JPH07178604A - Tool material, tool and method of manufacturing tool - Google Patents
Tool material, tool and method of manufacturing toolInfo
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- JPH07178604A JPH07178604A JP32157493A JP32157493A JPH07178604A JP H07178604 A JPH07178604 A JP H07178604A JP 32157493 A JP32157493 A JP 32157493A JP 32157493 A JP32157493 A JP 32157493A JP H07178604 A JPH07178604 A JP H07178604A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、工具材、工具及び工具
の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool material, a tool and a method for manufacturing the tool.
【0002】[0002]
【従来の技術】旋盤、フライス盤、ブローチ盤、ホブ盤
などの歯切盤、などの工作機械で使用される工具には、
高硬度性が必要なため、高速度工具鋼(以下、ハイスと
呼ぶ)や合金工具鋼、などの工具用合金鋼などが良く用
いられている。2. Description of the Related Art Tools used in machine tools such as lathes, milling machines, broaching machines, hobbing machines and other gear cutting machines,
Since high hardness is required, alloy steel for tools such as high speed tool steel (hereinafter referred to as HSS) and alloy tool steel are often used.
【0003】このような金属材料を用いた工具材の製造
方法を図12に基づいて説明する。高周波加熱溶解炉5
1で所定の組成比に溶解調整された溶湯31をアトマイ
ズ装置52のタンディッシュ52aへ注湯し、アトマイ
ズ装置52内へ送り込むようノズル52bへ流し込みな
がらノズル52bへ窒素ガス21を吹き込んで、ノズル
52bから流し出される溶湯31を分散、固化して、粒
状の金属粉末32を得る。A method of manufacturing a tool material using such a metal material will be described with reference to FIG. High frequency heating and melting furnace 5
The molten metal 31 adjusted to have a predetermined composition ratio by 1 is poured into the tundish 52a of the atomizing device 52, and the nitrogen gas 21 is blown into the nozzle 52b while being fed into the atomizing device 52, and the nitrogen gas 21 is blown into the nozzle 52b. The molten metal 31 poured out from is dispersed and solidified to obtain a granular metal powder 32.
【0004】アトマイズ装置52内に堆積し、捕集容器
53に集められた金属粉末32を円筒容器22内へ充て
ん、密封して熱間静圧プレス(以下、HIPと呼ぶ)5
4内へ挿入、密閉し、アルゴンガス23をHIP54内
へ送り込むと共に、ヒータ54aを作動させ、円筒容器
22を加圧、加熱することにより、金属粉末32を焼結
して金属塊33を得る。The metal powder 32 accumulated in the atomizing device 52 and collected in the collecting container 53 is filled in the cylindrical container 22 and hermetically sealed and hot isostatic press (hereinafter referred to as HIP) 5
4 is sealed and sealed, the argon gas 23 is fed into the HIP 54, and the heater 54a is operated to pressurize and heat the cylindrical container 22 to sinter the metal powder 32 and obtain a metal block 33.
【0005】焼結終了後、HIP54から取り出した円
筒容器22を切削除去して金属塊33を露出し、鍛造機
55や圧延機56により、金属塊33を角棒、丸棒、円
板、など各種形状の工具材34に成形する。After the completion of sintering, the cylindrical container 22 taken out from the HIP 54 is cut and removed to expose the metal ingot 33, and the metal ingot 33 is processed into a square bar, a round bar, a disc, etc. by a forging machine 55 or a rolling machine 56. The tool material 34 having various shapes is formed.
