JP2006239700A - Method for forming powder compact, and die apparatus for powder compact - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉末成形体の成形方法及び粉末成形金型装置に関するものである。 The present invention relates to a method for molding a powder molded body and a powder molding die apparatus.
従来、成形金型の成形部からの粉末成形体の抜出圧力を低減すると共に、粉末成形体の密度を向上するため、加熱手段を備えた成形部に、潤滑剤を水に溶解した溶液又は潤滑剤を水に分散した分散液を前記成形部に向けて噴射して付着させ、前記溶液の水分又は分散液の水分を蒸発させて前記成形部に潤滑層を形成して、原料粉末を充填し、その後パンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成形し、さらにこの後前記成形部より粉末成形体を抜き出す粉末成形体の成形方法が知られている(例えば特許文献1、2)。
前記従来技術においては、前記溶液又は分散液を成形部に付着して水分を蒸発させて成形部に潤滑層を形成し、この後成形部に原料粉末を充填すると共に、パンチによって原料粉末を圧縮成形し、この粉末成形体をその後成形部より抜き出し、次に再び溶液又は分散液を成形部に付着して水分を蒸発させて成形部に潤滑層を形成し、そして粉末成形体を成形することを繰り返すものであるが、粉末成形体の抜き出し後において成形部の表面に潤滑層が残ってしまい、この結果、この残存した潤滑層の上に、再び次の成形を行うための溶液又は分散液が付着されることとなる。 In the prior art, the solution or dispersion is attached to the molding part to evaporate water to form a lubricating layer in the molding part, and then the raw material powder is filled in the molding part and the raw material powder is compressed by a punch. Molding and then extracting this powder compact from the molding part, then attaching the solution or dispersion again to the molding part to evaporate the water and forming a lubricating layer in the molding part, and molding the powder compact However, a lubricating layer remains on the surface of the molded part after the powder molded body is extracted, and as a result, a solution or dispersion for performing the next molding again on the remaining lubricating layer. Will be attached.
このような成形部に残存した潤滑層の上に、さらに溶液又は分散液が付着してさらなる潤滑層が形成された場合には、潤滑層の厚みが大きくなり成形部からの粉末成形体の抜出圧力を低減したり、或いは粉末成形体の密度を向上することができなくなることが懸念される。 When a further lubricating layer is formed by further adhering a solution or dispersion onto the lubricating layer remaining in such a molded part, the thickness of the lubricating layer increases and the powder compact is removed from the molded part. There is concern that the output pressure cannot be reduced or the density of the powder compact cannot be improved.
さらにこのような成形方法においては、成形型本体の上面を摺動する原料供給体により原料粉末を前記成形部に充填するものであるが、潤滑液により上面が汚れると原料供給体の摺動を良好に行えないというおそれもあった。 Furthermore, in such a molding method, the raw material powder is filled in the molding part by a raw material supply body that slides on the upper surface of the mold body. However, if the upper surface becomes dirty with the lubricating liquid, the raw material supply body slides. There was also a fear that it could not be performed well.
解決しようとする問題点は、成形部に溶液や分散液等潤滑液による潤滑層が残存したまま次の成形が行われることがないようにする点である。成形型本体の上面に溶液や分散液等潤滑液や潤滑層が残存したまま次の原料供給体の摺動が行われることがないようにする点である。 The problem to be solved is that the next molding is not performed while the lubricating layer of the lubricating liquid such as a solution or dispersion remains in the molding portion. This is to prevent the next raw material supplier from sliding while the lubricating liquid or lubricating layer such as solution or dispersion remains on the upper surface of the mold body.
請求項1の発明は、成形型本体に形成した成形部に潤滑液を付着させ、前記付着した潤滑液の液分を蒸発させて前記成形部に潤滑層を形成した後、原料粉末を前記成形部に充填し、その後パンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成形し、さらにこの後前記成形部より粉末成形体を取り出す粉末成形体の成形方法において、前記潤滑液を前記成形部に付着させる前に該成形部に残存する前記取り出し後の潤滑層を除去することを特徴とする粉末成形体の成形方法である。 According to the first aspect of the present invention, a lubricating liquid is adhered to a molding part formed on a molding die body, and a liquid layer of the adhered lubricating liquid is evaporated to form a lubricating layer on the molding part. In the molding method of the powder molded body, the powder is then molded into the molded part by fitting the punch into the molded part, and then the powder molded body is taken out from the molded part. A method for forming a powder molded body, comprising removing the lubricant layer after taking out remaining in the molded portion before adhering to the molded portion.
