JPH0580291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は例えば金属板から打抜き品を打抜く
金型の製作方法に関する。 （従来の技術） 例えば鋼板をプレス加工するために、使用され
る金型としてノツクアウト（nock out）形式の
プレス金型がある。この金型は第１１図に示され
るように構成されており、ベース体１の上面中央
部に上下方向に軸心を有するポンチバツクアツプ
部２が設けられ、このポンチバツクアツプ部２の
上端にはポンチ３が設けられている。そしてこの
ポンチ３の外側には略一の高さの平面を形成する
ストリツパ４が設けられこのストリツパ４の下側
はスプリング体５、…により上記ベース体１の上
面に支持されている。さらに、上記ポンチ３の上
部には所定間隔をもつてエジエクター６が設けら
れている。このエジエクター６の外周側には同エ
ジエクター６の下面と同一の高さの下面を有する
ダイ７が設けられている。このダイ７の上面部は
ダイバツクアツプ部７ａに結合されており、上記
エジエクター６はダイ７に対しスライドするよう
になつている。 そして、上記ポンチ３とダイ７の間に例えば鋼
板材料８を挿通して、上記ダイ７およびエジエク
ター６を加工することで上記エジエクター６とポ
ンチ３とで鋼板材料８を挟んだ状態になり、さら
に上記ダイ７が上記エジエクター６に対してスラ
イドして降下する。そして上記鋼板材料８は上記
ポンチ３とダイ７とによりせん断されることで打
抜き製品が製造される。 このように鋼板材料８等から製品を打抜くポン
チ３およびダイ７等はその切断用刃部の硬度を高
める必要があり、製造には材料からの切出し加工
および仕上げ加工と、刃部の熱処理等を要し多く
の工程を必要とするものであつた。 （発明が解決しようとする課題） 上述のように一般的なプレス金型の金型の刃部
部品は製造に多くの工数を必要とするものであつ
た。このため、薄板状の鋼板をレーザ光により切
断することで、鋼板から刃部部品を切出すことと
もに、この切断時の入熱により加熱急冷されこれ
により焼入れされて金型の刃部として利用できる
刃部部品の製造方法があるが、このようにレーザ
光により切断および焼入れされた刃部部品は、薄
板であり、焼入れによつて形成される硬化層も浅
いので、摩耗しやすく打抜く製品の制度も低下し
やすいという事情があつた。 この発明は、上記事情に着目してなされたもの
であり、鋼板材料にレーザ光を照射することで熱
処理し、且つ切断することにより、金型の刃部に
別に硬化層を形成することで、高寿命の金型の製
作方法を提供することを目的とする。 〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） この発明は、焼き入れ可能な鋼板に対して製作
すべき金型の輪郭部分に沿つて所定の照射面積を
有するレーザ光を照射し、所定幅を持つた第１の
硬化処理層と、この第１の硬化処理層に隣接して
沿うとともに上記製作すべき金型側に位置しかつ
所定幅をもつた第２の硬化処理層とを形成し、上
記第１の硬化処理層の幅方向中心部を上記金型の
輪郭部分に沿つてレーザ光で切断し、この切断縁
で金型刃部を形成することを特徴とする金型の製
作方法にある。 （作用） 硬化処理層を２重にしたので刃部近傍に靭性が
増し金型の寿命が向上した。 （実施例） 以下、この発明における一実施例を第１図乃至
第１０図を参照して説明する。はじめに第１図中
に示される鋼板材料８の鎖線Ａで示される金型９
の輪郭部分に対して矢印Ｌで示されるようにCO₂
レーザ光を照射する。ここで、上記鋼板材料８は
例えば3.2mmの板厚をもつ火炎焼入れ鋼（SKS−
３）である。上述のように焦点はずし方式でレー
ザ光を第４図中に示されるように照射することに
より所定の面積に亘つてレーザ光を照射すること
ができる。ここで、鎖線Ｌで示されるのはレーザ
光であり集光レンジ２７を通過することにより、
焦点が外されて鋼板材料８に照射される。またレ
ーザ光が照射される幅は例えば約４mmであり、こ
の幅をもつて製作しようとする金型刃部部品の輪
郭部分を焼入れすることで、鋼板材料８の表面か
ら厚さ方向に円弧状の断面を持つ第１の硬化処理
層１０が形成される。 つづいて、第２図に示されるように上記鎖線Ａ
で示される金型９の輪郭部の内側に隣接される位
置に、矢印Ｌで示されるように焦点がはずされた
レーザ光を照射して上記第１の硬化処理層１０と
同様の第２の硬化処理層１１を形成する。これに
より硬化処理層１０，１１の幅は例えば約４mmと
なり、上記第１および第２の硬化処理層１０，１
１はその深さが約0.5mmで、硬化（Vickers
Hardness）は最大Hv700〜最小Hv400を得るこ
とができる。 つぎに、第３図に示されるように上記輪郭部に
対応する部分にフオーカス状態のレーザ光を矢印
Ｌで示されるように照射することにより切断す
る。ここで、切断部は例えば上記第１の硬化処理
層１０の幅方向の中央部である。このようにして
