CN113272088A - 烧结体的制造方法 - Google Patents

Abstract

烧结体的制造方法具有下述工序：通过刀具对粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体；以及对所述加工成型体进行烧结而制作烧结体，在所述机械加工，通过形成有与所述齿轮形状的齿形同一规格的齿形的板状部件对所述粉末成型体的所述刀具退出侧的面进行支撑，通过所述刀具对所述粉末成型体的与所述板状部件的齿槽相对应的部位进行加工。

Description

烧结体的制造方法

技术领域

本发明涉及烧结体的制造方法。

本申请基于2019年3月5日申请的日本申请第2019-039866号而要求优先权，引用在上述日本申请中记载的全部记载内容。

背景技术

在专利文献1中公开了一种烧结体的制造方法，其具有下述工序：对压粉成型体(粉末成型体)实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体；以及对加工成型体进行烧结而制作烧结体。

专利文献1：日本特开2017－186625号公报

发明内容

本发明的烧结体的制造方法具有下述工序：

通过刀具对第1粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体；以及

对所述加工成型体进行烧结而制作烧结体，

在所述机械加工，通过形成有与所述齿轮形状的齿形同一规格的齿形的板状部件对所述第1粉末成型体的所述刀具退出侧的面进行支撑，通过所述刀具对所述第1粉末成型体的与所述板状部件的齿槽相对应的部位进行加工。

附图说明

图1是对实施方式的烧结体的制造方法的加工工序进行说明的说明图。

图2是对在实施方式的烧结体的制造方法的加工工序所使用的粉末成型体及板状部件的外部尺寸进行说明的说明图。

具体实施方式

[本发明所要解决的课题]

希望开发出更适于量产的烧结体的制造方法。

本发明的目的之一在于，提供生产率优异的烧结体的制造方法。

[本发明的效果]

本发明的烧结体的制造方法为生产率优异。

[本发明的实施方式的说明]

首先，列举本发明的实施方式的内容而进行说明。

(1)本发明的实施方式所涉及的烧结体的制造方法具有下述工序：

通过刀具对第1粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体；以及

对所述加工成型体进行烧结而制作烧结体，

在所述机械加工，通过形成有与所述齿轮形状的齿形同一规格的齿形的板状部件对所述第1粉末成型体的所述刀具退出侧的面进行支撑，通过所述刀具对所述第1粉末成型体的与所述板状部件的齿槽相对应的部位进行加工。

如果通过刀具对粉末成型体实施机械加工，则通常在粉末成型体的刀具退出侧的面(以下，有时称为出口面)附近产生拉伸应力。该拉伸应力作用为将构成粉末成型体的粉末的颗粒间的结合切断，有可能导致由于机械加工而在粉末成型体产生缺口等。因此，在本发明的烧结体的制造方法，通过板状部件对粉末成型体的出口面进行支撑，由此将抵消通过机械加工而产生的拉伸应力的压缩应力赋予给粉末成型体。通过板状部件对粉末成型体赋予压缩应力，由此能够抑制在粉末成型体(加工成型体)产生缺口等。

在板状部件形成有与在粉末成型体形成的齿轮形状的齿形同一规格的齿形。而且，在机械加工，通过刀具对粉末成型体的与板状部件的齿槽相对应的部位进行加工。在粉末成型体的与板状部件的齿槽相对应的部位，与板状部件的齿槽相匹配对粉末成型体进行了加工，其结果，形成与板状部件的齿槽连续的齿槽。在如上所述的机械加工，对粉末成型体实施加工，但不会对板状部件实施加工。其原因在于刀具与板状部件的齿槽啮合。因此，通过形成有上述齿形的板状部件对粉末成型体进行支撑，从而能够加快加工速度且缩短加工时间。由此，本发明的烧结体的制造方法能够高效地制作齿轮形状的加工成型体。

(2)作为本发明的烧结体的制造方法的一个例子，

举出还具有下述工序的方式，即，将不具有齿形的原材料板和第2粉末成型体进行层叠，对所述第2粉末成型体和所述原材料板一起实施机械加工，由此在所述原材料板形成齿形而制作所述板状部件。

