JP2000071099A - Method and device for powdery molding - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、粉末冶金等の分野
において、圧縮方向に直交して貫通する横孔を有するよ
うな形態の圧粉体を成形するに際して好適な粉末成形方
法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a powder molding method and apparatus suitable for molding a green compact having a lateral hole penetrating in a direction perpendicular to the compression direction in the field of powder metallurgy and the like. .
【0002】[0002]
【従来の技術】上記のような圧粉体を成形する方法とし
ては、特開平4−327398号公報…(1)や特開平
10−118795号公報…(2)に示されるように、
横孔形成用の棒状部材をを予めダイにセットしてダイの
キャビティに粉末を充填し、粉末を圧縮する方法が知ら
れている。これら成形方法では、キャビティを横断する
横ロッドの下方にも粉末が十分充填されて均一な充填密
度が得られるように、棒状部材を回転させたり、下パン
チを下降させて粉末を吸い込んだり、あるいはダイや下
パンチを振動させたりしている。2. Description of the Related Art As a method for forming a green compact as described above, as disclosed in JP-A-4-327398 (1) and JP-A-10-118795 (2),
There is known a method in which a rod-shaped member for forming a horizontal hole is set in a die in advance, the cavity of the die is filled with powder, and the powder is compressed. In these molding methods, the rod-shaped member is rotated, the lower punch is lowered, and the powder is sucked, so that the powder is sufficiently filled even below the horizontal rod crossing the cavity to obtain a uniform filling density, or The die and lower punch are vibrating.
【0003】一方、実公昭51−46415号公報…
(3)には、キャビティに充填した粉末に横孔形成用の
棒状部材を貫通させてから圧粉体を圧縮する装置が開示
されている。また、実公平2−16879号公報…
(4)や実公平3−20071号公報…(5)には、キ
ャビティに充填した粉末を圧縮してから、その圧粉体に
横孔形成用の棒状部材を貫通させる装置が開示されてい
る。すなわち、これらの場合はキャビティへの粉末の充
填もしくは充填後の圧縮を終えてから横孔を形成してお
り、キャビティへの粉末の充填に関しては著しい問題は
生じないといった点で、上記のような横孔形成用の棒状
部材を粉末充填前に予めダイにセットする方法よりは有
利である。On the other hand, Japanese Utility Model Publication No. 51-46415 discloses ...
(3) discloses an apparatus for compressing a green compact after penetrating a rod-shaped member for forming a horizontal hole into the powder filled in the cavity. Also, Japanese Utility Model Publication No. 2-16879 ...
(4) and Japanese Utility Model Publication No. 3-20071 (5) disclose a device in which a powder filled in a cavity is compressed and a bar-shaped member for forming a horizontal hole is made to penetrate the green compact. . In other words, in these cases, the horizontal hole is formed after the filling of the cavity with the powder or the compression after the filling is completed, and there is no significant problem with the filling of the cavity with the powder. This is more advantageous than a method in which a rod member for forming a horizontal hole is set in a die in advance before filling with powder.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報(1)〜(3)のように、横孔形成用の棒状部材が貫
通された粉末を圧縮すると、この棒状部材はダイに挿入
されているので圧縮の負荷を受け、変形もしくは折損し
たり、圧粉体の密度が上下方向に不均一になったりする
おそれがあった。このような不具合は、粉末のニュート
ラルゾーンに棒状部材が的確に配されていれば回避され
るであろうが、実際にはその制御が困難であり実用化の
可能性は低いと想定される。そこで、上記公報(4)、
(5)のように、粉末を圧縮した後の圧粉体に棒状部材
を貫通させる技術の方が実用的ではあるが、この場合、
粉末の圧縮は棒状部材から離れた位置で行い、この後に
圧粉体を移動させて棒状部材を圧粉体に貫通させてい
る。このため、横孔の形成位置すなわち圧粉体と棒状部
材との相対的な位置関係を高精度に決定することが難し
く、また、工程の増加も伴うので操業が繁雑化するとい
った問題があった。However, as described in the above publications (1) to (3), when the powder penetrated by the rod member for forming the horizontal hole is compressed, the rod member is inserted into the die. Therefore, there is a possibility that the compact may be deformed or broken under the load of compression, or the density of the green compact may be uneven in the vertical direction. Such a problem would be avoided if the rod-like members were properly arranged in the neutral zone of the powder, but it is actually difficult to control the rod-like members, and it is assumed that the possibility of practical use is low. Therefore, the above publication (4),
As described in (5), the technique of penetrating the rod-shaped member through the compact after compressing the powder is more practical, but in this case,
The compaction of the powder is performed at a position away from the rod-shaped member, and thereafter, the compact is moved to penetrate the compact. For this reason, it is difficult to determine the formation position of the horizontal hole, that is, the relative positional relationship between the green compact and the rod-shaped member with high accuracy, and there is a problem that the number of steps is increased and the operation is complicated. .
【0005】さらに、上記公報(3)〜(5)のよう
に、粉末に棒状部材を貫通させた後はその部分の粉末が
放出されるが、その放出された粉末に関しては、回収し
て再使用する旨の記載はあるものの、再使用のための具
体的構成は開示されていない。Further, as described in the above publications (3) to (5), after the rod is penetrated by the powder, the powder at that portion is released, and the released powder is collected and re-used. Although there is a statement that it is used, no specific configuration for reuse is disclosed.
【0006】したがって本発明は、粉末に貫通させた横
孔形成用の棒状部材に圧縮時の負荷がかからず、かつ圧
粉体の密度が均一化され、さらに工程の簡素化ならびに
放出された粉末の再使用化を容易に図ることができる粉
末成形方法およびその装置を提供することを目的として
いる。Therefore, according to the present invention, a load at the time of compression is not applied to the rod-like member for forming the horizontal hole penetrating the powder, the density of the green compact is made uniform, the process is simplified, and the discharge is performed. It is an object of the present invention to provide a powder molding method and an apparatus for easily reusing powder.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の粉末成形方法
は、次の工程1〜5にしたがって粉末を圧粉体に成形し
ていくことを特徴としている。 「工程1」ダイと、このダイ内に挿入される圧縮パンチ
とにより形成されるキャビティに、粉末充填手段により
粉末を充填する。 「工程2」前記キャビティに充填した粉末に、前記圧縮
パンチによる粉末の圧縮方向と直交する方向に横パンチ
を貫通させるとともに、この貫通操作でキャビティから
放出された粉末を、ダイから前記粉末充填手段にわたっ
て設けた粉末リターン手段に導く。 「工程3」前記ダイを、前記圧縮方向に任意に移動可能
な浮動状態として、圧縮パンチにより粉末を所定の成形
圧力で圧縮して圧粉体を成形する。 「工程4」前記圧縮パンチによる粉末の圧縮操作を解除
し、前記横パンチを前記圧粉体から抜く。 「工程5」前記ダイから前記圧粉体を取り出す。The powder molding method of the present invention is characterized in that the powder is formed into a green compact according to the following steps 1 to 5. [Step 1] Powder is filled into a cavity formed by a die and a compression punch inserted into the die by powder filling means. [Step 2] A horizontal punch is made to penetrate the powder filled in the cavity in a direction perpendicular to the direction in which the powder is compressed by the compression punch, and the powder discharged from the cavity by this penetrating operation is passed through a die from the powder filling means. To the powder return means provided. [Step 3] The die is set in a floating state in which the die can be arbitrarily moved in the compression direction, and the powder is compressed at a predetermined molding pressure by a compression punch to form a green compact. [Step 4] The compression operation of the powder by the compression punch is released, and the horizontal punch is removed from the green compact. [Step 5] Take out the green compact from the die.
【0008】図1(a)〜(c)を参照して上記方法を
具体的に説明する。同図で符合1はダイ、2、3は圧縮
パンチを構成する上下のパンチである。まず、「工程
1」では、図1(a)に示すように、ダイ1と下パンチ
3とにより形成されるキャビティ1aに、粉末フィーダ
等の図示せぬ粉末充填手段を用いて粉末Pを充填する。
次いで、「工程2」では、図1(b)に示すように、水
平方向にダイ1を貫通する横パンチ(横孔形成用の棒状
部材)4を待機位置から進出させ、粉末Pに貫通させ
る。これにより粉末Pには横孔5が形成され、横パンチ
4で打ち抜かれた粉末P1はダイ1に隣接して設けられ
たリターン室6内に放出される。粉末Pに対する横パン
チ4の貫通速度を比較的速くすることにより、粉末Pに
崩れが生じずシャープな横孔5を形成することができ
る。リターン室6内の粉末P1は、図示せぬ粉末リター
ン手段によって粉末充填手段に戻され、再使用される。The above method will be specifically described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c). In the figure, reference numeral 1 denotes a die, and reference numerals 2 and 3 denote upper and lower punches constituting a compression punch. First, in the "step 1", as shown in FIG. 1A, the cavity 1a formed by the die 1 and the lower punch 3 is filled with the powder P by using a powder filling means such as a powder feeder (not shown). I do.
