JPS6320132A - プレス加工用型材料 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属材料の塑性加工の一つであるプレス加工
に使用される型材料に関するものである。

本明細書において「型材料」とは、加工機の部品であっ
て、被加工材料が接触する部分のもの、すなわち、ポン
チまたはダイを意味する。

（従来の技術） 従来、プレス加工に使用される型材料、すなわち、ポン
チ及びダイは、工具鋼或は超硬合金等の金属材料又はこ
れにチタンカーバイド等をコーティングした材料からで
きている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、金属製のダイ及びポンチは被加工材料で
ある金属と親和性があるため、焼付現象の発生、更にそ
れに伴なう摩耗という欠点を有している。又、これら欠
点を改良するためにチタンカーバイト等をコーティング
した材料では、その付着強度が弱いため剥離するという
欠点を有している。

るものである。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明者等は
、部分安定化ジルコニア焼結体が強度及び硬度が高いう
え金属との親和性も乏しく、これによって上記問題点が
解決される事を見い出し本発明に至った。

すなわち、本発明は、すくなくとも被加工材料が接触す
る部分が部分安定化ジルコニアを２０ｗｔ％以上含むセ
ラミックスからなるプレス加工用型材料を要旨とする。

本発明の型材料が適用されるプレス加工方式としては以
下のものが代表的である。

（１１打抜加工：板金材料より必要な形状寸法品を切託
めのもの （２）穴あけ加工：板金材料に所定の穴をあけるための
もの （３）曲げ加工：バイブ或は穴につげ或はフランジをつ
けるためのもの （４）絞り加工：板金材料より継目のない底付筒形を得
るためのもの 上記のなかでもポンチ、ダイの摩耗を極度にきらう曲げ
加工用、絞り加工用としての使用は最適である。

本発明の型材料は、通常ポンチ及びダイの一組で使用さ
れるのが好ましいが、経済性を考え、従来材料では摩耗
の激しいポンチ或はダイの片方のみを使用しても効果は
充分である。又、型材料の全体或は被加工材料と接触す
る一部が当該セラミックスで構成されていてもかまわな
い。一部が当該セラミックスで構成される場合は、金属
製ケース等の支持部と焼バメ、接着、ろう付等の方法で
接合すれば良く、経済的利点も生じる。

本発明の型材料のセラミックス部は、部分安定化ジルコ
ニアを２０　ｗｔ％以上含まなければならない。これは
８０　ｗｔ％まで他のセラミックスが含まれても良いこ
とを意味する。他のセラミックスとしてはアルミナ、ム
ライト、スピネル等をあげる事ができるが、硬度、耐摩
耗性の点でアルミナが好ましい。部分安定化ジルコニア
が２０　ｗｔ％未満では、強度、靭性が低下し、破損或
はクラックの原因となるため好ましくない。

部分安定化ジルコニアに固溶される安定化剤の種類と量
は、イツトリアでは１．５〜６モル％、カルシアでは２
〜９モル％、マグネシアでは８〜１０モル％、セリアで
は８〜３０モル％等である。

その中でもイツトリアを２〜４モル％固溶している部分
安定化ジルコニアは、強度、靭性面からも本発明の材料
としてとくに好ましい。

本発明の型材料のセラミックス部の製造にあたっては、
焼結性のすぐれた微粉末を原料とする必要がある。部分
安定化ジルコニア粉末又はこれと他のセラミックス粉末
からなる原料粉末は湿式共沈法により得られた１次粒子
径２００〜５００Ａの微粉末で高純度であることが好ま
しい。この原料粉末を所定形状に成形し、焼結してセラ
ミックスが得られる。この焼成法としては、常圧焼結法
でも良く、強度、密度を改善するために更に熱間静水圧
プレス処理（Ｈ工Ｐ処理）を行っても良い。

この様にして得られたセラミックスを研削、研摩し、所
定の寸法精度９寸法公差に仕上げて、本発明に使用でき
るセラミ、り部材が得られる。

（効　果） 本発明の型材料をプレス加工に使用することにより以下
の効果をあげる事ができる。

（１）焼付がないため、製品の光沢が良く、傷の発生も
ない。

（２）焼付防止用の潤滑油を使用しなくても良いため、
経済的効果１作業環境改善効果がある。

（３）耐摩耗性に優れるため、ポンチまたはダイの交換
頻度が減り、長期運転が可能である。

（４）　　被加工物として金属板１合金板の他に、メ。

生処理或はコーティング処理等を行った表面処理金属板
に対しても焼付性、耐摩耗性に優れている。

（５）総合的に製品の歩留りが向上する。

（実施例） 以下、本発明を具体例によって説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

実施例１．比較例１ 湿式共沈法により得られた部分安定化ジルコニア粉末（
Ｚｒ（４−３モル％Ｙ４０ｇ）から成形、焼成。

Ｈ工Ｐ、研削、研摩の各工程を経て、図１に示す管用曲
げポンチを製作した。このポンチは図２に示す形状に鋼
管をプレス加工（曲げ加工）するためのものである。こ
のポンチを２５０トンプレスにセットし、テストを行っ
た。従来材料であるコーティングポンチ（ダイス鋼５Ｋ
Ｄ−１１（Ｊ工Ｓ）＋Ｔ１０コーティング）と比較した
所、ポンチの焼付、摩耗による寿命はコーティングポン
チが２０００〜４０００ショ、トであったのに対し、１
０Ｑ、０００〜１１０，０００シヨツトと飛躍的に増大
し、製品表面の傷も減少した。

実施例２．比較例２ 湿式共沈法により得られた部分安定化ジルコニア（Ｚｒ
ｏｌ−５モル％ｙ、ｏ、）　６０　ｗｔ％−アルミナ４
０ｖｔ％組成の粉末から、成形、焼成、Ｈ工Ｐ、研削。

研摩の各工程を経て図３に示すつば付透孔用曲げポンチ
及びダイを製作した。このポンチ及びダイは、図４のａ
）に示す穴付板をそのｂ）に示す形状にプレス加工（曲
げ加工）するためのものである。

このポンチ及びダイなダイセットに組み込みプレスを行
った。従来材料である工具鋼ポンチ（５ＫＨ−９（Ｊ工
Ｓ旧規格））と比較した所、焼付けもなく摩耗量は０．
００１　ｍ１ｍ以下となった。このため寿命も飛躍的に
増大した。

【図面の簡単な説明】

図１は、実施例１で使用した曲げポンチの垂直断面図で
ある。 ■　金属製ケース ■　セラミックス ■　接合部 図２は、実施例１および比較例１における被加工材料の
垂直断面図である。 ａ）加工前 ｂ）加工後 図３は、実施例２におけるプレス操作に入る直前のポン
チ、ダイおよび被加工材料の垂直断面図である。 ■　セラミックスダイ ■　セラミックスポンチ ■　被加工材料 図４は、実施例２および比較例２における、被加工材料
の垂直断面図である。 ａ）加工前 ｂ）加工後

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）すくなくとも被加工材料の接触する部分が部分安
   定化ジルコニアを２０ｗｔ％以上含むセラミックスから
   なるプレス加工用型材料。