JP2011089178A - Re-pressurization method for sintered compact - Google Patents

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Terukazu Tokuoka
輝和 徳岡
Yoshitsugu Tsuchiya
嘉嗣 土屋
Katsuto Nakazawa
克仁 中澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a re-pressurization method for a sintered compact by which, when a sintered compact subjected to sizing is re-pressurized by a pressing punch and a counter punch in a sizing die, the occurrence of burrs at an edge part on the pressing-direction distal end side of the re-pressurized sintered compact can be prevented, and to provide a sizing die which is suitable for the method. <P>SOLUTION: Upon the re-pressurization of the sintered compact 40, a sizing die 10 provided with the following constitution is used. The sizing die 10 to be used has in the axial direction thereof a bottom dead center region 3 having a length equal to the thickness of a sintered compact 40 subjected to sizing and a pore region 4 whose inside diameter is smaller than that of the bottom dead center region 3. Then, in the pore region 4, a clearance is prevented from being formed between the extended surface of the circumferential face of the sintered compact 40 subjected to sizing and the inner circumferential face of the sizing die 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、焼結体の表面を緻密化するサイジングを施した焼結体に対してその平面度を矯正するための焼結体の再加圧方法、およびこの再加圧方法に好適なサイジングダイに関するものである。   The present invention relates to a method for repressurizing a sintered body for correcting the flatness of a sintered body subjected to sizing for densifying the surface of the sintered body, and a sizing suitable for the repressurizing method. It is about the die.

従来、金属粉末の成形体を焼結してなる焼結体が、自動車用部品、一般機械の部品などに利用されている。このような部品のうち、スプロケットや各種の歯車など部品は、使用時に他の部品、例えば、チェーンや別の歯車と接触して接触応力(ヘルツ応力)を受ける。そのような部品では、他の部品との接触箇所及びその近傍の疲労強さを高めるために、接触箇所(歯車の場合、代表的には歯面や歯底面)の表面側領域の気孔を低減して緻密化することが行われている。この緻密化には、特許文献1に記載されるように転造やサイジング、鍛造を行うことが挙げられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, sintered bodies formed by sintering metal powder compacts have been used for automobile parts, general machine parts, and the like. Among such parts, parts such as sprockets and various gears are contacted with other parts such as a chain or another gear during use and receive contact stress (Hertz stress). In such parts, in order to increase the fatigue strength at the contact point with other parts and the vicinity thereof, the pores in the surface side region of the contact point (typically, in the case of gears, tooth surface and tooth bottom surface) are reduced. And densification is performed. This densification includes rolling, sizing, and forging as described in Patent Document 1.

緻密化の手法のうち、サイジングは、従来、焼結体の寸法矯正に利用されている手法である。この設備を転用する、或いは部分的に変更することで緻密化を容易に行え、生産性に優れる。   Of the methods for densification, sizing is a method conventionally used for correcting the dimensions of a sintered body. By diverting or partially changing this equipment, densification can be easily performed, and productivity is excellent.

図3は、円筒状の焼結体をサイジングする手順を模式的に示す説明図であって、サイジングに使用するサイジングダイ100の中心線(一点鎖線で示す)に平行に切断した断面の中心線から左半分のみを示す図である。この図3を用いて、サイジングの具体的な手法を説明すると、以下のようになる。   FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a procedure for sizing a cylindrical sintered body, and is a center line of a cross section cut in parallel to a center line (shown by a one-dot chain line) of a sizing die 100 used for sizing. It is a figure which shows only the left half from. A specific method of sizing will be described with reference to FIG.

焼結体のサイジングを行うには、まず、図3(I)に示すように、内周面にサイジング突起11を有するサイジングダイ100を用意し、このサイジングダイ100の中に押し込みパンチ20を用いて焼結体40を押し込む。焼結体40は、その中心孔に挿入されるコアロッド30に支持される。そして、図3(II)に示すように、焼結体40はサイジング突起11を通過する際、サイジング突起11によりサイジングされる。より具体的には、焼結体40の周面がサイジング突起11により外周側から押圧され、その結果、焼結体40の周面の表面側領域が緻密化される。押し込まれた焼結体40は、最終的に図3(III)に示すように、押し込みパンチ20とは反対側からサイジングダイ100にはめ込まれた対向パンチ21に当て止めされる。   In order to size the sintered body, first, as shown in FIG. 3I, a sizing die 100 having a sizing projection 11 on the inner peripheral surface is prepared, and a pressing punch 20 is used in the sizing die 100. The sintered body 40 is pushed in. The sintered body 40 is supported by the core rod 30 inserted into the central hole. Then, as shown in FIG. 3 (II), the sintered body 40 is sized by the sizing protrusion 11 when passing through the sizing protrusion 11. More specifically, the peripheral surface of the sintered body 40 is pressed from the outer peripheral side by the sizing protrusion 11, and as a result, the surface side region of the peripheral surface of the sintered body 40 is densified. As shown in FIG. 3 (III), the pressed sintered body 40 is finally held against the opposing punch 21 inserted into the sizing die 100 from the side opposite to the pressing punch 20.

