JP2569348B2 - Mold regeneration method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
本発明は、表面硬化処理を施した金型が使用されて型
ダレ、亀裂等により使用不可となった金型の再生方法に
関する。The present invention relates to a method for regenerating a mold that has become unusable due to mold sagging, cracks, etc., using a mold subjected to a surface hardening treatment.
一般に、プレス成形などに使用する金型は、前記プレ
ス成形などの使用頻度に伴って型ダレや亀裂が生じると
品質要求を満足する成形品を製作することが不可能とな
る。この時がいわゆる金型の寿命となるのであるが、こ
の金型寿命を短くする前記型ダレを生じさせる原因に
は、金型の摩耗（金型そのものの耐久性）や、金型成形
時に発生したヒートクラックなどがあげられる。 一般に金型の材料としては、加工性が良好であり安価
なもの、例えば炭素工具鋼が使用されている。しかも寿
命となった金型を再度成形使用するために、金型表面を
ある程度の厚み、例えば15〜30mm程度の切断を行う（本
発明において「リシンク」という）が、このリシンク性
が良いことも金型材料を選定するための重要な条件とな
っている。なぜなら、金型寿命が長くても再生加工でき
なければ全体的に金型コストは増加することになるから
である。この点、前記炭素工具鋼はリシンク性は良好で
あるが、その反面金型寿命は短いためプレス成形粗材１
ケ当たりの金型費は高いものであった。 そこで、前記炭素工具鋼より前記リシンク性が多少悪
くても、型摩耗やヒートラックが発生しにくい材質、例
えば析出硬化合金鋼を使用することによって前記炭素工
具鋼より金型寿命が延長し、結果として前記金型費を安
価にしている。In general, if a mold used for press molding or the like generates mold sagging or cracks with the frequency of use of the press molding or the like, it becomes impossible to produce a molded product satisfying quality requirements. At this time, the so-called mold life is shortened. The causes of the mold sag that shorten the mold life include abrasion of the mold (durability of the mold itself) and a phenomenon that occurs during molding of the mold. Heat cracks. Generally, as the material of the mold, a material having good workability and being inexpensive, for example, carbon tool steel is used. Moreover, in order to re-use the mold whose life has expired, the mold surface is cut to a certain thickness, for example, about 15 to 30 mm (referred to as "resync" in the present invention). This is an important condition for selecting a mold material. This is because even if the mold life is long, if the reworking cannot be performed, the mold cost will increase as a whole. In this respect, the carbon tool steel has a good resinking property, but has a short mold life, so that the press-formed coarse material 1
The mold cost per piece was high. Therefore, even if the resinking property is slightly worse than that of the carbon tool steel, the mold life is longer than that of the carbon tool steel by using a material that hardly generates mold abrasion and heat track, for example, a precipitation hardened alloy steel. The mold cost is reduced.
従来の技術では、金型の材質を炭素工具鋼から析出硬
化合金鋼に変更することにより、多少金型寿命を延長さ
せることができたが、それでも満足する金型寿命を得る
ことはできなかった。 そこで、材質変更や熱処理条件を変更するなどして金
型材の硬度を上げることや、従来使用していた材質で製
作した金型に表面硬化処理を施すことなどで金型の硬度
を上げることによって、前記金型の耐摩耗性を向上させ
て金型寿命を大巾に増大することは可能であるが、この
金型ではリシンク性に問題があったために、金型の再生
加工ができず、結果的には金型費の増大につながるとい
う大きな問題点があった。例えば、前者の材料変更や熱
処理条件を変更するなどして金型材の硬度を上げた金型
の表面硬度は一般にHVで600程度で、後者の表面硬化処
理を施した金型の表面硬度はHVで800〜1200であり、両
者とも工作機械等により切削は、たとえサーメット合金
（セラミックと超硬合金の中間の合金で硬度HV2000以
上）のチップを使用しても、チップ刃先が破損してしま
い不可能であった。しかも、前者は、たとえ熱処理によ
るものであっても金型表面からの硬化層が非常に厚いの
で、グラインダーなどの他の手段でもこの硬化層を除去
することはできない。そして後者は、表面硬化層が0.1
〜0.3mm程度であるので、この表面硬化層のみをグライ
ンダーにて除去することができるが、この手段では非常
に多くの時間がかかり、表面形状が複雑なものに至って
は不可能であった。 従って、前述の手段で硬度を上げた金型を製作しても
再生加工をせず、寿命がきたら廃棄してしまい、結果と
して金型費が高くなるという問題点があった。 本発明は、上述の従来技術の課題を解決するために、
表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂等
により使用不可となった金型の前記表面硬化処理層を除
去した後、リシンクし、型彫放電加工し、金型を再生す
ることにより金型の寿命を増大させ、プレス成形など粗
材１ケ当たりの金型費を安価にする方法を提供すること
を目的としている。In the conventional technology, the mold life was slightly extended by changing the material of the mold from carbon tool steel to precipitation hardened alloy steel, but a satisfactory mold life could not be obtained. . Therefore, by increasing the hardness of the mold material by changing the material or heat treatment conditions, or by increasing the hardness of the mold by performing a surface hardening treatment on a mold made of the conventionally used material Although it is possible to significantly increase the life of the mold by improving the wear resistance of the mold, but this mold has a problem with resinking properties, so that the mold cannot be reprocessed, As a result, there is a big problem that the mold cost is increased. For example, the surface hardness of a mold whose hardness is increased by changing the material and heat treatment conditions of the former is generally about 600 in HV, and the surface hardness of the mold after surface hardening is HV. In both cases, cutting with a machine tool or the like is impossible even if a cermet alloy (an intermediate alloy between ceramic and cemented carbide and a hardness of HV2000 or more) is used, because the tip of the tip is damaged. It was possible. Moreover, in the former case, the cured layer from the mold surface is very thick even if it is caused by heat treatment, so that the cured layer cannot be removed by other means such as a grinder. And the latter, the surface hardened layer is 0.1
