JP2018047492A - Powder molding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉末成形装置に関する。 The present invention relates to a powder molding apparatus.
型で囲まれた空隙内に充填された粉末材料を圧縮成形する粉末成形装置が知られている。特許文献1には、粉末材料の側方を囲む側方型(ダイ)と、上方から粉末材料を加圧する上方型(固定上パンチおよび浮動上パンチ)と、側方型の内側に固定配置された下部下方型(固定下パンチ)と、下部下方型の貫通穴の内壁と摺動自在に嵌合し、粉末材料に対して下方から浮動荷重を加える浮動下方型(浮動下パンチ)と、を備えた粉末成形装置が記載されている。
2. Description of the Related Art A powder forming apparatus that compresses and forms a powder material filled in a space surrounded by a mold is known. In
図8は、開発中の粉末成形装置101の概略構成を示す図である。図8に示すように、粉末成形装置101は、特許文献1に記載の粉末成形装置と同様に、上方型102と、浮動下方型103と、側方型104と、下部下方型105と、を備えている。上方型102が下降すると、粉末材料Pは加圧される。このとき、浮動下方型103には、粉末材料Pを介して上方型102による加圧力が伝達され、下向きの力である押圧力F101が及ぼされる。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the
一方、浮動下方型103には、電動サーボなどの浮動荷重付与機構106より上向きの力である浮動荷重F102が付与される。粉末材料Pの成形中、制御部111は、浮動荷重F102が予め定められた設定値で維持されるように、浮動荷重付与機構106を制御する。さらに、浮動下方型103には、浮動下方型103の側方の空間に存在する粉末材料Pとの接触により上向きの力である摩擦力F103が及ぼされる。
On the other hand, the floating
成形加工を開始後、上方型102による加圧力を徐々に大きくしていくと、浮動下方型103に及ぼされる押圧力F101も徐々に大きくなる。下向きの力である押圧力F101が、上向きの力である浮動荷重F102と上向きの力である摩擦力F103との合計を上回ると、浮動下方型103が下降し始める。浮動下方型103の下端がストッパ109に当接したところで浮動下方型103の下降が止まり、成形加工が終了する。これにより、成形体が得られる。
When the pressure applied by the
ところで、粉末成形装置101において、連続して成形加工を行うと型の温度が上昇する。型の熱は型で囲まれた空隙内に充填された粉末材料Pに伝導するので、型の温度が高い状態で充填された粉末材料Pの方が、型の温度が低い状態で充填された粉末材料Pよりも温度が高くなる。粉末材料Pは、温度が高い場合、温度が低い場合と比べて圧縮性が高い(圧縮され易い)。粉末材料Pの圧縮性が高い場合、粉末材料Pの圧縮性が低い場合と比べて、成形加工中に、同じ押圧力F101に到達するまでの間に浮動下方型103の上方にある粉末材料Pの圧縮がより進むため、押圧力F1が同じ値に到達するタイミングが遅れる。このため、浮動下方型103の側方の空間に存在する粉末材料Pの密度が高くなる。つまり、型の温度が高い状態では、型の温度が低い状態と比べて、成形加工中に、浮動下方型103の側方の空間に存在する粉末材料Pの密度が高くなる。
By the way, when the molding process is continuously performed in the
浮動下方型103の側方の空間に存在する粉末材料Pの密度が高くなると、浮動下方型103の側方に粉末材料Pがより強く押し付けられるので、浮動下方型103の側方の空間に存在する粉末材料Pとの接触によって浮動下方型103に及ぼされる摩擦力F103が大きくなる。摩擦力F103が大きくなると、下向きの力である浮動荷重F102が予め定められた設定値で一定に維持されるようにしても、浮動荷重F102と摩擦力F103を合計した上向きの力が大きくなるので、浮動下方型103は下降し難くなる。つまり、型の温度が高い状態では、型の温度が低い状態と比べて、浮動下方型103が下降し難くなるので、成形加工中における上方型102の下降速度に対する浮動下方型103の下降速度の比が小さくなる。また、成形加工中における上方型102の下降速度に対する浮動下方型103の下降速度の比が小さくなると、粉末材料の加工を開始してからの経過時間に対する上方型102の下降速度の変化が同じであれば、浮動下方型103が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間が長くなる。
When the density of the powder material P existing in the side space of the floating
本発明者らは、鋭意研究により、浮動下方型103が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間が変動すると、成形体の品質がばらつくことを突き止めた。すなわち、成形体の品質のばらつきを抑えるためには、浮動下方型103が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間のばらつきを低減する必要がある。しかしながら、連続して成形加工を行う場合、上述したように、初期段階と連続して成形加工を行った後の段階とでは、型の温度が変わるため、浮動下方型103が下降を開始してから下降を停止するまでに上方型102の下降速度に対する浮動下方型103の下降速度の比も変わる。このため、連続して成形加工を行う場合には、成形体の品質がばらついてしまうという問題があった。
The inventors of the present invention have found that the quality of the molded product varies when the time required from when the floating
