JPS5868420A - 押出品の製造方法 - Google Patents

押出品の製造方法

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JPS5868420A
JPS5868420A JP16811181A JP16811181A JPS5868420A JP S5868420 A JPS5868420 A JP S5868420A JP 16811181 A JP16811181 A JP 16811181A JP 16811181 A JP16811181 A JP 16811181A JP S5868420 A JPS5868420 A JP S5868420A
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JP
Japan
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punch
blank
die
extruded product
layer
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JP16811181A
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JPS599245B2 (ja
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Toru Arai
新井 透
Yoshinari Tsuchiya
能成 土屋
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Central R&D Labs Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/20Making uncoated products by backward extrusion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (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】 本発明は、鏡面のように滑らかな内表面を有する押出品
を後方せん孔押出加工によシ得る押出品の製造方法に関
するものである。
鋼、アルミニウム、および銅等の円柱状素材から中空断
面の製品を後方押出加工によシ成形する後方せん孔押出
加工法は、第1図および第2図に示すよう(、素材1(
ブランク)をダイス穴2内に挿入し、前進するポンチ8
で一方向に圧力を加え、ポンチ8とダイス4の隙間5か
ら外へ材料を押出して細長く薄い中空断面の製品6を得
る方法である。この方法では冷間で押出加工を行う際ポ
ンチからブランクに非常に大きな面圧が加えられるので
、ポンチとブランクとの焼付きが生じ、これがこの方法
の大きな難点とされてきた。そこで・従来は、鋼やアル
ミニウムのブランクの、ポンチネ皮 との接触面にリン酸塩厚膜処理を施すなど潤滑性能を向
上せしめて、冷間押出加工時の焼付を防止することが行
われていた。しかし、このようにブランクの・ポンチと
の接触面に一回毎にリン酸塩祉 葵膜処理を施すことは、量産工程においては必ずしも容
易ではなく、又、たとえ潤滑処理を施して押出加工を行
ったとしても被加工面に、リン酸塩梳 茨膜の存在に起因する面粗れが残り、滑らかな表面が得
られない。
ホ0 そこで0本発明者らは、パンチとの接触面を無潤滑とし
たブランク(以下、このブランクを無潤滑ブランクとい
う)で後方せん孔押出加工を行っても焼付が生ずること
なく、かつ押出品の内表面が鏡面のように滑らかな押出
加工面を有する押出品を得ることができる製造方法を提
供することを目的として研究を准め1本発明を完成した
ものである。なお、ここで鏡面のように滑らかな面とは
面粗さがRmαx−01μm以下のものをいう。
すなわち1本発明は1表面に:膨化物被覆層を形成した
ポンチを用いて、ポンチとの接触面を無潤滑としたブラ
ンクに対して冷間で後方せん孔押出加工を行う工程と、
ついで押出品とポンチを一体としてダイスから取り出す
工程と、最後に押出品とポンチとを分離する工程とよシ
なることt−特徴とする押出品の製造方法である。
本発明の押出品の製造方法を適用できるブランクの材質
は、冷間後方せん孔押出加・工が可能とされている%鋼
、アルミニウム、および銅等の金属である。しかし、特
に冷間での後方せん孔押出加工時の焼付の発生が重大な
問題とされている鋼やアルミニウムのブランクに適用す
れば0%に有効である。
第1図に示すブランクの、ポンチとの接触面7は無潤滑
の状憩でよい。しかし、ブランクのダイスとの接触面8
には潤滑処理を施しておけば、ブランクとダイスとの珍
擦力が、ブランクとポンチとの41−力より小さくなり
・第8図に示すようにポンチの引抜き時に、ブランクが
ポンチと一諸になって上昇する(これをブランクアップ
