(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が硬質被膜で被覆された金型を用いて、ミクロンオーダーの寸法精度が要求されるコイニング、サイジングなどの冷間鍛造加工を行う方法であって、
目的とする金型形状に対して前記硬質被膜の膜厚寸法だけ小さい成形面を有する金型基材を製作する金型製作工程と、
該金型製作工程で製作された前記金型基材の成形面に、前記硬質被膜としてクロム系化合物を、膜厚誤差が前記目的とする金型形状の要求精度を満たす範囲内になるように設定された膜厚寸法でＰＶＤ法によりコーティングし、該目的とする金型形状にするコーティング工程と、
該硬質被膜がコーティングされた前記金型の摩耗量が該硬質被膜の膜厚寸法より小さい範囲で予め定められた再生型寿命に達するまで、該金型を用いて前記冷間鍛造加工を行う鍛造加工工程と、
該再生型寿命に達した前記金型を、前記クロム系化合物から成る硬質被膜を溶かすことが可能で且つ前記金型基材を実質的に損傷しない溶液中に浸漬することにより、該硬質被膜のみを溶かして除去する被膜除去工程と、
を有し、該硬質被膜が除去された金型基材を再使用して前記コーティング工程および前記鍛造加工工程を繰り返す一方、
前記硬質被膜の膜厚寸法は、該硬質被膜を十分な厚さでコーティングした金型を用いて前記冷間鍛造加工を行い、該冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでの該硬質被膜の摩耗量を測定し、該摩耗量よりも大きい寸法に設定されている
ことを特徴とする冷間鍛造加工方法。
【請求項２】
前記コーティング工程では、前記金型基材の実際の寸法を測定して目的とする金型形状との差を成膜寸法として求め、該成膜寸法だけ前記硬質被膜をコーティングするようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の冷間鍛造加工方法。
【請求項３】
前記再生型寿命は、前記冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでの加工回数よりも少ない再生加工数によって管理される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の冷間鍛造加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷間鍛造加工に係り、特に、表面が硬質被膜で被覆された金型を用いてミクロンオーダーの寸法精度が要求される冷間鍛造加工を行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面が硬質被膜で被覆された金型を用いて、コイニングやサイジングなどの冷間鍛造加工を行うことが提案されている。例えば特開平１−１２７１２２号公報には、鉄粉或いは銅粉をベースとする焼結合金のコイニングやサイジングを行う金型の表面にＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣなどの硬質被膜をコーティングすることにより、金型寿命を大幅に向上させる技術が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１−１２７１２２号公報に記載の方法は、型寿命に達した場合には金型を廃棄してしまうため、必ずしも十分なコスト低減効果が得られない。特に、ミクロンオーダーの寸法精度が要求される冷間鍛造加工では、数十μｍ程度の僅かな摩耗によって要求精度が得られなくなるため、金型寿命の延長効果を十分に得ることができないとともに、金型基材そのものを高い寸法精度で加工する必要があるため、その金型基材の製作コストが高く、硬質被膜のコーティングで金型寿命が多少延びたとしても、十分なコスト低減効果が得られないのである。
【０００４】
なお、特開平１０−２０４６９６号公報には、硬質被膜のコーティング不良や使用により硬質被膜の一部が損傷したりした場合に、硬質被膜を除去して再コーティングすることにより、金属基材を有効利用することが提案されているが、これは硬質被膜の一部が損傷し易い切削工具を想定したもので、ミクロンオーダーの寸法精度が要求される冷間鍛造加工を行う金型への適用については何等記載されていないとともに、使用による摩耗を硬質被膜の範囲内に留めて金属基材を繰り返し使用できるようにしたものではない。