JP2009166048A - Floor plate for powder supply box of powder molding device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、粉末成形装置の給粉ボックスに底壁の構成要素として採用する敷板、詳しくは、ダイの上面に開口したキャビティに給粉ボックスから粉末を投入するときの粉末の漏れを減少させるのに有効な敷板に関する。 The present invention is a floor plate used as a component of a bottom wall in a powder feeding box of a powder molding apparatus, and more specifically, reduces powder leakage when powder is poured from a powder feeding box into a cavity opened on the upper surface of a die. It relates to an effective floorboard.
粉末成形装置は、焼結部品用の圧粉体などの成形に使用されるものであって、給粉装置を使用してダイと下パンチとの間、或いはダイと下パンチとコアとの間に形成されるキャビティに原料粉末を供給し、その後にキャビティ内の原料粉末をパンチで加圧して圧粉体を得る。 The powder forming device is used for forming green compacts for sintered parts, and is used between a die and a lower punch or between a die, a lower punch and a core using a powder supply device. The raw material powder is supplied to the cavity formed in the step, and then the raw material powder in the cavity is pressed with a punch to obtain a green compact.
このときに使用する給粉装置は、シュープレート上でスライドして退避位置からキャビティへの粉末投入位置に移動する給粉ボックスと、ホッパ内の粉末を給粉ボックスに送り込むホースを備えている。給粉ボックスはダイを側壁の内側に取り込める大きさの箱であり、この給粉ボックスに前記ホース経由で送り込んだ粉末がキャビティに導入されてキャビティへの粉末の充填がなされる。 The powder feeding device used at this time includes a powder feeding box that slides on the shoe plate and moves from the retracted position to the powder feeding position to the cavity, and a hose that feeds the powder in the hopper to the powder feeding box. The powder feeding box is a box of a size that allows the die to be taken inside the side wall, and the powder fed into the powder feeding box via the hose is introduced into the cavity, and the powder is filled into the cavity.
その給粉装置について述べた文献として、例えば、下記特許文献1,2がある。特許文献1は、給粉ボックス(シューボックス)の底部とその近傍に吸引口を設け、その吸引口を吸引装置で吸引することによって給粉ボックスからの粉末の洩出の抑制と、洩出した粉末の回収を可能にする技術を開示している。
For example, the following
また、特許文献2は、給粉ボックス内の粉末収容部に中子を少なくとも1個、着脱自在に取り付け、その中子で給粉ボックスの出口の大きさを変化させて、共通の給粉ボックスを使用して形状や大きさの異なる圧粉体を成形するときに起こる圧粉体の質のばらつきを抑制することを開示している。また、この特許文献2は、中子の下面にパッキンを取り付けて給粉ボックスからの粉末の漏れをそのパッキンで防止することも併せて開示している。
形状や大きさの異なる圧粉体を共通の給粉ボックスを使用して成形するために、特許文献2の中子に相当する敷板を給粉ボックスに設けることが従来から行われている。その敷板は、給粉ボックスの底壁を構成するものであって、粉末投入用の穴を有している。その投入穴の大きさや形状が異なった敷板を交換して使用することで、成形する圧粉体の形状や大きさの変化に対応している。
In order to form green compacts having different shapes and sizes using a common powder feeding box, it has been conventionally practiced to provide a flooring plate corresponding to the core of
ところが、その敷板を使用すると、ダイの上面と敷板間に生じる隙間から粉末が給粉ボックスの外部に漏れ出す。図5に示すように、給粉ボックス6は、シュープレート2上をスライドして退避点と粉末投入点間を移動するが、敷板10がダイ1上に移動したときにシュープレートの上面2aと周囲がシュープレートに囲まれたダイ1の上面1aとの間に不可避の段差ができる。
However, when the slat is used, the powder leaks out of the powder feeding box through a gap formed between the top surface of the die and the slab. As shown in FIG. 5, the
その状態で敷板10がシュープレート2上をスライドすると、図5に示すように、ダイ1の上面1aと敷板10の下面との間に前記段差に起因した隙間gができる。その隙間gはさほど大きなものではない。しかし、この隙間gがあると粉末の滞留空間ができてダイ1上に粉末Pが堆積し、それが給粉ボックス6の移動によって外部に漏れ出す。その隙間gに起因した成形1回当たりの粉末の漏れ出し量は限られたものであるが、量産品の成形では、各回の成形での漏れ分が蓄積されていくため、ロット全体では無視できない量となって原料の無駄がでる。
When the
