JPH03161124A - 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

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JPH03161124A
JPH03161124A JP1296182A JP29618289A JPH03161124A JP H03161124 A JPH03161124 A JP H03161124A JP 1296182 A JP1296182 A JP 1296182A JP 29618289 A JP29618289 A JP 29618289A JP H03161124 A JPH03161124 A JP H03161124A
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JP
Japan
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ironing
ticn
punch
cermet
tan
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JP1296182A
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Hiroshi Ouchi
大内 啓史
Yoshio Uchiyama
義夫 内山
Masakatsu Yamane
正勝 山根
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Toyo Kohan Co Ltd
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Toyo Kohan Co Ltd
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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】 〔産盤上の利用分野〕 本発明はドロー・アイアニング缶或形用サーメット工具
};関し、さらに詳しくは、ドローイング( Draw
ing )一アイアニング( Ironing )缶,
即ちDI缶或形用の,耐摩耗性,籾性}二優れ、且つ軽
置で耐食性に優れたアイアニングボンf(二関する。
〔従来の技術〕
従来,アイアニングボンデ用材料としては、JIS  
H5501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t96含むWC−Co系超硬合金
である。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来汎用されている超硬合金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。
その−は、比重が1 5 g/一と極めて重いことであ
り、七の二は、耐食性が劣ることである。
DI缶の戊形はブリキ、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ク
プに或形後(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lとポンテ2を用いて、エマルジ冒ン油のよう
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、その厚さを域少させる(アイアニング>re
.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
る戒形法であるが、これは極めて過酷な盟性加工で、摩
擦力、曲げ、衝撃力がかかるため,これに使用するボン
テは高度の耐摩耗性と靭性を必要とする。
またアイアニングポンチ用材料としては,以下の理由に
より比重の小さい軽敬で、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図のごとくボンy−2が長さ
1ml2L上のM裂丸棒(シャフト4)の先端部{: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30%の板厚礒少率で3段階のアイア
ニング加工が施される。
この時、ボンf2と3枚のダイス1の中心軸が1μのレ
ベルで高精度(=一致していなければ、ボンテとダイス
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(;ボンチ2が取り付けられると、
ボンテの重眼{;応じてシャフト4の先端部が垂れ下が
り、νヤ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
ポンチの重歇が重ければ重いほどアライメントに手間収
り、製缶精度も低下するので、ボンテは軽量であること
がatしい。
また、アイアニング或形に用いられる冷却・潤滑剤は腐
食性の強いエマルジ盲ン油であって、アイアニングポン
チにはステンレス鋼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  H5501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1 
5 g/cm3と極めて重い材料であって,また, C
oがエマルジ冒ン油によって腐食され易<、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。ヰ重がより小さく、耐食
性がより優れ、且つ十分な耐4!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、生産機に取り付けたときのシャフト
の垂れ下がり量が少なく、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な有する,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〕
上記の目的を達戊するためI二,本発明C二よるアイア
ニングポンチは,その素材として、Ni : 2 0〜
40重徽%、Mo2C/TiCN : 0. 2〜Q,
 5 、TiCN中のC, N@C/ (C+N) :
 0.5〜0.9、TaN:5〜30重q%であるT 
iCN −Mo2C −TaN −Ni  系サーメッ
トを使用するものである。
本発明者等は、先に特願昭63−223595において
、ドロー・アイアニング缶或形用工具材料とLで好適な
T iCN −Mo2C −Ni−Or系サーメットを
開示したが、七の後多くの元素.化合物{=ついて、同
等の効果を有するものを探索した結果、Crl:′e換
してTaNを使用することにより、先願昭63−223
595と同等の効果が得られることを新た{二発見した
ものである。
本発明サーメットの比重は約7. 5 g /am3で
あり、超硬合金D2の5096の重暖しかなく、十分;
: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TaNを添加したことを特徴としてお?、こ
れにより十分な耐食性を有するものである。