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ミクロンオーダーの寸法精度が要求される冷間鍛造加工の金型に硬質被膜をコーティングするとともに、冷間鍛造加工で硬質被膜が完全に摩耗してしまう前に被膜を除去して再コーティングすることにより、所定の加工精度を維持しながら金型基材を有効利用して加工コストを低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、表面が硬質被膜で被覆された金型を用いて、ミクロンオーダーの寸法精度が要求されるコイニング、サイジングなどの冷間鍛造加工を行う方法であって、(a) 目的とする金型形状に対して前記硬質被膜の膜厚寸法だけ小さい成形面を有する金型基材を製作する金型製作工程と、(b) その金型製作工程で製作された前記金型基材の成形面に、前記硬質被膜としてクロム系化合物を、膜厚誤差が前記目的とする金型形状の要求精度を満たす範囲内になるように設定された膜厚寸法でＰＶＤ法によりコーティングして前記目的とする金型形状にするコーティング工程と、(c) その硬質被膜がコーティングされた前記金型の摩耗量がその硬質被膜の膜厚寸法より小さい範囲で予め定められた再生型寿命に達するまで、その金型を用いて前記冷間鍛造加工を行う鍛造加工工程と、(d) その再生型寿命に達した前記金型を、前記クロム系化合物から成る硬質被膜を溶かすことが可能で且つ前記金型基材を実質的に損傷しない溶液中に浸漬することにより、その硬質被膜のみを溶かして除去する被膜除去工程と、を有し、(e) その硬質被膜が除去された金型基材を再使用して前記コーティング工程および前記鍛造加工工程を繰り返す一方、(f) 前記硬質被膜の膜厚寸法は、その硬質被膜を十分な厚さでコーティングした金型を用いて前記冷間鍛造加工を行い、その冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでのその硬質被膜の摩耗量を測定し、その摩耗量よりも大きい寸法に設定されていることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の冷間鍛造加工方法において、前記コーティング工程では、前記金型基材の実際の寸法を測定して目的とする金型形状との差を成膜寸法として求め、その成膜寸法だけ前記硬質被膜をコーティングするようになっていることを特徴とする
【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明の冷間鍛造加工方法において、前記再生型寿命は、前記冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでの加工回数よりも少ない再生加工数によって管理されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
このような冷間鍛造加工方法によれば、硬質被膜がコーティングされた金型の摩耗量が硬質被膜の膜厚寸法より小さい範囲で予め定められた再生型寿命に達すると、その金型の硬質被膜を除去して硬質被膜をコーティングし直すことにより、所定の加工精度を維持しながら同じ金型基材を用いて繰り返し冷間鍛造加工が行われるため、硬質被膜によって金型寿命（再生型寿命）が長くなるだけでなく、金型基材を繰り返し使用できることから新たに金型基材を製作するための材料コストや加工コストが不要になり、冷間鍛造加工に必要なコストが大幅に低減される。
【００１１】
特に、本発明では硬質被膜としてクロム系化合物をＰＶＤ法によりコーティングするようになっているため、例えば３〜５μｍ程度の硬質被膜を重ねコーティングすることにより、硬質被膜の膜厚を高い精度で管理することができるとともに、ＰＶＤ法は５００℃以下で処理できるため熱により金型が変形する恐れがなく、高い寸法精度が要求される冷間鍛造加工用の金型に好適に適用される。また、クロム系化合物は、チタン系化合物などに比較して重ねコーティングしても剥離し難いため、高い圧力が加えられる冷間鍛造加工においても十分な被膜強度が得られる一方、アルカリ性電解液などの所定の溶液中で硬質被膜だけを溶かして確実に除去できるため、その金型基材に対して硬質被膜の再コーティングを良好に行うことができるとともに、高い寸法精度が要求される金型表面の硬質被膜を研削除去する場合に比較して、除去作業を容易且つ低コストで行うことができる。