在连同原材料板一起对粉末成型体实施机械加工的情况下，在对多个粉末成型体中的第一个粉末成型体(第2粉末成型体)实施机械加工时，也对原材料板一并实施机械加工。在对该第一个粉末成型体进行机械加工时，通过原材料板对粉末成型体的刀具退出侧的面进行支撑，并且在原材料板形成与在粉末成型体形成的齿轮形状的齿形同一规格的齿形。由此，高效地得到板状部件。对第二个以后的粉末成型体(所述第1粉末成型体)的机械加工使用在对第一个粉末成型体进行机械加工时得到的板状部件。

(3)作为本发明的烧结体的制造方法的一个例子，

举出下述方式：

所述板状部件具有对所述第1粉末成型体进行支撑的第一面和与所述第一面相连的第二面，

在通过所述板状部件对所述第1粉末成型体进行支撑的状态下，所述第一面和所述第二面之间的棱线与所述第1粉末成型体的外缘相比位于外方。

根据上述结构，能够通过板状部件将粉末成型体的出口面遍及整个面进行支撑，容易通过板状部件对粉末成型体适当地赋予压缩应力。特别地，在通过对板状部件的构成周缘的角部进行倒角而形成了第二面的情况下，也能够通过板状部件将粉末成型体的出口面遍及整个面进行支撑。

(4)作为板状部件的第一面和第二面之间的棱线与粉末成型体的外缘相比位于外方的本发明的烧结体的制造方法的一个例子，

举出下述方式：从所述粉末成型体的外缘至所述棱线为止的长度为0.05mm以上0.5mm以下。

从粉末成型体的外缘至棱线为止的长度为0.05mm以上，由此能够与粉末成型体的尺寸误差无关地，通过板状部件将粉末成型体的出口面遍及整个面进行支撑，容易通过板状部件对粉末成型体适当地赋予压缩应力。另一方面，从粉末成型体的外缘至棱线为止的长度为0.5mm以下，由此能够抑制板状部件的大型化。

[本发明的实施方式的详细内容]

以下，参照附图对本发明的实施方式的详细内容进行说明。此外，本发明并不受这些例示所限定，而是由权利要求书示出，意在包含权利要求书及与其等同的范围内的全部变更。图中的同一标号表示同一名称物。

＜烧结体的制造方法＞

实施方式的烧结体的制造方法具有下述工序。

加工工序：通过刀具对粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体。

烧结工序：对加工成型体进行烧结而制作烧结体。

下面，以制造螺旋齿轮的情况为例，详细地说明各工序。

《加工工序》

在加工工序，通过刀具对粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体。实施方式的烧结体的制造方法的特征点之一在于，在对粉末成型体实施机械加工时，通过形成有与对粉末成型体进行加工的齿轮形状的齿形同一规格的齿形的板状部件，对粉末成型体的刀具退出侧的面进行支撑。即，在刀具的刀刃一边与粉末成型体接触一边移动而对粉末成型体进行加工时，在刀具的刀刃从粉末成型体分离的位置，粉末成型体的与被加工的面形成棱线(边缘)的面由上述板状部件支撑。下面，参照图1及图2，首先对粉末成型体1和板状部件2进行说明，然后对机械加工的条件进行说明。

图1示出在通过板状部件2支撑粉末成型体1的状态下，通过刀具3对粉末成型体1实施机械加工的中途。在图1，对板状部件2标注有阴影线。在板状部件2之上配置的没有阴影线的部分(上半部为没有被加工的圆筒状且下半部为被加工而形成有齿槽的部分整体)为粉末成型体1。图1所示的白色空心箭头示出粉末成型体1、板状部件2及刀具3的旋转方向、移动方向。图2是对粉末成型体1和板状部件2的外部尺寸进行说明的图，省略了板状部件2的齿形。在图2，将粉末成型体1的大小和板状部件2的大小的比率夸张地示出。在图2，将通过板状部件2进行支撑前的粉末成型体1由实线示出，将通过板状部件2进行了支撑的状态的粉末成型体1由双点划线示出。