切断された切断縁１２の面粗さはRz（十点平均粗
さ）8.6μｍを得ることができる。 以上のような工程により製作された金型９を使
用して例えばノツクアウト方式のプレス金型を製
造し第１０図に示されるような形状のプレス加工
品１２を約7000個打抜き加工したところ、打抜か
れた製品はかえり高さ30μｍ、そり0.1mmの高品質
を得ることができた。ここでプレス加工品１２の
各部の寸法は図中に示される寸法Ｂが20mm、寸法
Ｃが60mm、寸法Ｄが10mm、寸法Ｆが15mm、そして
角度Ｆが60°で形成されている。 なお、上記金型９は第１の硬化処理層１０およ
び第２の硬化処理層１１の重なり部分近傍２６の
硬度低下があるが、この重なり部分近傍２６の幅
は約0.05mmであり約40％の硬度低下を生じてい
る。ここで上記重なり部分近傍２６は第２の硬化
処理層１１の円弧形状の第１の硬化処理層１０側
に位置している。しかしながら上述のごとく約
7000個の打抜きを行なつた際に得られるプレス加
工品１２の高品質から判断してこの重なり部分近
傍２６の硬度の低下は無視できるものである。 以下、鋼板材料８に対して焦点はずし状態の所
定照射面積を有するレーザ光を照射することで、
得られる所定幅で連続する硬化処理層１０，１１
は鋼板材料８の靭性を向上する硬化をもつことを
確認するために、後述するような条件の異なる複
数の試験片を製作し、シヤルビー衝撃試験を行な
つた。 まず、試験片は第５図に示されるように略短形
板状に形成し、長手方向の寸法Ｇを60mm、幅方向
の寸法Ｈを20mm、厚さが３mm、そして長手方向の
中央部には幅方向に亘つて深さ0.5mm、挟み角90°
のノツチ１３が形成されている。 このように形成された試験片１４に対し、その
全縁に亘つて上述の如くレーザ光を照射し、第１
および第２の硬化処理層１０，１１を形成し、さ
らに上記第１の硬化処理層１０の幅方向の中央部
をレーザ光により切断することにより第６図に示
されるように硬化部１５が全縁に亘つて形成され
第１の試験片１６を製作した。 また、この第１の試験片１６に同様に形成し、
さらに第７図に示されるように幅方向の中央部に
長手方向に亘つて硬質部１７を形成することで第
２の試験片１８を製作した。ここで上記硬質部１
７は焦点はずし状態のレーザ光を照射することで
形成されている。 さらに、第１の試験片１６同様に縁部に硬質部
１５を形成し、第８図に示されるように幅方向に
等間隔をもつて長手方向に亘つて２本の硬質部１
９，２０を形成した第３の試験片２１を製作し
た。 さらに、第１の試験片１６同様に形成したのち
第９図に示されるように幅方向に等間隔を持つて
長手方向に亘る帯状と３本の硬質部２２，２３，
２４を形成することで第４の試験片２５を製作し
た。 以上のように製作した４つの試験片１６，１
８，２１，２５に対してそれぞれシヤルピー衝撃
試験を行なつた。その結果を第１表に示す。

〔発明の硬化〕

以上述べたようにこの発明は、鋼板に対して製
作すべき金型の輪郭に沿つてレーザ光を照射し、
所定の幅を持つた第１の硬化処理層と、同じく所
定幅をもち上記第１の硬化処理層に隣接して沿う
とともに製作すべき金型側に位置する第２の硬化
処理層とを形成し、ついで第１の硬化処理層の幅
方向中心部を上記金型の輪郭に沿つて切断し、そ
の切断縁で金型の刃部を形成した。 したがつて、板厚の比較的薄くとも、第１の硬
化処理層の残りの部分によつて耐摩耗性の高い金
型歯部を得ることができ、また第２の硬化処理層
によつて靭性の向上を計ることができるから、こ
れにより耐久性に優れた金型の刃部部品を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１１図はこの発明における一実施
例であり、第１図乃至第３図は実施例の金型刃部
部品を製作する各工程を示す側断面図、第４図は
レーザ光が焦点はずし状態で鋼板に照射される状
態を示す側断面図、第５図はシヤルピー衝撃試験
に使用する試験片を示す正面図、第６図乃至第９
図は焦点はずし状態のレーザ光により形成された
帯状の硬化処理層をそれぞれ異なる数で設けた試
験片を示す斜視図、第１０図は金型を使用したノ
ツクアウト方式のプレス金型で製作した製品の一
例を示す平面図、第１１図は一般的なノツクアウ
ト方式のプレス金型の側断面図である。 ８……鋼板材料、９……金型部品、１０……第
１の硬化処理層、１１……第２の硬化処理層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼き入れ可能な鋼板に対して製作すべき金型
   の輪郭部分に沿つて所定の照射面積を有するレー
   ザ光を照射し、所定幅を持つた第１の硬化処理層
   と、この第１の硬化処理層に隣接して沿うととも
   に上記製作すべき金型側に位置しかつ所定幅を持
   つた第２の硬化処理層とを形成し、上記第１の硬
   化処理層の幅方向中心部を上記金型の輪郭部分に
   沿つてレーザ光で切断し、この切断縁で金型刃部
   を形成することを特徴とする金型の製作方法。