JP2000326100A - 傾斜面を有する圧粉体の成形方法 - Google Patents
傾斜面を有する圧粉体の成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲面や上下方向の両方に傾斜面を有する圧粉
体であっても、常に、均一な密度に成形して品質を向上
できるようにする。 【解決手段】 傾斜面５ａ，５ｂを有する圧粉体５を成
形する場合、上下パンチ３，２が前記傾斜面に対応して
それぞれ軸方向に複数に分割されたパンチ群からなり、
該パンチ群を形成している分割パンチの各々を進退可能
とした成形金型装置を用い、ダイ孔１ａに挿入される下
パンチ群の各分割パンチ２１〜２３をそれぞれ移動し、
分割パンチ毎に異なる粉末収容用の容積Ｐ１，Ｐ2，Ｐ3
を持つキャビティＰを形成する工程１、キャビティＰに
粉末を充填する工程２、上パンチ群を下降し、ダイ孔１
ａの上部を塞ぎ充填粉末を閉じ込める工程３、上下パン
チ群の対向した分割パンチ同士をそれぞれ相対的に軸方
向へ移動し、当該分割パンチ同士の間の粉末部分を圧粉
体の形成部位毎に適正な圧縮量となるよう調整する工程
４、上下パンチ群により粉末を所定圧縮成形する工程
５、圧縮操作を解除し、圧粉体５をダイ孔１ａから取り
出す工程６、を経るようにした。
体であっても、常に、均一な密度に成形して品質を向上
できるようにする。 【解決手段】 傾斜面５ａ，５ｂを有する圧粉体５を成
形する場合、上下パンチ３，２が前記傾斜面に対応して
それぞれ軸方向に複数に分割されたパンチ群からなり、
該パンチ群を形成している分割パンチの各々を進退可能
とした成形金型装置を用い、ダイ孔１ａに挿入される下
パンチ群の各分割パンチ２１〜２３をそれぞれ移動し、
分割パンチ毎に異なる粉末収容用の容積Ｐ１，Ｐ2，Ｐ3
を持つキャビティＰを形成する工程１、キャビティＰに
粉末を充填する工程２、上パンチ群を下降し、ダイ孔１
ａの上部を塞ぎ充填粉末を閉じ込める工程３、上下パン
チ群の対向した分割パンチ同士をそれぞれ相対的に軸方
向へ移動し、当該分割パンチ同士の間の粉末部分を圧粉
体の形成部位毎に適正な圧縮量となるよう調整する工程
４、上下パンチ群により粉末を所定圧縮成形する工程
５、圧縮操作を解除し、圧粉体５をダイ孔１ａから取り
出す工程６、を経るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧粉体の成形方
法に関し、特に対象圧粉体が蒲鉾形状や半球形状ないし
は独楽のように上下方向の少なくとも一方に曲面または
テーパー部等の傾斜面を有する圧粉体、又は、ボウル形
状や茶碗形状のように上下方向の両方に傾斜面を有する
圧粉体の成形方法に関するものである。
法に関し、特に対象圧粉体が蒲鉾形状や半球形状ないし
は独楽のように上下方向の少なくとも一方に曲面または
テーパー部等の傾斜面を有する圧粉体、又は、ボウル形
状や茶碗形状のように上下方向の両方に傾斜面を有する
圧粉体の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、曲面またはテーパー部等の傾斜
面を有する圧粉体（以下、これらを傾斜面を有する圧粉
体という）を成形する場合、その形状が単純（曲面の場
合では曲率が平面に近い）なものであれば、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、ダイ孔３０ａ付きダイ３
０及び上下パンチ３５，３６とを有した成形金型装置を
用い、下パンチ３６上に形成されるキャビティｐに粉末
を充填し、上下パンチ３５，３６により圧縮するという
成形方法が採られる。
面を有する圧粉体（以下、これらを傾斜面を有する圧粉
体という）を成形する場合、その形状が単純（曲面の場
合では曲率が平面に近い）なものであれば、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、ダイ孔３０ａ付きダイ３
０及び上下パンチ３５，３６とを有した成形金型装置を
用い、下パンチ３６上に形成されるキャビティｐに粉末
を充填し、上下パンチ３５，３６により圧縮するという
成形方法が採られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
傾斜面を有する圧粉体では、圧粉体の高さ方向の厚みま
たは充填粉末の厚みが部位によって異なり、充填した粉
末の圧縮量が部位によって変わるので、密度の均一な成
形体を得ることが難しい。これは、傾斜面の凹や凸が大
きくなるほど、また、傾斜面を上下方向の両側に有して
いる場合に顕著となり、要求品質を満足できなくなる。
傾斜面を有する圧粉体では、圧粉体の高さ方向の厚みま
たは充填粉末の厚みが部位によって異なり、充填した粉
末の圧縮量が部位によって変わるので、密度の均一な成
形体を得ることが難しい。これは、傾斜面の凹や凸が大
きくなるほど、また、傾斜面を上下方向の両側に有して
いる場合に顕著となり、要求品質を満足できなくなる。
【０００４】この発明は上記背景に鑑み開発されたもの
である。その目的は、凹や凸の大きな傾斜面や上下方向
の両方に傾斜面を有する圧粉体であっても、常に、均一
な密度に成形して品質を向上できるようにすることにあ
る。他の目的は以下の内容説明の中で順次明らかにして
行く。
である。その目的は、凹や凸の大きな傾斜面や上下方向