Next, in “Step 2”, as shown in FIG. 1B, a horizontal punch (a rod-shaped member for forming a horizontal hole) 4 penetrating through the die 1 in the horizontal direction is advanced from the standby position and penetrated by the powder P. . As a result, a horizontal hole 5 is formed in the powder P, and the powder P1 punched by the horizontal punch 4 is discharged into a return chamber 6 provided adjacent to the die 1. By relatively increasing the penetration speed of the horizontal punch 4 with respect to the powder P, a sharp horizontal hole 5 can be formed without causing the powder P to collapse. The powder P1 in the return chamber 6 is returned to the powder filling means by a powder return means (not shown) and is reused.
【0009】次の「工程3」で、ダイ1を粉末Pの圧縮
方向(上下方向)に任意に移動可能な浮動状態とする
が、横パンチ4もダイ1と一体に浮動状態となる。この
状態から、図1(c)に示すように上下のパンチ2、3
により粉末Pを圧縮し、圧粉体P2とする。この際、横
パンチ4の上下部分のいずれか一方に偏った負荷がかか
ろうとしても、ダイ1がその負荷方向に移動して緩衝さ
れる。このため、横パンチ4の変形あるいは折損が防止
されるとともに、圧粉体の密度を均一化させることがで
きる。次いで、「工程4」で上下のパンチ2、3による
圧縮操作を解除してから、横パンチ4を後退させて圧粉
体P2から引き抜く。圧縮操作を解除すると、圧粉体に
おいては圧縮による応力が開放されてスプリングバッグ
が生じ、このため、横パンチ4を圧粉体P2から引き抜
くことができる。この後、「工程5」で、下パンチ3に
より圧粉体P2をダイ1から上に押し出すなどして、圧
粉体P2を取り出す。In the next “Step 3”, the die 1 is brought into a floating state in which the die 1 can be arbitrarily moved in the compression direction (vertical direction) of the powder P, and the horizontal punch 4 is also brought into a floating state integrally with the die 1. From this state, the upper and lower punches 2, 3 as shown in FIG.
To compress the powder P into a green compact P2. At this time, even if a biased load is applied to one of the upper and lower portions of the horizontal punch 4, the die 1 moves in the load direction and is buffered. Therefore, the deformation or breakage of the horizontal punch 4 can be prevented, and the density of the green compact can be made uniform. Next, in step 4, the compression operation by the upper and lower punches 2 and 3 is released, and then the horizontal punch 4 is retracted and pulled out from the green compact P2. When the compression operation is released, the stress caused by the compression of the green compact is released, and a spring bag is generated. Therefore, the horizontal punch 4 can be pulled out of the green compact P2. Thereafter, in step 5, the green compact P2 is taken out from the die 1 by pushing the green compact P2 upward with the lower punch 3.
【0010】本発明の粉末成形方法においては、「工程
1」でキャビティに粉末を充填した後、この粉末を、圧
縮パンチにより、「工程3」での成形圧力よりも低い圧
力で予備圧縮してもよい。この予備圧縮のときにも、ダ
イを粉末の圧縮方向に任意に移動可能な浮動状態として
おく。したがって、「工程2」では、このように予備圧
縮された粉末に対して横パンチを貫通させることにな
り、したがって、粉末の崩れがより抑えられる。In the powder molding method of the present invention, after the cavity is filled with the powder in the "step 1", the powder is pre-compressed by a compression punch at a pressure lower than the molding pressure in the "step 3". Is also good. At the time of this pre-compression, the die is kept in a floating state that can be arbitrarily moved in the powder compression direction. Therefore, in the “step 2”, the horizontal punch is made to penetrate the powder thus pre-compressed, so that the collapse of the powder is further suppressed.
【0011】図2(a)〜(d)はその方法を図示して
おり、まず、「工程1」で、図2(a)に示すようにキ
ャビティ1aに粉末Pを充填した後、図2(b)に示す
ように上下のパンチ2、3で粉末Pを予備圧縮する。次
いで、「工程2」で横パンチ4を粉末Pに貫通させ(図
2(c))、「工程3」で上下のパンチ2、3により粉
末Pを所定の成形圧力で圧縮し、圧粉体P2とする(図
2(d))。この後は、上記と同様にして圧粉体P2を
ダイ1から取り出す。FIGS. 2 (a) to 2 (d) illustrate the method. First, in step 1, a cavity 1a is filled with powder P as shown in FIG. 2 (a). The powder P is pre-compressed by the upper and lower punches 2 and 3 as shown in FIG. Next, in step 2, the horizontal punch 4 penetrates the powder P (FIG. 2C), and in step 3, the powder P is compressed by the upper and lower punches 2 and 3 at a predetermined molding pressure, and P2 (FIG. 2D). Thereafter, the green compact P2 is taken out of the die 1 in the same manner as described above.
【0012】予備圧縮で粉末にかける圧力は、横パンチ
の貫通により放出される粉末が圧粉体の状態になりにく
く粉末化が容易なように、予備圧縮による粉末の密度
が、見掛け密度の1.6倍以下の密度になるよう設定さ
れていることが、放出された粉末を再使用する上で好ま
しい。例えば、見掛け密度が3.0g/cm3の鉄粉の
場合は4.8g/cm3以下の圧力で、また、見掛け密
度が2.5g/cm3の銅粉の場合は4.0g/cm3
以下の圧力で、それぞれ予備圧縮することになる。本発
明では、キャビティへの粉末充填から予備圧縮、横孔形
成、本圧縮を、粉末を移動させることなく一連の動作で
行うことができるので、工程の簡素化が図られる。The pressure applied to the powder in the pre-compression is such that the density of the powder in the pre-compression is 1% of the apparent density so that the powder released by the penetration of the horizontal punch hardly becomes a green compact and is easily powderized. It is preferable that the density is set to be not more than 0.6 times in order to reuse the released powder. For example, iron powder having an apparent density of 3.0 g / cm 3 has a pressure of 4.8 g / cm 3 or less, and copper powder having an apparent density of 2.5 g / cm 3 has a pressure of 4.0 g / cm 3. 3
Precompression is performed at the following pressures. According to the present invention, the steps from filling of the powder into the cavity to pre-compression, formation of the lateral holes, and main compression can be performed by a series of operations without moving the powder, thereby simplifying the process.
【0013】上記本発明の粉末成形方法は、次の本発明
に係る粉末成形装置により、きわめて好適に実施するこ
とができる。すなわち、その粉末成形装置は、ダイと、
このダイ内に挿入され、粉末が充填されるキャビティを
ダイとともに形成する圧縮パンチと、ダイを圧縮パンチ
による粉末の圧縮方向に任意に移動可能な浮動状態に支
持するダイ支持手段と、キャビティに粉末を充填する粉
末充填手段と、ダイに、圧縮方向と直交する方向に沿っ
てキャビティに対し進退自在に設けられ、その進出時
に、キャビティに充填された粉末を貫通する横パンチ
と、この横パンチの進出によりキャビティから放出され
た粉末を受けるとともに粉末充填手段に導く粉末リター
ン経路とを備えることを特徴とする。The above powder molding method of the present invention can be carried out very suitably by the following powder molding apparatus according to the present invention. That is, the powder molding apparatus includes a die,
A compression punch that is inserted into the die and forms a cavity filled with the powder together with the die; die support means that supports the die in a floating state that can be arbitrarily moved in the direction of powder compression by the compression punch; A horizontal punch, which is provided on the die so as to be able to advance and retreat with respect to the cavity along a direction orthogonal to the compression direction, and penetrates the powder filled in the cavity at the time of the advance, A powder return path for receiving the powder discharged from the cavity by the advance and guiding the powder to the powder filling means.
【0014】上記粉末充填手段の具体例としては、ホッ
パ等から随時供給される粉末を貯留し、キャビティ上に
進出することにより内部の粉末をキャビティに落下させ
て充填するような底無し箱状の粉末フィーダが挙げられ
る。また、粉末リターン経路の具体例としては、ダイか
ら粉末充填手段わたって配管されたパイプやホース等が
挙げられる。A specific example of the above-mentioned powder filling means is a bottomless box-shaped powder that stores powder supplied from a hopper or the like as needed, and advances into the cavity to drop the powder inside into the cavity and fill it. Feeder. Further, specific examples of the powder return path include pipes and hoses arranged from a die to powder filling means.
