JP2003025098A - 粉末成形機のフィーダ - Google Patents

粉末成形機のフィーダ

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JP2003025098A
JP2003025098A JP2001210765A JP2001210765A JP2003025098A JP 2003025098 A JP2003025098 A JP 2003025098A JP 2001210765 A JP2001210765 A JP 2001210765A JP 2001210765 A JP2001210765 A JP 2001210765A JP 2003025098 A JP2003025098 A JP 2003025098A
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JP
Japan
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powder
feeder
box
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feeder box
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English (en)
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Katsuhiko Ueda
勝彦 上田
Takeshi Kadokura
健 門倉
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Resonac Corp
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Hitachi Powdered Metals Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30Feeding material to presses
    • B30B15/302Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
    • B30B15/304Feeding 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)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイス面に沿って前後に往復移動し、給粉口
から粉末を供給して、その下方の開口からダイキャビテ
ィ内に粉末を充填する給粉装置において、フィーダボッ
クス内の粉体の密度を均一にし、ダイキャビティに粉末
を均一に充填することができ、しかも、構造が簡単な粉
末フィーダを提供する。 【解決手段】 フィーダボックスに、少なくともフィー
ダボックス内の側壁及びダイス面との間に粉末が流動可
能な隙間を隔てて仕切り部材を設け、前記仕切り部材を
境にしてフィーダボックスの後方の給粉口側に貯粉室、
前方側に充填室を備えたことを特徴とする粉末成形機の
フィーダ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は粉末成形金型に粉末
を充填するためのフィーダに関する。
【0002】
【従来の技術】粉末成形金型に粉末を充填する粉末フィ
ーダは、下方が開口しているフィーダボックスの後方側
の給粉口に、上方に設置した粉末ホッパーからフレキシ
ブルホースを経て粉末を供給した後、フィーダボックス
をダイスの上面に沿ってダイキャビティの上部まで前進
させてダイキャビティに粉末を充填し、後退する際にフ
ィーダボックスの下端面で粉末を擦り切り、必要量の粉
末が充填されるようになっている。 ダイキャビティに
粉末を充填するときには、予めダイキャビティを形成し
ておく方法(落とし込み充填)や、ダイキャビティのな
い状態の金型上にシューボックスを移動した後、キャビ
ティを徐々に形成させて粉末を吸い込む方法(吸い込み
充填)がある。
【0003】このような粉末フィーダを用いて、例え
ば、板状の圧粉体、或いはリング状の圧粉体を成形する
ために粉末を充填すると、ダイキャビティの前後方向や
左右方向の粉末充填量にばらつきを生じことがあり、こ
れを圧縮成形すると密度が不均一な成形体になる。この
ようになる主な原因は、フィーダボックス内にあった粉
体の密度が、粉末供給パイプ附近では粉末の流入によっ
て高くなり、それから離れた場所では比較的低いためで
ある。図7は、フィーダボックス1がダイキャビティ8
の上にある状態を示したもので、(a)は粉末供給パイ
プ6が矢印で示される粉末フィーダの進退方向に平行に
設置されたもの、(b)粉末供給パイプ6が進退方向に
対して斜めに設置されたものである。ダイキャビティ8
がリング状の場合、粉末の充填密度は、(a)では前後
の斜線で示した部分、(b)では上側の斜線で示した部
分が高くなり、成形体の平均密度を7.0g/cm
したとき、斜線部分と他の部分では密度が約0.1〜0.