の両方に傾斜面を有する圧粉体であっても、常に、均一
な密度に成形して品質を向上できるようにすることにあ
る。他の目的は以下の内容説明の中で順次明らかにして
行く。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成されるた
めこの発明は、図１及び図２に例示される如く、蒲鉾形
状や半球形状のように上下方向の少なくとも一方に傾斜
面を有する圧粉体を成形する場合、ダイ孔付きダイ及び
上下パンチを有し、前記上下パンチが前記傾斜面に対応
してそれぞれ軸方向に複数に分割されたパンチ群からな
り、かつ前記パンチ群を形成している分割パンチの各々
を進退可能とした成形金型装置を用い、前記ダイ孔に挿
入される下パンチ群の各分割パンチをそれぞれ移動し、
各分割パンチの上に分割パンチ毎に異なる粉末収容用の
容積を持つキャビティを形成する工程１、前記キャビテ
ィに粉末充填手段により粉末を充填する工程２、前記下
パンチ群に対向した上パンチ群を下降し、ダイ孔の上部
を塞ぎ、充填粉末をキャビティ内に閉じ込める工程３、
前記上下パンチ群の対向した分割パンチ同士をそれぞれ
相対的に軸方向へ移動し、当該分割パンチ同士の間の粉
末部分を圧粉体の形成部位毎に適正な圧縮量となるよう
調整する工程４、前記上下パンチ群により粉末を所定圧
縮して圧粉体を成形する工程５、前記圧縮操作を解除
し、前記圧粉体をダイ孔から取り出す工程６、以上の工
程１〜６を経ることを特徴としているものである。
めこの発明は、図１及び図２に例示される如く、蒲鉾形
状や半球形状のように上下方向の少なくとも一方に傾斜
面を有する圧粉体を成形する場合、ダイ孔付きダイ及び
上下パンチを有し、前記上下パンチが前記傾斜面に対応
してそれぞれ軸方向に複数に分割されたパンチ群からな
り、かつ前記パンチ群を形成している分割パンチの各々
を進退可能とした成形金型装置を用い、前記ダイ孔に挿
入される下パンチ群の各分割パンチをそれぞれ移動し、
各分割パンチの上に分割パンチ毎に異なる粉末収容用の
容積を持つキャビティを形成する工程１、前記キャビテ
ィに粉末充填手段により粉末を充填する工程２、前記下
パンチ群に対向した上パンチ群を下降し、ダイ孔の上部
を塞ぎ、充填粉末をキャビティ内に閉じ込める工程３、
前記上下パンチ群の対向した分割パンチ同士をそれぞれ
相対的に軸方向へ移動し、当該分割パンチ同士の間の粉
末部分を圧粉体の形成部位毎に適正な圧縮量となるよう
調整する工程４、前記上下パンチ群により粉末を所定圧
縮して圧粉体を成形する工程５、前記圧縮操作を解除
し、前記圧粉体をダイ孔から取り出す工程６、以上の工
程１〜６を経ることを特徴としているものである。
【０００６】この発明方法によれば、上下パンチが複数
に分割され各々を進退可能としており、工程５の圧縮成
形の前の段階つまり、工程２の粉末充填及び工程３のキ
ャビティ閉じ状態の後、工程４により、上下パンチ群の
対向した各分割パンチ同士をそれぞれ移動して目的の圧
粉体に合わせて厚みが異なる形成部位毎に必要量の充填
状態に粉末を動かして調整し、圧粉体の形成部位毎に適
正な圧縮量を確保するようにしたものである。このた
め、この発明で得られる圧粉体は、全体が均一な密度と
なり、凹や凸の大きな傾斜面を有する圧粉体形態でも要
求品質を満たすことができる。ここで、特に、工程４で
は、工程３でキャビティ内に閉じこめた粉末を圧粉体の
形成部位毎に適正な圧縮量となるよう、上下パンチ群の
対向した各分割パンチ同士を軸方向へそれぞれ移動して
調整するものであるが、この場合、充填粉末を密度比が
７０％程度まで圧縮しても、工程５の最終的な成形段階
の圧縮で隣り合う中間圧粉体同士が結合し成形可能なこ
とが判明しており、密度比が７０％程度まで仮圧縮を伴
う態様であってもよい。
に分割され各々を進退可能としており、工程５の圧縮成
形の前の段階つまり、工程２の粉末充填及び工程３のキ
ャビティ閉じ状態の後、工程４により、上下パンチ群の
対向した各分割パンチ同士をそれぞれ移動して目的の圧
粉体に合わせて厚みが異なる形成部位毎に必要量の充填
状態に粉末を動かして調整し、圧粉体の形成部位毎に適
正な圧縮量を確保するようにしたものである。このた
め、この発明で得られる圧粉体は、全体が均一な密度と
なり、凹や凸の大きな傾斜面を有する圧粉体形態でも要
求品質を満たすことができる。ここで、特に、工程４で
は、工程３でキャビティ内に閉じこめた粉末を圧粉体の
形成部位毎に適正な圧縮量となるよう、上下パンチ群の
対向した各分割パンチ同士を軸方向へそれぞれ移動して
調整するものであるが、この場合、充填粉末を密度比が
７０％程度まで圧縮しても、工程５の最終的な成形段階
の圧縮で隣り合う中間圧粉体同士が結合し成形可能なこ
とが判明しており、密度比が７０％程度まで仮圧縮を伴
う態様であってもよい。
【０００７】以上の発明構造では次のようにすることが
より好ましい。第１に、前記軸方向に分割された上下パ
ンチ群で形成される加圧面は、一方が凹状で、他方が凸
状のパンチ群を用いることである。これは、図３に例示
される如く、上下方向の両方に傾斜面を有する圧粉体の
場合に好適な形態である。第２に、前記分割パンチの加
圧面は、図４（ｂ）に例示される如く、傾斜面に形成さ
れると共に、該傾斜面と隣の分割パンチの側面とで形成
される角度が鋭角となる側の傾斜面縁部に設けられて軸