ところで、押し込みパンチ20で押し込まれた焼結体40には、サイジング突起11を通過する際に撓む力が働くため、焼結体40の平面度が若干ではあるが低下する。そこで、サイジング後の焼結体40の平面度を矯正するために、サイジング後の焼結体40を押し込みパンチ20と対向パンチ21とで圧縮する再加圧を行うことがある。   By the way, since the force which bends when the sintered compact 40 pushed in with the push punch 20 passes the sizing protrusion 11 acts, the flatness of the sintered compact 40 falls a little. Therefore, in order to correct the flatness of the sintered body 40 after sizing, re-pressurization may be performed in which the sintered body 40 after sizing is pressed and compressed by the punch 20 and the opposing punch 21.

特開2004−010906号公報JP 2004-010906 A

しかし、サイジング後の焼結体を再加圧すると、図3(III)に示すように、焼結体40の押し込み方向先端側の縁部にバリ41が生じることがあった。   However, when the sintered body after sizing is re-pressurized, as shown in FIG. 3 (III), a burr 41 may be generated at the edge of the sintered body 40 on the front side in the pushing direction.

バリが生じる理由は、図4(上記図3(III)の部分拡大図)に示すように、サイジングダイ100において、その軸方向に挿入領域1、サイジング領域2、および下死点領域3を規定したときに、下死点領域3の形状に原因があると考えられる。これら領域の定義は以下の通りである。
挿入領域1…焼結体40の挿入端からサイジング突起11までの領域
サイジング領域2…サイジング突起11が存在する領域
下死点領域3…焼結体40を再加圧する際に、その焼結体40を留めおくための領域
The reason for the occurrence of burrs is that, as shown in FIG. 4 (partially enlarged view of FIG. 3 (III) above), in the sizing die 100, the insertion region 1, the sizing region 2, and the bottom dead center region 3 are defined in the axial direction. It is thought that there is a cause in the shape of the bottom dead center region 3. The definition of these areas is as follows.
Insertion area 1 ... Area from the insertion end of the sintered body 40 to the sizing protrusion 11 Sizing area 2 ... Area where the sizing protrusion 11 exists Bottom dead center area 3 ... When the sintered body 40 is re-pressurized, the sintered body Area to keep 40

この下死点領域3を具体的に説明すると、下死点領域3の長さは、サイジング後の焼結体40の厚みに対して余裕を持った長さに形成されている。これは、種々の厚みを有する焼結体40をサイジングすることを想定しているためである。このような下死点領域3の形状によれば、再加圧の際に焼結体40は径方向外方(紙面左方向)に広がるだけでなく、押し込み方向(紙面下側)先端側へも広がってしまい、その広がった焼結体40の一部がバリ41となって焼結体40に形成されてしまう。   The bottom dead center region 3 will be specifically described. The length of the bottom dead center region 3 is formed to have a margin with respect to the thickness of the sintered body 40 after sizing. This is because it is assumed that the sintered body 40 having various thicknesses is sized. According to the shape of the bottom dead center region 3 as described above, the sintered body 40 not only spreads radially outward (leftward on the paper) during re-pressurization, but also toward the front end side in the pushing direction (lower on the paper). And a part of the expanded sintered body 40 becomes a burr 41 and is formed in the sintered body 40.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、サイジングダイ中で、押し込みパンチと対向パンチによりサイジング後の焼結体を再加圧した際、再加圧された焼結体における押し込み方向先端側の縁部にバリが生じないようにすることができる焼結体の再加圧方法、およびこの再加圧方法に好適なサイジングダイを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to re-pressurize a sintered body after sizing with a pressing punch and a counter punch in a sizing die. An object of the present invention is to provide a method for repressurizing a sintered body capable of preventing burrs from occurring at the edge on the front end side in the pressing direction of the sintered body, and a sizing die suitable for the repressurizing method.

本発明焼結体の再加圧方法は、金属粉末の成形体を焼結した焼結体をサイジングした後に行う焼結体の再加圧方法に係る。サイジングは、焼結体を押し込みパンチでサイジングダイに押し込んで、サイジングダイの内周面に形成されるサイジング突起により焼結体の周面を外周側から押圧して当該周面を含む表面側領域を緻密にする操作である。また、再加圧は、サイジング後の焼結体が前記サイジングダイ内における前記サイジング突起を通過した直後の位置で、サイジング後の焼結体を前記押し込みパンチとこの押し込みパンチに対向する対向パンチで圧縮する操作である。そして、本発明焼結体の再加圧方法は、以下の構成を備えるサイジングダイを使用して、押し込みパンチと対向パンチでサイジング後の焼結体を再加圧することで、再加圧された焼結体における押し込み方向先端側の縁部にバリが発生することを抑制することを特徴とする。   The method for repressurizing the sintered body of the present invention relates to a method for repressurizing the sintered body after sizing the sintered body obtained by sintering a compact of metal powder. Sizing is a surface side region including the peripheral surface by pressing the peripheral surface of the sintered body from the outer peripheral side by pressing the sintered body into the sizing die with a pressing punch and sizing protrusions formed on the inner peripheral surface of the sizing die. This is an operation to refine the process. The re-pressurization is performed at a position immediately after the sizing sintered body passes through the sizing projection in the sizing die, and the sizing body is squeezed between the pressing punch and an opposing punch facing the pressing punch. This is an operation to compress. And the re-pressurization method of the present invention was re-pressurized by re-pressurizing the sintered body after sizing with an indentation punch and a counter punch using a sizing die having the following configuration. It is characterized by suppressing generation | occurrence | production of the burr | flash at the edge part of the pressing direction in a sintered compact.

