JP6991166B2

JP6991166B2 - プレス工具

Info

Publication number: JP6991166B2
Application number: JP2018568962A
Authority: JP
Inventors: ディルクステルケンブルフ，
Original assignee: セコツールズアクティエボラーグ
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2022-01-12
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: KR102325177B1; EP3263249A1; US20190240731A1; US11285535B2; EP3263249B1; KR20190024907A; WO2018002282A1; JP2019527297A; CN109475935B; CN109475935A

Description

本開示は切削インサート素地体を製造するためのプレス工具に関する。

切削インサートは、フライス加工、ドリル穿孔もしくは旋削により、または同様の切屑形成方法により、金属を機械加工するための金属切削工具である。切削インサートは、金属粉末、例えば超硬合金粉末などの炭化タングステンおよびコバルトを含む混合物から、またはセラミック粉末、例えば酸化アルミニウム、窒化ケイ素および炭化ケイ素を含む混合物から、粉末冶金法により製造される。また、切削インサートは、陶製合金、例えば炭化チタンおよびニッケルを含む混合物、または例えばｃＢＮ材料などの他の材料から製造されてもよい。粉末は、ダイキャビティ内で第１のポンチおよび第２のポンチを対向させることにより、切削インサート素地体に加圧成形される。加圧成形後、切削インサート素地体はダイキャビティから除去され、硬い切削インサートへと焼結される。

通常、切削インサートは、切削インサートがねじまたはピンを用いて工具ホルダに取り付けられてもよい貫通孔を設けられている。

ある種の切削インサート、いわゆる「タンジェンシャルインサート（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｉｎｓｅｒｔ）」または「交差孔インサート」の製造では、貫通孔は、主プレス方向に非平行な方向に、ダイキャビティ内へ挿入される２つのコアにより形成され得る。

交差孔インサートの製造に関連する問題は、主プレス方向に対するコアの非平行配置が切削インサート素地体内の密度分布を不均一にすることである。一般に、ポンチとコアとの間の距離が短い場合、加圧成形された粉末の密度は最大である。すなわち、密度は切削インサートの端部において比較的高く、切削インサート素地体の中心領域において比較的低い。切削インサート素地体が焼結中に収縮する場合、不均一な密度分布は切削インサート素地体を望ましくない形状に変形させる。簡単に言えば、側面から見て、矩形形状は図１１に示されている望ましくない砂時計形状（ｔｉｍｅ－ｇｌａｓｓｓｈａｐｅ）に変形する。したがって、許容可能な最終製品を提供するために、切削インサートを最終寸法に研削する必要があることが多い。

切削インサートの費用のかかる後加工の必要を低減する１つの方法が、いわゆる「工具補正」を用いることである。本方法によれば、切削インサート素地体を製造するために使用されるダイキャビティは、簡単に言えば、側面から見て、樽形切削インサート素地体が形成されるように設計されている（図１２参照）。焼結中、そのような素地体の収縮は、結果として、望ましい矩形のニアネットシェイプ切削インサートをもたらす。他の（正射影）方向から見て、素地体は、焼結後に最終的なニアネットシェイプを達成する目的のために、付加的な凹形、凸形または他の複雑な形状を有していてもよい。

しかし、樽形切削インサート素地体、すなわち中心領域が端部より幅広である切削インサート素地体は、分割不可能なダイキャビティを有するプレス工具内で製造されることが不可能である。これは、切削インサート素地体に損傷を与えることなく、下方ポンチを用いて、加圧成形された切削インサート素地体を分割不可能なダイキャビティから外へ押し出すことにより取り出すことが不可能であるためである。

欧州特許第２８０８１０６号が、分割不可能なダイキャビティを有する、切削インサート素地体をプレスするプレス工具を示す。しかし、該プレス工具は従来の切削インサート素地体を製造するために有用であるが、これは分割されることが不可能なダイキャビティを有するので、樽形切削インサート素地体を製造することには適さない。

米国特許出願公開第２００９／０２６３５２７号が、基本的に樽形を有する切削インサート素地体をプレスするプレス工具を示す。ダイ部は、ポンチのプレス軸と平行な方向に、上方に／下方に移動可能であり、一方、コアはプレス軸と非平行な方向に移動させられる。したがって、米国特許出願公開第２００９／０２６３５２７号の全体的構造は複雑である。

米国特許第８０３３８０５号が、プレス軸に非平行な方向に移動可能なダイ部と移動可能なコアとを含むプレス工具を示す。しかし、ダイ部およびコアは同軸に沿って単独で変位する必要があるので、このプレス工具の構造もやはり複雑である。

したがって、本開示者の目的は、先行技術の１つの問題を解決するかまたは少なくとも緩和する、切削インサート素地体を製造するためのプレス工具を提供することである。詳細には、本開示の目的は、簡単で頑丈な設計のプレス工具を提供することである。さらに、本開示の目的は、貫通孔を有する切削インサートの迅速かつ確実な製造を可能にするプレス工具を提供することである。

