JP2004181487A

JP2004181487A - 異形品の成形方法及び成形金型

Info

Publication number: JP2004181487A
Application number: JP2002351128A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Morita; 正森田; Masao Ikoshi; 正夫井越
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】異形品であっても、かじり現象が発生することなく高精度に形成することができると共に、量産化を実現すること。
【解決手段】キャビティ２０が点対称位置に形成されている。即ち、ダイ１１には、キャビティ２０が水平面上で軸心Ｏを中心として１８０度回転した位置に対向して二箇所設けられ、コアロッド１２とこれと当接している上パンチ１４とが下降して金属粉末が圧縮されることで、二個の異形品が同時に成形されるようになっている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属粉末をキャビティ内に圧縮して成形品を形成する成形方法及び成形金型に係り、特に、成形品として非対称形状の異形品を形成するのに好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細な金属粉末を所望形状に圧縮成形するために用いる成形金型は、ダイのキャビティ内に金属粉末を充填した後、キャビティ内の金属粉末を下パンチと上パンチとで圧縮することで成形品を成形する。成形品としては、一般には、対称形状に形成されるが、場合によっては、図５に示すように、非対称形状をなす異形品１を形成することがある。
【０００３】
この異形品１は、概略的に筒状体が半分に縦割りされた形状をなしており、その外壁１ａの内側に内方に突出する凸部１ｂが設けられている。そして、このような異形品１を成形する成形金型にあっては、図６に示すように、ダイ２のキャビティ内に金属粉末Ｋが充填された後、図７に示す矢印方向に、コアロッド３を下降すると同時に、これと当接している上パンチ５を下降させると、上パンチ５と共に下降する上第２パンチ６が金属粉末Ｋを下パンチ４に圧縮することで図５のような異形品が成形される。そのため、ダイ２、コアロッド３、下パンチ４、上パンチ５、及び上第２パンチ６は、それぞれが異形品１に対応する形状のキャビティを協働して形成できるようになっている。この種の異形品の製造方法としては各種の方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５８−５２５２７号公報（第１−２頁、第１図ー第５図）
【０００５】
なお、成形された異形品１は、その後、図示しない焼結炉内で焼結されることで焼結品として形成され、次いで、焼結品が矯正仕上げ加工（サイジング）されることによって所定寸法の形状に形成されることとなる。図５において、符号１ｃは異形品に設けられた上部突起である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の成形金型において、成形時、コアロッド３及び上パンチ５の下降によって金属粉末Ｋを圧縮したとき、異形品１に内方向に突出する凸部１ｂが設けられ、しかもその凸部１ｂが斜め下方に傾斜しているので、凸部１ｂによって上パンチ５が反対側にずれてしまう力が作用し、そのため、異形品１を精度よく成形することができず、品質の低下をきたす問題があった。また、上パンチ５をダイ２から抜いたとき、上パンチ５の先端部がダイ２と摺接していわゆるかじり現象が発生してしまい、ダイ２及び上パンチ５が損傷して量産化することができない等の問題があった。
このような問題は、異形品１の凸部１ｂが斜め下方に傾斜している場合のみならず、単に真直ぐに突出している場合も同様であった。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、異形品であっても、かじり現象が発生することなく高精度に形成することができると共に、量産化を実現することができる異形品の成形金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、金型のキャビティ内に充填された金属粉末を圧縮して、非対称形状の異形品を成形する成形方法において、同一面上の点対称位置に複数の異形品を同時に成形することを特徴とする。