請求項2の発明は、成形型本体に形成した成形部に潤滑液を付着させ、前記付着した潤滑液の液分を蒸発させて前記成形部に潤滑層を形成した後、成形型本体の上面を摺動する原料供給体により原料粉末を前記成形部に充填し、その後パンチを前記成形部に嵌合して粉末成形体を成形し、さらにこの後前記成形部より粉末成形体を取り出す粉末成形体の成形方法において、前記原料供給体を前記上面に摺動させる前に、前記上面に残存する前記潤滑液又は前記潤滑層を除去することを特徴とする粉末成形体の成形方法である。 According to the second aspect of the present invention, a lubricating liquid is adhered to a molding part formed on the mold body, and a liquid layer of the adhered lubricating liquid is evaporated to form a lubricating layer on the molding part. Powder molding in which the raw material powder is filled into the molding part by a raw material supply body that slides, and thereafter a punch is fitted into the molding part to form a powder compact, and thereafter the powder compact is taken out from the molding part. In the method for forming a body, the lubricating liquid or the lubricating layer remaining on the upper surface is removed before the raw material supply body is slid on the upper surface.
請求項3の発明は、前記潤滑液は、潤滑剤を溶媒に溶解した溶液又は潤滑剤を溶媒に分散した分散液であり、前記潤滑液を前記溶媒を介して除去することを特徴とする請求項1又は2記載の粉末成形体の成形方法である。
The invention according to
請求項4の発明は、粉末成形体の側面を形成する貫通孔を上面に縦向きに有する成形型本体と、前記貫通孔に下方から嵌合する下パンチと、前記貫通孔に上方から嵌合する上パンチと、前記貫通孔に設けられ潤滑液を前記貫通孔に付着する付着手段と、前記貫通孔の掃除手段を備えたことを特徴とする粉末成形金型装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a molding die body having a through hole formed vertically on the upper surface thereof, a lower punch fitted into the through hole from below, and fitted into the through hole from above. A powder mold apparatus comprising an upper punch, an attaching means provided in the through-hole for attaching a lubricating liquid to the through-hole, and a cleaning means for the through-hole.
請求項5の発明は、粉末成形体の側面を形成する貫通孔を上面に縦向きに有する成形型本体と、前記貫通孔に下方から嵌合する下パンチと、前記貫通孔に上方から嵌合する上パンチと、前記貫通孔に設けられ潤滑液を前記貫通孔に付着する付着手段と、前記上面に摺動自在に設けられ原料粉末を供給する原料供給体と、前記上面に設けられる掃除手段を備えたことを特徴とする粉末成形金型装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a molding die body having a through hole that vertically forms a side surface of a powder molded body, a lower punch that fits into the through hole from below, and a fitting into the through hole from above. An upper punch, an attaching means provided in the through-hole for adhering the lubricating liquid to the through-hole, a raw material supply body slidably provided on the upper surface and supplying raw material powder, and a cleaning means provided on the upper surface It is the powder molding die apparatus characterized by including.
請求項6の発明は、前記掃除手段は拭き取り具を設けたことを特徴とする請求項4又は5記載の粉末成形金型装置である。 A sixth aspect of the present invention is the powder molding die apparatus according to the fourth or fifth aspect, wherein the cleaning means is provided with a wiping tool.
請求項1の発明によれば、清掃手段によって残存潤滑層を除去し、次の成形にあっては成形部の表面に直接溶液が付着して新たな潤滑層を生成することができる。 According to the first aspect of the present invention, the remaining lubricating layer is removed by the cleaning means, and in the next molding, the solution adheres directly to the surface of the molded part, and a new lubricating layer can be generated.
請求項2の発明によれば、清掃手段によって上面に付着した潤滑液や潤滑層を除去でき、原料供給体における上面の摺動性を確保することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、潤滑剤を溶かして掃除を効率良く行うことができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、清掃手段を設けたことによって残存潤滑層を除去して新たな潤滑層を生成することができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、清掃手段を設けたことによって上面の潤滑液等を除去して上面における原料供給体の摺動を確保することができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、拭き取り具の移動に伴う掻き落としにより掃除を行うことができる。
According to invention of
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below do not limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all of the configurations described below are not necessarily essential requirements of the present invention.
