本發(fā)明涉及用于對作為主成分而含有銅和鋅的銅鋅合金制的金屬部件進行成形的成形用模具工具。

背景技術：

以往，如例如專利文獻1所公開那樣，對于具有銅鋅合金制的拉鏈鏈牙的拉鏈的拉鏈牙鏈帶連續(xù)制造機，在用于拉鏈鏈牙的加工中，使用了切割沖頭、切割模、成形沖頭、成形模等模具工具。這些模具工具用于對銅鋅合金制的拉鏈鏈牙進行塑性加工，使用了例如專利文獻2所公開那樣的形成有表面改性層的構(gòu)造。該表面改性層是對基材的鋼鐵材料表面實施氮化處理，將其在還原性氣氛下進行熱處理而形成具有規(guī)定表面硬度的氮化層，進而在該氮化層的表面上形成硬質(zhì)膜覆蓋層。

而且，如專利文獻3所公開那樣，還提出有如下超硬合金制的加工工具：在碳化鎢(wolframcarbide，簡稱wc)粉末中含有作為結(jié)合金屬的鈷(co)或鎳(ni)，并添加其他金屬成分來提高強度和韌性，也提高了耐久性。在專利文獻3中，在由平均粒徑為0.5μm左右的wc構(gòu)成的超硬合金的情況下，強度和韌性不充分，而提出了將顆粒更細小的平均粒徑為0.1μm以下的wc作為主成分、除此以外還含有平均粒徑為3μm以下的硬質(zhì)顆粒的超硬合金。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：cn101731800a號公報

專利文獻2：日本專利第4010691號公報

專利文獻3：日本特開平7-157837號公報

技術實現(xiàn)要素：

在上述背景技術的專利文獻2的實施了熱處理的模具工具的情況下，銅鋅合金制的拉鏈鏈牙在連續(xù)加工下的壽命不充分，因模具工具的更換而導致生產(chǎn)效率下降并成為成本削減的障礙。

而且，在專利文獻3所公開的使用了超硬合金的模具工具中，雖然能夠期待一定的工具壽命的增加，但對于以高速長時間連續(xù)制造作為銅鋅合金制的金屬部件的拉鏈鏈牙等，謀求更進一步的長壽命化和強韌化。而且，在為了降低成本等而降低銅鋅合金中的銅的比率并提高鋅的比率的銅鋅合金材料的塑性加工中，若使用以往的超硬合金的模具工具，則存在被加工的銅鋅合金粘合在工具表面上、加工精度及表面性狀降低的問題。而且，由于模具工具中的添加元素的作用，存在模具工具的磨損加速、在超硬合金制的模具工具上容易產(chǎn)生微小缺口和裂紋這樣的問題。

本發(fā)明是鑒于上述背景技術而完成的，其目的在于提供一種長壽命且能夠高品質(zhì)地進行銅鋅合金制的金屬產(chǎn)品的塑性加工的成形用模具工具。

本發(fā)明為一種成形用模具工具，是對作為主成分而含有銅和鋅的銅鋅合金制的金屬產(chǎn)品進行加工的模具工具，含有80～97質(zhì)量％的wc、3～20質(zhì)量％的co或ni，且材料中的wc的平均粒徑為0.5～8μm。

上述模具工具為成形用的沖頭，含有85質(zhì)量％以上的wc、3～15質(zhì)量％的co或ni，且材料中的wc的平均粒徑為0.5～6μm。而且，也可以是，含有90質(zhì)量％以上的wc、3～10質(zhì)量％的co或ni，且材料中的wc的平均粒徑為1～6μm。

在上述沖頭的材料中以上述co或ni含量的1～20質(zhì)量％的量含有v、cr、ta、zr、si中的至少一種。而且，上述沖頭的表面也可以實施crn等鉻系或tin等鈦系陶瓷涂層、或者dlc等具有非晶性的碳系涂層、或?qū)⑦@些涂層復合而成的涂層。

另外，上述模具工具為成形用的沖模，含有80～90質(zhì)量％的wc、 10～20質(zhì)量％的co或ni，且關于材料中的wc的粒徑，含有64～72質(zhì)量％的平均粒徑為0.5～5μm的細粒、8～16質(zhì)量％的平均粒徑為5～8μm的粗粒。

在上述模具的材料中以上述co或ni含量的1～20質(zhì)量％的量含有v、cr、ta、zr、si中的至少一種。而且，上述沖頭的表面也可以實施crn等鉻系或tin等鈦系陶瓷涂層、或者dlc等具有非晶性的碳系涂層、或者將這些涂層復合而成的涂層。