本発明焼結体の再加圧方法に使用するサイジングダイは、その軸方向に、前記サイジング突起よりも押し込み方向側でサイジング後の焼結体の厚みに相当する長さを有する下死点領域と、下死点領域よりも押し込み方向側で所定長を持った、下死点領域よりも内径が小さい細孔領域とを有することを特徴とする。これら領域のうち、下死点領域では、サイジング後の焼結体の周面とサイジングダイの内周面との間に第1クリアランスが形成される。また、細孔領域では、サイジングダイの内周面と対向パンチの外周面との間に第2クリアランスが形成され、かつ、サイジング後の焼結体の周面の延長面とサイジングダイの内周面との間にクリアランスが形成されないように構成される。   The sizing die used in the method for repressurizing the sintered body of the present invention has a bottom dead center region having a length corresponding to the thickness of the sintered body after sizing on the axial direction side of the sizing protrusion in the axial direction. And a pore region having a predetermined length on the pushing direction side of the bottom dead center region and having a smaller inner diameter than the bottom dead center region. Among these regions, in the bottom dead center region, a first clearance is formed between the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die. In the pore region, a second clearance is formed between the inner peripheral surface of the sizing die and the outer peripheral surface of the opposing punch, and the extended surface of the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner periphery of the sizing die It is comprised so that a clearance may not be formed between surfaces.

上記構成を備える焼結体の再加圧方法によれば、サイジング後の焼結体を再加圧した際、再加圧された焼結体における押し込み方向先端側の縁部にバリが発生することを抑制することができる。これは、下死点領域と細孔領域との境界近傍に形成される段差により、押し込み方向先端側への圧縮された焼結体の張り出しを物理的に押さえ込むことができるからである。   According to the method for repressurizing a sintered body having the above-described configuration, when the sintered body after sizing is repressurized, burrs are generated at the edge on the front end side in the pressing direction of the repressurized sintered body. This can be suppressed. This is because the protrusion of the compressed sintered body toward the front end side in the pressing direction can be physically pressed by the step formed near the boundary between the bottom dead center region and the pore region.

上記本発明焼結体の再加圧方法において、第1クリアランスと第2クリアランスを所定値とすることが好ましい。   In the repressurization method for the sintered body of the present invention, the first clearance and the second clearance are preferably set to predetermined values.

まず、第1クリアランスAは、0.1mm≦A≦0.3mmとすることが好ましい。第1クリアランスAは、下死点領域におけるサイジングダイの内周面とサイジング後の焼結体の外周面とのクリアランスであり、サイジング後の焼結体を再加圧する際、その焼結体が径方向の外方に広がったときにその広がりを許容する部分である。そのため、第1クリアランスAには、ある程度の大きさが要求される。焼結体の径方向への広がりは、焼結体のサイズによって変化するが、上記範囲の第1クリアランスAであれば、焼結体とサイジングダイとが焼け付くことを防止できる。より好ましくは、第1クリアランスAは、0.1mm≦A≦0.2mmとする。   First, the first clearance A is preferably 0.1 mm ≦ A ≦ 0.3 mm. The first clearance A is the clearance between the inner peripheral surface of the sizing die and the outer peripheral surface of the sintered body after sizing in the bottom dead center region, and when the sintered body after sizing is re-pressurized, It is a part which allows the spread when it spreads outward in the radial direction. For this reason, the first clearance A is required to have a certain size. Although the spread of the sintered body in the radial direction varies depending on the size of the sintered body, if the first clearance A is in the above range, the sintered body and the sizing die can be prevented from being seized. More preferably, the first clearance A is 0.1 mm ≦ A ≦ 0.2 mm.

次に、第2クリアランスBは、0<B≦0.02mmとすることが好ましい。第2クリアランスは、細孔領域におけるサイジングダイの内周面と対向パンチの外周面とのクリアランスであるため、極力小さいことが好ましい。上記範囲の第2クリアランスBであれば、サイジングダイ内での対向パンチの移動を円滑にすることができる。また、第2クリアランスBが小さいということは、下死点領域におけるサイジングダイの内径と細孔領域におけるサイジングダイの内径の差が大きく、両領域間に形成される段差により再加圧時における焼結体のバリの発生を抑制する効果も高くなる。より好ましい第2クリアランスBは、0.01mm≦B≦0.02mmである。   Next, the second clearance B is preferably 0 <B ≦ 0.02 mm. Since the second clearance is a clearance between the inner peripheral surface of the sizing die and the outer peripheral surface of the opposing punch in the pore region, it is preferably as small as possible. If it is the 2nd clearance B of the said range, the movement of the opposing punch within a sizing die can be made smooth. In addition, the small second clearance B means that the difference between the inner diameter of the sizing die in the bottom dead center region and the inner diameter of the sizing die in the pore region is large, and the firing at the time of re-pressurization is caused by the step formed between the two regions. The effect of suppressing the occurrence of burrs in the body is also enhanced. The more preferable second clearance B is 0.01 mm ≦ B ≦ 0.02 mm.

