JP2000197998A - 粉体プレス装置、パンチ、粉体プレス方法およびパンチの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離型性を改善できる粉体プレス装置、パン
チ、粉体プレス方法およびパンチの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 上パンチ３２と下パンチ１４とダイス２
０とによって形成されるキャビティ６６内に粉体６８を
充填しプレスすることによって成形体７０を形成する。
下パンチ１４の接触面５６にミリング加工によって溝６
０を形成することによって、成形体７０の離型性が向上
する。下パンチ１４の接触面５６の少なくとも端部に溝
６０を形成すると、離型性がさらに向上する。下パンチ
１４に付着した成形体７０に散水して、離型性を向上す
ることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は粉体プレス装置、
パンチ、粉体プレス方法およびパンチの製造方法に関
し、特にたとえば湿式プレスや乾式プレスによって磁石
などの成形体を製造するために用いられる、粉体プレス
装置、パンチ、粉体プレス方法およびパンチの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の粉体プレス装置では、フィルタ
付きの上パンチを降下させ、上パンチと下パンチとダイ
スとによって形成されるキャビティ内に、水を混合して
スラリー状にした粉体を充填した後、上パンチによって
上方から粉体を押圧しつつ、脱水し、成形体を形成して
いた。そして、ダイスを降下させた後、下パンチに密着
している成形体を真空吸着によって取り出していた。

【０００３】このときに用いられる下パンチにおいて成
形体との接触面は、放電加工した後にさらにラッピング
加工して、平滑に仕上げられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、平均粒子径が１．０μｍ以下または成形体が極め
て大きいとき、成形体を下パンチから取り外しにくく、
プレス割れを起こしやすい。また、成形体の取り外しに
時間がかかる。これは、ラッピング加工によって下パン
チの接触面を鏡面に加工するため、成形体と下パンチと
の密着度が高くなることが原因である。

【０００５】そこで、下パンチの接触面に放電加工のみ
施す方法、放電加工した後に研磨（粗磨き）する方法を
それぞれ試みたが、いずれの場合も離型性には変化がな
かった。

【０００６】それゆえにこの発明の主たる目的は、離型
性を改善できる、粉体プレス装置、パンチ、粉体プレス
方法およびパンチの製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の粉体プレス装置は、上パンチと下
パンチとダイスとによって形成されるキャビティ内に粉
体を充填しプレスすることによって成形体を得る粉体プ
レス装置において、成形体に接触する上パンチまたは下
パンチの少なくともいずれか一方の接触面に溝を有する
ことを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の粉体プレス装置は、請求
項１に記載の粉体プレス装置において、溝は接触面の少
なくとも端部に形成されるものである。

【０００９】請求項３に記載の粉体プレス装置は、請求
項１または２に記載の粉体プレス装置において、接触面
の表面粗度はＲａ＝０．０５μｍ〜２５μｍであるもの
である。

【００１０】請求項４に記載の粉体プレス装置は、請求
項１ないし３のいずれかに記載の粉体プレス装置におい
て、粉体の平均粒子径は１μｍ以下であるものである。

【００１１】請求項５に記載の粉体プレス装置は、請求
項１ないし４のいずれかに記載の粉体プレス装置におい
て、溝の間隔は０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、溝の深さは
０．２μｍ〜１００．０μｍであるものである。

【００１２】請求項６に記載の粉体プレス装置は、請求
項１ないし５のいずれかに記載の粉体プレス装置におい
て、粉体をプレスして形成され上パンチまたは下パンチ
に付着した成形体に液体を散布する液体散布手段を含む
ものである。

【００１３】請求項７に記載の粉体プレス装置は、上パ
ンチと下パンチとダイスとによって形成されるキャビテ
ィ内に粉体を充填しプレスすることによって成形体を得
る粉体プレス装置において、粉体をプレスして形成され
上パンチまたは下パンチに付着した成形体に液体を散布
する液体散布手段を備えることを特徴とする。

【００１４】請求項８に記載の粉体プレス装置は、請求
項６または７に記載の粉体プレス装置において、液体は
水であるものである。

【００１５】請求項９に記載の粉体プレス装置は、請求
項１ないし８のいずれかに記載の粉体プレス装置におい
て、湿式プレスに用いられるものである。

【００１６】請求項１０に記載のパンチは、粉体をプレ
スして成形体を形成する粉体プレス装置に用いられるパ
ンチにおいて、成形体との接触面に溝を有することを特
徴とする。