【0006】このような各種形状の工具材34を切削加
工することにより、図13〜15に示すような、一体ホ
ブ41、シャンク形のピニオン42、ベル形のピニオン
43、などの各種の工具を製造するのである。By cutting the tool material 34 having various shapes as described above, various tools such as an integral hob 41, a shank type pinion 42, and a bell type pinion 43 as shown in FIGS. It is manufactured.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うな工具材、工具及び工具材の製造方法には、以下のよ
うな問題点があった。 工具材34は、工具用合金鋼などの高硬度性を有す
る金属材料を用いているため、工具材34の切削加工性
が非常に悪く、加工作業に多大な時間を要してしまうだ
けでなく、工具材34の加工用の工具の摩耗が激しく、
工具材34の加工用の工具を頻繁に交換しなければなら
ない。 工具用合金鋼などは、じん性が低いため、一体ホブ
41やベル型のピニオン43などのような、外径に対す
る全長の比があまり大きくない工具を工具材34から製
造したり、製造したこれらのような工具を使用したりす
る場合には、特に問題は生じないが、丸ブローチや角ブ
ローチなどのような、外径に対する全長の比が大きい工
具を工具材34から製造したり、製造したこれらの工具
を使用したりする場合には、工具材34やこれらの工具
に曲げ荷重などが作用してしまうと、工具材34やこれ
らの工具が折損してしまう場合がある。 高価な工具用合金鋼などを使用した工具材34を約
50%近くも切削除去して各種の工具を製造しているた
め、工具材34が高価なだけでなく、製造された工具も
非常に高価なものとなっている。However, the above-mentioned tool material, the tool and the method for manufacturing the tool material have the following problems. Since the tool material 34 uses a metal material having a high hardness such as an alloy steel for tools, the machinability of the tool material 34 is very poor, and not only a great amount of time is required for the machining work. The wear of the tool for processing the tool material 34 is severe,
The tools for machining the tool material 34 must be changed frequently. Since alloy steel for tools has low toughness, tools such as the integral hob 41 and the bell-shaped pinion 43 that do not have a large ratio of overall length to outer diameter are manufactured from the tool material 34, or those manufactured When using a tool such as, there is no particular problem, but a tool such as a round broach or a square broach having a large ratio of the total length to the outer diameter is manufactured or manufactured from the tool material 34. When these tools are used, if a bending load or the like acts on the tool material 34 or these tools, the tool material 34 or these tools may be broken. Not only the tool material 34 is expensive, but also the manufactured tool is very expensive because the tool material 34 using expensive alloy steel for tools is cut and removed by about 50% to manufacture various tools. It is expensive.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ため、本発明による工具材は、内部に高じん性を有する
金属材料が設けられ且つ外部に高硬度性を有する金属材
料が設けられてなるのである。In order to solve the above-mentioned problems, the tool material according to the present invention is provided with a metal material having high toughness inside and a metal material having high hardness outside. It will be.
【0009】また、内部に高硬度性を有する金属材料が
設けられ且つ外部に高じん性を有する金属材料が設けら
れてなる工具材でも良い。Further, a tool material in which a metal material having high hardness is provided inside and a metal material having high toughness is provided outside may be used.
【0010】また、最内部と最外部とに高じん性を有す
る金属材料が設けられ且つ最内部と最外部との間に高硬
度性を有する金属材料が設けられてなる工具材でも良
い。Further, a tool material in which a metal material having high toughness is provided on the innermost and outermost portions and a metal material having high hardness is provided between the innermost and outermost portions may be used.
【0011】一方、本発明による工具は、高じん性を有
する金属材料からなる胴体部と、前記胴体部の外周に設
けられ且つ高硬度性を有する金属材料からなる刃部とを
備たのである。On the other hand, the tool according to the present invention comprises a body portion made of a metal material having high toughness, and a blade portion provided on the outer periphery of the body portion and made of a metal material having high hardness. .
【0012】また、内部に外部と連通する中空部が形成
され且つ高じん性を有する金属材料からなる胴体部と、
前記胴体部の前記中空部の周壁に設けられ且つ高硬度性
を有する金属材料からなる刃部とを備えてなる工具材で
も良い。Further, a body portion formed of a metal material having a high toughness and having a hollow portion formed therein to communicate with the outside,
A tool material may be provided which is provided on the peripheral wall of the hollow portion of the body portion and includes a blade portion made of a metal material having high hardness.
【0013】一方、本発明による工具の製造方法は、高
硬度性を有する金属材料を焼結もしくは熱間展伸加工す
ることにより高じん性を有する金属材料の周囲に一体的
に結合させた後、切削加工することにより外側に刃部を
形成するのである。On the other hand, in the method for manufacturing a tool according to the present invention, after the metal material having high hardness is sintered or hot-expanded to be integrally bonded to the periphery of the metal material having high toughness. The blade is formed on the outside by cutting.
【0014】また、高じん性を有する金属材料を焼結も
しくは熱間展伸加工することにより高硬度性を有する金
属材料の周囲に一体的に結合させた後、切削加工するこ
とにより内側に刃部を形成しても良い。Further, a metal material having a high toughness is sintered or hot-expanded to be integrally bonded to the periphery of the metal material having a high hardness, and then the metal material having a high hardness is cut to form an inner blade. You may form a part.
【0015】また、高じん性を有する金属材料の周囲に
高硬度性を有する金属材料を設けたものの周囲に高じん
性を有する金属材料を設け、これを焼結もしくは熱間展
伸加工することにより一体的に結合させた後、切削加工
することにより内側に刃部を形成すると共に外側に胴体
部を形成しても良い。Further, a metal material having high hardness is provided around a metal material having high toughness, a metal material having high toughness is provided around the metal material, and the metal material is sintered or hot drawn. Then, the blade portion may be formed on the inner side and the body portion may be formed on the outer side by performing a cutting process.