2g/cm異なる。このような状態を改善する手段と
しては、粉末冶金技術講座4「金属粉の成形」139頁
(日刊工業新聞社 昭和39年8月25日発行)の図3・
40に示されているように、(1)フィーダボックス内
に攪拌羽根(アジテーター)を設けて攪拌するとか、
(2)ダイス面より上方に複数の仕切り縦板を等間隔に
設ける方法がある。また、実公昭59−32568号公
報に記載されているように、(3)フィーダボックス内
のダイス面より上方に水平に網を設けて、ダイキャビテ
ィには網を通過させた粉末を充填させるもの、特開平1
0−58198号公報に記載されているように、(4)
フィーダボックス内にダイキャビティ内に落下すること
がない大きさの複数の鋼球を、遊びがあるように装入
し、粉末の攪拌及び鋼球の隙間を通過した粉末を充填す
るものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの改善手段は、
それぞれ効果があるが、(1)では回転手段があり、粉
末フィーダが大きくなり、耐久性が悪いこと、(2)や
(3)では粉末供給パイプ附近の粉末が依然と多いまま
であるため均質性に劣り、(4)では球によりダイキャ
ビティの入り口部を摩耗させる、等の欠点がある。この
ような従来の技術状態に鑑み、この発明の目的は、フィ
ーダボックス内の粉体の密度が均一であり、ダイキャビ
ティに粉末を均一に充填することができ、かつ構造が簡
単な粉末フィーダを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の粉末成形におけるフィーダは、フィーダボ
ックス内に少なくとも側壁及びダイス面との間に粉末が
流動可能な隙間を形成して仕切り部材を設け、前記仕切
り部材を境にしてシューボックスの後方の給粉口側に貯
粉室、前方側に充填室を備えた構造を特徴とする。この
仕切り部材は、板状、網状、櫛状の何れかであって、フ
ィーダボックスの上壁から垂直に又は給粉口方向に傾斜
して垂下する。また、仕切り部材は、ダイス面との隙間
間隔を調整することができるように昇降可能とし、希望
する位置に固定することができる構造が好ましい形態で
ある。また、フィーダボックスをその進退移動方向に2
個結合して、各フィーダボックスに性質の異なる粉末を
供給する2層充填用の形態、及びこの2層充填用のフイ
ーダを並列に結合して設置し、前方の各フィーダボック
スの貯粉室へ粉末を供給する給粉パイプを、源流のパイ
プから二股に分かれたY字状とし、その源流のパイプを
並列するフィーダボックスの中間に配置し、しかもY字
状の給粉パイプをフィーダの後方側に傾斜して設置した
形態が包含される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図6に基づいて本発
明の形態を説明する。図1は、本発明の粉末フィーダの
構造を示す縦断面図である。フィーダボックス1は、従
来のものの外観と同様である。すなわち、下方が開口
し、前方(図の左側)の上面を成形装置の上パンチ94
と干渉しないように傾斜面とし、後方側の上部からは粉
末ホッパー(図示せず)から粉末7を導く給粉パイプ6
を経由してパイプ状の給粉口2を設ける。フィーダボッ
クス1の内部には、給粉口2に対向するように仕切り部
材3を垂下することにより、給粉口2側に貯粉室4、前
方側に充填室5を形成する。フィーダボックス1は、ア
クチエータ(図示せず)によりダイ91の上面を図面の
左右方向に進退し、図1に示す位置に前進したとき、ダ
イ91、コアロツド93、下パンチ92によって形成さ
れるダイキャビティ8にフィーダボックス1の充填室5
にある粉末7を充填する。
【0007】図2は図1のII−II線における横断面図で
ある。同図に示すように仕切り部材3は、給粉口2に対
向した板状の部材であり、フィーダボックス1の側壁と
に隙間3a、3aを形成し、ダイ91の上面との間に隙
間3bを形成する。仕切り部材3は、給粉口2から流入
する粉末7を堰き止め、貯粉室4内に粉末7を蓄える。
また、隙間3a、3a、3bは、貯粉室4内の粉末7が
充填室5内へ適度に流動するために必要な間隔に設定す
る。鉄粉を主とする通常の粉末7では、隙間3a、3
