JPH0344121B2 - - Google Patents
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- JPH0344121B2 JPH0344121B2 JP31459887A JP31459887A JPH0344121B2 JP H0344121 B2 JPH0344121 B2 JP H0344121B2 JP 31459887 A JP31459887 A JP 31459887A JP 31459887 A JP31459887 A JP 31459887A JP H0344121 B2 JPH0344121 B2 JP H0344121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- die
- pin
- twisted
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/14—Making other products
- B21C23/147—Making drill blanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ねじれ孔を有する未焼結のドリル
中間品を効率良く、高精度に成形することのでき
る押出し成形装置に関する。
中間品を効率良く、高精度に成形することのでき
る押出し成形装置に関する。
ねじれ孔付きドリルを製造する場合、ストレー
ト孔をつけたブランクを熱間でねじつてオイルホ
ールとなる孔にねじれを付与するなどの手法もあ
るが、バインダーを含む硬質合金の粉末材料を押
出し成形し、この工程でねじりを付与する方が生
産性に優れる。
ト孔をつけたブランクを熱間でねじつてオイルホ
ールとなる孔にねじれを付与するなどの手法もあ
るが、バインダーを含む硬質合金の粉末材料を押
出し成形し、この工程でねじりを付与する方が生
産性に優れる。
また、同じ押出し成形法による場合も、押出し
中に材料にねじりを加えると、ダイス通過後にね
じりを加える場合に必要なねじり装置が要らず、
孔のねじれ角も安定する。
中に材料にねじりを加えると、ダイス通過後にね
じりを加える場合に必要なねじり装置が要らず、
孔のねじれ角も安定する。
このような押出し成形装置としては、特公昭62
−107908号に開示されるものがある。
−107908号に開示されるものがある。
上記の公報に示される装置、即ち、押出しプレ
ス工具は、ノズル（ダイス）内面に設けた螺旋状
のウエブ又は溝による案内効果を利用して押出し
中の材料にねじりを与える。また、ノズル内に臨
ませた弾性ピンを、回転しながらノズルの出口に
向かう材料の流動圧によつて上記ウエブ又は溝に
平行に沿うように弾性変形させ、この状態をプレ
ス工程中に継続保持して押出し材料中にピンで形
付けしたねじれ孔を付す。
ス工具は、ノズル（ダイス）内面に設けた螺旋状
のウエブ又は溝による案内効果を利用して押出し
中の材料にねじりを与える。また、ノズル内に臨
ませた弾性ピンを、回転しながらノズルの出口に
向かう材料の流動圧によつて上記ウエブ又は溝に
平行に沿うように弾性変形させ、この状態をプレ
ス工程中に継続保持して押出し材料中にピンで形
付けしたねじれ孔を付す。
ところが、かゝる装置では、得られるねじれ孔
の位置精度、形状精度、ピツチ、平行度が狂い易
く、そのために、ドリルの強度、性能がバラツク
と云う問題があつた。
の位置精度、形状精度、ピツチ、平行度が狂い易
く、そのために、ドリルの強度、性能がバラツク
と云う問題があつた。
その原因は、押出し工程で材料のねじりを与え
る装置では、材料の各部に作用する押出し圧のバ
ラツキ傾向がより強まるのに対し、上述の装置で
は孔の成形型として弾性ピンを用いていることに
あると推測される。即ち、押出し圧のバラツキの
ために、弾性ピンが定点に安定に保持されず、押
出し中に動くことが上述の問題につながつている
と考えられる。
る装置では、材料の各部に作用する押出し圧のバ
ラツキ傾向がより強まるのに対し、上述の装置で
は孔の成形型として弾性ピンを用いていることに
あると推測される。即ち、押出し圧のバラツキの
ために、弾性ピンが定点に安定に保持されず、押
出し中に動くことが上述の問題につながつている
と考えられる。
この発明の目的は、かゝる問題点を無くすと同
時にドリル中間品の成形効果も更に高めることに
ある。
時にドリル中間品の成形効果も更に高めることに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明の押出し成形装置は、アプローチ部に