【0016】[0016]
【作用】前述した構成による工具材では、内部に高じん
性を有する金属材料を設け、外部に高硬度性を有する金
属材料を設けたので、工具材に使用される高硬度性を有
する金属材料が減少すると共に、工具材のじん性が高く
なる。さらに、高じん性を有する金属材料は、高硬度性
を有する金属材料よりも切削しやすいので、中ぐり加工
が容易となる。In the tool material having the above-mentioned structure, the metal material having high toughness is provided inside and the metal material having high hardness is provided outside, so that the metal material having high hardness used for the tool material is provided. And the toughness of the tool material increases. Furthermore, since a metal material having high toughness is easier to cut than a metal material having high hardness, boring is facilitated.
【0017】また、外部に高じん性を有する金属材料を
設け、内部に高硬度性を有する金属材料を設けると、上
記の工具材と同様に、工具材に使用される高硬度性を有
する金属材料が減少すると共に、工具材のじん性が高く
なる。なお、この場合には、外部の切削加工が容易にな
る。When a metal material having a high toughness is provided outside and a metal material having a high hardness is provided inside, a metal having a high hardness used for the tool material is used as in the above tool material. As the material decreases, the toughness of the tool material increases. In this case, external cutting work becomes easy.
【0018】また、最内部と最外部とに高じん性を有す
る金属材料を設け、最内部と最外部との間に高硬度性を
有する金属材料を設けると、上記の工具材よりも、工具
材に使用される高硬度性を有する金属材料がさらに減少
すると共に、工具のじん性が高くなるだけでなく、中ぐ
り加工や外部の切削加工も容易となる。Further, when a metal material having high toughness is provided at the innermost and outermost portions and a metal material having high hardness is provided between the innermost portion and the outermost portion, the tool material is more than the above tool material. The metal material having high hardness used for the material is further reduced, and not only the toughness of the tool is increased, but also boring and external cutting are facilitated.
【0019】一方、前述した構成による工具では、高じ
ん性を有する金属材料からなる胴体部の外周に高硬度性
を有する金属材料からなる刃部を設けたので、工具に使
用される高硬度性を有する金属材料が減少すると共に、
工具のじん性が高くなる。On the other hand, in the tool having the above-mentioned structure, since the blade portion made of the metal material having high hardness is provided on the outer periphery of the body portion made of the metal material having high toughness, the high hardness used in the tool is obtained. With the decrease of metal materials having
Tool toughness increases.
【0020】また、高じん性を有する金属材料からなる
胴体部の中空部に高硬度性を有する金属材料からなる刃
部を設けても、上記の工具と同様な作用が得られる。Further, even if a blade portion made of a metal material having a high hardness is provided in the hollow portion of the body portion made of a metal material having a high toughness, the same operation as that of the above tool can be obtained.
【0021】一方、前述した構成による工具の製造方法
では、高硬度性を有する金属材料を高じん性を有する金
属材料の周囲に一体的に結合させた後、外側に刃部を形
成し、内側に胴体部を形成するので、刃部は、高硬度性
を有する金属材料となり、胴体部は、高じん性を有する
金属材料となる。On the other hand, in the method of manufacturing a tool having the above-mentioned structure, a metal material having high hardness is integrally bonded to the periphery of the metal material having high toughness, and then a blade portion is formed on the outer side, and an inner portion is formed. Since the body portion is formed on the blade, the blade portion is made of a metal material having high hardness, and the body portion is made of a metal material having high toughness.
【0022】また、高じん性を有する金属材料を高硬度
性を有する金属材料の周囲に一体的に結合させた後、内
側に刃部を形成し、外側に胴体部を形成すれば、刃部
は、高硬度性を有する金属材料となり、胴体部は、高じ
ん性を有する金属材料となる。If a metal material having high toughness is integrally bonded around a metal material having high hardness, a blade portion is formed inside and a body portion is formed outside, the blade portion is formed. Is a metallic material having high hardness, and the body is a metallic material having high toughness.
【0023】また、高じん性を有する金属材料の周囲に
高硬度性を有する金属材料を設けたものの周囲に高じん
性を有する金属材料を設け、これを一体的に結合させた
後、内側に刃部を形成すると共に外側に胴体部を形成す
れば、刃部は、高硬度性を有する金属材料となり、胴体
部は、高じん性を有する金属材料となる。Further, a metal material having high hardness is provided around the metal material having high toughness, a metal material having high toughness is provided around the metal material, and the metal material having high toughness is integrally bonded, and thereafter, the metal material having high toughness is integrally formed. When the blade portion is formed and the body portion is formed on the outer side, the blade portion is made of a metal material having high hardness, and the body portion is made of a metal material having high toughness.
【0024】[0024]
【実施例】本発明による工具材、工具及び工具の製造方
法の第一番目の実施例を図1〜5に基づいて説明する。
なお、図1は、その工具材の断面図、図2は、その工具
の一実施例である一体ホブの断面図、図3は、その工具
の一実施例であるシャンク形のピニオンの断面図、図4
は、その工具の一実施例であるベル形のピニオンの断面
図、図5は、その工具の製造フロー図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a tool material, a tool and a method for manufacturing a tool according to the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a cross-sectional view of the tool material, FIG. 2 is a cross-sectional view of an integral hob that is an example of the tool, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a shank-shaped pinion that is an example of the tool. , Fig. 4
FIG. 5 is a sectional view of a bell-shaped pinion that is an example of the tool, and FIG. 5 is a manufacturing flow chart of the tool.
