JP2016043374A - Green compact manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧粉成形体の製造方法に関し、特に、金型を用いた圧粉成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a green compact, and more particularly to a method for manufacturing a green compact using a mold.
上下方向に貫通孔を有するダイと、その貫通孔に嵌入されて、摺動可能な上パンチ及び下パンチと、を備える金型がある。特許文献1に開示されているように、このような金型を用いると、金属粉末をその貫通孔の内部において上パンチ及び下パンチにより圧縮加工して、金属粉末成型品を得ることができる。
There is a mold including a die having a through hole in the vertical direction and an upper punch and a lower punch which are fitted into the through hole and are slidable. As disclosed in
ところで、製造時間の短縮化が要求されている。上記した特許文献1に開示される製造方法では、例えば、圧粉成形体を取り出すためのダイの動作ストロークが長く、製造時間の短縮の余地があった。
Incidentally, there is a demand for shortening the manufacturing time. In the manufacturing method disclosed in
そこで、上記の事情を背景としてなされたものであり、製造時間の短い圧粉成形体の製造方法を提供することを目的とする。 Then, it is made | formed against the background of said situation, and it aims at providing the manufacturing method of the compacting body with short manufacturing time.
本発明にかかる圧粉成形体の製造方法は、
上下方向に貫通する貫通孔を有する外型(例えば、ダイ)と、上パンチと、下パンチと、を備える金型を用いて、
前記貫通孔に前記下パンチを嵌入し、充填領域を形成する充填領域形成工程と、
金属粉末を前記充填領域に充填する充填工程と、
前記貫通孔に前記上パンチを嵌入し、前記金属粉末を圧縮して、圧粉成形体を形成する圧縮工程と、
前記圧粉成形体を前記金型から取り出す取出工程と、を含む圧粉成形体の製造方法であって、
前記外型は、上下方向に移動可能な上外型(例えば、上ダイ)及び下外型(例えば、下ダイ)を含み、
前記下パンチは、上下方向に移動可能に配置されており、
前記充填領域形成工程において、前記上外型と前記下外型との接触面が、前記充填領域の中央と同じ高さに位置し、
前記圧縮工程において、前記上パンチ及び前記下パンチは、実質的に同じ速さで近接移動し、
前記取出工程において、前記上外型及び前記下外型は、離間移動する。
The method for producing a green compact according to the present invention is as follows.
Using a mold including an outer mold (for example, a die) having a through-hole penetrating in the vertical direction, an upper punch, and a lower punch,
A filling region forming step of inserting the lower punch into the through hole and forming a filling region;
A filling step of filling the filling region with metal powder;
A compression step of inserting the upper punch into the through hole and compressing the metal powder to form a green compact;
A step of taking out the green compact from the mold, and a method for producing the green compact,
The outer mold includes an upper outer mold (for example, an upper die) and a lower outer mold (for example, a lower die) movable in the vertical direction,
The lower punch is arranged to be movable in the vertical direction,
In the filling region forming step, the contact surface between the upper outer mold and the lower outer mold is located at the same height as the center of the filling region,
In the compression step, the upper punch and the lower punch move close together at substantially the same speed,
In the extraction step, the upper outer mold and the lower outer mold move apart.
このような構成によれば、圧縮工程において、上パンチと下パンチとが実質的に同じ速さで近接移動することにより、充填工程から取出工程まで上外型と下外型との境界面が充填領域の中央と同じ高さとなるように維持される。従って、圧粉成形体を金型から取り出すためのダイの動作ストロークが短縮化し、短時間で圧粉成形体を製造することができる。 According to such a configuration, in the compression process, the upper punch and the lower punch move close to each other at substantially the same speed, so that the boundary surface between the upper outer mold and the lower outer mold is from the filling process to the removal process. It is maintained at the same height as the center of the filling area. Therefore, the operation stroke of the die for taking out the green compact from the mold is shortened, and the green compact can be manufactured in a short time.
本発明によれば、製造時間の短い圧粉成形体の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a compacting body with short manufacturing time can be provided.