Since the thickness is about 0.3 mm, only this surface hardened layer can be removed by a grinder. However, this method requires a very long time and is impossible if the surface shape is complicated. Therefore, there is a problem that even if a mold having a higher hardness is manufactured by the above-described means, the mold is not regenerated and discarded after the end of its life, resulting in an increase in mold cost. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the related art.
After the surface-hardened mold is used, the surface-hardened layer of the mold that has become unusable due to mold sagging, cracks, etc. is removed, then resynced, die-sinked and subjected to electrical discharge machining to regenerate the mold. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of increasing the life of a mold and reducing the cost of the mold per coarse material such as press molding.
上記目的を達成するため、本発明は、型彫放電加工
後、表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀
裂等により使用不可となった金型の再生方法において、
前記金型の前記表面硬化処理を施した面を、表面硬化処
理面の硬度より硬い研磨材をプラス加工して前記表面硬
化処理層を除去した後、この表面硬化処理層を除去した
金型表面をリシンクし、次いでこのリシンクした面に対
して型彫放電加工し、必要に応じて前記金型の底部にリ
シンクプレートを固着することを特徴とする。 そして、上記金型の材質を析出硬化合金鋼とすること
は金型寿命を増大するために好ましい。 また、上記ブラスト加工の研磨材をアルミナとするこ
とができる。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for regenerating a mold that has become unusable due to mold sagging, cracks, etc., after the die-sinking electrical discharge machining, wherein a mold subjected to a surface hardening treatment is used.
After the surface hardened surface of the mold is subjected to plus processing of an abrasive harder than the hardness of the surface hardened surface to remove the surface hardened layer, the mold surface from which the surface hardened layer is removed And then subjecting the resynced surface to die sinking electrical discharge machining and, if necessary, fixing a resync plate to the bottom of the mold. It is preferable to use a precipitation hardened alloy steel as the material of the mold in order to increase the life of the mold. Also, the abrasive for the blasting can be alumina.
本発明によれば、表面硬化処理を施した金型の硬度は
増大するので金型の寿命が増大するが、この金型が使用
されて型ダレ、亀裂等により使用不可となった後、前記
金型の前記表面硬化処理を施した面を、アルミナなど表
面硬化処理の硬度より硬い研磨材をブラスト加工するこ
とによって、前記表面硬化処理層をグラインダ等の他の
除去手段に比べて短時間にて、また金型表面形状が複雑
なものであっても全ての面の硬化層を確実に除去するこ
とができるので、この金型表面を従来の工作機械等の切
削手段によって簡単にリシンクでき、次いで放電加工
し、必要に応じて前記金型底面にリシンクプレートを固
着することにより金型を再生することができ、金型の寿
命を増大させ、金型費を大巾に安価にすることができ
た。 そして、金型の材質を析出硬化合金鋼とした金型は金
型寿命を増大するために効果的である。According to the present invention, since the hardness of the mold subjected to the surface hardening treatment increases, the life of the mold increases.However, after this mold is used and becomes unusable due to mold sagging, cracks, etc. By blasting the surface of the mold subjected to the surface hardening treatment with an abrasive harder than the hardness of the surface hardening treatment such as alumina, the surface hardened layer can be formed in a shorter time than other removal means such as a grinder. Also, even if the mold surface shape is complicated, the hardened layer on all surfaces can be reliably removed, so that the mold surface can be easily resynced by cutting means of a conventional machine tool, etc. Subsequently, the electric discharge machining is performed, and the die can be regenerated by fixing a resync plate to the bottom of the die as necessary, thereby increasing the life of the die and greatly reducing the die cost. did it. A mold using a precipitation hardening alloy steel as the material of the mold is effective for extending the life of the mold.