【００１７】請求項１１に記載のパンチは、請求項１０
に記載のパンチにおいて、溝は接触面の少なくとも端部
に形成されるものである。

【００１８】請求項１２に記載のパンチは、請求項１０
または１１に記載のパンチにおいて、接触面の表面粗度
はＲａ＝０．０５μｍ〜２５μｍであるものである。

【００１９】請求項１３に記載のパンチは、請求項１０
ないし１２のいずれかに記載のパンチにおいて、粉体の
平均粒子径は１μｍ以下であるものである。

【００２０】請求項１４に記載のパンチは、請求項１０
ないし１３のいずれかに記載のパンチにおいて、溝の間
隔は０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、溝の深さは０．２μｍ〜
１００．０μｍであるものである。

【００２１】請求項１５に記載のパンチは、請求項１０
ないし１４のいずれかに記載のパンチにおいて、湿式プ
レス用の粉体プレス装置に用いられるものである。

【００２２】請求項１６に記載の粉体プレス方法は、上
パンチと下パンチとダイスとによって形成されるキャビ
ティ内に粉体を充填しプレスすることによって成形体を
形成する第１ステップ、上パンチまたは下パンチに付着
した成形体に液体を散布する第２ステップ、および液体
を散布した後成形体をそれが付着している上パンチまた
は下パンチから取り外す第３ステップを備える。

【００２３】請求項１７に記載の粉体プレス方法は、請
求項１６に記載の粉体プレス方法において、液体は水で
あるものである。

【００２４】請求項１８に記載の粉体プレス方法は、請
求項１６または１７に記載の粉体プレス方法において、
湿式プレスに用いられるものである。

【００２５】請求項１９に記載のパンチの製造方法は、
粉体プレス装置に用いられるパンチの製造方法におい
て、粉体プレス装置によって形成される成形体に接触す
るパンチの接触面に溝を形成するステップを備える。

【００２６】請求項２０に記載のパンチの製造方法は、
請求項１９に記載のパンチの製造方法において、溝はミ
リング加工によって形成されるものである。

【００２７】請求項２１に記載のパンチの製造方法は、
請求項１９または２０に記載のパンチの製造方法におい
て、湿式プレス用パンチの製造に用いられるものであ
る。

【００２８】下パンチの接触面に溝が形成され、下パン
チから成形体を取り外す場合を想定すると、請求項１に
示す粉体プレス装置では、下パンチの接触面に溝がある
ので、離型剤が適度に下パンチの接触面全面に均一に保
持されかつ下パンチと成形体との間に空気が侵入し易く
なると考えられ、プレスの際に成形体とパンチとの接着
を防ぐ。さらに、下パンチから成形体を取り外すとき他
方の上パンチを上方に移動することによって成形体には
上からの押圧がなくなるので、スプリングバック力が働
くと考えられ、その結果、溝と成形体との間にずれが生
じ成形体が浮き上がる。その際、下パンチと成形体との
間に空間ができ、両者の密着が弱まり離型性が向上する
ので、成形体の取り出しが容易になる。請求項１０に記
載するパンチを用いて粉体プレス装置を構成した場合
や、請求項１９に記載の製造方法によって得られたパン
チを用いて粉体プレス装置を構成した場合についても同
様である。

【００２９】請求項２、請求項１１に記載するように、
パンチの接触面の少なくとも端部に溝を形成することに
よって、パンチと成形体との間に空気がさらに侵入し易
くなると考えられ、両者の密着性が弱まり離型性がさら
に向上する。

【００３０】また、接触面の表面粗度が大きすぎると粉
体の粒子が溝に入り込んで離れにくくなる一方、表面粗
度が小さすぎるとパンチと成形体とが密着して離型性が
悪くなる。そこで、請求項３、請求項１２に記載するよ
うに、表面粗度をＲａ＝０．０５μｍ〜２５μｍにすれ
ば、溝に粒子が入り込みパンチと成形体との間のすき間
をふさぐということはなく、また、プレスの際、離型剤
が溝の中に適度に残り、接触面全面に均一に離型剤が分
布すると考えられ、離型性が高まる。このように粉体の
粒子が溝に入って目詰まりを起こさないのでパンチは繰
り返し使用できる。