その無駄を無くすために、上記隙間からの粉末の漏れを低減することを検討した。ところが、前掲の特許文献1が開示している吸引口の設けられた給粉ボックスを使用すれば漏れの低減の要求に応えられるが、この特許文献1の技術は、粉末成形装置の複雑化や設備費の増加が避けられない。
In order to eliminate the waste, it was studied to reduce powder leakage from the gap. However, if the powder feeding box provided with the suction port disclosed in the above-mentioned
また、特許文献1が開示している給粉ボックスは、ボックスの内側と吸引口との間を仕切るフェルトを下面に取り付けており、そのフェルトの摩耗が起こる。従って、フェルト交換の手間が発生し、加えて、フェルトの摩耗粉が粉末に混入して最終製品である焼結部品などの品質を悪化させることも考えられる(部品の密度低下の原因になる)。
Moreover, the powder supply box which
特許文献2が開示している方法も、摩耗や欠けが起こるパッキンで隙間を塞ぐので、パッキンの交換を頻繁に行う必要があり、粉末成形装置の稼働率に悪影響がでる。また、パッキンの摩耗粉やかけらが粉末に混入して最終製品である焼結部品などの品質を悪化させることも考えられる。
The method disclosed in
この発明は、粉末成形装置で圧粉体を成形するときに起こるシュープレートとダイの上面の段差に起因した給粉ボックスからの粉末の漏れを、粉末成形装置の複雑化や設備費の増加を招かずに、また、製品の品質に悪影響を及ぼすパッキンやフェルトなどの有機物のシール材を用いずに低減できるようにすることを課題としている。 This invention reduces the powder leakage from the powder feeding box caused by the step between the shoe plate and the die upper surface that occurs when the green compact is molded by the powder molding machine, making the powder molding machine more complex and increasing the equipment cost. It is an object of the present invention to enable reduction without using organic sealing materials such as packing and felt, which have an adverse effect on product quality.
上記の課題を解決するために、この発明においては、ダイプレート上にダイとシュープレートを設置する粉末成形装置に採用してその装置の給粉ボックスの底壁を構成し、前記シュープレート上をスライドして前記給粉ボックスの内部に供給された粉末を、自己が備える投入穴から前記ダイの上面に開口したキャビティに投入する敷板に、以下の工夫を加えた。すなわち、その敷板の下面に、前記投入穴の出口を取り囲み、ダイの上面の輪郭内に取り込まれる大きさの凸部を設けた。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a powder molding apparatus in which a die and a shoe plate are installed on a die plate is used to constitute a bottom wall of a powder feeding box of the apparatus, The following devices were added to the floor plate for sliding the powder supplied into the powder feeding box into the cavity opened on the upper surface of the die from the charging hole provided therein. That is, the bottom surface of the floor plate is provided with a convex portion that surrounds the outlet of the charging hole and is large enough to be taken into the outline of the upper surface of the die.
前記凸部は、前記投入穴の出口の縁に沿って出口に近接した位置に設けると好ましい。 The convex portion is preferably provided at a position close to the outlet along the edge of the outlet of the charging hole.
また、その凸部の高さは、シュープレートの上面とダイの上面間の段差よりも大に設定するのがよい。 The height of the convex portion is preferably set to be larger than the step between the upper surface of the shoe plate and the upper surface of the die.
この発明の敷板は、投入穴の出口を取り囲む凸部を下面に設けたので、前記凸部がダイ上に移動したときにダイと敷板間の隙間が凸部によって塞がれ、この状況下でキャビティに対する粉末の投入がなされる。これにより、給粉ボックスからの粉末の流出が抑制されて従来に比べると漏れ出し量が少なくなる。 Since the bottom plate of the present invention has a convex portion surrounding the outlet of the charging hole on the lower surface, when the convex portion moves on the die, the gap between the die and the bottom plate is blocked by the convex portion. The powder is charged into the cavity. Thereby, the outflow of the powder from the powder supply box is suppressed, and the amount of leakage is reduced as compared with the conventional case.