第１図〜第３図は本発明の方法を実施するための装置
である。 第１図は、金型の表面に表面硬化処理を施すためのイ
オン窒化処理装置10を示すものであり、11は外気から密
閉状態を維持し得る円筒状を成す窒化処理室で、一の箇
所に被加工物Ｗの投入口12と扉13を備え、一の箇所は管
18を介して真空ポンプ14と連結し、他の箇所において
は、管19を介して窒素ガスN2のボンベ15と水素ガスH2の
ボンベ16に連結しており、前記管19の中間には、前記窒
素と水素の混合ガスの圧力と温度の制御手段17が設けら
れている。前記窒化処理室11内には載置台20が設置され
ている。この載置台20には電線21を介して前記制御手段
17のマイナスの電源と導通されており、前記窒化処理室
11に電線22を介して制御手段17のプラス電源と導通され
ている。 プレス成形などに使用する金型は一般に型彫り放電加
工により製作されるダイカスト金型が多く、又金型材料
は一般に炭素工具鋼が多く使用されているが本実施例で
は析出硬化合金鋼、例えばDH76を使用している。この金
型の表面硬化処理を施す手段として本実施例では前記窒
化処理室11を用いてイオン窒化処理を行っている。 この窒化処理を行う前処理として、被加工物Ｗである
金型を脱脂、洗浄し、成形品の形状に関係する金型の彫
刻面（雄型であれば凸面部分、雌型であれば凹面部分を
いい、本発明では「金型の彫刻面」という）以外の金型
面を防窒化するために、この「金型の彫刻面」以外の金
型面に銅粉を塗布し、この被加工物Ｗを前記投入口12か
ら窒化処理室11内の載置台20上に載置し、扉13を閉じて
密閉する。この場合、前記窒化処理の前処理において銅
粉を塗布せずに金型全面を窒化処理してもよい。次い
で、前記真空ポンプ14を作動させて窒化処理室11内を真
空状態にする。そこで窒素ガスN2ボンベ15と水素ガスH2
ボンベ16の混合ガスを送り込み前記制御手段17により前
記電線21,22に通電し、窒化処理室11内を500〜550℃に3
0〜100時間過熱すると、被加工物Ｗのプレス成形部分に
0.1〜0.3mm程度の窒化層（硬化層）ができる。この表面
は非常に硬くHVで1000以上に達する。 これは、前記電線21,22の通電によって金型と窒化処
理室11室との間でグロー放電が生じ、前記窒素ガスN2ボ
ンベ15と酸素ガスH2ボンベ16の混合ガスがNH3Ｎ＋3H
の反応を起し、この窒素イオンN+e-が被加工物Ｗの鉄表
面から内部へと吸収され、窒化層が出来るためである。
本実施例では510℃で30時間加熱している。表面硬化処
理には軟窒化処理、液体窒化、硬質クロムメッキなど種
々の手段があるが、これら他の手段を用いてもよい。 以上のように、表面硬化処理を施した析出硬化合金鋼
の金型は、従来、一般に使用されている炭素工具鋼の金
型に比べて約３倍の寿命を持ち、表面硬化処理を施さな
い析出硬化合金鋼の金型の約２倍の寿命を示すものであ
る。 このようにして表面硬化処理を施した金型がプレス成
形加工などで使用されて型ダレ、亀裂等により使用不可
となった金型を再生加工するために、前記金型の前記表
面硬化処理層を第２図に示すブラスト加工装置30にて除
去する。このブラスト加工装置30を第２図に基づいて説
明すると、被加工物Ｗを収容してサンドブラスト処理を
行うための作業口を備えるキャビネット31を備え、この
キャビネット31内にはサンド等の研磨材を噴出するノズ
ル32が設けられ、このノズル32には管44を介して図示せ
ざる圧縮機から圧縮空気が供給される。キャビネット31
の上方には研磨材回収用のタンク33が設けられ、このタ
ンク33の下端が管41を介して前記ノズル32に連通され
る。タンク33内の研磨材36は重力あるいは所定の圧力を
受けてタンク33から落下し、前記管44によりノズル32へ
導かれ圧縮空気と共にキャビネット31内へ噴出される。 キャビネット31の下端とタンク33の上方側面とは管43
によって連通され、キャビネット31内底部に落下した研
磨材、及び被加工物、研磨剤から生じた紛塵をキャビネ
ット31内の気流によってタンク33内へ回収するよう構成
される。また、タンク33の上端には管44の一端が連通
し、この管42の他端がダストコレクタ34に連通する。こ
のダストコレクタ34には前記タンク33内に回収された粉
塵37がタンク内の気流によって管42を介して導かれてダ
ストコレクタ34の底部に集積され、正常な空気がダスト
コレクタ34の上部に設けられた排風機から放出される。
35は出入口で、キャビネット31内への被加工物Ｗの投
入、取出しを行う。 サンドブラスト装置30の構造は上記のものに限らず、
例えば、前記のキャビネットを持たず、圧縮空気をタン
ク及びノズルの双方に供給して、タンク内の研磨材を直
接加圧すると共に、この加圧によりタンクから落下した
研磨材を圧縮空気と共にノズルから噴射して装置の外部
で被加工物の表面処理を行うもの、その他コンパクトに
構成された歯科技工用など種々のものを使用することが
できる。 以上のブラスト加工装置30を使用して、前記イオン窒
化処理の表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダ
レ、亀裂等により使用不可となった金型（被加工物Ｗ）
はサンドブラスト装置30のキャビネット31内へ出入口35
から投入される。キャビネット31内に設けられたノズル
32には図示せざる圧縮機から管44を介して圧縮空気が供
給され、この圧縮空気の吸引力を受けてタンク33底部か
ら供給された研磨材36が管41を介してノズル32に導か