【００３１】請求項４、請求項１３に記載するように、
粉体の平均粒子径が１μｍ以下の場合に効果が顕著にな
る。これは、一般に、粉体の平均粒子径が小さくなるほ
ど成形体とパンチの接触面との密着性が高まり離型性が
悪化するが、この発明のように接触面に溝を形成すれ
ば、粉体の平均粒子径が小さくても離型剤を接触面全面
に均一に保持でき、離型性が向上すると考えられるから
である。

【００３２】請求項５、請求項１４に記載するように、
溝の間隔が０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、溝の深さが０．２
μｍ〜１００．０μｍであれば、パンチの接触面に所望
の溝を安定してかつ作業効率よく形成できる。

【００３３】さらに、パンチから成形体が外れないとき
には、請求項６、請求項７、請求項１６に記載するよう
に、パンチに付着した成形体に液体を散布すれば、液体
がパンチと成形体との間にまで浸透して成形体の離型性
が高まるので、成形体の取り外しが容易となる。

【００３４】請求項８、請求項１７に記載するように、
液体として水を用いることによって、低コストで環境に
優しくかつ成形体の特性を変化させることなく、成形体
の離型性を向上できる。

【００３５】請求項２０に記載するように、ミリング加
工によればパンチの接触面に容易に所望の溝を形成でき
る。なお、成形体の形状に応じてボールエンドミルまた
はフラットエンドミルが選択的に用いられる。

【００３６】請求項９、請求項１５、請求項１８、請求
項２１に記載するように、上述の粉体プレス装置、パン
チ、粉体プレス方法およびパンチの製造方法は、湿式プ
レスを行う場合に効果的である。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。

【００３８】図１および図２を参照して、この発明の実
施の形態の粉体プレス装置１０は、湿式プレスによって
磁石などの成形体を製造するプレス装置であり、固定台
１２上に配置される略角柱状の下パンチ１４を含み、固
定台１２は支柱１６によって支持される下パンチ支持台
１８上に配置される。この実施の形態では、固定台１２
上には４個の下パンチ１４が配置される。

【００３９】また、粉体プレス装置１０はダイス２０を
含み、ダイス２０には下パンチ１４が貫入可能な貫通孔
２２が形成される。貫通孔２２の大きさおよび形状は、
下パンチ１４の断面形状およびその大きさとほぼ等しく
設定され、この実施の形態では下パンチ１４に対応して
４個の貫通孔２２が形成される。ダイス２０の近傍に
は、スラリー状の粉体を貯蔵する粉体貯蔵部２４が設け
られ、貫通孔２２と粉体貯蔵部２４とは粉体投入路２６
を介して連通されている。

【００４０】このようなダイス２０はポール２８を介し
てダイス支持台３０によって支持され、たとえば図示し
ないシリンダ等によってダイス支持台３０を上下動（矢
印Ａ方向）させることによって、ダイス２０が下パンチ
１４に対して相対的に上下動する。

【００４１】ダイス２０の上方には上パンチ３２が配置
される。上パンチ３２は、固定台３４の下面に取り付け
られかつ各下パンチ１４に対応するように配置されるパ
ンチ部３６を含み、固定台３４は支持台３８の下面に取
り付けられる。上パンチ３２内部には、その先端がパン
チ部３８表面に臨み水分の通路となる略直径２ｍｍの脱
水路４０が設けられ、脱水路４０は支持台３８の側面に
設けられる脱水用パイプ４２に接続される。

【００４２】図２からよくわかるように、パンチ部３６
の表面は成形体の上面形状に対応して凹状に形成され、
そのパンチ部３６の表面には、スラリー状の粉体の水分
を吸収するための濾布４４が形成され、さらに、上パン
チ３２の下方には、同様に粉体の水分を吸収するために
巻き取り式の濾紙４６が配置される。したがって、プレ
ス時には、粉体の水分は、濾紙４６、濾布４４によって
吸収され、脱水路４０、脱水用パイプ４２を介して排出
される。濾紙４６は通常１ストローク（１回の使用）毎
に巻き取られる。上パンチ３２は、たとえば図示しない
シリンダ等によって上下動（矢印Ｂ方向）され、プレス
工程に応じて下パンチ１４との相対位置が決定される。

