(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯部に消耗性電極ワイヤへの給電用貫通孔を有するアーク溶接用チップの製造方法において、
軸芯部に貫通孔を有する長尺の孔あき棒より所望長さのチップ部材を切削する第１の工程と、前記チップ部材の半径方向の断面形状を少なくとも１組の平行な平面を有する多角形状に鍛造する第２の工程と、前記鍛造されたチップ部材の一端側に鍛造により先細のテーパー部を形成する第３の工程と、前記鍛造により縮径された孔を下孔として所望径の給電用貫通孔を施す切削加工および前記チップ部材の両端部を仕上加工する端末加工よりなる第４の工程と、前記第３および第４の工程と相前後して前記チップ部材の他端側に雄ネジを形成する第５の工程とよりなるアーク溶接用チップの製造方法。
【請求項２】
前記第５の工程は旋盤又は鍛造によるネジ下加工と、転造によるネジ加工とよりなる請求項１に記載のアーク溶接用チップの製造方法。
【請求項３】
前記第５の工程は旋盤又は鍛造によるネジ下加工と、切削によるネジ加工とよりなる請求項１に記載のアーク溶接用チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、アーク溶接用トーチに使用されて、軸芯部に消耗性電極ワイヤへの給電用貫通孔を有するアーク溶接用チップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アーク溶接用チップは図３の（Ａ）に示されるごとく、クローム銅合金の丸棒材よりなるチップ部材１０１を用いて、▲１▼細径のワイヤ挿通孔１０３のドリル加工を施し、▲２▼溶接用チップ前半部のテーパー部１０４の切削加工を施し、▲３▼溶接用チップを取付けるための雄ネジ１０６を施し、▲４▼ワイヤ案内用のテーパー部１０５の加工を施し、かつ▲５▼溶接用チップを着脱するための、いわゆるスパナ掛け部１０２の加工を施していた。
このように、丸棒材よりなるチップ部材１０１に、すべて機械加工を施して溶接用チップを製造するものとすれば、溶接用チップの製造コストが割高となる。特に、電極ワイヤの直径が、例えば０．８〜１．８mmである割には、チップの長さＬが，例えば４０〜４５mmと長いため、ドリル加工時にドリルが折れ易く、このためドリル加工を低速で行なわざるを得なかった。即ち、ドリル加工に手間取ることにより、溶接用チップの製造コストが割高となっていた。
【０００３】
上記に対処するため、特公昭５６−２５３５３号公報に記載のごとく、いわゆるスエージングによる溶接用チップの製造方法が提言されている。すなわち、図３の（Ｂ）に示されるごとく、予じめ大径部内径の穴１０７をあけたチップ部材１０１の軸芯部に硬線２０を挿入し、このチップ部材１０１をダイス２１，２２，……により外方より中心方向に向って衝撃加圧しつつ、チップ部材１０１を左方向に所望量押しこんで、チップ部材１０１の前半部にワイヤ挿通孔１０３を形成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記スエージングにより溶接用チップを製造する場合、溶接用チップの長さＬに対して、上記スエージングにより製作された溶接用チップの給電長さＬ2 は、ドリル加工により製作された溶接用チップの給電長さＬ1 よりも短く、溶接時におけるこの給電部Ｌ2 が早期に摩耗するため、溶接用チップの寿命が短いという欠点があった。すなわち、溶接作業時に溶接用チップを頻繁に交換しなければならないという欠点があった。
【０００５】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、加工が簡単で、かつ電極ワイヤの給電長さを長くすることができる溶接用チップの製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明は、軸芯部に消耗性電極ワイヤへの給電用貫通孔を有するアーク溶接用チップの製造方法に適用される。