また、本発明サイジングダイは、金属粉末の成形体を焼結した焼結体の周面を含む表面側領域を緻密にするサイジングに用いられ、前記焼結体が押し込まれる空間の内周面に、焼結体の周面を外周側から押圧するサイジング突起を有するサイジングダイに係る。この本発明サイジングダイは、その軸方向に、前記サイジング突起よりも押し込み方向側でサイジング後の焼結体の厚みに相当する長さを有する下死点領域と、下死点領域よりも押し込み方向側で所定長を持った、下死点領域よりも内径が小さい細孔領域とを有する。そして、本発明サイジングダイは、下死点領域において、サイジング後の焼結体の周面とサイジングダイの内周面との間に第1クリアランスが形成されるように構成されると共に、細孔領域において、サイジングダイの内周面と対向パンチの外周面との間に第2クリアランスが形成され、かつ、サイジング後の焼結体の周面の延長面とサイジングダイの内周面との間にクリアランスが形成されないように構成されることを特徴とする。   Further, the sizing die of the present invention is used for sizing to make a surface side region including a peripheral surface of a sintered body obtained by sintering a compact of a metal powder, and is formed on an inner peripheral surface of a space into which the sintered body is pushed. The present invention relates to a sizing die having a sizing projection for pressing the peripheral surface of the sintered body from the outer peripheral side. This sizing die of the present invention has a bottom dead center region having a length corresponding to the thickness of the sintered body after sizing on the axial direction side with respect to the sizing projection in the axial direction, and a pushing direction from the bottom dead center region. And a pore region having a predetermined length on the side and having a smaller inner diameter than the bottom dead center region. The sizing die of the present invention is configured such that a first clearance is formed between the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die in the bottom dead center region, and the pores In the region, a second clearance is formed between the inner peripheral surface of the sizing die and the outer peripheral surface of the opposing punch, and between the extended surface of the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die It is characterized by not being formed in a clearance.

本発明サイジングダイは、上述した本発明焼結体の再加圧方法に好適に利用可能である。もちろん、このサイジングダイは、焼結体をサイジングすることのみに利用して、焼結体を再加圧することには利用しない、といった使い方をしてもかまわない。   The sizing die of the present invention can be suitably used for the above-described method for repressurizing the sintered body of the present invention. Of course, this sizing die may be used only for sizing the sintered body and not for repressurizing the sintered body.

本発明焼結体の再加圧方法は、サイジング後の焼結体の平面度を矯正するためにサイジングダイ内で焼結体を再加圧しても、その再加圧後の焼結体にバリが生じ難い。その結果、再加圧後の焼結体に対してバリを除去する手間を低減することができるし、バリが生じることによる焼結体の物理特性の低下、例えば、機械的特性や電磁気的特性の低下を抑制できる。   In the method of repressurizing the sintered body of the present invention, even if the sintered body is repressurized in the sizing die in order to correct the flatness of the sintered body after sizing, Burr is unlikely to occur. As a result, it is possible to reduce the effort of removing burrs from the sintered body after re-pressurization, and to reduce the physical properties of the sintered body due to the formation of burrs, for example, mechanical characteristics and electromagnetic characteristics Can be suppressed.

本発明のサイジングダイを使用して焼結体にサイジングと再加圧を施す手順を模式的に示す工程説明図であって、サイジングダイの中心線(一点鎖線で示す)に平行に切断した断面の中心線から左半分のみを示す図である。It is process explanatory drawing which shows typically the procedure which performs sizing and re-pressurization to a sintered compact using the sizing die of this invention, Comprising: The cross section cut | disconnected in parallel with the centerline (it shows with a dashed-dotted line) of a sizing die It is a figure which shows only the left half from the centerline. 再加圧された焼結体が配置された状態にある本発明サイジングダイの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of this invention sizing die in the state by which the repressurized sintered compact is arrange | positioned. 従来のサイジングダイを使用して焼結体にサイジングと再加圧を施す手順を模式的に示す説明図であって、サイジングダイの中心線(一点鎖線で示す)に平行に切断した断面の中心線から左半分のみを示す図である。It is explanatory drawing which shows typically the procedure which performs sizing and re-pressurization to a sintered compact using the conventional sizing die, Comprising: The center of the cross section cut | disconnected in parallel with the centerline (it shows with a dashed-dotted line) of a sizing die It is a figure which shows only the left half from a line. 再加圧された焼結体が配置された状態にある従来のサイジングダイの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the conventional sizing die in the state by which the re-pressurized sintered compact is arranged.