【0015】上記粉末成形方法およびその装置では、横
孔形成により放出された粉末を粉末充填手段に戻して再
使用する構成としているが、これとは異なる粉末の再使
用手段を備えた次の粉末成形方法およびその装置も本発
明としている。すなわち、その粉末成形方法は、次の工
程1〜6を有することを特徴としている。 「工程1」ダイと、このダイ内に挿入される圧縮パンチ
とにより形成されるキャビティに粉末を充填する。 「工程2」前記キャビティに充填した粉末に、前記圧縮
パンチによる粉末の圧縮方向と直交する方向に横パンチ
を貫通させる。 「工程3」前記ダイを、前記圧縮方向に任意に移動可能
な浮動状態として、圧縮パンチにより粉末を所定圧力で
圧縮して圧粉体を成形する。 「工程4」前記圧縮パンチによる粉末の圧縮操作を解除
し、前記横パンチを前記圧粉体から抜く。 「工程5」前記ダイから前記圧粉体を取り出す。 「工程6」前記「工程2」において前記横パンチの粉末
に対する貫通操作により前記キャビティから放出された
粉末を、粉末リターン手段によってキャビティに戻す。In the above-mentioned powder molding method and apparatus, the powder discharged by the formation of the horizontal hole is configured to be returned to the powder filling means and reused, but the next powder provided with a different powder reusing means is used. The molding method and its apparatus are also the present invention. That is, the powder molding method has the following steps 1 to 6. "Step 1" A cavity formed by a die and a compression punch inserted into the die is filled with powder. [Step 2] A horizontal punch is made to penetrate the powder filled in the cavity in a direction perpendicular to the direction in which the powder is compressed by the compression punch. [Step 3] With the die in a floating state in which the die can be arbitrarily moved in the compression direction, the powder is compressed at a predetermined pressure by a compression punch to form a green compact. [Step 4] The compression operation of the powder by the compression punch is released, and the horizontal punch is removed from the green compact. [Step 5] Take out the green compact from the die. "Step 6" The powder released from the cavity by the penetrating operation of the horizontal punch into the powder in the "step 2" is returned to the cavity by the powder return means.
【0016】本方法では、横孔形成により放出された粉
末を、「工程6」においてキャビティに直接戻し、次の
成形でキャビティに充填される新たな粉末と混合させる
ことにより再使用を図る点を特徴している。なお、本方
法においても先の方法のように、「工程1」でキャビテ
ィに粉末を充填した後、この粉末を、圧縮パンチによ
り、「工程3」での成形圧力よりも低い圧力で予備圧縮
してもよい点は全く同様である。このような方法を実施
し得る本発明の粉末成形装置は、次の構成を特徴とす
る。In the present method, the powder released by the formation of the horizontal holes is directly returned to the cavity in "Step 6", and is reused by mixing with the new powder to be filled in the cavity in the next molding. It is characteristic. In this method, as in the previous method, after filling the powder in the cavity in “Step 1”, the powder is pre-compressed by a compression punch at a pressure lower than the molding pressure in “Step 3”. The points that may be used are exactly the same. The powder molding apparatus of the present invention capable of performing such a method is characterized by the following configuration.
【0017】すなわち、ダイと、このダイ内に挿入さ
れ、粉末が充填されるキャビティをダイとともに形成す
る圧縮パンチと、ダイを圧縮パンチによる粉末の圧縮方
向に任意に移動可能な浮動状態に支持するダイ支持手段
と、キャビティに粉末を充填する粉末充填手段と、ダイ
に、圧縮方向と直交する方向に沿ってキャビティに対し
進退自在に設けられ、その進出時に、キャビティに充填
された粉末を貫通する横パンチと、この横パンチの進出
によりキャビティから放出された粉末を受けるリターン
室と、このリターン室内の粉末をキャビティに押し込ん
で戻す粉末リターンプッシャとを備える。That is, a die, a compression punch which is inserted into the die and forms a cavity filled with the powder together with the die, and the die is supported in a floating state arbitrarily movable in the direction of powder compression by the compression punch. Die support means, powder filling means for filling the cavity with powder, and a die are provided on the die so as to be able to advance and retreat with respect to the cavity along a direction orthogonal to the compression direction, and penetrate the powder filled in the cavity at the time of the advance. It has a horizontal punch, a return chamber for receiving the powder released from the cavity by the advance of the horizontal punch, and a powder return pusher for pushing the powder in the return chamber back into the cavity.
【0018】本装置によれば、横パンチにより放出され
る粉末は、一旦リターン室内に置かれ、粉末の圧縮、取
り出しが行われた後、粉末リターンプッシャの動作によ
りキャビティに押し込まれて戻され、次の成形でキャビ
ティに充填される新たな粉末と混合されることにより再
使用される。According to the present apparatus, the powder discharged by the horizontal punch is once placed in the return chamber, and after the powder is compressed and taken out, is pushed into the cavity by the operation of the powder return pusher and returned. It is reused by being mixed with new powder filling the cavity in the next molding.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 (1)第1の実施形態 図3〜図6は、第1の実施形態に係る粉末成形装置によ
り、粉末を圧縮して圧粉体を得る工程を示している。こ
の場合の圧粉体は、例えば、図7(a)、(b)に示す
ような、粉末の圧縮方向(矢印B)に直交する横孔5が
貫通形成されているものとされる。なお、図7(a)の
圧粉体における圧縮方向に延びる縦孔7は横孔5とは連
通しておらず、縦孔7は図3〜図6には図示しないコア
ロッドにより形成される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (1) First Embodiment FIGS. 3 to 6 show steps of compressing a powder to obtain a green compact by a powder molding apparatus according to a first embodiment. In this case, the green compact has, for example, a horizontal hole 5 perpendicular to the powder compression direction (arrow B) as shown in FIGS. 7A and 7B. In addition, the vertical hole 7 extending in the compression direction in the green compact of FIG. 7A is not communicated with the horizontal hole 5, and the vertical hole 7 is formed by a core rod not shown in FIGS.
【0020】図3〜図6において、符合11は基台とな
るボルスタ、12はボルスタ11のピット11aを覆っ
てボルスタ11上に固定されたベースプレートである。
ボルスタ11のピット11a内には、油圧シリンダのピ
ストン13によって上下動するヨークプレート14が配
されている。ベースプレート12の上方には、ダイプレ
ート15およびこのダイプレート15内に支持されたダ
イ1が配されている。ダイプレート15は、ベースプレ
ート12を貫通して上下に延びる複数のガイドロッド1
6を介してヨークプレート14に連結されており、した
がってダイ1およびダイプレート15はヨークプレート
14と一体に上下動する。また、ベースプレート12上
には、ダイ1とともにキャビティ1aを形成する下パン
チ(圧縮パンチ)3が挿入され、さらにキャビティ1a
の上方には、図5に示すように上パンチ(圧縮パンチ)
2が配されている。In FIGS. 3 to 6, reference numeral 11 denotes a bolster serving as a base, and 12 denotes a base plate fixed on the bolster 11 so as to cover the pits 11a of the bolster 11.
In the pit 11a of the bolster 11, a yoke plate 14 which is moved up and down by a piston 13 of a hydraulic cylinder is arranged. Above the base plate 12, a die plate 15 and a die 1 supported in the die plate 15 are arranged. The die plate 15 includes a plurality of guide rods 1 extending vertically through the base plate 12.
6, the die 1 and the die plate 15 move up and down integrally with the yoke plate 14. On the base plate 12, a lower punch (compression punch) 3 that forms a cavity 1a together with the die 1 is inserted.
Above the upper punch (compression punch) as shown in FIG.
2 are arranged.
【0021】符合17は、底無し箱状の粉末フィーダ
(粉末充填手段)である。この粉末フィーダ17内には
図示せぬホッパから粉末が随時供給され、粉末が貯留さ
れる。粉末フィーダ17は、ダイプレート15上におけ
るキャビティ1aの図3で右側が待機位置とされ、この
待機位置からキャビティ1a上に前進することにより、
内部の粉末をキャビティ1aに落下させて充填する。そ
して、待機位置に後退する過程で、その下端縁により粉
末が擦り切られキャビティ1aへの粉末Pの充填量が一
定とされる。Reference numeral 17 denotes a bottomless box-shaped powder feeder (powder filling means). Powder is supplied into the powder feeder 17 from a hopper (not shown) as needed, and the powder is stored. The powder feeder 17 has a standby position on the right side of the cavity 1a on the die plate 15 in FIG. 3, and advances from the standby position onto the cavity 1a.
The powder inside is dropped and filled into the cavity 1a. Then, in the process of retreating to the standby position, the powder is scraped off by the lower edge thereof, and the filling amount of the powder P into the cavity 1a is made constant.