れ、このノズル32から圧縮空気と共に被加工物Ｗの表面
硬化所層に向けて噴射される。例えばアルミナ又はカー
ボランダムの研磨材36をノズル径７〜10mm,空気圧力４
〜5kg/cm2,噴射距離100〜200mmにおいて約60分間噴射す
ると、アルミナの研磨材36は硬度HVで2200〜2500である
ので、本実施例の被加工物Ｗの窒化層、硬度HVで800〜1
200、層厚0.1〜0.3mmを簡単に除去できる。 次に、第４図に示すように、金型表面から15〜30mmの
リシンクをミーリング等の工作機械にて行い、必要に応
じてこのリシンクされた分の高さを補充するためにリシ
ンクプレート62をこの金型の底部に固着する。このリシ
ンクプレート62はブラスト加工前でもよく、後述する放
電加工後に固着してもよい。しかし、製品成形の使用に
問題がなければリシンクプレート62を固着しなくてもよ
い。 次いでこの金型を第３図に示す放電加工機50により放
電加工を行う。この放電加工機50を第３図に基づいて説
明すると、51はサーボ機構で、放電加工においてはこの
サーボ機構が重要な働きをする。すなわち放電による加
工の進み加減に応じて、このサーボ機構51が極間の微小
間隙を適当な距離に維持するように働いて、電極55が進
入し、加工が進行するわけである。 放電加工は、電極55と被加工物Ｗ間の間隙を微小な
値、例えば0.004〜0.04mmに保ちながら、極めて遅い速
度で加工するが、加工中に短絡解消や極間清浄化のため
の急速反転上昇を行うという相反する動作状態が必要と
され、サーボ機構51はその制御を行うものである。60は
電極55を固定するチャックである。52は放電加工の電気
エネルギーを制御する電源であり、放電加工は一般の工
作機械のように電気エネルギーを機械的な力に変換して
加工するのと違い、電気エネルギーによる放電作用によ
って直接被加工物Ｗを加工するので、加工性能を決める
基礎となるものである。すなわち、放電加工の加工速
度、電極消耗比、面粗度、クリアランスの加工特性は、
放電電流のピーク値、パルス幅、休止時間によって決ま
ってくるので、これらの加工条件を予め設定しておく。 53は加工液でパラフィン系炭化水素を主成分とした鉱
物油が使用されており、加工槽54内に液面が被加工物Ｗ
の上方に位置するように充填されている。この加工液53
は放電加工により生じた溶融金属を飛散させたり、この
飛散した加工粉を極間外に排除したり、放電加工によっ
て電極と被加工物Ｗが加熱するが、この加熱部を冷却し
たり、極間の絶縁回復を行うなど非常に重要な役割をも
っている。 前記加工槽54には加工液53がタンク61よりホースを介
して図示せざる給油ポンプモータにより供給され同時に
加工槽54内の加工液53はホースを介して前記タンク61へ
戻され、放電加工によって生じた加工粉が除去され浄化
される。すなわち、前記タンク61内部は、沈澱槽とフィ
ルタによって濾過された加工液を貯える貯蔵槽の２つに
分かれており。加工槽54より前記タンク61へ戻った加工
液53は、まず沈澱槽へ入り、ここで大きな加工粉が沈澱
され、上澄み液はフィルタ用ポンプにてフィルタを通過
して前記著貯蔵槽へ送られ貯えられた後、この貯蔵槽の
加工液53が加工槽54へ送られる。このようにして、放電
加工中は常に清浄な液が極間に供給される。 56はテーブルで、この上被加工物Ｗが載置、固定さ
れ、加工液53が漏れないように加工槽54が形成されてい
る。 57は前記テーブル56を第３図（Ａ）の紙面左右方向に
移動させるハンドルであり、58は前記テーブル56を同図
（Ａ）の紙面前後方向に移動させるハンドルである。59
は放電加工開始と終了時に電極55を被加工物Ｗに接離さ
せるハンドルである。これらのハンドルを手動にて回す
ことによって、放電加工位置を制御することができる
が、この放電加工機50にNC装置を取付けたNC放電加工機
は、前記テーブル56の左右、前後および上下方向の制御
を自動的に行うことができる。 再生加工を施す前記金型の表面形状と現物合わせ形状
の関係にある電極55を前記チャック60に固定し、次い
で、リシンクして前記金型の被加工物Ｗを前記テーブル
56に設置、固定するが、この場合電極55と被加工物Ｗの
位置決めには、電極・被加工物の垂直、平行、芯出し等
の高精度の基準面合わせが要求される。この後、前記タ
ンク61内の清浄された加工液53は、図示せざる給油ポン
プモータによりホースを介して前記加工槽54内に液面が
被加工物Ｗの上方に位置するようにあらかじめ設定した
位置まで給送される。前記ハンドル59を回して、電極55
を被加工物Ｗに接近させた後電源52をONとし、放電加工
を開始する。 この放電加工は、電極の向かい合った面の距離の近い
ところから順次放電が発生し、極間の間隙が均一になる
ように加工が進むので、加工形状と電極形状は微小間
隙、例えば数ミクロンないし数10ミクロンを隔てた現物
合わせ形状の関係となり、金型が再生加工される。設定
位置まで加工終了後電源52は自動的にOFFになり、この
後前記ハンドル59を回して電極55を被加工物Ｗから離間
させ、加工槽54内の加工液53全てをタンク61へ送り出
し、完成した被加工物Ｗをテーブル56から取外し、金型
再生加工が終了する。 なお、上記、型彫放電加工した金型に前述のイオン窒
化処理等の表面硬化処理を施してもよいが、１度再生し