更に、本発明では硬質被膜を十分な厚さでコーティングした金型を用いて冷間鍛造加工を行い、その冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでの硬質被膜の摩耗量を測定し、硬質被膜の膜厚寸法をその摩耗量よりも大きい寸法に設定したため、転写精度が規格外になるまで冷間鍛造加工を行っても金型基材まで摩耗する恐れはなく、確実に金型基材を再使用できる。また、転写精度が規格外になる直前まで冷間鍛造加工を行うことができるため、１回の硬質被膜のコーティングによって加工できる回数が最大になり、金型の交換頻度が少なくなって冷間鍛造加工装置の稼働率が向上する。
【００１２】
第２発明では、実際の金型基材の寸法に応じて目的とする金型形状になるように硬質被膜がコーティングされるため、金型製作時の加工精度が緩和されるとともに材料の歩留りが向上し、金型基材の製作コストが低減される。
【００１４】
第３発明は、冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでの加工回数よりも少ない再生加工数で再生型寿命が管理されるため、冷間鍛造加工の加工回数を計数するだけで、金型基材まで摩耗する前に硬質被膜の除去および再コーティングを行って再生できるとともに、冷間鍛造加工の加工精度を所定の転写精度の規格内に維持できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
ここで、ミクロンオーダーの寸法精度とは、十μｍ程度以下で、更には数μｍから５μｍ程度以下の寸法精度を意味し、コイニングやサイジングなどの仕上げ鍛造を想定している。
【００１６】
金型基材を構成している金属材料としては、例えば高速度鋼、ダイス鋼、粉末ハイス鋼、セミハイス鋼等の工具鋼が好適に用いられるとともに、他の種々の金属材料を採用可能であるが、金属材料によってはクロム系化合物から成る硬質被膜を溶かして除去する被膜除去工程で損傷する可能性があるため、実質的・実用的に問題にならない範囲で適宜選択される。
【００１７】
硬質被膜として用いられるクロム系化合物としては、耐摩耗性、潤滑性に優れたＣｒＮ（窒化クロム）が好適に用いられ、例えば数μｍ〜５μｍ程度の被膜を繰り返しコーティングすることにより、実用上満足できる耐剥離性や強度が得られる範囲で、５０μｍ程度の膜厚の硬質被膜を設けることができる。ＣｒＮの他に、炭化物や炭窒化物などのクロム系化合物を採用することもできる。
【００１８】
ＰＶＤ法は物理的気相成長法のことで、イオンプレーティング法が好適に用いられるが、スパッタリング法、蒸着法などの他のＰＶＤ法を使用することも可能である。ＰＶＤ法による重ねコーティングでは、積層数が増えるに従って膜厚誤差が大きくなるが、硬質被膜の膜厚寸法は、コーティング工程でコーティングされる硬質被膜の膜厚誤差が、目的とする金型形状の要求精度を満たす範囲内になるように設定する必要がある。具体的には、例えば(a) 一層の硬質被膜をコーティングして膜厚のばらつきを測定して膜厚誤差の標準偏差σ1 を求め、(b) 該標準偏差σ1 に基づいて積層数ｎにおける膜厚誤差の標準偏差σn を次式(1) に従って統計的に算出し、(c) ９９．７％の確率で収まる３×σn の値が、目的とする金型形状の要求精度の範囲内になる最大積層数ｎmax を求めて、その最大積層数ｎmax 以下で硬質被膜を積層するようにすれば良い。
σn ＝√（ｎ×σ1 2 ）      ・・・(1)
【００１９】
例えばＣｒＮ硬質被膜を５μｍ単位で積層する場合、本発明者等の実験によれば一層の膜厚誤差の標準偏差σ1 は約０．７２２μｍで、積層数ｎ＝５の時の膜厚誤差の標準偏差σ5 の３倍は約４．８４３μｍになり、金型形状の要求精度が±５μｍの場合には、上記最大積層数ｎmax は「５」で、積層被膜の膜厚は２５μｍ以下になる。なお、膜厚誤差はコーティング方法やコーティング条件などによって変化するため、硬質被膜の膜厚は実際の膜厚誤差に応じて適宜設定される。また、(1) 式に従って標準偏差σn を求める変わりに、各積層数における膜厚誤差を実際に測定して標準偏差σn を求めるようにしても良い。
【００２０】
硬質被膜の膜厚寸法の設定に際しては、また、実際の硬質被膜の膜厚寸法のばらつきを考慮して、そのばらつき分、例えば膜厚誤差の標準偏差の３倍、だけ大きい寸法に設定することが望ましい。冷間鍛造加工の転写精度が規格外になるまでの硬質被膜の摩耗量についても、誤差（摩耗量のばらつき）を考慮してその分、例えば摩耗量誤差の標準偏差の３倍、だけ大きい値に設定することが望ましい。
【００２１】
再生型寿命は、例えば第３発明のように加工回数で管理されるが、実際の冷間鍛造加工時の転写精度、すなわち製品の寸法精度や表面粗さ、疵などを適宜検査して再生型寿命を管理するようにしても良い。この場合も、再生型寿命は実質的に金型の摩耗量が硬質被膜の膜厚寸法より小さい範囲で定められることになる。
