JP2018150578A

JP2018150578A - Device and method of cold sizing

Info

Publication number: JP2018150578A
Application number: JP2017046612A
Authority: JP
Inventors: 守今村; Mamoru Imamura
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: JP6819948B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method of cold sizing capable of inhibiting occurrences of defects and damages in a sintered body and a die and achieving the improvement of product quality and the improvement of productivity.SOLUTION: A device of cold sizing A comprises a metal mold for compressing a sintered body S. The metal mold has a die 10 in which a sintered body S is arranged, and comprises a cooling mechanism 4 for cooling the die 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、冷間サイジング装置、及び冷間サイジング方法に関する。 The present invention relates to a cold sizing apparatus and a cold sizing method.

焼結体の寸法精度の向上や表面の緻密化などを目的として、焼結体を金型で圧縮してサイジングを行うことが知られている（特許文献１〜４を参照）。例えば特許文献３、４には、焼結体に冷間でサイジングを施す冷間サイジングを行うことが記載されている。 For the purpose of improving the dimensional accuracy of the sintered body and densifying the surface, it is known to perform sizing by compressing the sintered body with a mold (see Patent Documents 1 to 4). For example, Patent Documents 3 and 4 describe performing cold sizing for cold sizing a sintered body.

特開２０１０−２２９４３３号公報JP 2010-229433 A 特開２０１１−８９１７８号公報JP 2011-89178 A 特開２０１０−７７４７５号公報JP 2010-77475 A 特開２０１５−６８１８５号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-68185

焼結体を冷間サイジングした場合、焼結体を金型で圧縮した際や焼結体を金型から抜き出す際に、焼結体と金型のダイとが摺接してその摩擦によりダイが発熱することがある。複数の焼結体を金型のダイに配置して連続的に冷間サイジングを行うと、徐々にダイの温度が上昇して高温になり、焼結体の焼付きが発生し易くなり、互いに接触する焼結体の外周面やダイの内周面にムシレが発生する場合がある。焼結体やダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生すると、製品品質の低下や生産性の低下を招くため、好ましくない。 When the sintered body is cold-sized, when the sintered body is compressed with a mold or when the sintered body is extracted from the mold, the sintered body and the die of the mold come into sliding contact with each other, and the die is caused by the friction. May generate heat. When a plurality of sintered bodies are arranged on a die of a die and cold sizing is performed continuously, the temperature of the die gradually rises and becomes high, and seizure of the sintered bodies easily occurs. In some cases, smoldering may occur on the outer peripheral surface of the sintered body or the inner peripheral surface of the die. Defects and damages such as burrs on the sintered body or die are undesirable because they lead to a decrease in product quality and a decrease in productivity.

したがって、連続的に冷間サイジングを行った場合であっても、焼結体とダイとの焼付きを抑制して、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを抑制できる冷間サイジング装置及び冷間サイジング方法の開発が望まれている。 Therefore, even when cold sizing is performed continuously, seizure between the sintered body and the die can be suppressed, and defects such as stuffiness and damage can be suppressed from occurring in the sintered body and the die. Development of a cold sizing apparatus and a cold sizing method is desired.

そこで、本開示は、焼結体及びダイに欠陥や損傷が発生することを抑制でき、製品品質の向上並びに生産性の向上を図ることが可能な冷間サイジング装置及び冷間サイジング方法を提供することを目的の１つとする。 Therefore, the present disclosure provides a cold sizing apparatus and a cold sizing method that can suppress the occurrence of defects and damage in a sintered body and a die, and can improve product quality and productivity. This is one of the purposes.

本開示に係る冷間サイジング装置は、
焼結体を圧縮する金型を備える冷間サイジング装置であって、
前記金型は、前記焼結体が配置されるダイを有し、
前記ダイを冷却する冷却機構を備える。 The cold sizing apparatus according to the present disclosure is:
A cold sizing device comprising a mold for compressing a sintered body,
The mold has a die on which the sintered body is disposed,
A cooling mechanism for cooling the die is provided.

本開示に係る冷間サイジング方法は、
焼結体を金型で圧縮して冷間でサイジングを行う冷間サイジング方法であって、
前記焼結体に潤滑油剤を含浸させる含浸工程と、
前記潤滑油剤を含浸させた前記焼結体を前記金型に備えるダイに配置し、前記ダイを冷却しながら前記焼結体を冷間サイジングするサイジング工程と、を備える。 The cold sizing method according to the present disclosure includes:
A cold sizing method in which a sintered body is compressed with a mold and sized in a cold manner,
An impregnation step of impregnating the sintered body with a lubricant,
A sizing step in which the sintered body impregnated with the lubricant is placed in a die provided in the mold, and the sintered body is cold-sized while cooling the die.

上記冷間サイジング装置及び冷間サイジング方法は、焼結体及びダイに欠陥や損傷が発生することを抑制でき、製品品質の向上並びに生産性の向上を図ることが可能である。 The cold sizing apparatus and the cold sizing method can suppress the occurrence of defects and damage in the sintered body and the die, and can improve product quality and productivity.

実施形態１に係る冷間サイジング装置に備える金型の構成を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the metal mold | die with which the cold sizing apparatus which concerns on Embodiment 1 is equipped. ダイの概略平面図である。It is a schematic plan view of a die. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したダイの概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the die | dye cut | disconnected by the III-III line | wire of FIG. 焼結体の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of a sintered compact. コアロッドの変形例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the modification of a core rod.

［本発明の実施形態の説明］
一般に、金型を用いて焼結体を冷間サイジングする際には、焼結体とダイとの焼付きを回避するため、潤滑性を向上する目的でサイジング前に焼結体に潤滑油剤を含浸させることが行われている。これにより、ダイとの摩擦抵抗を軽減して摩擦によるダイの発熱を抑制し、焼結体とダイとの焼付きを抑制している。通常、この潤滑油剤には、焼結体が有する気孔に含浸させ易いように、低粘度の潤滑油剤（例えば４０℃での動粘度が７．５ｍｍ^２／ｓ程度以下）が使用されている。 [Description of Embodiment of the Present Invention]
In general, when cold sizing a sintered body using a mold, in order to avoid seizure between the sintered body and the die, a lubricant is applied to the sintered body before sizing in order to improve lubricity. Impregnation is performed. Thereby, the frictional resistance with the die is reduced, heat generation of the die due to friction is suppressed, and seizure between the sintered body and the die is suppressed. In general, a low-viscosity lubricant (for example, a kinematic viscosity at 40 ° C. of about 7.5 mm ² / s or less) is used for the lubricant so that the pores of the sintered body can be easily impregnated.

