性の不足が明らかであっ
た。本発明サーメットポンチＢ。
Ｃおよび超硬合金Ｄ２ポンチを用い約１００万缶の連続
製缶を実施したところ、超硬合金Ｄ２は、約５０万缶で
冷却・潤滑剤による腐食のため、ポンチ表面に曇りを生
じ再研磨の必要が生じた。しかし本発明サーメッ）Ｂお
よびＣには全く曇りを生じなかった。
製缶を実施したところ、超硬合金Ｄ２は、約５０万缶で
冷却・潤滑剤による腐食のため、ポンチ表面に曇りを生
じ再研磨の必要が生じた。しかし本発明サーメッ）Ｂお
よびＣには全く曇りを生じなかった。
また、ポンチ表面の摩耗、傷つきの程度は、本発明サー
メットＢ、ｃおよび超硬合金Ｄ２のいずれも全く同程度
で、共に問題はなかった。
メットＢ、ｃおよび超硬合金Ｄ２のいずれも全く同程度
で、共に問題はなかった。
［発明の効果］
本発明によるアイアニングポンチは、以上説明したよう
に、超硬合金Ｄ２ポンチと同等の高度の耐摩耗性・靭性
を有するに加えて、軽量であるから製缶機械のシャフト
先端部の垂れ下がり菫が少なくポンチとダイスのアライ
メントが容易に且つ高精度に実施できる。さらに、冷却
・潤滑剤に対し、超硬合金Ｄ２よりも優れた耐食性を有
しているので、連続して長期間使用してもポンチ表面に
曇りを生じることがない。潤滑性の良い冷却・潤滑剤程
、腐食性の強いものが多いので、このことは製缶技術上
極めて有利な手段を与えるものである。また、本発明に
よるアイアニングポンチは一般的なポンチ類のうち、ア
イアニングボンｔよりも耐摩耗性、靭性に対する要求度
の低いポンチ類で、軽量化や耐食性を必要とするポンチ
類、例えば単純な絞り用ポンチ等にも適用可能である。
に、超硬合金Ｄ２ポンチと同等の高度の耐摩耗性・靭性
を有するに加えて、軽量であるから製缶機械のシャフト
先端部の垂れ下がり菫が少なくポンチとダイスのアライ
メントが容易に且つ高精度に実施できる。さらに、冷却
・潤滑剤に対し、超硬合金Ｄ２よりも優れた耐食性を有
しているので、連続して長期間使用してもポンチ表面に
曇りを生じることがない。潤滑性の良い冷却・潤滑剤程
、腐食性の強いものが多いので、このことは製缶技術上
極めて有利な手段を与えるものである。また、本発明に
よるアイアニングポンチは一般的なポンチ類のうち、ア
イアニングボンｔよりも耐摩耗性、靭性に対する要求度
の低いポンチ類で、軽量化や耐食性を必要とするポンチ
類、例えば単純な絞り用ポンチ等にも適用可能である。
第１〜４図は本発明の組成を示す線図であり、第１図は
抗折力とＮ１ｊｌの関係を示す図である。 第２図は抗折力とＭｏ２Ｃ／ＴｉＣＮの関係を示す図で
ある。 ９ｆ１１３図は抗折力とＴｉＣＮ中のＣ／（Ｃ＋Ｎ）の
関係を示す図である。 第４図はエマルジョン油中に７０℃で２週間浸漬した時
の腐食減量とサーメット中Ｃｒ量の関係を示す図である
。 第５図はアイアニング工具と成形体の関係を示す断面正
面図である。 第６図はアイアニング加工機のシャフトとシャフト先端
部に取り付けられたポンチおよびアイアニングダイス（
３枚）との位置関係を示す断面正面図である。 １：ダイス ３：カップの側壁 ２：ポンチ ４：鋼製丸棒（シャフト）。
抗折力とＮ１ｊｌの関係を示す図である。 第２図は抗折力とＭｏ２Ｃ／ＴｉＣＮの関係を示す図で
ある。 ９ｆ１１３図は抗折力とＴｉＣＮ中のＣ／（Ｃ＋Ｎ）の
関係を示す図である。 第４図はエマルジョン油中に７０℃で２週間浸漬した時
の腐食減量とサーメット中Ｃｒ量の関係を示す図である
。 第５図はアイアニング工具と成形体の関係を示す断面正
面図である。 第６図はアイアニング加工機のシャフトとシャフト先端
部に取り付けられたポンチおよびアイアニングダイス（
３枚）との位置関係を示す断面正面図である。 １：ダイス ３：カップの側壁 ２：ポンチ ４：鋼製丸棒（シャフト）。
Claims (1)
- ＴｉＣＮ−Ｍｏ＿２Ｃ−Ｎｉ−Ｃｒ系サーメットにおい
て、Ｎｉ：２０〜４０重量％、Ｍｏ＿２Ｃ／ＴｉＣＮ：
０．２〜０．５、ＴｉＣＮ中のＣ、Ｎ量Ｃ／（Ｃ＋Ｎ）
：０．５〜０．９、Ｃｒ：０．５〜１０重量％としたこ
とを特徴とするドロー・アイアニング缶成形用サーメッ
ト工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63223595A JPH0273945A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | ドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63223595A JPH0273945A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | ドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0273945A true JPH0273945A (ja) | 1990-03-13 |
Family
ID=16800635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63223595A Pending JPH0273945A (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | ドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0273945A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111500948A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-08-07 | 成都美奢锐新材料有限公司 | 一种无Co相TiCN基金属陶瓷材料及制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60258446A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 焼結合金 |
| JPS6184350A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-04-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 焼結硬質合金およびその製造方法 |
| JPS61266550A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Daijietsuto Kogyo Kk | 強靭性焼結硬質合金 |
| JPS62170452A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | Hitachi Carbide Tools Ltd | ＴｉＣＮ系サ−メツト |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP63223595A patent/JPH0273945A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| CN111500948A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-08-07 | 成都美奢锐新材料有限公司 | 一种无Co相TiCN基金属陶瓷材料及制备方法 |
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