続くストレート部の穴が正多角形を原形として該
原形の各コーナーに丸味をつけた断面形状をな
し、かつ、その穴はリード角を有して終端に至る
間に90゜以上回転しているダイスと、ピン支持部
を避けた位置に押出し材料の通過孔を有するフラ
ンジと、ダイスの入口部に配置する上記フランジ
に根本端を固定し、そこから上記ストレート部の
始端近くに至る部分は径を太くして補強し、さら
にこの大径部からダイスの出口又はその近くに置
く先端まではダイスの軸心から一定の距離を保つ
て上記穴のねじれ方向と同一方向に螺旋状にねじ
れているねじれ孔成形用のピンとを具備し、上記
穴のリード角、ピンのねじれ角はダイスの出口に
向かつて徐々に増加し、かつ、ピンのねじれ角は
押出し圧によるねじれを見込んで穴のリード角よ
りも小さくしてあることを特徴とするものであ
る。
続くストレート部の穴が正多角形を原形として該
原形の各コーナーに丸味をつけた断面形状をな
し、かつ、その穴はリード角を有して終端に至る
間に90゜以上回転しているダイスと、ピン支持部
を避けた位置に押出し材料の通過孔を有するフラ
ンジと、ダイスの入口部に配置する上記フランジ
に根本端を固定し、そこから上記ストレート部の
始端近くに至る部分は径を太くして補強し、さら
にこの大径部からダイスの出口又はその近くに置
く先端まではダイスの軸心から一定の距離を保つ
て上記穴のねじれ方向と同一方向に螺旋状にねじ
れているねじれ孔成形用のピンとを具備し、上記
穴のリード角、ピンのねじれ角はダイスの出口に
向かつて徐々に増加し、かつ、ピンのねじれ角は
押出し圧によるねじれを見込んで穴のリード角よ
りも小さくしてあることを特徴とするものであ
る。
なお、押出し成形には、材料を押出すポンチ等
が必要であるが、上述のダイス、フランジ、ねじ
れ孔成形用ピンを除く装置の他の構成要素は、周
知の押出し成形装置と同じものを用いればよい。
が必要であるが、上述のダイス、フランジ、ねじ
れ孔成形用ピンを除く装置の他の構成要素は、周
知の押出し成形装置と同じものを用いればよい。
ピンの変位は根本側では僅かでも、先端側では
拡大されて大きくなる。従つて、ねじれ孔の位置
精度、形状精度、平行度を高めるには根本側の変
位量を小さくすることが重要である。
拡大されて大きくなる。従つて、ねじれ孔の位置
精度、形状精度、平行度を高めるには根本側の変
位量を小さくすることが重要である。
この発明の装置には、その要求を満たす工夫が
なされている。即ち、ダイスのストレート部と同
一方向にねじれたピンは、変位の原因となる材料
の回転方向への流動圧を受け難い。
なされている。即ち、ダイスのストレート部と同
一方向にねじれたピンは、変位の原因となる材料
の回転方向への流動圧を受け難い。
また、成形に影響のないアプローチ部でピンを
補強すれば、変位支点が先端に近づくため変位量
の拡大率が小さくなる。
補強すれば、変位支点が先端に近づくため変位量
の拡大率が小さくなる。
さらに、ダイスストレート部の穴のリード角を
始端側で弱めれば、ねじれ方向への材料流動圧が
穴の始端側ほど弱くなり、そのため、ピンに加わ
る変位方向の応力も穴の始端側ほど弱くなる。
始端側で弱めれば、ねじれ方向への材料流動圧が
穴の始端側ほど弱くなり、そのため、ピンに加わ
る変位方向の応力も穴の始端側ほど弱くなる。
これ等の相乗効果でピンの定置状態は非常に良
くなるが、押出し中に積極的に弾性変形させない
本願のピンであつても、それ自体が細いため、若
干の弾性変形による変位は避けられない。ピンの
ねじれ角を穴のリード角よりも小さくしたのは、
この弾性変形量を吸収する目的からであり、以上
の工夫によつてピンは、成形中、所定の成形点に
安定に保持される。
くなるが、押出し中に積極的に弾性変形させない
本願のピンであつても、それ自体が細いため、若
干の弾性変形による変位は避けられない。ピンの
ねじれ角を穴のリード角よりも小さくしたのは、
この弾性変形量を吸収する目的からであり、以上
の工夫によつてピンは、成形中、所定の成形点に
安定に保持される。
なお、穴のリード角が上述のように変化してい
ると、穴の始端側ほど材料に強い押出し圧がかゝ
るので、リード角が一定の穴に比べて材料の圧縮
状態が良くなり、従つて、中間品の成形効果もよ
り一層向上する。
ると、穴の始端側ほど材料に強い押出し圧がかゝ
るので、リード角が一定の穴に比べて材料の圧縮
状態が良くなり、従つて、中間品の成形効果もよ
り一層向上する。
添付図に、この発明の装置の一例を示す。図の
１はダイス、２はピン保持用のフランジ、３はね
じれ孔の成形型となるピンである。
１はダイス、２はピン保持用のフランジ、３はね
