JP2008155257A - 温間粉末成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 断熱構造を簡単に構成でき、且つ既存の金型装置に適用する場合にも大幅な改造を必要としない温間粉末成形装置を提供する。
【解決手段】 粉末材料を加熱・保温するための加熱装置１８，１９を備えた温間粉末成形装置１であって、上下パンチ金型２，３とダイセット５の間にパンチ用断熱板２１，２２を配設すると共に、ダイス４とダイセット５の間にダイス用断熱板２３を配設した。パンチ用断熱板２１，２２の少なくとも一面に、一定間隔の円形溝２５，２７を複数形成して空気通路２６，２８を構成した。ダイス用断熱板２３の少なくとも一面に、一定高さの凸部３０を複数形成して空間部３１を構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、粉末材料を加熱・保温するための加熱装置を備えた温間粉末成形装置に関する。

温間粉末成形装置には、粉末材料を加熱・保温するための加熱装置が備えられているため、加熱装置が発する熱によりガイドポストと軸受との間やガイドロッドと軸受などの間に温度差を生じ、きしみやかじりなどの作動不良を招くという問題があった。

このような問題に対処するため、金型のダイを加熱するヒータを備えたウィズドロアル方式の温間粉末成形金型装置において、ダイプレートに嵌合したダイケースの内孔に、断熱材を介してダイを固定すると共に、ダイケースと断熱材の間およびダイプレートとダイケースの間に夫々冷却管を設け、外側の冷却管に供給する冷却媒体の温度が常温であり、内側の冷却管に供給する冷却媒体の温度が外側の冷却管の冷却媒体の温度よりも高く、かつダイの温度より低くすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−０２８５９６号公報

しかし、従来の装置においては、ダイケースと断熱材の間およびダイプレートとダイケースの間に夫々冷却管を設けるため、構造が複雑で、且つ既存の金型装置に適用する場合には大幅な改造が必要になるという問題があった。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、断熱構造を簡単に構成でき、且つ既存の金型装置に適用する場合にも大幅な改造を必要としない温間粉末成形装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、粉末材料を加熱・保温するための加熱装置を備えた温間粉末成形装置であって、上下パンチ金型とダイセットの間にパンチ用断熱板を配設すると共に、ダイスとダイセットの間にダイス用断熱板を配設したものである。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の温間粉末成形装置において、前記パンチ用断熱板の少なくとも一面に、一定間隔の円形溝を複数形成して空気通路を構成した。

請求項３に係る発明は、請求項１記載の温間粉末成形装置において、前記ダイス用断熱板の少なくとも一面に、一定高さの凸部を複数形成して空間部を構成した。

請求項１に係る発明によれば、パンチ用断熱板とダイス用断熱板により、ガイドポスト、ガイドロッドや軸受けなどのダイセットの可動部に熱が伝わり難くなるため、温度差に起因する作動不良が発生しなくなる。

請求項２に係る発明によれば、空気通路を一定間隔で形成した複数の円形溝としたので、プレス圧が金型に掛かっても均一にその圧力を受け止めることができるため、加圧動作に影響を与えず断熱効果を奏することができる。

請求項３に係る発明によれば、一定高さの複数の凸部による空間部により、大きな空気層が形成されるため、十分な断熱効果を発揮することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る温間粉末成形装置の概要図、図２はパンチ用断熱板の説明図、図３はダイス用断熱板の説明図である。

本発明に係る温間粉末成形装置１は、図１に示すように、略円筒形状の上下パンチ金型２，３と、上下パンチ金型２，３と係合するダイス４と、上下パンチ金型２，３及びダイス４を支持するダイセット５などからなる。ダイセット５は、上パンチ金型２を上パンチ押え６と上パンチ受け板７を介して支持する上パンチプレート８と、下パンチ金型３を下パンチ押え９と下パンチ受け板１０を介して支持するベースプレート１１と、ダイス４を支持するダイプレート１２及びダイ押え１３と、上パンチ金型２を案内するガイドポスト１４，１４と、下パンチ金型３を案内するガイドロッド１５，１５などからなる。

また、ダイプレート１２には、ガイドポスト１４，１４が円滑に上下動するための軸受１６，１６が嵌合され、ベースプレート１１にもガイドロッド１５，１５に沿ってベースプレート１１が円滑に上下動するための軸受１７，１７が嵌合されている。更に、粉末材料を加熱・保温する加熱装置として、上パンチ金型２の外周にバンドヒータ１８が装着され、下パンチ金型３の外周にカートリッジヒータ１９が装着されている。