方向と略直角の方向となる平面部を有していることであ
る。これは、分割パンチが傾斜面の加圧面となる態様に
おいて、そのパンチ傾斜面と隣の分割パンチの側面とで
形成される角度が図４（ａ）の如く鋭角となり場合、該
鋭角な部分では分割パンチを相対的に移動（トランスフ
ァ）する過程で充填した粉末がパンチ間に引き込まれ易
くなり、成形される圧粉体に部分的なカケが起きたり、
パンチ破損の虞がある。そのような虞は、分割パンチの
傾斜面縁部を軸方向と略直角な平面部に形成することに
より、簡易で有効な対策となる。
より好ましい。第１に、前記軸方向に分割された上下パ
ンチ群で形成される加圧面は、一方が凹状で、他方が凸
状のパンチ群を用いることである。これは、図３に例示
される如く、上下方向の両方に傾斜面を有する圧粉体の
場合に好適な形態である。第２に、前記分割パンチの加
圧面は、図４（ｂ）に例示される如く、傾斜面に形成さ
れると共に、該傾斜面と隣の分割パンチの側面とで形成
される角度が鋭角となる側の傾斜面縁部に設けられて軸
方向と略直角の方向となる平面部を有していることであ
る。これは、分割パンチが傾斜面の加圧面となる態様に
おいて、そのパンチ傾斜面と隣の分割パンチの側面とで
形成される角度が図４（ａ）の如く鋭角となり場合、該
鋭角な部分では分割パンチを相対的に移動（トランスフ
ァ）する過程で充填した粉末がパンチ間に引き込まれ易
くなり、成形される圧粉体に部分的なカケが起きたり、
パンチ破損の虞がある。そのような虞は、分割パンチの
傾斜面縁部を軸方向と略直角な平面部に形成することに
より、簡易で有効な対策となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明方法を実施の形態
により更に説明する。図１（ａ）、（ｂ）及び図２
（ａ）、（ｂ）は、図２（ｃ）の半球状の圧粉体の成形
方法を、各工程別における成形金型装置の態様と共に模
式的に示している。
により更に説明する。図１（ａ）、（ｂ）及び図２
（ａ）、（ｂ）は、図２（ｃ）の半球状の圧粉体の成形
方法を、各工程別における成形金型装置の態様と共に模
式的に示している。
【０００９】使用される成形金型装置は、ダイ孔１ａ付
きのダイ本体１と、ダイ孔１ａに嵌合している下パンチ
２及び下パンチ２の軸線上に配置された上パンチ３とを
備え、加圧手段である上下パンチ２，３が共に軸方向に
複数に分割されたパンチ群から構成されている。すなわ
ち、下パンチ２のパンチ群は、ダイ孔１ａに嵌合する筒
状の下第１分割パンチ２１と、下第１分割パンチ２１の
筒内に嵌合した筒状の下第２分割パンチ２２と、下第２
分割パンチ２２の筒内に嵌合した柱状の下第３分割パン
チ２３とからなる。これら各分割パンチ２１〜２３は、
駆動機構により各々が進退可能に設けられている。各分
割パンチ２１〜２３の上端面つまり加圧面２１ａ，２２
ａ，２３ａはそれぞれ傾斜面としての曲面に形成されて
おり、各分割パンチが相対的に移動されて所定の位置に
揃えたときに、図２（ｂ）の如く下へ窪んだ凹状の半球
面を形成する。これに対し、上パンチ３のパンチ群は、
ダイ孔１ａに嵌合する筒状の上第１分割パンチ３１と、
上第１分割パンチ３１の筒内に嵌合した筒状の上第２分
割パンチ３２と、上第２分割パンチ３２の筒内に嵌合し
た柱状の上第３分割パンチ３３とからなる。これら各分
割パンチ３１〜３３は、下パンチ２のパンチ群に対応し
た直径寸法に分割され、駆動機構により各々が進退可能
に設けられている。各分割パンチ３１〜３３の下端面つ
まり加圧面３１ａ，３２ａ，３３ａはそれぞれ平面に形
成されている。
きのダイ本体１と、ダイ孔１ａに嵌合している下パンチ
２及び下パンチ２の軸線上に配置された上パンチ３とを
備え、加圧手段である上下パンチ２，３が共に軸方向に
複数に分割されたパンチ群から構成されている。すなわ
ち、下パンチ２のパンチ群は、ダイ孔１ａに嵌合する筒
状の下第１分割パンチ２１と、下第１分割パンチ２１の
筒内に嵌合した筒状の下第２分割パンチ２２と、下第２
分割パンチ２２の筒内に嵌合した柱状の下第３分割パン
チ２３とからなる。これら各分割パンチ２１〜２３は、
駆動機構により各々が進退可能に設けられている。各分
割パンチ２１〜２３の上端面つまり加圧面２１ａ，２２
ａ，２３ａはそれぞれ傾斜面としての曲面に形成されて
おり、各分割パンチが相対的に移動されて所定の位置に
揃えたときに、図２（ｂ）の如く下へ窪んだ凹状の半球
面を形成する。これに対し、上パンチ３のパンチ群は、
ダイ孔１ａに嵌合する筒状の上第１分割パンチ３１と、
上第１分割パンチ３１の筒内に嵌合した筒状の上第２分
割パンチ３２と、上第２分割パンチ３２の筒内に嵌合し
た柱状の上第３分割パンチ３３とからなる。これら各分
割パンチ３１〜３３は、下パンチ２のパンチ群に対応し
た直径寸法に分割され、駆動機構により各々が進退可能
に設けられている。各分割パンチ３１〜３３の下端面つ
まり加圧面３１ａ，３２ａ，３３ａはそれぞれ平面に形
成されている。
【００１０】図１（ａ）は粉末充填を完了した状態の成
形金型装置の縦断面を示している。ここに至るまでに
は、まず、下パンチ群の各分割パンチ２１〜２３がダイ
孔１ａに嵌合し相対的に移動されて、各加圧面２１ａ〜
２３ａ上に分割パンチ毎に異なる粉末収容用の容積Ｐ
1，Ｐ2，Ｐ3を持つキャビティＰが形成される（工程