【００４３】また、上パンチ３２とダイス２０との間に
は、プレスによって得られた成形体を取り出すための取
り出し機４８が設けられる。図２からよくわかるよう
に、取り出し機４８の下面には、成形体の上面形状に合
致した表面形状を有する保持部５０が形成され、保持部
５０の略中央部には、成形体を吸引し取り出すための吸
引部５２が設けられる。また、取り出し機４８の一端に
は、たとえばケロシンを主成分とする離型剤を噴出する
ための噴出口５４が設けられる。次のプレス工程におい
て下パンチ１４から成形体を容易に取り出せるよう、下
パンチ１４から成形体を取り外した後に、噴出口５４か
ら下パンチ１４の接触面５６（後述）に離型剤が噴出さ
れる。このような取り出し機４８は、水平動（矢印Ｃ方
向）することによって、下パンチ１４の上方に出没可能
となる。

【００４４】このように構成される粉体プレス装置１０
において、注目すべきは下パンチ１４である。

【００４５】図３（ａ）に示すように、下パンチ１４の
上面すなわち粉体と接触する接触面５６は、得ようとす
る成形体の形状に合わせて湾曲状に形成され、接触面５
６の両端部には成形体の面取り用に鍔部５８が立ち上が
って形成される。また、接触面５６には、２つの鍔部５
８間に溝６０が形成される。図３（ｂ）に示すように、
溝６０の隣り合う頂部６２間には、さらに波状の溝６４
が形成される。溝６０の状態は、図４に示す図面代用写
真から明らかとなる。溝６０は図４（ａ）に示すように
形成され、溝６０の頂部６２間の波状の溝６４は、拡大
写真である図４（ｂ）に示すように形成される。

【００４６】このような溝６０は、たとえばボールエン
ドミルを用いたミリング加工によって形成される。加工
時には、ボール状の刃先が円を描きながら直進するよう
にボールエンドミルを回転させながら接触面５６を削っ
ていき、溝６０がたとえば接触面５６の湾曲方向に沿っ
て形成される。

【００４７】溝６０の頂部６２間の距離すなわち溝６０
の間隔Ｗは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、溝６０の深さＤは
０．２μｍ〜１００．０μｍである。

【００４８】ミリング加工では、通常、成形体が弓形形
状のものでは、先端径（半径）３ｍｍまたは５ｍｍのボ
ールエンドミルが用いられ、これらのボールエンドミル
は、間隔Ｗおよび深さＤが上述の範囲に収まるように溝
６０を形成するのに適している。ここで、先端径が５ｍ
ｍを越えるボールエンドミルでは、溝６０の形成時に鍔
部５８に沿って加工できず、鍔部５８をも削ってしまい
その厚みを一定にできない場合があり、その結果、得ら
れた成形体の面取り部が不均一になり、場合によっては
成形体に面取りしていない部分が生じてしまう。また、
先端径が３ｍｍ未満のボールエンドミルでは、作業時間
が長くなり、作業性が悪い。したがって、先端径が５ｍ
ｍを越えるまたは３ｍｍ未満のボールエンドミルは、溝
６０の形成には適さない。なお、平均粒子径が１．０μ
ｍ以下のときには、溝６０の間隔Ｗが０．１ｍｍ〜０．
５ｍｍ、溝の深さＤが０．２μｍ〜１０．０μｍである
ことが好ましい。溝６４の間隔Ｘは、０．５μｍ〜１
０．０μｍ程度に設定される。

【００４９】下パンチ１４の接触面５６の表面粗度はＲ
ａ＝０．０５μｍ〜２５μｍであることが望ましい。表
面粗度にはＪＩＳ規格があり、Ｒａ（μｍ）＝０．０２
５、０．０５、０．１、０．２、０．４、０．８、１．
６、３．２、６．３、１２．５、２５、５０、１００と
規定されているが、Ｒａ＝０．０２５μｍ以下では溝加
工が困難であり、Ｒａ＝５０μｍ以上では成形体にばら
つきが生じ、製品誤差が大きくなり、大量生産に適さな
い。したがって、このような弊害のないＲａ＝０．０５
μｍ〜２５μｍを表面粗度の範囲とする。表面粗度がこ
の範囲内であれば、溝６０に粉体の粒子が入り込み下パ
ンチ１４と成形体との間のすき間をふさぐということは
なく、また、プレスの際、離型剤が溝６０の中に適度に
残り、接触面５６全面に均一に離型剤が分布すると考え
られ、離型性が高まる。なお、平均粒子径が１．０μｍ
以下の場合には、表面粗度はＲａ＝０．１μｍ〜３．２
μｍであることが好ましい。