a、3bは10〜15mm程度である。 充填室5への
粉末の移動は、粉末7の自然流動、或いはフィーダボッ
クス1の振動や揺動でも行われるが、主にはフィーダボ
ックス1が後退(図の右方向)するときに隙間3bから
移動する。充填室5に移動した粉末7は、貯粉室4の下
部にある粉末7が間欠的に順次供給されたものであるか
ら、給粉パイプ6から流入する粉末7の自重や圧力の影
響がなく、粉体密度が安定しているため、ダイキャビテ
ィ8への充填のばらつきを少なくすることができる。
【0008】図3に示すフィーダボックス1は、仕切り
部材3が後方側に傾斜し、粉末7の流入方向に略直角に
対面させたもので、フィーダボックス1の大きさや粉末
7の性質等に応じて、このような構成にすることもでき
る。また、仕切り部材3は、フィーダボックス1の上壁
を貫通し上下に移動可能とし、固定部3cに設けたナッ
ト(図示せず)等を用いて所定位置に固定できる構造と
する。この場合、仕切り部材3の上下の移動によって、
ダイ面との隙間3bの間隔を調整して、充填室5の粉末
7の高さを変更することができる。充填室5内の粉末7
の高さ(深さ)は、ダイキャビティ8の深さとほぼ同じ
か、あるいは1.5倍程度とする。粉末を深くしてもよ
いが、フィーダボックス1を高くする必要があり、粉末
充填を完了して、フィーダボックス1を後退させ、上パ
ンチ94を下降するときに、フィーダボックス1と上パ
ンチ94とが干渉しやすい状態になるため、成形装置の
構造によって制約される。
【0009】仕切り部材3は、板状に限らず、前記の作
用をするような隙間をもつ網状や櫛状のものにすること
ができる。また、上述の本発明の粉末フィーダには、粉
末の充填性を向上させるために通気口を設けたり、吸気
手段、或いは振動付与手段を付設してもよい。
【0010】次に、図4及び図5に示す粉末フィーダ
は、前記のフィーダボックス1を移動方向に2個直列に
結合した構造のものである。フィーダボックス1aとフ
ィーダボックス1bには、異なる性質の粉末7a、7b
を供給し、ダイキャビティ8に粉末を2層に積層するた
めに用いる。例えば、1層が低級材料、2層目が耐摩耗
性の高い高級材料とされる内燃機関のバルブシート等の
製造に適用される。後方側のフィーダボックス1aは、
前記と同様な構造である。前方側のフィーダボックス1
bが、後方側のフィーダボックス1aと異なる点は、給
粉口2bは貯粉室42の中心から偏った位置にあり、給
粉パイプ6は、ダイキャビティ8に降下する上パンチ9
4と干渉しないように斜め方向から進入している。ま
た、仕切り部材32も給粉口2bの粉末流入方向に対面
するように傾いて設けられている。仕切り部材32の作
用は前述のものと同様である。
【0011】粉末の充填方法は、下パンチ92を上昇さ
せ、ダイキャビティ8を形成していない状態で、粉末フ
ィーダを前進(図の左方向)させ、後方のフィーダボッ
クス1aの充填室51をダイキャビティ8を覆う位置で
停止させ、下パンチ92を所定量だけ下降させて粉末7
aを充填する。次いで、粉末フィーダを後退させ(図の
右方向に移動)、フィーダボックス1bの充填室52を
ダイキャビティ8を覆う位置で停止させ、下パンチ92
を所定量だけ下降させて粉末7bを充填する。粉末フィ
ーダを更に後退させる最中に、上パンチ94が下降し始
め、フィーダボックス1bの下端面で充填された粉末7
bは擦り切られ、充填が完了する。
【0012】図6は、前記の図4に示した粉末フィーダ
を並列に結合したもので、成形金型にダイキャビティを
2個(8a、8b)設けて、成形能率を高めた粉末成形
装置に用いられるものである。前方の各フィーダボック
ス1b、1dの貯粉室4b、4dへ粉末7を供給する給
粉パイプ6b、6dは、後方側に傾斜して、並列した粉
末フィーダの境界である両フィーダの中間に向かってV
字状に集束し、粉末ホッパーから導かれた1本の給粉パ
イプに導通してY字状となっている。これによって、給
粉パイプ6b、6dが下降してくる上パンチ94と干渉
することを防止する。粉末充填の手順及び仕切り部材3
1、32、33、34の作用および効果は、前記と同様