１）。すなわち、下第１分割パンチ２１は圧粉体の周囲
部分における必要密度を得るのに必要な粉末を収容する
容積Ｐ1を形成する位置、下第２分割パンチ２２は同様
に圧粉体の径中間部分に対応した必要な容積Ｐ2を形成
する位置、下第３分割パンチ２３は同様に圧粉体の中心
部分に対応した必要な容積Ｐ3を形成する位置にセット
される。その後、キャビティＰには粉末がダイ１上に沿
って移動される粉末充填手段である粉末フイーダにて充
填される（工程２）。充填された粉末表面は、該粉末フ
イーダによりダイ１上面と面一になるよう平面にすり切
られている。
形金型装置の縦断面を示している。ここに至るまでに
は、まず、下パンチ群の各分割パンチ２１〜２３がダイ
孔１ａに嵌合し相対的に移動されて、各加圧面２１ａ〜
２３ａ上に分割パンチ毎に異なる粉末収容用の容積Ｐ
1，Ｐ2，Ｐ3を持つキャビティＰが形成される（工程
１）。すなわち、下第１分割パンチ２１は圧粉体の周囲
部分における必要密度を得るのに必要な粉末を収容する
容積Ｐ1を形成する位置、下第２分割パンチ２２は同様
に圧粉体の径中間部分に対応した必要な容積Ｐ2を形成
する位置、下第３分割パンチ２３は同様に圧粉体の中心
部分に対応した必要な容積Ｐ3を形成する位置にセット
される。その後、キャビティＰには粉末がダイ１上に沿
って移動される粉末充填手段である粉末フイーダにて充
填される（工程２）。充填された粉末表面は、該粉末フ
イーダによりダイ１上面と面一になるよう平面にすり切
られている。
【００１１】図１（ｂ）は上パンチ３のパンチ群をダイ
１まで下降した状態の成形金型装置の縦断面を示してい
る（工程３）。このときは、上パンチ３の各分割パンチ
３１〜３３が加圧面３１ａ〜３３ａを揃えた状態で下降
される。キャビティＰに充填された粉末は、その下降さ
れた上パンチ３により閉じ込められている。図２（ａ）
は対向した上下パンチ２，３の各パンチ群を相対的に軸
方向へ移動させた状態の成形金型装置の縦断面を示して
いる（工程４）。この例では、下第１分割パンチ２１と
上第１分割パンチ３１との間に形成される容積、下第２
分割パンチ２２と上第２分割パンチ３２との間に形成さ
れる容積、下第３分割パンチ２３と上第３分割パンチ３
３との間に形成される容積は縮小せずに、つまり対応箇
所にある粉末部分を圧縮せずに（工程２の容積Ｐ1，Ｐ
2，Ｐ3を維持し）上下の対向した各分割パンチが各部位
毎に軸方向へそれぞれ移動されている。
１まで下降した状態の成形金型装置の縦断面を示してい
る（工程３）。このときは、上パンチ３の各分割パンチ
３１〜３３が加圧面３１ａ〜３３ａを揃えた状態で下降
される。キャビティＰに充填された粉末は、その下降さ
れた上パンチ３により閉じ込められている。図２（ａ）
は対向した上下パンチ２，３の各パンチ群を相対的に軸
方向へ移動させた状態の成形金型装置の縦断面を示して
いる（工程４）。この例では、下第１分割パンチ２１と
上第１分割パンチ３１との間に形成される容積、下第２
分割パンチ２２と上第２分割パンチ３２との間に形成さ
れる容積、下第３分割パンチ２３と上第３分割パンチ３
３との間に形成される容積は縮小せずに、つまり対応箇
所にある粉末部分を圧縮せずに（工程２の容積Ｐ1，Ｐ
2，Ｐ3を維持し）上下の対向した各分割パンチが各部位
毎に軸方向へそれぞれ移動されている。
【００１２】図２（ｂ）は上下パンチ２，３により粉末
を所定量圧縮して、圧粉体を造形した状態の成形金型装
置の縦断面を示している（工程５）。造形された圧粉体
４は、工程４において圧粉体に合わせて厚みが異なる形
成部位毎に必要量の充填状態に粉末を動かし、圧粉体の
形成部位毎に適正な圧縮量となっているため、各部位の
成形密度が均一なものとなっている。この後、上パンチ
３のパンチ群による圧縮を解除して、成形された圧粉成
４を取り出すことになる（工程６）。この取り出しは、
図２（ｂ）の状態からダイ１だけ下降させるか、ダイ１
が固定の場合は下パンチ２のパンチ群を軸上方向へ上昇
させることになる。図２（ｃ）はそのようにして成形さ
れた曲面４ａを軸方向の一方に有する圧粉体４を示して
いる。
を所定量圧縮して、圧粉体を造形した状態の成形金型装
置の縦断面を示している（工程５）。造形された圧粉体
４は、工程４において圧粉体に合わせて厚みが異なる形
成部位毎に必要量の充填状態に粉末を動かし、圧粉体の
形成部位毎に適正な圧縮量となっているため、各部位の
成形密度が均一なものとなっている。この後、上パンチ
３のパンチ群による圧縮を解除して、成形された圧粉成
４を取り出すことになる（工程６）。この取り出しは、
図２（ｂ）の状態からダイ１だけ下降させるか、ダイ１
が固定の場合は下パンチ２のパンチ群を軸上方向へ上昇
させることになる。図２（ｃ）はそのようにして成形さ
れた曲面４ａを軸方向の一方に有する圧粉体４を示して
いる。
【００１３】次に、ボウル状の圧粉体、すなわち上下方
向の両方に傾斜面としての曲面を有する圧粉体の形態例
を図３により説明する。なお、図３において、図１のも
のと対応する部材及び部位に同じ符号を付けている。ま
た、図３（ａ）は図１（ｂ）に、図３（ｂ）は図２
（ａ）に、図３（ｃ）は図２（ｂ）にそれぞれ対応した
状態での成形金型装置の縦断面を示している。この形態
では、成形金型装置が上記形態と基本的に同じくしてい
るが、加圧手段である上下パンチ２，３のうち、上パン