図1〜図7は実施例1を示しており、図1は第1工程を示しており、同図において、1は後述する圧粉末たる粉末成形体Aの側面を成形する成形型本体たるダイ2の上面3に縦方向に貫通形成した成形部たる貫通孔であり、該貫通孔1の下方より下パンチ4が嵌合され、一方貫通孔1の上方より上パンチ5が嵌合されるようになっている。さらに、ダイ2の上面3に金属粉を主原料とする原料粉末6を供給する箱状のシューボックス7が摺動自在に設けられている。さらに、貫通孔1の上方に潤滑剤を溶媒たる水に溶解した潤滑液たる溶液8を貫通孔1に付着するための噴射手段たるノズル9が設けられている。尚、溶液8にかえて潤滑剤を溶媒たる水に分散した分散液を用いてもよく、さらにまた潤滑液としてはステアリン酸亜鉛をアセトン等有機溶剤で溶かしたようなものでもよい。また、貫通孔1と該貫通孔1に嵌合した下パンチ4とで画成される粉末成形体Aの成形部2Aの周囲に成形部加熱手段10が設けられ、そして、成形部加熱手段10は成形部加熱温度制御手段11に接続され、該成形部加熱温度制御手段11により貫通孔1の表面の温度を溶液8の水分の蒸発温度より高く、かつ潤滑剤の溶融温度よりも低く制御するようにしている。
1 to 7 show the first embodiment, and FIG. 1 shows the first step. In FIG. 1, 1 is a die that is a molding die body that molds a side surface of a powder compact A, which will be described later. 2 is a through hole which is a forming part formed through the
また、前記噴射手段たるノズル9は、貫通孔1上方の左右に位置して該貫通孔1にノズル口12が対向するように設けられ、溶液8を収容したタンク状の収容部13が、図示しない供給ポンプを備えたパイプ状の供給路14を介してノズル9に接続されている。これら収容部13、供給路14及び成形部2Aに臨むように設けられるノズル9によって溶液8の付着手段15が形成される。
In addition, the
さらに、上面3の一側には貫通孔1に挿入して後述する形成部2Aの表面に残存した潤滑層16Aを除去するためきれいにはらい除く掃除手段17がロボットアームなどの移動手段18を介して設けられている。この掃除手段17は、例えば回転軸19を上下方向に配置すると共に、その上部をモータ等の回転駆動装置20に連結し、さらに回転軸19にはスポンジ、布、ブラシのような拭き取り具21が回転軸20に沿って設けている。この拭き取り具21は、成形部1Aの表面にこすりつけることができる程度の硬さを有するものであって、この拭き取り具21の上下方向長さは貫通孔1の上下方向長さより大きく形成され、その幅は貫通孔2の半径とほぼ同じかやや大きく形成されて拭き取り具21の横向きの先端が貫通孔2の内面に接触できるようになっている。
Further, on one side of the
そして、第1工程においては、予め成形部加熱温度制御手段11により制御された成形部加熱手段10の熱により貫通孔1の表面は溶液8の水分の蒸発温度より高く、かつ潤滑剤の溶融温度よりも低く設定されている。ダイ2の貫通孔1に下パンチ4が嵌合して成形部2Aが形成されている状態で、供給ポンプを作動させて収容部13の溶液8をノズル9のノズル口12より霧状として噴出する。この溶液8が成形部加熱手段10により加熱されたダイ2の成形部2Aに吹き付けられて付着する。このため、貫通孔1に設けたダイ2の成形部2Aの表面には溶液8が液状でほぼ均一に付着し、水分が蒸発することで、溶液8は乾燥し結晶が全面的に成長して前記潤滑剤の潤滑層16たる晶出層が均一に形成される。
In the first step, the surface of the through-
次に図2の第2工程に示すように、シューボックス7が前進して原料粉末6を成形部2Aに落下させて充填する。次に図3の第3工程にに示すように、ダイ2を下方に移動させると共に、貫通孔1の成形部2Aに上方から上パンチ5を挿入し、上パンチ5と下パンチ4とで挟むようにして原料粉末6を圧縮する。この時、下パンチ4は、下端が固定されており動かないようになっている。そして、この第3工程において、原料粉末6は、潤滑剤により形成されている晶出層(潤滑層16)に潤滑状態で圧縮される。
Next, as shown in the second step of FIG. 2, the
このように加圧成形された粉末成形体Aは、ダイ2がさらに下方に下がり、図4の第4工程で示すように下パンチ4の上面3がダイ2の上面3と略同じ高さになったとき抜いて取り出し可能となる。この取り出しの際においても、潤滑剤により形成されている晶出層(潤滑層16)に粉末成形体Aは潤滑状態で接触し、潤滑層16の大部分は剥ぎ取られるようになる。この粉末成形体Aの取り出し後において、成形部2Aの一部に潤滑層16Aが残存していることがあり、この残存潤滑層16Aを残してさらに新たな潤滑層16を生成すると、その厚みが大きくなり次の成形の際には弊害が生ずる。
In the powder compact A thus press-molded, the
したがって、粉末成形体Aが取り出された後、再び貫通孔1の上下が開口するようにダイ2が上昇し次の成形の備えを行う際、図5、6に示す第5工程として移動手段18によって貫通孔2に拭き取り具21を挿入させる。この際には回転軸19が貫通孔1の軸芯とほぼ一致するようにする。これにより拭き取り具21の横向きの先端が貫通孔2の内面に接触する。この際、拭き取り具21は溶液8の溶媒たる水、好ましくは60〜95℃程度の湯が予めしみ込んで含まれている。そして、回転駆動装置20を作動すると回転軸19が回転し、この結果拭き取り具21の先端が成形部2Aの面に摺動し、該拭き取り具21に含まれる溶媒たる水によって残存潤滑層16Aは溶かされて落下して除去される。特に60〜95℃程度の湯が拭き取り具21に含まれているときはいっそう確実に溶かすことができる。また残存潤滑層16Aは回転する拭き取り具21の先端によって掻き落とされて除去される。