しかしながら、焼結体に潤滑油剤を含浸させたとしても、複数の焼結体を金型のダイに配置して連続的に冷間サイジングを行った場合はダイの温度上昇が避けられず、冷間サイジングする焼結体の数量が多くなると（例えば数百個以上）、ダイが過熱して高温になる。ダイの温度が高温になると、ダイに配置された焼結体も高温状態になり、焼結体に含浸させた潤滑油剤の温度が上昇して粘度が低下する。潤滑油剤の粘度が下がり過ぎると、潤滑油剤が焼結体の気孔から流出して油剤切れ（潤滑不良）を起こし、サイジングの際に潤滑機能が十分に得られない。特に、冷間サイジングによる焼結体のサイジング代（圧縮による塑性変形量）が大きい場合や、焼結体の高さ寸法が長くてダイとの接触長さ（ストローク量）が大きい場合は、サイジングする際の摩擦抵抗が大きくなり、発生する摩擦熱が増大することから、ダイの温度上昇が激しい。そのため、この場合は特に、潤滑油剤の温度上昇に伴う粘度低下が起こり易く、油剤切れが発生し易いため、焼結体とダイとの焼付きを抑制できずに焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生する場合がある。 However, even if the sintered body is impregnated with a lubricating oil agent, when a plurality of sintered bodies are placed on a die of a die and continuously subjected to cold sizing, an increase in the temperature of the die is unavoidable. As the number of sintered bodies to be sized increases (for example, several hundred or more), the die overheats and becomes high temperature. When the temperature of the die becomes high, the sintered body disposed on the die also becomes a high temperature state, and the temperature of the lubricating oil impregnated in the sintered body rises and the viscosity decreases. If the viscosity of the lubricant is too low, the lubricant will flow out of the pores of the sintered body, causing the oil to run out (poor lubrication), and a sufficient lubricating function cannot be obtained during sizing. Especially when the sizing cost of the sintered body by cold sizing (plastic deformation due to compression) is large, or when the height of the sintered body is long and the contact length with the die (stroke amount) is large. Since the frictional resistance during the process increases and the frictional heat generated increases, the temperature rise of the die is severe. Therefore, in this case, in particular, the viscosity is likely to decrease as the temperature of the lubricating oil rises, and the oil is likely to run out. Therefore, seizure between the sintered body and the die cannot be suppressed, and the sintered body and the die are crushed. Defects and damage may occur.

そこで、潤滑油剤の温度上昇に伴う粘度低下を補うため、低粘度の潤滑油剤に高粘度の潤滑油剤を混合して、潤滑油剤の粘度を調整することが考えられる。これにより、高温状態でも潤滑油剤が焼結体の気孔に保持され易くなるため、油剤切れによる焼結体とダイとの焼付きを抑制でき、焼結体やダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを抑制できる。通常、高粘度の潤滑油剤には、極圧添加剤（摩耗防止剤も含む）を含有しており、リン酸成分などを含んでいる。このような極圧添加剤を含有する潤滑油剤を使用した場合、これに含まれるリン酸成分などが温度上昇により焼結体の鉄と反応して、焼結体の表面に化合物皮膜（例えばリン酸鉄皮膜）を形成することがあり、その厚さによって焼結体表面の色合いが変わる。焼結体表面の変色は、外観上好ましくない場合がある。また、場合によっては（必要に応じて）、サイジング後に焼結体を水蒸気処理（ＳＴ処理）することがある。極圧添加剤を含有する潤滑油剤を使用した場合は、水蒸気処理時に油剤が浮き上がり焼結体表面が変色するため、水蒸気処理前に脱油処理する必要がある。また、極圧添加剤を含有する高粘度の潤滑油剤は、極圧添加剤を含有しない低粘度の潤滑油剤に比較して一般的に高価であるため、使用した場合は製造コストが高くなる。よって、高粘度の潤滑油剤を使用したくない事情もある。 Therefore, in order to compensate for the decrease in viscosity accompanying the temperature rise of the lubricant, it is conceivable to adjust the viscosity of the lubricant by mixing a lubricant with a high viscosity with a lubricant with a low viscosity. As a result, the lubricant is easily held in the pores of the sintered body even in a high temperature state, so that seizure between the sintered body and the die due to running out of the oil agent can be suppressed, and defects and damage such as mussels in the sintered body and the die can be prevented. Occurrence can be suppressed. Usually, a high-viscosity lubricant contains an extreme pressure additive (including an antiwear agent), and contains a phosphoric acid component and the like. When a lubricant containing such an extreme pressure additive is used, the phosphoric acid component contained therein reacts with the iron of the sintered body due to temperature rise, and a compound film (for example, phosphorous) is formed on the surface of the sintered body. An iron oxide film) may be formed, and the color of the sintered body surface changes depending on the thickness thereof. Discoloration of the surface of the sintered body may not be preferable in appearance. In some cases (if necessary), the sintered body may be subjected to steam treatment (ST treatment) after sizing. When a lubricant containing an extreme pressure additive is used, the oil agent floats during the steam treatment, and the surface of the sintered body is discolored. Therefore, it is necessary to deoil before the steam treatment. In addition, a high-viscosity lubricant containing an extreme pressure additive is generally more expensive than a low-viscosity lubricant that does not contain an extreme pressure additive. Therefore, there is a circumstance where it is not desired to use a high viscosity lubricant.

本発明者は上記知見に基づいて、本発明を完成するに至った。最初に、本発明の実施態様を列記して説明する。 The present inventor has completed the present invention based on the above findings. First, embodiments of the present invention will be listed and described.

（１）本発明の実施形態に係る冷間サイジング装置は、
焼結体を圧縮する金型を備える冷間サイジング装置であって、
前記金型は、前記焼結体が配置されるダイを有し、
前記ダイを冷却する冷却機構を備える。 (1) A cold sizing apparatus according to an embodiment of the present invention includes:
A cold sizing device comprising a mold for compressing a sintered body,
The mold has a die on which the sintered body is disposed,
A cooling mechanism for cooling the die is provided.

上記冷間サイジング装置は、焼結体を金型で再圧縮して冷間でサイジング（コイニングを含む）を行うものであり、圧縮により焼結体の表面部の気孔をつぶして塑性変形させ、焼結体を寸法矯正したり、焼結体の表面を緻密化したりする（後述する冷間サイジング方法も同じ）。ここでいう「冷間サイジング」とは、焼結体及び金型を加熱せずに、常温状態の焼結体をサイジングすることをいう。 The cold sizing device performs sizing (including coining) by recompressing the sintered body with a mold, and plastically deforms the pores of the surface portion of the sintered body by compression, The size of the sintered body is corrected, or the surface of the sintered body is densified (the same applies to the cold sizing method described later). Here, “cold sizing” refers to sizing a sintered body at room temperature without heating the sintered body and the mold.

上記冷間サイジング装置では、金型のダイを冷却する冷却機構を備えることで、冷却機構によりダイを冷却してダイの温度上昇を抑制でき、ダイに配置された焼結体を常温（周囲環境温度）に近い温度に維持できる。よって、ダイを温度制御することが可能であるため、複数の焼結体に対して連続的に冷間サイジングを行う場合であっても、ダイが高温になることを回避できる。また、ダイに配置された焼結体が高温状態になり難く、焼結体に含浸させた潤滑油剤の粘度低下を抑制できるため、サイジングの際に油剤切れが発生し難くなる。したがって、上記冷間サイジング装置によれば、焼結体とダイとの焼付きを抑制できるので、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを抑制でき、製品品質の向上並びに生産性の向上を図ることが可能である。特に、冷間サイジングによる焼結体のサイジング代が大きい場合や、焼結体の高さ寸法が大きい場合であっても、焼結体とダイとの焼付きを抑制して、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを十分に抑制できる。 In the cold sizing apparatus, by providing a cooling mechanism for cooling the die of the mold, the die can be cooled by the cooling mechanism, and the temperature rise of the die can be suppressed. Temperature). Therefore, since it is possible to control the temperature of the die, it is possible to avoid the die from becoming high temperature even when cold sizing is continuously performed on a plurality of sintered bodies. In addition, the sintered body disposed on the die is unlikely to be in a high temperature state, and the decrease in the viscosity of the lubricating oil impregnated in the sintered body can be suppressed, so that it is difficult for the oil agent to run out during sizing. Therefore, according to the cold sizing apparatus, since seizure between the sintered body and the die can be suppressed, it is possible to suppress the occurrence of defects and damage such as mussels in the sintered body and the die, and to improve product quality. It is possible to improve productivity. In particular, even when the sizing cost of the sintered body by cold sizing is large or when the height dimension of the sintered body is large, the seizure between the sintered body and the die is suppressed, and the sintered body and It is possible to sufficiently suppress the occurrence of defects such as worms and damage on the die.