チ３の各パンチ群を構成している各分割パンチ３１〜３
３の上端面つまり加圧面３１ａ，３２ａ，３３ａがそれ
ぞれ曲面（傾斜面と同じ）に形成されて、各分割パンチ
３１〜３３がそれぞれ移動されて所定の位置に揃えたと
きに、図３（（ｃ）の如く上へ窪んだ凸状の半球面を形
成するようになっている。
向の両方に傾斜面としての曲面を有する圧粉体の形態例
を図３により説明する。なお、図３において、図１のも
のと対応する部材及び部位に同じ符号を付けている。ま
た、図３（ａ）は図１（ｂ）に、図３（ｂ）は図２
（ａ）に、図３（ｃ）は図２（ｂ）にそれぞれ対応した
状態での成形金型装置の縦断面を示している。この形態
では、成形金型装置が上記形態と基本的に同じくしてい
るが、加圧手段である上下パンチ２，３のうち、上パン
チ３の各パンチ群を構成している各分割パンチ３１〜３
３の上端面つまり加圧面３１ａ，３２ａ，３３ａがそれ
ぞれ曲面（傾斜面と同じ）に形成されて、各分割パンチ
３１〜３３がそれぞれ移動されて所定の位置に揃えたと
きに、図３（（ｃ）の如く上へ窪んだ凸状の半球面を形
成するようになっている。
【００１４】図３（ａ）は粉末充填後に、上パンチ３の
パンチ群をダイ１まで下降した状態である（工程３）。
ここに至るまでには、下パンチ群の各分割パンチ２１〜
２３がダイ孔１ａに嵌合し相対的に移動されて、各加圧
面２１ａ〜２３ａ上に分割パンチ毎に異なる粉末収容用
の容積Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3を持つキャビティＰを形成する
（工程１）。すなわち、下第１分割パンチ２１は圧粉体
の周囲部分における必要密度を得るのに必要な粉末を収
容する容積Ｐ1を形成する位置、下第２分割パンチ２２
は同様に圧粉体の径中間部分に対応した必要な容積Ｐ2
を形成する位置、下第３分割パンチ２３は同様に圧粉体
の中心部分に対応した必要な容積Ｐ3を形成する位置に
セットされる。そして、キャビティＰには粉末がダイ１
上に沿って移動される粉末フイーダにて充填される（工
程２）。その後、上パンチ３のパンチ群は、各分割パン
チ３１〜３３が加圧面３１ａ〜３３ａの先端を揃えた状
態で下降され、図３（ａ）の如くキャビティＰに充填さ
れた粉末を閉じ込める。
パンチ群をダイ１まで下降した状態である（工程３）。
ここに至るまでには、下パンチ群の各分割パンチ２１〜
２３がダイ孔１ａに嵌合し相対的に移動されて、各加圧
面２１ａ〜２３ａ上に分割パンチ毎に異なる粉末収容用
の容積Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3を持つキャビティＰを形成する
（工程１）。すなわち、下第１分割パンチ２１は圧粉体
の周囲部分における必要密度を得るのに必要な粉末を収
容する容積Ｐ1を形成する位置、下第２分割パンチ２２
は同様に圧粉体の径中間部分に対応した必要な容積Ｐ2
を形成する位置、下第３分割パンチ２３は同様に圧粉体
の中心部分に対応した必要な容積Ｐ3を形成する位置に
セットされる。そして、キャビティＰには粉末がダイ１
上に沿って移動される粉末フイーダにて充填される（工
程２）。その後、上パンチ３のパンチ群は、各分割パン
チ３１〜３３が加圧面３１ａ〜３３ａの先端を揃えた状
態で下降され、図３（ａ）の如くキャビティＰに充填さ
れた粉末を閉じ込める。
【００１５】図３（ｂ）は対向した上下パンチ２，３の
各パンチ群を相対的に軸方向へ移動させた状態である
（工程４）。この例では、対象の圧粉体が厚さ的に中心
部と周囲部分とで余り差がないことから、図２（ａ）に
比べ圧粉体の断面形状に近似したものとなっている。ま
た、下第１分割パンチ２１と上第１分割パンチ３１との
間に形成される容積、下第２分割パンチ２２と上第２分
割パンチ３２との間に形成される容積、下第３分割パン
チ２３と上第３分割パンチ３３との間に形成される容積
は多少縮小（工程２の容積Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3よりも少し小
さく）、つまり対応箇所にある粉末部分を仮圧縮すべく
上下の対向した分割パンチがそれぞれ移動されている。
このような仮圧縮では、密度比が７０％程度であれば、
工程５の最終的な成形段階の圧縮で隣り合う中間圧粉体
同士が結合される。鉄粉末の例では、５．５ｇ／ｃｃで
密度比７１％となるので、この程度の仮圧縮であれば、
圧粉体の成形に支障をきたすことはない。
各パンチ群を相対的に軸方向へ移動させた状態である
（工程４）。この例では、対象の圧粉体が厚さ的に中心
部と周囲部分とで余り差がないことから、図２（ａ）に
比べ圧粉体の断面形状に近似したものとなっている。ま
た、下第１分割パンチ２１と上第１分割パンチ３１との
間に形成される容積、下第２分割パンチ２２と上第２分
割パンチ３２との間に形成される容積、下第３分割パン
チ２３と上第３分割パンチ３３との間に形成される容積
は多少縮小（工程２の容積Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3よりも少し小
さく）、つまり対応箇所にある粉末部分を仮圧縮すべく
上下の対向した分割パンチがそれぞれ移動されている。
このような仮圧縮では、密度比が７０％程度であれば、
工程５の最終的な成形段階の圧縮で隣り合う中間圧粉体
同士が結合される。鉄粉末の例では、５．５ｇ／ｃｃで