〔粉末成型体〕

粉末成型体1是对包含金属粉末的原料粉末进行加压成型而成的。粉末成型体1的形状例如举出圆柱状、圆筒状、圆盘状等。图1所示的粉末成型体1为圆筒状。

金属粉末是构成烧结体的主要材料。金属粉末举出由铁(所谓的纯铁)或铁合金构成的粉末。铁合金包含添加元素，举出剩余部由铁(Fe)及不可避免杂质构成。Fe合金的Fe的含有量可以超过50质量％，优选为80质量％以上，更优选可以为90质量％以上。作为添加元素，例如举出从铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、铬(Cr)、钼(Mo)、锰(Mn)及碳(C)进行选择的1种以上的元素。上述添加元素有助于铁类烧结体的机械特性的提高。上述添加元素之中的Cu、Ni、Sn、Cr、Mo及Mn的含有量的合计可以为0.5质量％以上5.0质量％以下，更优选可以为1.0质量％以上3.0质量％以下。C的含有量可以为0.2质量％以上2.0质量％以下，更优选可以为0.4质量％以上1.0质量以下。原料粉末的金属粉末的含有量可以为90质量％以上，更优选可以为95质量％以上。金属粉末例如可以通过水雾化法、气雾化法、羰基法、还原法等进行制作。

金属粉末的平均粒径例如可以为20μm以上200μm以下，更优选可以为50μm以上150μm以下。通过将金属粉末的平均粒径设为上述范围内，从而容易处理粉末成型体，在制作粉末成型体时加压成型容易。并且，通过将金属粉末的平均粒径设为20μm以上，从而容易确保原料粉末的流动性。另一方面，通过将金属粉末的平均粒径设为200μm以下，从而容易得到致密组织的烧结体。金属粉末的平均粒径为构成金属粉末的颗粒的平均粒径，设为是通过激光衍射式粒度分布测定装置测定出的体积粒度分布的累积体积成为50％的粒径(D50)。

作为原料粉末，在上述金属粉末的基础上，还可以添加有机粘合剂。有机粘合剂具有下述功能，即，在机械加工时，抑制在粉末成型体产生破裂、缺口。有机粘合剂例如可以是聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、石蜡、各种蜡等。有机粘合剂只要根据需要添加即可，也可以不添加。

粉末成型体1是通过将原料粉末填充于模具，使用冲压装置进行加压成型而得到的。模具作为代表而具有：冲模，其具有贯通孔；以及一对上下冲头，其与冲模的内周面一起形成成型空间，插入至上述贯通孔而将原料粉末压缩成型。在对筒状的粉末成型体进行成型的情况下，利用向冲模的贯通孔插入配置的杆。加压成型的成型压力可以为1GPa以上，优选为1.5GPa以上，更优选可以为2GPa以上。通过增大成型压力，从而能够提高粉末成型体1的密度。粉末成型体1的密度可以为7.4g/cm³以上，优选为7.5g/cm³以上，更优选可以为7.6g/cm³以上。

在使用模具的冲压成型，为了防止金属粉末向模具的烧熔，可以使用将金属粉末和内部润滑剂混合而成的原料粉末。作为内部润滑剂，能够利用硬脂酸锂或硬脂酸锌等金属皂。另外，在使用模具的冲压成型，为了防止金属粉末向模具的烧熔，可以在模具的内周面(冲模的内周面、冲头的按压面)涂敷外部润滑剂。作为外部润滑剂，例如能够利用硬脂酸锂或硬脂酸锌等金属皂等。除此以外，也能够将月桂酰胺、硬脂酸酰胺或者棕榈酸酰胺等脂肪酸酰胺、或乙撑双硬脂酸酰胺等高级脂肪酸酰胺利用为外部润滑剂。