【００５０】用いられる粉体の平均粒子径は１μｍ以下
であれば効果が顕著となる。これは、一般に、粉体の平
均粒子径が小さくなるほど粘度が向上し、成形体と下パ
ンチ１４の接触面５６との密着性が高まり離型性が悪化
するが、接着面５６に溝６０を形成すれば離型剤を接触
面５６全面に均一に分布でき、離型性が向上すると考え
られるからである。

【００５１】なお、溝６０は、接触面５６の湾曲方向に
垂直にあるいは斜め方向に形成されてもよい。さらに、
溝６０は、接触面５６の端部から中央部に向かって形成
されてもよく、中央部に設けられなくてもよい。

【００５２】ついで、粉体プレス装置１０の動作を、図
５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

【００５３】まず、前回のプレスが終了し、成形体が取
り出し機４８によって取り外され搬送された後は、図５
（ａ）に示すように、下パンチ１４の接触面５６はダイ
ス２０の上面より高い位置にある。ついで、図５（ｂ）
に示すように、ダイス２０が上昇しかつ上パンチ３２す
なわちパンチ部３６が降下すると、パンチ部３６、下パ
ンチ１４、ダイス２０によってキャビティ６６が形成さ
れ、密閉されたキャビティ６６内に、粉体貯蔵部２４内
のスラリー状の粉体６８が粉体投入路２６を通って充填
される。このときのスラリー状の粉体６８には、重量比
５５％〜７５％の濃度の水溶液を用いる。

【００５４】そして、図５（ｃ）に示すように、パンチ
部３６およびダイス２０が降下すると、粉体６８が圧縮
され、スラリー状の粉体６８の水分のみが上パンチ３２
の脱水路４０を通り排出されることによって脱水され、
成形体７０が形成される。なお、磁石を生成するときに
は、磁界中で粉体６８が加圧される。

【００５５】プレス終了後、図５（ｄ）に示すように、
パンチ部３６が上昇すると共にダイス２０が降下する
と、成形体７０がダイス２０上面から露出する。そし
て、取り出し機４８を成形体７０上に導き、取り出し機
４８の吸引部５２による真空吸着によって成形体７０を
保持部５０で保持し、取り出し機４８を水平動させるこ
とによって成形体７０が取り出される。その後、次回の
プレス工程のために下パンチ１４の接触面５６に、成形
体７０との密着を防ぐための離型剤を噴出口５４から噴
出する。

【００５６】このような粉体プレス装置１０によれば、
下パンチ１４の接触面５６には溝６０があるので、離型
剤が適度に下パンチ１４の接触面５６全面に均一に保持
され、かつ接触面５６と成形体７０との間に空気が侵入
し易くなると考えられ、プレスの際に成形体７０と下パ
ンチ１４との接着を防ぐ。このとき、接触面５６に形成
される溝６４に離型剤が入り込むことによって、接触面
５６での離型剤の保持がより一層安定化される。

【００５７】また、図６（ａ）に示すように、下パンチ
１４から成形体７０を取り外すとき上パンチ３２を上方
に移動することによって成形体７０には上からの押圧が
なくなるので、図６（ｂ）に示すように、成形体７０に
はスプリングバック力が働き押し込められていた粒子が
拡がろうとすると考えられ、その結果、図６（ｃ）に示
すように、溝６０と成形体７０との間にずれが生じ成形
体７０が浮き上がる。その際、下パンチ１４と成形体７
０との間に空間ができ、溝６０を介してその空間に空気
が入り込むので、両者の密着が弱まり離型性が向上す
る。したがって、成形体７０の取り出しが容易になり、
成形体７０と下パンチ１４との接着による作業の停止が
ほとんどなり、作業効率が向上する。なお、スプリング
バック力は、溝６０だけではなく溝６４においても働い
ていると考えられる。