本開示によれば、これらの目的のうちの少なくとも１つが、
－第１のプレス軸（Ａ）に沿って、互いに向かってかつ互いから離れて移動可能に配置されている第１のポンチ８および第２のポンチ９と、
－第１のプレス軸（Ａ）に非平行である少なくとも第２の軸（Ｂ）に沿って、端部位置に向かってかつこれから離れて移動可能に配置されている第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００と、ここで、
－該第１のダイ部材１００は第１のダイキャビティ面１０３を含み、該第２のダイ部材２００は第２のダイキャビティ面２０３を含み、ダイ部材１００、２００は、端部位置に、第１のポンチ８および第２のポンチ９を受容する第１の開口部４および第２の開口部５を有するダイキャビティ３を形成するように構成されており、
－第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００が端部位置にある場合、ダイキャビティ３を貫通して、第１のダイキャビティ面１０３と第２のダイキャビティ面２０３との間に延在しているコア６と、
－該コア６の少なくとも部分を形成する少なくとも第１のコア部分４０、５０と
を含む、切削インサート素地体２を製造するためのプレス工具１において、
少なくとも第１のコア部分４０、５０が第１のダイ部材１００または第２のダイ部材２００と一緒に端部位置へ移動させられるように、少なくとも第１のコア部分４０、５０は第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００内に配置されており、第１のダイ部材１００または第２のダイ部材２００に結合されていることを特徴とする、プレス工具１により満たされる。

本開示によるプレス工具では、切削インサート素地体内の貫通孔を達成するコアは、ダイ部材の少なくとも１つに一体化されている少なくとも１つのコア部分により形成される。該コア部分は、プレスサイクルの様々なステップの間、ダイ部材の移動に従うので、ダイ部材に関連してコア部分を移動させる補助駆動装置の必要が省かれる。したがって、本開示によるプレス工具では、主プレス軸に非平行な方向にプレス工具の部品を移動させる駆動部の必要は低減され、ダイ部材を移動させる駆動部に基本的に限定される。全体的に、このことは、生産において比較的低コストで設計され、製造され、維持され、使用され得る低複雑度のプレス工具をもたらす。

第１の実施形態によれば、第１のコア部分４０が第１のダイ部材１００と一緒に端部位置へ移動させられかつ第２のコア部分５０が第２のダイ部材２００と一緒に端部位置へ移動させられて、ダイキャビティ３を貫通するコア６を形成するように、プレス工具１は、第１のダイ部材１００内に配置されておりかつこれに結合されている第１のコア部分４０と、第２のダイ部材２００内に配置されておりかつこれに結合されている第２のコア部分５０とを含む。

第２の実施形態によれば、１つだけのコア部分４０、５０が第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００のうちの一方と一緒に移動させられ、かつ第１のダイキャビティ面１０３と第２のダイキャビティ面２０３のうちの一方から、ダイキャビティ３を貫通して、第１のダイキャビティ面１０３および第２のダイキャビティ面２０３のうちの他方まで延在しているコア６を形成するように、プレス工具１は、第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００のうちの前記一方に配置されておりかつ第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００のうちの前記一方に結合されている１つだけのコア部分４０、５０を含む。

本開示によるプレス工具のさらなる代替案および利点が、添付の特許請求の範囲および以下の詳細な説明において開示されている。

定義
本開示では、「上方の」および「下方の」または「垂直の」および「水平の」などの方向に言及する場合がある。これらの言及は地面に対してと解釈されるべきであることが分かる。すなわち、水平方向は地面と平行であり、垂直方向は地面に対して垂直である。

少なくとも第１のコア部分が「第１のダイ部材１００または第２のダイ部材２００に結合されている」という表現により、少なくとも第１のコア部分が第１のダイ部材または第２のダイ部材の移動に従うように、少なくとも第１のコア部分は第１のダイ部材もしくは第２のダイ部材に取り付けられているかもしくはこれと一体に形成されているか、またはこれに任意の他の方法で組み込まれていることが意図されている。

本開示の第１の例示的実施形態によるプレス工具の横断面概略図である。第１の実施形態のプレス工具の詳細の概略図である。本開示の第１の実施形態によるプレス工具の概略全体図である。プレスサイクルの一ステップにおける、本開示の第１の実施形態によるプレス工具の概略横断面図である。プレスサイクルの一ステップにおける、本開示の第１の実施形態によるプレス工具の概略横断面図である。プレスサイクルの一ステップにおける、本開示の第１の実施形態によるプレス工具の概略横断面図である。プレスサイクルの一ステップにおける、本開示の第１の実施形態によるプレス工具の概略横断面図である。プレスサイクルの一ステップにおける、本開示の第１の実施形態によるプレス工具の概略横断面図である。本開示によるプレス工具の代替的構造の概略横断面図である。本開示の第２の例示的実施形態によるプレス工具の概略図である。初期の素地体形状（左）および最終的な焼結形状（右）を有する、先行技術による、簡略化して示されている十字孔インサートの概略図である。

本開示によるプレス工具は、以下に、より完全に説明される。しかし、本開示によるプレス工具は多くの異なる形態で具現化される可能性があり、本明細書に記載されている実施形態に限定されると見なされるべきではない。むしろ、これらの実施形態は例として与えられており、その結果、本開示は完全になり（ｔｈｏｒｏｕｇｈａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅ）、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるであろう。明細書を通じて、同一参照番号は同一要素を指す。

図１ａは、本開示の第１の実施形態によるプレス工具１の部分分解図を示す。プレス工具１は、金属粉末もしくはセラミック粉末またはこれらの混合などの粉末を切削インサート素地体にプレスするように構成されている。プレス工具１は、第１のプレス軸Ａに沿って、互いに向かって移動可能な第１の上方ポンチ８と第２の下方ポンチ９とを含む。プレス工具１は、第２の軸Ｂに沿って、互いに向かってかつ互いから離れて移動可能な第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００とをさらに含む。第１のポンチ８および第２のポンチ９の組と第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００の組とは、第１のプレス軸Ａと第２の軸Ｂとが互いに対して非平行配向であるように配置されている。したがって、図１ａに示されているプレス工具１は垂直プレス工具であり、したがって、第１のプレス軸Ａは垂直軸である。第２の軸Ｂは水平軸であり、したがって、第１のプレス軸Ａに対して垂直に配向されている。図１ａに示されているプレス工具１は多軸プレス機械内で利用されることが意図されている。