この発明に係る異形品の成形方法によれば、複数の異形品を同一面上で点対称位置に同時に成形すると、異形品を構成する金属材料が上パンチに対して互いにうち消し方向に力が作用し、上パンチがキャビティ内でずれることがなくなるので、ダイをかじる現象が発生するのを防ぐことができ、異形品を良好な精度で成形することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、ダイとコアロッドと下パンチと上パンチとが協働してキャビティを形成し、該キャビティ内に投入された金属粉末を圧縮して、非対称形状の異形品を形成する成形金型において、前記キャビティが、同一面上に複数形成されていることを特徴とする。
この発明に係る成形金型によれば、複数の異形品を同一水平面上で点対称位置に同時に成形することで、異形品を構成する金属材料が上パンチに対して互いにうち消し方向に力を作用させることができ、そのため、上パンチがキャビティ内でずれなくなり、ダイをかじる現象が発生するのを防ぐことができるので、異形品を確実に良好な精度で成形することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の成形金型において、前記キャビティの各々は、同一面上で点対称位置に対向して設けられていることを特徴とする。
この発明に係る成形金型によれば、異形品がダイ内で点対称位置に形成されると、上パンチに対し両側から互いに打ち消し合う力が作用するので、上パンチのずれを確実に防止できる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３記載の成形金型において、キャビティによって成形された異形品が、内方に突出する凸部を有することを特徴とする。この発明に係る成形金型によれば、内方に突出する凸部を有する非対称形状の異形品であっても、良好な精度で成形することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図４はこの発明の一実施の形態に係る成形方法を適用した成形金型を示す図であって、図１は成形金型を示す成形前の要部の断面図、図２はダイのキャビティを示す説明用平面図、図３は成形金型を示す成形時の要部の断面図、図４は上パンチを示す説明図である。
この実施の形態の成形金型は、非対称形状となる異形品（図５参照）１を成形するためのものであって、ダイ１１内に、図１に示すように、コアロッド１２と下パンチ１３と上パンチ１４とが挿入されたとき、これら１１〜１４とで成形品を形成するためのキャビティ２０が形成されるが、そのキャビティ２０が点対称位置に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
即ち、ダイ１１には、図２に示すように、キャビティ２０の各々が水平面上で軸心Ｏを中心として１８０度回転した角度位置となるように対向して二個設けられている。そして、図３に示すように、ダイ１１上でコアロッド１２とこれと当接している上パンチ１４とが下降して金属粉末Ｋが圧縮されることで、二個の異形品が同時に成形されるようになっている。
【００１４】
そのため、ダイ１１、コアロッド１２、下パンチ１３、上パンチ１４には、二個の異形品を同時に成形し得るように、点対称の形状に形成されている。具体的には、上パンチ１４は、図４に示すように、その先端の軸心Ｐを中心とする両側には異形品１の内周部分を形成するための内周壁形成部１４ａがそれぞれ設けられると共に、それより上部の両側には異形品１の凸部を形成するため凸部形成部１４ｂが形成され、更に異形品１の上面側を形成するための上第２パンチ１５がそれぞれ設けられている。この場合、上パンチ１４の軸心Ｐとダイ１１の軸心Ｏとは一致している。これら上パンチ１４及び上第２パンチ１５は、図示しない駆動源によって昇降可能に構成されている。
【００１５】
一方、コアロッド１２は、上パンチ１４と対応するよう、図２に示すキャビティ２０と２０との間に挿入される形状に形成されている。また、詳細に図示していないが、下パンチ１３の先端部も異形品１を二個形成できるようコアロッド１２の軸心を中心とする点対称位置に設けられている。更に、下パンチ１３には各異形品１の凸部１ｂの底面を形成するための下第２パンチ１６が設けられている。これらコアロッド１２、下パンチ１３、下第２パンチ１６は、図示しない駆動源によって昇降可能に構成されている。
従って、コアロッド１２の両側には下パンチ１３、下第２パンチ１６がそれぞれ設けられているが、これら下パンチ１３、下第２パンチ１６は、各々が一体的に形成されていて、先端が二股に分岐する形状をなしている。
なお、図１及び図３において、符号１７は、ダイ１１を保持するホルダー金型である。
【００１６】