上記冷間サイジング装置によれば、ダイの温度上昇を抑制できるため、潤滑油剤の温度上昇に伴う粘度低下が起こり難く、潤滑油剤が焼結体に保持され易い。そのため、サイジング前に焼結体に含浸させる潤滑油剤に低粘度の潤滑油剤のみを使用しても、サイジングの際に潤滑機能を発揮することが可能である。安価な低粘度の潤滑油剤のみを使用することが可能であり、比較的高価な高粘度の潤滑油剤を使用しなくてもよいため、製造コストを低減できる。また、極圧添加剤を含有しない低粘度の潤滑油剤を使用することで、極圧添加剤に含まれるリン酸成分などによって焼結体の表面に化合物皮膜（例えばリン酸鉄皮膜）が形成されることがないため、焼結体表面の変色を防止できる。よって、サイジング後に焼結体を水蒸気処理する場合は、水蒸気処理前に脱油処理を省略することが可能であり、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能である。 According to the cold sizing device, since the temperature rise of the die can be suppressed, the viscosity drop due to the temperature rise of the lubricant does not easily occur, and the lubricant is easily held in the sintered body. Therefore, even if only a low-viscosity lubricant is used as the lubricant to be impregnated into the sintered body before sizing, the lubricating function can be exhibited during sizing. Since it is possible to use only an inexpensive low-viscosity lubricant and it is not necessary to use a relatively expensive high-viscosity lubricant, the manufacturing cost can be reduced. In addition, by using a low-viscosity lubricant that does not contain an extreme pressure additive, a compound film (for example, an iron phosphate film) is formed on the surface of the sintered body by the phosphoric acid component contained in the extreme pressure additive. Therefore, discoloration of the sintered body surface can be prevented. Therefore, when the sintered body is subjected to steam treatment after sizing, deoiling treatment can be omitted before the steam treatment, and productivity can be improved and manufacturing costs can be reduced.

（２）上記冷間サイジング装置の一態様として、前記焼結体の高さが２０ｍｍ以上であることが挙げられる。 (2) As one aspect of the cold sizing apparatus, the sintered body has a height of 20 mm or more.

焼結体の高さ寸法が大きい場合、サイジングする際の摩擦抵抗が大きくなるため、焼結体とダイとの焼付きが発生し易く、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が生じ易い。上記冷間サイジング装置によれば、ダイを冷却してダイの温度上昇を抑制することで、焼結体の高さが２０ｍｍ以上であっても、焼結体とダイとの焼付きを抑制して、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを抑制できる。更に、焼結体の外径（最大外径）Ｄｏに対する高さＨの比（Ｈ／Ｄｏ）が１／２以上である場合でも、焼付きによるムシレの発生を抑制できる。焼結体の外径Ｄｏは、焼結体を高さ方向に平面視したときの外周輪郭に最小で外接する円の直径である。焼結体の高さは更に２５ｍｍ以上であってもよく、上限については特に限定されないが、例えば製造上の観点から４０ｍｍ以下である。 When the height of the sintered body is large, the frictional resistance during sizing increases, so seizure between the sintered body and the die is likely to occur, and defects such as mussels and damage occur on the sintered body and the die. easy. According to the cold sizing device, the die is cooled to suppress the temperature rise of the die, thereby suppressing the seizure between the sintered body and the die even when the height of the sintered body is 20 mm or more. Thus, it is possible to suppress the occurrence of defects such as spillage and damage to the sintered body and the die. Furthermore, even when the ratio of the height H to the outer diameter (maximum outer diameter) Do (H / Do) of the sintered body is 1/2 or more, the occurrence of stuffiness due to seizure can be suppressed. The outer diameter Do of the sintered body is the diameter of a circle that circumscribes the outer periphery contour at a minimum when the sintered body is viewed in plan in the height direction. The height of the sintered body may be 25 mm or more, and the upper limit is not particularly limited, but is 40 mm or less from the viewpoint of manufacturing, for example.

（３）上記冷間サイジング装置の一態様として、前記ダイの内部に冷媒が流通する冷媒流路が設けられており、前記冷却機構は、前記ダイの前記冷媒流路に前記冷媒を流通させることが挙げられる。 (3) As one aspect of the cold sizing device, a refrigerant flow path through which a refrigerant flows is provided inside the die, and the cooling mechanism causes the refrigerant to flow through the refrigerant flow path of the die. Is mentioned.

ダイの内部に冷媒が流通する冷媒流路が設けられ、冷却機構によりダイの冷媒流路に冷媒を流通させる構成とすることで、簡易な構成でダイを冷却することができる。この場合、ダイの冷媒流路に冷媒を流通させることでダイを冷却し、冷媒流路に供給する冷媒の温度によってダイの温度を制御する。冷媒流路に供給される冷媒の温度は例えば１０℃以上２０℃以下であり、サイジングする際のダイの温度を冷媒温度に近い温度範囲（例えば１０℃以上３０℃以下）に制御することが挙げられる。 The die can be cooled with a simple configuration by providing a coolant channel through which the coolant flows inside the die and allowing the coolant to flow through the coolant channel of the die by the cooling mechanism. In this case, the die is cooled by circulating the refrigerant through the refrigerant flow path of the die, and the temperature of the die is controlled by the temperature of the refrigerant supplied to the refrigerant flow path. The temperature of the refrigerant supplied to the refrigerant flow path is, for example, 10 ° C. or more and 20 ° C. or less, and the temperature of the die when sizing is controlled to a temperature range close to the refrigerant temperature (for example, 10 ° C. or more and 30 ° C. or less). It is done.

（４）本発明の実施形態に係る冷間サイジング方法は、
焼結体を金型で圧縮して冷間でサイジングを行う冷間サイジング方法であって、
前記焼結体に潤滑油剤を含浸させる含浸工程と、
前記潤滑油剤を含浸させた前記焼結体を前記金型に備えるダイに配置し、前記ダイを冷却しながら前記焼結体を冷間サイジングするサイジング工程と、を備える。 (4) A cold sizing method according to an embodiment of the present invention includes:
A cold sizing method in which a sintered body is compressed with a mold and sized in a cold manner,
An impregnation step of impregnating the sintered body with a lubricant,
A sizing step in which the sintered body impregnated with the lubricant is placed in a die provided in the mold, and the sintered body is cold-sized while cooling the die.

