JP2002239793A - 粉末成形方法及びその装置 - Google Patents
粉末成形方法及びその装置Info
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- JP2002239793A JP2002239793A JP2001042250A JP2001042250A JP2002239793A JP 2002239793 A JP2002239793 A JP 2002239793A JP 2001042250 A JP2001042250 A JP 2001042250A JP 2001042250 A JP2001042250 A JP 2001042250A JP 2002239793 A JP2002239793 A JP 2002239793A
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- molding apparatus
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/30—Feeding material to presses
- B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
- B30B15/304—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses by using feed frames or shoes with relative movement with regard to the mould or moulds
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形速度を向上すると共に、層境界面での粉
末の混じりを防止することができる二層成形方法及びそ
の装置を提供することにある。 【解決手段】 加圧成形した製品を取り出す抜き出し工
程と第1のフィーダーにより第一層目の粉末を充填する
第一層目充填工程と充填した第一層目を仮押しシリンダ
ーで仮押しする仮押し工程と第2のフィーダーにより第
二層目の粉末を充填する第二層目充填工程と前記充填さ
れた第一層目の金属と第二層目の金属を加圧する加圧工
程とから構成されたので、成形速度を向上すると共に、
層境界面での粉末の混じりを防止することができる。
末の混じりを防止することができる二層成形方法及びそ
の装置を提供することにある。 【解決手段】 加圧成形した製品を取り出す抜き出し工
程と第1のフィーダーにより第一層目の粉末を充填する
第一層目充填工程と充填した第一層目を仮押しシリンダ
ーで仮押しする仮押し工程と第2のフィーダーにより第
二層目の粉末を充填する第二層目充填工程と前記充填さ
れた第一層目の金属と第二層目の金属を加圧する加圧工
程とから構成されたので、成形速度を向上すると共に、
層境界面での粉末の混じりを防止することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉末冶金に於ける
型内に充填した粉末を圧縮成形する成形方法、特に二種
類の粉末を圧縮成形する二層成形方法及びこれを実行す
るための成形装置に関するものである。
型内に充填した粉末を圧縮成形する成形方法、特に二種
類の粉末を圧縮成形する二層成形方法及びこれを実行す
るための成形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、粉末冶金における二層成形は、
使用環境の非常に厳しい、高温、高荷重、高頻度等の条
件で使用される製品、例えば、エンジン用のバルブシー
ト等の生産に広く採用されている。つまり、高温、高荷
重等に耐える必要のある部分にのみ、高価な材料を使用
し、それ以外の部分には、安価な材料を使用して、生産
コストの削減、貴重な資源の有効利用を図るものであ
る。
使用環境の非常に厳しい、高温、高荷重、高頻度等の条
件で使用される製品、例えば、エンジン用のバルブシー
ト等の生産に広く採用されている。つまり、高温、高荷
重等に耐える必要のある部分にのみ、高価な材料を使用
し、それ以外の部分には、安価な材料を使用して、生産
コストの削減、貴重な資源の有効利用を図るものであ
る。
【0003】図9〜図14は、従来の二層成形に使用さ
れていた粉末成形装置の動作を示す説明図である。ここ
で、従来の二層成形装置について説明する。図9は、成
形した製品を抜き出す状態を示す断面図である。ダイ1
が下降して、加圧成形された製品2が抜き出される。こ
の時、一層目粉末収納部3aと二層目粉末収納部3bを
有したフィーダー3はダイ1の位置から後退している。
れていた粉末成形装置の動作を示す説明図である。ここ
で、従来の二層成形装置について説明する。図9は、成
形した製品を抜き出す状態を示す断面図である。ダイ1
が下降して、加圧成形された製品2が抜き出される。こ
の時、一層目粉末収納部3aと二層目粉末収納部3bを
有したフィーダー3はダイ1の位置から後退している。
【0004】図10では、フィーダー3が前進して、成
形された製品2前に押し出す。この時フィーダー3の一
層目粉末収納部3aがダイ1の真上に位置しているが、
ダイ1は下降したままであり粉末の充填はされない。図