以下、本発明の実施形態を図1および図2に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

本発明焼結体の再加圧方法は、焼結体の周面の表面側領域を緻密化するサイジングを行なった後、サイジングに使用したサイジングダイ内で焼結体の平面度を矯正するためのものである。まず、サイジングについて簡単に説明し、次に本発明焼結体の再加圧方法について詳しく説明する。   The method for repressurizing the sintered body of the present invention is to correct the flatness of the sintered body in the sizing die used for sizing after performing sizing to densify the surface side region of the peripheral surface of the sintered body. belongs to. First, sizing will be briefly described, and then the method for repressurizing the sintered body of the present invention will be described in detail.

[サイジング]
焼結体をサイジングするには、図1(I)に示すように、押し込みパンチ20を使用してサイジングダイ10の貫通孔にコアロッド30で支持された焼結体40を押し込む。貫通孔の内周面には焼結体40の周面を外周側から押圧するためのサイジング突起11が設けられている。そのため、図1(II)に示すように、押し込みパンチ20により貫通孔の奥に移動する焼結体40の周面は焼結体40の径方向内方に向かって押圧され、当該周面の表面側領域が緻密化される。そして、図1(III)に示すように、押し込みパンチ20で押された焼結体40は、最終的に予めサイジングダイ10にはめ込まれていた対向パンチ21に当て止めされる。ここで、緻密化された焼結体40は、サイジング突起11を通過した後、若干ではあるが径方向外方にスプリングバックする。
[Sizing]
In order to size the sintered body, the sintered body 40 supported by the core rod 30 is pushed into the through-hole of the sizing die 10 using the pushing punch 20 as shown in FIG. A sizing projection 11 for pressing the peripheral surface of the sintered body 40 from the outer peripheral side is provided on the inner peripheral surface of the through hole. Therefore, as shown in FIG. 1 (II), the peripheral surface of the sintered body 40 that moves to the back of the through hole by the pressing punch 20 is pressed toward the inside in the radial direction of the sintered body 40, The surface side region is densified. Then, as shown in FIG. 1 (III), the sintered body 40 pushed by the pushing punch 20 is finally stopped against the opposing punch 21 that has been fitted in the sizing die 10 in advance. Here, after the densified sintered body 40 passes through the sizing protrusions 11, it slightly springs back radially outward.

[本発明焼結体の再加圧方法]
次いで、サイジング後の焼結体40を再加圧するには、図1(III)に示すように、サイジングダイ10の内部に焼結体40を留めおいたまま押し込みパンチ20と対向パンチ21とを互いに近づく方向に向かって駆動させ、両パンチ20,21の間で焼結体40を圧縮する。つまり、本発明焼結体の再加圧方法は、焼結体40をサイジングする際に使用したサイジングダイ10を流用して行われる。ここで、本発明焼結体の再加圧方法で使用するサイジングダイ10は、従来のサイジングダイの一部に設計変更を施した本発明サイジングダイである。なお、この設計変更は、焼結体をサイジングすることに対して従来サイジングダイと異なる影響を与えるものではない。
[Method of Repressurizing the Sintered Body of the Present Invention]
Next, in order to re-pressurize the sintered body 40 after sizing, as shown in FIG. 1 (III), the pressing punch 20 and the opposing punch 21 are placed with the sintered body 40 held inside the sizing die 10. The sintered body 40 is compressed between the punches 20 and 21 by being driven toward each other. That is, the method for repressurizing the sintered body of the present invention is performed by diverting the sizing die 10 used when sizing the sintered body 40. Here, the sizing die 10 used in the method for repressurizing the sintered body of the present invention is the sizing die of the present invention in which a design change is applied to a part of a conventional sizing die. This design change does not affect the sizing of the sintered body differently from the conventional sizing die.

<サイジングダイ>
図2(図1(III)の部分拡大図)に示す本発明サイジングダイ10は、図4を用いて説明した従来のサイジングダイと同様に、挿入領域1、サイジング領域2、および下死点領域3を有する。このサイジングダイ10の最も特徴とするところは、従来のサイジングダイに比べて下死点領域3の長さ(サイジングダイ10の軸方向)を短くした点と、下死点領域3よりも押し込み方向側で所定長を持ち、かつ下死点領域3よりも内径の小さい細孔領域4を規定した点にある。
<Sizing Die>
The sizing die 10 of the present invention shown in FIG. 2 (partially enlarged view of FIG. 1 (III)) is similar to the conventional sizing die described with reference to FIG. 4 in the insertion region 1, the sizing region 2, and the bottom dead center region. 3. The most characteristic features of the sizing die 10 are that the length of the bottom dead center region 3 (the axial direction of the sizing die 10) is shorter than that of the conventional sizing die and the pushing direction of the bottom dead center region 3 The pore region 4 having a predetermined length on the side and having a smaller inner diameter than the bottom dead center region 3 is defined.

まず、下死点領域3は、サイジング後の焼結体40を留めおくための領域である。この下死点領域3の長さは、再加圧する焼結体40の厚みに対応する長さ、即ち、サイジング後の焼結体40の厚み方向の長さとほぼ同じ長さに形成されている。また、下死点領域3の内径は、サイジング領域2の内径よりも大きく形成されている。   First, the bottom dead center region 3 is a region for retaining the sintered body 40 after sizing. The length of the bottom dead center region 3 is formed to a length corresponding to the thickness of the sintered body 40 to be repressed, that is, approximately the same as the length in the thickness direction of the sintered body 40 after sizing. . Further, the inner diameter of the bottom dead center region 3 is formed larger than the inner diameter of the sizing region 2.