その特徴とするところは、軸芯部に貫通孔を有する長尺の孔あき棒より所望長さのチップ部材を切削する第１の工程と、前記チップ部材の半径方向の断面形状を少なくとも１組の平行な平面を有する多角形状に鍛造する第２の工程と、前記鍛造されたチップ部材の一端側に鍛造により先細のテーパー部を形成する第３の工程と、前記鍛造により縮径された孔を下孔として所望径の給電用貫通孔を施す切削加工および前記チップ部材の両端部を仕上加工する端末加工よりなる第４の工程と、前記第３および第４の工程と相前後して前記チップ部材の他端側に雄ネジを形成する第５の工程とからなることである。
【０００７】
さらに、本第２の発明は、本第１の発明において、前記第５の工程が旋盤又は鍛造によるネジ下加工と、転造によるネジ加工とよりなることを特徴としている。
【０００８】
本第３の発明は、本第１の発明において、前記第５の工程が旋盤又は鍛造によるネジ下加工と、切削によるネジ加工とよりなることを特徴としている。
【０００９】
まず、第１の工程において、軸芯部に貫通孔を有する長尺の孔あき棒を切削により、所望長さのチップ部材に切断する
ところで、一般に、種々の径の貫通孔を有する孔あき棒、すなわちクローム銅合金からなる孔あきの引抜棒が市販されているが、この孔あき棒は貫通孔の径が小さくなる程、製作が困難となるため割高となっている。
しかし、本発明においては、目的とする給電用貫通孔が、例えば、０．８mmの場合、２．０〜２．２mmの大径の貫通孔を有する孔あき棒を用いることができるため、材料費が比較的安価である。
【００１０】
上記大径の貫通孔を有する引抜丸棒が、第２の工程において、半径方向の断面形状が少なくとも１組の平行な平面を有する多角形状に鍛造され、この後、第３の工程において、チップ部材の一端側に鍛造により先細のテーパー部が形成される。
上記第２および第３の工程により、チップ部材が半径方向に関して所望の形状に形成されると共に、チップ部材が長軸方向に伸展されて所望の形状に形成される。
【００１１】
すなわち、大径の貫通孔を有するチップ部材が、上記第２および第３の工程により、半径方向と長軸方向とに伸展加工されるため、チップ部材の金属組織が稠密化される。
このように、上記鍛造により、チップ部材が稠密化されて、チップ部材の導電率、抗張力および硬度が向上する。
【００１２】
他方、チップ部材の軸芯部に着目した場合、上記第２および第３の工程により、チップ部材の軸芯部の貫通孔は、ほぼ塞がれた状態に縮径される。
【００１３】
この後、上記第４の工程と、上記第３および第４の工程と相前後して第５の工程とが適宜に施されるが、本発明の特徴は、上記第４の工程において特に顕著に表われる。
すなわち、上記第４の工程において、チップ部材の軸芯部に所望径の給電用貫通孔が切削により施される。
【００１４】
ところで、図４に示されるごとく、一般にドリルの先端には先端角αが１１８度の刃面が形成され、この刃面の先端部には１１０〜１３５度の、いわゆるチゼル角θをなす半径方向のチゼルエッジが形成されて、ドリル加工時には、このチゼルエッジにより孔の軸芯部が切削されて、所望の孔加工が施される。
【００１５】
勿論、チゼルエッジは軸芯近傍に設けられているため回転速度が遅く、ドリル加工時には、ドリルの外周部に比べて切削力が小さい。
しかも、マクロ的に見れば、ドリル加工時には、ドリル軸芯の回転は実質的にゼロに近いため、この軸芯から僅かに半径方向に離れたチゼルエッジ部により軸芯近傍を切削することになる。
【００１６】
このため、クローム銅合金の中実の棒材よりなるチップ部材に小径のドリル加工を施す場合には、切削力が実質的にゼロに近いチゼルエッジに相当するチップ部材の軸芯部がドリル加工の妨げとなり、しかも材質が硬いクローム銅合金であるため、ドリル加工のスピードが遅く、かつドリルが折れ易かった。
【００１７】
ところで、本発明においては、第４の工程において、目的とする小径の給電用貫通孔を切削する寸前の状態は、上記第２および第３の工程により、すなわち鍛造により、チップ部材の軸芯部に穿設された大径の貫通孔が縮径されてほぼ塞がれた状態となっている。