〔板状部件〕

板状部件2是在对粉末成型体1实施机械加工时对粉末成型体1进行支撑的抵接板。如果通过刀具3对粉末成型体1实施机械加工，则通常在粉末成型体1的刀具3退出侧的面(以下，称为出口面12(图2))附近产生拉伸应力。在这里出口面12是指在刀具3的刀刃一边与粉末成型体1接触一边移动而对粉末成型体1进行加工时，在刀具3的刀刃从粉末成型体1分离的位置，粉末成型体1的与被加工的面之间形成棱线(边缘)的面。该拉伸应力作用为将构成粉末成型体1的金属粉末的颗粒间的结合切断，有可能由于机械加工而导致在粉末成型体1产生缺口等。板状部件2具有下述功能，即，通过对粉末成型体1的出口面12进行支撑，从而将压缩应力赋予给粉末成型体1，该压缩应力将通过机械加工而产生的拉伸应力抵消。

板状部件2的材质、厚度只要能够实现能够将抵消通过机械加工而在粉末成型体1产生的拉伸应力的压缩应力赋予给粉末成型体1的刚性即可。本例的板状部件2是通过熔炼法制作出的金属板。金属板可以由钢构成。

板状部件2如图2所示，具有对粉末成型体1进行支撑的第一面21和在与第一面21交叉的方向延伸的第三面23。在第三面23形成有齿形(图1)。图1所示的板状部件2为圆筒状部件，一个端面为第一面21，外周面为第三面23。图2所示的板状部件2对构成其外周缘的角部进行了倒角，第一面21和第三面23经由第二面22相连。本例的第二面22是通过C倒角而形成的。

在第三面23形成的齿形与形成于粉末成型体1的齿轮形状的齿形为同一规格。齿形是指齿轮的齿的啮合涉及的面(齿面)的剖面形状。在这里的齿形的规格是指齿数、基准圆直径、模数及压力角。基准圆直径是将齿轮实际上啮合时的齿所接触的点相连的圆的直径。模数是齿的大小，通过基准圆直径/齿数而求出。压力角是齿的倾斜度。在螺旋齿轮的情况下，设为在齿形的规格中还包含螺旋角。螺旋角是齿轮的旋转轴和齿线的朝向所成的角度。在本例，示出在粉末成型体1形成螺旋形状的齿形的例子，因此在板状部件2的第三面23形成的齿形是齿数、基准圆直径、模数、压力角及螺旋角与在粉末成型体1形成的齿形相同。

板状部件2的外径可以与粉末成型体1的外径相同。这里的板状部件2的外径为齿顶圆直径。在板状部件2的外径和粉末成型体1的外径相同的情况下，板状部件2的构成周缘的角部优选不进行倒角。板状部件2的外径可以大于粉末成型体1的外径。在该情况下，板状部件2的外缘(齿顶圆)在对粉末成型体1进行支撑的状态下，从粉末成型体1的外缘向外方凸出。该凸出长度M(图2)可以为0.05mm以上0.7mm以下。凸出长度M为0.05mm以上，由此与粉末成型体1的尺寸误差无关地，通过板状部件2遍及出口面12的整个面容易对粉末成型体1进行支撑。另一方面，凸出长度M为0.7mm以下，由此能够抑制板状部件2的大型化。凸出长度M优选可以为0.1mm以上0.6mm以下，更优选可以为0.15mm以上0.5mm以下。

在板状部件2的构成周缘的角部进行了倒角的情况下，板状部件2如图2所示，在对粉末成型体1进行支撑的状态下，第一面21和第二面22之间的棱线24优选与粉末成型体1的外缘相比位于外方。在该情况下，板状部件2的外径大于粉末成型体1的外径。由此，在第三面23形成的齿形相对于在粉末成型体1形成的齿形，齿根圆直径相同，齿顶圆直径及齿高变大。从粉末成型体1的外缘至上述棱线24为止的长度N(图2)可以为0.05mm以上0.5mm以下。上述长度N为0.05mm以上，由此即使板状部件2的角部进行了倒角，板状部件2也能够遍及出口面12的整个面对粉末成型体1进行支撑。另一方面，上述长度N为0.5mm以下，由此能够抑制板状部件2的大型化。上述长度N优选可以为0.05mm以上0.3mm以下，更优选可以为0.1mm以上0.2mm以下。