密度比７１％となるので、この程度の仮圧縮であれば、
圧粉体の成形に支障をきたすことはない。
【００１６】図３（ｃ）は上下パンチ２，３により粉末
を所定量圧縮して、圧粉体を造形した状態である（工程
５）。造形された圧粉体５は、工程４においてキャビテ
ィＰに閉じこめた粉末を圧粉体の形成部位毎に適正な圧
縮量となるよう、上下パンチ群の対向した各分割パンチ
同士を軸方向へそれぞれ移動して調整していることか
ら、各部位の成形密度が均一なものとなっている。この
後、上パンチ３のパンチ群による圧縮を解除して、成形
された圧粉成５を取り出す（工程６）。図３（ｄ）はこ
のようにして成形された上下に傾斜面である曲面５ａ，
５ｂを有する圧粉体５を示している。
、
を所定量圧縮して、圧粉体を造形した状態である（工程
５）。造形された圧粉体５は、工程４においてキャビテ
ィＰに閉じこめた粉末を圧粉体の形成部位毎に適正な圧
縮量となるよう、上下パンチ群の対向した各分割パンチ
同士を軸方向へそれぞれ移動して調整していることか
ら、各部位の成形密度が均一なものとなっている。この
後、上パンチ３のパンチ群による圧縮を解除して、成形
された圧粉成５を取り出す（工程６）。図３（ｄ）はこ
のようにして成形された上下に傾斜面である曲面５ａ，
５ｂを有する圧粉体５を示している。
、
【００１７】以上、２つの形態例で述べたように、本発
明方法では、上下方向の少なくとも一方に傾斜面として
の曲面を有する圧粉体の成形において、上下パンチ２，
３を軸方向に複数分割して、圧粉体の形成する部位の圧
縮量に応じ、対向した上下パンチ群の分割パンチをそれ
ぞれ移動することを要部としている。この態様では、例
えば、図３の上第１分割パンチ３１と上第２分割パンチ
３２の例で説明すると、分割パンチ３１，３２同士を相
対的に移動すると、図４（ａ）に示したような、隣り合
う分割パンチ同士で形成される角度が鋭角となる部分６
で、充填された粉末がパンチ間に引き込まれ、パンチ作
動が悪くなったり、圧粉体に部分的なカケ発生やパンチ
破損の虞がある。そこで、対策としては、図４（ｂ）に
示したように、分割パンチ３２の加圧面３２ａを形成し
ている曲面縁部（又は、傾斜面縁部）に軸方向と直角の
方向の平面部３２ｂを形成すると、その平面部３２ｂで
粉末の引き込みを効率的に防ぐことができる。このよう
な、粉末の巻き込みは、使用される粉末の粒度構成によ
り左右されるが、略直角な方向の平面部の長さＬとし
て、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とすればより確実に
防ぐことができる。また、前記平面部３２ｂは、圧粉体
の表面に凹溝を造形するので、長さＬをできるだけ短く
することが望ましい。
明方法では、上下方向の少なくとも一方に傾斜面として
の曲面を有する圧粉体の成形において、上下パンチ２，
３を軸方向に複数分割して、圧粉体の形成する部位の圧
縮量に応じ、対向した上下パンチ群の分割パンチをそれ
ぞれ移動することを要部としている。この態様では、例
えば、図３の上第１分割パンチ３１と上第２分割パンチ
３２の例で説明すると、分割パンチ３１，３２同士を相
対的に移動すると、図４（ａ）に示したような、隣り合
う分割パンチ同士で形成される角度が鋭角となる部分６
で、充填された粉末がパンチ間に引き込まれ、パンチ作
動が悪くなったり、圧粉体に部分的なカケ発生やパンチ
破損の虞がある。そこで、対策としては、図４（ｂ）に
示したように、分割パンチ３２の加圧面３２ａを形成し
ている曲面縁部（又は、傾斜面縁部）に軸方向と直角の
方向の平面部３２ｂを形成すると、その平面部３２ｂで
粉末の引き込みを効率的に防ぐことができる。このよう
な、粉末の巻き込みは、使用される粉末の粒度構成によ
り左右されるが、略直角な方向の平面部の長さＬとし
て、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とすればより確実に
防ぐことができる。また、前記平面部３２ｂは、圧粉体
の表面に凹溝を造形するので、長さＬをできるだけ短く
することが望ましい。
【００１８】また、この発明は以上の形態に限られず、
例えば、コップ形状のような深物の圧粉体、又は、多段
パンチを用いる必要のある歯車部付き圧粉体等を成形す
る際にも有効となる。その一例として、図５には歯付き
プーリーの成形状態を成形金型装置の縦断面にて示して
いる。この成形金型装置は、ダイ孔１ａ付きのダイ本体
１と、加圧手段である下パンチ２及び上パンチ３と、圧
粉体の中心孔を形成するコアロッド６とを備えている。
上パンチ３のパンチ群は、圧粉体の内側を形成するもの
として上第１分割パンチ３１〜上第３分割パンチ３３の
３種で構成されている。また、下パンチ２のパンチ群
は、圧粉体のプーリー歯部及び外縁部を形成する下第１
分割パンチ２１と、圧粉体の外周曲面部を形成する下第
２分割パンチ２２及び下第３分割パンチ２３と、圧粉体
の下端面を形成する下第４分割パンチ２４との４種のパ
ンチで構成されている。そして、この形態でも、上記し
た各工程１〜６を経ることにより、傾斜面７ａを一部に
有した歯車部付き圧粉体７が各部位の成形密度を均一な
ものとして形成される。このように、この発明では、コ
ップ形状のような深物の圧粉体、又は、中心孔を持つ圧
粉体であっても適用可能であり、また、上下パンチのパ