この状態でチップ部材の軸芯部に所望径の給電用貫通孔を穿設するドリル加工が施される。
【００１８】
このドリル加工時には、チップ部材の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部は、マクロ的に見れば軸芯部が孔明きの状態と等価となっているため、チゼルエッジの軸芯部におけるドリル加工の妨げとなる状態が解消される。
さらに、チップ部材の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部が長軸方向に延在されているため、当該孔跡部が、ドリル加工時に、ドリル先端の長軸方向の案内となって、ドリル加工作業の促進につながっている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。
図１および図２において、まず、図１の（Ａ）に示されるごとく、第１の工程として、例えば、軸芯部に、目的とする給電用貫通孔１０３よりも大径の貫通孔１０７を有する長尺の孔あき棒より、所望長さのチップ部材１０１が切削により切断される。
【００２０】
次に、図１の（Ｂ）および図２に示されるごとく、第２の工程として、半径方向に揺動される鍛造工具３１，３２，……により、チップ部材１０１の半径方向の断面形状が少なくとも１組の平行な平面を有する多角形状に鍛造される。
この場合、多角形状としては、四角形状，六角形状あるいは八角形状に形成されるが、後述する鍛造効果と、製造後のアーク溶接用チップの利用状態とを勘案すれば、最も好ましい形状は六角形状であり、次に好ましい形状は四角形状である。
【００２１】
次に、図１の（Ｃ）に示されるごとく、第３の工程として、チップ部材１０１の一端側に鍛造により先細のテーパー部１０４が形成される。
上記第２および第３の工程により、チップ部材１０１が半径方向に関して所望の形状に形成されると共に、チップ部材１０１が長軸方向に伸展されて所望の形状に形成される。
チップ部材１０１の軸芯部に着目した場合、上記第２および第３の工程により、チップ部材の軸芯部の貫通孔１０７は、ほぼ塞がれた状態に縮径された、孔跡部１０８とされる。
【００２２】
次に、チップ部材１０１の他端部に、例えばネジ下加工が施されるが、この件については後述する。
【００２３】
第３の工程の後、図１の（Ｅ1 ）および（Ｅ2 ）に示されるごとく、第４の工程として、前記鍛造によりほぼ塞がれた状態に縮径されたチップ部材１０１の軸芯部に所望径の給電用貫通孔１０３を施す切削加工、およびチップ部材１０１の両端部加工，ワイヤ案内用のテーパー加工１０５等の仕上加工をする端末加工が実施される。
【００２４】
この後、例えば図１の（Ｆ）に示されるごとく、チップ部材１０１の端部に雄ネジ１０６を形成する第５の工程が実施される。
このチップ部材１０１の端部に雄ネジを形成する第５の工程は、図１の（Ｄ）と（Ｆ）とにより実施される。
以上により、アーク溶接用チップが製造される。
【００２５】
上記本発明に係る製造方法によれば、
▲１▼  第１の工程において、軸芯部に貫通孔を有するクローム銅合金よりなる長尺の孔あき棒、すなわち、孔あきの引抜棒が所望長さに切断されるが、この貫通孔は、例えば、目的とする給電用貫通孔１０３よりも大径の孔あきの引抜棒が使用されるため、当該孔あきの引抜棒を比較的安価で入手することができる。
また、孔あきの引抜棒を使用するため、材料の歩留りがよい。
勿論、上記第２および第３の工程で縮径される孔に関しては、予め穿設された孔あきの引抜棒を使用するため、当然、縮径用孔のドリル加工が不要である。
【００２６】
▲２▼  大径の貫通孔を有する引抜丸棒よりなるチップ部材が、上記第２および第３の工程により、半径方向と長軸方向とに伸展加工されるため、チップ部材の金属組織が稠密化される。
このように、上記鍛造により、チップ部材が稠密化されて、チップ部材の導電率、抗張力および硬度が向上する。
【００２７】
▲３▼  上記第４の工程において、本発明の特徴が特に顕著に表われる。