た金型に対しては、表面硬化処理をしなくてもよい。1 to 3 show an apparatus for carrying out the method of the present invention. FIG. 1 shows an ion nitriding apparatus 10 for applying a surface hardening treatment to the surface of a mold. Numeral 11 denotes a cylindrical nitriding chamber capable of maintaining a sealed state from the outside air. Is provided with an inlet 12 and a door 13 for the workpiece W, one of which is a pipe.
18 connected to the vacuum pump 14 via, in other places, are connected to the cylinder 15 and cylinder 16 of the hydrogen gas of H 2 nitrogen gas N 2 through the pipe 19, in the middle of the tube 19 A control means 17 for controlling the pressure and temperature of the mixed gas of nitrogen and hydrogen is provided. A mounting table 20 is provided in the nitriding chamber 11. The mounting means is connected to the mounting table 20 via an electric wire 21.
17 is connected to the negative power supply,
11 is electrically connected to a positive power supply of the control means 17 via an electric wire 22. Dies used for press molding and the like are generally many die-casting dies manufactured by die-sinking electrical discharge machining, and the die material is generally a carbon tool steel.However, in this embodiment, a precipitation hardened alloy steel, for example, DH76 is used. In this embodiment, ion nitriding is performed using the nitriding chamber 11 as a means for performing the surface hardening of the mold. As a pretreatment for performing the nitriding treatment, the mold as the workpiece W is degreased and washed, and the engraved surface of the mold related to the shape of the molded product (a convex portion for a male type, a concave portion for a female type). In the present invention, copper powder is applied to a mold surface other than the “engraved surface of the mold” in order to prevent nitridation of the mold surface other than the “engraved surface of the mold”. The workpiece W is mounted on the mounting table 20 in the nitriding chamber 11 from the inlet 12 and the door 13 is closed and sealed. In this case, the entire surface of the mold may be nitrided without applying the copper powder in the pretreatment of the nitriding. Next, the vacuum pump 14 is operated to bring the inside of the nitriding chamber 11 into a vacuum state. Therefore, nitrogen gas N 2 cylinder 15 and hydrogen gas H 2
The mixed gas in the cylinder 16 is fed, and the electric wires 21 and 22 are energized by the control means 17 to bring the inside of the nitriding chamber 11 to 500 to 550 ° C.