上記冷間サイジング方法では、金型のダイを冷却しながら焼結体を冷間サイジングすることで、ダイの温度上昇を抑制できるため、ダイに配置された焼結体を常温（周囲環境温度）に近い温度に維持できる。よって、ダイを温度制御することが可能であり、複数の焼結体に対して連続的に冷間サイジングを行う場合であっても、ダイが高温になることを回避でき、焼結体に含浸させた潤滑油剤の粘度低下による油剤切れが発生し難くなるため、焼結体とダイとの焼付きを抑制できる。したがって、上記冷間サイジング方法によれば、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを抑制でき、製品品質の向上並びに生産性の向上を図ることが可能である。特に、冷間サイジングによる焼結体のサイジング代が大きい場合や、焼結体の高さ寸法が大きい場合であっても、焼結体とダイとの焼付きを抑制して、焼結体及びダイにムシレなどの欠陥や損傷が発生することを十分に抑制できる。 In the above cold sizing method, since the temperature rise of the die can be suppressed by cold-sizing the sintered body while cooling the die of the mold, the sintered body placed on the die is kept at room temperature (ambient environmental temperature) It can be maintained at a temperature close to. Therefore, the temperature of the die can be controlled, and even when cold sizing is continuously performed on a plurality of sintered bodies, the die can be prevented from becoming high temperature, and the sintered body is impregnated. Since it is difficult for the lubricant to run out due to a decrease in the viscosity of the lubricant, the seizure between the sintered body and the die can be suppressed. Therefore, according to the cold sizing method, it is possible to suppress the occurrence of defects and damages such as mussels in the sintered body and the die, and it is possible to improve product quality and productivity. In particular, even when the sizing cost of the sintered body by cold sizing is large or when the height dimension of the sintered body is large, the seizure between the sintered body and the die is suppressed, and the sintered body and It is possible to sufficiently suppress the occurrence of defects such as worms and damage on the die.

上記冷間サイジング方法によれば、ダイの温度上昇を抑制できるため、潤滑油剤の温度上昇に伴う粘度低下が起こり難く、潤滑油剤が焼結体に保持され易い。そのため、潤滑油剤として、安価な低粘度の潤滑油剤のみを使用することが可能であり、比較的高価な高粘度の潤滑油剤を使用しなくて済み、製造コストを低減できる。 According to the cold sizing method, since the temperature rise of the die can be suppressed, the viscosity is not easily lowered due to the temperature rise of the lubricant, and the lubricant is easily held in the sintered body. Therefore, it is possible to use only an inexpensive low-viscosity lubricant as the lubricant, and it is not necessary to use a relatively expensive high-viscosity lubricant, and the manufacturing cost can be reduced.

（５）上記冷間サイジング方法の一態様として、前記ダイを１０℃以上３０℃以下の温度範囲に冷却することが挙げられる。 (5) As an aspect of the cold sizing method, the die is cooled to a temperature range of 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower.

ダイを１０℃以上３０℃以下の温度範囲に冷却することで、ダイの温度を周囲環境温度に近い温度範囲に制御して、焼結体とダイとの焼付きを効果的に抑制できる。したがって、焼結体及びダイの欠陥や損傷の発生をより抑制できる。 By cooling the die to a temperature range of 10 ° C. or more and 30 ° C. or less, the die temperature can be controlled to a temperature range close to the ambient environment temperature, and seizure between the sintered body and the die can be effectively suppressed. Therefore, generation | occurrence | production of the defect and damage of a sintered compact and die | dye can be suppressed more.

（６）上記冷間サイジング方法の一態様として、前記潤滑油剤は極圧添加剤を含有しないものであることが挙げられる。 (6) One aspect of the cold sizing method is that the lubricant does not contain an extreme pressure additive.

極圧添加剤を含有しない潤滑油剤を使用することで、極圧添加剤に含まれるリン酸成分などによって焼結体の表面に化合物皮膜（例えばリン酸鉄皮膜）が形成されることがないため、焼結体表面の変色を防止できる。よって、サイジング後に焼結体を水蒸気処理する場合は、水蒸気処理前に脱油処理を省略することが可能であり、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能である。また、極圧添加剤を含有しない低粘度の潤滑油剤は、極圧添加剤を含有する高粘度の潤滑油剤に比較して安価であるため、製造コストを低減できる。 By using a lubricant that does not contain an extreme pressure additive, a compound film (for example, an iron phosphate film) is not formed on the surface of the sintered body due to the phosphoric acid component contained in the extreme pressure additive. Discoloration of the sintered body surface can be prevented. Therefore, when the sintered body is subjected to steam treatment after sizing, deoiling treatment can be omitted before the steam treatment, and productivity can be improved and manufacturing costs can be reduced. Moreover, since the low-viscosity lubricant containing no extreme pressure additive is less expensive than the high-viscosity lubricant containing the extreme pressure additive, the manufacturing cost can be reduced.

（７）上記冷間サイジング方法の一態様として、前記潤滑油剤の４０℃での動粘度が７．５ｍｍ^２／ｓ以下であることが挙げられる。 (7) One aspect of the cold sizing method is that the kinematic viscosity of the lubricant at 40 ° C. is 7.5 mm ² / s or less.

４０℃での動粘度が７．５ｍｍ^２／ｓ以下である低粘度の潤滑油剤を使用することで、サイジングの際に潤滑機能を十分に発揮できる。動粘度（４０℃）が７．５ｍｍ^２／ｓ以下であることで、焼結体の気孔に含浸させ易く、また、サイジングする際に焼結体とダイとの摺接面に入り込んで油膜を作り、焼結体とダイとの摩擦抵抗を十分に軽減できる。動粘度（４０℃）の下限は例えば３ｍｍ^２／ｓ以上であることが好ましく、動粘度（４０℃）が３ｍｍ^２／ｓ以上であることで、焼結体の気孔に保持され易い。 By using a low-viscosity lubricant having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 7.5 mm ² / s or less, the lubricating function can be sufficiently exerted during sizing. When the kinematic viscosity (40 ° C.) is 7.5 mm ² / s or less, it is easy to impregnate the pores of the sintered body, and when sizing, the oil film enters the sliding contact surface between the sintered body and the die. The frictional resistance between the sintered body and the die can be sufficiently reduced. The lower limit of the kinematic viscosity (40 ° C.) is preferably 3 mm ² / s or more, for example, and when the kinematic viscosity (40 ° C.) is 3 mm ² / s or more, the sintered body is easily held in the pores.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る冷間サイジング装置及び冷間サイジング方法の具体例を、図面を参照しつつ以下に説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the cold sizing apparatus and the cold sizing method according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts. The present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

［実施形態１］
＜冷間サイジング装置＞
図１〜図４を参照して、実施形態１に係る冷間サイジング装置Ａについて説明する。図１に示す冷間サイジング装置Ａは、常温状態の焼結体Ｓを金型１で圧縮して冷間サイジングを行うものである。実施形態１の冷間サイジング装置Ａの特徴の１つは、図１に示すように、ダイ１０を有する金型１と、ダイ１０を冷却する冷却機構４とを備える点にある。以下の説明では、便宜上、図面における紙面の上側を「上」とし、紙面の下側を「下」として説明し、「縦断面」とは、上下方向（縦方向）に切断した断面のことである。 [Embodiment 1]
<Cold sizing equipment>
With reference to FIGS. 1-4, the cold sizing apparatus A which concerns on Embodiment 1 is demonstrated. A cold sizing apparatus A shown in FIG. 1 performs cold sizing by compressing a sintered body S in a room temperature state with a mold 1. One of the features of the cold sizing apparatus A according to the first embodiment is that a die 1 having a die 10 and a cooling mechanism 4 for cooling the die 10 are provided as shown in FIG. In the following description, for the sake of convenience, the upper side of the drawing in the drawing is referred to as “upper”, and the lower side of the drawing is referred to as “lower”, and the “longitudinal section” is a section cut in the vertical direction (vertical direction). is there.