【００５８】さらに、接触面５６の少なくとも端部に溝
６０を形成することによって、下パンチ１４と成形体７
０との間に空気がさらに侵入し易くなると考えられ、離
型性がさらに向上する。

【００５９】したがって、図１に示す粉体プレス装置１
０では、離型性が向上するので、取り出し時における成
形体５６の割れ・欠けを少なくでき、歩留まりが向上す
る。また、散水する必要がないので、プレスサイクルの
工程を減らすことができ、プレス１サイクル当たりの生
産時間が短くなるため、生産効率が大幅に向上する。

【００６０】ついで、表１および表２に、粉体プレス装
置１０による実験結果を示す。

【００６１】なお、表１〜表３の結果を得た実験では、
粉体プレス装置としては、１度のプレスによって３２個
の成形体が得られる装置が用いられた。そして、不離型
回数とは、６０ストローク（プレス回数が６０回）当た
りの、下パンチ１４と成形体との密着による装置の停止
回数を示す。

【００６２】表１は粉体６８の平均粒子径に関するデー
タを示し、（ａ）はミリング加工、（ｂ）は旋盤加工に
よって、下パンチ１４の接触面５６を加工した場合を示
す。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１の（ａ）と（ｂ）とを比較してわかる
ように、旋盤加工の場合には平均粒子径が１．０以下の
場合には不離型回数が多くなるのに対して、ミリング加
工の場合には平均粒子径１．０以下の場合であっても不
離型回数は増えない。したがって、ミリング加工によっ
て溝６０を形成すれば、平均粒子径が１．０μｍ以下と
小さい場合であっても離型性を高く保つことができる。

【００６５】表２は、ミリング加工した場合の溝６０の
間隔Ｗおよび深さＤに関するデータを示し、（ａ）は先
端径３ｍｍのボールエンドミル、（ｂ）は先端径５ｍｍ
のボールエンドミルを用いた場合を示す。

【００６６】

【表２】

【００６７】表２の（ａ）および（ｂ）に示す不離型回
数からは、表面粗度Ｒａ＝０．０５μｍ以上の場合であ
れば良好な結果が得られるが、その中でも、※を付した
組み合わせが成形体７０の良品率や生産性の点から好ま
しい。また、平均粒子径が０．８μｍで、表面粗度Ｒａ
＝０．８μｍ、溝６０の深さＤ＝１０．０μｍ、溝６０
の間隔Ｗ＝０．２ｍｍにミリング加工した場合、表面粗
度Ｒａ＝０．１μｍ、溝６０の深さＤ＝０．２μｍ、溝
６０の間隔Ｗ＝０．１ｍｍにミリング加工した場合のい
ずれにおいても、６０ストローク当たりの不離型回数は
０回であった。これらの結果より、溝６０の間隔Ｗは
０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、溝６０の深さＤは０．２μｍ
〜１００．０μｍが好ましい。

【００６８】因みに、上述したように、下パンチ１４を
表面粗度Ｒａ＝０．８μｍに放電加工した場合には６０
ストローク当たり不離型回数は２回、という結果と比較
してもわかるように、下パンチ１４の接触面５６に溝６
０を形成すれば離型性が向上する。

【００６９】ついで、図１および図７を参照して、この
発明の他の実施の形態の粉体プレス装置１０ａを説明す
る。

【００７０】粉体プレス装置１０ａでは、下パンチ１４
の接触面５６には溝が形成されておらず、その代わりに
散水機能を有する点を除いて、粉体プレス装置１０と同
様であるので、その重複する説明は省略する。

【００７１】粉体プレス装置１０ａの下パンチ１４は、
ラッピング、旋盤、放電等の任意の方法によって加工さ
れる。また、取り出し機４８では、図１に一点鎖線で示
しかつ図７からよくわかるように、給水のための給水パ
イプ７２および散水のために引出・収納可能な散水ノズ
ル７４が備えられている。

【００７２】このような粉体プレス装置１０ａの動作に
ついて、図８（ａ）〜（ｄ）、図９（ａ）および（ｂ）
を参照して説明するが、図８（ａ）〜（ｄ）の動作につ
いては、図５（ａ）〜（ｄ）の動作と同様であるので、
重複説明は省略する。