板状部件2的构成周缘的角部没有进行倒角，可以不经由第二面22而是第一面21和第三面23直接地通过棱线相连。在该情况下，板状部件2的外径可以与粉末成型体1的外径相同，也可以大于粉末成型体1的外径。在板状部件2的外径和粉末成型体1的外径相同的情况下，在第三面23形成的齿形相对于在粉末成型体1形成的齿形，齿根圆直径、齿顶圆直径及齿高相同。另一方面，在板状部件2的外径大于粉末成型体1的外径的情况下，在第三面23形成的齿形相对于在粉末成型体1形成的齿形，齿根圆直径相同，齿顶圆直径及齿高变大。即使在板状部件2的构成周缘的角部没有进行倒角的情况下，第一面21和第三面23之间的棱线也优选与粉末成型体1的外缘相比位于外方。通过以上述方式，能够与粉末成型体1的尺寸误差无关地，通过板状部件2遍及出口面12的整个面对粉末成型体1进行支撑。

板状部件2例如是将不具有齿形的原材料板(例如形成齿形前的图2所示的板状部件2)和粉末成型体1进行层叠，对粉末成型体1和原材料板一起实施机械加工而得到的。作为原材料板的具体的形状而举出圆盘状。在该情况下，在对多个粉末成型体1之中的第一个粉末成型体1实施机械加工时，也对原材料板一并实施机械加工而制作板状部件2。即，在对该第一个粉末成型体1进行机械加工时，通过原材料板对粉末成型体1的出口面12进行支撑，并且在原材料板形成与在粉末成型体1形成的齿形同一规格的齿形。形成有该齿形的原材料板成为板状部件2。在对第二个以后的粉末成型体1进行机械加工时，使用在对第一个粉末成型体1进行机械加工时得到的板状部件2。此外，在粉末成型体1和原材料板形成齿形的情况下，由于原材料板由金属板构成，因此与仅在粉末成型体1形成齿形的情况相比较，加工速度变慢。换言之，与使用没有形成齿形的板状部件的情况相比较，如果使用形成有齿形的板状部件2，则无需对板状部件2实施加工，仅对粉末成型体1实施加工，因此能够加快加工速度。如果能够制作形成有齿形的板状部件2，则该板状部件2不需要在每次对粉末成型体1形成齿轮形状时进行更换。作为板状部件2，可以独立于形成粉末成型体1的齿形的工序，准备具有形成有与其齿形同一规格的齿形的第三面23的金属板。

〔机械加工的条件〕

机械加工代表性地为切削加工，使用切削用的刀具3在粉末成型体1形成齿轮形状。在形成齿轮形状的机械加工中可以使用滚刀、拉刀或插齿刀等。在机械加工，通过形成有与对粉末成型体1进行加工的齿轮形状的齿形同一规格的齿形的板状部件2，对粉末成型体1的刀具3退出侧的面(出口面12、图2)进行支撑。

基于图1对机械加工的情形进行说明。在图1，示出作为刀具3而使用滚刀，在粉末成型体1形成螺旋形状的齿轮形状的例子。滚刀在圆筒状的主体部的外周面具有多个刀刃部。滚刀配置为其轴向与粉末成型体1的轴向正交。从该状态，滚刀一边旋转，一边在粉末成型体的轴向移动。在本例，滚刀以一边从纸面下侧朝向上侧移动，一边使刀刃部从纸面上侧进入粉末成型体1的外周面11的方式旋转(自转)。另一方面，粉末成型体1与滚刀的刀刃部行进的方向相匹配地旋转。在本例，粉末成型体1在从图2的上方观察时，逆时针地旋转(自转)。在如上所述地滚刀移动的情况下，滚刀的刀刃部从粉末成型体1的外周面11朝向纸面下侧的面(出口面12、图2)退出。由此，在粉末成型体1的出口面12附近产生拉伸应力，因此通过板状部件2对该出口面12进行支撑。板状部件2与粉末成型体1同样地旋转(自转)。在机械加工，通过刀具3对粉末成型体1的与板状部件2的齿槽相对应的部位进行加工。在粉末成型体1的与板状部件2的齿槽相对应的部位，与板状部件2的齿槽相匹配地对粉末成型体1进行了加工，其结果，形成与板状部件2的齿槽连续的齿槽。为了实现两齿槽连续的形状，对刀具3的旋转、粉末成型体1及板状部件2的旋转及刀具3所涉及的粉末成型体1的加工开始位置进行适当设定。具体地说，将刀具3所涉及的粉末成型体1的加工开始位置设为使滚刀的刀刃部相对于板状部件2的齿槽对位的状态，与滚刀的旋转同步地使粉末成型体1及板状部件2旋转。