（金型）
金型１は、焼結体Ｓを圧縮するものであり、図１に示すように、焼結体Ｓが配置されるダイ１０を有する。この例では、焼結体Ｓの形状が環状（筒状）であり、図１に例示する金型１は、ダイ１０と、ダイ１０内に配置されるコアロッド２０と、ダイ１０とコアロッド２０との間に挿通される上下一対の上パンチ３０及び下パンチ３１とを有する。ダイ１０及びコアロッド２０の形状は、焼結体Ｓに対応した形状であり、焼結体Ｓの外側にダイ１０が配置され、焼結体Ｓの内側にコアロッド２０が挿入された状態で配置される。焼結体Ｓを金型１で圧縮するときは、上パンチ３０で焼結体Ｓの上面を押圧して、上方向から圧縮する。このとき、焼結体Ｓの外周面がダイ１０の内周面に接し、焼結体Ｓの内周面がコアロッド２０の外周面に接して、焼結体Ｓの外周面がダイ１０に押し当てられると共に、焼結体Ｓの内周面がコアロッド２０に押し当てられることで、金型１によって焼結体Ｓをサイジングする。焼結体Ｓのサイジング代は、外側及び内側の寸法・形状に応じて適宜設定され、例えば０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下である。 (Mold)
The mold 1 compresses the sintered body S, and has a die 10 on which the sintered body S is disposed, as shown in FIG. In this example, the shape of the sintered body S is annular (cylindrical), and the mold 1 illustrated in FIG. 1 includes a die 10, a core rod 20 disposed in the die 10, a die 10, and a core rod 20. A pair of upper and lower upper punches 30 and 31 inserted between the upper and lower punches 31. The die 10 and the core rod 20 have shapes corresponding to the sintered body S. The die 10 is disposed outside the sintered body S, and the core rod 20 is inserted inside the sintered body S. The When compressing the sintered compact S with the metal mold | die 1, the upper surface of the sintered compact S is pressed with the upper punch 30, and it compresses from an upper direction. At this time, the outer peripheral surface of the sintered body S is in contact with the inner peripheral surface of the die 10, the inner peripheral surface of the sintered body S is in contact with the outer peripheral surface of the core rod 20, and the outer peripheral surface of the sintered body S is pressed against the die 10. At the same time, the inner peripheral surface of the sintered body S is pressed against the core rod 20 so that the sintered body S is sized by the mold 1. The sizing allowance of the sintered body S is appropriately set according to the outer and inner dimensions and shapes, and is, for example, 0.01 mm or more and 0.10 mm or less.

（焼結体）
焼結体Ｓは、金属粉を所定形状に成形して焼結したものである。この例では、鉄系粉末（鉄粉、鉄基合金を含む）を主成分とする鉄系焼結体であり、鉄粉に銅粉、黒鉛粉などを混合した鉄系原料粉を金型で所定形状に加圧成形した後、その圧粉体を焼結して得られたものである。焼結体Ｓは、例えば、自動車用オイルポンプのアウターロータやインナーロータなどの部品である。この例では、焼結体Ｓがインナーロータ（図４を参照）であり、図１〜図３では、インナーロータ用の金型１（ダイ１０）を例示している。 (Sintered body)
The sintered body S is obtained by forming metal powder into a predetermined shape and sintering it. In this example, it is an iron-based sintered body mainly composed of iron-based powder (including iron powder and iron-base alloy), and iron-based raw material powder in which iron powder is mixed with copper powder, graphite powder, etc. After pressing into a predetermined shape, the green compact is obtained by sintering. The sintered body S is, for example, a component such as an outer rotor or an inner rotor of an automobile oil pump. In this example, the sintered body S is an inner rotor (see FIG. 4), and FIGS. 1 to 3 illustrate a mold 1 (die 10) for an inner rotor.

焼結体Ｓは、図４に示すようなインナーロータであり、高さＨが例えば２０ｍｍ以上、更に２５ｍｍ以上である。図４に例示する焼結体Ｓは、従来の一般的なインナーロータに比較して高さ寸法が大きく、外径が小さくなっており、外径Ｄｏに対する高さＨの比（Ｈ／Ｄｏ）が１／２以上である形状を有する。 The sintered body S is an inner rotor as shown in FIG. 4 and has a height H of, for example, 20 mm or more, and further 25 mm or more. The sintered body S illustrated in FIG. 4 has a larger height dimension and a smaller outer diameter compared to a conventional general inner rotor, and the ratio of the height H to the outer diameter Do (H / Do). Has a shape that is 1/2 or more.

（潤滑油剤）
焼結体Ｓは、多数の気孔を有し、気孔に潤滑油剤を含浸されている。潤滑油剤は、サイジングの際に潤滑機能を発揮できるものであれば特に限定されないが、例えば４０℃での動粘度が７．５ｍｍ^２／ｓ以下の低粘度の潤滑油剤であることが好ましい。４０℃での動粘度の下限は、例えば３ｍｍ^２／ｓ以上が挙げられる。また、潤滑油剤は、極圧添加剤（リン酸成分など）を含有しないものであることが好ましい。潤滑油剤の４０℃での動粘度は、好ましくは５ｍｍ^２／ｓ以上である。 (Lubricant)
The sintered body S has a large number of pores, and the pores are impregnated with a lubricant. The lubricating oil is not particularly limited as long as it can exhibit a lubricating function during sizing, but is preferably a low-viscosity lubricating oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 7.5 mm ² / s or less, for example. The lower limit of the kinematic viscosity at 40 ° C. is, for example, 3 mm ² / s or more. Moreover, it is preferable that a lubricating oil agent does not contain an extreme pressure additive (phosphoric acid component etc.). The kinematic viscosity of the lubricant at 40 ° C. is preferably 5 mm ² / s or more.