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、連続して成形加工を行う場合にも成形体の品質のばらつきを抑えることができる粉末成形装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above background, and it aims at providing the powder shaping | molding apparatus which can suppress the dispersion | variation in the quality of a molded object also when performing a shaping | molding process continuously.
本発明は、型で囲まれた空隙内に充填された粉末材料を圧縮成形する粉末成形装置であって、粉末材料の側方を囲む第1貫通穴を有する側方型と、前記第1貫通穴の内壁と摺動自在に嵌合し、上方から粉末材料を加圧する上方型と、前記第1貫通穴の下部において前記第1貫通穴の内壁と嵌合するように配置され、内側に第2貫通穴を有する下部下方型と、前記第2貫通穴の内壁と摺動自在に嵌合し、粉末材料に対して下方から浮動荷重を加える浮動下方型と、前記浮動下方型に浮動荷重を付与する浮動荷重付与機構と、前記粉末材料の温度を直接または間接的に検出する温度検出部と、粉末材料の成形中に、前記浮動下方型に付与される浮動荷重が設定値に維持されるように前記浮動荷重付与機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記温度検出部により検出された前記粉末材料の温度が予め定められた基準温度まで上昇したときに前記設定値を下げるものである。
粉末材料は、温度が高くなると圧縮性が高くなる。連続して成形加工を行うことにより型の温度が上昇すると、粉末材料の温度も上昇するので、粉末材料の圧縮性が高くなる。粉末材料の圧縮性が高くなると、浮動下方型の下降タイミングが遅くなるので、浮動下方型の側方の空間に存在する粉末材料の密度が高くなる。浮動下方型の側方の空間に存在する粉末材料の密度が高くなると、浮動下方型の側方に粉末材料がより強く押し付けられるので、浮動下方型の側方に及ぼされる摩擦力が大きくなり浮動下方型3が下降し難くなる。このため、成形加工中における上方型の下降速度に対する浮動下方型の下降速度の比が小さくなる。上方型の下降速度に対する浮動下方型の下降速度の比が小さくなると、同じ上方型の下降速度であれば、浮動下方型が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間が長くなる。温度検出部により直接または間接的に検出された粉末材料の温度が予め定められた基準温度まで上昇したときに浮動荷重の設定値を下げることで、浮動下方型の下降タイミングの遅れをキャンセルすることができる。よって、浮動下方型が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型の下降速度に対する浮動下方型の下降速度の比のばらつきを低減することができる。これにより、連続して成形加工を行う場合にも成形体の品質のばらつきを抑えることができる。
The present invention is a powder molding apparatus for compressing and molding a powder material filled in a space surrounded by a mold, the side mold having a first through hole surrounding a side of the powder material, and the first penetration An upper mold that is slidably fitted to the inner wall of the hole and pressurizes the powder material from above, and is arranged to be fitted to the inner wall of the first through hole at the lower part of the first through hole. A lower lower mold having two through holes, a floating lower mold that is slidably fitted to the inner wall of the second through hole, and applies a floating load to the powder material from below; and a floating load is applied to the floating lower mold A floating load applying mechanism to be applied, a temperature detection unit for directly or indirectly detecting the temperature of the powder material, and a floating load applied to the floating lower mold during the molding of the powder material are maintained at a set value. A control unit for controlling the floating load applying mechanism, and the control unit It is intended to lower the set value when the temperature of the powder material that has been detected by the temperature detector has risen to the reference temperature determined in advance.