実施の形態1
図1〜4を参照して実施の形態1にかかる製造方法について説明する。図1〜図4は、実施の形態1にかかる製造方法の一工程の模式図である。
The manufacturing method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are schematic views of one step of the manufacturing method according to the first embodiment.
図1に示すように、実施の形態1にかかる製造方法では、金型10を用いる。金型10は、ダイ1(外型とも称してもよい。)と、上パンチ4と、下パンチ5とを含む。ダイ1と、上パンチ4と、下パンチ5とは、いずれも、図示しない制御装置、及び、図示しない駆動装置により、上下方向に移動するように制御される。
As shown in FIG. 1, in the manufacturing method according to the first embodiment, a
ダイ1は、上ダイ2(上外型とも称してもよい。)と、下ダイ3(下外型とも称してもよい。)とを含む。ダイ1は、上下方向に貫通する貫通孔1aを有し、上パンチ4と下パンチ5とは、貫通孔1aに摺動可能に嵌入される。貫通孔1aは、上ダイ2及び下ダイ3を上下方向にそれぞれ貫通する貫通孔12a、13aが連なることで、形成される。上パンチ4及び下パンチ5は、例えば、その一端にフランジを有する略円柱状体である。上パンチ4はその上端にフランジを有する一方、下パンチ5はその下端にフランジを有する。
The die 1 includes an upper die 2 (also referred to as an upper / outer mold) and a lower die 3 (also referred to as a lower / outer mold). The die 1 has a through
本製造方法を開始するに先立って、上ダイ2、下ダイ3、上パンチ4及び下パンチ5がそれぞれ原位置に位置するように移動させておくとよい。具体的には、上ダイ2及び下ダイ3は、上から下に向かって、この順に、所定の距離を空けて配置されている。また、上ダイ2及び下ダイ3は、上方又は下方から視た場合に、貫通孔12aと貫通孔13aとが重ね合わさるように、配置されている。上パンチ4は、上ダイ2の上方に配置されており、貫通孔1aの軸に沿う。下パンチ5は、下パンチ5の上端面51が下ダイ3の上端面31と同じ高さになるように、貫通孔13aに嵌入される。上ダイ2及び下ダイ3は、貫通孔1aの軸と同じ軸に沿って配置される。
Prior to the start of this manufacturing method, the
まず、図2に示すように、上ダイ2と下ダイ3と下パンチ5とを原位置からそれぞれ充填時位置に移動させて、キャビティを形成させる(充填領域形成工程S1)。具体的には、上ダイ2と下ダイ3とを近接移動させることにより、接触させつつ、下パンチを下方に移動させることで、上ダイ2と下ダイ3との接触面23を充填領域Zの中央と同じ高さに位置させる。充填領域Zは、後述する後工程の充填工程S2において、金属粉末Pを充填される領域である。より具体的には、充填領域Zの深さを必要充填深さDzとすると、接触面23の位置は、例えば、下パンチの上端面51から0.40×Dz〜0.60×Dzの高さにあると好ましく、さらに好ましくは0.45×Dz〜0.55Dzの高さである。上ダイ2と下ダイ3と下パンチ5との充填時位置への移動が完了すると、ダイ1の貫通孔1aの内壁面と下パンチ5の上端面51とが所定の空間を囲むことにより、キャビティが形成される。
ここで、上ダイ2が原位置から充填時位置までに移動する際の動作ストロークをL21とし、下ダイ3が原位置から充填時位置までに移動する際の動作ストロークL31とする。上ダイ2の動作ストロークL21と、下ダイ3の動作ストロークL31と、必要充填深さDzとは、下記の数式1の関係を満たす。
Dz≦L21+L31 …(数式1)
ここで、上ダイ2と下ダイ3とは、実質的に同時に移動を開始するため、充填領域形成工程S1での動作ストロークは実質的に短縮する。上ダイ2の動作ストロークL21と、下ダイ3の動作ストロークL31とが等しいと好ましく、動作ストロークL21、L31が等しい場合、充填領域形成工程S1での動作ストロークの実質的な短縮幅が大きい。
First, as shown in FIG. 2, the
Here, an operation stroke when the
Dz ≦ L21 + L31 (Formula 1)
Here, since the
次いで、金属粉末Pをキャビティに充填する(充填工程S2)。具体的には、金属粉末Pは、焼結用圧粉体Bを形成するための焼結用材料からなる粉末である。また、キャビティ内における金属粉末Pの深さが必要充填深さDz以上になるまで、金属粉末Pをキャビティに充填する。必要充填深さDzがキャビティの深さと同じである場合、必要に応じて、金属粉末Pを摺り切り、金属粉末Pの上端面P1を上ダイ2の上端面21に揃える。