図１ａに示されている実施形態では、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００それぞれが、ダイ部１０１、２０１と、プレス機械（図示せず）の様々な構成要素がこれによりプレス工具１に取り付けられ得る取付けブロック１０２、２０２とを含む。例えば、ダイ部材１００、２００を移動させる駆動ユニット。図１ａ～図１ｄでは、取付けブロック１０２、２０２およびダイ部１０１、１０２は、例えばボルト継ぎ手により結合されている個別構成要素である。しかし、また、ダイ部材１００、２００を一体ユニットに設計することが可能である。その場合、各ダイ部材１００、２００は、１つだけの細長いダイ部１０１、２０１により構成される。

ダイ部材１００、２００の移動が、ボールねじ機構（図示せず）により、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００の各端部１１０、２１０に接続されている、電動機などの電気駆動により達成されてもよい。また、油圧シリンダ（図示せず）などの、他のタイプの線形アクチュエータを使用して、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００を互いに向かってかつこれから離して移動させることが可能である。

また、第１のポンチ８および第２のポンチ９の移動が、前述されている電気駆動または油圧シリンダにより達成されてもよい。

第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００は、それぞれ、ダイ部材１００、２００の対向する前端部１０９、２０９に形成されているダイキャビティ面１０３、２０３を含む。ダイ部材１００、２００の該前端部１０９、２０９は各ダイ接触面１１１、２１１をさらに含んでいてもよい。

また、第１のポンチ８および第２のポンチ９は、第１のポンチ８および第２のポンチ９の対向する前端部１０、１１に形成されている各形成面１２、１３を含む。

図１ａでは、第２のポンチ９の形成面１３および第２のダイ部材２００のダイキャビティ面２０３のみが、図面の斜視に因り可視である。しかし、第１のポンチ８の形成面１２および第１のダイ部材１００のダイキャビティ面１０３の位置は点線矢印により示されており、第２のダイ部材のダイキャビティ面２０３および第２のポンチ９の形成面１３の位置に対応している。

本開示の一実施形態によれば、プレス工具１は、第１のダイ部材１００内に配置されている第１のコア部分４０と、第２のダイ部材２００内に配置されている第２のコア部分５０とを含む。第１のコア部分４０は第１のダイ部材１００のダイキャビティ面１０３から延出しており、すなわち突出しており、第２のコア部分５０は第２のダイ部材２００のダイキャビティ面２０３から延出している、すなわち突出している。図１ａに示されている実施形態では、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は、それぞれ、第２の軸Ｂに平行な方向に、ダイキャビティ面１０３、２０３から延出している。しかし、また、コア部分４０、５０は他の配向を有し得ると考えられる。

第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００のダイキャビティ面１０３、２０３と第１のポンチ８および第２のポンチ９の形成面１２、１３とは、コア部分４０、５０と共に、プレス工具１内で製造される切削インサート素地体の所望の幾何学的形態および表面構造を与えるように設計されている。

図１ｂを参照する。動作中、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００は、軸Ｂに沿って、ダイキャビティ３が第１のダイキャビティ面１０３と第２のダイキャビティ面２０３との間に形成されている端部位置まで、互いに向かって移動させられる。図１ｂは、ダイ部材１００、２００が端部位置にある状態の、プレス工具１の部分の上方からの図を示す。図１ｂに示されている実施形態では、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００のダイ接触面１１１、２１１は互いに当接している。しかし、ダイ部材１００、２００が端部位置にある場合、ダイ部材１００、２００上の磨耗を回避するために、小間隙すなわち遊び（図示せず）もまた、ダイ接触面１１１と２１１との間に存在することが分かる。第１のコア部分４０および第２のコア部分５０はダイキャビティ内へ延出しており、ダイキャビティ３を貫通してコア６を形成している。したがって、第１のコア部分４０はコア６の第１の部分を形成しており、第２のコア部分５０はコア６の第２の部分を形成している。コア６は切削インサート内に貫通孔、例えば十字孔、をもたらす。互いに相互係合するために、図１ａ、図１ｂの実施形態に示されているコア部分４０、５０の各前部４１、５１が、他方のコア部分の接触面（接触面５６が図１ｃに示されている）と当接するように構成されている接触面４６、５６を設けられていてもよい。しかし、ある環境下で、例えばコア部分４０、５０の磨耗に因り、または意図的に磨耗を回避するために、コア部分４０、５０の接触面４６と５６との間に小さい遊びが存在し得ることが分かる。しかし、第１のコア部分４０と第２のコア部分５０とは互いに係合しておりかつダイキャビティ３を貫通する連続コア６を形成することが好ましい。

例えば、接触面４６、５６は平面である。各コア部分４０、５０の長さすなわち軸方向延長部は、コア部分４０、５０がダイキャビティ内で係合するように選択されることが分かる。図１ｂでは、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は長さが等しく、ダイキャビティの中心で互いに係合する。しかし、また、一方のコア部分が他方のコア部分（図示せず）より長いように異なる軸方向延長部を有して、コア部分４０、５０を設計することが可能である。これの利点が、コア部分４０、５０が係合する、切削インサート素地体の十字孔内に形成される可能性があるめくれ（ｆｌａｓｈ）すなわちプレスばりの位置（軸方向位置）を制御する可能性である。