この下死点領域3におけるサイジングダイ10の内周面とサイジング後の焼結体40の外周面との間の第1クリアランスAは、0.1mm≦A≦0.3mmとすることが好ましい。より好ましい第1クリアランスAは、0.1mm≦A≦0.2mmである。第1クリアランスAは、サイジング後の焼結体40がスプリングバックして径方向外方へ広がったときに、その広がりを許容するためのものである。また、第1クリアランスAは、サイジング後の焼結体40を再加圧する際、その焼結体40が径方向の外方に広がったときにその広がりを許容する部分でもある。   The first clearance A between the inner peripheral surface of the sizing die 10 and the outer peripheral surface of the sintered body 40 after sizing in the bottom dead center region 3 is preferably 0.1 mm ≦ A ≦ 0.3 mm. A more preferable first clearance A is 0.1 mm ≦ A ≦ 0.2 mm. The first clearance A is for allowing the sizing body 40 to expand when it springs back and expands radially outward. In addition, the first clearance A is a portion that allows the spread when the sintered body 40 spreads radially outward when the sintered body 40 after sizing is re-pressurized.

一方、細孔領域4は、下死点領域3よりも内径の小さな領域である。この細孔領域4は、サイジングダイ10の内周面と対向パンチ21の外周面との間に第2クリアランスBが形成され、かつ、サイジング後の焼結体40の周面の延長面とサイジングダイ10の内周面との間にクリアランスが形成されないように構成される。   On the other hand, the pore region 4 is a region having a smaller inner diameter than the bottom dead center region 3. In the pore region 4, a second clearance B is formed between the inner peripheral surface of the sizing die 10 and the outer peripheral surface of the opposing punch 21, and the extended surface of the peripheral surface of the sintered body 40 after sizing and the sizing A clearance is not formed between the inner peripheral surface of the die 10.

まず、第2クリアランスBの意義について述べると、第2クリアランスBは、サイジングダイ10にはめ込まれた対向パンチ21を円滑に移動させつつ、サイジングダイ10から容易に抜け出ないようにするためのクリアランスである。そのため、第2クリアランスBは極力小さいことが好ましい。具体的には、第2クリアランスBは0<B≦0.02mmとすることが好ましい。より好ましい第2クリアランスBは、0.01mm≦B≦0.02mmである。   First, the significance of the second clearance B will be described. The second clearance B is a clearance for smoothly moving the opposing punch 21 fitted in the sizing die 10 so as not to easily come out of the sizing die 10. is there. For this reason, the second clearance B is preferably as small as possible. Specifically, the second clearance B is preferably 0 <B ≦ 0.02 mm. The more preferable second clearance B is 0.01 mm ≦ B ≦ 0.02 mm.

次に、焼結体40の周面の延長面とサイジングダイ10の内周面との間にクリアランスが形成されないようにする意義について述べる。このような構成にすれば、図2に示すように、下死点領域3と細孔領域4との内径の相違に起因した段差が形成され、その段差が、押し込み方向先端側の焼結体40の面に配された構成とすることができる。その結果、圧縮された焼結体40が押し込み方向先端側に広がろうとしても、その広がりを段差により物理的に押さえ込むことができる。   Next, the significance of preventing a clearance from being formed between the extended surface of the peripheral surface of the sintered body 40 and the inner peripheral surface of the sizing die 10 will be described. With such a configuration, as shown in FIG. 2, a step due to the difference in inner diameter between the bottom dead center region 3 and the pore region 4 is formed, and the step is a sintered body at the front end side in the pushing direction. It can be set as the structure distribute | arranged to 40 surfaces. As a result, even if the compressed sintered body 40 tries to spread toward the front end side in the pushing direction, the spread can be physically suppressed by the step.

[焼結体の再加圧方法の効果]
本発明焼結体の再加圧方法によれば、既に述べたように、サイジングダイ10の下死点領域3において焼結体40を再加圧したときに、焼結体10の押し込み方向先端側に焼結体10が広がろうとすることを抑制できる。そのため、サイジング後の焼結体40の平面度を矯正するために焼結体40を再加圧しても、焼結体10の押し込み方向先端側の縁部にバリが生じ難い。
[Effect of repressurizing method of sintered body]
According to the method for repressurizing the sintered body of the present invention, as described above, when the sintered body 40 is repressurized in the bottom dead center region 3 of the sizing die 10, It is possible to suppress the sintered body 10 from spreading to the side. Therefore, even if the sintered body 40 is re-pressurized to correct the flatness of the sintered body 40 after sizing, burrs are unlikely to occur at the edge of the sintered body 10 on the front side in the pushing direction.

因みに、焼結体10の押し込み方向とは反対方向の縁部では、再加圧された焼結体10が当該反対方向に広がることをサイジング突起11が機械的に抑制するので、当該部分にバリが生じ難いし、仮に生じたとしても容易に除去できる程度のバリとなる。   Incidentally, since the sizing projection 11 mechanically suppresses the re-pressurized sintered body 10 from spreading in the opposite direction at the edge portion in the direction opposite to the pushing direction of the sintered body 10, The burrs are of such a degree that they can be easily removed even if they occur.