11では、ダイ1が上昇して一層目粉末収納部3aから
一層目粉末が吸い込み法により充填される。充填量は、
ダイ1の上昇量によって決定される。
形された製品2前に押し出す。この時フィーダー3の一
層目粉末収納部3aがダイ1の真上に位置しているが、
ダイ1は下降したままであり粉末の充填はされない。図
11では、ダイ1が上昇して一層目粉末収納部3aから
一層目粉末が吸い込み法により充填される。充填量は、
ダイ1の上昇量によって決定される。
【0005】図12では、フィーダー3が一層目粉末収
納部3aと二層目粉末収納部3bの中間位置まで後退
し、ダイ1が二層目粉末を充填する分だけ上昇する。図
13では、フィーダー3がさらに後退して、二層目粉末
収納部3bから二層目粉末を充填する。図14では、フ
ィーダー3が完全に後退した後、上パンチ4が下降して
一層目粉末と二層目粉末を合わせて加圧して成形する。
納部3aと二層目粉末収納部3bの中間位置まで後退
し、ダイ1が二層目粉末を充填する分だけ上昇する。図
13では、フィーダー3がさらに後退して、二層目粉末
収納部3bから二層目粉末を充填する。図14では、フ
ィーダー3が完全に後退した後、上パンチ4が下降して
一層目粉末と二層目粉末を合わせて加圧して成形する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の粉末成
形装置では、以下のような問題点を有していた。先ず、
1つのフィーダー3内に一層目粉末収納部3aと二層目
粉末収納部3bを有しており、2種類の粉末が充填され
ているために、フィーダー3の移動ストロークが長くな
ると共に、成形に時間がかかり生産性が悪かった。ま
た、成形品の形状が限定されてしまうと云う欠点が存在
した。更に、一層目粉末の上にそのまま二層目の粉末を
充填するために、一層目と二層目の粉末の境界が乱れ、
粉末が入り交じる可能性が存在した。更にまた、一層目
と二層目の粉末の境界が乱れる虞があるために、製品の
安全性の面から高価な材料の使用量を一定以値以下に減
少させることができなかった。
形装置では、以下のような問題点を有していた。先ず、
1つのフィーダー3内に一層目粉末収納部3aと二層目
粉末収納部3bを有しており、2種類の粉末が充填され
ているために、フィーダー3の移動ストロークが長くな
ると共に、成形に時間がかかり生産性が悪かった。ま
た、成形品の形状が限定されてしまうと云う欠点が存在
した。更に、一層目粉末の上にそのまま二層目の粉末を
充填するために、一層目と二層目の粉末の境界が乱れ、
粉末が入り交じる可能性が存在した。更にまた、一層目
と二層目の粉末の境界が乱れる虞があるために、製品の
安全性の面から高価な材料の使用量を一定以値以下に減
少させることができなかった。
【0007】そこで本発明の目的は、上記した従来の欠
点を改良するべく、フィーダーの移動ストロークを短く
して、成形速度を増大すると共に、一層目粉末と二層目
粉末の境界の乱れをなくして高価材料の使用量を極限ま
で減らすことのできる粉末成形方法及びその装置を提供
することにある。
点を改良するべく、フィーダーの移動ストロークを短く
して、成形速度を増大すると共に、一層目粉末と二層目
粉末の境界の乱れをなくして高価材料の使用量を極限ま
で減らすことのできる粉末成形方法及びその装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、基本的に以下に記載されたような構成を採用
するものである。すなわち本発明に係る第1の態様とし
ては、加圧成形した製品を取り出す抜き出し工程と、第
1のフィーダーにより第一層目の粉末を充填する第一層
目充填工程と、充填した第一層目を仮押しシリンダーで
仮押しする仮押し工程と、第2のフィーダーにより第二
層目の粉末を充填する第二層目充填工程と、前記充填さ
れた第一層目の金属と第二層目の金属を加圧する加圧工
程とから構成されたことを特徴とするものである。
するため、基本的に以下に記載されたような構成を採用
するものである。すなわち本発明に係る第1の態様とし
ては、加圧成形した製品を取り出す抜き出し工程と、第
1のフィーダーにより第一層目の粉末を充填する第一層
目充填工程と、充填した第一層目を仮押しシリンダーで
仮押しする仮押し工程と、第2のフィーダーにより第二
層目の粉末を充填する第二層目充填工程と、前記充填さ
れた第一層目の金属と第二層目の金属を加圧する加圧工
程とから構成されたことを特徴とするものである。
【0009】また、本発明に係る第2の態様としては、
上下方向に駆動される上パンチと、該上パンチが嵌挿さ
れるダイと、第1層目を充填する第1のフィーダーと、
第2層目を充填する第2のフィーダーと、充填された第
一層目の粉末を仮押しする仮押し機構とを備えたことを
特徴とするものである。
上下方向に駆動される上パンチと、該上パンチが嵌挿さ
れるダイと、第1層目を充填する第1のフィーダーと、
第2層目を充填する第2のフィーダーと、充填された第
一層目の粉末を仮押しする仮押し機構とを備えたことを
特徴とするものである。
【0010】また、第1のフィーダーは、機械式に駆動
される構成としてもよい。また、第2のフィーダーは、
機械式に駆動される構成としてもよい。
される構成としてもよい。また、第2のフィーダーは、