図１ｃは、コア部分５０と接触面５６とを含む、第２のダイ部材２００の前端部２０９の斜視図を示す。また、図１ｃは、本実施形態では平面すなわち真っ直ぐな外形である、第２のダイ部材２００のダイ接触面２１１の構造を示す。しかし、ダイ接触面２１１は他の構造（図示せず）、例えば非平坦、であることが可能である。ダイ接触面１１１、２１１の構造は、切削インサート素地体の幾何学的形状に依存して選択される。第１の部材と第２の部材との間の分割線が、ダイ部材が切削インサート素地体から離れて（軸Ｂの方向に）移動すること、および切削インサート素地体を損傷することなくダイキャビティ３を開くことを可能にする位置にある必要があるので、これはこのようになっている。第１のダイ部材１００のダイ接触面１１１（図示せず）は第２のダイ部材２００のダイ接触面２１１に対応して構成されていることが分かる。

また、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０の他の構造が、本明細書の最後に説明される通り可能である。

さらに、本開示の例示的実施形態によれば、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０が、軸Ｂに沿って、端部位置に向かってかつこれから離れて、第１のダイ部材および第２のダイ部材と一緒に移動させられるように、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００に結合されている。これにより、コア部分４０、５０は、以下に説明される通り、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００に解除可能に取り付けられていることが好ましい。コア部分４０、５０は磨耗に晒され、時々交換される必要があるので、解除可能な取付けは有利である。コア部分４０、５０はダイ部１０１、２０１より頻繁に交換されることが求められる。

図１ａに戻って、第１のダイ部材１００は、ダイキャビティ面１０３から第１のダイ部材１００の後端部１１０に向かって延在している穴部１０５を含む。相応に、第２のダイ部材２００は、ダイキャビティ面２０３から第２のダイ部材２００の後端部２１０に向かって延在している穴部２０５を含む。記載されている実施形態では、穴部１０５、２０５は、ダイキャビティ面１０３、２０３から、ダイ部１０１、２０１を貫通して、各ダイ部材１００、２００の取付けブロック１０２、２０２へ延在している。しかし、該穴部は任意の長さであってもよい。例えば、穴部は、ダイキャビティ面から各ダイ部材１００、２００の後端部までの貫通孔であってもよい。また、穴部は、ダイ部材１００、２００内の止まり穴であってもよい。

第１のコア部分４０は、第１のコア部分４０の前部４１から離れる方向に延在しているピン４２を含む。第２のコア部分５０は、第２のコア部分５０の前部５１から離れる方向に延在しているピン５２を含む。前部４１、５１は図１ｂに示されている。第１のコア部分４０および第２のコア部分５０ならびにこれらの各ピン４１、５１は、これにより一体であってもよい、すなわち１個の部品にまたは例えばはんだ付けにより結合されている２つの別個の部品で形成されていてもよい。

穴部１０５、２０５内にあるピンが、各ダイ部材１００、２００の後端部１１０、２１０に向かって延在しているように、かつコア部分４０、５０が各ダイキャビティ面１０３、２０３から延在しているように、コア部分４０、５０のピン４２、５２は、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００にある各穴部１０５、２０５内に配置されている、すなわち挿入されている。

記載されている実施形態では、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０を各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００に機械的に結合することにより、各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００に解除可能に取り付けられている。機械的結合は、各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００内での第１のコア部分４０および第２のコア部分５０の形状適合（ｆｏｒｍ－ｆｉｔｔｉｎｇ）により達成されてもよい。図１ａに示されている実施形態では、第１のピン４２および第２のピン５２は、形状適合係合で、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００にある各凹部１０７、２０７内に受容される各ロック部材４５、５５に取り付けられている。

図１ｄは第１のダイ部材１００の分解図を示す。図１ｄに示されている特徴および以下の説明もまた、第２のダイ部材２００に有効であることが分かる。

前述の通り、第１のダイ部材１００は、第１のダイ部材１００を通って、ダイキャビティ面１０３から第１のダイ部材１００の端１１０に向かって延在している穴部１０５を含む。第１のダイ部材１００は、穴部１０５の端１０６に配置されている凹部１０７をさらに含む。記載されている実施形態では、凹部１０７は、第１のダイ部１０１に隣接して、第１の取付けブロック１０２内に配置されている。しかし、凹部１０７は、あるいは、第１のダイ部１０１内にまたは第１のダイ部材１００の端１１０に配置されていてもよい。また、凹部１０７およびこれの機能は、一方は第１の取付けブロック１０２内に配置されておりかつ他方は第１のダイ部１０１内に配置されている２つの合致する凹部（図示せず）を組み合わせることにより達成されてもよい。