When heated for 100 to 100 hours, the workpiece W
A nitride layer (hardened layer) of about 0.1 to 0.3 mm is formed. This surface is very hard, reaching over 1000 in HV. This is because a glow discharge occurs between the mold and the nitriding chamber 11 due to the energization of the electric wires 21 and 22, and the mixed gas of the nitrogen gas N 2 cylinder 15 and the oxygen gas H 2 cylinder 16 is NH 3 N + 3H
This causes the nitrogen ions N + e - to be absorbed from the iron surface of the workpiece W into the inside, thereby forming a nitrided layer.
In this embodiment, heating is performed at 510 ° C. for 30 hours. The surface hardening treatment includes various means such as nitrocarburizing treatment, liquid nitriding, hard chromium plating, and other means may be used. As described above, the mold of the precipitation hardened alloy steel subjected to the surface hardening treatment has about three times the life as compared with the conventionally used mold of the carbon tool steel, and is not subjected to the surface hardening treatment. It shows about twice the life of the precipitation hardened alloy steel mold. In order to regenerate a mold which has been subjected to a surface hardening treatment and which has become unusable due to mold sagging, cracks, etc. used in press molding, etc., the surface hardening treatment layer of the mold is used. Is removed by the blast processing device 30 shown in FIG. The blast processing device 30 will be described with reference to FIG. 2. A cabinet 31 having a working port for accommodating the workpiece W and performing a sand blasting process is provided. A jet nozzle 32 is provided, and the nozzle 32 is supplied with compressed air from a compressor (not shown) via a pipe 44. Cabinet 31
A tank 33 for collecting abrasives is provided above the tank, and a lower end of the tank 33 is connected to the nozzle 32 via a pipe 41. The abrasive 36 in the tank 33 falls from the tank 33 under gravity or a predetermined pressure, is guided to the nozzle 32 by the pipe 44, and is jetted into the cabinet 31 together with compressed air. The lower end of the cabinet 31 and the upper side surface of the tank 33
The abrasive material, the workpiece, and the dust generated from the abrasive, which are communicated with each other and fall to the bottom of the cabinet 31, are collected into the tank 33 by the airflow in the cabinet 31. One end of a pipe 44 communicates with the upper end of the tank 33, and the other end of the pipe 42 communicates with the dust collector 34. In this dust collector 34, the dust 37 collected in the tank 33 is guided through the pipe 42 by the airflow in the tank and is collected at the bottom of the dust collector 34, and normal air is provided at the top of the dust collector 34. From the exhaust fan.
Reference numeral 35 denotes an entrance, which inputs and removes the workpiece W into and from the cabinet 31. The structure of the sandblasting device 30 is not limited to the above,
For example, without the cabinet, the compressed air is supplied to both the tank and the nozzle to directly pressurize the abrasive in the tank, and the abrasive dropped from the tank by this pressurization is injected from the nozzle together with the compressed air. Various types of devices such as a device for performing a surface treatment of a workpiece outside the apparatus, a compact device for a dental technic, and the like can be used. Using the blast processing apparatus 30 described above, a mold (workpiece W) which has become unusable due to mold sagging, cracks, etc., using a mold subjected to the surface hardening treatment of the ion nitriding treatment
Is the entrance 35 into the cabinet 31 of the sandblasting device 30
It is thrown in from. Nozzle provided in cabinet 31
Compressed air is supplied from a compressor (not shown) to the nozzle 32 through a pipe 44, and the abrasive 36 supplied from the bottom of the tank 33 is guided to the nozzle 32 through a pipe 41 by receiving the suction force of the compressed air. The nozzle 32 sprays the compressed air together with the compressed air toward the surface hardened layer of the workpiece W. For example, a polishing material 36 of alumina or carborundum is applied with a nozzle diameter of 7 to 10 mm and an air pressure of 4
55 kg / cm 2 , when sprayed for about 60 minutes at a spray distance of 100 to 200 mm, since the alumina abrasive 36 has a hardness HV of 2200 to 2500, the nitrided layer of the workpiece W of the present embodiment has a hardness HV of 800. ~ 1
200, layer thickness 0.1-0.3mm can be easily removed. Next, as shown in FIG. 4, a resync of 15 to 30 mm from the surface of the mold is performed by a machine tool such as a milling machine. To the bottom of the mold. The resync plate 62 may be fixed before blasting or may be fixed after electric discharge machining described later. However, if there is no problem in using the product molding, the resync plate 62 may not be fixed. Next, the metal mold is subjected to electric discharge machining by an electric discharge machine 50 shown in FIG. The electric discharge machine 50 will be described with reference to FIG. 3. Reference numeral 51 denotes a servo mechanism, which plays an important role in electric discharge machining. That is, according to the progress of machining by electric discharge, the servo mechanism 51 works so as to maintain the minute gap between the electrodes at an appropriate distance, the electrode 55 enters, and machining proceeds. The electric discharge machining is performed at an extremely slow speed while maintaining the gap between the electrode 55 and the workpiece W at a very small value, for example, 0.004 to 0.04 mm. An inconsistent operating state of performing reversal and ascent is required, and the servo mechanism 51 performs the control. Reference numeral 60 denotes a chuck for fixing the electrode 55. Numeral 52 is a power source for controlling electric energy of electric discharge machining. Unlike electric machine, which converts electric energy into mechanical force to perform electric machining, electric discharge machine directly processes electric discharge by electric energy. Since the object W is processed, it is the basis for determining the processing performance. In other words, the machining speed of EDM, electrode consumption ratio, surface roughness, machining characteristics of clearance,
Since these are determined by the peak value of the discharge current, the pulse width, and the pause time, these processing conditions are set in advance. Numeral 53 denotes a processing fluid, which is a mineral oil containing a paraffinic hydrocarbon as a main component.