である。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、フィーダボック
ス内を貯粉室と充填室に分ける仕切り部材をダイ面及び
フィーダボックスの内側面とに粉末が流動する隙間を開
けて設けた構造としたことにより、構造が簡単であると
ともに、充填室に蓄えられた粉体密度のばらつきの少な
い粉末をダイキャビティに充填するため、密度のばらつ
きの少ない圧粉体及び焼結製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】粉末フィーダの構造を示す縦断面図である。
【図2】図1のII−II線における粉末フィーダの横断面
である。
【図3】粉末フィーダの仕切り部材の別の態様を示す縦
断面図である。
【図4】二つのフィーダボックスを連結した粉末フィー
ダの構造を示す縦断面図である。
【図5】図4のV−V線における粉末フィーダの横断面
図である。
【図6】四つのフィーダボックスを連結した構造の粉末
フィーダの横断面図である。
【図7】従来のフィーダの横断面図である。
【符号の説明】
1、1a〜1d フィーダボックス 2、2a〜2d 給粉口 3、31〜34 仕切り部材 3a、3b 隙間 3c 固定部 4、41、42、4a〜4d 貯粉室 5、51、52、5a〜5d 充填室 6、6b、6d 給粉パイプ 7、7a、7b 粉末 8、8a、8b ダイキャビティ 91 ダイ 92 下パンチ 93 コアロッド 94 上パンチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイス面に沿って前後に往復移動する、
    下方が開口したフィーダボックスの内部に、給粉口から
    粉末を供給して、その下方の開口からダイキャビティ内
    に粉末を充填する給粉装置において、 前記フィーダボックスには、少なくともフィーダボック
    ス内の側壁及びダイス面との間に粉末が流動可能な隙間
    を形成して仕切り部材を設け、前記仕切り部材を境にし
    てフィーダボックスの後方の給粉口側に貯粉室、前方側
    に充填室を備えていることを特徴とする粉末成形機のフ
    ィーダ。
  2. 【請求項2】 仕切り部材が板状、網状、櫛状の何れか
    よりなり、しかもフィーダボックスの上壁から垂直に又
    は給粉口方向に傾斜して垂下している請求項1に記載の
    粉末成形機のフィーダ。
  3. 【請求項3】 フィーダボックスに設けた仕切り部材を
    昇降可能とし、ダイス面との隙間間隔を調整することが
    できる請求項1又は請求項2に記載の粉末成形機のフィ
    ーダ。
  4. 【請求項4】 二つのフィーダボックスをフィーダの移
    動方向に結合し、各フィーダボックスに性質の異なる粉
    末を供給可能にした2層充填用の請求項1から3の何れ
    かに記載の粉末成形機のフィーダ。
  5. 【請求項5】 二つのフィーダボックスをフィーダの移
    動方向に結合した請求項4に記載の2層充填用フィーダ
    を並列して設置し、前方の各フィーダボックスの貯粉室
    へ粉末を供給する給粉パイプを、源流のパイプから二股
    に分かれたY字状とし、また源流のパイプを並列するフ
    ィーダボックスの中間に配置し、しかも給粉パイプを後
    方側に傾斜している請求項1から3の何れかに記載の粉
    末成形機のフィーダ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007038272A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Toyota Motor Corp 粉末投入方法
JP2007075837A (ja) * 2005-09-12 2007-03-29 Tdk Corp 粉末供給装置及び粉末供給方法
JP2010142863A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 粉末フィーダ
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