ンチ群を幾つに分割するかという点も対象となる圧粉体
に応じて任意に決めることができるものである。
例えば、コップ形状のような深物の圧粉体、又は、多段
パンチを用いる必要のある歯車部付き圧粉体等を成形す
る際にも有効となる。その一例として、図５には歯付き
プーリーの成形状態を成形金型装置の縦断面にて示して
いる。この成形金型装置は、ダイ孔１ａ付きのダイ本体
１と、加圧手段である下パンチ２及び上パンチ３と、圧
粉体の中心孔を形成するコアロッド６とを備えている。
上パンチ３のパンチ群は、圧粉体の内側を形成するもの
として上第１分割パンチ３１〜上第３分割パンチ３３の
３種で構成されている。また、下パンチ２のパンチ群
は、圧粉体のプーリー歯部及び外縁部を形成する下第１
分割パンチ２１と、圧粉体の外周曲面部を形成する下第
２分割パンチ２２及び下第３分割パンチ２３と、圧粉体
の下端面を形成する下第４分割パンチ２４との４種のパ
ンチで構成されている。そして、この形態でも、上記し
た各工程１〜６を経ることにより、傾斜面７ａを一部に
有した歯車部付き圧粉体７が各部位の成形密度を均一な
ものとして形成される。このように、この発明では、コ
ップ形状のような深物の圧粉体、又は、中心孔を持つ圧
粉体であっても適用可能であり、また、上下パンチのパ
ンチ群を幾つに分割するかという点も対象となる圧粉体
に応じて任意に決めることができるものである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の傾斜面
を有する圧粉体の成形方法にあっては、圧粉体の形成部
位毎に適正な圧縮量を確保することから、圧粉体が凹の
窪みや凸の出っ張りの大きな傾斜面や上下方向の両方に
傾斜面を有するものであっても、常に、均一な密度に成
形して品質を向上できる。これにより、粉末成形の対象
品を拡大して粉末成形の利点を付与可能にする。
を有する圧粉体の成形方法にあっては、圧粉体の形成部
位毎に適正な圧縮量を確保することから、圧粉体が凹の
窪みや凸の出っ張りの大きな傾斜面や上下方向の両方に
傾斜面を有するものであっても、常に、均一な密度に成
形して品質を向上できる。これにより、粉末成形の対象
品を拡大して粉末成形の利点を付与可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の形態例を主な工程別に示す装置縦
断面図である。
断面図である。
【図２】図１と同様な装置及び圧粉体の縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明方法の他の形態例を主な工程別に示す装
置及び圧粉体の縦断面図である。
置及び圧粉体の縦断面図である。
【図４】本発明を適用する場合に好適な分割パンチの要
部の断面図である。
部の断面図である。
【図５】本発明方法の他の適用例を示す装置及び圧粉体
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図６】従来方法を説明するための図である。
１はダイ １ａはダイ孔 ２は下パンチ又はそのパンチ群 ３は上パンチ又はそのパンチ群 ４，５，７は圧粉体 ４ａ，５ａ，５ｂ，７ａは曲面（又は傾斜面） ６はコアロッド ２１〜２４は下パンチ群を構成している分割パンチ ３１〜３３は上パンチ群を構成している分割パンチ ３２ｂは平面部
Claims (3)
- 【請求項１】 上下方向の少なくとも一方に傾斜面を有
する圧粉体を成形する場合、ダイ孔付きダイ及び上下パ
ンチを有し、前記上下パンチが前記傾斜面に対応してそ
れぞれ軸方向に複数に分割されたパンチ群からなり、か
つ前記パンチ群を形成している分割パンチの各々を進退
可能とした成形金型装置を用い、 前記ダイ孔に挿入される下パンチ群の各分割パンチをそ
れぞれ移動し、各分割パンチの上に分割パンチ毎に異な
る粉末収容用の容積を持つキャビティを形成する工程
１、 前記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、 前記下パンチ群に対向した上パンチ群を下降し、ダイ孔
の上部を塞ぎ、充填粉末をキャビティ内に閉じ込める工
程３、 前記上下パンチ群の対向した分割パンチ同士をそれぞれ
相対的に軸方向へ移動し、当該分割パンチ同士の間の粉
末部分を圧粉体の形成部位毎に適正な圧縮量となるよう
調整する工程４、 前記上下パンチ群により粉末を所定圧縮して圧粉体を成
形する工程５、 前記圧縮操作を解除し、前記圧粉体をダイ孔から取り出
す工程６、 以上の工程１〜６を経ることを特徴とする傾斜面を有す
る圧粉体の成形方法。 - 【請求項２】 前記軸方向に分割された上下パンチ群で
形成される加圧面は、一方が凹状で、他方が凸状のパン
チ群を用いることを特徴とする請求項１に記載の傾斜面
を有する圧粉体の成形方法。 - 【請求項３】 前記分割パンチの加圧面は、傾斜面に形
成されると共に、該傾斜面と隣の分割パンチの側面とで
形成される角度が鋭角となる側の傾斜面縁部に設けられ
て軸方向と略直角となる平面部を有していることを特徴