（ダイ）
図１に例示するダイ１０は、その内部に冷媒が流通する冷媒流路１５が設けられている。ダイ１０は、図２、図３に示すように、外環部１１と、この外環部１１に嵌め込まれる内環部１２とを有し、外環部１１と内環部１２との間に冷媒流路１５が形成されている。冷媒流路１５には、冷媒が供給される供給口１５ｉ及び冷媒が排出される排出口１５ｏが設けられる。この例では、図３に示すように、外環部１１の内周面に螺旋状に溝１４が形成されている。外環部１１に内環部１２が嵌め込まれることで、外環部１１の内周面と内環部１２の外周面とが密着して、溝１４により外環部１１と内環部１２との間に螺旋状の冷媒流路１５が形成されている。また、外環部１１には、冷媒流路１５の一端側に連通する供給口１５ｉと、冷媒流路１５の他端側に連通する排出口１５ｏとが設けられている。図１に示すように、供給口１５ｉには後述する冷却機構４の供給ホース４１ａが接続され、排出口１５ｏには排出ホース４１ｂが接続される。この場合、供給口１５ｉから供給された低温の冷媒が冷媒流路１５を通って排出口１５ｏから排出される。外環部１１と内環部１２とは、例えば焼嵌めなどにより接合することが挙げられる。 (Die)
The die 10 illustrated in FIG. 1 is provided with a refrigerant flow path 15 through which a refrigerant flows. As shown in FIGS. 2 and 3, the die 10 includes an outer ring portion 11 and an inner ring portion 12 fitted into the outer ring portion 11. The die 10 is interposed between the outer ring portion 11 and the inner ring portion 12. A refrigerant flow path 15 is formed. The refrigerant flow path 15 is provided with a supply port 15i through which a refrigerant is supplied and a discharge port 15o through which the refrigerant is discharged. In this example, as shown in FIG. 3, a groove 14 is spirally formed on the inner peripheral surface of the outer ring portion 11. By fitting the inner ring portion 12 into the outer ring portion 11, the inner peripheral surface of the outer ring portion 11 and the outer peripheral surface of the inner ring portion 12 are in close contact with each other, and the outer ring portion 11 and the inner ring portion 12 are A spiral refrigerant flow path 15 is formed between them. Further, the outer ring portion 11 is provided with a supply port 15 i communicating with one end side of the refrigerant flow path 15 and a discharge port 15 o communicating with the other end side of the refrigerant flow path 15. As shown in FIG. 1, a supply hose 41a of a cooling mechanism 4 to be described later is connected to the supply port 15i, and a discharge hose 41b is connected to the discharge port 15o. In this case, the low-temperature refrigerant supplied from the supply port 15 i is discharged from the discharge port 15 o through the refrigerant flow path 15. The outer ring portion 11 and the inner ring portion 12 may be joined by shrink fitting, for example.

図３に示す例では、外環部１１の内周面に形成された溝１４（冷媒流路１５）と下面に設けられた供給口１５ｉ及び排出口１５ｏとをそれぞれ連通するため、外環部１１の外周面から径方向に連通孔１６ｉ、１６ｏがそれぞれ形成されている。連通孔１６ｉ、１６ｏの外周面側の開口はそれぞれ、止めねじ１７で密封され、冷媒漏れを防止している。また、この例では、外環部１１の内周面に螺旋状の溝１４を形成して冷媒流路１５を構成しているが、内環部１２の外周面に螺旋状の溝１４を形成することによって、外環部１１と内環部１２との間に螺旋状の冷媒流路１５を形成することも可能である。 In the example shown in FIG. 3, the groove 14 (refrigerant channel 15) formed on the inner peripheral surface of the outer ring portion 11 and the supply port 15i and the discharge port 15o provided on the lower surface are communicated with each other. The communication holes 16i and 16o are formed in the radial direction from the outer peripheral surface of 11, respectively. The openings on the outer peripheral surface side of the communication holes 16i and 16o are each sealed with a set screw 17 to prevent refrigerant leakage. In this example, the spiral groove 14 is formed on the inner peripheral surface of the outer ring portion 11 to form the refrigerant flow path 15. However, the spiral groove 14 is formed on the outer peripheral surface of the inner ring portion 12. By doing so, it is also possible to form a spiral refrigerant flow path 15 between the outer ring part 11 and the inner ring part 12.

外環部１１及び内環部１２は、例えば、炭素鋼、工具鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼などの鋼材や超硬合金で形成されている。外環部１１と内環部１２とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。この例では、外環部１１がニッケルクロムモリブデン鋼で形成され、内環部１２が超硬合金で形成されている。 The outer ring portion 11 and the inner ring portion 12 are made of, for example, a steel material such as carbon steel, tool steel, nickel chrome molybdenum steel, or a cemented carbide. The outer ring portion 11 and the inner ring portion 12 may be made of the same material or different materials. In this example, the outer ring portion 11 is formed of nickel chrome molybdenum steel, and the inner ring portion 12 is formed of cemented carbide.

コアロッド２０、並びに上パンチ３０及び下パンチ３１は、ダイ１０と同様に、例えば、炭素鋼、工具鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼などの鋼材や超硬合金で形成されている。この例では、コアロッド２０が超硬合金で形成され、上パンチ３０及び下パンチ３１が高速度鋼（溶製ハイス鋼）で形成されている。 The core rod 20 and the upper punch 30 and the lower punch 31 are formed of a steel material such as carbon steel, tool steel, nickel chrome molybdenum steel, or a cemented carbide, as with the die 10. In this example, the core rod 20 is made of cemented carbide, and the upper punch 30 and the lower punch 31 are made of high-speed steel (melted high-speed steel).

（冷却機構）
冷却機構４は、ダイ１０を冷却するものであり、この例では、ダイ１０の冷媒流路１５に冷媒を流通させる。冷却機構４は、図１に示すように、供給ホース４１ａと、排出ホース４１ｂと、冷媒を貯留する冷媒タンク４３とを備える。供給ホース４１ａは、ダイ１０の冷媒流路１５の供給口１５ｉに接続され、冷媒タンク４３から冷媒流路１５に冷媒を供給する。排出ホース４１ｂは、ダイ１０の冷媒流路１５の排出口１５ｏに接続され、冷媒流路１５から排出された冷媒を冷媒タンク４３に戻す。この冷媒循環路の途中には、冷媒タンク４３から冷媒を供給ホース４１ａに圧送するポンプ（図示せず）が設けられており、これにより、ダイ１０の冷媒流路１５に冷媒を循環させることができる。冷媒タンク４３には、冷却器（図示せず）が設けられており、冷媒を所定の温度に冷却する。冷媒流路１５に供給される冷媒の温度は、例えば１０℃以上２０℃以下とすることが挙げられる。冷媒の温度を１０℃以上とすることで、冷却に要するコストを低減できる。冷媒の温度を２０℃以下とすることで、ダイ１０の温度上昇を十分に抑制して、ダイ１０に配置された焼結体Ｓを常温（周囲環境温度）に近い温度に維持し易い。冷媒には、適宜なものを採用すればよく、例えば水が利用できる。 (Cooling mechanism)
The cooling mechanism 4 cools the die 10, and in this example, the refrigerant is circulated through the refrigerant flow path 15 of the die 10. As shown in FIG. 1, the cooling mechanism 4 includes a supply hose 41a, a discharge hose 41b, and a refrigerant tank 43 that stores refrigerant. The supply hose 41 a is connected to the supply port 15 i of the refrigerant flow path 15 of the die 10 and supplies the refrigerant from the refrigerant tank 43 to the refrigerant flow path 15. The discharge hose 41 b is connected to the discharge port 15 o of the refrigerant flow path 15 of the die 10 and returns the refrigerant discharged from the refrigerant flow path 15 to the refrigerant tank 43. A pump (not shown) that pumps the refrigerant from the refrigerant tank 43 to the supply hose 41a is provided in the middle of the refrigerant circulation path, so that the refrigerant can be circulated through the refrigerant flow path 15 of the die 10. it can. The refrigerant tank 43 is provided with a cooler (not shown), and cools the refrigerant to a predetermined temperature. The temperature of the refrigerant supplied to the refrigerant flow path 15 is, for example, 10 ° C. or more and 20 ° C. or less. By setting the temperature of the refrigerant to 10 ° C. or higher, the cost required for cooling can be reduced. By setting the temperature of the coolant to 20 ° C. or less, it is possible to sufficiently suppress the temperature rise of the die 10 and easily maintain the sintered body S disposed on the die 10 at a temperature close to normal temperature (ambient environment temperature). Any appropriate refrigerant may be employed, and water may be used, for example.