Next, the metal powder P is filled into the cavity (filling step S2). Specifically, the metal powder P is a powder made of a sintering material for forming the green compact B for sintering. Further, the metal powder P is filled in the cavity until the depth of the metal powder P in the cavity becomes equal to or greater than the necessary filling depth Dz. When the necessary filling depth Dz is the same as the depth of the cavity, the metal powder P is scraped off as necessary, and the upper end surface P1 of the metal powder P is aligned with the
次いで、図3に示すように、上パンチ4と下パンチ5とを近接移動させて、金属粉末Pを圧縮する(圧縮工程S3)。具体的には、上パンチ4を金属粉末Pの上端面P1に接触するまで、下方に移動させる。続いて、上パンチ4と下パンチ5とを、実質的に同時に、且つ、実質的に同じ速さで、金属粉末Pを圧縮する圧縮方向に移動させる。ここで、上パンチ4と下パンチ5とは、同じ動作ストロークで移動させると好ましい。上パンチ4の速度は、下パンチ5の速度の80%〜120%であると好ましく、さらに、好ましくは95%〜105%である。焼結用圧粉体Bが形成される。上ダイ2と下ダイ3との接触面23は、焼結用圧粉体Bの中央と同じ高さに位置したままである。なお、必要充填深さDzと焼結用圧粉体Bの高さDbとの比は、金属粉末P(焼結用圧粉体B)の圧縮比である。
ここで、上パンチ4が金属粉末Pの上端面P1に接触してから、金属粉末Pを圧縮するまでに移動する際の、その動作ストロークをL42とする。また、下パンチ5が金属粉末Pを圧縮するまでに移動する際の、その動作ストロークをL52とする。上パンチ4の動作ストロークL42と、下パンチ5の動作ストロークL52と、必要充填深さDzと、焼結用圧粉体Bの高さDbとは、下記の数式2の関係を満たす。焼結用圧粉体Bの高さDbと必要充填深さDzとの差分(Db−Dz)は、上パンチ4と下パンチ5による動作ストロ−クの和(L42+L52)である。
Db−Dz=L42+L52 …(数式2)
ここで、上パンチ4と下パンチ5とは、実質的に同時に移動を開始し、実質的に同じ速さで移動するため、圧縮工程S3で実質的に必要な動作ストロークは短縮する。上パンチ4の動作ストロークL42と、下パンチ5の動作ストロークL52とが等しいと好ましく、動作ストロークL42、L52が等しい場合、圧縮工程S3での動作ストロークの実質的な短縮幅は大きい。
Next, as shown in FIG. 3, the
Here, let L42 be an operation stroke when the
Db−Dz = L42 + L52 (Expression 2)
Here, since the
最後に、図4に示すように、上パンチ4と上ダイ2と下ダイ3とをそれぞれ移動させて、焼結用圧粉体Bを金型10から取り出す(取出工程S4)。具体的には、上パンチ4を上方向に移動させる。また、上ダイ2と下ダイ3とを離間移動させる。より具体的には、上ダイ2を、その下端面が圧粉成形体Bと同じ又はより高くなるように、上方向に移動させる。また、下ダイ3を、その上端面31が下パンチ5の上端面51以下の高さになるまで、下方向に移動させる。上ダイ2と下ダイ3とを、実質的に同時に移動を開始し、実質的に同じ速さで移動する。焼結用圧粉体Bを、上ダイ2と下ダイ3との間を通過させることにより、金型10から取り出す。
ここで、上ダイ2の動作ストロークL23と、下ダイ3の動作ストロークL33と、焼結用圧粉体Bの高さDbとは、下記の数式3の関係を満たす。
Db≦L23+L33 …(数式3)
ここで、上ダイ2と下ダイ3とは、実質的に同時に移動を開始するため、取出工程S4で必要な動作ストロークは実質的に短縮する。上ダイ2の動作ストロークL23と、下ダイ3の動作ストロークL33とが等しいと好ましく、動作ストロークL23、L33が等しい場合、取出工程S4での動作ストロークの実質的な短縮幅が大きい。
Finally, as shown in FIG. 4, the
Here, the operation stroke L23 of the
Db ≦ L23 + L33 (Formula 3)
Here, since the
焼結用圧粉体Bを焼結することにより、多種多様な焼結品を得ることができる。焼結品の一つの例としては、車両に搭載されるインバータ用部品が挙げられる。 A wide variety of sintered products can be obtained by sintering the green compact B for sintering. As an example of the sintered product, there is an inverter component mounted on a vehicle.