【0025】図5に示すように、高周波加熱溶解炉51
で金属材料を所定の組成比に溶解調整した後、アトマイ
ズ装置52で粒化させることにより、高硬度性を有する
金属材料であるJISG4403に規定されたハイスS
KH57(1.3C−4Cr−3.5Mo−10W−
3.5V−10Co)の金属粉末1aを製造する。As shown in FIG. 5, a high frequency heating and melting furnace 51
After the metal material is melt-adjusted to a predetermined composition ratio by means of an atomizing device 52, it is granulated to form a high hardness metal material such as HSS S stipulated in JIS G4403.
KH57 (1.3C-4Cr-3.5Mo-10W-
The metal powder 1a of 3.5V-10Co) is manufactured.
【0026】一方、JISG3429に規定された高圧
ガス容器用継目無鋼管STH−11(0.4C−1.5
Mn)製の円筒容器(外径200mm、板厚4mm、長
さ1500mm)22内に、高じん性を有する金属材料
であるJISG4311に規定された耐熱鋼棒SUH3
(0.4C−2Si−11Cr−1Mo)製の丸棒(直
径125mm、長さ1500mm)2aを同軸をなすよ
うに挿入する。On the other hand, a seamless steel pipe STH-11 (0.4C-1.5) for a high pressure gas container specified in JIS G3429.
(Mn) cylindrical container (outer diameter 200 mm, plate thickness 4 mm, length 1500 mm) 22 in a heat resistant steel rod SUH3 defined in JIS G4311, which is a metal material having high toughness.
A round bar (diameter 125 mm, length 1500 mm) 2a made of (0.4C-2Si-11Cr-1Mo) is inserted coaxially.
【0027】円筒容器22と丸棒2aとの隙間に金属粉
末1aを充てんし、円筒容器22を密閉して、HIP5
4により、1200℃、1500気圧の条件下で焼結し
た後、円筒容器22を外周から5.5mmまで切削除去
して、外径180mmの円柱状の金属塊3aを得る。こ
の金属塊3aを上下一対の半円形溝付ロールの圧延機5
6で熱間圧延することにより、外径80mmの円柱状の
工具材4aを製造する。The gap between the cylindrical container 22 and the round bar 2a is filled with the metal powder 1a, and the cylindrical container 22 is hermetically sealed to obtain the HIP5.
4, after sintering under the conditions of 1200 ° C. and 1500 atm, the cylindrical container 22 is cut and removed from the outer periphery to 5.5 mm to obtain a cylindrical metal block 3a having an outer diameter of 180 mm. This metal block 3a is rolled into a pair of upper and lower semi-circular grooved rolls 5
By hot rolling at 6, a cylindrical tool material 4a having an outer diameter of 80 mm is manufactured.
【0028】つまり、工具材4aは、図1に示すよう
に、高じん性を有する安価な鋼層2の外周に高硬度性を
有する高価なハイス層1が一体的に設けられるので、工
具材4aは、高価なハイスの使用量が大幅に低減し、コ
ストが低下するばかりでなく、工具材4aのじん性も大
幅に向上し、曲げ応力に対しても折損することがなくな
るのである。また、鋼層2の硬度(通常、HB160〜
200)は、ハイス層1の硬度(通常、HB:210〜
250)よりも低いので、中ぐり加工などの切削加工が
非常に容易となり、切削加工時間が大幅に短縮(中ぐり
加工で約40%減少)されると共に、工具材4aの加工
用の工具の摩耗も大幅に減少し、加工用の工具の交換頻
度が大幅に低減するのである。That is, in the tool material 4a, as shown in FIG. 1, an inexpensive steel layer 2 having high toughness is integrally provided with an expensive high-speed steel layer 1 having high hardness, so that the tool material 4a is integrally formed. In the case of 4a, not only the amount of expensive high-speed steel used is greatly reduced and the cost is lowered, but also the toughness of the tool material 4a is significantly improved and it is not broken even by bending stress. Further, the hardness of the steel layer 2 (usually HB160-
200) is the hardness of the HSS layer 1 (usually HB: 210-210).
Since it is lower than 250), cutting such as boring becomes very easy, the cutting time is greatly shortened (about 40% reduction in boring), and Wear is also greatly reduced, and the frequency of exchanging tools for machining is greatly reduced.