とする請求項１に記載の傾斜面を有する圧粉体の成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139373A JP2000326100A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 傾斜面を有する圧粉体の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139373A JP2000326100A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 傾斜面を有する圧粉体の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326100A true JP2000326100A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15243823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11139373A Pending JP2000326100A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 傾斜面を有する圧粉体の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000326100A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1228856A2 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-07 | Aktiebolaget SKF | Powder compacting tool |
| JP2009148813A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd | 粉末成形金型とそれで成形した焼結部品 |
| JP2010007132A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 偏肉形状部品の圧粉体成形方法および圧粉体成形金型装置 |
| WO2015140228A1 (de) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh | PRESSE ZUM HERSTELLEN MAßHALTIGER GRÜNLINGE UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN |
| CN104972115A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 信越化学工业株式会社 | 用于制备稀土烧结磁体的方法 |
| EP3015196A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-04 | Seco Tools AB | A device for manufacturing a cutting insert green body and a method of compacting powder into a cutting insert green body by means of said device |
| JP6380614B1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-08-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置 |
| WO2018221497A1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11139373A patent/JP2000326100A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2018221497A1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置 |
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| CN110709193A (zh) * | 2017-05-29 | 2020-01-17 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
| CN110709193B (zh) * | 2017-05-29 | 2022-03-15 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
| CN114535575A (zh) * | 2017-05-29 | 2022-05-27 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
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| CN114535575B (zh) * | 2017-05-29 | 2024-04-26 | 三菱综合材料株式会社 | 切削刀片用压坯的粉末成型压制方法及粉末成型压制装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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