また. Ni, Mo2C, 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
に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【=切削工具として汎用されており、
七の組成はNi:7〜16%を有するTiCN一Mo2
C  Ni系サーメットであるが、これらは靭性が不足
するため、過酷なアイア二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が、かりに、Nlffiを2
0%以上としたTiCN −Mo■C−Ni系ナーメ,
トな用いても、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+:オi+ル&本All戊+:−、WC. Ta
C, NbC,ZrC, VC, Co.人l等を、軽
量化と靭性な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、本発明の目的を達或する
手段として使用することができる。
次1;、本発明における成分限定理由1二ついて記述す
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{;含有させる元素であるが、20重量%未満では前
記粒子間のバインダーとしてのNiiiが不足し抗折力
が低下する。一方4096を超えるとNi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,Nttは20〜40重盪%とした。
Mo2Cは11粒子周辺{二、いわゆる周辺組織を形或
して、TiCNとNiとの濡れ性を改善するため(:含
有させる戚分であるが,’rtcNt:一対する相対量
としてMo2C/T iCN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MO2
C lN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MozC量は, M
o2C /TiCN10. 2〜0. 5とした。
TiCN中のC,N量(二ついては、C/(C+N)が
0. 5以下ではN量が過大となり、焼結中にN2ガス
を発生し、このため焼結体中喀;空孔な生じ十分な抗折
力が得られない。一方この比が0. 9以上ではN値が
不足するため、粒或長が促進され、硬度・抗折力とも(
;低下するので好ましくない。従ってC/(C+N)の
値は0. 5〜0. 9とした。
TaNは周辺組織およびNi中に固溶して耐食性を向上
させるが、5重盪%未満では七の効果を十分期待できず
、一方30重量%を超えると、Ti, Ta,Moを含
む複炭窒化物の析出置が増し抗折力が低下する。従って
TaN @は5〜30重量96とした。
以下本発明を実権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−
E5種類のサーメットを用いてアイアニングボンテを作
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rW坂のアルミニウムDI缶用エマルジ嘗ン
油を用いた。製缶速度約200缶/分で、板厚0. 3
 4 mmのアルミニウム板より直径約65mmで缶側
壁厚が0.13asの缶ビール用空缶を製造した。
第 l 表 B, C一本発明サーメットボンテ 第 2 表 B, C−本発明サーメットポンチ ポンチの重量は%サーメットボンfA−Bが約3. 2
 klであり,超硬合金D2ボンテは6. 4 k,,
であった。ポンチをシャフト(;取り付けたときのνヤ
フト先端部の垂れ下がり社は超硬合金D2の場合100
μ:;対し,+−メットボンテ人〜Eの場合,いずれも
50μと、超硬合金D2ボンテの1/2であり、ボンテ
とダイスのアライメントは極めて容易であり,且つより
精度良く実施できた。
サーメットポンチ人,D,Eは,使用直後電: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。本発明サーメットボンテB,Cおよび超硬合金D
2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;;よ
る腐食のため、ポンチ表面:;曇りを生じ再研磨の必要
が生じた。しかし本発明サーメプト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、本発明ナー
メクトB,Cおよび超峡合金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{=よるアイアニングボンテは、以上説明したよ
うに、超硬合金D2ボンテと同等の高度の耐摩耗性・靭
性を有する(;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量が少なくボンテとダイスのア
ライメントが容易に且つ高精度(二実権できる。さら(
=、冷却・潤滑剤(二対し、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ボ
ンテ表面(=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
は製缶技術土橋めで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ボンテ
類のうち、アイアニングポンチよりも耐摩耗性、籾性{
二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(:も
適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明の組成を示す線図であり、第1図は
エマルジ口ン油中{=70℃で2週間浸漬した時の腐食
減量とチーノット中TaN量の関係を示す図である。 第2図は抗折力とNillの関係を示す図である。 第3図は抗折力とMo2C / T i C Nの関係
を示す図である。 第4図は抗折力とTiCN中のC/(C+N)の関係を
示す図である。 第5図はアイアニング工具と戊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ノト先端
部1二取り付けられたボンデ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:ボンチ    4:鋼製丸棒(Vヤフト)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  TiCN−Mo_2C−TaN−Ni系サーメットに
    おいて、Ni:20〜40重量%、Mo_2C/TiC
    N:0.2〜0.5、TiCN中のC、N量C/(C+
    N):0.5〜0.9、TaN:5〜30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。
JP1296182A 1989-11-16 1989-11-16 ドロー・アイアニング缶成形用サーメット工具 Expired - Fee Related JPH0755344B2 (ja)

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