JPS60217023A - 放電による金型の製作方法 - Google Patents

放電による金型の製作方法

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JPS60217023A
JPS60217023A JP7223984A JP7223984A JPS60217023A JP S60217023 A JPS60217023 A JP S60217023A JP 7223984 A JP7223984 A JP 7223984A JP 7223984 A JP7223984 A JP 7223984A JP S60217023 A JPS60217023 A JP S60217023A
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mold
metal mold
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electric discharge
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Nagao Saito
斉藤 長男
Naotake Mori
尚武 毛利
Kazuhiko Kobayashi
和彦 小林
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は放電加工によって金型を製作する放電による
金型の製作方法に関するものである、〔従来技術〕 従来、金型を製作するのに放電加工を利用する場合が多
く、その際、金型を構成する金型素材は工具鋼、ステン
レス鋼するいはタンクステンカーバイト等が一般に用い
られている、そして、その金型素材を放電/Jll i
するをこ当fこって、目的とする形状に至る前段階まで
加工速度の観点から荒加工を施すのが一般的で、荒刃ロ
エ時の電極消耗は鉄鋼対銅あるいは鉄鋼対グラファイト
のように低消耗加工の成り立つ条件と菖えども)〜0.
5%程度の電極消耗はさけられず、電極形状の崩れなど
を避は得なかつ1こ、このfこめ、目的とする形状に加
工するのに仕上用の電極をも必要とし、数本の電極を用
意せざるを得なかつ1こ。
又、金型素材を組合わせて金型として使用する場合、第
1の金型素材と、この第1の金型素材との間で所要の金
型を構成する第2の金型素材を共に鉄鋼材から構成する
場合が多く、従って放電加工も鉄鋼対鉄鋼の組合せで加
工できれば、第1の金型素材と第2の金型素材を夫々側
々に加工して組合せるよりも加上精度、完成までの時間
が短くなる事は当然である、しかし、鉄鋼対鉄鋼の加工
は銅電極やグラファイト電極を用いる時のようには低消
耗加工が不可能であり、通常10〜20%程度の消耗は
避ける事が出来なか−・1コ。
〔発明の概要〕
この発明は上記問題点に着目してなされ1こもので、次
の事項を目的とするものである、(1)鉄鋼対鉄鋼の組
合せの放電加工においても、銅やクラファイト電極を使
用し1こ時のような1%程度の低消耗加工を可能とする
こと、(2) 一つの電極で目的とする形状が迅速に加
工できると共に、上記目的とする形状に加工さ、11 
fニーものが金型素材として使用可能とすること。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する8第
1図において、(1)は第2図にその斜視図を示す第1
の金型素材、(2)は第1の金型素材(1)を収納する
箱体、(3)は炭素鋼ま1こは特殊鋼からなるワイヤ状
まfコは棒状の溶射素材、(4)は溶射素材(3)を送
り出す送り出しローラ、(5)は送り出しローラ(4)
を駆動する駆動装置、(6)は溶射素材(3)を俗かす
酸素アモチレンガス等の溶融用気体供給装置、(7)は
溶融用気体供給装置(6)からの気体(8)により溶融
しfこ溶射素材(3)をスプレー状の粒子(9)にする
fこめの炭酸ガス、窒素カス、アルコンカス等の圧縮さ
れ1こ不活性ガスである、 又、QO)は噴出ノズル、QIJは不活性ガスの供給装
置、αQは第】の金型素材(1)に形成される溶射層で
、後述方法により第1の金型素材(1)と所要の金型を
構成する第2の金型素材となるものである、次に上記構
成による溶射層azの製作方法について説明する。
先ず、箱体(2)内に第1の金型素材(1) ’!=固
定し、この第1の金型素材(1)の面上に溶射素材(3
)のスプレー状の粒子(9)を噴射する、なお、このス
プレー状の粒子(9)は、溶射素材(3)全駆動装置(
5)とローラ(4)とにより噴出ノズル(10内を送給
しつつ、溶融用気体(8)で溶融し、圧縮されTコ不活
性ガス(7)で第1の金型素材(1)に同一・で噴射さ
れる、上記不活性ガス(7)を用いるのは粒子(9)の
酸化を防ぐ1こめであるが、不活性ガス(7)ヲ用いず
圧縮空気を用いてもよい8この圧縮空気を用いる場合は
、酸化物が混入するので溶射後、水素ガス、−酸化炭素
などの雰囲気中で環元焼鈍を行ない、酸化物を環元して
おく必要がある。
上記の方法により、溶射素材(3)のスプレー状の粒子
(9)を、第1の金型素材(1)に3〜5厘程度の厚み
の溶射層仕4が形成されるまで噴射する、この溶射+t
i+ uzを第1の金型素材(1)から離脱させると、
これは第1の金型素材(1)に対して転写されfコ形状
をもつことになる、なおこの際、第1の金型素材(1)
にm型剤を塗布することにより、溶射層(2)の離脱は
容易となる。溶射層(2)を離脱させfコ後、これを上
下逆転させ1こ状態とし、第1の金型素材(1)と当接
してい1こ方の面に、溶射層(2)をバノクア・ブする
1こめの亜鉛合金ま1こは超塑性合金(鉛−錫合金)な
どの溶融金層属を流し込み、必要に応じて加圧する。
次に前記のようにして製作され1こ溶射層(イ)を第2
の金型素材として仕上げる方法について説明する。なお
、第1の金型素材(1)から離脱させ1こ溶射層@が、
そのまま第2の金型素材として使用できないのは、離脱
の除、若干の変形はさけられず、変形し1こままの状態
では高精度化の要求される金型には不適当であるからで
ある。
第3図は金型の放電加工による製作方法を説明するfこ
めの図で、この図において第1図、第2図と同一符号は
同一もしくは相当部分を示しており、(7)は加工槽、
0υは加工槽(7)内に収納される加工液、I3りは電