一般に図４に示されるごとく、ドリル４の先端には先端角αが１１８度の刃面が形成され、この刃面の先端部には１１０〜１３５度のいわゆるチゼル角θをなす半径方向のチゼルエッジ５が形成されて、ドリル加工時には、このチゼルエッジ５により孔の軸芯部が切削されて、所望の孔加工が施される。
【００２８】
勿論、チゼルエッジ５は軸芯近傍に設けられているため回転速度が遅く、ドリル加工時には、ドリルの外周部に比べて切削力が小さい。
しかも、マクロ的に見れば、ドリル加工時には、ドリル軸芯の回転は実質的にゼロに近いため、この軸芯から僅かに半径方向に離れたチゼルエッジ部により軸芯近傍を切削することになる。
【００２９】
このため、クローム銅合金の中実の棒材よりなるチップ部材に小径のドリル加工を施す場合には、切削力が実質的にゼロに近いチゼルエッジに相当するチップ部材の軸芯部がドリル加工の妨げとなり、しかも材質が硬いクローム銅合金であるため、ドリル加工のスピードが遅く、かつドリルが折れ易かった。
【００３０】
ところで、本発明においては、第４の工程において、目的とする小径の給電用貫通孔１０３を切削する寸前の状態は、上記第２および第３の工程により、すなわち鍛造により、チップ部材１０１の軸芯部に穿設された大径の貫通孔１０７が縮径されて、ほぼ塞がれた状態となっている。
【００３１】
この状態でチップ部材１０１の軸芯部に所望径の給電用貫通孔１０３を穿設するドリル加工が施されるが、このドリル加工時には、チップ部材１０１の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部１０８は、マクロ的に見れば軸芯部が孔明きの状態と等価となっているため、チゼルエッジの軸芯部におけるドリル加工の妨げとなる状態が解消される。
さらに、チップ部材の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部１０８が長軸方向に延在されているため、当該孔跡部１０８が、ドリル加工時にドリル先端の長軸方向の案内となって、ドリル加工作業の促進につながっている。
【００３２】
ちなみに、第４の工程において、チップ部材１０１の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部１０８に所望径の給電用貫通孔１０３をドリル加工する場合、例えば０．８mmのドリル加工する時間は、クローム銅合金の中実の棒材に直接ドリル加工するときの時間の1/4 〜1/3 程度であった。
【００３３】
なお、チップ部材１０１の端部に雄ネジ１０６を形成する第５の工程は、図１の（Ｄ）と（Ｆ）とにより実施されるとして説明したが、例えば旋盤又は鍛造によるネジ下加工と、この後、ネジ下加工部を切削又は転造によるネジ加工とを施すことができる。
【００３４】
この場合、鍛造によりネジ下加工を施し、このネジ下加工部を転造によりネジ加工するものとすれば、チップ部材の材料を有効に利用でき、かつ雄ネジを迅速に形成することができる。
【００３５】
勿論、ネジ下加工を旋盤により行なうものとすれば、鍛造機が不要であり、かつ手練れた旋盤作業であるため、加工を平易に行なうことができる。勿論この場合、雄ネジ加工を転造とすれば、ネジ形成時間が短縮する。
【００３６】
上記に拘わらず、雄ネジ加工を鍛造により一気に施すこともできる。なお、チップ部材の一端部に雄ネジを形成する第５工程は、前記第３および第４工程と相前後して適宜に施すことができる。
勿論、上記において第４の工程における，チップ部材１０１の両端部加工，ワイヤ案内用のテーパー加工１０５等の仕上加工をする端末加工は、チップ製造の最終工程とすることができる。
【００３７】
以上要するに、孔あきの引抜棒を使用するため、高価なクローム銅合金よりなる材料の歩留りがよい。
勿論、上記第２および第３の工程で縮径される孔に関しては、予め穿設された孔あきの引抜棒を使用するため、当然、縮径用孔のドリル加工が不要である。