第１のコア部分４０のピン４２は、第１のダイ部材１００にある凹部１０７（図１ａに示されている）内に受容されるように構成されているロック部材４５を含む。該ロック部材４５は、コア部分４０のピン４２の端４３に配置されていてもよい。通常、ロック部材４５が固定されて凹部１０７内に受容され、保持されて、コア部分４０の回転移動および／または並進移動を制限するかまたは防止するように、ロック部材４５および凹部１０７は対応する形状および寸法を有する。したがって、図１ａおよび図１ｄに示されている実施形態では、凹部１０７およびロック部材４５は矩形形状であり、軸Ｂの方向に見た、凹部１０７とロック部材４５の幅（ｗ）とは同一のまたは少なくとも対応する寸法である。凹部１０７の高さ（ｈ）は、（図１ｄに示されている通り）ロック部材４５の高さ（ｈ）より大きい。しかし、また、ロック部材４５および凹部１０７の高さ（ｈ）は同一であってもよく、これにより、ロック部材４５と凹部１０７との間に密な形状適合がもたらされる。また、凹部１０７の深さ（ｄ）とロック部材４５の厚さ（ｔ）とが対応しているまたは同一の寸法であり、コア部分４０の回転移動および／または並進移動を制限する。

第１のコア部分４０のピン４２は、ピン４２の端４３をロック部材４５にある穴部４８内に挿入することにより、ロック部材４５に取り付けられ、そしてピン４２の端４３をロック部材４５に接着で取り付けてもよい。接着取付けは、例えば糊付けまたははんだ付けにより、達成され得る。また、例えばピンを金属固体ブロックから機械加工で作り出すことにより、ピンをロック部材と一体で形成することが可能である。

また、ロック機能は、例えばダウエルピン連結を用いることによるなど、他のロック原理により達成されてもよい。一代替案（図示せず）によれば、円筒形ダウエルピンが、締まり嵌めで、好ましくは軸Ｂに対して垂直な方向に、第１のダイ部材１００およびコア部分４０のピン４２の両方を貫通して延在している円筒形穴部内に挿入され、これにより、回転移動および／または並進移動を制限するかまたは防止する。該円筒形ダウエルピンは、円筒形穴部に対応する直径を有し、遊びを防止する。

ピン構造の他の例およびコア部分をダイ部材に結合する他の方法が明細書の最後に記載される。

図１ａに描写されているプレス工具１は長手方向横断面図で示されていること、およびいくつかの構成要素が他の構成要素を可視化するために除去されていることが分かる。完全性のために、図２はプレス工具１の斜視全体図を示す。したがって、プレス工具１は、前述されている構成要素に加えて、第１のダイ部１０１および第２のダイ部２０１と、ダイ／フィルテーブル（ｆｉｌｌｔａｂｌｅ）１４とを封入しているダイ部材ホルダ７を含む。また、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００の第１のポンチ８および第２のポンチ９ならびに取付けブロック１０２、２０２が図２において可視である。

プレス工具１は、第３の軸に沿って端部位置に向かってかつこれから離れて移動可能な第３のダイ部材および第４のダイ部材などの、ダイ部材（図示せず）をさらに含んでいてもよいことがさらに分かる。該第３のダイ部材および該第４のダイ部材はコア部分を含んでいてもよいか、または含んでいなくてもよい。また、プレス工具は、第１のコア部分および第２のコア部分より多くを含んでいてもよい。例えば、第１のダイ部材は第１のコア部分と第２のコア部分とを含んでいてもよく、第２のダイ部材は第３のコア部分と第４のコア部分とを含んでいてもよい。また、プレス工具は、第３のポンチおよび第４のポンチなどのさらなるポンチを含むことが可能である。

本開示によるプレス工具１は、以下において、プレスサイクルのステップを示す図３ａ～図３ｅを参照して記載される。

図３ａは、第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００とが端部位置から離れて移動させられた初期位置にあるプレス工具１を示す。コア部分４０、５０は、各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００のダイキャビティ面１０３、２０３から延出している。第１の上方ポンチ８は第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００の上方に持ち上げられ、第２の下方ポンチ９は第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００の前端部１０９と２０９との間の位置にある。

図３ｂは、第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００とが軸Ｂに沿って端部位置へ互いに向かう方向に移動させられた場合のプレス工具１を示す。第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００のダイ接触面１１１、２１１は互いに接触しており、ダイキャビティ３が第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００のダイキャビティ面１０３と２０３との間に形成されている。第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００に結合されている第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００と一緒に移動させられており、ここで、ダイキャビティ３内へ延出しており、ダイキャビティ３を貫通するコア６を形成している。ダイ部材１００およびダイ部材２００の端部位置では、ダイキャビティ３は、第１の上方ポンチ８を受容する第１の上方開口部４と、第２の下方ポンチ９を受容する第２の下方開口部５とを含む。この位置では、粉末が、例えばフィルシュー（ｆｉｌｌｓｈｏｅ）（図示せず）により、ダイキャビティ内へ導入される。

図３ｃでは、第１の上方ポンチ８はダイキャビティ３の第１の開口部４内に受容されており、第１のポンチ８および第２のポンチ９は第１のプレス軸Ａに沿って互いに向かって移動させられ、ダイキャビティ内の粉末を切削インサート素地体２に加圧成形する。

図３ｄでは、ダイキャビティ３は、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００を、端部位置から、第２の軸Ｂに沿って、互いから離して移動させることにより開いている。これにより、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００と一緒に移動させられ、切削インサート素地体にある貫通孔から後退させられる。

図３ｅでは、切削インサート素地体は、第１の上方ポンチ８（図示せず）および第２の下方ポンチ９を上方に移動させることにより、プレス工具１から取り出されている。その後、第１の上方ポンチ８（図示せず）はさらに持ち上げられて、切削インサート素地体２が回収されることを可能にする。