（冷間サイジング装置の動作）
以下、主に図１を参照して、上述した冷間サイジング装置Ａの動作について説明する。冷間サイジング装置Ａは、焼結体Ｓを冷間サイジングする際に冷却機構４によりダイ１０を冷却して温度制御する。具体的には、冷却機構４によりダイ１０の冷媒流路１５に冷媒を流通させることでダイ１０を冷却し、冷媒流路１５に供給する冷媒の温度によってダイ１０の温度を制御する。冷間サイジング装置Ａでは、ダイ１０の温度を冷媒温度に近い温度範囲、例えば１０℃以上３０℃以下に制御する。ダイ１０の温度を上記温度範囲に制御することにより、ダイ１０に配置された焼結体Ｓが高温状態（例えば６０℃以上）になることを回避でき、焼結体Ｓに含浸させた潤滑油剤の粘度低下による油剤切れを効果的に抑制できる。そのため、焼結体Ｓとダイ１０との焼付きを効果的に抑制できる。好ましくは、ダイ１０の温度を２０℃以下に制御する。 (Operation of cold sizing equipment)
Hereinafter, the operation of the above-described cold sizing apparatus A will be described mainly with reference to FIG. The cold sizing apparatus A controls the temperature by cooling the die 10 by the cooling mechanism 4 when the sintered body S is cold-sized. Specifically, the cooling mechanism 4 causes the coolant to flow through the coolant channel 15 of the die 10 to cool the die 10, and the temperature of the die 10 is controlled by the temperature of the coolant supplied to the coolant channel 15. In the cold sizing apparatus A, the temperature of the die 10 is controlled to a temperature range close to the refrigerant temperature, for example, 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. By controlling the temperature of the die 10 to the above temperature range, the sintered body S arranged in the die 10 can be prevented from becoming a high temperature state (for example, 60 ° C. or more), and the lubricating oil impregnated in the sintered body S It is possible to effectively prevent the oil agent from running out due to a decrease in viscosity. Therefore, seizure between the sintered body S and the die 10 can be effectively suppressed. Preferably, the temperature of the die 10 is controlled to 20 ° C. or lower.

冷間サイジング装置Ａの動作中、常に冷却機構４が作動して、冷却機構４によりダイ１０を冷却してもよい。或いは、ダイ１０の温度が所定温度未満の場合は、冷却機構４が停止し、ダイ１０の温度が所定温度を超えた場合に、冷却機構４が作動してダイ１０を冷却するようにしてもよい。 During the operation of the cold sizing apparatus A, the cooling mechanism 4 may always operate, and the die 10 may be cooled by the cooling mechanism 4. Alternatively, when the temperature of the die 10 is lower than the predetermined temperature, the cooling mechanism 4 is stopped, and when the temperature of the die 10 exceeds the predetermined temperature, the cooling mechanism 4 is operated to cool the die 10. Good.

ダイ１０の温度は、例えば、ダイ１０（内環部１２）に温度センサ（図示せず）を取り付けて測定した温度とすることが挙げられる。具体的には、ダイ１０の内環部１２の上面に温度センサを取り付けて、ダイ１０の表面温度を測定することが挙げられる。その他、冷媒流路１５から排出された冷媒の温度をダイ１０の温度として間接的に測定してもよい。この場合、冷媒流路１５の排出口１５ｏ付近に温度センサ（図示せず）を設けることが挙げられる。 The temperature of the die 10 is, for example, a temperature measured by attaching a temperature sensor (not shown) to the die 10 (inner ring portion 12). Specifically, a temperature sensor is attached to the upper surface of the inner ring portion 12 of the die 10 to measure the surface temperature of the die 10. In addition, the temperature of the refrigerant discharged from the refrigerant flow path 15 may be indirectly measured as the temperature of the die 10. In this case, a temperature sensor (not shown) may be provided in the vicinity of the discharge port 15o of the refrigerant flow path 15.

＜冷間サイジング方法＞
実施形態１に係る冷間サイジング方法について説明する。ここでは、実施形態１の冷間サイジング装置Ａ（図１を参照）を用いて冷間サイジングを行う場合を例に挙げて説明する。 <Cold sizing method>
A cold sizing method according to the first embodiment will be described. Here, a case where cold sizing is performed using the cold sizing apparatus A (see FIG. 1) of Embodiment 1 will be described as an example.

実施形態１の冷間サイジング方法は、含浸工程とサイジング工程とを備え、その特徴の１つは、金型１のダイ１０を冷却しながら焼結体Ｓを冷間サイジングする点にある。以下、主に図１を参照しつつ、各工程について詳しく説明する。 The cold sizing method of the first embodiment includes an impregnation step and a sizing step, and one of the features is that the sintered body S is cold sized while the die 10 of the mold 1 is cooled. Hereinafter, each process will be described in detail with reference mainly to FIG.

（含浸工程）
含浸工程は、焼結体Ｓに潤滑油剤を含浸させる工程である。焼結体Ｓに潤滑油剤を含浸させることで、焼結体Ｓの気孔から潤滑油剤が浸透して焼結体Ｓ内に含浸する。潤滑油剤の含浸方法としては、例えば、焼結体Ｓを潤滑油剤に浸漬する浸漬法、焼結体Ｓに潤滑油剤を塗布する塗布法などが挙げられる。 (Impregnation process)
The impregnation step is a step of impregnating the sintered body S with a lubricant. By impregnating the sintered body S with the lubricant, the lubricant penetrates through the pores of the sintered body S and impregnates the sintered body S. Examples of the method for impregnating the lubricant include an immersion method in which the sintered body S is immersed in the lubricant, and an application method in which the lubricant is applied to the sintered body S.

