JP2008069387A - 2層粉末成形品の成形方法及び粉末成形装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】充填部が形成されたダイと、上パンチと、下パンチと、第1の金属粉末を充填部に充填する第1の給粉部材と、第1の給粉部材と独立して移動自在とされ第2の金属粉末を前記充填部に充填する第2の給粉部材73とを備えた粉末成形装置1であって、前記第1の給粉部材が前記充填部に前進移動するときの前進移動軌跡と前記第2の給粉部材73が前記充填部に前進移動するときの前進移動軌跡とが交差し、2層粉末成形品を前記第1の給粉部材の動作により前記ダイの外方に排出することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、上記のような粉末成形装置において、第1の金属粉末を充填した後に第1の金属粉末を押圧部材が押圧してから第2の金属粉末を充填するような場合には、第1の給粉部材が充填部から離間した後に給粉装置が一旦停止し、再度給粉装置が移動して第2の給粉部材が充填部で停止するといった複雑な動作が必要となり、その結果、さらに生産性を低下させることとなる。
また、第1の給粉部材と第2の給粉部材のいずれもが充填部を乗り越える必要がないために、それぞれの給粉部材の移動距離を短縮することが可能であるとともに金属粉末充填時のタイムロスを縮小して金属粉末の充填に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる。
また、給粉装置全体を小さくすることができるので、金型交換時における給粉装置の取扱い並びに交換作業を容易に行うことができる。
また、第2の給粉部材については、第2の給粉部材が充填部に向かう方向の移動を前進移動とし、充填部から離間する方向の移動を後退移動という。
また、第1の給粉部材が充填部に前進移動するときの前進移動軌跡と第2の給粉部材が充填部に前進移動するときの前進移動軌跡とが交差するするとは、第1の給粉部材の前進移動軌跡と第2の給粉部材の前進移動軌跡とが、充填部の軸線方向から見た場合に充填部において交点を形成することを意味しており、直線同士に限られず円弧と直線による交点であってもよい。
また、第1の金属粉末を押圧する押圧部材を第2の給粉部材の前進側に設けることにより第2の給粉部材の動作により押圧部材を充填部に移動させるとともに第2の金属粉末を充填する前に容易に第1の金属粉末を押圧することができる。
また、第1の金属粉末が押圧されることにより第1の金属粉末の上面が平坦になるとともに上面近傍の密度が向上して第1の金属粉末と第2の金属粉末の境界が明確になるため、第1の金属粉末と第2の金属粉末との境界面における寸法精度を向上させることができ、その結果、粉末成形品の品質を向上させるとともに材料歩留まりを向上させることができる。
図1から図7は、本発明の一実施形態を示す図であり、符号1は粉末成形装置を、符号2は粉末成形金型を、符号3は給粉装置を示している。
図1は粉末成形装置1の平面図を、図2、図3、図4、図5はそれぞれ給粉装置3を構成する第1の給粉部4の平面図、側面図、構成の詳細図、作動を示す図であり、図6、図7は、(a)が給粉装置3を構成する第2の給粉部7の平面図を、(b)が第2の給粉部7の側面図を示している。
粉末成形金型2は、金属粉末が充填される充填部21Aが形成されたダイ21と、ダイ21の下方に配置されダイ21に挿入される下金型22と、ダイの上方に配置され充填部21Aの軸線方向にダイ21に対して相対移動自在とされる上パンチ(図示せず)とを備えており、ダイ21の周囲にはダイ21の上面と面一とされるテーブルプレート21Bが設けられている。
第1の給粉装置本体ベース40は、第1の給粉部材43と、回動機構5のうち回動される部材が載置されるためのものであり、回動機構5の駆動軸51廻りに回動自在とされている。
また、第1の給粉部材43は、成形品排出部材44を備えており、第1の給粉部材43が回動機構5によりダイ21に移動する移動動作により成形品排出部材44がダイ21に向って移動し、成形品排出部材44が前のサイクルで成形された粉末成形品Wをダイ21の外方に押出して排出するようになっている。
また、第1のシャッター45は、第1のシャッター駆動部46により第1のシャッター開口部45Aが第1の粉末供給路41の下方開口部41Bと第1の給粉部材43の上方開口部43Aの間に位置するように移動自在とされ、その結果、第1の金属粉末が第1の粉末供給路41の粉末収納部41Aから第1の給粉部材43に供給されるようになっている。
また、押圧型96は、円環状に形成された押圧型形状部96Aを備えており、押圧型形状部96Aがダイ21の充填部21Aに挿入されることにより、充填部21A内の第1の金属粉末を押圧可能とされている。
〔第1の行程〕