It is filled so as to be located above. This machining fluid 53
Disperses the molten metal generated by electric discharge machining, removes the scattered machining powder out of the gap, heats the electrode and the workpiece W by electric discharge machining. It plays a very important role, such as performing insulation recovery between layers. In the processing tank 54, a processing liquid 53 is supplied from a tank 61 by a refueling pump motor (not shown) through a hose, and at the same time, the processing liquid 53 in the processing tank 54 is returned to the tank 61 through a hose, and is subjected to electric discharge machining. The generated processing powder is removed and purified. That is, the inside of the tank 61 is divided into two parts, a sedimentation tank and a storage tank for storing the processing liquid filtered by the filter. The processing liquid 53 returned from the processing tank 54 to the tank 61 first enters a sedimentation tank, where large processing powder is precipitated, and the supernatant liquid is sent to the storage tank through a filter by a filter pump. After being stored, the processing liquid 53 in this storage tank is sent to the processing tank 54. In this way, a clean liquid is always supplied between the electrodes during the electric discharge machining. Reference numeral 56 denotes a table on which the upper workpiece W is placed and fixed, and a processing tank 54 is formed so that the processing liquid 53 does not leak. Reference numeral 57 denotes a handle for moving the table 56 in the left-right direction of FIG. 3A, and reference numeral 58 denotes a handle for moving the table 56 in the front-rear direction of FIG. 3A. 59
Is a handle for bringing the electrode 55 into and out of contact with the workpiece W at the start and end of electric discharge machining. By manually turning these handles, the position of the electric discharge machining can be controlled, but the NC electric discharge machine in which the NC device is attached to the electric discharge machine 50 is provided with the left and right, front and rear and up and down directions of the table 56. Control can be performed automatically. An electrode 55 having a relationship between the surface shape of the mold to be regenerated and the actual shape of the mold is fixed to the chuck 60, and then re-synced to process the workpiece W of the mold on the table.
The electrode 55 and the workpiece W are positioned and fixed in this case. In this case, high-precision reference plane alignment such as vertical, parallel, and centering of the electrode and the workpiece is required. Thereafter, the processing liquid 53 that has been cleaned in the tank 61 is set in advance so that the liquid level is positioned above the workpiece W in the processing tank 54 via a hose by a refueling pump motor (not shown). It is fed to the position. Turn the handle 59 to move the electrode 55
Is brought close to the workpiece W, the power supply 52 is turned on, and electric discharge machining is started. In this electric discharge machining, electric discharge is sequentially generated from a place where the distance between the facing surfaces of the electrodes is short, and the machining proceeds so that the gap between the electrodes becomes uniform, so that the machining shape and the electrode shape are minute gaps, for example, several microns or less. The molds are re-worked, with the shape of the actual product separated by several tens of microns. After finishing the processing to the set position, the power supply 52 is automatically turned off, and thereafter, the handle 59 is turned to separate the electrode 55 from the workpiece W, and all the processing liquid 53 in the processing tank 54 is sent out to the tank 61, The completed workpiece W is removed from the table 56, and the die regeneration processing ends. The mold subjected to the above-described die-sinking electrical discharge machining may be subjected to a surface hardening treatment such as the ion nitriding treatment described above, but the mold that has been regenerated once need not be subjected to the surface hardening treatment.