また、第４の工程において、チップ部材１０１の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部１０８に所望径の給電用貫通孔１０３を短時間でドリル加工することができるため、加工が簡単で、かつドリルにより形成されたアーク溶接用チップの給電部は、従来のスエージング加工により製作されたものよりも長く形成され、しかも、鍛造によりチップ部材が稠密化されて、チップ部材の導電率、抗張力および硬度が向上するため、アーク溶接用チップとしての寿命が長くなる。
なお、上記のごとく、孔あきの引抜棒は、貫通孔が目的とする給電用貫通孔よりも大径の孔あきの引抜棒とすれば、材料の歩留りがよく、かつ、比較的安価で入手することができる。
これにも拘らず、孔あきの引抜棒を可及的に小径の貫通孔を有するものとすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本第１の発明に係るアーク溶接用チップの製造方法は、軸芯部に消耗性電極ワイヤへの給電用貫通孔を有するアーク溶接用チップの製造方法であって、
軸芯部に貫通孔を有する長尺の孔あき棒より所望長さのチップ部材を切削する第１の工程と、前記チップ部材の半径方向の断面形状を少なくとも１組の平行な平面を有する多角形状に鍛造する第２の工程と、前記鍛造されたチップ部材の一端側に鍛造により先細のテーパー部を形成する第３の工程と、前記鍛造により縮径された孔を下孔として所望径の給電用貫通孔を施す切削加工および前記チップ部材の両端部を仕上加工する端末加工よりなる第４の工程と、前記第３および第４の工程と相前後して前記チップ部材の他端側に雄ネジを形成する第５の工程とよりなるため、
孔あきの引抜棒の使用により、高価なクローム銅合金よりなる材料の歩留りがよい。
勿論、上記第２および第３の工程で縮径される孔に関しては、予め穿設された孔あきの引抜棒を使用するため、当然、縮径用孔のドリル加工が不要である。
【００３９】
さらに、第４の工程において、チップ部材の軸芯部に所望径の給電用貫通孔を穿設するに際して、
チップ部材の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部は、マクロ的に見れば軸芯部が孔明きの状態と等価となっているため、チゼルエッジの軸芯部におけるドリル加工の妨げとなる状態が生起することがなく、
かつ、チップ部材の長軸方向に延在されている、軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部が、ドリル加工時に、ドリル先端の長軸方向の案内となって、ドリル加工作業の促進につながっているため、チップ部材の軸芯部に残存する塞鎖状の孔跡部に所望径の給電用貫通孔を短時間でドリル加工することができる。
【００４０】
上記により、加工が簡単で、かつドリルにより形成されたアーク溶接用チップの給電部は、従来のスエージング加工により製作されたものよりも長く形成されることと相俟って、  鍛造により、チップ部材が稠密化されて、チップ部材の導電率、抗張力および硬度が向上するため、
アーク溶接用チップとしての寿命が長いアーク溶接用チップの製造方法を実現することができる。
【００４１】
さらに、本第２の発明に係るアーク溶接用チップの製造方法は、本第１の発明において、前記第５の工程は旋盤又は鍛造によるネジ下加工と、転造によるネジ加工とよりなるため、ネジ形成時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接用チップの製造順序を示す斜視図
【図２】図１（Ｂ）におけるII−II線断面矢視図
【図３】従来例を示す正面断面図
【図４】一般的なドリル加工の説明図である。
【符号の説明】
１…溶接用チップ，      １０１…チップ部材
１０２…スパナ掛け部，  １０３…ワイヤ挿通孔
１０６…雄ネジ，        １０７…貫通孔
１０８…孔跡部
【図１】
0003710876.tif 000002
【図２】
0003710876.tif 000003
【図３】
0003710876.tif 000004
【図４】
0003710876.tif 000005