以上、実施の形態1にかかる製造方法によれば、圧縮工程S3において、上パンチと下パンチとが実質的に同じ速さで近接移動し、充填工程S2から取出工程S4まで、上ダイと下ダイとの境界面の位置が充填領域の中央と同じ高さに維持される。従って、取出工程S4において、上ダイと下ダイとのそれぞれの動作ストロークが短くなり、焼結用圧粉体Bの製造時間が短くなる。 As described above, according to the manufacturing method according to the first embodiment, in the compression step S3, the upper punch and the lower punch move close to each other at substantially the same speed, and from the filling step S2 to the removal step S4, the upper die and the lower punch are moved. The position of the interface with the die is maintained at the same height as the center of the filling area. Therefore, in the extraction step S4, the operation strokes of the upper die and the lower die are shortened, and the manufacturing time of the green compact B for sintering is shortened.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
10 金型
1 ダイ 1a 貫通孔
2 上ダイ 23 接触面
3 下ダイ
4 上パンチ 5 下パンチ
B 焼結用圧粉体 P 金属粉末
Z 充填領域
S1 充填領域形成工程 S2 充填工程
S3 圧縮工程 S4 取出工程
10
4
Claims (1)
前記貫通孔に前記下パンチを嵌入し、充填領域を形成する充填領域形成工程と、
金属粉末を前記充填領域に充填する充填工程と、
前記貫通孔に前記上パンチを嵌入し、前記金属粉末を圧縮して、圧粉成形体を形成する圧縮工程と、
前記圧粉成形体を前記金型から取り出す取出工程と、を含む圧粉成形体の製造方法であって、
前記外型は、上下方向に移動可能な上外型及び下外型を含み、
前記下パンチは、上下方向に移動可能に配置されており、
前記充填領域形成工程において、前記上外型と前記下外型との接触面が、前記充填領域の中央と同じ高さに位置し、
前記圧縮工程において、前記上パンチ及び前記下パンチは、実質的に同じ速さで近接移動し、
前記取出工程において、前記上外型及び前記下外型は、離間移動する
圧粉成形体の製造方法。 Using a mold comprising an outer mold having a through-hole penetrating in the vertical direction, an upper punch, and a lower punch,
A filling region forming step of inserting the lower punch into the through hole and forming a filling region;
A filling step of filling the filling region with metal powder;
A compression step of inserting the upper punch into the through hole and compressing the metal powder to form a green compact;
A step of taking out the green compact from the mold, and a method for producing the green compact,
The outer mold includes an upper outer mold and a lower outer mold movable in the vertical direction,
The lower punch is arranged to be movable in the vertical direction,
In the filling region forming step, the contact surface between the upper outer mold and the lower outer mold is located at the same height as the center of the filling region,
In the compression step, the upper punch and the lower punch move close together at substantially the same speed,
In the extracting step, the upper outer mold and the lower outer mold are separated from each other, and the green compact is manufactured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014168228A JP2016043374A (en) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Green compact manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014168228A JP2016043374A (en) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Green compact manufacturing method |
Publications (1)
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