《烧结工序》

在烧结工序，对机械加工粉末成型体而得到的加工成型体进行烧结。通过对粉末成型体进行烧结，从而得到金属粉末的颗粒彼此接触而结合的烧结体。粉末成型体的烧结能够应用与金属粉末的组分相对应的公知的条件。例如，在金属粉末为铁粉、铁合金粉的情况下，烧结温度可以为1000℃以上1400℃以下，优选可以为1100℃以上1300℃以下。烧结时间可以为15分钟以上150分钟以下，优选可以为20分钟以上60分钟以下。

在这里，可以基于烧结体的实际尺寸和设计尺寸之差，对加工工序的加工程度进行调整。对高密度的粉末成型体进行加工得到的加工成型体在烧结时大致均等地收缩。因此，通过基于烧结后的实际尺寸和设计尺寸之差对加工工序的加工程度进行调整，从而能够使烧结体的实际尺寸接近设计尺寸。其结果，能够减少之后的精加工的工作量和时间。

《精加工工序》

在精加工工序，对烧结体的表面进行研磨等，减小烧结体的表面粗糙度，并且使烧结体的尺寸与设计尺寸一致。

《效果》

实施方式的烧结体的制造方法能够抑制在加工成型体产生缺口等。其原因在于，在机械加工，通过板状部件2对粉末成型体1的刀具3退出侧的面(出口面12、图2)进行支撑，因此能够通过板状部件2对粉末成型体1赋予压缩应力。特别地，板状部件2的对粉末成型体1进行支撑的第一面21和与第一面21相连的第二面22之间的棱线24与粉末成型体1的外缘相比位于外方，由此容易通过板状部件2将粉末成型体1的出口面12遍及整个面进行支撑，容易通过板状部件2对粉末成型体1适当地赋予压缩应力。

另外，实施方式的烧结体的制造方法能够高效地制作齿轮形状的加工成型体。其原因在于，在板状部件2形成有与在粉末成型体1形成的齿轮形状的齿形同一规格的齿形，在机械加工，通过刀具3对粉末成型体1的与板状部件2的齿槽相对应的部位进行加工。刀具3与板状部件2的齿槽啮合，由此对粉末成型体1实施加工，但不对板状部件2实施加工，因此能够加快加工速度且缩短加工时间。

[试验例]