極送り装置で、第1の金型素材(1)に王軸送りに加え
て揺動運動を与えるものである。(ハ)は加工電源装置
で、第1の金型素材(1)が正極、溶射層α2が負極に
接続されている、 上記構成により、第1の金型素材(1)と溶射層(2)
を加工液Gυ中で微少間隙を介して対向させ、周知の放
電加工を行なうことにより、溶射層Q2は第1の金型素
材(1)と共に金型を構成する第2の金型素材に仕上げ
らねる。なお、俗射層口は第1の金型は極めて少ない。
以上のように金型は製作されるのであるが、次に、この
発明を完成させるに至る実験で見出されfコ事実、即ち
、溶射金属層に対して鉄鋼電極を使用して放電加工を行
な−Tコ際、低消耗加工が成立する論理について説明す
る。即ち、溶射金属は溶融金属をスプレー状に吹きつけ
fこものである1こめに、多孔質となっている。その1
こめに熱伝導が著しく低下し、1/3程度にもなりうる
。そうなると、放電加工による消耗量が増加することケ
発見し1こ。
現に、低消耗を容易に実現できる銅電極でさえも、溶射
によって製作し1こものは鉄鋼の刃口上に対しても20
〜30%の消耗比を示す、 その理由は多孔質で熱伝導が悪くなるからである。
放電加工電極の低電極消耗の原理は次の通り説明できる
、 消耗比を材料の性質から見れば、その材料の融点(07
2Z)と熱伝導率(λ)との積θm・λによって考える
のかよい。0721・λの小さい材料(多孔質材料など
〕が溶融しても、02?7・λの大きい材料は単に温度
上昇するだけで加工しない領域がある。すなわち、材料
には加工に要する最低エネルギー密度かあり、0112
・λの大きいものは最低エネルギー栢度が高く、θnt
・λの小さいものは最低エネルギー密度が低いので、電
極低消耗加工はこの間のエネルギー密度の間を選べば、
一方は刃口上さ′11他方は〃ρ熱されるだけで加工は
しないこととなる。
溶射電極の場合もこれと同様で、本来、同じような素材
であれば溶射されfコ方はθm・λが小さくなり、本来
同一の材料に対しても低消耗加工を示すことになる、 以上、この発明の実施例について詳述しfコが、第2の
金型素材を作るに際し、粉末金属を焼結する場合も同様
の多孔質金属となるから、溶射金属の代りに粉末鉄粉(
あるいは粉末鉄合金鉄粉)等を入れ1こ箱体をそのまま
用いてプレス加圧し、焼成することができ、焼成後同じ
ように放電加工で仕上げれはよい。
なお、金型を構成する第1の金型素材と第2の金型素材
との間に隙間を必要とする時には数値制御放電加工を用
いて揺動加工を行なえば、所望の隙間を得ることかでき
る。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明は、第1の金型系材と、上記第1
の金型系材との間で所要の金型を構成する第2の金型木
材とカシらなる金型を放電により製作する際、上記第2
の金型系材を多孔質金属体で構成すると共に、この第2
の金型素材を消耗する極性側の電極とし、上記第1の金
型素材を他の極性側の電極として両者間に放電を形成し
て金型を製作するようにしfコので、高精度で安価に早
く金型を製作することができ、工業上極めて有効である
まfコ、加工液中で放電加工によって加工されTコ溶射
層の表面は、一度溶融して再凝固し75表面層となり、
加工表面自体が浸炭され固くなる、
【図面の簡単な説明】
図はコノ発明の一実施例にまる放電加工による金型の製
作法を説明する1こめのもので、第】図は第1の金型素
材の表面上に溶射層を形成する状態を示す図、第2図は
第1の金型素材の斜視図、第3図は放電加工によf〕金
型を製作する状態を示す図である。 図において、(1)は第1の金型素材、(2)は溶射層
、6のは放電加工液、I32は電極送り装置、(ト)は
加工電源装置である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す、代理人
 大岩増雄 第1図 第2図 ■ 第3図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 第1の金型索材と、上記第1の金型索材との間
    で所要の金型を構成する第2の金型素材とからなる金型
    を放電により製作する方法において上記第2の金型系材
    を多孔質金属体で構成すると共に、この第2の金型木材
    を消耗する極性側の電極とし、上記第1の金型系材を他
    の極性側の電極として両者面に放電を形成して金型を製
    作する放電による金型の製作方法、
  2. (2)第2の金型素材は、第1の金型系材に所要の厚さ
    の金属溶射層を形成しfコ後、この金属溶射層を剥離し
    て構成し1こものであることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の放電による金型の製作方法。
  3. (3)第2の金型系材は、@1の金型木材をモテルとし
    て金属粉末成形を行なつfこ後、これを焼結して構成し
    1こものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の放電による金型の製作方法、
  4. (4)第1の金型木材と第2の金型木材との間に揺動運
    動を与えて放電加工を行なうことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の放電による金型の製作方法8
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06335828A (ja) * 1993-05-27 1994-12-06 Sanjiyou Kikai Seisakusho:Kk 切断刃の改質方法
CN102848039A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 苏州东方模具科技股份有限公司 配置于电火花机上的玻璃模具冲头冷却底槽加工用的工夹具结构

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN102848039B (zh) * 2012-09-19 2014-04-16 苏州东方模具科技股份有限公司 配置于电火花机上的玻璃模具冲头加工用的夹具结构

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