【0022】ダイ1は、ダイプレート15内に形成され
たシリンダ室18により、所定範囲の上下動が可能とな
っている。ダイ1は、ダイプレート15の下面に設けら
れた流体出入口18aから、シリンダ室18におけるダ
イ1の下方部分に流体(油、空気等)が供給されること
により、上下動可能な浮動状態に支持される。この場
合、シリンダ室18と流体とにより、ダイ支持手段が構
成される。シリンダ室18に供給された流体の圧力によ
りダイ1が上限まで上昇すると、ダイ1の上面はダイプ
レート15のそれと面一になる。The die 1 can be moved up and down within a predetermined range by a cylinder chamber 18 formed in a die plate 15. The die 1 is supported in a floating state capable of moving up and down by supplying a fluid (oil, air, etc.) to a lower portion of the die 1 in the cylinder chamber 18 from a fluid port 18 a provided on the lower surface of the die plate 15. Is done. In this case, die support means is constituted by the cylinder chamber 18 and the fluid. When the pressure of the fluid supplied to the cylinder chamber 18 causes the die 1 to rise to the upper limit, the upper surface of the die 1 becomes flush with that of the die plate 15.
【0023】ダイ1には、キャビティ1aを挟んで直線
的に対向する2つの水平孔21、6が形成されており、
一方(図3で左側)の水平孔21には、横パンチ4がキ
ャビティ1aに対し進退自在に挿入されている。この横
パンチ4は、ダイ1の側方に設けられたアクチュエータ
4Aにより駆動され、もっとも進出すると、図4に示す
ように、キャビティ1aを横断し、かつ先端部が他方の
水平孔(以下、リターン室と称する)6に挿入させられ
る。The die 1 is formed with two horizontal holes 21 and 6 linearly opposed to each other with the cavity 1a interposed therebetween.
The horizontal punch 4 is inserted into one of the horizontal holes 21 (the left side in FIG. 3) so as to be able to advance and retreat with respect to the cavity 1a. The horizontal punch 4 is driven by an actuator 4A provided on the side of the die 1, and when it is most advanced, as shown in FIG. 4, it traverses the cavity 1a and has a tip portion formed on the other horizontal hole (hereinafter referred to as a return hole). 6).
【0024】図8に示すように、横パンチ4のアクチュ
エータ4A側の端部には、周溝22aにより係合部22
が形成され、この係合部22が、アクチュエータ4Aの
先端部に設けられたガイド23内に係合されている。係
合部22がガイド23内に係合され、周溝22aがガイ
ド23に形成された上下に延びる切欠き23aを通るこ
とにより、横パンチ4は、アクチュエータ4Aの動作に
連動し、かつ、上下方向にはアクチュエータ4Aに規制
されず移動自在である。したがって、横パンチ4はダイ
1およびダイプレート15と一体に上下動可能となって
いる。As shown in FIG. 8, at the end of the lateral punch 4 on the side of the actuator 4A, an engaging portion 22 is formed by a circumferential groove 22a.
Is formed, and the engaging portion 22 is engaged in a guide 23 provided at the distal end of the actuator 4A. When the engaging portion 22 is engaged in the guide 23 and the circumferential groove 22a passes through the vertically extending notch 23a formed in the guide 23, the horizontal punch 4 interlocks with the operation of the actuator 4A, and It is movable in the direction without being restricted by the actuator 4A. Therefore, the horizontal punch 4 can move up and down integrally with the die 1 and the die plate 15.
【0025】図3に示すように、前記リターン室6に
は、ダイプレート15に挿入されたリターンパイプ(粉
末リターン手段、粉末リターン経路)24の一端が接続
されている。このリターンパイプ24の材質は屈曲自在
なフレキシブル素材であり、その他端は前記粉末フィー
ダ17に接続されている。後述するように、横パンチ4
によりリターン室6に打ち抜かれた粉末P1(図4参
照)は、後続の粉末により順次押され、リターンパイプ
24を経て粉末フィーダ17に戻され、再使用される。As shown in FIG. 3, one end of a return pipe (powder return means, powder return path) 24 inserted into the die plate 15 is connected to the return chamber 6. The material of the return pipe 24 is a flexible material that can be bent, and the other end is connected to the powder feeder 17. As described later, the horizontal punch 4
The powder P1 punched into the return chamber 6 (see FIG. 4) is sequentially pushed by the subsequent powder, returned to the powder feeder 17 via the return pipe 24, and reused.
【0026】次に、上記の第1の実施形態に係る粉末成
形装置の動作を説明し、併せて本発明方法の第1の実施
形態を、工程を追って説明する。なお、この工程は、自
動制御装置等により連続的に繰り返し行うことが可能で
ある。 「工程1」図3に示すように、ダイプレート15のシリ
ンダ室18に流体を供給することによりダイ1を上限ま
で上昇させ、横パンチ4を、その先端面がキャビティ1
aを形成するダイ1の内周壁に一致する位置まで後退さ
せる。さらに、横パンチ4がキャビティ1aの上下方向
の中央、すなわち粉末Pの充填深さの中央(ニュートラ
ルゾーン)に位置するようにダイプレート15を移動さ
せ、これを初期状態として保持する。次いで、粉末フィ
ーダ17を前進させてキャビティ1aに粉末Pを充填す
る。Next, the operation of the powder molding apparatus according to the first embodiment will be described, and the first embodiment of the method of the present invention will be described step by step. This step can be continuously and repeatedly performed by an automatic control device or the like. "Step 1" As shown in FIG. 3, the die 1 is raised to the upper limit by supplying a fluid to the cylinder chamber 18 of the die plate 15, and the lateral punch 4 is moved to the top surface where the cavity 1
It is retracted to a position corresponding to the inner peripheral wall of the die 1 forming a. Further, the die plate 15 is moved so that the horizontal punch 4 is positioned at the center in the vertical direction of the cavity 1a, that is, the center (neutral zone) of the filling depth of the powder P, and this is held as an initial state. Next, the powder feeder 17 is advanced to fill the cavity 1a with the powder P.
【0027】「工程2」図4に示すように、アクチュエ
ータ4Aにより、横パンチ4を進出させて粉末Pに貫通
させ、横孔5を形成する。横パンチ4で打ち抜かれた粉
末P1は、リターン室6に押し込まれる。[Step 2] As shown in FIG. 4, the horizontal punch 4 is advanced by the actuator 4A and penetrates through the powder P to form a horizontal hole 5. The powder P1 punched by the horizontal punch 4 is pushed into the return chamber 6.
【0028】「工程3」図5に示すように、上パンチ2
を下降させて粉末Pの圧縮を開始する。この圧縮操作で
は、圧縮される粉末Pとダイ1の内周壁との間に生じる
摩擦力がしだいに増し、それにつれてダイ1はシリンダ
室18の流体を圧縮しつつ下降する。これによって粉末
Pは上下のパンチ2、3から均等な圧力を受けることに
なる。すなわち、横パンチ4の上部に上パンチ2による
偏った負荷がかかることなく、その負荷が生じようとし
てもダイ1が下降することにより緩衝される。このた
め、横パンチ4の変形あるいは折損が防止されるととも
に、圧粉体の密度を均一化させることができる。[Step 3] As shown in FIG.
To start compressing the powder P. In this compression operation, the friction force generated between the powder P to be compressed and the inner peripheral wall of the die 1 gradually increases, and the die 1 descends while compressing the fluid in the cylinder chamber 18. As a result, the powder P receives uniform pressure from the upper and lower punches 2 and 3. That is, a biased load due to the upper punch 2 is not applied to the upper part of the horizontal punch 4, and even if the load is to be generated, the load is buffered by lowering the die 1. Therefore, the deformation or breakage of the horizontal punch 4 can be prevented, and the density of the green compact can be made uniform.
【0029】「工程4」所定の成形圧力をかけて粉末P
を圧縮し終えたら、上パンチ2を上昇させてダイ1から
抜き、さらにダイプレート15を若干上昇させ、上下の
パンチ2、3による圧縮操作を解除する。次いで、アク
チュエータ4Aにより横パンチ4を後退させて圧粉体P
2から引き抜く。上下のパンチ2、3による圧縮操作を
解除すると、圧粉体P2においては圧縮による応力が開
放されてスプリングバッグが生じ、このため、横パンチ
4を圧粉体P2から引き抜くことができる。[Step 4] Applying a predetermined molding pressure to powder P
Is completed, the upper punch 2 is lifted and removed from the die 1, the die plate 15 is further raised slightly, and the compression operation by the upper and lower punches 2 and 3 is released. Next, the horizontal punch 4 is retracted by the actuator 4A, and
Pull out from 2. When the compression operation by the upper and lower punches 2 and 3 is released, the compressive stress is released in the green compact P2 and a spring bag is generated, so that the horizontal punch 4 can be pulled out from the green compact P2.