じれ孔の成形型となるピンである。
ダイス１は、アプローチ部４に続くストレート
部５を有する。そのストレート部の穴６は、断面
が正多角形を原形とし、成形品に対するクラツク
の発生を防止するためにその原形の各コーナーに
適当なアール半径の丸味をつけた角穴であり、し
かも、その穴は始端から終端に至る間に90゜以上
回転している。但し穴のリード角は長手方向に均
一ではなく、終端（出口）に行くに従つて徐々に
角度を強め、終端の角度で中間品のねじれ角を決
定するようにしてある。なお、アプローチ部４の
面の傾斜角αは10〜40゜が適当である。10゜未満で
はダイス長さが長くなるため装置構成上不利にな
る。一方、41゜以上では押出し材料に充分に圧力
がかゝらず、中間品の品質が不安定になり易い。
部５を有する。そのストレート部の穴６は、断面
が正多角形を原形とし、成形品に対するクラツク
の発生を防止するためにその原形の各コーナーに
適当なアール半径の丸味をつけた角穴であり、し
かも、その穴は始端から終端に至る間に90゜以上
回転している。但し穴のリード角は長手方向に均
一ではなく、終端（出口）に行くに従つて徐々に
角度を強め、終端の角度で中間品のねじれ角を決
定するようにしてある。なお、アプローチ部４の
面の傾斜角αは10〜40゜が適当である。10゜未満で
はダイス長さが長くなるため装置構成上不利にな
る。一方、41゜以上では押出し材料に充分に圧力
がかゝらず、中間品の品質が不安定になり易い。
フランジ２は、ダイス１の入口部の内外径に合
わせたリング状部７の中央に橋をかけてこの橋を
ピン支持部８、その両側を材料通過孔９としたも
ので、第１図に示すように、ダイス１の入口に同
軸的に配置される。
わせたリング状部７の中央に橋をかけてこの橋を
ピン支持部８、その両側を材料通過孔９としたも
ので、第１図に示すように、ダイス１の入口に同
軸的に配置される。
また、フランジ２で根本端を支持してダイス１
の穴内に臨ませるピン３は、根本側に、長さl1の
大径部１０を有する。この大径部１０は、ピンの
変形を少なくするための補強部として機能させる
ので、材料の流れを悪化させない範囲で極力径を
太くするのが望ましい。また、図のように、先端
側１１との間に段差を生じる場合には、l1をアプ
ローチ部長さl2よりも短かくするが、その大径部
を先細テーパに形成する場合には、穴６内に若干
進入する長さにしても問題はなく、補強部をより
長くしてねじれ孔の径、ピツチをより安定させる
ことが可能である。先端側１１は、中間品に付す
ねじれ孔と同一径であり、かつ、断面は円形であ
る。また、その先端側１１はダイスの中心から所
定距離を保つて穴６と同一方向にねじれている。
そのねじれ角は穴６と同様、ダイスの出口が徐々
に強まつているが、ねじれ角自体は穴６のリード
角よりも小さい。これは前述の不可避な弾性変形
量を吸収するためで、穴のリード角との角度差
は、変形後のピンが、定点にくるようにリード角
の大きさ、材料の粘度、押出し圧、中間品の径等
を考えて適宜に決定される。
の穴内に臨ませるピン３は、根本側に、長さl1の
大径部１０を有する。この大径部１０は、ピンの
変形を少なくするための補強部として機能させる
ので、材料の流れを悪化させない範囲で極力径を
太くするのが望ましい。また、図のように、先端
側１１との間に段差を生じる場合には、l1をアプ
ローチ部長さl2よりも短かくするが、その大径部
を先細テーパに形成する場合には、穴６内に若干
進入する長さにしても問題はなく、補強部をより
長くしてねじれ孔の径、ピツチをより安定させる
ことが可能である。先端側１１は、中間品に付す
ねじれ孔と同一径であり、かつ、断面は円形であ
る。また、その先端側１１はダイスの中心から所
定距離を保つて穴６と同一方向にねじれている。
そのねじれ角は穴６と同様、ダイスの出口が徐々
に強まつているが、ねじれ角自体は穴６のリード
角よりも小さい。これは前述の不可避な弾性変形
量を吸収するためで、穴のリード角との角度差
は、変形後のピンが、定点にくるようにリード角
の大きさ、材料の粘度、押出し圧、中間品の径等
を考えて適宜に決定される。
ピン３の先端位置は、ダイス出口からの後退量
が大き過ぎるとねじれ孔の寸法、形状がバラツキ
易く、逆に突出量が大き過ぎると材料の押出し抵
抗が強まるので、ダイスの出口とほゞ同位置、又
は、そこからいくぶんか前進或いは後端したとこ
ろが好ましい。
が大き過ぎるとねじれ孔の寸法、形状がバラツキ
易く、逆に突出量が大き過ぎると材料の押出し抵
抗が強まるので、ダイスの出口とほゞ同位置、又
は、そこからいくぶんか前進或いは後端したとこ
ろが好ましい。