本実施形態では、まず金属粉末の成形体を複数作製し、それらを焼結することで複数の焼結体を用意した。そして、この焼結体に対して焼結体の周面を緻密化するためのサイジングを行なった後、サイジング後の焼結体の平面度を矯正する再加圧を行なった。再加圧に際しては、図1,2を参照して説明した本発明焼結体の再加圧方法、または図3,4を参照して説明した従来の焼結体の再加圧方法のいずれかを実施し、ぞれぞれの方法を経て得られた試料についてバリの発生状態を調べた。   In this embodiment, first, a plurality of compacts of metal powder were prepared, and a plurality of sintered bodies were prepared by sintering them. And after performing the sizing for densifying the surrounding surface of a sintered compact with respect to this sintered compact, the repressurization which corrects the flatness of the sintered compact after a sizing was performed. At the time of re-pressurization, either the re-pressurization method of the sintered body of the present invention described with reference to FIGS. 1 or 2 or the conventional re-pressurization method of the sintered body described with reference to FIGS. The burrs were examined for the samples obtained through the respective methods.

焼結により焼結体となる成形体の原料として、Fe系合金粉末と潤滑剤とを混合した混合粉末を用意した。この混合粉末を冷間金型で圧縮成形し、円柱成形体を得た。得られた成形体をプッシャー型炉に配置し、窒素(N)雰囲気中で焼結して、焼結材を得た。次いで、焼結材の中心に貫通孔を形成する切削加工を行い、円筒状の素材を得た。そして、この素材に緻密化のためのサイジングを施した。なお、サイジングについては既に説明したように、本発明のサイジングダイを使用しても従来のサイジングダイを使用しても焼結体の緻密化度合いに有意的な差は生じない。 A mixed powder prepared by mixing an Fe-based alloy powder and a lubricant was prepared as a raw material for a molded body that became a sintered body by sintering. This mixed powder was compression-molded with a cold mold to obtain a cylindrical molded body. The obtained molded body was placed in a pusher-type furnace and sintered in a nitrogen (N 2 ) atmosphere to obtain a sintered material. Next, cutting was performed to form a through hole in the center of the sintered material, and a cylindrical material was obtained. This material was sized for densification. In addition, as already explained for sizing, there is no significant difference in the degree of densification of the sintered body even if the sizing die of the present invention or the conventional sizing die is used.

次いで、サイジングを施した後の焼結体をサイジングダイ内に配置したまま、押し込みパンチと対向パンチとの間で焼結体を再加圧した。   Next, the sintered compact after the sizing was placed in the sizing die, and the sintered compact was re-pressurized between the pressing punch and the opposing punch.

以上のようにして得られた再加圧後の焼結体を目視で確認したところ、従来のサイジングダイを使用して再加圧された焼結体では焼結体の押し込み方向先端側の縁部においてバリが生じており、樹脂製ブラシでこすってもそのバリを除去できなかった。一方、本発明サイジングダイを使用して再加圧された焼結体では、焼結体の押し込み方向先端側の縁部にバリは発生したものの、樹脂製ブラシで容易に除去できるバリであった。そのため、再加圧後のバリの除去には、切削などの別工程を経る必要が無く、ブラシがけのみで対応可能である。   When the sintered body after re-pressurization obtained as described above was visually confirmed, in the sintered body re-pressurized by using a conventional sizing die, the edge on the front side in the indentation direction of the sintered body Burr was generated at the portion, and the burr could not be removed by rubbing with a resin brush. On the other hand, in the sintered body re-pressurized using the sizing die of the present invention, burrs were generated at the edge of the sintered body in the pushing direction, but the burrs were easily removed with a resin brush. . Therefore, the removal of burrs after re-pressurization does not require a separate process such as cutting, and can be handled only by brushing.

なお、上述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であり、上述した構成に限定されるものではない。例えば、焼結体の組成、焼結体の形状を適宜変更することができる。   The above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention, and is not limited to the above-described configuration. For example, the composition of the sintered body and the shape of the sintered body can be changed as appropriate.

本発明焼結体の再加圧方法は、ホイールギアなどの各種の歯車、スプロケット、その他の部品であって、金属粉末の成形体を焼結した焼結体からなる部材をサイジングすることで低下した焼結体の平面度を矯正することに好適に利用することができる。   The method of repressurizing the sintered body of the present invention is reduced by sizing a member made of a sintered body obtained by sintering various types of gears such as wheel gears, sprockets, and other parts, which are formed by sintering a metal powder compact. This can be suitably used to correct the flatness of the sintered body.