Accordingly, after the powder compact A is taken out, the moving
尚、この残存潤滑層16Aを除去する第5工程は、成形1サイクルごとではなく、例えば成形2サイクルごとに行うなど繰り返される成形サイクルにおける途中に何回かおきに行えばよい。
The fifth step of removing the
このように残存潤滑層16Aを除去された状態で、再び第1工程に戻って再び成形部2Aに溶液8が噴霧されて晶出層が形成された後に、原料粉末6が成形部2Aに充填されるものである。
With the
尚、噴出手段15のノズル口12より噴出する溶液8は上面3にも広がって付着し汚れたり、さらには潤滑層が次第に厚く形成されるようになるが、このような汚れ対策として、図7に示すように移動手段18によって、拭き取り具21の下端を上面3に当接し回転駆動装置20によって回転軸19を回転させることにより、拭き取り具21の下端によって上面3にある汚れを掻き落としたり、或いは該拭き取り具21に含まれる溶媒たる水によって汚れを溶かして除去する。特に60〜95℃程度の湯が拭き取り具21に含まれているときはいっそう確実に溶かすことができる。そして、この上面掃除工程も成形1サイクルごとではなく、例えば成形2サイクルごとに行うなど繰り返される成形サイクルにおける途中に何回かおきに行えばよい。
Incidentally, the
以上のように、前記実施例においては、粉末成形体Aの側面を形成する貫通孔1を上面3に縦向きに有するダイ2と、前記貫通孔1に下方から嵌合する下パンチ4と、前記貫通孔1に上方から嵌合する上パンチ5と、前記貫通孔1に設けられ潤滑剤を水に溶解した溶液8を前記貫通孔1に付着する付着手段15と、前記貫通孔1の掃除手段17を備え、ダイ2に形成した成形部2Aに溶液8を付着させ、前記付着した溶液8の水分を蒸発させて前記成形部2Aに潤滑層16を形成した後、原料粉末7を前記成形部2Aに充填し、その後上パンチ5を前記成形部2Aに嵌合して粉末成形体Aを成形し、さらにこの後前記成形部2Aより粉末成形体Aを取り出す際、次の成形を始めるため溶液8を前記成形部2Aに付着させる前に該成形部2Aに残存する前記取り出し後の残存潤滑層16Aを除去することにより、前記次の成形にあっては成形部2Aの表面に直接溶液8が付着して新たな潤滑層16を生成でき、前記残存潤滑層16Aの弊害をなくすことができる。
As mentioned above, in the said Example, the die | dye 2 which has the through-
しかも、前記実施例では上面3に摺動自在に設けられるシューボックス7により原料粉末6を成形部2Aに供給するものにおいて、前記上面3に掃除手段17を備えたことにより、上面3に付着した溶液8等の汚れを除去でき、シューボックス7における上面3の摺動性を確保することができる。
In addition, in the above embodiment, the
また、潤滑剤が水(溶媒)に溶解した溶液8の場合、又は潤滑剤を水(溶媒)に分散した分散液のような場合では、溶媒としての前記水、好ましくは温めた溶媒としての湯を残存潤滑層16Aにつけて効率良く溶かして成形部2Aの掃除を行うことができる。
In the case of the
さらに、前記掃除手段17には拭き取り具21を設け、これを成形部2A内で移動させることで残存潤滑層16Aを掻き落として成形部2Aの掃除を行うことができる。
Further, the cleaning means 17 is provided with a
以上のように本発明にかかる成形体は種々の用途に適用できる。 As described above, the molded body according to the present invention can be applied to various uses.
1 貫通孔
2 ダイ(成形型本体)
2A 成形部
3 上面
4 下パンチ
5 上パンチ
6 原料粉末
7 シューボックス(原料供給体)
8 溶液(潤滑液)
16 潤滑層
16A 残存潤滑層
17 掃除手段
21 拭き取り具
A 粉末成形体
1 Through
8 Solution (Lubricant)
16 Lubrication layer
16A Remaining lubrication layer
17 Cleaning means
21 Wiping tool A Powder compact
Claims (6)
6. The powder molding die apparatus according to claim 4, wherein the cleaning means is provided with a wiping tool.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005054838A JP2006239700A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for forming powder compact, and die apparatus for powder compact |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005054838A Withdrawn JP2006239700A (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for forming powder compact, and die apparatus for powder compact |
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