【００７３】粉体プレス装置１０ａの場合には、図８
（ｄ）において成形体７０を下パンチ１４から取り外せ
なければ、図９（ａ）に示すように、取り出し機４８の
散水ノズル７４を引き出して成形体７０の上面を散水す
る。すると、水は成形体７０に浸透して成形体７０の下
面と下パンチ１４の接触面５６との間に引き込まれる。
上述のように散水した後、図９（ｂ）に示すように、
２、３秒後に取り出し機４８によって成形体７０が取り
出される。その後、取り出し機４８を水平動させて下パ
ンチ１４上方から取り除き、噴出口５４から下パンチ１
４の接触面５６に離型剤が噴出される。

【００７４】このような粉体プレス装置１０ａによれ
ば、脱水された成形体７０の上方から散水することによ
って、成形体７０が膨張・変形し、スプリングバック力
が強められ、下パンチ１４から浮き上がり成形体７０と
下パンチ１４との間に隙間を形成して離型しやすくな
る。したがって、取り出し時における成形体７０の割れ
・欠けを少なくすることができるので、製品の歩留まり
が向上し、作業効率が向上する。このとき、成形体７０
と下パンチ１４との間は真空に近い減圧状態になってい
ると考えられ、水の浸透力が大きくなる。したがって、
成形体７０の上方から散水すれば、重力をも利用して水
の浸透を促進でき、成形体７０と下パンチ１４との間に
水が容易に引き込まれ、減圧状態が解除されると考えら
れる。

【００７５】さらに、散布する液体として用いられる水
は成形体７０に浸透しやすいので、成形体７０が下パン
チ１４から離型するまでの所要時間が短くて済む。

【００７６】ついで、粉体プレス装置１０ａによる実験
結果を表３に示す。

【００７７】表３は、ラッピング、旋盤、放電の各加工
方法によって、粉体プレス装置１０ａの下パンチ１４を
加工したときの、「水かけ無し」と「水かけ後」のそれ
ぞれの不離型回数を示す。ここで、ラッピング加工とは
手作業による鏡面加工をいう。旋盤加工とは、回転させ
た工作物に刃を接触させて工作物を切削する方法をい
う。放電加工とは、刃の代わりに放電の際の熱で工作物
を削る方法をいう。

【００７８】

【表３】

【００７９】表３からわかるように、いずれの場合も
「水かけ後」の方が不離型回数が大幅に減少し、離型性
が向上していることがわかる。

【００８０】なお、溝６０を有する下パンチ１４を用い
た粉体プレス装置１０においても、下パンチ１４から成
形体７０を取り外せない場合には、成形体７０に散水し
て成形体７０の離型性を向上させてもよい。

【００８１】また、上述の実施の形態では、下パンチ１
４に成形体７０が付着する場合につて述べたが、これに
限定されず、上パンチ３２に成形体７０が付着する場合
にもこの発明を適用できる。この場合、上パンチ３２す
なわちパンチ部３６の表面に溝が形成され、また、散水
する場合には上パンチ３２に付着した成形体７０に散水
する。

【００８２】さらに、この発明は乾式プレスにも適用可
能である。

【００８３】なお、ミリング加工時には、成形体７０の
形状に応じてボールエンドミルまたはフラットエンドミ
ルが選択的に用いられる。

【００８４】

【発明の効果】この発明によれば、パンチの接触面に溝
を形成することによって、または成形体に散水すること
によって、成形体とパンチとの間の密着性を弱めること
ができ、離型性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す図解図である。

【図２】図１の実施形態の主要部を示す斜視図であり、
下パンチおよびダイスについては斜め上方から、上パン
チおよび取り出し機については斜め下方からそれぞれ見
たときの斜視図である。

【図３】（ａ）は下パンチを示す斜視図であり、（ｂ）
は溝の部分を示す拡大図解図である。

【図４】（ａ）は下パンチの接触面の状態を示す写真で
あり、（ｂ）は溝の部分を拡大した写真である。

【図５】図１の実施形態の動作を示す工程図である。

【図６】成形体のスプリングバック力を説明するための
図解図である。

【図７】この発明の他の実施形態に用いられる取り出し
機を示す斜視図である。

【図８】この発明の他の実施形態の動作を示す工程図で
ある。

【図９】図８の続きの動作を示す工程図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ 粉体プレス装置 １４ 下パンチ ２０ ダイス ３２ 上パンチ ３６ パンチ部 ４８ 取り出し機 ５６ 接触面 ６０ 溝 ６６ キャビティ ６８ 粉体 ７０ 成形体 ７４ 散水ノズル