通过刀具对粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体，对加工成型体的缺口进行了调查。

＜试验例1＞

在试验例1，通过以下所示的试验A及试验B的条件分别制作出1000个加工成型体，对加工成型体的缺口进行了调查。

〔试验A〕

准备出外径45mm×内径20mm×高度20mm的圆筒状的粉末成型体。粉末成型体的内外径的同轴度为0.01以下。粉末成型体的密度为7.71g/cm³。另外，准备出外径45mm×内径20mm×高度5mm的圆筒状的板状部件。板状部件是通过熔炼法制作的钢板。在该板状部件的外周面形成有与在粉末成型体形成的齿轮形状的齿形同一规格的齿形。具有该齿形的板状部件是通过下述方式制作的，即，在对第一个粉末成型体实施机械加工时，将该粉末成型体和不具有齿形的原材料板进行层叠，对粉末成型体和原材料板一起实施机械加工，由此在原材料板形成齿形。齿形的规格是齿数为29、模数为1.4、压力角为17.5°、螺旋角为15.8°。在对第二个以后的粉末成型体进行机械加工时，使用在对第一个粉末成型体进行机械加工时得到的板状部件，通过该板状部件对粉末成型体的刀具退出侧的面进行支撑，通过刀具对粉末成型体的与板状部件的齿槽相对应的部位进行了加工。在试验体A，在对第二个以后的粉末成型体进行机械加工时，不更换板状部件。在粉末成型体形成的齿轮形状的齿形的规格是齿数为29、模数为1.4、压力角为17.5°、螺旋角为15.8°。机械加工的加工速度在对第一个粉末成型体进行机械加工时设为0.8mm/rev，在对第二个以后的粉末成型体进行机械加工时设为4.0mm/rev。

在试验A，粉末成型体的外径和板状部件的外径相同。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，从粉末成型体的外缘向外方凸出的板状部件的凸出长度(参照图2的长度M。以下，称为最大凸出长度)为0mm。另外，在试验A，板状部件的构成周缘的角部没有进行倒角。即，对粉末成型体进行支撑的面和形成有齿形的外周面直接通过棱线相连。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，从粉末成型体的外缘至板状部件的外缘(上述棱线)为止的长度(参照图2的长度N。以下，称为棱线凸出长度)也为0mm。

〔试验B〕

准备出上述粉末成型体和不具有齿形的板状部件。板状部件为外径45mm×内径20mm×高度5mm的圆筒状，使通过熔炼法制作的钢板。通过板状部件对粉末成型体的刀具退出侧的面进行支撑，通过刀具对粉末成型体进行了加工。在试验B，在每次形成针对粉末成型体的齿轮形状时，更换为不具有齿形的板状部件。因此，在试验B，在每次形成针对粉末成型体的齿轮形状时，在板状部件也形成齿轮形状。在粉末成型体形成的齿轮形状的齿形的规格是齿数为29、模数为1.4、压力角为17.5°、螺旋角为15.8°。机械加工的加工速度设为0.8mm/rev。

在试验B，粉末成型体的外径和不具有齿形的板状部件的外径相同。由此，在通过不具有齿形的板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的最大凸出长度为0mm。另外，在试验B，不具有齿形的板状部件的构成周缘的角部没有进行倒角。由此，在通过不具有齿形的板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的棱线凸出长度为0mm。

〔加工成型性〕

在通过具有齿形的板状部件对粉末成型体进行支撑而实施机械加工的试验A，是1.5％的缺口不良。另外，在试验A，不需要在每次形成针对粉末成型体的齿轮形状时更换板状部件，一个粉末成型体的实际加工时间为4.5秒。并且，可知在试验A无需更换板状部件，即使制作1000个加工成型体，在板状部件也没有形状变化，能够重复使用。在试验B，是与试验A相同的缺口不良。但是，在试验B，在每次形成针对粉末成型体的齿轮形状时，更换为不具有齿形的板状部件，一个粉末成型体的实际加工时间为10.3秒。即，与试验B相比较，在试验A能够大幅地缩短实际加工时间。另外，在试验A，能够将加工速度设为试验B的加工速度的5倍，高速地实施了机械加工。根据上述情况，与试验B相比较，在试验A能够大幅地缩短实际加工时间。根据以上可知，在通过具有齿形的板状部件对粉末成型体进行支撑而实施机械加工的情况下，能够减少由机械加工引起的缺口的发生，因此生产率优异。

＜试验例2＞

在试验例2，相对于试验A改变了板状部件的大小，分别制作出1000个加工成型体，对加工成型体的缺口进行了调查(试验C、试验D、试验E)。在各试验，粉末成型体的大小、形状、机械加工的条件与试验A相同。