また、そのピン３の先端面の押出し方向に対す
る垂直度が高いほどねじれ孔の真円度は良くな
る。
る垂直度が高いほどねじれ孔の真円度は良くな
る。
このほか、穴６は多角形の角数が多くなるほど
形状が内接円に近似し、中間品からドリルを作る
際の余剰個所（内接円からのはみ出し部）の研削
量が少なくなる。しかし、小径の中間品において
その角数をむやみに増加させると、クラツク防止
に必要なコーナアール半径を確保し得なくなる。
従つて、多角形の角数決定時には、この点を充分
に考慮する必要がある。例えば、内接円径が６mm
の中間品では３〜12角形が適当であつた。
形状が内接円に近似し、中間品からドリルを作る
際の余剰個所（内接円からのはみ出し部）の研削
量が少なくなる。しかし、小径の中間品において
その角数をむやみに増加させると、クラツク防止
に必要なコーナアール半径を確保し得なくなる。
従つて、多角形の角数決定時には、この点を充分
に考慮する必要がある。例えば、内接円径が６mm
の中間品では３〜12角形が適当であつた。
また、ストレート部５は中間品に所定のねじれ
角を付与するに充分な長さにする必要があるが、
この寸法は同じ６mmの中間品においては20mm以上
が好ましかつた。
角を付与するに充分な長さにする必要があるが、
この寸法は同じ６mmの中間品においては20mm以上
が好ましかつた。
さらに、ピン３の先端位置のダイス出口からの
突出量、又は後退量は、ピンの材量に高速度鋼を
用いて先の６mmの中間品を得る場合、10mmが限度
であり、そのピンの大径部１０の太さも、６mmの
中間品では材料の流動性の面で先端側１１の径の
４倍が限度であつた。
突出量、又は後退量は、ピンの材量に高速度鋼を
用いて先の６mmの中間品を得る場合、10mmが限度
であり、そのピンの大径部１０の太さも、６mmの
中間品では材料の流動性の面で先端側１１の径の
４倍が限度であつた。
なお、この発明の装置で成形する中間品の材料
は、所望の合金粉末に油分を含むバインダーを所
定の比率で混合し、これを充分に混練して、適切
な粘度、潤滑性を付与したものを用いる。材料の
粘度、潤滑性が不足すると、これに起因した製品
の品質不良が発生する。
は、所望の合金粉末に油分を含むバインダーを所
定の比率で混合し、これを充分に混練して、適切
な粘度、潤滑性を付与したものを用いる。材料の
粘度、潤滑性が不足すると、これに起因した製品
の品質不良が発生する。
以上のように、この発明の装置は、ダイススト
レート部のリード角、ピンのねじれ角を出口に向
かつて強くし、また、ピンは根本を補強し、さら
に、そのねじれ角を穴のリード角よりも不可避の
変形量を見込んで小さくすることより、材料の流
動圧に起因した材料押出し中のピンの変位、変形
を防止したものであるから、中間品に付されるね
じれ孔の寸法精度、形状精度、ピツチ、平行度が
非常に良くなり、また、中間品全体の成形効果も
高まり、この中間品を使つて得られるねじれ孔付
きドリルの品質安定化、性能向上につながると云
う効果がある。
レート部のリード角、ピンのねじれ角を出口に向
かつて強くし、また、ピンは根本を補強し、さら
に、そのねじれ角を穴のリード角よりも不可避の
変形量を見込んで小さくすることより、材料の流
動圧に起因した材料押出し中のピンの変位、変形
を防止したものであるから、中間品に付されるね
じれ孔の寸法精度、形状精度、ピツチ、平行度が
非常に良くなり、また、中間品全体の成形効果も
高まり、この中間品を使つて得られるねじれ孔付
きドリルの品質安定化、性能向上につながると云
う効果がある。
第１図はこの発明の装置の一例を示す断面図、
第２図はダイスのみの断面図、第３図はダイスの
出口側の端面図、第４図はフランジとピンを一体
化して示す斜視図である。 １……ダイス、２……フランジ、３……ピン、
４……アプローチ部、５……ストレート部、６…
…穴、８……ピン支持部、９……材料通過孔、１
０……ピンの大径部、１１……ピンの先端側。
第２図はダイスのみの断面図、第３図はダイスの
出口側の端面図、第４図はフランジとピンを一体
化して示す斜視図である。 １……ダイス、２……フランジ、３……ピン、
４……アプローチ部、５……ストレート部、６…
…穴、８……ピン支持部、９……材料通過孔、１
０……ピンの大径部、１１……ピンの先端側。
Claims (1)
- １ バインダーを含む硬質合金の粉末材料を押出
し成形して未焼結のねじれ孔付きドリル中間品を
得る装置であつて、アプローチ部に続くストレー
ト部の穴が正多角形を原形として該原形の各コー
ナーに丸味をつけた断面形状をなし、かつ、その
穴はリード角を有して終端に至る間に90゜以上回