そして、上パンチ金型２と上パンチ押え６の間には、バンドヒータ１８が発する熱が上パンチ金型２を介してダイセット５側に伝導するのを遮断するパンチ用断熱板２１が配設され、下パンチ金型３と下パンチ押え９の間には、カートリッジヒータ１９が発する熱が下パンチ金型３を介してダイセット５側に伝導するのを遮断するパンチ用断熱板２２が配設されている。更に、ダイス４とダイプレート１２の間には、ダイス４を介してバンドヒータ１８及びカートリッジヒータ１９が発する熱がダイセット５側に伝導するのを遮断するダイス用断熱板２３が配設されている。

パンチ用断熱板２１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、中心部に上パンチ金型２の内径とほぼ同じ径の円形孔２１ａを開口した金属製の円板プレートで、一面には外周に沿って複数の円形溝２５が等間隔で形成されている。なお、２１ｂは貫通孔である。円形溝２５と上パンチ押え６により、パンチ用断熱板２１と上パンチ押え６との間には、図２（ｃ）に示すように、空気断熱を可能にする空気通路２６が形成される。

また、パンチ用断熱板２２も、パンチ用断熱板２１と同様の形状で、図２（ａ），（ｂ）に示すように、中心部に下パンチ金型３の内径とほぼ同じ径の円形孔２２ａを開口した金属製の円板プレートで、一面には外周に沿って複数の円形溝２７が等間隔で形成されている。なお、２２ｂは貫通孔である。円形溝２７と下パンチ押え９により、パンチ用断熱板２２と下パンチ押え９との間には、図２（ｄ）に示すように、空気断熱を可能にする空気通路２８が形成される。

ダイス用断熱板２３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、中心部に下パンチ金型３の外径より大きい径の円形孔２３ａを開口した金属製の円板プレートで、一面には外周に沿って複数の円筒状又は円柱状の凸部（基準座）３０が等間隔で形成されている。なお、２３ｂは貫通孔である。凸部３０とダイス４により、ダイス用断熱板２３とダイス４との間には、図３（ｃ）に示すように、空気断熱を可能にする空間部３１が形成される。

以上のように構成された本発明に係る温間粉末成形装置１の作用について説明する。パンチ用断熱板２１，２２及びダイス用断熱板２３をセットした状態で、上パンチ金型２の外周に装着されバンドヒータ１８及び下パンチ金型３の外周に装着されたカートリッジヒータ１９から粉末材料を加熱・保温するための熱が発せられる。すると、粉末材料を加熱・保温するほかに、上パンチ金型２、下パンチ金型３やダイス４を介してダイセット５側にも熱が伝導しようとする。

しかし、上パンチ金型２と上パンチ押え６の間に配設されたパンチ用断熱板２１によって形成される空気通路２６、下パンチ金型３と下パンチ押え９の間に配設されたパンチ用断熱板２２によって形成される空気通路２８、ダイス４とダイプレート１２の間に配設されたダイス用断熱板２３よって形成される空間部３１によって、熱がダイセット５側に伝導し難くなる。

このように、バンドヒータ１８やカートリッジヒータ１９などの加熱装置により加熱される上下パンチ金型２，３と、これらの上下パンチ金型２，３を支持するダイセット５の間に、空気通路２６，２８や空間部３１を設けて空気層を形成することによって、空気による断熱を可能にすることができる。これにより、ガイドポスト１４、ガイドロッド１５や軸受１６，１７などのダイセット５の可動部に熱が伝わり難くなるため、温度差に起因する作動不良が発生しなくなる。

上パンチ金型２と上パンチ押え６の間にパンチ用断熱板２１、下パンチ金型３と下パンチ押え９の間にパンチ用断熱板２２、ダイス４とダイプレート１２の間にダイス用断熱板２３を夫々配設するだけで、空気による断熱構造を構成することができるので、温間粉末成形への利用拡大が期待される。

本発明に係る温間粉末成形装置の概要図 パンチ用断熱板の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ-Ａ線断面図、（ｃ），（ｄ）は空気通路を示す図 ダイス用断熱板の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ-Ｂ線断面図、（ｃ）は空間部を示す図

符号の説明

１…温間粉末成形装置、２…上パンチ金型、３…下パンチ金型、４…ダイス、５…ダイセット、６…上パンチ押え、９…下パンチ押え、１８…バンドヒータ、１９…カートリッジヒータ、２１，２２…パンチ用断熱板、２３…ダイス用断熱板、２５，２７…円形溝、２６，２８…空気通路、３０…凸部、３１…空間部。

Claims (3)

1. 粉末材料を加熱・保温するための加熱装置を備えた温間粉末成形装置であって、上下パンチ金型とダイセットの間にパンチ用断熱板を配設すると共に、ダイスとダイセットの間にダイス用断熱板を配設したことを特徴とする温間粉末成形装置。
2. 前記パンチ用断熱板の少なくとも一面に、一定間隔の円形溝を複数形成して空気通路を構成した請求項１記載の温間粉末成形装置。
3. 前記ダイス用断熱板の少なくとも一面に、一定高さの凸部を複数形成して空間部を構成した請求項１記載の温間粉末成形装置。