The powder material becomes more compressible at higher temperatures. When the temperature of the mold rises by performing the molding process continuously, the temperature of the powder material also rises, so that the compressibility of the powder material increases. When the compressibility of the powder material is increased, the lowering timing of the floating lower mold is delayed, so that the density of the powder material existing in the side space of the floating lower mold is increased. When the density of the powder material existing in the side space of the floating lower mold becomes higher, the powder material is more strongly pressed to the side of the floating lower mold, so that the frictional force exerted on the side of the floating lower mold is increased and the floating material is floated. The
さらに、前記基準温度として複数の異なる温度が定められているものである。
基準温度として複数の異なる温度が定められていることで、粉末材料の温度の上昇により摩擦力が大きくなったことによる浮動下方型に及ぼされる上向きの力の増加分のキャンセルをより精度良く行うことができる。これにより、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型の下降速度に対する浮動下方型の下降速度の比のばらつきをより低減することができる。
Furthermore, a plurality of different temperatures are defined as the reference temperature.
By setting multiple different temperatures as the reference temperature, cancellation of the increase in upward force exerted on the floating lower mold due to increased frictional force due to the increase in the temperature of the powder material can be performed with higher accuracy. Can do. Thereby, it is possible to further reduce the variation in the ratio of the lowering speed of the floating lower mold to the lowering speed of the upper lower mold from when the floating
本発明によれば、連続して成形加工を行う場合にも成形体の品質のばらつきを抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress variations in the quality of a molded body even when molding is continuously performed.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1について説明する。
まず、図1を参照して本実施の形態にかかる粉末成形装置1の概略構成について説明する。粉末成形装置1は、型で囲まれた空隙内に充填された粉末材料Pを圧縮成形するものである。粉末材料Pは、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、タングステン、モリブデンなどの金属の粉末に黒鉛、潤滑剤等を混合した粉末である。図1は、本実施の形態にかかる粉末成形装置1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、粉末成形装置1は、上方型(上パンチ)2と、浮動下方型(浮動下パンチ)3と、側方型(ダイ)4と、下部下方型(固定下パンチ)5と、浮動荷重付与機構6と、温度検出部10と、制御部11と、を備えている。
First, the schematic configuration of the
側方型4は、粉末材料Pの側方を囲む第1貫通穴4aを有する。上方型2は、側方型4の第1貫通穴4aの内壁4aAと摺動自在に嵌合し、上方から粉末材料Pを加圧する。下部下方型5は、第1貫通穴4aの下部において第1貫通穴4aの内壁4aAと嵌合するように固定して配置され、内側に第2貫通穴5aを有する。浮動下方型3は、下部下方型5の第2貫通穴5aの内壁5aAと摺動自在に嵌合し、粉末材料Pに対して下方から浮動荷重を加える。浮動下方型3、側方型4および下部下方型5によって囲まれて形成される空隙には粉末材料Pが充填される。
The side mold 4 has a first through
浮動荷重付与機構6は、ロッド7を介して浮動下方型3に浮動荷重を付与する。浮動荷重付与機構6は、例えば、電動サーボ、油圧サーボ、空気シリンダなどである。温度検出部10は、粉末材料Pの温度を直接または間接的に検出する。上述したように、粉末材料Pは型で囲まれた空隙内に充填されているので、型から粉末材料Pに熱伝導する。このため、粉末材料Pの温度は、型の温度で代替させることができる。すなわち、粉末材料Pの温度は、型(例えば上方型2)の温度を検出することにより間接的に検出することができる。本実施の形態では、温度検出部10としての赤外線センサにより、上方型2の外周表面2aの温度を測定することで粉末材料Pの温度を間接的に検出する。
The floating