転しているダイスと、ピン支持部を避けた位置に
押出し材料の通過孔を有するフランジと、ダイス
の入口部に配置する上記フランジに根本端を固定
し、そこから上記ストレート部の始端近くに至る
部分は径を太くして補強し、さらにこの大径部か
らダイスの出口又はその近くに置く先端まではダ
イスの軸心から一定の距離を保つて上記穴のねじ
れ方向と同一方向に螺旋状にねじれているねじれ
孔成形用のピンとを具備し、上記穴のリード角、
ピンのねじれ角はダイスの出口に向かつて徐々に
増加し、かつ、ピンのねじれ角は押出し圧による
ねじれを見込んで穴のリード角よりも小さくして
あることを特徴とするねじれ孔付きドリル中間品
の押出し成形装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31459887A JPH01156405A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ねじれ孔付きドリル中間品の押出し成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31459887A JPH01156405A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ねじれ孔付きドリル中間品の押出し成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156405A JPH01156405A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH0344121B2 true JPH0344121B2 (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=18055225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31459887A Granted JPH01156405A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | ねじれ孔付きドリル中間品の押出し成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01156405A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4120165C2 (de) * | 1990-07-05 | 1995-01-26 | Friedrichs Konrad Kg | Strangpreßwerkzeug zur Herstellung eines Hartmetall- oder Keramikstabes |
| JPH05117717A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-14 | Kobe Steel Ltd | 螺旋孔を有する棒状部材の押出成形方法及び装置 |
| US5342189A (en) * | 1992-10-01 | 1994-08-30 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | Extrusion dies |
| DE10229325B4 (de) * | 2002-06-29 | 2005-06-09 | Arno Friedrichs | Strangpresswerkzeug zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehenden zylindrischen Körpers |
| DE10229326A1 (de) * | 2002-06-29 | 2004-01-29 | Arno Friedrichs | Strangpresswerkzeug zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehenden zylindrischen Körpers |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP31459887A patent/JPH01156405A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01156405A (ja) | 1989-06-20 |
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