この実施形態の成形金型は、上記のように構成されるので、成形に際しては、図１に示すように、ダイ１１内にコアロッド１２と下パンチ１３とを上昇させて挿入する一方、そのコアロッド１２の先端に当接するように上パンチ１４を下降させて、これら１２〜１４をダイ１１に対し所定の位置に位置決めし、次いで、ダイ１１のキャビティ２０内に金属粉末Ｋを充填した後、コアロッド１２及び上パンチ１４の双方を下降させて金属粉末Ｋを所定圧に圧縮することで、異形品１を形成する。
【００１７】
上記圧縮時、異形品１の内部に凸部１ｂが存在することで、上パンチ１４の先端側が反力を受けようとするが、異形品１がダイ１１内で点対称位置に形成されるので、上パンチ１４に対し両側から互いに打ち消し方向に力が作用することとなり、上パンチ１４が異形品１を構成する金属粉末Ｋによってキャビティ２０内でずれるおそれがない。
従って、この成形方法によれば、二個の異形品１を同一水平面上で点対称位置に同時に成形することで、上パンチ１４がキャビティ２０内でずれないようにしたので、従来のように上パンチ１４がダイ１１をかじる現象が発生するのを防ぐことができ、異形品１を良好な精度で成形することができるばかりでなく、異形品１の量産化を実現することができる。
【００１８】
そして、この実施形態の成形金型は、キャビティ２０が軸心Ｏを中心とする同一平面上で点対称位置に対向して設けられていると、上述のように上パンチ１４がずれるのを防止できるばがりでなく、上パンチ１４の両側に上第２パンチ１５がそれぞれ配置されることでも上パンチ１４のずれ防止効果をいっそう図ることもでき、所望の精度の異形品１を確実に量産化できる金型が得られる。
従って、非対称形状の異形品１であっても、またそれが内方に突出する凸部１ｂを有してあっても、良好な精度で成形することができる。
【００１９】
また、上パンチ１４が上第２パンチ１５を有すると共に、下パンチ１３が下第２パンチ１６を有すると、異形品１が複雑な形状であっても、容易に対処することができる。
なお、上記実施の形態において、キャビティ２０が点対称位置に二箇所けられた例を示したが、異形品１の形状によっては、それ以上の箇所設けることもでき、図示例に限定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、複数の異形品を同一面上で点対称位置に同時に成形するように構成したので、上パンチがキャビティ内でずれることがなくなり、かじる現象が発生するのを防ぐことができ、異形品を良好な精度で成形できる効果が得られる。
【００２１】
請求項２に係る発明によれば、キャビティが同一面上で点対称位置に形成されるので、異形品を良好な精度で成形することができるばかりでなく、異形品の量産化を実現することができる効果が得られる。
【００２２】
請求項３に係る発明によれば、上パンチに対し両側から互いに打ち消し合う力が作用することで、上パンチのずれを確実に防止できる効果が得られる。
【００２３】
請求項４に係る発明によれば、内方に突出する凸部を有する非対称形状の異形品であっても、良好な精度で成形できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の成形方法を適用した成形金型を示す図であって、成形前の要部の断面図である。
【図２】ダイのキャビティを示す説明用平面図である。
【図３】成形金型を示す成形時の要部の断面図である。
【図４】上パンチを示す説明図である。
【図５】異形品を示す全体斜視図である。
【図６】従来の成形金型に金属粉末Ｋを充填した状態を示す断面図である。
【図７】従来の成形金型で金属粉末Ｋを圧縮した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１異形品
１ｂ凸部
１１ダイ
１２コアロッド
１３下パンチ
１４上パンチ
Ｋ金属粉末

Claims

金型のキャビティ内に充填された金属粉末を圧縮して、非対称形状の異形品を成形する成形方法において、
同一面上の点対称位置に複数の異形品を同時に成形することを特徴とする異形品の成形方法。
ダイとコアロッドと下パンチと上パンチとが協働してキャビティを形成し、該キャビティ内に投入された金属粉末を圧縮して、非対称形状の異形品を形成する成形金型において、
前記キャビティが、同一面上に複数形成されていることを特徴とする成形金型。
請求項２記載の成形金型において、
前記キャビティの各々は、同一面上の点対称位置に対向して設けられていることを特徴とする成形金型。
請求項２又は３記載の成形金型において、
キャビティによって成形された異形品が、内方に突出する凸部を有することを特徴とする成形金型。