【0029】このような工具材4aを切削して荒加工
し、熱処理炉により、高圧窒素ガス雰囲気下で1195
℃の焼入れを行い、550℃の焼戻しを3回行った後、
研摩仕上げすることにより、図2〜4に示すような、胴
部11a〜13aが高じん性を有し、刃部11b〜13
bが高硬度性を有する一体ホブ11、シャンク形のピニ
オン12、ベル形のピニオン13、などの各種工具が製
造されるのである。The tool material 4a as described above is cut and rough-processed, and it is subjected to a heat treatment furnace in a high pressure nitrogen gas atmosphere at 1195.
After quenching at ℃ 3 and tempering at 550 ℃ 3 times,
By polishing finish, the body parts 11a to 13a have high toughness and the blade parts 11b to 13 as shown in FIGS.
Various tools such as an integral hob 11 having a high hardness b, a shank type pinion 12, and a bell type pinion 13 are manufactured.
【0030】これにより、高価なハイスは、刃部11b
〜13bだけに用いられ、また、切削除去される大部分
は、安価な丸棒2aなので、これら工具11〜13のコ
ストは、大幅に低減し、高価なハイスを有効に使用する
ことができるのである。As a result, the expensive high-speed steel is provided with the blade portion 11b.
The cost of these tools 11 to 13 is greatly reduced, and expensive high speed steel can be effectively used because most of them are used for only ~ 13b and are cut and removed. is there.
【0031】また、工具材4aを用いて、例えば、丸ブ
ローチなどのような、外径に対する全長の比が大きい工
具を製造しようとしても、前述したように、鋼層2が高
じん性を有するので、工具材4aは、曲げ応力に対して
も折損せず、さらに、工具材4aから製造されたこのよ
うな工具も、使用途中で折損するようなことがないので
ある。Further, even if an attempt is made to manufacture a tool having a large ratio of overall length to outer diameter, such as a round broach, by using the tool material 4a, the steel layer 2 has high toughness as described above. Therefore, the tool material 4a does not break even when subjected to bending stress, and such a tool manufactured from the tool material 4a does not break during use.
【0032】このような工具11〜13は、ハイスのみ
を用いて製造した従来の工具と比較しても、刃部11a
〜13aの硬さや、熱処理時の歪変形量などに全く差異
がなく、各工作機械で何ら問題なく使用することができ
るのである。なお、工具材4aのハイス層1と鋼層2と
の寸法比は、圧延前の金属塊3aのハイス層1と鋼層2
との寸法比とほとんど変わらないので、工具の仕様に合
わせた工具材のハイス層や鋼層の寸法が容易に得られる
のである。Such tools 11 to 13 have blade portions 11a even when compared with conventional tools manufactured using only high speed steel.
There is no difference in the hardness of 13a or the amount of strain deformation during heat treatment, and it can be used in each machine tool without any problem. In addition, the dimensional ratio of the high speed layer 1 and the steel layer 2 of the tool material 4a is the high speed layer 1 and the steel layer 2 of the metal ingot 3a before rolling.
Since it is almost the same as the dimensional ratio with, it is easy to obtain the dimensions of the HSS layer and steel layer of the tool material that match the specifications of the tool.
【0033】本発明による工具材及び工具の製造方法の
第二番目の実施例を図6、7に基づいて説明する。但
し、前述した実施例と同様な部分には、同一の符号を付
けて、その説明を省略する。なお、図6は、その工具材
の断面図、図7は、その工具の製造フロー図である。A second embodiment of the tool material and tool manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. However, the same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 6 is a sectional view of the tool material, and FIG. 7 is a manufacturing flow chart of the tool.
【0034】図7に示すように、円筒容器22内に丸棒
2aと同様な材質の厚肉鋼管製の円筒(外径125m
m、内径55mm、長さ1500mm)2bを同軸をな
すように挿入する。円筒2b内に金属粉末1aが入り込
まないよう円筒容器22と円筒2bとの間に金属粉末1
aを充てんする。以下、前述した実施例と同様な操作を
することにより、外径80mm、内径25mmの円筒状
の工具材4bが製造され、前述した実施例と同様に加工
することにより、工具11〜13が製造されるのであ
る。As shown in FIG. 7, a cylinder made of a thick-walled steel pipe having the same material as the round bar 2a (outer diameter 125 m
m, inner diameter 55 mm, length 1500 mm) 2b are inserted coaxially. The metal powder 1 is placed between the cylindrical container 22 and the cylinder 2b so that the metal powder 1a does not enter the cylinder 2b.
Fill a. Hereinafter, a cylindrical tool material 4b having an outer diameter of 80 mm and an inner diameter of 25 mm is manufactured by performing the same operation as in the above-described embodiment, and the tools 11 to 13 are manufactured by processing in the same manner as in the above-described embodiment. Is done.