機械式に駆動される構成としてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る粉末成形方
法の一具体例を粉末成形装置を参照しながら詳細に説明
する。
法の一具体例を粉末成形装置を参照しながら詳細に説明
する。
【0012】図1〜図7は、本発明の一実施例に係る粉
末成形装置の動作を示す説明図である。先ず、抜き出し
工程では、図1に示すようにダイ10が下降して加圧成
形された製品11が抜き出される。この時、一層目とな
る粉末を収納した第1のフィーダー12は後退してい
る。
末成形装置の動作を示す説明図である。先ず、抜き出し
工程では、図1に示すようにダイ10が下降して加圧成
形された製品11が抜き出される。この時、一層目とな
る粉末を収納した第1のフィーダー12は後退してい
る。
【0013】次に、第一層目充填工程では、第1のフィ
ーダー12がダイ10の真上まで前進する。第1のフィ
ーダー12は、機械式、例えばカム等で駆動される。そ
の後、図2に示すようにダイ10が上昇して、第1のフ
ィーダー12から吸い込み法により第一層目の粉末を充
填する。また、前進した第1のフィーダー12は、先端
で製品11を前に押し出す。更に、充填動作終了後、図
3に示すように第1のフィーダー12が後退する。
ーダー12がダイ10の真上まで前進する。第1のフィ
ーダー12は、機械式、例えばカム等で駆動される。そ
の後、図2に示すようにダイ10が上昇して、第1のフ
ィーダー12から吸い込み法により第一層目の粉末を充
填する。また、前進した第1のフィーダー12は、先端
で製品11を前に押し出す。更に、充填動作終了後、図
3に示すように第1のフィーダー12が後退する。
【0014】次に、仮押し工程では、図4に示すように
仮押しシリンダー13により上下方向に駆動される仮押
パンチ14を備えた仮押し装置15が側方より移動して
来る。また、ここでダイ10は、第二層目分上昇する。
移動して来た仮押し装置15は、図5に示すように充填
した第一層目を仮押しシリンダー13で仮押パンチ14
を下降させて仮押しする。この仮押し工程によって、第
一層目の粉末密度が増すと共に、次に充填する第二層目
との境界を明確にすることができる。また、第一層目と
第二層目との境界線の形状も自由に設定することができ
る。更に、仮押し装置15と対向して第2のフィーダー
16が移動可能に配置されている。
仮押しシリンダー13により上下方向に駆動される仮押
パンチ14を備えた仮押し装置15が側方より移動して
来る。また、ここでダイ10は、第二層目分上昇する。
移動して来た仮押し装置15は、図5に示すように充填
した第一層目を仮押しシリンダー13で仮押パンチ14
を下降させて仮押しする。この仮押し工程によって、第
一層目の粉末密度が増すと共に、次に充填する第二層目
との境界を明確にすることができる。また、第一層目と
第二層目との境界線の形状も自由に設定することができ
る。更に、仮押し装置15と対向して第2のフィーダー
16が移動可能に配置されている。
【0015】第二層目充填工程では、仮押し装置15が
後退した後、図6に示すように第2のフィーダー16が
ダイ10の真上に移動し、第一層目の上に第二層目の粉
末を充填する。第2のフィーダー16は、機械式、例え
ばカム等で駆動される。
後退した後、図6に示すように第2のフィーダー16が
ダイ10の真上に移動し、第一層目の上に第二層目の粉
末を充填する。第2のフィーダー16は、機械式、例え
ばカム等で駆動される。
【0016】加圧工程では、図7に示すように第2のフ
ィーダー16が後退後、上パンチ17が下降して、充填
された第一層目の金属と第二層目の金属を加圧成形す
る。
ィーダー16が後退後、上パンチ17が下降して、充填
された第一層目の金属と第二層目の金属を加圧成形す
る。
【0017】図8(a)〜(f)は、本発明の粉末成形
装置に於ける動作を説明する要部拡大断面図である。図
8(a)は、図1に対応するもので、ダイ10が下降し
て成形された製品11が抜き出された状態を示す。
装置に於ける動作を説明する要部拡大断面図である。図
8(a)は、図1に対応するもので、ダイ10が下降し
て成形された製品11が抜き出された状態を示す。
【0018】図8(b)は、第1のフィーダーが前進す
ると共に、ダイ10が上昇して第一層目が充填された状
態を示すものである。図2に対応するものである。ま
た、図8(c)は、ダイ10が第二層分上昇すると共
に、仮押し装置15が前進した状態を示すもので、図4
に対応している。
ると共に、ダイ10が上昇して第一層目が充填された状
態を示すものである。図2に対応するものである。ま
た、図8(c)は、ダイ10が第二層分上昇すると共
に、仮押し装置15が前進した状態を示すもので、図4
に対応している。
【0019】図8(d)は、仮押し装置15の仮押パン
チ14が下降して、第一層目を仮押しする状態を示すも
のであり、図5に対応する。また、図8(e)は、仮押
し装置15が後退後、第2のフィーダー16が前進し
て、第二層目を充填する状態を示すもので、図6に対応
する。
チ14が下降して、第一層目を仮押しする状態を示すも
のであり、図5に対応する。また、図8(e)は、仮押
し装置15が後退後、第2のフィーダー16が前進し
て、第二層目を充填する状態を示すもので、図6に対応
する。