制御部11は、粉末材料Pの成形中に、浮動下方型3に付与される浮動荷重が予め定められた設定値で一定に維持されるように浮動荷重付与機構6を制御する。浮動下方型3に付与される浮動荷重は、ロッド7と浮動荷重付与機構6との間に設置された荷重センサ8により検出される。荷重センサ8は、例えば、ロードセル等の荷重変換器である。荷重センサ8による検出値は制御部11に入力される。制御部11では、この検出値に基づいて、浮動荷重が設定値に維持されるように浮動荷重付与機構6を制御する。
The
次に、図2〜図4を参照して本実施の形態にかかる粉末成形装置1の動作について説明する。図2〜図4は、粉末成形装置1の動作について説明する模式図である。
図2に示すように、浮動下方型3、側方型4および下部下方型5により囲まれて形成される空隙に粉末材料Pを充填した後、上方型2を下降させて粉末材料Pの加圧を開始する。
Next, operation | movement of the powder shaping |
As shown in FIG. 2, after filling the gap formed by the floating
図3に示すように、上方型2が粉末材料Pを加圧すると、浮動下方型3には、粉末材料Pを介して上方型2による加圧力が伝達され、下向きの力である押圧力F1が及ぼされる。一方、浮動下方型3には、浮動荷重付与機構6より上向きの力である浮動荷重F2が付与される。成形加工中、制御部11は、浮動荷重F2が予め定められた設定値で一定に維持されるように、浮動荷重付与機構6を制御する。さらに、浮動下方型3には、浮動下方型3の側方の空間に存在する粉末材料Pとの接触によって上向きの力である摩擦力F3が及ぼされる。成形加工を開始した後、上方型2による加圧を徐々に大きくしていくと、上方型2により粉末材料Pを介して浮動下方型3に及ぼされる押圧力F1も徐々に大きくなる。下向きの力である押圧力F1が、上向きの力である浮動荷重F2と上向きの力である摩擦力F3との合計を上回ると、浮動下方型3が下降し始める。
As shown in FIG. 3, when the
図4に示すように、浮動下方型3の下端がストッパ9に当接したところで浮動下方型3の下降が止まり、成形加工が終了する。これにより、成形体Wが得られる。
As shown in FIG. 4, when the lower end of the floating
ところで、粉末成形装置1において、連続して成形加工を行うと型(上方型2、浮動下方型3、側方型4および下部下方型5)の温度が上昇する。型の熱は型で囲まれた空隙内に充填された粉末材料Pに伝導するので、型の温度が高い状態で充填された粉末材料Pの方が、型の温度が低い状態で充填された粉末材料Pよりも温度が高くなる。
By the way, in the
浮動下方型3の側方の空間S2に存在する粉末材料Pの密度が高くなると、浮動下方型3の側方に粉末材料Pがより強く押し付けられるので、浮動下方型3の側方の空間に存在する粉末材料Pによって浮動下方型3に及ぼされる摩擦力F3が大きくなる。上述したように、下向きの力である押圧力F1が、上向きの力である浮動荷重F2と上向きの力である摩擦力F3との合計を上回ると、浮動下方型3が下降する。浮動荷重F2が設定値で一定になるように維持しても、圧縮性が向上すると押圧力F1が上方型2の加圧力に到達するタイミングが遅くなるので、浮動下方型3の側方の空間S2に存在する粉末材料Pの密度が高くなる。つまり、型の温度が高い状態では、型の温度が低い状態と比べて、成形加工中に、浮動下方型3の側方の空間S2に存在する粉末材料Pの密度が高くなり摩擦力F3が大きくなる。
When the density of the powder material P existing in the space S2 on the side of the floating
摩擦力F3が大きくなると、浮動荷重F2と摩擦力F3を合計した上向きの力が大きくなるので、浮動下方型3は下降し難くなる。浮動下方型3が下降し難くなると、成形加工中における、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間が長くなる。
When the frictional force F3 is increased, the upward force that is the sum of the floating load F2 and the frictional force F3 is increased, so that the floating
本発明者らは、鋭意研究により、成形加工中における、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間が、成形体の品質のばらつきに影響することを突き止めた。つまり、成形体の品質のばらつきを抑えるためには、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型2の下降速度に対する浮動下方型3の下降速度の比のばらつきを低減する必要がある。
The inventors of the present invention have found that the time required for the floating lower die 3 from starting to descend until it stops descending during the molding process affects the quality variation of the molded body. In other words, in order to suppress the variation in the quality of the molded body, the variation in the ratio of the descending speed of the floating
図1に示す、本実施の形態にかかる粉末成形装置1では、制御部11が、温度検出部10により検出された粉末材料Pの温度が予め定められた基準温度まで上昇したときに浮動荷重の設定値を下げる。なお、上述したように粉末材料Pの温度は上方型2の温度で代替させているので、制御部11は、温度検出部10により検出された上方型2の温度が予め定められた基準温度まで上昇したときに浮動荷重の設定値を下げる。
In the
図5は、上方型2の温度に対する浮動荷重の設定値の一例を示す図である。図5に示すように、上方型2の温度が20℃以上40℃未満の場合、浮動荷重の設定値を300kNにし、上方型2の温度が40℃以上60℃未満の場合、浮動荷重の設定値を250kNにする。すなわち、図5に示す例では、浮動荷重の設定値を変更する基準温度は40℃である。上方型2の温度が基準温度である40℃以上に上昇すると浮動荷重の設定値を300kNから250kNに下げる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a set value of the floating load with respect to the temperature of the