本発明は、上述したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。 表面硬化処理を施した金型が使用されて型ダレ、亀裂
等により、使用不可となった金型の前記表面処理層を施
した面を、表面硬化処理面の硬度より硬い研磨材、特に
アルミナやカーボランダム等の研磨材をブラスト加工す
ることによって、前記金型の表面処理層を簡単に除去す
ることができたので、この表面硬化処理層を除去した金
型表面をリシンクすることが可能となり、このリシンク
した面に対して型彫放電加工することにより、金型を再
生することができたので、金型の寿命を大巾に増大さ
せ、プレス成形等粗材１ケ当たりの金型費を安価にする
ことができた。 前記金型の材質を析出硬化合金鋼とすることにより、
従来使用されている炭素工具鋼に表面硬化処理を施した
金型より金型寿命は向上する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. The surface-hardened mold is used, and the surface on which the surface-treated layer of the mold becomes unusable due to mold sagging, cracks, etc. is used. By blasting an abrasive such as or carborundum, the surface treatment layer of the mold could be easily removed, so that it is possible to resync the mold surface from which the surface hardened layer was removed. By performing die-sinking electrical discharge machining on the resynced surface, the die could be regenerated, greatly increasing the life of the die and reducing the die cost per coarse material such as press molding. Could be made cheaper. By making the material of the mold a precipitation hardened alloy steel,
The mold life is longer than that of a conventionally used mold obtained by subjecting carbon tool steel to surface hardening treatment.
第１図〜第３図は本発明の方法を実施する装置の概略図
を示すもので、第１図はイオン窒化処理装置、第２図は
サンドブラスト装置、第３図は放電加工機で、同図
（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は側面図、第４図はリシン
クの説明図を示すものである。 10……窒化処理装置、11……窒化処理室 12……投入口、13……扉、14……真空ポンプ 15……ボンベ、16……ボンベ、17……制御手段 18……管、19……管、20……載置台 21……電線、22……電線 30……ブラスト加工装置、31……キャビネット 32……ノズル、33……タンク 34……ダストコレクタ、35……出入口 36……研磨材、37……粉塵 41,42,43,44……管、50……放電加工機 51……サーボ機構、52……電源、53……加工液 54……加工槽、55……電極、56……テーブル 57……ハンドル（左右）、58……ハンドル（前後） 59……ハンドル、60……チャック、61……タンク 62……リシンクプレート1 to 3 show schematic views of an apparatus for carrying out the method of the present invention. FIG. 1 is an ion nitriding apparatus, FIG. 2 is a sand blast apparatus, and FIG. 3 is an electric discharge machine. 4A is a front view, FIG. 4B is a side view, and FIG. 4 is an explanatory view of resync. 10 ... nitriding equipment, 11 ... nitriding chamber 12 ... inlet, 13 ... door, 14 ... vacuum pump 15 ... cylinder, 16 ... cylinder, 17 ... control means 18 ... tube, 19 … Tube, 20… Mounting table 21… Electric wire, 22… Electric wire 30… Blasting machine, 31… Cabinet 32… Nozzle, 33… Tank 34… Dust collector, 35… Doorway 36… ... Abrasive, 37 ... Dust 41,42,43,44 ... Tube, 50 ... Electrical discharge machine 51 ... Servo mechanism, 52 ... Power supply, 53 ... Work fluid 54 ... Working tank, 55 ... Electrodes, 56… Table 57… Handle (left and right), 58… Handle (front and rear) 59… Handle, 60… Chuck, 61… Tank 62… Resync plate
Claims (3)
型が使用されて型ダレ、亀裂等により使用不可となった
金型の再生方法において、前記金型の前記表面硬化処理
を施した面を、表面硬化処理面の硬度より硬い研磨材を
ブラスト加工して前記表面硬化処理層を除去した後、こ
の表面硬化処理層を除去した金型表面をリシンクし、次
いでこのリシンクした面に対して型彫放電加工し、必要
に応じて前記金型の底部にリシンクプレートを固着する
ことを特徴とする金型の再生方法。In a method for regenerating a mold that has been rendered unusable due to mold sagging or cracking after use of a mold subjected to a surface hardening treatment after a die-sinking electric discharge machining, the surface hardening treatment of the mold is performed. After removing the surface hardened layer by blasting an abrasive harder than the hardness of the surface hardened surface, the recoated surface of the mold from which the surface hardened layer has been removed is then resynced, and then the resynced surface. A mold regenerating method, wherein a resync plate is fixed to the bottom of the mold as required.
１記載の金型の再生方法。2. The method of claim 1, wherein the material of the mold is a precipitation hardened alloy steel.
る請求項１記載の金型の再生方法。3. The method according to claim 1, wherein the blasting abrasive is alumina.
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- 1988-02-18 JP JP63033898A patent/JP2569348B2/en not_active Expired - Lifetime
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