以下では、図１ａ～図１ｄに示されている第１の実施形態のプレス工具１の、以下の様々な代替案が説明される。これらの代替案の説明では、第１の実施形態と異なる特徴のみが示され、詳細に説明される。しかし、また、これらの代替案は第１の実施形態の適切な特徴を含み、これらと完全に互換性があることが分かる。

図４は、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０が各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００と一体である、プレス工具１の代替案を示す。これにより、該コア部分４０、５０と各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００とは、各々、コア部分４０、５０が各ダイ部材１００、２００と永久的に結合されている単一の部品を形成している。例えば、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０とダイ部材１００、２００とは、それぞれ、例えば放電加工またはフライス加工により、単一の金属部品から形成されていてもよい。

図５は、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０が雌／雄構造である、プレス工具１の代替案を示す。これにより、第１のコア部分４０の前部４１は第２のコア部分５０の前部５１の凹部５７内に受容されるように構成されている。第１の例示的実施形態との比較では、雌／雄構造のコア部分の使用が、連続コアを達成するための、各コア部分の接触面間の当接の必要を省く。したがって、コア部分の雌／雄構造は、コア部分の長さ寸法の精度がより低くても、コア部分間の係合を実現する。あるいは、第１のコア部分４０の前部４１は雌構造であってもよく、第２のコア部分５０の前部５１は雄構造であってもよいことが分かる。

また、図５は、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０それぞれが、各第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００のダイキャビティ面１０３、２０３上に載るように構成されている肩状部４４、５４を含む、プレス工具１のさらなる代替案を示す。該肩状部４４、５４は、コア部分４０、５０の端が閉じたダイキャビティ内で係合する場合、これが、コア部分が互いをダイ部材１００、２００の穴部１０５、２０５内へ押し込まないようにするので、有利である。あるいは、第１のコア部分４０と第２のコア部分５０の一方のみが肩状部を含んでいてもよいことが分かる。

図６は、第２のダイ部材２００のダイキャビティ面２０３が、穴部２０５を取り囲みかつ図５に示されているコア部分５０の肩状部５４を支持するように構成されている環状載置面（ａｎｎｕｌａｒｒｅｓｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ）２０８を含む、プレス工具１のさらなる代替案を示す。また、第１のダイ部材１００のキャビティ面１０３は載置面１０８（図示せず）を含んでいてもよい。該載置面２０８の利点は、これが、肩状部５４への密な接触を実現するために、非常に高精度に、例えば平面に、機械加工され得る、ダイ表面の限られた区分を構成することである。

図７は、第１のコア部分４０と第２のコア部分５０のうちの一方の全圧縮剛性が第１のコア部分４０および第２のコア部分５０のうちの他方の全圧縮剛性より大きい、代替案を示す。本体の圧縮剛性は、弾性変形に対して本体により与えられる抵抗の尺度である。全圧縮剛性は、本開示では、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０の材料組成により制御され得る。すなわち、例えば、コア部分４０、５０のうちの一方は、第１のピン４２および第２のピン５２のうちの他方の材料と異なる剛性の材料で構成されていてもよい。また、全圧縮剛性は、第１のコア部分および第２のコア部分の幾何学的寸法により制御されてもよい。例えば、第１のコア部分４０と第２のコア部分５０のうちの一方のピン４２、５２は、第１のコア部分および第２のコア部分のうちの他方のピン４２、５２より大きい横断面積を有していてもよい。また、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０の材料組成と幾何学的寸法との組合せにより、全圧縮剛性を制御することが可能である。

図７に示されている実施形態では、ピンは同一材料であるが、第２のコア部分５０のピン５２は第１のコア部分４０のピン４２より小さい横断面積を有する。したがって、第２のコア部分５０のピン５２は第１のコア部分４０のピン４２より圧縮剛性が低い。全圧縮剛性の差異は、第１のコア部分４０と第２のコア部分５０とがダイキャビティ３内で係合した場合、第２のピン５２が降伏するという結果になる。これは、より低い全圧縮剛性を有するピン５２がばねとしての機能を果たしかつ第１のコア部分４０のより粗いピン４２からの力の下で屈曲するという結果になる。この構造の利点は、これが第１のコア部分および第２のコア部分の軸方向延長部の寸法の不正確さを補償することである。すなわち、第１のピン４２および第２のピン５２の全圧縮剛性の差異は、コア部分４０、５０の過剰な長さを自己補償する。また、コア部分の軸方向延長部を意図的に過剰な寸法で作製し（ｏｖｅｒ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）、ばね効果を用いて、第１のコア部分と第２のコア部分との間の完全な密な接触を確実することが可能である。

図８は部分分解図であり、コア部分５０が、コア部分５０のピン５２の少なくとも部分とダイ部材２００にある穴部２０５との間での接着剤の塗布により、第２のダイ部材２００に解除可能に取り付けられているように構成されている、プレス工具１の代替案を示す。接着剤（図示せず）は、通常、ピン５２を穴部２０５内へ挿入する前に、ピン５２の少なくとも部分上に塗布される。あるいは、接着剤は、ピン５２を穴部２０５内へ挿入する前に、該穴部内に塗布される。接着剤は糊、例えばＬｏｃｔｉｔｅ６３００またはＬｏｃｔｉｔｅ３０９０、の形であってもよい。また、接着剤ははんだ、例えばＭｅｌｔｏｌｉｔ４４９ＭＰまたはＭｅｌｔｏｌｉｔＷＣ７５、の形であってもよい。糊およびはんだは低温状態でピンを穴部に強力に取り付けるが、加熱されると軟化し、これによりピンおよびコア部分を除去することが可能になるので、これらの物質はどちらも有利である。