【0030】「工程5」図6に示すように、ダイプレー
ト15を下降させ、下パンチ3により圧粉体P2をダイ
1から相対的に上に押し出し、その圧粉体P2を取り出
す。[Step 5] As shown in FIG. 6, the die plate 15 is lowered, the green compact P2 is extruded relatively upward from the die 1 by the lower punch 3, and the green compact P2 is taken out.
【0031】上記「工程1」〜「工程5」を繰り返すこ
とにより圧粉体P2を連続して得るが、その過程で、キ
ャビティ1a内の粉末Pが横パンチ4により打ち抜かれ
てリターン室6に放出された粉末P1は、後続の粉末に
より順次押され、リターンパイプ24を経て粉末フィー
ダ17に戻され再使用される。A green compact P2 is continuously obtained by repeating the above-mentioned "Step 1" to "Step 5". In the process, the powder P in the cavity 1a is punched by the horizontal punch 4 and is returned to the return chamber 6. The discharged powder P1 is sequentially pressed by the subsequent powder, returned to the powder feeder 17 via the return pipe 24, and reused.
【0032】(2)第2の実施形態 次に、図9〜図14を参照して本発明の第2の実施形態
を説明する。図9〜図14は、第2の実施形態に係る粉
末成形装置により、上記第1の実施形態と同様の図7
(a)、(b)に示すような圧粉体を成形する工程を示
している。なお、これら図9〜図14で上記第1の実施
形態で参照した図3〜図6と同一の構成要素には同一の
符合を付し、その説明を省略する。第2の実施形態が第
1の実施形態と異なる点は、粉末を再使用するための構
成にあり、したがって、前記リターンパイプ24は設け
られていない。(2) Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 9 to 14 show the same powder molding apparatus according to the second embodiment as FIG.
(A), (b) shows a step of forming a green compact. In FIGS. 9 to 14, the same components as those in FIGS. 3 to 6 referred to in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration for reusing the powder, and therefore, the return pipe 24 is not provided.
【0033】さて、第2の実施形態においては、キャビ
ティ1aを挟んで、前記横パンチ4およびアクチュエー
タ4Aと同様の、粉末リターンプッシャ(粉末リターン
手段:以下、プッシャと略称する)31およびアクチュ
エータ31Aが、略左右対称の状態で設けられている。
すなわち、前記リターン室6にはプッシャ31が摺動自
在に挿入され、このプッシャ31は、アクチュエータ3
1Aによりリターン室6内をキャビティ1aに対して進
退するよう構成されている。プッシャ31とアクチュエ
ータ31Aとの連結構造は、図8に示した横パンチ4と
アクチュエータ4Aとの連結構造と同一である。In the second embodiment, a powder return pusher (powder return means: hereinafter abbreviated as pusher) 31 and an actuator 31A, similar to the horizontal punch 4 and the actuator 4A, sandwich the cavity 1a. , Are provided substantially symmetrically.
That is, a pusher 31 is slidably inserted into the return chamber 6, and the pusher 31 is
1A, the inside of the return chamber 6 is moved forward and backward with respect to the cavity 1a. The connection structure between the pusher 31 and the actuator 31A is the same as the connection structure between the horizontal punch 4 and the actuator 4A shown in FIG.
【0034】次に、上記の第2の本発明に係る粉末成形
装置の動作を説明し、併せて本発明方法の第2の実施形
態を、工程を追って説明する。 「工程1」図9に示すように、第1の実施形態で説明し
た初期状態とし、さらに、プッシャ31を、その先端面
がダイ1の内周壁に一致する位置まで後退させ、この状
態から、粉末フィーダ17によりキャビティ1aに粉末
Pを充填する。次いで、図10に示すように、上パンチ
2を下降させて粉末Pを予備圧縮する。予備圧縮は、予
備圧縮による粉末Pの密度が、キャビティ1aに充填さ
れた粉末Pの見掛け密度の1.6倍以下の密度になるよ
うな圧力で行う。この予備圧縮でも、上記第1の実施形
態における圧縮工程と同様に、粉末Pとダイ1の内周壁
との間に生じる摩擦力によりダイ1はシリンダ室18の
流体を圧縮しつつ下降し、その作用で粉末Pは上下のパ
ンチ2、3から均等な圧力を受ける。Next, the operation of the second powder molding apparatus according to the present invention will be described, and a second embodiment of the method of the present invention will be described step by step. "Step 1" As shown in FIG. 9, the initial state described in the first embodiment is set, and further, the pusher 31 is retracted to a position where the tip surface thereof coincides with the inner peripheral wall of the die 1, and from this state, The powder P is filled into the cavity 1 a by the powder feeder 17. Next, as shown in FIG. 10, the upper punch 2 is lowered to pre-compress the powder P. The pre-compression is performed at a pressure such that the density of the powder P obtained by the pre-compression is 1.6 times or less the apparent density of the powder P filled in the cavity 1a. Also in this pre-compression, the die 1 descends while compressing the fluid in the cylinder chamber 18 due to the frictional force generated between the powder P and the inner peripheral wall of the die 1 as in the compression step in the first embodiment. By the action, the powder P receives an equal pressure from the upper and lower punches 2 and 3.
【0035】「工程2」図11に示すように、アクチュ
エータ31Aによりプッシャ31を後退させてから、横
パンチ4を進出させて予備圧縮した粉末Pに貫通させ、
横孔5を形成する。あるいは、プッシャ31の後退速度
を横パンチ4の進出速度よりも速くすることにより、横
パンチ4とプッシャ31をほぼ同時に作動させてもよ
い。横パンチ4で打ち抜かれた粉末P1は、リターン室
6に押し込まれる。[Step 2] As shown in FIG. 11, the pusher 31 is retracted by the actuator 31A, and then the horizontal punch 4 is advanced to penetrate the pre-compressed powder P.
A lateral hole 5 is formed. Alternatively, the lateral punch 4 and the pusher 31 may be operated almost simultaneously by making the retreat speed of the pusher 31 faster than the advance speed of the horizontal punch 4. The powder P1 punched by the horizontal punch 4 is pushed into the return chamber 6.
【0036】「工程3」図12に示すように、上パンチ
2を下降させて予備圧縮した粉末Pの圧縮(本圧縮)を
開始し、圧粉体P2を成形する。この圧縮操作により、
横パンチ4の変形あるいは折損が防止されるとともに、
圧粉体P2の密度を均一化させることができるといった
効果を、上記第1の実施形態と同様に得ることができ
る。[Step 3] As shown in FIG. 12, the upper punch 2 is lowered to start the compression (main compression) of the powder P which has been pre-compressed, thereby forming a green compact P2. With this compression operation,
The deformation or breakage of the horizontal punch 4 is prevented,
The effect that the density of the green compact P2 can be made uniform can be obtained as in the first embodiment.
【0037】「工程4」所定の成形圧力をかけて粉末P
を圧縮し終えたら、上パンチ2を上昇させてダイ1から
抜き、さらにダイプレート15を若干上昇させ、上下の
パンチ2、3による粉末Pの圧縮操作を解除する。次い
で、アクチュエータ4Aにより横パンチ4を後退させて
圧粉体P2から引き抜く。[Step 4] Applying a predetermined molding pressure to powder P
Is completed, the upper punch 2 is lifted up to remove it from the die 1, the die plate 15 is further raised slightly, and the compression operation of the powder P by the upper and lower punches 2 and 3 is released. Next, the horizontal punch 4 is retracted by the actuator 4A and pulled out from the green compact P2.
【0038】「工程5」図13に示すように、ダイプレ
ート15を下降させ、下パンチ3により圧粉体P2をダ
イ1から相対的に上に押し出し、その圧粉体P2を取り
出す。[Step 5] As shown in FIG. 13, the die plate 15 is lowered, the green compact P2 is extruded relatively upward from the die 1 by the lower punch 3, and the green compact P2 is taken out.
【0039】「工程6」図14に示すように、アクチュ
エータ31Aによりプッシャ31をダイ1の内周壁に一
致するまで前進させる。すると、リターン室6に放出さ
れた粉末P1はキャビティ1aに戻される。キャビティ
1aに戻された粉末P1は、次の成形でキャビティ1a
に充填される新たな粉末と混合されることにより再使用
される。なお、プッシャ31でキャビティ1aに戻され
る粉末P1は、新たに充填される粉末と混合されればよ
いので、粉末フィーダ17が前進して新たな粉末がキャ
ビティ1aに充填されている最中にプッシャ31を作動
させてもよい。また、予備圧縮された粉末Pは、その密
度が見掛け密度の1.6倍以下と適宜に低くされている
ので、プッシャ31によりリターン室6からキャビティ
1aに送り込まれると容易に粉末化し、圧縮されたこと
によって次の成形体に影響を及ぼすことはない。[Step 6] As shown in FIG. 14, the pusher 31 is advanced by the actuator 31A until the pusher 31 coincides with the inner peripheral wall of the die 1. Then, the powder P1 discharged into the return chamber 6 is returned to the cavity 1a. The powder P1 returned to the cavity 1a is used for the next molding.