【００２２】
上記再生型寿命や硬質被膜の膜厚寸法は、予め実験などを行って設定することが望ましいが、最初は経験的に適当な値を設定するとともに、実際の冷間鍛造加工時に、硬質被膜の膜厚や転写精度が規格外になるまでの摩耗量、加工回数などのデータを集めて、設定値の見直しを行うようにしても良い。
【００２３】
被膜除去工程は、例えば前記特開平１０−２０４６９６号公報に記載のようにアルカリ性電解液などの溶液中に金型を浸漬し、金型をアノードとして通電することにより、クロム系化合物を溶かして除去するように構成される。
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１において、(a) は熱間鍛造加工を含む前工程で成形されたワーク１０の断面図で、(b) は、そのワーク１０に対してコイニング型１２を用いてコイニング加工を行う工程である。コイニング加工は、ワーク１０に最終形状を転写する仕上げ鍛造を行うもので、数μｍから５μｍ程度の寸法精度が要求される冷間鍛造加工であり、金型基材１４の成形面に耐摩耗性および潤滑性に優れたＣｒＮの硬質被膜（図１(b) において散点が付されている部分）１６をコーティングしたコイニング型１２が用いられるとともに、コイニング加工で硬質被膜１６が完全に摩耗してしまう前に硬質被膜１６を除去して再コーティングすることにより、金型基材１４を繰り返し使用してコイニング型１２を再生し、コイニング加工に供されるようになっている。金型基材１４は、硬質被膜１６を除去する際に損傷する可能性が少ないか、或いは実質的・実用的に問題にならない高速度工具鋼にて構成されている。
【００２５】
図２は、上記コイニング加工を行うコイニング型１２の製作、コイニング加工、および再生に関する一連のプロセスの概略を説明する図で、図３はそのプロセスを具体的に説明するフローチャートである。図３のステップＳ１〜Ｓ５は金型製作工程で、ステップＳ６〜Ｓ９はコーティング工程で、ステップＳ１０は鍛造加工工程で、ステップＳ１３は被膜除去工程である。
【００２６】
図３のステップＳ１〜Ｓ５は、金型製作メーカー（或いは金型製作部署）で実施され、ステップＳ１では、金型材料である高速度工具鋼に所定の切削加工を行うことにより、目的とする金型形状よりも予め定められた硬質被膜１６の膜厚寸法ｔだけ小さい寸法の成形面を有する金型基材１４を製作する。硬質被膜１６の膜厚寸法ｔは、例えば(a) 実用上満足できる耐剥離性や被膜強度が得られる範囲内で、(b) 表面処理メーカー（或いは表面処理部署）でコーティングされる硬質被膜１６の膜厚誤差が、目的とする金型形状の要求精度を満たす範囲内になり、(c) 硬質被膜１６を十分な厚さでコーティングした金型を用いてコイニング加工を行った場合に、そのコイニング加工の転写精度が規格外になるまでの硬質被膜１６の摩耗量よりも大きい寸法、の総ての条件を満足するように設定される。
【００２７】
上記(a) については、表面処理メーカーではＰＶＤ法により厚さ５μｍ程度のＣｒＮ被膜を繰り返しコーティングするようになっており、５０μｍ程度以下であれば実用上満足できる耐剥離性や被膜強度が得られる。(b) については、一層（５μｍ程度）のＣｒＮ被膜をコーティングして膜厚のばらつきを測定することにより、膜厚誤差の標準偏差σ1 を求め、積層数ｎにおける膜厚誤差の標準偏差σn を前記(1) 式に従って統計的に算出し、９９．７％の確率で収まる３×σn の値が、目的とする金型形状の要求精度、本実施例では５μｍの範囲内になる最大積層数ｎmax を求めて、その最大積層数ｎmax 以下で硬質被膜１６を積層する。本実施例では、標準偏差σ1 ≒０．７２２μｍで、積層数ｎ＝５の時の膜厚誤差の標準偏差σ5 の３倍は約４．８４３μｍになり、上記最大積層数ｎmax は「５」で、硬質被膜１６の膜厚寸法ｔは約２５μｍ以下になる。また、(c) の転写精度の規格は、要求精度に基づいて製品の寸法精度や表面粗さ、疵の有無、大きさなどによって定められ、規格外になった時の摩耗量（平均）をｄ、その時の摩耗量のばらつきの標準偏差をσd とした場合、硬質被膜１６の膜厚寸法ｔは次式(2) を満足するように設定される。そして、これ等の条件を総て満足する値として、本実施例では膜厚寸法ｔとして１０μｍ〜２５μｍの値が設定されている。なお、この膜厚寸法ｔは、表面処理メーカーでコーティングされる硬質被膜１６の膜厚のばらつきを考慮して、そのばらつき分、例えば膜厚誤差の標準偏差σn の３倍、だけ大きい寸法に設定される。
ｔ＞ｄ＋３×σd   ・・・(2)