上述金屬產(chǎn)品為拉鏈的拉鏈鏈牙，上述模具工具在將該拉鏈鏈牙固定到拉鏈帶上時的、上述拉鏈鏈牙的成形中使用。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的成形用模具工具，在銅鋅合金制金屬產(chǎn)品的塑性加工中，也能夠長壽命地使用模具工具，加工精度也高，且能夠大幅提高產(chǎn)品品質(zhì)和制造效率。

附圖說明

圖1是表示使用了本發(fā)明的成形用模具工具的一個實施方式的加工裝置的概要的立體圖。

圖2是表示本實施方式的加工裝置的成形模和成形沖頭的沖頭前端部的放大立體圖。

圖3是表示本發(fā)明的成型用模具工具的一個實施例的成形模及成形沖頭與被加工材料之間的關系的示意圖。

附圖標記說明

10拉鏈鏈牙

10a中央前端部

10b腿部

12鏈牙成形裝置

14成形沖頭

14a沖頭前端部

16成形模

16a模具凹部

18鏈牙用線材

20切割模

22切割沖頭

24施壓沖頭

具體實施方式

以下，基于附圖說明本發(fā)明的成形用模具工具的一個實施方式。圖1、圖2示出了基于本發(fā)明的成形用模具工具的、作為主成分而含有銅和鋅的銅鋅合金制的金屬產(chǎn)品的塑性加工裝置的一個實施方式。本實施方式的成形用模具工具安裝在鏈牙成形裝置12中，該鏈牙成形裝置12成形出拉鏈用的拉鏈鏈牙10并將其連續(xù)地固定到未圖示的拉鏈帶上。

鏈牙成形裝置12的成形用模具工具由用于形成拉鏈鏈牙10的嚙合用的凹凸部的成形沖頭14和成形模16構(gòu)成。成形沖頭14具有為了在拉鏈鏈牙10的中央前端部10a的表背形成凹凸部而形成為圓臺狀的沖頭前端部14a。在成形模16上，如圖3的示意圖所示，形成有用于形成拉鏈鏈牙10的嚙合用的凹凸部的模具凹部16a，且該模具凹部16a形成為與沖頭前端部14a對應的形狀。除此以外，在鏈牙成形裝置12上設有用于將拉鏈鏈牙10從鏈牙用線材18切出的切割模20和切割沖頭22、以及將拉鏈鏈牙10固定于未圖示的拉鏈帶的一對施壓沖頭24。而且，在鏈牙成形裝置12上，還設有驅(qū)動這些各沖頭等的未圖示的驅(qū)動裝置、拉鏈帶等的搬送裝置，將拉鏈鏈牙10連續(xù)地固定到拉鏈帶上。

本實施方式的成形沖頭14為超硬合金制的模具工具，工具材料為含有85～97質(zhì)量％的碳化鎢(wc)、3～15質(zhì)量％的作為結(jié)合金屬的鈷(co)或鎳(ni)的材料。優(yōu)選的是，為含有90質(zhì)量％以上的wc、3～10質(zhì)量％的co或ni的材料。該材料中的wc的平均粒徑為0.5～8μm，優(yōu)選為0.5～6μm，更優(yōu)選為1～6μm的平均粒徑。其原因在 于，若wc的粒徑小于0.5μm，則存在作為結(jié)合金屬的co或ni脫落的同時wc顆粒也脫落、而導致工具壽命變短的缺點。另外，若wc的粒徑超過8μm，則存在因?qū)c顆粒的應力集中而導致產(chǎn)生裂紋的問題、由于作為結(jié)合金屬的co或ni的脫落而導致工具表面的粗糙度變大、由此也容易因應力集中而產(chǎn)生裂紋的問題。

而且，該成形沖頭14的工具材料中，以上述co或ni含量的1～20質(zhì)量％的量含有v、cr、ta、zr、si中的至少一種為好。由此，有助于模具工具的進一步長壽命化。另外，也可以在成形沖頭14的表面上實施crn等鉻系或tin等鈦系陶瓷涂層、或者dlc等具有非晶性的碳系涂層、或者將這些涂層復合而成的涂層。