It is reused by being mixed with a new powder to be filled in. Since the powder P1 returned to the cavity 1a by the pusher 31 only needs to be mixed with the powder to be newly filled, the powder feeder 17 advances to push the powder P1 while the new powder is being filled in the cavity 1a. 31 may be activated. Further, since the density of the pre-compressed powder P is appropriately reduced to 1.6 times or less of the apparent density, when the powder P is sent from the return chamber 6 to the cavity 1a by the pusher 31, it is easily powdered and compressed. Does not affect the next compact.
【0040】(3)第3の実施形態 次に、図15〜図19を参照して本発明の第3の実施形
態を説明する。図15〜図19は、第3の実施形態に係
る粉末成形装置により、例えば、図7(c)に示すよう
な圧粉体を成形する工程を示している。図7(c)の圧
粉体は、長方形状の枠体であって、枠体内の角孔8はコ
アロッドにより形成され、さらに枠体には圧縮方向(矢
印B)に直交して角孔8に連通する2つの横孔5が、互
いに対向して貫通形成されている。(3) Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 15 to 19 show a step of molding a green compact as shown in FIG. 7C, for example, by the powder molding apparatus according to the third embodiment. The green compact of FIG. 7 (c) is a rectangular frame, and a square hole 8 in the frame is formed by a core rod, and a rectangular hole 8 is formed in the frame at right angles to the compression direction (arrow B). Are formed to face each other and penetrate therethrough.
【0041】図15〜図19において、符合11はボル
スタ、12はボルスタ11のピット11aを覆ってボル
スタ11上に固定されたベースプレート、14は油圧シ
リンダのピストン13によって上下動するヨークプレー
ト、16はガイドロッドであり、これら構成要素は上記
第1の実施形態と同様のものである。ベースプレート1
2の上方には、ダイプレート15と一体構造のダイ1が
配されている。ベースプレート12上には、ダイ1とと
もにキャビティ1aを形成する円筒状の下パンチ3が挿
入され、さらにキャビティ1aの上方には上パンチ2が
配されている。下パンチ3の内部には、前記角孔8を形
成するためのコアロッド41が摺動自在に挿入されてい
る。15 to 19, reference numeral 11 denotes a bolster, 12 denotes a base plate that covers the pit 11a of the bolster 11 and is fixed on the bolster 11, 14 denotes a yoke plate that moves up and down by a piston 13 of a hydraulic cylinder, and 16 denotes a yoke plate. This is a guide rod, and these components are the same as those in the first embodiment. Base plate 1
A die 1 having an integral structure with the die plate 15 is disposed above the die 2. A cylindrical lower punch 3 forming a cavity 1a together with the die 1 is inserted on the base plate 12, and an upper punch 2 is arranged above the cavity 1a. Inside the lower punch 3, a core rod 41 for forming the square hole 8 is slidably inserted.
【0042】このコアロッド41は、鍔部41bが形成
された下端部が、ヨークプレート14上の中央に固定さ
れたケース45内に収納されており、ベースプレート1
2を貫通して上端部が下パンチ3の内部に挿入されてい
る。ケース45は、ケース本体45aおよびリング45
bとからなり、コアロッド41の鍔部41bがリング4
5bに対し離接可能とされている。コアロッド41は、
ヨークプレート14の上昇に伴いリング45bに持ち上
げられて上昇し、ヨークプレート14の下降に伴いケー
ス本体45aに押し付けられて下降する。また、鍔部4
1bがケース45内を上下動する範囲において、コアロ
ッド41はヨークプレート14に対し相対的に上下動可
能となっている。The lower end of the core rod 41, on which the flange 41b is formed, is housed in a case 45 fixed to the center of the yoke plate 14, and the base plate 1
2, the upper end is inserted into the lower punch 3. The case 45 includes a case body 45a and a ring 45.
b, and the flange 41 b of the core rod 41
5b. The core rod 41
As the yoke plate 14 rises, it is lifted by the ring 45b and rises. As the yoke plate 14 descends, it is pressed against the case body 45a and descends. In addition, collar 4
The core rod 41 can move up and down relative to the yoke plate 14 in a range where 1b moves up and down inside the case 45.
【0043】ダイプレート15は、ボルスタ11に立設
された複数のガイドロッド42に沿って上下動可能とな
っている。このガイドロッド42と下パンチ3には、ダ
イ1をダイプレート15とともに上下動可能な浮動状態
として支持するコイルスプリング(ダイ支持手段)42
a、3aがそれぞれ巻装されている。ガイドロッド16
の上端には、ダイプレート15に係合する上下のフラン
ジ43a、43bが連結部43cを介して結合されてな
るダンベル状のブロック43が固定されている。このブ
ロック43は、連結部43cがダイプレート15を貫通
し、上下のフランジ43a、43bがダイプレート15
を挟む状態に組み込まれている。上下のフランジ43
a、43b間は、一方のフランジ43a(43b)がダ
イプレート15に当たると、他方のフランジ43b(4
3a)がダイプレート15から十分離れるような間隔が
確保されている。したがって、ブロック43は、ダイ1
およびダイプレート15と相対的に上下動可能となって
いる。The die plate 15 can move up and down along a plurality of guide rods 42 erected on the bolster 11. A coil spring (die supporting means) 42 supporting the die 1 together with the die plate 15 in a floating state capable of moving up and down, on the guide rod 42 and the lower punch 3.
a and 3a are wound respectively. Guide rod 16
A dumbbell-shaped block 43 in which upper and lower flanges 43a and 43b engaging with the die plate 15 are connected via a connecting portion 43c is fixed to an upper end of the dumbbell. In the block 43, the connecting portion 43c penetrates the die plate 15, and the upper and lower flanges 43a and 43b are
It is built in the state where it is sandwiched. Upper and lower flanges 43
a, 43b, when one flange 43a (43b) hits the die plate 15, the other flange 43b (4
An interval such that 3a) is sufficiently separated from the die plate 15 is secured. Therefore, block 43 contains die 1
And can be moved up and down relatively to the die plate 15.
【0044】ダイ1およびダイプレート15は、ヨーク
プレート14の上昇に伴いブロック43の下フランジ4
3bに持ち上げられて支持される。図15はその状態を
示しており、ここからヨークプレート14を下降させる
と、やがて、図17に示すように、下フランジ43bが
ダイプレート15から離れるとともに、ダイ1およびダ
イプレート15が各スプリング3a、42aによって上
下動可能な浮動状態に支持される。さらにヨークプレー
ト14が下降すると、図18に示すように、上フランジ
43aが各スプリング3a、42aの弾発力に抗してダ
イプレート15を押し付け、ダイ1およびダイプレート
15は下降する。The die 1 and the die plate 15 move the lower flange 4 of the block 43 as the yoke plate 14 rises.
It is lifted and supported by 3b. FIG. 15 shows this state. When the yoke plate 14 is lowered from this point, as shown in FIG. 17, the lower flange 43b separates from the die plate 15, and the die 1 and the die plate 15 , 42a in a floating state capable of moving up and down. When the yoke plate 14 further descends, as shown in FIG. 18, the upper flange 43a presses the die plate 15 against the elastic force of each of the springs 3a and 42a, and the die 1 and the die plate 15 descend.
【0045】ダイ1には、上記第2の実施形態と同様
に、水平孔21およびリターン室6が形成されており、
水平孔21にはアクチュエータ4Aにより駆動させられ
る横パンチ4が、また、リターン室6にはアクチュエー
タ31で駆動させられるプッシャ31Aが、それぞれ挿
入されている。この場合、横パンチ4とアクチュエータ
4A、プッシャ31とアクチュエータ31Aとは、相対
的な上下動が不可能なように一体的に連結されている。
各アクチュエータ4A、31Aは、ダイプレート15に
固定されたカバー44に固定されており、ダイ1および
ダイプレート15と一体に上下動が可能とされている。
なお、前記コアロッド41には、横パンチ4の進出を許
容する貫通孔41aが形成されている。また、本実施形
態では、上記第1、第2の実施形態と同様の粉末フィー
ダ17が、カバー44上にセットされている。このカバ
ー44およびダイ1の上面は、粉末フィーダ17の進退
を妨げないよう互いに面一となっている。A horizontal hole 21 and a return chamber 6 are formed in the die 1 in the same manner as in the second embodiment.
A horizontal punch 4 driven by an actuator 4A is inserted into the horizontal hole 21, and a pusher 31A driven by an actuator 31 is inserted into the return chamber 6, respectively. In this case, the horizontal punch 4 and the actuator 4A, and the pusher 31 and the actuator 31A are integrally connected so that relative vertical movement is not possible.