まず、図8に示すように、第1の給粉部材43を第1の粉末供給路41の下方に位置させるとともに、第2の給粉部材73の粉末収納部73Aを第2の粉末供給路71の下方に位置させる。
このとき、第1の粉末供給路41の下方開口部41Bと第1の給粉部材43の上方開口部43Aとの間を遮断していた第1のシャッター45は、第1のシャッター駆動部46により移動されて、第1の粉末供給路41の下方開口部41Bと第1の給粉部材43の上方開口部43Aが第1のシャッター開口部45Aにより連通されて、第1の金属粉末が第1の粉末供給路41の粉末収納部41Aから第1の給粉部材43に供給される。
回転駆動源50の回転がスプロケット55に伝達されると、図9に示すように、第1の給粉装置本体ベース40が駆動軸51を中心として回動され、第1の給粉部材43が駆動軸51を中心とした円弧状の前進移動軌跡を描きながら原点位置43Sから充填部21Aに向ってテーブルプレート21Bの上面を摺動して前進移動する。
第1の給粉部材43が充填部21Aに到達したら第1の給粉部材43の下方開口部43Bから第1の金属粉末が充填部21A内に落下して充填される。
第1の金属粉末が充填部21A内に落下して充填されると、ダイ21は第2の金属粉末が充填される空間を形成するために、テーブルプレート21B、コアロッド23とともに上昇する。
このとき、第2の給粉装置本体ベース70は、水平方向ガイド77とともに上昇する。
次に、第2の給粉装置用直動サーボモータ76が駆動されて、図10に示すように、駆動部材76Aが連結部材76Bを移動させて、第2の給粉部材73とともに押圧部材90が充填部21Aに向ってテーブルプレート21Bの上面を摺動して前進移動する。
第2の給粉部材73の前進移動にあわせて第1の給粉部材43は第2の給粉部材73の前進移動と反対方向に後退端40Rまで後退移動してダイ21から離間する。
押圧型96が充填部21Aで停止したら、押圧シリンダ91のシリンダロッド91Aが前進し、シリンダロッド91Aの変位が連結部材92、連結ロッド93を介して回動リンク94を図10(b)における反時計回りに回動する。
第1の金属粉末が押圧されることによって、第1の金属粉末の上面は圧粉されて平坦化されるとともに密度が高くなり、第2の金属粉末との境界における第1の金属粉末と第2の金属粉末との混合が抑制されるようになる。
充填部21A内の金属粉末が成形されると、ダイ21及びコアロッド23が下降して、2層粉末成形品Wがダイ21の上面に押し出される。
第2の給粉部材73と押圧部材90が充填部21Aに向って前進移動するのにあわせて第1の給粉部4の直動シリンダ47が駆動され、図10に示すように、第1の給粉部材43が配置された第1の給粉装置本体ベース40が第2の給粉部材73の前進移動と同じ方向に後退移動する。
この直動シリンダ47による第1の給粉装置本体ベース40の後退移動は、第2の給粉部材73の前進移動と干渉しないタイミング及び空間を確保しつつ行われる。
駆動側スプロケット52Bの回転がチェーン57を介して第1の給粉部材43に形成されたスプロケット55に伝達されて、図11に示すように、第1の給粉装置本体ベース40が駆動軸51を中心として図11(b)における反時計回りに回動され、第1の給粉部材43は、駆動軸51を中心とした円弧状の後退移動軌跡を描きながら第1の給粉装置本体ベース40の後退端40Rにおける充填部21A側の位置43Tから後退端40Rにおける原点位置43S側の位置43Uに後退移動する。
また、給粉装置3全体を小さくすることができるので、金型交換時における給粉装置3の取扱い並びに交換作業を容易に行うことができる。
3 給粉装置
4 第1の給粉部
5 回動機構
7 第2の給粉部
21 ダイ
21A 充填部
22 下金型
23 コアロッド
24 下パンチ
41 第1の粉末供給路
43 第1の給粉部材
71 第2の粉末供給路
73 第2の給粉部材
90 押圧部材
Claims (10)
- 金属粉末が充填される充填部が形成されたダイと、前記ダイの上方に配置され前記ダイに対して相対移動自在とされた上パンチと、前記ダイの下方に配置され前記ダイとともに前記充填部を画成する下パンチとを備えた粉末成形装置による2層粉末成形品の成形方法であって、
第1の給粉部材が前記充填部に向って前進移動して前記充填部の上方に到達したときに第1の金属粉末を充填部に充填し、
前記第1の給粉部材と独立して移動自在とされるとともに前記充填部の軸線方向から見た前記第1の給粉部材の前記充填部における前進移動軌跡と前記充填部において交差する方向に前進移動する第2の給粉部材が前記充填部に移動して充填部に第2の金属粉末を充填し、
前記上パンチが前記ダイに対して相対移動して充填部内の前記金属粉末を圧粉して2層粉末成形品の成形し、
前記2層粉末成形品を第1の給粉部材の動作により前記ダイの外方に排出することを特徴とする2層粉末成形品の成形方法。 - 請求項1記載の2層粉末成形品の成形方法であって、