という)という現象をおこすことができるので好ましい
ポンチの表面には炭化物層被覆層9を設ける。
以下、このようにして得られたポンチを炭化物被覆ポン
チという。炭化物層は耐焼付性にすぐれているのみなら
ず、耐摩耗性にもすぐれているので。
ポンチの耐焼付性と耐摩耗性を同時に向上せしめること
ができる。なお耐焼付性を向上せしめうる被積層として
は、他に窒化物層、硼化物層、あるいは酸化物層も考え
られるが、実用上の見地からは、炭化物層はどの効果は
ない。炭化物層としては、具体的にはチタン次化物層、
ニオブ屍化物層。
バナジウム戻化物層、クロム脚化物層等、一般に炭化物
として存在しうる羨化物層が利用できる。
しかし強いてあげれば鉄を母材とする場合はバナジウム
脚化物層が、又、アルミニウムが母材の場合は、チタン
灰化物層、あるいは、ニオブ炭化物層が耐焼付性のため
に好ましい。膨化物層形成の方法は、一般に使用されて
いる公知の方法でよい。
炭化物層の厚さは、5〜10μmQ範囲内がよい。
これよりも厚いと被覆層の剥離の原因になシやすく、又
、これよりも薄いとポンチとブランクの耐焼付性の向上
に役立ない。
炭化物層の表面は、鏡面のように滑らかにしておくこと
・すなわち面粗さt Rmgx−α1μm以下にとどめ
ておくことが望ましい。これ以上粗くなるとせん孔深さ
によっては押出底形時、特に、ポ庚 ンチの引抜き時に、押出品の内表面にひっかき傷が生じ
やすくなり、常に鏡面のような内表面を得ることが困難
となる。
ポンチの母材は、押出加工時に受ける大きな面正に耐え
る母材強度全音する材質でなければならない。そのため
、母材は・ダイス鋼では・強度が充分でなく、高速度鋼
が望ましい。
上記の炭化物被覆ボンデを用いて、無潤滑ブランクに対
して冷間で後方せん孔押出加工を行う。
なお1本発明の後方せん孔押出加工とは後方せん孔押出
加工と同時に前号押出加工も行う前後方押出加工をも含
むものとする。
ブランクに対しせん孔押出加工を終った後、ついで・押
出品とポンチを一体としてダイスから取り出す工程を行
う。押出品とポンチとを一体としてダイスから取り出す
方法としては、第8図に示ストオリ・ポンチをダイスか
ら引抜く時にブランフカポンチと一諸になって上昇して
ゆくブランクアップによシダイスから取り出す方法があ
る。また押出品を下からノックアラ)10で押してダイ
ス4からポンチ8と押出品6を強制的に取り出す方法、
また、押出品を押圧しているダイス4t−左右に移動さ
せて押出品をダイスの拘束からはずして分離させる方法
等がある。
ついで押出品とポンチとを分離させる。分離させる方法
としては、−例として、第8図に示すように・ダイスの
上部にストリッパー11を設けて行う方法がある。ダイ
ス4から抜は出た押出品6とポンチ8は・押出品6がス
トリッパー11にぶつかるとともに、ポンチaと押出品
6が分離するものである。このように押出品がダイス内
にあって高面圧状鴎にある時には、ポンチと押出品は摺
動せず、ダイスの拘束がなくなり面圧が低くなった時に
ポンチが始めて押出品から抜けるようにしている。かく
してポンチ引抜き時の押出品の内表面の損傷を防ぐこと
ができ、鏡面のように滑らかな内表面を得ることができ
る。
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
実施例 第1図に示すごとく、ダイス4とノックアウト10によ
り′形成されるダイス穴2に、被押出材たるブランク1
を挿入し、ノックアウトlOの上に、置いた。ついで1
表面に膨化物被覆層9を形成し・先端に膨出部をなすポ
ンチノーズ部81を有するポンチ8を、第2図に示すご
とく、ダイス穴に挿入し、ブランク7を後方せん孔押出
加工した。その後、第8図に示すごとく成形された押出
品6とポンチ8を一体としてダイス4から取り出した。
ついで、押出品6とポンチ8がダイス穴から抜は出た段
階で、押出品6は上方に固定されたス) IJツバ−1
1に接触して、ポンチ8から取り外された。このように
して得られた押出品6は内径2L2U外径80mの太き
であった。
ポンチの材質は、高速度鋼(Jより SKH9)を使用
し友。ポンチ表面の膨化物被覆層の形成にあたっては、
硼砂金主剤とし、酸化バナジウム(VxOs)層 素(BiC)e添加した溶融塩浴に1000”0で5時
間浸漬し、ポンチ表面に厚さ約7μmのバナジウム炭化
物(VC)層を形成した。以下・この68)とした。な
お、ポンチノーズ部81はダイヤモンドペーストでラッ
プして、01μm以下のl粗さにした。
被押出材たるブランクは、 Jxss工OCの球状化燗
鉤材(Hv〜120)よシ表る。ブランクの7ト ポンチとの接触面は番セνンで脱脂した後は無潤滑状顛
であるが、それ以外のブランクの面はリン酸塩被膜処理
が施されていた。
〜20 Off/Sであった。又、ブランクの断面減少
率は50%であった。
なお・さらに、ポンチノーズ部の面粗さをそれぞれRm
ax wm (L 1 μm 、 1 μm # 11
 pm + 6 prnと変え、又、せん孔深さも5f