【0035】つまり、工具材4bは、図6に示すよう
に、鋼層2の内部に同軸をなす穴部9が形成されるの
で、工具材4bを用いて、前述した実施例と同様な一体
ホブ11やベル形のピニオン13などを製造すれば、前
述した実施例と同様な効果が得られるだけでなく、胴部
11b,13bの中ぐり加工がさらに容易となり、加工
時間がより短縮し、加工用の工具の摩耗もより大幅に減
少するのである。That is, as shown in FIG. 6, the tool material 4b is provided with the coaxial hole 9 inside the steel layer 2. Therefore, the tool material 4b is used to form an integrated body similar to the above-mentioned embodiment. If the hob 11 and the bell-shaped pinion 13 are manufactured, not only the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, but also boring processing of the body portions 11b and 13b is further facilitated and the processing time is shortened, The wear of working tools is also reduced considerably.
【0036】本発明による工具材及び工具の製造方法の
第三番目の実施例を図8、9に基づいて説明する。但
し、前述した実施例と同様な部分には、同一の符号を付
けて、その説明を省略する。なお、図8は、その工具材
の断面図、図9は、その工具の製造フロー図である。A third embodiment of the tool material and the tool manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. However, the same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 8 is a sectional view of the tool material, and FIG. 9 is a manufacturing flow chart of the tool.
【0037】図9に示すように、円筒容器22内にSU
S304製の円筒(板厚0.2mm、外径125mm、
長さ1500mm)5を同軸をなすように挿入する。円
筒5の内部に丸棒2aと同様な材質の金属粉末2cを充
てんし、円筒容器22と円筒5との間に金属粉末1aを
充てんする。以下、前述した実施例と同様な操作をする
ことにより、外径80mmの円柱状の工具材4cが製造さ
れ、前述した実施例と同様に加工することにより、工具
11〜13が製造されるのである。As shown in FIG. 9, the SU is placed in the cylindrical container 22.
Cylinder made of S304 (plate thickness 0.2 mm, outer diameter 125 mm,
(1500 mm in length) 5 is inserted coaxially. The inside of the cylinder 5 is filled with a metal powder 2c made of the same material as the round bar 2a, and the metal powder 1a is filled between the cylindrical container 22 and the cylinder 5. Hereinafter, a cylindrical tool material 4c having an outer diameter of 80 mm is manufactured by performing the same operation as in the above-described embodiment, and the tools 11 to 13 are manufactured by processing in the same manner as in the above-described embodiment. is there.
【0038】つまり、工具材4cは、図8に示すよう
に、金属粉末1aのハイス層1と金属粉末2cの鋼層2
とが円筒5を介して一体的に形成されるので、第1番目
の実施例と同様な効果が得られるだけでなく、円筒5の
形状を各種変更して、ハイス層1や鋼層2の形状を容易
に変更することにより、製造する工具の形状に応じた最
適な工具材が得られるのである。That is, as shown in FIG. 8, the tool material 4c comprises a high speed layer 1 of metal powder 1a and a steel layer 2 of metal powder 2c.
Since and are integrally formed via the cylinder 5, not only the same effect as in the first embodiment can be obtained, but also the shape of the cylinder 5 is variously changed so that the high-speed steel layer 1 and the steel layer 2 can be formed. By changing the shape easily, the optimum tool material according to the shape of the tool to be manufactured can be obtained.
【0039】本発明による工具材及び工具の製造方法の
第四番目の実施例を図10、11に基づいて説明する。
但し、前述した実施例と同様な部分には、同一の符号を
付けて、その説明を省略する。なお、図10は、その工
具材の断面図、図11は、その工具の製造フロー図であ
る。A fourth embodiment of the tool material and the manufacturing method of the tool according to the present invention will be described with reference to FIGS.
However, the same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 10 is a sectional view of the tool material, and FIG. 11 is a manufacturing flow chart of the tool.
【0040】図11に示すように、円筒容器22内に円
筒5と同材質の円筒(板厚0.2mm、外径50mm、
長さ1500mm)6を同軸をなすように挿入し、円筒
6内に金属粉末2cを充てんする。円筒容器22内に円
筒5を同軸をなすように挿入し、円筒5と円筒6との間
に金属粉末1aを充てんし、円筒容器22と円筒5との
間に金属粉末2cを充てんする。以下、前述した実施例
と同様な操作をすることにより、円柱状の工具材4dが
製造されるのである。As shown in FIG. 11, a cylinder of the same material as the cylinder 5 (a plate thickness of 0.2 mm, an outer diameter of 50 mm,
(Length 1500 mm) 6 is inserted coaxially, and the cylinder 6 is filled with the metal powder 2c. The cylinder 5 is inserted coaxially into the cylindrical container 22, the metal powder 1a is filled between the cylinder 5 and the cylinder 6, and the metal powder 2c is filled between the cylindrical container 22 and the cylinder 5. Hereinafter, the cylindrical tool material 4d is manufactured by performing the same operation as that of the above-described embodiment.