ピン５２の少なくとも部分の寸法は、ピン５２と穴部２０５との間に接着剤を塗布するために十分な空間が存在するように選択されることが分かる。また、接着剤はピン５２の全長に塗布されてもよく、これにより、ピン５２と穴部２０５との間に強力な結合がもたらされることが分かる。あるいは、接着剤は単にピン５２の部分に塗布される。例えば、接着剤の塗布はピン５２の後端部５３に限定されていてもよい。次いで、ピンを除去するために、ダイ部材２００の小区分だけを加熱して、接着剤を軟化すればよい。

図９は、図４に示されているように、第２のコア部分５０が第２のダイ部材２００と一体である、プレス工具１の代替案を示す。しかし、本代替案によれば、第２のダイ部材２００は、第２のコア部分５０を通って延在している第２の穴部２０５を含む。第２のピン５２の端が第２のコア部分５０の前部５１から外に延出しているように、プレス工具１は、第２のコア部分５０から離れておりかつ第２の穴部２０５を通って延在している第２のピン５２をさらに含む。この構造に関する１つの利点が、コア部分５０とダイキャビティ面２０３との間に界面が存在せず、一方、ピン５２が穴部２０５内で屈曲する可能性があることである。コア部分５０とダイキャビティ面２０３との間の界面の欠如は、粉末がコア部分５０とダイキャビティ面２０３との間に進入しかつ切削インサート素地体上にめくれまたは跡を形成する可能性を排除する。また、第１のダイ部材１００は、第１のコア部分４０を通って延在している穴部１０５と、前述されているように配置されているピン４２とを含んでいてもよいこと（図示せず）が分かる。

第１の実施形態および様々な代替案は様々な組合せに組み合わされ得ることが分かる。例えば、図４に示されている、ダイ部材と一体で形成されているコア部分が、図５に示されている雌／雄構造を設けられていてもよい。または、図５のピンは図７に示されている寸法を与えられていてもよい。または、図７のプレス工具１のコア部分４０を含む第１のダイ部材１００は、一体のコア部分４０を有する、図４の第１のダイ部材１００と置き換えられていてもよい。

さらに、第１のピン４２および第２のピン５２は非円形横断面を有していてもよく、第１の穴部１０５および第２の穴部２０５は、対応する非円形横断面を有していてもよい（図示せず）。これは、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０が穴部内で回転しないようにされること、およびしたがって、コア部分が正確な整合でロックされることを確実にする。

各第１のダイ部材および第２のダイ部材内の第１のコア部分および第２のコア部分が同軸に配置されてもよいことがさらに分かる。すなわち、これにより、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０は、第１のコア部分および第２のコア部分の端が互いに対向するように整合される。これは、切削インサート素地体内の精密な貫通孔をもたらす。

以上に、本開示によるプレス工具１の第１の例示的実施形態を、ダイキャビティ３を貫通してコア６を一緒に形成する第１のコア部分４０および第２のコア部分５０を有するプレス工具１に関して記載した。しかし、第２の例示的実施形態によれば、プレス工具１は、第１のダイ部材１００または第２のダイ部材２００内に配置されている少なくとも１つのコア部分４０、５０を含んでいてもよい。少なくとも１つのコア部分４０、５０は、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００が端部位置にある場合、ダイキャビティ３を貫通してコア６を形成するように構成されている。

図１０ａは、本開示の第２の例示的実施形態によるプレス工具１の側面図を概略的に示す。第２の例示的実施形態によるプレス工具１は、第１の例示的実施形態において説明されているプレス工具と同一であり、これの全特徴を含み、差異は、第２の例示的実施形のプレス工具が、第１のコア部分４０および第２のコア部分５０の代りに、１つだけのコア部分４０を含むことのみであることが分かる。

したがって、図１０ａに示されているプレス工具１では、第１のダイ部材１００および第２のダイ部材２００は、第１のダイ部材１００と第２のダイ部材２００との間にダイキャビティ３が形成されている端部位置にある。第１のポンチおよび第２のポンチは図１０ａでは不可視である。第１のコア部分４０が第１のダイ部材１００内に配置されており、第１のダイ部材１００のダイキャビティ面１０３から、ダイキャビティ３を通って、第２のダイ部材２００のダイキャビティ面２０３まで延在している。これにより、第１のコア部分４０は、ダイキャビティ３を貫通してコア６を形成している。これにより、連続コア６がダイキャビティ３を貫通して形成されるように、第１のコア部分４０の接触面４６は第２のダイ部材２００のダイキャビティ面２０３と係合していてもよい。しかし、第１の例示的実施形態において記載されている通り、第１のコア部分４０の接触面４６と第２のダイ部材のダイキャビティ面２０３との間に小さい遊びが存在していてもよい。

あるいは、少なくとも１つのコア部分が第２のダイ部材２００内に配置されている可能性があることが分かる。図１０ｂは、本開示の第２の例示的実施形態によるプレス工具１の斜視図を概略的に示す。１つだけのコア部分５０は第２のダイ部材２００内に配置されており、第２のダイキャビティ面２０３から、ダイキャビティ３を通って、第１のダイ部材１００の第１のキャビティ面１０３（図示せず）まで延在しているコア６を形成している。