Each of the actuators 4A and 31A is fixed to a cover 44 fixed to the die plate 15, and can move up and down integrally with the die 1 and the die plate 15.
The core rod 41 has a through hole 41a that allows the lateral punch 4 to advance. In the present embodiment, the same powder feeder 17 as in the first and second embodiments is set on the cover 44. The upper surface of the cover 44 and the upper surface of the die 1 are flush with each other so as not to prevent the powder feeder 17 from moving forward and backward.
【0046】次に、上記第3の実施形態の粉末成形装置
の動作を説明し、併せて本発明方法の第3の実施形態
を、工程を追って説明する。 「工程1」図15に示すように、横パンチ4およびプッ
シャ31を、その先端面がダイ1の内周壁に一致する位
置まで後退させるとともに、ヨークプレート14を上昇
させてダイプレート15をブロック43の下フランジ4
3bで支持し、横パンチ4がキャビティ1aに対してニ
ュートラルゾーンに位置する初期状態を保持する。この
初期状態で、コアロッド41の貫通孔41aは横パンチ
4の進出軌道に一致するようになっている。ここから、
まず粉末フィーダ17を前進させてキャビティ1aに粉
末Pを充填する。Next, the operation of the powder molding apparatus of the third embodiment will be described, and the third embodiment of the method of the present invention will be described step by step. "Step 1" As shown in FIG. 15, the horizontal punch 4 and the pusher 31 are retracted to a position where the tip surfaces thereof coincide with the inner peripheral wall of the die 1, and the yoke plate 14 is raised to move the die plate 15 into the block 43. Lower flange 4
3b, the horizontal punch 4 maintains the initial state of being located in the neutral zone with respect to the cavity 1a. In this initial state, the through hole 41 a of the core rod 41 matches the advance trajectory of the horizontal punch 4. from here,
First, the powder feeder 17 is advanced to fill the cavity 1a with the powder P.
【0047】「工程2」図16に示すように、プッシャ
31を後退させてから、横パンチ4を進出させてキャビ
ティ1a内の粉末Pに貫通させ、横孔5を形成する。あ
るいは、プッシャ31の後退速度を横パンチ4の進出速
度よりも速くすることにより、横パンチ4とプッシャ3
1をほぼ同時に作動させてもよい。横パンチ4で打ち抜
かれた粉末P1は、リターン室6に押し込まれる。[Step 2] As shown in FIG. 16, after the pusher 31 is retracted, the horizontal punch 4 is advanced to penetrate the powder P in the cavity 1a to form the horizontal hole 5. Alternatively, by making the retreat speed of the pusher 31 faster than the advance speed of the horizontal punch 4, the horizontal punch 4 and the pusher 3
1 may be activated almost simultaneously. The powder P1 punched by the horizontal punch 4 is pushed into the return chamber 6.
【0048】「工程3」図17に示すように、ダイプレ
ート15に対するブロック43の係合が外れ、各スプリ
ング3a、42aによってダイ1およびダイプレート1
5が浮動状態に支持されるまでヨークプレート14を下
降させてから、上パンチ2を下降させて粉末Pの圧縮を
開始する。この圧縮操作では、粉末Pとダイ1の内周壁
との間に生じる摩擦力がしだいに増し、それにつれてダ
イ1およびダイプレート15は各スプリング3a、42
aを圧縮しつつ下降する。これによって粉末Pは上下の
パンチ2、3から均等な圧力を受けることになり、横パ
ンチ4の変形あるいは折損の防止ならびに圧粉体の密度
の均一化といった効果を、上記第1、第2の実施形態と
同様に得ることができる。[Step 3] As shown in FIG. 17, the block 43 is disengaged from the die plate 15, and the die 1 and the die plate 1 are moved by the springs 3a and 42a.
The yoke plate 14 is lowered until 5 is supported in a floating state, and then the upper punch 2 is lowered to start compressing the powder P. In this compression operation, the frictional force generated between the powder P and the inner peripheral wall of the die 1 gradually increases, and accordingly, the die 1 and the die plate 15 separate the springs 3a, 42 from each other.
It descends while compressing a. As a result, the powder P receives uniform pressure from the upper and lower punches 2 and 3, and the effects of preventing deformation or breakage of the horizontal punch 4 and equalizing the density of the green compact can be obtained. It can be obtained similarly to the embodiment.
【0049】「工程4」所定の成形圧力をかけて粉末P
を圧縮し終えたら、上パンチ2を上昇させてダイ1から
抜き、さらにダイプレート15を若干上昇させ、上下の
パンチ2、3による粉末Pの圧縮操作を解除する。次い
で、横パンチ4を後退させて圧粉体P2から引き抜く。[Step 4] Applying a predetermined molding pressure to powder P
Is completed, the upper punch 2 is lifted up to remove it from the die 1, the die plate 15 is further raised slightly, and the compression operation of the powder P by the upper and lower punches 2 and 3 is released. Next, the horizontal punch 4 is retracted and pulled out from the green compact P2.
【0050】「工程5」図18に示すように、ダイ1お
よびダイプレート15を下降させ、下パンチ3により圧
粉体P2をダイ1から相対的に上に押し出し、その圧粉
体P2を取り出す。[Step 5] As shown in FIG. 18, the die 1 and the die plate 15 are lowered, the green compact P2 is extruded relatively upward from the die 1 by the lower punch 3, and the green compact P2 is taken out. .
【0051】「工程6」図19に示すように、アクチュ
エータ31Aによりプッシャ31をダイ1の内周壁に一
致するまで前進させ、リターン室6に放出された粉末P
1をキャビティ1aに戻し、再使用に充てる。この動作
は、粉末フィーダ17が前進して新たな粉末がキャビテ
ィ1aに充填されている最中に行ってもよい。[Step 6] As shown in FIG. 19, the pusher 31 is advanced by the actuator 31A until it is flush with the inner peripheral wall of the die 1, and the powder P discharged into the return chamber 6 is moved.
1 is returned to the cavity 1a and used for reuse. This operation may be performed while the powder feeder 17 advances and the new powder is filled in the cavity 1a.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイを浮動状態として横孔形成用の横パンチが貫通され
た粉末を圧縮し、さらに、横パンチにより放出された粉
末を粉末充填手段に戻すか、もしくは直接キャビティに
戻すことにより、横パンチに圧縮時の負荷がかからず、
かつ圧粉体の密度が均一化され、さらに工程の簡素化な
らびに放出された粉末の再使用化を容易に図ることがで
きるといった効果を奏する。As described above, according to the present invention,
With the die in a floating state, the horizontal punch for forming a horizontal hole compresses the penetrated powder, and further, the powder released by the horizontal punch is returned to the powder filling means or directly returned to the cavity, thereby being compressed into the horizontal punch. Time load is not applied,
In addition, the density of the green compact is made uniform, and further, the process is simplified and the released powder can be easily reused.
【図1】 本発明の粉末成形方法の一工程例を(a)〜
(c)の順にしたがって概念的に示す断面図である。FIG. 1 shows an example of one step of the powder molding method of the present invention (a) to
It is sectional drawing which shows notionally according to the order of (c).
【図2】 本発明の粉末成形方法の他の工程例を(a)
〜(d)の順にしたがって概念的に示す断面図である。FIG. 2 shows another process example of the powder molding method of the present invention (a).
FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing the order of (d).
【図3】 本発明の第1の実施形態の粉末成形装置によ
る粉末成形方法の工程1を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing Step 1 of the powder molding method using the powder molding device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第1の実施形態の粉末成形装置によ
る粉末成形方法の工程2を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing step 2 of the powder molding method using the powder molding device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第1の実施形態の粉末成形装置によ
る粉末成形方法の工程3を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing step 3 of the powder molding method using the powder molding device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第1の実施形態の粉末成形装置によ
る粉末成形方法の工程5を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing step 5 of the powder molding method using the powder molding device according to the first embodiment of the present invention.
【図7】 (a)、(b)は本発明の第1、第2の実施
形態を適用して成形される圧粉体の斜視図、(c)は本
発明の第3の実施形態を適用して成形される圧粉体の斜
視図である。FIGS. 7A and 7B are perspective views of a green compact formed by applying the first and second embodiments of the present invention, and FIG. 7C is a perspective view of a third embodiment of the present invention. It is a perspective view of the green compact applied and molded.
【図8】 本発明の第1、第2の実施形態の粉末成形装
置における横パンチとアクチュエータの連結構造を示す
斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a coupling structure between a horizontal punch and an actuator in the powder molding apparatuses according to the first and second embodiments of the present invention.
【図9】 本発明の第2の実施形態の粉末成形装置によ
る粉末成形方法の工程1(粉末充填)を示す断面図であ
る。FIG. 9 is a sectional view showing step 1 (powder filling) of a powder molding method using a powder molding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図10】 本発明の第2の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程1(粉末予備圧縮)を示す断面
図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing step 1 (powder pre-compression) of a powder molding method using a powder molding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図11】 本発明の第2の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程2を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a step 2 of the powder molding method using the powder molding device according to the second embodiment of the present invention.