【0041】つまり、工具材4dは、図10に示すよう
に、ハイス層1が内側と外側とから円筒5,6を介して
鋼層2に挾まれているので、前述した実施例と同様に加
工することにより、例えば、リングタイプのポットブロ
ーチなどのような、内側に刃部が形成されている工具を
製造しても、第一番目や第三番目の実施例と同様な効果
が容易に得られるのである。That is, in the tool material 4d, as shown in FIG. 10, the high-speed steel layer 1 is sandwiched from the inside and the outside by the steel layers 2 through the cylinders 5 and 6, and therefore, as in the above-described embodiment. By processing, for example, even when manufacturing a tool having a blade portion formed inside, such as a ring type pot broach, the same effects as those of the first and third embodiments can be easily obtained. You can get it.
【0042】なお、前述した実施例では、金属粉末1a
を用いた焼結法により、工具材4a〜4dを製造した
が、例えば、ハイス製の円筒状をなす中空インゴットの
内部に耐熱鋼棒製の丸棒を挿入し、熱間展伸加工によ
り、これら部材を鍛接しても良い。また、リングタイプ
のポットブローチなどのように、内側に刃部が形成され
る工具用の工具材を製造する場合には、耐熱鋼製の円筒
状をなす中空インゴットの内部にハイス製の丸棒もくし
は円筒を挿入し、円筒を挿入した場合には、さらに円筒
内に耐熱鋼製の丸棒を挿入し、熱間展伸加工により、こ
れら部材を鍛接しても良い。このような方法でも、前述
した実施例と同様な効果が得られるのである。In the above-mentioned embodiment, the metal powder 1a is used.
Tool materials 4a to 4d were manufactured by a sintering method using, for example, a round bar made of a heat-resistant steel rod was inserted into a hollow ingot having a cylindrical shape made of high-speed steel, and hot-rolled by These members may be forged. When manufacturing tool materials for tools such as ring-type pot broaches, where the blade is formed inside, a high-speed steel rod is placed inside a cylindrical hollow ingot made of heat-resistant steel. A cylinder may be inserted into the comb, and when the cylinder is inserted, a round bar made of heat-resistant steel may be further inserted into the cylinder, and these members may be forged by hot drawing. Even with such a method, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
【0043】[0043]
【発明の効果】前述したように、本発明による工具材、
工具及び工具材の製造方法では、以下のような効果が得
られるのである。 高硬度性を有する金属材料と高じん性を有する金属
材料とを設けた工具材なので、高硬度性を有する金属材
料だけの工具材よりも切削加工性が向上し、加工作業の
時間が短縮すると共に、工具材の加工用の工具の摩耗が
大幅に減少し、工具材の加工用の工具の交換頻度が大幅
に減少する。 工具材のじん性が高いので、外径に対する全長の比
が大きい工具(例えば、丸ブローチなど)を切削加工す
る場合でも、工具材は、曲げ応力による折損を生じるこ
とがなく、また、製造された工具も曲げ応力で折損する
ことがない。 価格の高い高硬度性を有する金属材料と、価格の安
い高じん性を有する金属材料とを併用しているので、工
具材及び工具のコストが大幅に低減する。As described above, the tool material according to the present invention,
The following effects can be obtained by the method for manufacturing a tool and a tool material. Since it is a tool material provided with a metal material having a high hardness and a metal material having a high toughness, the machinability is improved and the working time is shortened as compared with a tool material having only a metal material having a high hardness. At the same time, the wear of the tool for machining the tool material is significantly reduced, and the frequency of exchanging the tool for machining the tool material is significantly reduced. Since the toughness of the tool material is high, the tool material does not break due to bending stress even when cutting a tool with a large ratio of overall length to outer diameter (for example, round broach) and is manufactured. The tool does not break due to bending stress. Since a metal material having a high hardness and a high price and a metal material having a high toughness and a low price are used together, the cost of the tool material and the tool is significantly reduced.
【図1】本発明による工具材の第一番目の実施例の断面
図である。1 is a sectional view of a first embodiment of a tool material according to the present invention.
【図2】本発明による工具の一実施例である一体ホブの
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an integral hob that is an embodiment of a tool according to the present invention.
【図3】本発明による工具の一実施例であるシャンク形
のピニオンの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a shank-shaped pinion that is an embodiment of a tool according to the present invention.
【図4】本発明による工具の一実施例であるベル形のピ
ニオンの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a bell-shaped pinion that is an embodiment of a tool according to the present invention.
【図5】その工具の製造フロー図である。FIG. 5 is a manufacturing flow chart of the tool.
【図6】本発明による工具材の第二番目の実施例の断面
図である。FIG. 6 is a sectional view of a second embodiment of a tool material according to the present invention.
【図7】その工具の製造フロー図である。FIG. 7 is a manufacturing flow chart of the tool.