凸部がダイからシュープレートに乗り移るときやシュープレートからダイに乗り移るときには、瞬時的ではあるがダイとシュープレートの段差に起因した隙間がダイと敷板間にできる。従って、粉末の漏れ出しを完全に無くすことは難しいが、前記凸部の設置によって凸部無しの敷板を使用した現行の給粉での漏れ量の50〜80%程度を低減することが可能である。 When the convex portion changes from the die to the shoe plate or from the shoe plate to the die, a gap due to a step between the die and the shoe plate is instantaneously formed between the die and the floor plate. Therefore, it is difficult to completely eliminate the leakage of powder, but it is possible to reduce about 50 to 80% of the leakage amount in the current powder feeding using the floor plate without the convex portion by installing the convex portion. is there.
その漏れ量の低減を敷板の下面に凸部を設けるだけで実現できるので、粉末成形装置の複雑化や設備費の増加を招かない。また、パッキンやフェルトなどのシール材を用いないため、製品の品質を低下させることもない。 The reduction of the leakage amount can be realized only by providing a convex portion on the lower surface of the floor plate, so that the powder molding apparatus is not complicated and the equipment cost is not increased. Further, since no sealing material such as packing or felt is used, the quality of the product is not deteriorated.
なお、前記凸部を投入穴の出口の縁に沿って出口に近接した位置に設けた敷板は、凸部
の内側において敷板とダイとの間に隙間ができることがなく、敷板とダイとの間への粉末
の入り込みが起こらない。また、凸部を投入穴の出口の縁に近づけることで凸部のサイズが縮小されるため、シュープレートからダイ、ダイからシュープレートへ凸部が乗り移るときにダイと敷板間にできる隙間が小さくなり、粉末の漏れ量がより低減される。
Note that the base plate provided with the convex portion at a position close to the outlet along the edge of the outlet of the charging hole does not have a gap between the base plate and the die on the inner side of the convex portion, and between the base plate and the die. The powder does not enter the In addition, since the size of the convex portion is reduced by bringing the convex portion close to the edge of the outlet of the insertion hole, the gap formed between the die and the base plate is small when the convex portion is transferred from the shoe plate to the die and from the die to the shoe plate. Thus, the amount of powder leakage is further reduced.
また、凸部の高さをシュープレートの上面とダイの上面の段差よりも大に設定した敷板は、給粉位置にあるときに凸部がダイの上面に載置されてダイと凸部間の隙間を完全に塞ぐ。従って、これも漏れ量低減の効果が高い。 In addition, the base plate in which the height of the convex portion is set larger than the step between the upper surface of the shoe plate and the upper surface of the die is such that the convex portion is placed on the upper surface of the die when in the powder feeding position. Completely close the gap. Therefore, this also has a high effect of reducing the leakage amount.
以下、この発明の給粉ボックス用敷板の実施の形態を添付図面の図1〜図4に基づいて説明する。図中1は粉末成形装置のダイ、2はシュープレート、3は下パンチ、4はコア、5はダイ1とシュープレート2を支持したダイプレート、6は給粉ボックス、7はホッパ(図示せず)内の粉末を給粉ボックス6に輸送するホース、8は給粉ボックス6のスライドガイド、9は給粉ボックス6に駆動力を伝える駆動機構の動力伝達リンク(駆動機構はそのリンクのみを図示)、10は給粉ボックス6の下部に着脱可能に取り付けた敷板である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a flooring box for a powder feeding box according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the figure, 1 is a die of a powder molding apparatus, 2 is a shoe plate, 3 is a lower punch, 4 is a core, 5 is a die plate supporting the die 1 and the