【0020】図8(f)は、第2のフィーダー16が後
退後、上パンチ17が下降して第1層目と第2層目の粉
末をプレスして成形する。図7に対応するものである。
退後、上パンチ17が下降して第1層目と第2層目の粉
末をプレスして成形する。図7に対応するものである。
【0021】尚、本発明は以上の実施例に限ることなく
本発明の技術思想に基づいて種々の設計変更が可能であ
る。
本発明の技術思想に基づいて種々の設計変更が可能であ
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。第一の効果は、各々のフィーダース
トロークを最小にすることができ、成形速度を向上する
ことができる。理由は、第1層目と第2層目用にフィー
ダーを分離し、独立した動作が可能となった為である。
下の効果を奏する。第一の効果は、各々のフィーダース
トロークを最小にすることができ、成形速度を向上する
ことができる。理由は、第1層目と第2層目用にフィー
ダーを分離し、独立した動作が可能となった為である。
【0023】第二の効果は、成形品の形状に限定が無
く、どのような形状であっても成形することができる。
理由は、第1層目を充填後に仮押しして粉末を固めてか
ら、第2層目を充填するからである。
く、どのような形状であっても成形することができる。
理由は、第1層目を充填後に仮押しして粉末を固めてか
ら、第2層目を充填するからである。
【0024】第三の効果は、第1層目と第2層目の境界
線がはっきりして、粉末が混じることがなくなった。理
由は、第1層目を充填後に仮押ししてから、第2層目を
充填するからである。
線がはっきりして、粉末が混じることがなくなった。理
由は、第1層目を充填後に仮押ししてから、第2層目を
充填するからである。
【0025】第四の効果は、第1層目の表面形状を任意
に変更し、必要な個所のみに高価な材料を配置すること
ができる。これにより、高価な材料の使用量を極限まで
削減することができ、コストダウンを達成することがで
きる。理由は、第1層目と第2層目用のフィーダーを別
々に文離し、独立した動作が可能となった為である。ま
た、第1層目を充填後に仮押しし、固めてから第2層目
の粉末を充填するからである。
に変更し、必要な個所のみに高価な材料を配置すること
ができる。これにより、高価な材料の使用量を極限まで
削減することができ、コストダウンを達成することがで
きる。理由は、第1層目と第2層目用のフィーダーを別
々に文離し、独立した動作が可能となった為である。ま
た、第1層目を充填後に仮押しし、固めてから第2層目
の粉末を充填するからである。
【図1】 本発明の一実施例に係る粉末成形装置の動作
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図2】 同粉末成形装置に於ける第1層目フィーダー
が粉末を充填する場合の動作説明図である。
が粉末を充填する場合の動作説明図である。
【図3】 同粉末成形装置に於ける第1層目フィーダー
が後退した状態を示す説明図である。
が後退した状態を示す説明図である。
【図4】 同粉末成形装置に於ける仮押し装置がダイの
上まで前進した状態を示す説明図である。
上まで前進した状態を示す説明図である。
【図5】 同粉末成形装置に於ける仮押し動作が完了し
た状態を示す説明図である。
た状態を示す説明図である。
【図6】 同粉末成形装置に於いて第2層目フィーダー
が前進して粉末を充填する場合を示す説明図である。
が前進して粉末を充填する場合を示す説明図である。
【図7】 同粉末成形装置に於いて上パンチが下降して
加圧する場合を示す説明図である。
加圧する場合を示す説明図である。
【図8】(a)〜(f)は、本発明の粉末成形装置に於
ける各動作を説明する要部拡大断面図である。
ける各動作を説明する要部拡大断面図である。
【図9】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図であ
る。
る。
【図10】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図11】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図12】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図13】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図14】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【符号の説明】 10 ダイ 11 製品 12 第1のフィーダー 13 仮押しシリンダー 14 仮押パンチ 15 仮押し装置 16 第2のフィーダー 17 上パンチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年8月10日(2001.8.1
0)
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る粉末成形装置の動作
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図2】 同粉末成形装置に於ける第1層目フィーダー