【００２８】
ステップＳ２では、ステップＳ１で製作された金型基材１４の金型形状を測定し、ステップＳ３では、その金型形状が要求精度などに応じて予め定められた公差内か否かを判断する。公差内であればステップＳ６以下を実行するが、公差から外れていた場合はステップＳ４で削り過ぎ、すなわち目的寸法より小さいか否かを判断し、削り過ぎの場合はステップＳ６以下を実行する。削り過ぎでない場合、すなわち加工不足で目的寸法より大きい場合は、ステップＳ５で再度切削加工を行うとともに、ステップＳ２以下を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ６〜Ｓ９は、表面処理メーカー（或いは表面処理部署）で実施されるもので、ステップＳ６では、金型基材１４の実際の寸法を測定して、目的とする金型形状との差を成膜寸法として設定する。この成膜寸法は、前記膜厚寸法ｔと略同じ寸法で、大きく異なることはない。また、前記ステップＳ２で測定された値を用いて、成膜寸法を設定するようにしても良い。ステップＳ７では、ＰＶＤ法（実施例ではイオンコーティング）によりＣｒＮから成る硬質被膜１６を上記成膜寸法だけ金型基材１４の成形面にコーティングする。このコーティング処理は５００℃以下の低温度で行われ、ＣｒＮ被膜の積層回数や処理時間などにより膜厚を高い精度で調節でき、これにより略目的とする金型形状のコイニング型１２が得られる。ステップＳ８では、コーティングした硬質被膜１６の膜厚を測定し、ステップＳ９では、その膜厚が要求精度などに応じて予め定められた公差内か否かを判断する。そして、公差内であればステップＳ１０へ進むが、公差から外れている場合はステップＳ７を実行して膜厚の不足分を再コーティングする。
【００３０】
ステップＳ１０は、部品メーカー（或いは型打ち部署）で実施されるもので、上記コイニング型１２を用いて前記ワーク１０にコイニング加工（型打ち）を行うとともに、そのコイニング加工によるコイニング型１２の摩耗量が硬質被膜１６の膜厚寸法ｔより小さい範囲になるように予め定められた再生型寿命に達すると、具体的にはコイニング加工の加工数が予め定められた再生加工数に達すると、そのコイニング型１２によるコイニング加工を終了する。再生加工数は、コイニング型１２の摩耗でコイニング加工の転写精度が規格外になるまでの加工回数よりも少ない回数で、例えば前記膜厚寸法ｔの設定に際して、硬質被膜１６を十分な厚さでコーティングした金型を用いてコイニング加工を行い、そのコイニング加工の転写精度が規格外になるまでの硬質被膜１６の摩耗量を求める際に、同時に転写精度が規格外になるまでの加工回数を測定すれば良い。これにより、コイニング型１２の硬質被膜１６が完全に摩耗する前に、そのコイニング型１２を用いたコイニング加工が終了させられる。
【００３１】
ステップＳ１１〜Ｓ１４は、再び表面処理メーカー（或いは表面処理部署）で実施され、ステップＳ１１でコイニング型１２の摩耗量を測定するとともに、ステップＳ１２でその摩耗が硬質被膜１６の範囲内か否かを判断する。通常は硬質被膜１６の範囲内であり、続いてステップＳ１３を実行し、アルカリ性電解液などの溶液中にコイニング型１２を浸漬するとともに、そのコイニング型１２をアノードとして通電することにより、ＣｒＮにて構成されている硬質被膜１６のみを溶かして金型基材１４から剥離する。金型基材１４は、この時の被膜除去処理で損傷する恐れが無い高速度工具鋼で、続いてステップＳ７以下が実行されることにより、その金型基材１４に硬質被膜１６が良好にコーティングされてコイニング型１２が再生され、部品メーカーに戻されてステップＳ１０のコイニング加工に使用される。
【００３２】
前記ステップＳ１２の判断がＮＯの場合、すなわちコイニング加工時に異物の侵入などにより硬質被膜１６が欠損するなどして金型基材１４が損傷し、再使用できない場合は、ステップＳ１４でコイニング型１２を廃棄する。その場合に、通常の摩耗で金型基材１４が損傷している場合は、ステップＳ１０におけるコイニング加工の再生加工数を見直したり、硬質被膜１６の膜厚寸法ｔを見直したりして、コイニング加工による摩耗が硬質被膜１６の範囲内に収まるようにすることが望ましい。
【００３３】
なお、ステップＳ１２の判断がＹＥＳで、金型基材１４を再使用してコイニング型１２を再生する場合でも、ステップＳ１１で測定した摩耗量に基づいて、その摩耗が確実に硬質被膜１６の範囲内になるように、コイニング加工の再生加工数や硬質被膜１６の膜厚寸法ｔの見直しを行うことも可能である。
【００３４】