Claims

－第１のプレス軸（Ａ）に沿って、互いに向かってかつ互いから離れて移動可能に配置されている第１のポンチ（８）および第２のポンチ（９）と、
－前記第１のプレス軸（Ａ）に非平行である少なくとも第２の軸（Ｂ）に沿って、端部位置に向かってかつこれから離れて移動可能に配置されている第１のダイ部材（１００）および第２のダイ部材（２００）とを備える、切削インサート素地体（２）を製造するためのプレス工具（１）であって、
－前記第１のダイ部材（１００）は第１のダイキャビティ面（１０３）を含み、前記第２のダイ部材（２００）は第２のダイキャビティ面（２０３）を含み、前記ダイ部材（１００、２００）は、前記端部位置に、前記第１のポンチ（８）および前記第２のポンチ（９）を受容する第１の開口部（４）および第２の開口部（５）を有するダイキャビティ（３）を形成するように構成されており、さらに、
－前記第１のダイ部材（１００）および前記第２のダイ部材（２００）が前記端部位置にある場合、前記ダイキャビティ（３）を貫通して、前記第１のダイキャビティ面（１０３）と前記第２のダイキャビティ面（２０３）との間に延在しているコア（６）と、
－前記コア（６）の少なくとも部分を形成する第１のコア部分（４０）と
を備え、
前記第１のコア部分（４０）は、前記第１のダイ部材（１００）または前記第２のダイ部材（２００）内に配置されており、前記第１のコア部分（４０）は、前記第１のダイ部材（１００）または前記第２のダイ部材（２００）と一緒に前記端部位置へ移動させられるように、前記第１のダイ部材（１００）または前記第２のダイ部材（２００）に結合されており、前記第１のコア部分（４０）は、前記第１のダイ部材（１００）または前記第２のダイ部材（２００）に解除可能に取り付けられている、プレス工具（１）。
前記第１のコア部分（４０）は前記第１のダイ部材（１００）内に配置されている、請求項１に記載のプレス工具（１）。
前記第１のダイ部材（１００）は、前記第１のダイキャビティ面（１０３）から前記第１のダイ部材（１００）の後端部（１１０）に向かって延在している第１の穴部（１０５）を含み、前記第１のコア部分（４０）は、前記第１の穴部（１０５）内に配置されている第１のピン（４２）を含む、請求項２に記載のプレス工具（１）。
前記第１のピン（４２）の少なくとも部分が、前記第１のダイ部材（１００）の前記穴部（１０５）に接着でまたは機械的に結合されている、請求項３に記載のプレス工具（１）。
前記第１のダイ部材（１００）は第１の凹部（１０７）を含み、前記第１のコア部分（４０）は、前記第１のダイ部材（１００）の前記第１の凹部（１０７）内に嵌合するように構成されている第１のロック部材（４５）を含み、これにより、前記ロック部材（４５）と前記第１の凹部（１０７）とは、前記第１のコア部分（４０）の回転移動および／または並進移動が制限されるように、前記第１のロック部材（４５）が前記第１の凹部（１０７）内に保持されるように構成されている、請求項２から４のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。
前記コア（６）の少なくとも部分を形成する第２のコア部分（５０）を含み、前記第２のコア部分（５０）は前記第２のダイ部材（２００）内に配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。
前記第２のダイ部材（２００）は、前記第２のダイキャビティ面（２０３）から前記第２のダイ部材（２００）の後端部（２１０）に向かって延在している第２の穴部（２０５）を含み、前記第２のコア部分（５０）は、前記第２の穴部（２０５）内に配置されている第２のピン（５２）を含む、請求項６に記載のプレス工具（１）。
前記第２のピン（５２）の少なくとも部分が前記第２のダイ部材（２００）の前記第２の穴部（２０５）に接着でまたは機械的に結合されている、請求項７に記載のプレス工具（１）。
前記第２のダイ部材（２００）は第２の凹部（２０７）を含み、前記第２のコア部分（５０）は、前記第２のダイ部材（２００）の前記凹部（２０７）内に嵌合するように構成されている第２のロック部材（５５）を含み、これにより、前記第２のロック部材（５５）と前記第２の凹部（２０７）とは、前記第２のコア部分（５０）の回転移動および／または並進移動が制限されるように、前記第２のロック部材（５５）が前記第２の凹部（２０７）内に保持されるように構成されている、請求項６から８のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。
前記第１のコア部分（４０）が前記第１のダイ部材（１００）と一緒に前記端部位置へ移動させられ、かつ前記第２のコア部分（５０）が前記第２のダイ部材（２００）と一緒に前記端部位置へ移動させられ、前記ダイキャビティ（３）を貫通する前記コア（６）を形成するように、前記第１のコア部分（４０）は前記第１のダイ部材（１００）内に配置されており、かつこれに結合されており、前記第２のコア部分（５０）は、前記第２のダイ部材（２００）内に配置されており、かつこれに結合されている、請求項６から９のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。
前記第１のコア部分（４０）は第１の前部（４１）を含み、前記第２のコア部分（５０）は第２の前部（５１）を含み、前記第１の前部（４１）と前記第２の前部（５１）とは互いに相互係合して、前記ダイキャビティ（３）を貫通する連続コア（６）形成するように適合している、請求項６から１０のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。
前記第１のコア部分（４０）と前記第２のコア部分（５０）の一方の全圧縮剛性が前記第１のコア部分（４０）と前記第２のコア部分（５０）の他方の全圧縮剛性より高い、請求項６から１１のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。
前記第１のコア部分（４０）は、前記ダイキャビティ面（１０３、２０３）上に載るように構成されている肩状部（４４、５４）を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のプレス工具（１）。