前記第1の給粉部材が前記充填部に向って前進移動するときの前進移動軌跡が円弧状とされることを特徴とする2層粉末成形品の成形方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の2層粉末成形品の成形方法であって、
前記第1の給粉部材が前記充填部に第1の金属粉末を充填した後、前記第2の給粉部材が前記充填部に第2の金属粉末を充填する前に、前記充填部に充填された前記第1の金属粉末を押圧することを特徴とする2層粉末成形品の成形方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の2層粉末成形品の成形方法であって、
前記第1の給粉部材は、前記充填部に第1の金属粉末を充填した後、前記第2の給粉部材が前進する方向と反対方向に後退して前記充填部から離間することを特徴とする2層粉末成形品の成形方法。 - 金属粉末が充填される充填部が形成されたダイと、
前記ダイの上方に配置され前記ダイに対して相対移動自在とされた上パンチと、
前記ダイの下方に配置され前記ダイとともに前記充填部を画成する下パンチと、
第1の金属粉末を前記充填部に充填する第1の給粉部材と、
前記第1の給粉部材と独立して移動自在とされ第2の金属粉末を前記充填部に充填する第2の給粉部材とを備えた粉末成形装置であって、
前記充填部の軸線方向から見た前記第1の給粉部材が前記充填部に前進移動するときの前記充填部における前進移動軌跡と前記第2の給粉部材が前記充填部に前進移動するときの前進移動軌跡とが交差するとともに、成形された2層粉末成形品を前記第1の給粉部材の動作により前記ダイの外方に排出する排出手段を備えていることを特徴とする粉末成形装置。 - 請求項5記載の粉末成形装置であって、
前記第1の給粉部材が前記充填部に向って前進移動する際に、前記第1の給粉部材の前進移動軌跡が円弧状となるための回動機構を備えていることを特徴とする粉末成形装置。 - 請求項5又は請求項6に記載の粉末成形装置であって、
前記第1の給粉部材が前記充填部に第1の金属粉末を充填した後、前記第2の給粉部材が前記充填部に第2の金属粉末を充填する前に、前記充填部に充填された前記第1の金属粉末を押圧する押圧部材を備えていることを特徴とする粉末成形装置。 - 請求項7に記載の粉末成形装置であって、
前記押圧部材は、前記第2の給粉部材の前進側に設けられていることを特徴とする粉末成形装置。 - 請求項5から請求項8のいずれかに記載の2層粉末成形品の粉末成形装置であって、
前記充填部に第1の金属粉末を充填した後に、前記第2の給粉部材が前進移動する方向と反対方向に前記第1の給粉部材を後退移動させるための移動手段を有していることを特徴とする粉末成形装置。 - 請求項5から請求項9のいずれかに記載の2層粉末成形品の粉末成形装置であって、
前記第1の給粉部材に第1の金属粉末を供給する第1の粉末供給路と前記第2の給粉部材に第2の金属粉末を供給する第2の粉末供給路の少なくとも一方は、ホッパーと接続される金属粉末用管路がワンタッチ接続されていることを特徴とする粉末成形装置。
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JP2006247290A JP2008069387A (ja) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 2層粉末成形品の成形方法及び粉末成形装置 |
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JPS62136505A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Nitsupisu Fukushima Seizosho:Kk | 複合粉末成形装置及び方法 |
JP2002239793A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | 粉末成形方法及びその装置 |
WO2005085106A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hexal Ag | Fördervorrichtung mit einfüllvorrichtung zum entmischungsfreien vertikalen materialfluss von pulverförmigen medien |
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2006
- 2006-09-12 JP JP2006247290A patent/JP2008069387A/ja active Pending
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