このように、本実施例ではステップＳ１０のコイニング加工において、コイニング型１２の摩耗量が硬質被膜１６の膜厚寸法ｔより小さいように定められた再生加工数に達すると、そのコイニング型１２を用いたコイニング加工を終了し、コイニング型１２の硬質被膜１６を除去するとともに同じ金型基材１４を再使用して硬質被膜１６をコーティングし直すことにより、所定の加工精度を維持しながら同じ金型基材１４を用いて繰り返しコイニング加工が行われるため、硬質被膜１６によって金型寿命（再生型寿命）が長くなるだけでなく、金型基材１４を繰り返し使用できることから新たに金型基材１４を製作するための材料コストや加工コストが不要になり、コイニング加工に必要なコストが大幅に低減される。
【００３５】
特に、硬質被膜１６としてＣｒＮ被膜をＰＶＤ法により重ねコーティングするようになっているため、硬質被膜１６の膜厚を高い精度で管理することができるとともに、５００℃以下の低温度で処理されるため熱によりコイニング型１２が変形する恐れがなく、高い寸法精度が要求されるコイニング型１２に好適に適用される。また、ＣｒＮ硬質被膜１６は、チタン系化合物などに比較して重ねコーティングしても剥離し難いため、高い圧力が加えられるコイニング加工においても十分な被膜強度が得られる一方、アルカリ性電解液などの所定の溶液中で硬質被膜１６だけを溶かして確実に除去できるため、その金型基材１４に対して硬質被膜１６の再コーティングを良好に行うことができるとともに、高い寸法精度が要求されるコイニング型１２の表面の硬質被膜１６を研削除去する場合に比較して、除去作業を容易且つ低コストで行うことができる。
【００３６】
また、金型基材１４の製作時にステップＳ４で削り過ぎと判定されても、そのままコーティング工程へ送られ、実際の金型基材１４の寸法に応じて目的とする金型形状になるように硬質被膜１６がコーティングされるため、金型基材１４の製作時の加工精度が緩和されるとともに材料の歩留りが向上し、金型基材１４の製作コストが低減される。
【００３７】
また、硬質被膜１６の膜厚寸法ｔの設定に際しては、硬質被膜１６を十分な厚さでコーティングしたコイニング型１２を用いてコイニング加工を行い、そのコイニング加工の転写精度が規格外になるまでの硬質被膜１６の摩耗量を測定し、硬質被膜１６の膜厚寸法ｔをその摩耗量よりも大きい寸法に設定しているため、転写精度が規格外になるまでコイニング加工を行っても金型基材１４まで摩耗する恐れはなく、確実に金型基材１４を再使用してコイニング型１２を再生できる。また、転写精度が規格外になる直前までコイニング加工を行うことができるため、１回の硬質被膜１６のコーティングによって加工できる再生加工数が最大になり、コイニング型１２の交換頻度が少なくなって装置の稼働率が向上する。
【００３８】
また、コイニング型１２の再生型寿命が再生加工数で管理されるため、コイニング加工の加工回数を計数するだけで、金型基材１４まで摩耗することを回避しつつ硬質被膜１６の除去および再コーティングを行ってコイニング型１２を再生できるとともに、コイニング加工の加工精度を所定の転写精度の規格内に維持できる。
【００３９】
また、本実施例では硬質被膜１６の膜厚寸法ｔの設定に際して、硬質被膜１６の膜厚誤差が目的とする金型形状の要求精度を満たす範囲内になるようにするため、積層数ｎにおける膜厚誤差の標準偏差σn を前記(1) 式に従って統計的に求め、その標準偏差σn に基づいて最大積層数ｎmax を求めるようになっているため、一層のＣｒＮ被膜をコーティングして膜厚のばらつきを測定して標準偏差σ1 を求めるだけで良く、最大積層数ｎmax を容易に求めることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が好適に適用されるコイニング加工を説明する図である。
【図２】図１のコイニング加工を行うコイニング型の製作、コイニング加工、および再生に関する一連のプロセスの概略を説明する図である。
【図３】図２のプロセスを具体的に説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０：ワーク    １２：コイニング型（金型）    １４：金型基材    １６：硬質被膜
ステップＳ１〜Ｓ５：金型製作工程
ステップＳ６〜Ｓ９：コーティング工程
ステップＳ１０：鍛造加工工程
ステップＳ１３：被膜除去工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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