【図8】本発明による工具材の第三番目の実施例の断面
図である。FIG. 8 is a sectional view of a third embodiment of a tool material according to the present invention.
【図9】その工具の製造フロー図である。FIG. 9 is a manufacturing flow chart of the tool.
【図10】本発明による工具材の第四番目の実施例の断
面図である。FIG. 10 is a sectional view of a fourth embodiment of a tool material according to the present invention.
【図11】その工具の製造フロー図である。FIG. 11 is a manufacturing flow chart of the tool.
【図12】従来の工具材の製造フロー図である。FIG. 12 is a manufacturing flow diagram of a conventional tool material.
【図13】従来の一体ホブの断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a conventional integral hob.
【図14】従来のシャンク形のピニオンの断面図であ
る。FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional shank type pinion.
【図15】従来のベル形のピニオンの断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a conventional bell-shaped pinion.
1 ハイス層 1a 金属粉末 2 鋼層 2a 丸棒 2b 円筒 2c 金属粉末 3a〜3d 金属塊 4a〜4d 工具材 5 円筒 6 円筒 9 穴部 1 HSS layer 1a Metal powder 2 Steel layer 2a Round bar 2b Cylinder 2c Metal powder 3a-3d Metal lump 4a-4d Tool material 5 Cylinder 6 Cylinder 9 Hole part
Claims (8)
られ且つ外部に高硬度性を有する金属材料が設けられて
なることを特徴とする工具材。1. A tool material comprising a metallic material having a high toughness provided inside and a metallic material having a high hardness provided outside.
られ且つ外部に高じん性を有する金属材料が設けられて
なることを特徴とする工具材。2. A tool material comprising a metal material having high hardness inside and a metal material having high toughness outside.
属材料が設けられ且つ最内部と最外部との間に高硬度性
を有する金属材料が設けられてなることを特徴とする工
具材。3. A tool characterized in that a metal material having high toughness is provided on the innermost and outermost portions, and a metal material having high hardness is provided between the innermost and outermost portions. Material.
部と、前記胴体部の外周に設けられ且つ高硬度性を有す
る金属材料からなる刃部とを備えてなることを特徴とす
る工具。4. A tool comprising a body portion made of a metal material having high toughness and a blade portion provided on the outer periphery of the body portion and made of a metal material having high hardness.
且つ高じん性を有する金属材料からなる胴体部と、前記
胴体部の前記中空部の周壁に設けられ且つ高硬度性を有
する金属材料からなる刃部とを備えてなることを特徴と
する工具。5. A body part made of a metal material having a high toughness and having a hollow part formed therein, which communicates with the outside, and a metal material provided on a peripheral wall of the hollow part of the body part and having a high hardness. A tool comprising:
は熱間展伸加工することにより高じん性を有する金属材
料の周囲に一体的に結合させた後、切削加工することに
より外側に刃部を形成すると共に内側に胴体部を形成す
ることを特徴とする工具の製造方法。6. A blade is formed by sintering or hot expanding a metal material having high hardness to integrally bond the metal material having high toughness to the periphery of the metal material, and then cutting the metal material to the outside. A method for manufacturing a tool, which comprises forming a part and forming a body part inside thereof.
は熱間展伸加工することにより高硬度性を有する金属材
料の周囲に一体的に結合させた後、切削加工することに
より内側に刃部を形成すると共に外側に胴体部を形成す
ることを特徴とする工具の製造方法。7. A metal material having high toughness is integrally bonded to the periphery of a metal material having high hardness by sintering or hot-expansion processing, and then cutting processing is performed to form an inner blade. A method of manufacturing a tool, which comprises forming a portion and forming a body portion on the outer side.
度性を有する金属材料を設けたものの周囲に高じん性を
有する金属材料を設け、これを焼結もしくは熱間展伸加
工することにより一体的に結合させた後、切削加工する
ことにより内側に刃部を形成すると共に外側に胴体部を
形成することを特徴とする工具の製造方法。8. A metal material having high hardness is provided around a metal material having high toughness, a metal material having high toughness is provided around the metal material, and the metal material is sintered or hot-drawn. The method for producing a tool is characterized in that the blade portion is formed on the inner side and the body portion is formed on the outer side by performing a cutting process after they are integrally coupled with each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32157493A JPH07178604A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Tool material, tool and method of manufacturing tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32157493A JPH07178604A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Tool material, tool and method of manufacturing tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178604A true JPH07178604A (en) | 1995-07-18 |
Family
ID=18134086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32157493A Withdrawn JPH07178604A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Tool material, tool and method of manufacturing tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07178604A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023175733A (en) * | 2019-06-04 | 2023-12-12 | 株式会社ジェイテクト | Manufacturing method of gear cutting tools |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32157493A patent/JPH07178604A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023175733A (en) * | 2019-06-04 | 2023-12-12 | 株式会社ジェイテクト | Manufacturing method of gear cutting tools |
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