上述したように、連続して成形加工を行うことにより型の温度が上昇すると型の温度が上昇する前と比べて押圧力F1が同じ値に到達するタイミングが遅れ、浮動下方型3の側方に及ぼされる摩擦力F3が大きくなるので、浮動下方型3が下降し難くなる。このため、成形加工中における、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型2の下降速度に対する浮動下方型3の下降速度の比が小さくなる。型の温度の上昇により粉末材料Pの温度が上昇したときに浮動荷重の設定値を下げることで、浮動下方型3の下降タイミングの遅れをキャンセルすることができる。よって、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型の下降速度に対する浮動下方型の下降速度の比のばらつきを低減することができる。これにより、連続して成形加工を行う場合にも成形体の品質のばらつきを抑えることができる。
As described above, when the mold temperature rises by continuously performing the molding process, the timing at which the pressing force F1 reaches the same value is delayed compared to before the mold temperature rises. Since the frictional force F3 exerted on is increased, the floating
なお、上方型2の温度が下限温度(図5に示す例では20℃)未満の場合には成形加工を実施せず、上方型2を下限温度以上になるように型を暖めてから成形加工を開始するようにしてもよい。また、上方型2の温度が上限温度(図5に示す例では60℃)以上の場合には成形加工を中止するようにしてもよい。
When the temperature of the
図6は、充填された粉末材料Pに対し成形加工を開始してからの経過時間に対する、充填された粉末材料Pに対し成形加工中における浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重、上方型2の位置および浮動下方型3の位置について示すグラフである。ここで、実線L1は上方型2の下端の位置を、実線L2は浮動下方型3の上端の位置を表す。また、実線L3は、上方型2の温度が20℃以上40℃未満の場合における浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重を、実線L4は、上方型2の温度が40℃以上60℃未満の場合における浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重を表す。横軸は、充填された粉末材料Pに対し成形加工を開始してからの経過時間(sec)を表す。また、実線L1、L2に対する縦軸(図中の左側縦軸)は、下部下方型5の上端を基準としたときの位置(mm)を表し、実線L3、L4に対する縦軸(図中の右側縦軸)は、浮動荷重(kN)を表す。
FIG. 6 shows the floating load exerted on the floating
図6に示すように、上方型2の下端の位置(実線L1)および浮動下方型3の上端の位置(実線L2)は、成形加工の開始時点t1から徐々に下がっていく。浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重は、成形加工の開始時点t1から徐々に上昇し、浮動荷重の設定値まで上昇すると設定値で一定に維持されるよう制御される。実線L3で示される、上方型2の温度が20℃以上40℃未満の場合、浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重は、時点t3で設定値に到達し、そこから設定値300kNで一定に維持されるよう制御される。一方、実線L4で示される、上方型2の温度が40℃以上60℃未満の場合、浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重は、時点t2で設定値に到達し、そこから設定値250kNで一定に維持されるよう制御される。
As shown in FIG. 6, the position of the lower end of the upper mold 2 (solid line L1) and the position of the upper end of the floating lower mold 3 (solid line L2) gradually decrease from the start time t1 of the forming process. The floating load exerted on the floating
成形加工中における上方型2の下端の位置の変化は、上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも実線L1で同じである。すなわち、上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも、粉末材料の加工を開始してからの経過時間に対する上方型2の下降速度の変化は同じである。また、浮動下方型3の上端の位置の変化は、上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも実線L2で同じである。すなわち、上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも、粉末材料の加工を開始してからの経過時間に対する浮動下方型3の下降速度の変化は同じである。よって、上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型2の下降速度に対する浮動下方型3の下降速度の比は同じである。このように、上方型2の温度が上昇しても、浮動荷重の設定値を低減することで、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでの上方型2の下降速度に対する浮動下方型3の下降速度の比のばらつきを低減することができる。