10,100 サイジングダイ 11 サイジング突起
1 挿入領域
2 サイジング領域
3 下死点領域
4 細孔領域
20 押し込みパンチ 21 対向パンチ
30 コアロッド
40 焼結体 41 バリ
A 第1クリアランス B 第2クリアランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 Sizing die 11 Sizing protrusion 1 Insertion area 2 Sizing area 3 Bottom dead center area 4 Pore area 20 Push punch 21 Opposing punch 30 Core rod 40 Sintered body 41 Burr A 1st clearance B 2nd clearance

Claims (4)

金属粉末の成形体を焼結した焼結体を押し込みパンチでサイジングダイに押し込んで、サイジングダイの内周面に形成されるサイジング突起により焼結体の周面を外周側から押圧して当該周面を含む表面側領域を緻密にするサイジングを行なった後、
サイジング後の焼結体が前記サイジングダイ内における前記サイジング突起を通過した直後の位置で、サイジング後の焼結体を前記押し込みパンチとこの押し込みパンチに対向する対向パンチで圧縮する焼結体の再加圧方法であって、
前記サイジングダイは、
その軸方向に、前記サイジング突起よりも押し込み方向側でサイジング後の焼結体の厚みに相当する長さを有する下死点領域と、下死点領域よりも押し込み方向側で所定長を持った、下死点領域よりも内径が小さい細孔領域とを有し、
前記下死点領域において、サイジング後の焼結体の周面とサイジングダイの内周面との間に第1クリアランスが形成され、
前記細孔領域において、サイジングダイの内周面と対向パンチの外周面との間に第2クリアランスが形成され、かつ、サイジング後の焼結体の周面の延長面とサイジングダイの内周面との間にクリアランスが形成されないように構成され、
上記構成を備えるサイジングダイを使用して、押し込みパンチと対向パンチでサイジング後の焼結体を再加圧することで、再加圧された焼結体における押し込み方向先端側の縁部にバリが発生することを抑制することを特徴とする焼結体の再加圧方法。
A sintered body obtained by sintering a compact of a metal powder is pressed into a sizing die with a pressing punch, and the peripheral surface of the sintered body is pressed from the outer peripheral side by a sizing projection formed on the inner peripheral surface of the sizing die. After sizing the surface side area including the surface,
At the position immediately after the sintered body after sizing passes through the sizing projection in the sizing die, the sintered body is compressed by the pressing punch and the opposing punch opposite to the pressing punch. Pressurizing method,
The sizing die is
In the axial direction, a bottom dead center region having a length corresponding to the thickness of the sintered body after sizing on the push direction side with respect to the sizing projection, and a predetermined length on the push direction side with respect to the bottom dead center region. And a pore region having an inner diameter smaller than the bottom dead center region,
In the bottom dead center region, a first clearance is formed between the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die,
In the pore region, a second clearance is formed between the inner peripheral surface of the sizing die and the outer peripheral surface of the opposing punch, and the extended surface of the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die Configured so that no clearance is formed between
Using a sizing die with the above configuration, re-pressurize the sintered body after sizing with an indentation punch and a counter punch, and burrs are generated at the edge on the tip side in the indentation direction of the re-pressurized sintered body. A method for repressurizing a sintered body, characterized in that the suppression is performed.
前記第1クリアランスAは、0.1mm≦A≦0.3mmであることを特徴とする請求項1に記載の焼結体の再加圧方法。   2. The method for repressurizing a sintered body according to claim 1, wherein the first clearance A satisfies 0.1 mm ≦ A ≦ 0.3 mm. 前記第2クリアランスBは、0<B≦0.02mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の焼結体の再加圧方法。   3. The method for repressurizing a sintered body according to claim 1, wherein the second clearance B satisfies 0 <B ≦ 0.02 mm. 金属粉末の成形体を焼結した焼結体の周面を含む表面側領域を緻密にするサイジングに用いられ、前記焼結体が押し込まれる空間の内周面に、焼結体の周面を外周側から押圧するサイジング突起を有するサイジングダイであって、
前記サイジングダイは、
その軸方向に、前記サイジング突起よりも押し込み方向側でサイジング後の焼結体の厚みに相当する長さを有する下死点領域と、下死点領域よりも押し込み方向側で所定長を持った、下死点領域よりも内径が小さい細孔領域とを有し、
前記下死点領域において、サイジング後の焼結体の周面とサイジングダイの内周面との間に第1クリアランスが形成され、
前記細孔領域において、サイジングダイの内周面と対向パンチの外周面との間に第2クリアランスが形成され、かつ、サイジング後の焼結体の周面の延長面とサイジングダイの内周面との間にクリアランスが形成されないように構成されることを特徴とするサイジングダイ。
Used for sizing the surface side region including the peripheral surface of the sintered body obtained by sintering the compact of the metal powder, and the peripheral surface of the sintered body is formed on the inner peripheral surface of the space into which the sintered body is pushed. A sizing die having a sizing projection to be pressed from the outer peripheral side,
The sizing die is
In the axial direction, a bottom dead center region having a length corresponding to the thickness of the sintered body after sizing on the push direction side with respect to the sizing projection, and a predetermined length on the push direction side with respect to the bottom dead center region. And a pore region having an inner diameter smaller than the bottom dead center region,
In the bottom dead center region, a first clearance is formed between the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die,
In the pore region, a second clearance is formed between the inner peripheral surface of the sizing die and the outer peripheral surface of the opposing punch, and the extended surface of the peripheral surface of the sintered body after sizing and the inner peripheral surface of the sizing die A sizing die characterized in that a clearance is not formed between the two.
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