敷板10は、ホース7経由でホッパから給粉ボックス6の内部に供給された粉末Pを、ダイ1の上面に開口したキャビティCに投入する投入穴11を有している。また、その投入穴11の出口を取り囲む凸部12を下面に有している。
The
凸部12は、ダイ1の上面の輪郭13{図1(b)参照}内に取り込まれる大きさにしてある。ここでは、その凸部12がリング状に形成され、投入穴11の出口の縁に沿って出口の縁に接した位置に設けられている。また、この凸部12は、その高さh{図1(a)参照}が、シュープレート2の上面2aとダイ1の上面1aの段差d(図4参照)よりも大に設定されている。
The
ダイ1の上面1aとシュープレート2の上面2a間には図4に示した段差dがある。その段差dは、1mmにも満たないような小さな寸法であるが、図4に示すように、シュープレート2の上面2aからダイ1を落ち込ませる。その段差dよりも凸部12の高さhを高くしており、そのために、凸部12がシュープレート2上に載っているときに、敷板10の凸部を除く部分の下面がシュープレート2の上面2aから図1(a)の凸部高さhと同量浮き上がる。
There is a step d shown in FIG. 4 between the
このように構成された敷板10を、給粉ボックス6の下部に取り付けて粉末成形装置の給粉装置を構成する。その給粉装置の給粉ボックス6は、駆動機構に駆動されて図1(a)の実線位置(退避点)と図3(a)の実線位置(給粉点)との間を反復移動する。
The
そのときの作用をさらに詳しく述べる。図1(a)の位置から給粉ボックス6が図中左方に前進すると、図2に示すように、敷板下面の凸部12がダイ1上に乗り移って行く。その乗り移りの初期には凸部12の大部分がシュープレート2に乗っているため給粉ボックス6は水平状態を維持し、そのために、凸部12はダイ1の上面1aから浮き上がってダイ1の上面1aと凸部12との間に隙間ができるがこの段階では給粉ボックス6が隙間のある側に動いて行くので、粉末の漏れ出しは起こり難い。
The action at that time will be described in more detail. When the
給粉ボックス6がさらに前進してその給粉ボックス6の重心がダイ上に移ると給粉ボックス6が傾き、そのために、凸部12は一部がシュープレート2上にある状態で残りの一部がダイ1に乗り上げて隙間が狭まり、その後の給粉ボックス6の更なる前進で図3(a)に示すように、凸部12の全体がダイ1上に乗り移ってダイ1と凸部12間の隙間がなくなる。従って、給粉ボックス前進時の粉末の漏れ量ほとんど起こらない。
When the
次に、給粉ボックス6は、図3(a)の位置でキャビティCに対する粉末Pの投入を終えてその後に図中右方へ復帰する。このときには、凸部12がダイ1上からシュープレート2上に乗り上げて行く。従って、凸部12の図中右端側はダイ1の上面からもシュープレート2の上面からも浮き上がることがなく、その部分からの給粉ボックス後部への粉末の漏れはほぼゼロになる。
Next, the
この敷板10を使用したときの粉末の漏れは、給粉ボックス6が図3(a)の位置から復帰する過程で凸部12の図中左側がダイ1から浮き上がり、この状態で給粉ボックス6が図中右方に移動するとき(凸部12がシュープレート2上に完全に乗り移るまでの間)に起こると考えられる。その期間は瞬時であるので、漏れの絶対量は従来に比べて非常に少なくなる。
The leakage of the powder when using the
以下に、この発明の実施例を挙げる。
以下の仕様の敷板(発明品)を試作した。
・材質:S45C
・投入穴の直径(=凸部12の内径):140mm
・凸部12の外径:150mm
・凸部12の高さ:5mm
・敷板厚さ:20mm
Examples of the present invention will be given below.
A floorboard (invention) with the following specifications was prototyped.
・ Material: S45C
-Diameter of input hole (= inner diameter of convex part 12): 140 mm
・ Outer diameter of convex part 12: 150 mm
-Height of convex part 12: 5 mm
・ Thing board thickness: 20mm
次に、試作した発明品の敷板を給粉ボックスに取り付けた給粉装置と、凸部の無い敷板
(従来品)を給粉ボックスに取り付けた給粉装置を、200tonプレス機を用いた粉末成形装置に採用し、粉末漏れの度合いを評価した。
評価試験は、下記の圧粉体1〜5を成形して行った。
・圧粉体1:自動車の可変バルブタイミング機構用ロータ、材料:鉄系合金、基本単重304g
・圧粉体2:エンジン用シリンダーヘッド、材料:鉄系合金、基本単重175g
・圧粉体3:ポンプ用円盤状部品、材料:鉄系合金、基本単重152g
・圧粉体4:自動車用ハウジングベーン、材料:鉄系合金、基本単重259g
・圧粉体5:筒状インサート部品、材料:鉄系合金、基本単重211g
Next, a powder forming apparatus in which a prototype invented floorboard is attached to a powdering box, and a powdering apparatus in which a floorboard without a convex portion (conventional product) is attached to the powdering box are powder-molded using a 200 ton press. Adopted in the apparatus, the degree of powder leakage was evaluated.