【図12】 本発明の第2の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程3を示す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing step 3 of the powder molding method using the powder molding device according to the second embodiment of the present invention.
【図13】 本発明の第2の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程5を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing step 5 of the powder molding method using the powder molding device according to the second embodiment of the present invention.
【図14】 本発明の第2の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程6を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing step 6 of the powder molding method using the powder molding device according to the second embodiment of the present invention.
【図15】 本発明の第3の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程1を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing step 1 of the powder molding method using the powder molding device according to the third embodiment of the present invention.
【図16】 本発明の第3の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程2を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a step 2 of the powder molding method using the powder molding device according to the third embodiment of the present invention.
【図17】 本発明の第3の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程3を示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing step 3 of the powder molding method using the powder molding device according to the third embodiment of the present invention.
【図18】 本発明の第3の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程5を示す断面図である。FIG. 18 is a sectional view showing step 5 of the powder molding method using the powder molding device according to the third embodiment of the present invention.
【図19】 本発明の第3の実施形態の粉末成形装置に
よる粉末成形方法の工程6を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing step 6 of the powder molding method using the powder molding device according to the third embodiment of the present invention.
1…ダイ、1a…キャビティ、2…上パンチ(圧縮パン
チ)、3…下パンチ(圧縮パンチ)、3a…スプリング
(ダイ支持手段)、4…横パンチ、6…リターン室、1
7…粉末フィーダ(粉末充填手段)、18…シリンダ室
(ダイ支持手段)、24…リターンパイプ(粉末リター
ン手段、粉末リターン経路)、31…粉末リターンプッ
シャ(粉末リターン手段)、P…粉末、P1…放出され
た粉末、P2…圧粉体。Reference Signs List 1 die, 1a cavity, 2 upper punch (compression punch), 3 lower punch (compression punch), 3a spring (die support means), 4 horizontal punch, 6 return chamber, 1
7: powder feeder (powder filling means), 18: cylinder chamber (die support means), 24: return pipe (powder return means, powder return path), 31: powder return pusher (powder return means), P: powder, P1 ... released powder, P2 ... green compact.
Claims (6)
る粉末成形方法。 「工程1」ダイと、このダイ内に挿入される圧縮パンチ
とにより形成されるキャビティに、粉末充填手段により
粉末を充填する。 「工程2」前記キャビティに充填した粉末に、前記圧縮
パンチによる粉末の圧縮方向と直交する方向に横パンチ
を貫通させるとともに、この貫通操作でキャビティから
放出された粉末を、ダイから前記粉末充填手段にわたっ
て設けた粉末リターン手段に導く。 「工程3」前記ダイを、前記圧縮方向に任意に移動可能
な浮動状態として、圧縮パンチにより粉末を所定の成形
圧力で圧縮して圧粉体を成形する。 「工程4」前記圧縮パンチによる粉末の圧縮操作を解除
し、前記横パンチを前記圧粉体から抜く。 「工程5」前記ダイから前記圧粉体を取り出す。1. A powder molding method comprising the following steps 1 to 5. [Step 1] Powder is filled into a cavity formed by a die and a compression punch inserted into the die by powder filling means. [Step 2] A horizontal punch is made to penetrate the powder filled in the cavity in a direction perpendicular to the direction in which the powder is compressed by the compression punch, and the powder discharged from the cavity by this penetrating operation is passed through a die from the powder filling means. To the powder return means provided. [Step 3] The die is set in a floating state in which the die can be arbitrarily moved in the compression direction, and the powder is compressed at a predetermined molding pressure by a compression punch to form a green compact. [Step 4] The compression operation of the powder by the compression punch is released, and the horizontal punch is removed from the green compact. [Step 5] Take out the green compact from the die.
る粉末成形方法。 「工程1」ダイと、このダイ内に挿入される圧縮パンチ
とにより形成されるキャビティに粉末を充填する。 「工程2」前記キャビティに充填した粉末に、前記圧縮
パンチによる粉末の圧縮方向と直交する方向に横パンチ
を貫通させる。 「工程3」前記ダイを、前記圧縮方向に任意に移動可能
な浮動状態として、圧縮パンチにより粉末を所定圧力で
圧縮して圧粉体を成形する。 「工程4」前記圧縮パンチによる粉末の圧縮操作を解除
し、前記横パンチを前記圧粉体から抜く。 「工程5」前記ダイから前記圧粉体を取り出す。 「工程6」前記「工程2」において前記横パンチの粉末
に対する貫通操作により前記キャビティから放出された
粉末を、粉末リターン手段によってキャビティに戻す。2. A powder molding method comprising the following steps 1 to 6. "Step 1" A cavity formed by a die and a compression punch inserted into the die is filled with powder. [Step 2] A horizontal punch is made to penetrate the powder filled in the cavity in a direction perpendicular to the direction in which the powder is compressed by the compression punch. [Step 3] With the die in a floating state in which the die can be arbitrarily moved in the compression direction, the powder is compressed at a predetermined pressure by a compression punch to form a green compact. [Step 4] The compression operation of the powder by the compression punch is released, and the horizontal punch is removed from the green compact. [Step 5] Take out the green compact from the die. "Step 6" The powder released from the cavity by the penetrating operation of the horizontal punch into the powder in the "step 2" is returned to the cavity by the powder return means.
を充填した後、この粉末を、ダイを前記圧縮方向に任意
に移動可能な浮動状態として、前記圧縮パンチにより、
前記「工程3」での成形圧力よりも低い圧力で予備圧縮
することを特徴とする請求項1または2に記載の粉末成
形方法。3. After the cavity is filled with powder in the “step 1”, the powder is put into a floating state in which a die can be arbitrarily moved in the compression direction, and the powder is pressed by the compression punch.
The powder molding method according to claim 1, wherein the pre-compression is performed at a pressure lower than the molding pressure in the “step 3”.
による粉末の密度が、前記キャビティに充填された粉末
の見掛け密度の1.6倍以下の密度になるよう設定され
ることを特徴とする請求項3に記載の粉末成形方法。4. The pressure in the pre-compression is set so that the density of the powder by the pre-compression is 1.6 times or less the apparent density of the powder filled in the cavity. The powder molding method according to claim 3, wherein
ダイとともに形成する圧縮パンチと、 前記ダイを前記圧縮パンチによる粉末の圧縮方向に任意
に移動可能な浮動状態に支持するダイ支持手段と、 前記キャビティに粉末を充填する粉末充填手段と、 前記ダイに、前記圧縮方向と直交する方向に沿って前記
キャビティに対し進退自在に設けられ、その進出時に、
キャビティに充填された粉末を貫通する横パンチと、 この横パンチの進出によりキャビティから放出された粉
末を受けるとともに前記粉末充填手段に導く粉末リター
ン経路とを備えることを特徴とする粉末成形装置。5. A die, a compression punch inserted into the die and forming a cavity filled with powder together with the die, and a floating state in which the die can be arbitrarily moved in a direction of powder compression by the compression punch. Die supporting means for supporting, powder filling means for filling the cavity with powder, and the die is provided movably with respect to the cavity along a direction orthogonal to the compression direction.
A powder molding apparatus, comprising: a horizontal punch penetrating a powder filled in a cavity; and a powder return path for receiving the powder discharged from the cavity by the advance of the horizontal punch and guiding the powder to the powder filling means.
ダイとともに形成する圧縮パンチと、 前記ダイを前記圧縮パンチによる粉末の圧縮方向に任意
に移動可能な浮動状態に支持するダイ支持手段と、 前記キャビティに粉末を充填する粉末充填手段と、 前記ダイに、前記圧縮方向と直交する方向に沿って前記
キャビティに対し進退自在に設けられ、その進出時に、
キャビティに充填された粉末を貫通する横パンチと、 この横パンチの進出によりキャビティから放出された粉
末を受けるリターン室と、 このリターン室内の粉末を前記キャビティに押し込んで
戻す粉末リターンプッシャとを備えることを特徴とする
粉末成形装置。6. A die, a compression punch inserted into the die and forming a cavity filled with the powder together with the die, and a floating state in which the die can be arbitrarily moved in a direction in which the powder is compressed by the compression punch. Die supporting means for supporting, powder filling means for filling the cavity with powder, and the die is provided movably with respect to the cavity along a direction orthogonal to the compression direction.
A horizontal punch penetrating the powder filled in the cavity, a return chamber for receiving the powder released from the cavity by the advance of the horizontal punch, and a powder return pusher for pushing the powder in the return chamber back into the cavity. A powder molding apparatus characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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