〔试验C〕

准备出对在试验A所使用的板状部件的构成外周缘的角部进行了C倒角的板状部件。C倒角的宽度为0.1mm。通过该进行了C倒角的板状部件对粉末成型体进行支撑而实施了机械加工。在试验C，粉末成型体的外径和板状部件的外径相同。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的最大凸出长度为0mm。另一方面，在试验C，板状部件的构成周缘的角部进行了C倒角。即，对粉末成型体进行支撑的面(支撑面)和形成有齿形的外周面经由通过C倒角形成的面(倒角面)而相连。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的构成角部的外缘的支撑面和倒角面之间的棱线与粉末成型体的外缘相比位于径向内侧。因此，板状部件的棱线凸出长度成为负值。

〔试验D〕

准备出外径45.2mm×内径20mm×高度5mm的圆筒状的板状部件。通过该板状部件对粉末成型体进行支撑而实施了机械加工。在试验D，板状部件的外径大于粉末成型体的外径。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的最大凸出长度为0.1mm。另外，在试验D，板状部件的构成周缘的角部没有进行倒角。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的棱线凸出长度也为0.1mm。

〔试验E〕

准备出外径45.4mm×内径20mm×高度5mm的圆筒状的板状部件。通过该板状部件对粉末成型体进行支撑而实施了机械加工。在试验E，板状部件的外径大于粉末成型体的外径。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的最大凸出长度为0.2mm。另外，在试验E，板状部件的构成周缘的角部没有进行倒角。由此，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的棱线凸出长度也为0.2mm。

〔加工成型性〕

其结果，在试验C，发生了6.5％的缺口不良。其理由可想到，尽管板状部件的外径与粉末成型体相同，但板状部件的构成外周缘的角部进行了倒角，由此其进行了倒角的部位无法对粉末成型体的出口面进行支撑。此外，试验A如上所述，是1.5％的缺口不良，与试验C相比较，能够降低缺口不良。其原因在于，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的最大凸出长度及棱线凸出长度为0mm。即，可想到，能够通过板状部件对粉末成型体的出口面的大致整个面进行支撑。在试验D，是0.12％的缺口不良，与试验A相比较，可知能够进一步降低缺口不良。其原因在于，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的棱线凸出长度为正值。即，可想到，即使考虑各部件的公差，也能够更可靠地通过板状部件对粉末成型体的出口面的整个面进行支撑。试验E是缺口不良为0.06％，与试验D相比较，可知能够进一步降低缺口不良。其原因在于，在通过板状部件对粉末成型体进行支撑的状态下，板状部件的棱线凸出长度为比试验D大的正值。即，可想到，即使考虑各部件的公差、由旋转引起的偏移等，也能够更进一步可靠地通过板状部件对粉末成型体的出口面的整个面进行支撑。

标号的说明

1 粉末成型体

11 外周面

12 出口面

2 板状部件

21 第一面

22 第二面

23 第三面

24 棱线

3 刀具

Claims (4)

1.一种烧结体的制造方法，其具有下述工序：

通过刀具对第1粉末成型体实施机械加工而制作齿轮形状的加工成型体；以及

对所述加工成型体进行烧结而制作烧结体，

在所述机械加工，通过形成有与所述齿轮形状的齿形同一规格的齿形的板状部件对所述第1粉末成型体的所述刀具退出侧的面进行支撑，通过所述刀具对所述第1粉末成型体的与所述板状部件的齿槽相对应的部位进行加工。

2.根据权利要求1所述的烧结体的制造方法，其中，

还具有下述工序，即，将不具有齿形的原材料板和第2粉末成型体进行层叠，对所述第2粉末成型体和所述原材料板一起实施机械加工，由此在所述原材料板形成齿形而制作所述板状部件。

3.根据权利要求1或2所述的烧结体的制造方法，其中，

所述板状部件具有对所述第1粉末成型体进行支撑的第一面和与所述第一面相连的第二面，

在通过所述板状部件对所述第1粉末成型体进行支撑的状态下，所述第一面和所述第二面之间的棱线与所述第1粉末成型体的外缘相比位于外方。

4.根据权利要求3所述的烧结体的制造方法，其中，

从所述第1粉末成型体的外缘至所述棱线为止的长度为0.05mm以上0.5mm以下。

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