The evaluation test was performed by molding the following green compacts 1-5.
・ Green compact 1: Rotor for variable valve timing mechanism of automobile, Material: Iron-based alloy, Basic unit weight 304g
・ Green compact 2: cylinder head for engine, material: iron-based alloy, basic unit weight 175g
・ Green compact 3: Disc-shaped part for pump, Material: Iron-based alloy, Basic weight 152g
・ Green compact 4: Housing vane for automobile, Material: Iron alloy, Basic weight 259g
・ Green compact 5: Cylindrical insert parts, Material: Iron alloy, Basic unit weight 211g
圧粉体1は、1ロットの成形個数1000個、成形速度10.0spm(1分間当たりの成形個数10個)とした。
また、圧粉体2は、1ロットの成形個数1000個、成形速度11.0spm、圧粉体3は、1ロットの成形個数1000個、成形速度12.0spm、圧粉体4は、1ロットの成形個数1000個、成形速度7.3spm、圧粉体5は、1ロットの成形個数3500個、成形速度7.2spmとした。
The
The
上記の条件による成形を行って、発明品の敷板使用時と、従来品の敷板使用時の1ロット当たりの粉末漏れ量を調査した。その結果と、{1−(発明品使用時の漏れ量/従来品使用時の漏れ量)×100}の式で求まる発明品使用時の漏れ量削減率を表1にまとめる。 Molding was performed under the above conditions, and the amount of powder leakage per lot when using the base plate of the invention and using the base plate of the conventional product was investigated. Table 1 summarizes the results and the leakage rate reduction rate when using the inventive product, which is obtained by the formula {1- (leakage amount when using the inventive product / leakage amount when using the conventional product) × 100}.
この試験結果に、敷板下面にダイの上面の輪郭内に取り込まれる大きさの凸部を設ける
ことの有効性が如実に現れている。
This test result clearly shows the effectiveness of providing a convex portion of a size that can be taken into the contour of the upper surface of the die on the bottom surface of the floor plate.
1 ダイ
2 シュープレート
3 下パンチ
4 コア
5 ダイプレート
6 給粉ボックス
7 ホース
8 スライドガイド
9 動力伝達リンク
10 敷板
11 投入穴
12 凸部
13 ダイ上面の輪郭
C キャビティ
P 粉末
h 凸部野高さ
d ダイとシュープレートの上面の段差
g 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (2)
下面に、前記投入穴(11)の出口を取り囲み、ダイ(1)の上面の輪郭(13)内に取り込まれる大きさの凸部(12)を設けたことを特徴とする粉末成形装置の給粉ボックス用敷板。 A shoe plate that is employed in a powder forming apparatus in which a die (1) and a shoe plate (2) are installed on a die plate (5) and constitutes a bottom wall of a powder feeding box (6) of the apparatus, the shoe plate (2) An insertion hole (11) through which the powder (P) supplied by sliding to the inside of the powder supply box (6) is introduced into a cavity (C) opened on the upper surface of the die (1). Prepared,
Supply of a powder molding apparatus characterized in that a lower surface is provided with a convex portion (12) that surrounds the outlet of the charging hole (11) and is taken into the contour (13) of the upper surface of the die (1). Floor box for powder box.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008003416A JP2009166048A (en) | 2008-01-10 | 2008-01-10 | Floor plate for powder supply box of powder molding device |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2013027917A (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Kikusui Seisakusho Ltd | Powder compression molding machine |
JP2014231060A (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-11 | 住友電工焼結合金株式会社 | Powder feeding box for powder molding device |
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2008
- 2008-01-10 JP JP2008003416A patent/JP2009166048A/en active Pending
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