(57)【要約】【課題】ヘッダー加工等に際してカジリや割れ等の発生を抑制し得る潤滑性に優れた線材およびその製造方法を提供する。【解決手段】線材１０の表面にショットブラスト処理を施す。この線材１０の表面に化成被膜１２を形成する。更に化成被膜１２の外側に、ステアリン酸カルシウム等の各種金属石鹸をベースとし、これに粉末状の固形ワックスを８〜１２ｗ％の範囲で混合した混合潤滑剤からなる潤滑被膜１４を形成する。この潤滑被膜１４の形成に際しては、混合潤滑剤が収納されている収納室に線材１０を通過してその表面に混合潤滑剤を付着したもとで、回転ダイスに挿通して伸線することで、その表面に潤滑被膜１４を形成する。【選択図】図１
2006122936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に化成被膜(12)が形成された線材であって、
前記化成被膜(12)の外側に、乾式潤滑剤に８〜１２重量％の割合で粉末状の固形ワックスを混合した混合潤滑剤(22)からなる潤滑被膜(14)が形成されている
ことを特徴とする線材。
【請求項２】
表面に化成被膜(12)が形成された線材(10)を、収納室(24)に貯留されている請求項１の混合潤滑剤(22)中に挿通した後、伸線用の回転ダイス(20)に挿通するに際し、
前記回転ダイス(20)の回転数を２０〜４０ｒｐｍとした
ことを特徴とする線材の製造方法。
【請求項３】
前記線材(10)の表面に化成被膜(12)を形成する前に、ショットブラスト処理を施すようにした請求項２記載の線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、化成被膜の上に潤滑被膜が形成された潤滑性に優れた線材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷間伸線加工により得られた線材は、次いでヘッダー加工に供されて、ナットやボルト等の最終製品が製造される。このヘッダー加工に際してカジリやヘッダーの割れ等の不具合の発生を防ぐため、前記線材の表面を耐焼き付き性や潤滑性を有する被膜で被覆する必要があり、従来は線材の表面に、先ずシュウ酸塩等からなる化成被膜を形成し、更にその上にステアリン酸カルシウム等の金属石鹸にモリブデンやアルミニウム等の無機物を混合した乾燥潤滑剤からなる潤滑被膜を形成している(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
前記線材への被膜の形成方法としては、供給装置より繰り出されて矯正および脱スケールが施された線材を、シュウ酸塩等の処理液に浸漬した後に乾燥することで化成被膜を形成し、その後、乾燥潤滑剤を筐体内部に収納した伸線ダイスを通過させることにより、化成被膜の上に潤滑被膜を形成している。
【特許文献１】特開平６−２２０５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記線材が伸線ダイスを通過するときに、前記筐体の内部に収納されている乾燥潤滑剤が充分にダイスに供給されず、伸線後の線材表面に残留する乾燥潤滑剤が少なかったり不均一となっていた。このように線材表面の残留潤滑剤が少なかったり不均一であると、被膜の潤滑性が不充分となり、後工程でのヘッダー加工に際してのカジリや割れ等の発生を充分に抑制することができなかった。
【０００５】
すなわちこの発明は、従来の技術に係る前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、ヘッダー加工等に際してカジリや割れ等の発生を抑制し得る潤滑性に優れた線材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る線材は、
表面に化成被膜が形成された線材であって、
前記化成被膜の外側に、乾式潤滑剤に８〜１２重量％の割合で粉末状の固形ワックスを混合した混合潤滑剤からなる潤滑被膜が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明に係る線材の製造方法は、
表面に化成被膜が形成された線材を、収納室に貯留されている請求項１の混合潤滑剤中に挿通した後、伸線用の回転ダイスに挿通するに際し、