fから87m″I!でそれぞれ賢化させて本発明のせん
孔押出加工を行った。
そして、得られた押出品の内表面の性状を観察した。そ
の結果を第1表に示す。
なお表中の「押出行程」の欄の「押」とは、ブランクを
押込む時をさし、又「引」とはブランクからポンチが引
抜かれる時をさす、又図中の○印は、「焼付、ひっかき
痕なし」、Δ印は「焼付・ひっかき痰中」、X印は「焼
付多」、凶印は[ひっかき痕多」をそれぞれ意味してい
る。又、(○)印は・引抜く時−諸にブランクも上昇し
たこと。
すなわちブランクアップの発生を示している。
表1表 又、同時に本発明の効果の比較のため・VO被ポンチを
焼入焼戻ポンチという)、他方・J工5SIOC球状焼
妊材(Hマー11O)からなる無潤滑ブランクと、同一
材にリン酸塩被膜処理を施したブランクの二種類を準備
した。そして、上記焼入焼戻ポンチを使用して本発明と
同一の条件の下で、上記無潤滑ブランクと、リン酸塩被
膜処理を施したブランクとの両者に対して、後方せん孔
押出加工を行った。その結果得られた押出品の内表面の
性状を各12第1表に示す。
また、ポンチノーズ部の面粗さがRmax wa (1
1μmのポンチを用いて、せん孔押出加工を行い得られ
焼戻ポンチで無潤滑ブランクを押出加工した場合は、第
1表に示すようにポンチが摺動した部分性すべて焼付い
ている。又・その部分の粗さ測定では・第4図に示すご
とく10〜804mの凹凸が記録された。これに対し1
本発明の方法であるVC被覆ポンチで無潤滑ブランクを
押出加工し、ポンチ引抜き時にブランクアップの生じた
場合には。
第6図および第1表に示すように焼付きは全く生ぜず、
押出品の内表面は金属光沢のある鏡面のような非常に滑
らか(Rmax〜α1μm)な表面状鴎となっていた。
なお、焼入焼戻ポンチや、VC被覆ポンチの表面にリン
酸塩被膜処理を施した場合にも第1表に示すように焼付
は生じていない。しかし、焼入焼戻ポンチと、VC被覆
ポンチのそれぞれによりリン酸塩被膜処理のブランクを
押出し成形して得た各々の押出品の内表面の面粗さを示
す第6図、および第7図と第6図を比較して明らかなよ
うVこ、VC被覆ポンチで無潤滑ブランクを押出した場
合の方が金属光沢のある非常に滑らかな表面状鴎が得ら
れている。なお第1表に示されているように、VC被覆
ポンチで無潤滑ブランク金押出しする場合でも、ポンチ
ノーズ部の面粗さが大きくなったジ、あるいはせん孔深
さが大きくなるとひっかき痕が多くなシ0表面状態が悪
化している。しかし、この場合でも本発明の方法である
ポンチ引抜き時に、ブランクアップを行うことによシ、
ひっかき痕が全くないか、あるいは少ない表面状馨の艮
い押出品を得ることができ九。
以上要するに9本発明の押出品の製造方法は・耐燭付注
のすぐれた灰化物被覆層を有するポンチを使用4て、無
潤滑ブランクに対し後方せん孔押出加工を行なうことに
よシボンチとブランクの焼付発生を防止し、しかもポン
チと押出品をダイスの拘束が無くなり面圧が低くなつた
状態で分離させることにより押出品の白衣−への損傷の
発生を防止して・鏡面のように滑らかな内表面を有する
押出品の量産全可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第8図は会本発明にかかる実施例の成形型
および押出工程を示す図で・第1図社押出前、第2図は
押出成形時、第8図は押出品を抜き出した時を示す図、
第4図ないし第7図は、縦割にされた押出品の内表面の
面粗さを示す線図である− 1−・ψブランク、2・・・ダイス穴、8・・・ポンチ
。 ホ0 4φψ・ダイス、 5 mamパンチとダイスの隙間。 6・・・押出品、7・・・ブランクのポンチとの接触面
、8・・・ブランクのダイスとの接触面。 9・・・炭化物層被覆膚、10・、・・ノックアウト。 11−−−ストリッパー 特許出願人  株式会社 豊田中央研究所第3図 ↑ 第4図 第5図 第7図 第6回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 表面Kmm化物被覆合金形成たポンチを用いて。 ポンチとの接触面を無潤滑としたブランクに対して冷間
    で後方せん孔押出加工を行う工程と。 ついで押出品とポンチを一体としてダイスから取シ出す
    工程と、最後に、押出品とポンチとを分離する工程とよ
    りなること全特徴とする押出品の製造方法。
JP16811181A 1981-10-21 1981-10-21 押出品の製造方法 Expired JPS599245B2 (ja)

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JPS599245B2 JPS599245B2 (ja) 1984-03-01

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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