The change in the position of the lower end of the
時点t4において、実線L1で示される上方型2の下端の位置、および実線L2で示される浮動下方型3の上端の位置は、それ以上、下がらなくなっている。すなわち、時点t4は成形加工が完了した時を示している。上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも、成形加工を行っている期間は期間M3である。つまり、上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、40℃以上60℃未満の場合のいずれも、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間は同じである。
At the time point t4, the position of the lower end of the
上方型2の温度が、20℃以上40℃未満の場合、浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重が設定値に維持されるように制御される期間は、期間M1である。上方型2の温度が、40℃以上60℃未満の場合、浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重が設定値に維持されるよう制御される期間は、期間M2である。すなわち、浮動荷重の設定値を低減すると、浮動下方型3に及ぼされる浮動荷重が設定値に維持されるよう制御される期間は長くなる。
When the temperature of the
[変形例1]
図5に示した例では、基準温度として1つの温度が定められているが、基準温度として複数の異なる温度が定められていてもよい。図7は、上方型2の温度に対する浮動荷重の設定値の別の一例を示す図である。例えば、図7に示すように、上方型2の温度が20℃以上30℃未満の場合、浮動荷重の設定値を300kNにし、上方型2の温度が30℃以上40℃未満の場合、浮動荷重の設定値を275kNにする。上方型2の温度が40℃以上50℃未満の場合、浮動荷重の設定値を250kNにし、上方型2の温度が50℃以上60℃未満の場合、浮動荷重の設定値を225kNにする。すなわち、図7に示す例では、浮動荷重の設定値を変更するための基準温度として、30℃、40℃、50℃と、3つの異なる温度が定められている。このように、基準温度として複数の異なる温度が定められていることで、型の温度の上昇に伴う粉末材料の温度の上昇で圧縮性が高くなったことによる、浮動下方型の下降開始タイミングの遅れのキャンセルをより精度良く行うことができる。これにより、浮動下方型3が下降を開始してから下降を停止するまでに要する時間のばらつきをより低減することができる。
[Modification 1]
In the example shown in FIG. 5, one temperature is defined as the reference temperature, but a plurality of different temperatures may be defined as the reference temperature. FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the set value of the floating load with respect to the temperature of the
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。上記実施の形態において、温度検出部として、上方型の外周表面の温度を測定する、非接触式の温度センサである赤外線センサを用いたがこれに限るものではない。温度検出部として、例えば、上方型の外周表面または内部に設けられた熱電対などの接触式の温度センサを用いてもよい。上記実施の形態において、粉末材料Pの温度を上方型の温度で代替させたがこれに限るものではない。粉末材料Pの温度を、浮動下方型、側方型、下部下方型のいずれかの温度で代替させてもよい。また、例えば、温度検出部として、型(例えば上方型)における粉末材料Pと接する表面に設けられた熱電対などの接触式の温度センサを用い、粉末材料Pの温度を直接測定するようにしてもよい。上記実施の形態において、下部下方型は、側方型の下部において第1貫通穴の内壁と嵌合するように固定して配置されているが、必ずしも固定して配置されている必要はない。下部下方型は、例えば、側方型の下部において第1貫通穴の内壁と摺動自在に嵌合して配置され、粉末材料に対して下方から浮動荷重を加えるものであってもよい。また、上方型、下部下方型は、複数に分割されていてもよい。 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. In the above embodiment, an infrared sensor that is a non-contact type temperature sensor that measures the temperature of the outer peripheral surface of the upper mold is used as the temperature detection unit, but the present invention is not limited to this. As the temperature detection unit, for example, a contact-type temperature sensor such as a thermocouple provided on the outer peripheral surface or inside of the upper mold may be used. In the above embodiment, the temperature of the powder material P is replaced with the upper mold temperature, but the present invention is not limited to this. The temperature of the powder material P may be replaced with any one of the floating lower mold, the side mold, and the lower lower mold. Further, for example, as a temperature detection