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上パンチと下パンチとダイスとによって
   形成されるキャビティ内に粉体を充填しプレスすること
   によって成形体を得る粉体プレス装置において、 前記成形体に接触する前記上パンチまたは前記下パンチ
   の少なくともいずれか一方の接触面に溝を有することを
   特徴とする、粉体プレス装置。
2. 【請求項２】 前記溝は前記接触面の少なくとも端部に
   形成される、請求項１に記載の粉体プレス装置。
3. 【請求項３】 前記接触面の表面粗度はＲａ＝０．０５
   μｍ〜２５μｍである、請求項１または２に記載の粉体
   プレス装置。
4. 【請求項４】 前記粉体の平均粒子径は１μｍ以下であ
   る、請求項１ないし３のいずれかに記載の粉体プレス装
   置。
5. 【請求項５】 前記溝の間隔は０．１ｍｍ〜２．０ｍ
   ｍ、前記溝の深さは０．２μｍ〜１００．０μｍであ
   る、請求項１ないし４のいずれかに記載の粉体プレス装
   置。
6. 【請求項６】 前記粉体をプレスして形成され前記上パ
   ンチまたは前記下パンチに付着した前記成形体に液体を
   散布する液体散布手段を含む、請求項１ないし５のいず
   れかに記載の粉体プレス装置。
7. 【請求項７】 上パンチと下パンチとダイスとによって
   形成されるキャビティ内に粉体を充填しプレスすること
   によって成形体を得る粉体プレス装置において、 前記粉体をプレスして形成され前記上パンチまたは前記
   下パンチに付着した前記成形体に液体を散布する液体散
   布手段を備えることを特徴とする、粉体プレス装置。
8. 【請求項８】 前記液体は水である、請求項６または７
   に記載の粉体プレス装置。
9. 【請求項９】 湿式プレスに用いられる、請求項１ない
   し８のいずれかに記載の粉体プレス装置。
10. 【請求項１０】 粉体をプレスして成形体を形成する粉
    体プレス装置に用いられるパンチにおいて、前記成形体
    との接触面に溝を有することを特徴とするパンチ。
11. 【請求項１１】 前記溝は前記接触面の少なくとも端部
    に形成される、請求項１０に記載のパンチ。
12. 【請求項１２】 前記接触面の表面粗度はＲａ＝０．０
    ５μｍ〜２５μｍである、請求項１０または１１に記載
    のパンチ。
13. 【請求項１３】 前記粉体の平均粒子径は１μｍ以下で
    ある、請求項１０ないし１２のいずれかに記載のパン
    チ。
14. 【請求項１４】 前記溝の間隔は０．１ｍｍ〜２．０ｍ
    ｍ、前記溝の深さは０．２μｍ〜１００．０μｍであ
    る、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のパンチ。
15. 【請求項１５】 湿式プレス用の粉体プレス装置に用い
    られる、請求項１０ないし１４のいずれかに記載のパン
    チ。
16. 【請求項１６】 上パンチと下パンチとダイスとによっ
    て形成されるキャビティ内に粉体を充填しプレスするこ
    とによって成形体を形成する第１ステップ、前記上パン
    チまたは前記下パンチに付着した前記成形体に液体を散
    布する第２ステップ、および前記液体を散布した後前記
    成形体をそれが付着している前記上パンチまたは前記下
    パンチから取り外す第３ステップを備える、粉体プレス
    方法。
17. 【請求項１７】 前記液体は水である、請求項１６に記
    載の粉体プレス方法。
18. 【請求項１８】 湿式プレスに用いられる、請求項１６
    または１７に記載の粉体プレス方法。
19. 【請求項１９】 粉体プレス装置に用いられるパンチの
    製造方法において、前記粉体プレス装置によって形成さ
    れる成形体に接触する前記パンチの接触面に溝を形成す
    るステップを備える、パンチの製造方法。
20. 【請求項２０】 前記溝はミリング加工によって形成さ
    れる、請求項１９に記載のパンチの製造方法。
21. 【請求項２１】 湿式プレス用パンチの製造に用いられ
    る、請求項１９または２０に記載のパンチの製造方法。