前記回転ダイスの回転数を２０〜４０ｒｐｍとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る線材によれば、線材表面に潤滑被膜が必要充分でかつ均一に形成されているから、ヘッダー加工等に際してカジリや割れ等の発生を抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る線材の製造方法によれば、回転ダイスの回転数を２０〜４０ｒｐｍの範囲に設定することで、線材と共にダイスに供給される混合潤滑剤の量を増加することができ、線材表面に潤滑被膜を必要充分でかつ均一に形成し得る。また、化成被膜を形成する前工程で線材表面にショットブラス処理を施してその表面を粗くすることで、混合潤滑剤のダイスへの供給量がより増加し、線材表面に必要充分な厚みで潤滑被膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る線材およびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、実施例に係る線材の要部を示すものであって、該線材１０の表面には、所定厚みの化成被膜１２が形成されると共に、該化成被膜１２の外側に、更に潤滑被膜１４が所成厚みで形成されている。化成被膜１２の成分としては、シュウ酸塩が好適であるが、その他リン酸塩等を用いることができる。また潤滑被膜１４の成分としては、ステアリン酸カルシウム等の各種金属石鹸(乾燥潤滑剤)をベースとし、これに粉末状の固形ワックスを８〜１２ｗ％の範囲で混合した混合潤滑剤が使用される。この固形ワックスとしては、窒素を含む炭化水素系のものが好適である。なお、その粒子径は、１００〜５００μｍが好適である。なお、乾燥潤滑剤には、キャリア剤としてモリブデンやアルミニウム等の無機物が添加されている。
【００１２】
前記混合潤滑剤からなる潤滑被膜１４は、線材表面に略均一に形成されており、ヘッダー加工等に際して必要充分な潤滑性が得られ、カジリや割れ等の発生を抑制することができる。
【００１３】
図２は、実施例に係る線材の製造方法を示す概略工程図であって、供給装置から繰り出されて矯正や脱スケール処理が施された線材１０の表面に、ショットブラスト処理を施す(Ｓ１)。このショットブラスト処理は、鋼球やカットワイヤ等のショット材を線材１０の表面に高速で当てることで実施され、この処理によって線材１０の表面に凹凸が形成される(表面が粗くなる)。
【００１４】
次に、化成被膜剤としての例えばシュウ酸塩を含有する水溶液中に線材１０を浸漬した後、これを乾燥することにより化成被膜１２を形成する(Ｓ２)。この化成被膜１２を形成することで、後工程で形成される潤滑被膜１４の付着性が向上する。なお、化成被膜剤を線材表面に付着させる方法としては、線材１０を水溶液中に浸漬する浸漬法に限らず、前記水溶液を線材１０の表面に散布する方法を採用し得る。また前記乾燥は、乾燥炉等を用いて強制乾燥する方法の他に、放置して自然乾燥する方法であってもよい。
【００１５】
前述したように化成被膜１２が形成された線材１０に、図３に示すダイス装置１６を用いて潤滑被膜１４を形成する(Ｓ３)。このダイス装置１６は、線材１０の挿通を許容する入口１８ａと出口１８ｂとが形成された筐体１８の内部に、図示しないモータにより回転駆動される回転ダイス２０が、その孔を両口１８ａ,１８ｂと整列するよう配設される。また筐体１８における回転ダイス２０の配設位置より上流側に、前述した混合潤滑剤２２が貯留される収納室２４が画成され、該収納室２４には線材１０のパスラインより上方まで混合潤滑剤２２が貯留されている。すなわち、入口１８ａから筐体１８の内部に進入した線材１０は、混合潤滑剤２２中を通過する際にその表面に混合潤滑剤２２が付着し、この状態で回転ダイス２０に挿通されて、所要の伸線が施されると同時にその表面に潤滑被膜１４が形成される。
【００１６】