本實施方式的成形模16也為超硬合金制的模具工具，工具材料為含有80～90質(zhì)量％的碳化鎢(wc)、10～20質(zhì)量％的作為結(jié)合金屬的鈷(co)或ni的材料。關于材料中的wc的粒徑，含有64～72質(zhì)量％的平均粒徑為0.5～5μm的細粒、8～16質(zhì)量％的平均粒徑為5～8μm的粗粒。通過使wc顆粒以細粒、粗粒的各粒徑分布，模具的耐磨損性及強度增加，耐久性提高。關于wc的粒徑的下限和上限，若小于0.5μm，則存在作為結(jié)合金屬的co或ni脫落的同時wc也脫落，而導致工具壽命變短的可能性。另外，若wc的粒徑超過8μm，則存在因?qū)c顆粒的應力集中而導致產(chǎn)生裂紋的問題、由于作為結(jié)合金屬的co或ni的脫落而導致工具表面的粗糙度變大、由此也容易因應力集中而產(chǎn)生裂紋的問題。

而且，在該成形模16的工具材料中，以上述co或ni含量的1～20質(zhì)量％的量含有v、cr、ta，zr、si中的至少一種為好。由此，有助于模具工具的進一步長壽命化。另外，也可以在成形沖頭14的表面上實施crn等鉻系或tin等鈦系陶瓷涂層、或者dlc等具有非晶性的碳系涂層、或者將這些涂層復合而成的涂層。

接下來，以下簡單地說明使用了本實施方式的成形用模具工具的鏈牙成形裝置12的動作。為了將拉鏈鏈牙10連續(xù)地安裝到拉鏈的拉鏈帶上，鏈牙成形裝置12通過切割沖頭22和切割模20將由鏈牙用 線材18的未圖示的輸送裝置輸送來的鏈牙用線材18切割為各個拉鏈鏈牙10的厚度。然后，將切下的拉鏈鏈牙10的材料直接滑動而配置到成形模16上，并且使其位于未圖示的拉鏈帶的安裝端緣部。在該狀態(tài)下，成形沖頭14的驅(qū)動裝置動作，以使沖頭前端部14a隔著拉鏈鏈牙10與成形模16的模具凹部16a嵌合的方式使成形沖頭14下降。由此，在拉鏈鏈牙10的中央前端部10a上形成拉鏈鏈牙10的嚙合用的凹凸部。然后，通過一對施壓沖頭24將拉鏈鏈牙10兩側(cè)的腿部10b夾入，并進行施壓以使該一對腿部彼此接近，且將其固定成通過腿部10b夾持拉鏈帶的安裝端緣部。按拉鏈鏈牙10的安裝間距使拉鏈帶移動并連續(xù)地進行以上的動作，從而制造長尺寸的拉鏈牙鏈帶。

根據(jù)本實施方式的成形用模具工具，能夠大幅延長鏈牙成形裝置12中使用的成形沖頭14和成形模16的壽命，能夠抑制拉鏈牙鏈帶的制造成本并提高制造效率。而且，由于成形沖頭14的沖頭前端部14a和成形模16的模具凹部16a的磨損少，所以制造的拉鏈鏈牙10的品質(zhì)也穩(wěn)定，能夠穩(wěn)定且高效地制造更高品質(zhì)的產(chǎn)品。

此外，本發(fā)明的成形用模具工具不限定于上述實施方式，超硬合金制的模具工具也可以適用于其他銅鋅合金制的金屬部件成形用的沖頭和沖模，即使適用于其他成形用的模具，也能夠?qū)崿F(xiàn)模具的長壽命化。

【實施例】

接下來，以下說明本發(fā)明的成形用模具工具的實施例。表1示出作為本發(fā)明的成形用模具工具的成形沖頭14的實施例的評估結(jié)果，將非常好的結(jié)果設為◎，良好的結(jié)果設為○，不好的情況設為×，相對地進行了評估。其結(jié)果為，在表1的實施例5、6的條件下，得到全部為非常好的結(jié)果。而且，在表1的實施例1～4中，得到關于顆粒脫落方面為非常好、其他方面為良好的結(jié)果。另外在表1的實施例7中，得到關于磨損方面為非常好、其他方面為良好的結(jié)果。

【表1】

接著，表2示出作為本發(fā)明的成形用模具工具的成形模16的實施例的評估結(jié)果。在此也是，將非常好的結(jié)果設為◎，將良好的結(jié)果設為○，將不好的情況設為×，相對地進行了評估。其結(jié)果為，在表2的實施例5的條件下，得到關于磨損和顆粒脫落方面為非常好、關于斷裂方面為良好的結(jié)果。而且，在表2的實施例1、2中，得到關于斷裂方面為非常好、其他方面為良好的結(jié)果。在表2的實施例3、4中，得到關于顆粒脫落方面為非常好、其他方面為良好的結(jié)果。在表2的實施例6中，得到關于磨損方面為非常好、其他方面為良好的結(jié)果。

【表2】