が粉末を充填する場合の動作説明図である。
が粉末を充填する場合の動作説明図である。
【図3】 同粉末成形装置に於ける第1層目フィーダー
が後退した状態を示す説明図である。
が後退した状態を示す説明図である。
【図4】 同粉末成形装置に於ける仮押し装置がダイの
上まで前進した状態を示す説明図である。
上まで前進した状態を示す説明図である。
【図5】 同粉末成形装置に於ける仮押し動作が完了し
た状態を示す説明図である。
た状態を示す説明図である。
【図6】 同粉末成形装置に於いて第2層目フィーダー
が前進して粉末を充填する場合を示す説明図である。
が前進して粉末を充填する場合を示す説明図である。
【図7】 同粉末成形装置に於いて上パンチが下降して
加圧する場合を示す説明図である。
加圧する場合を示す説明図である。
【図8】(a)〜(f)は、本発明の粉末成形装置に於
ける各動作を説明する要部拡大断面図である。
ける各動作を説明する要部拡大断面図である。
【図9】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図であ
る。
る。
【図10】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図11】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図12】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図13】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図14】 従来の粉末成形装置の動作を示す説明図で
ある。
ある。
【符号の説明】 10 ダイ 11 製品 12 第1のフィーダー 13 仮押しシリンダー 14 仮押パンチ 15 仮押し装置 16 第2のフィーダー 17 上パンチ
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 月村 利彦 北海道空知郡南幌町西町4−6−6 Fターム(参考) 4K018 CA14
Claims (4)
- 【請求項1】 加圧成形した製品を取り出す抜き出し工
程と、第1のフィーダーにより第一層目の粉末を充填す
る第一層目充填工程と、充填した第一層目を仮押しシリ
ンダーで仮押しする仮押し工程と、第2のフィーダーに
より第二層目の粉末を充填する第二層目充填工程と、前
記充填された第一層目の金属と第二層目の金属を加圧す
る加圧工程とから構成されたことを特徴とする粉末成形
方法。 - 【請求項2】 上下方向に駆動される上パンチと、該上
パンチが嵌挿されるダイと、第1層目を充填する第1の
フィーダーと、第2層目を充填する第2のフィーダー
と、充填された第一層目の粉末を仮押しする仮押し機構
とを備えたことを特徴とする粉末成形装置。 - 【請求項3】 前記第1のフィーダーは、機械式に駆動
されることを特徴とする請求項2に記載の粉末成形装
置。 - 【請求項4】 前記第2のフィーダーは、機械式に駆動
されることを特徴とする請求項2に記載の粉末成形装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001042250A JP2002239793A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 粉末成形方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001042250A JP2002239793A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 粉末成形方法及びその装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004003494U Continuation JP3105989U (ja) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | 粉末成形装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002239793A true JP2002239793A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18904576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001042250A Pending JP2002239793A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 粉末成形方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002239793A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2001
- 2001-02-19 JP JP2001042250A patent/JP2002239793A/ja active Pending
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