前記混合潤滑剤２２は、前述した如く、ステアリン酸カルシウム等の各種金属石鹸にキャリア剤が添加されているものをベースとし、これに粉末状の固形ワックスを８〜１２ｗ％の範囲で混合したものが使用される。固形ワックスの含有量が、８ｗ％より少ないと、混合潤滑剤２２の線材表面への密着性が不充分となり、また１２ｗ％より多くても密着性の改善効果が飽和すると共に、潤滑剤の粘性が高くなって伸線能率が低下するおそれがある。すなわち、固形ワックスの混合量を８〜１２ｗ％の範囲に設定することで、伸線能率を低下させることなく混合潤滑剤２２の線材１０に対する密着性を向上させ、伸線後の潤滑被膜１４が剥がれたり不充分となるのは抑制される。
【００１７】
また、前記回転ダイス２０の回転数は、２０〜４０ｒｐｍの範囲に設定される。この回転数が、２０ｒｐｍより低いと、回転ダイス２０への混合潤滑剤２２の持ち込み量(供給量)が不充分となり、また４０ｒｐｍより高くても混合潤滑剤２２の持ち込み量の改善効果は飽和する。すなわち、前記回転ダイス２０の回転数を２０〜４０ｒｐｍの範囲に設定することで、回転しつつ回転ダイス２０に引き込まれる線材１０と共に前記混合潤滑剤２２が回転ダイス２０に充分に持ち込まれ、前記潤滑被膜１４が均一に形成される。
【００１８】
なお、前記化成被膜１２を形成する前にショットブラスト処理を施すことで、化成被膜１２が形成されている表面にも凹凸が残っており、該凹凸によって混合潤滑剤２２の回転ダイス２０への持ち込み量が増加し、伸線後の線材１０の表面に必要充分な厚みの潤滑被膜１４を形成することができる。
【００１９】
前述した伸線加工により、化成被膜１２の外側に潤滑被膜１４が形成された線材１０は、ヘッダー加工に際して必要となる潤滑性を備え、カジリや割れ等の発生を抑制することができる。
【００２０】
〔実験例１〕
鋼種がＳＵＳ４３０で直径が２０ｍｍの線材に、シュウ酸塩からなる化成被膜を形成することを共通条件として、乾式潤滑剤に粉末状の固形ワックスを混合しない比較例１および２と、乾式潤滑剤に粉末状の固形ワックスを１０ｗ％混合した発明例１〜３について、ショットブラスト処理の有無、および回転ダイスの回転数の各条件を変えたもとで、直径を１９ｍｍに伸線加工することで潤滑被膜を形成した。そして、得られた各線材における潤滑剤の付着状況を目視により観察した結果を、表１に示す。また、得られた各線材のヘッダー加工性の良否につき、カジリが発生するまでの本数により、○×で評価した結果を表１に示す。なお、１０万本以上が◎、５万〜１０万本が○、１万〜５万本が△、１万本以下を×とした。
【表１】
2006122936.tif 000003
【００２１】
〔実験例２〕
前述した実験例１と同様の条件で、直径を２０ｍｍから直径１６ｍｍに伸線し、得られた線材を長さ５０ｍｍに切断してサンプル(比較例１,２および発明例１〜３)を作製し、試験機として東洋ボールドウィン(株)製摩擦試験機  ＭＯＤＥＬ ＥＦＭ−４を用いて、以下に示す試験条件でバウデン試験を行ない、その表面の潤滑性を評価した結果を、表１に示す。なお、潤滑性は、圧子とサンプルとの動摩擦係数が０.２以上となるまでの摺動回数で評価し、１０００回以上が◎、８００〜１０００回が○、５００〜８００回が△、５００回以下を×とした。
〈試験条件〉
圧下荷重：４ｋｇ
圧子：ＳＵＪ−２５ｍｍ球
摺動幅：１０ｍｍ
摺動速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ
試験温度：常温
【００２２】
表１に示すように、乾式潤滑剤に粉末状の固形ワックスを混合した発明例１〜３については、潤滑剤の付着率、ヘッダー加工性およびバウデン試験の結果が、何れも各比較例より高い評価が得られることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例に係る線材の要部断面図である。
【図２】実施例の製造方法の工程図である。
【図３】実施例の製造方法に用いられるダイス装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 線材，１２ 化成被膜，１４ 潤滑被膜，２０ 回転ダイス，２２ 混合潤滑剤
２４ 収納室
【図１】
2006122936.tif 000004
【図２】
2006122936.tif 000005
【図３】
2006122936.tif 000006