unit, a temperature sensor of a contact type such as a thermocouple provided on a surface in contact with the powder material P in a mold (for example, an upper mold) is used, and the temperature of the powder material P is directly measured. Also good. In the above embodiment, the lower lower mold is fixedly arranged so as to be fitted to the inner wall of the first through hole in the lower part of the lateral mold, but it is not necessarily required to be arranged fixedly. For example, the lower lower mold may be arranged to be slidably fitted to the inner wall of the first through hole in the lower part of the lateral mold and apply a floating load to the powder material from below. The upper mold and the lower mold may be divided into a plurality of parts.
1 粉末成形装置
2 上方型
3 浮動下方型
4 側方型
4a 第1貫通穴
5 下部下方型
5a 第2貫通穴
6 浮動荷重付与機構
7 ロッド
8 荷重センサ
10 温度検出部
11 制御部
P 粉末材料
DESCRIPTION OF
Claims (2)
粉末材料の側方を囲む第1貫通穴を有する側方型と、
前記第1貫通穴の内壁と摺動自在に嵌合し、上方から粉末材料を加圧する上方型と、
前記第1貫通穴の下部において前記第1貫通穴の内壁と嵌合するように配置され、内側に第2貫通穴を有する下部下方型と、
前記第2貫通穴の内壁と摺動自在に嵌合し、粉末材料に対して下方から浮動荷重を加える浮動下方型と、
前記浮動下方型に浮動荷重を付与する浮動荷重付与機構と、
前記粉末材料の温度を直接または間接的に検出する温度検出部と、
粉末材料の成形中に、前記浮動下方型に付与される浮動荷重が設定値に維持されるように前記浮動荷重付与機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記温度検出部により検出された前記粉末材料の温度が予め定められた基準温度まで上昇したときに前記設定値を下げる、粉末成形装置。 A powder molding apparatus for compressing and molding a powder material filled in a void surrounded by a mold,
A lateral mold having a first through hole surrounding the lateral side of the powder material;
An upper mold that slidably fits with the inner wall of the first through hole and pressurizes the powder material from above;
A lower lower mold that is arranged to fit with an inner wall of the first through hole at a lower portion of the first through hole, and has a second through hole on the inside;
A floating lower mold that slidably fits with the inner wall of the second through hole and applies a floating load to the powder material from below;
A floating load applying mechanism for applying a floating load to the floating lower mold;
A temperature detector for directly or indirectly detecting the temperature of the powder material;
A control unit that controls the floating load application mechanism so that the floating load applied to the floating lower mold is maintained at a set value during the molding of the powder material,
The powder molding apparatus, wherein the control unit decreases the set value when the temperature of the powder material detected by the temperature detection unit rises to a predetermined reference temperature.
Priority Applications (1)
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JP2016185296A JP2018047492A (en) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | Powder molding device |
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-
2016
- 2016-09-23 JP JP2016185296A patent/JP2018047492A/en active Pending
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