潤滑油剤には、例えば４０℃での動粘度が７．５ｍｍ^２／ｓ以下である低粘度の潤滑油剤を使用することが挙げられる、このような低粘度の潤滑油剤を使用することで、後工程のサイジング工程においてサイジングする際に潤滑機能を十分に発揮できる。動粘度（４０℃）が７．５ｍｍ^２／ｓ以下であることで、焼結体Ｓの気孔に含浸させ易い。動粘度（４０℃）が７．５ｍｍ^２／ｓ以下の場合、サイジングの際に焼結体Ｓとダイ１０との摺接面に入り込んで油膜を作り、焼結体Ｓとダイ１０との摩擦抵抗を十分に軽減できる。４０℃での動粘度の下限は、例えば３ｍｍ^２／ｓ以上が好ましく、動粘度（４０℃）が３ｍｍ^２／ｓ以上の場合、焼結体の気孔に保持され易い。好ましくは、動粘度（４０℃）が５ｍｍ^２／ｓ以上である。また、使用する潤滑油剤は、極圧添加剤（リン酸成分など）を含有しないものであることが好ましい。この場合、極圧添加剤に含まれるリン酸成分などによって焼結体Ｓの表面に化合物皮膜（例えばリン酸鉄皮膜）が形成されることがないため、焼結体表面の変色を防止できる。 As the lubricant, for example, a low viscosity lubricant having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 7.5 mm ² / s or less may be used. By using such a low viscosity lubricant, When sizing in the process sizing process, the lubricating function can be sufficiently exerted. When the kinematic viscosity (40 ° C.) is 7.5 mm ² / s or less, the pores of the sintered body S are easily impregnated. When the kinematic viscosity (40 ° C.) is 7.5 mm ² / s or less, an oil film is formed by entering the sliding contact surface between the sintered body S and the die 10 during sizing, and the friction between the sintered body S and the die 10 Resistance can be reduced sufficiently. The lower limit of the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably, for example, 3 mm ² / s or more. When the kinematic viscosity (40 ° C.) is 3 mm ² / s or more, it is easily held in the pores of the sintered body. Preferably, kinematic viscosity (40 degreeC) is 5 mm < ² > / s or more. Moreover, it is preferable that the lubricating oil agent to be used is a thing which does not contain an extreme pressure additive (phosphoric acid component etc.). In this case, since the compound film (for example, iron phosphate film) is not formed on the surface of the sintered body S due to the phosphoric acid component contained in the extreme pressure additive, discoloration of the surface of the sintered body can be prevented.

（サイジング工程）
サイジング工程は、潤滑油剤を含浸させた焼結体Ｓを金型１に備えるダイ１０に配置し、ダイ１０を冷却しながら焼結体Ｓを冷間サイジングする。この例では、冷却機構４によりダイ１０の冷媒流路１５に冷媒を流通させることでダイ１０を冷却し、冷媒流路１５に供給する冷媒の温度によってダイ１０の温度を制御する。サイジング工程では、例えばダイを１０℃以上３０℃以下の温度範囲に冷却することが挙げられる。これにより、ダイ１０の温度を冷媒温度に近い温度範囲に制御して、焼結体Ｓとダイ１０との焼付きを効果的に抑制できる。ダイ１０の温度を１０℃以上とすることで、焼結体Ｓに含浸させた潤滑油剤の粘度上昇による潤滑性の低下を抑制でき、また、冷却に要するコストを低減できる。ダイ１０の温度を３０℃以下とすることで、ダイ１０の温度上昇を十分に抑制して、ダイ１０に配置した焼結体Ｓを常温（周囲環境温度）に近い温度に維持し易い。そのため、焼結体Ｓが高温状態（例えば６０℃以上）になることを回避でき、焼結体Ｓに含浸させた潤滑油剤の粘度低下による油剤切れを効果的に抑制できる。 (Sizing process)
In the sizing step, the sintered body S impregnated with the lubricant is placed on the die 10 provided in the mold 1, and the sintered body S is cold-sized while the die 10 is cooled. In this example, the cooling mechanism 4 causes the refrigerant to flow through the refrigerant flow path 15 of the die 10 to cool the die 10, and the temperature of the die 10 is controlled by the temperature of the refrigerant supplied to the refrigerant flow path 15. In the sizing process, for example, the die is cooled to a temperature range of 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower. Thereby, the temperature of the die | dye 10 is controlled to the temperature range close | similar to refrigerant | coolant temperature, and the seizure with the sintered compact S and the die | dye 10 can be suppressed effectively. By setting the temperature of the die 10 to 10 ° C. or higher, a decrease in lubricity due to an increase in the viscosity of the lubricating oil impregnated in the sintered body S can be suppressed, and the cost required for cooling can be reduced. By setting the temperature of the die 10 to 30 ° C. or less, the temperature rise of the die 10 is sufficiently suppressed, and the sintered body S arranged on the die 10 can be easily maintained at a temperature close to normal temperature (ambient environment temperature). Therefore, it can avoid that the sintered compact S becomes a high temperature state (for example, 60 degreeC or more), and can run out of the oil agent by the viscosity fall of the lubricating oil agent which the sintered compact S was impregnated effectively.

焼結体Ｓのサイジング代は、目的に応じて適宜設定すればよく、例えば０．０１ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下とすることが挙げられる。 What is necessary is just to set suitably the sizing allowance of the sintered compact S according to the objective, For example, it is set as 0.01 mm or more and 0.10 mm or less.

更に、サイジング工程の後、必要に応じて、サイジングした焼結体Ｓを水蒸気処理する水蒸気処理工程を備えてもよい。極圧添加剤を含有しない低粘度の潤滑油剤を使用する場合は、水蒸気処理前に脱油処理を省略してもよく、サイジング後に焼結体Ｓをそのまま水蒸気処理することが可能である。 Further, after the sizing step, a steam treatment step of steam-treating the sized sintered body S may be provided as necessary. When a low-viscosity lubricant containing no extreme pressure additive is used, the deoiling treatment may be omitted before the steam treatment, and the sintered body S can be steam treated as it is after the sizing.

｛作用効果｝
上述した実施形態１に係る冷間サイジング装置Ａ、及び冷間サイジング方法は、次の効果を奏する。 {Function and effect}
The cold sizing apparatus A and the cold sizing method according to Embodiment 1 described above have the following effects.

金型１のダイ１０を冷却することで、焼結体Ｓを冷間サイジングする際にダイ１０の温度上昇を抑制でき、ダイ１０に配置された焼結体Ｓを常温に近い温度に維持できる。ダイ１０を冷却しながら冷間サイジングを行うことにより、連続的に冷間サイジングを行う場合であっても、ダイ１０が高温になることを回避できる。そのため、焼結体Ｓが高温状態になり難く、焼結体Ｓに含浸させた潤滑油剤の粘度低下による油剤切れを抑制できるので、焼結体Ｓとダイ１０との焼付きを抑制できる。したがって、焼結体Ｓ及びダイ１０にムシレなどの欠陥や損傷が発生することを抑制でき、製品品質の向上並びに生産性の向上を図ることが可能である。特に、焼結体Ｓのサイジング代が大きい（例えば、外周面のサイジング代が０．０３ｍｍ以上、更に０．０５ｍｍ以上）場合や、焼結体Ｓの高さ寸法が長い（例えば、高さが２０ｍｍ以上、更に２５ｍｍ以上）場合であっても、焼結体Ｓとダイ１０との焼付きを抑制して、焼結体Ｓ及びダイ１０にムシレなどの欠陥や損傷が発生することを十分に抑制できる。 By cooling the die 10 of the mold 1, the temperature rise of the die 10 can be suppressed when the sintered body S is cold-sized, and the sintered body S arranged on the die 10 can be maintained at a temperature close to room temperature. . By performing the cold sizing while cooling the die 10, it is possible to avoid the die 10 from becoming a high temperature even when the cold sizing is performed continuously. For this reason, the sintered body S is unlikely to be in a high temperature state, and it is possible to suppress oil shortage due to a decrease in the viscosity of the lubricating oil impregnated in the sintered body S. Therefore, seizure between the sintered body S and the die 10 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects such as stuffiness and damage in the sintered body S and the die 10, and it is possible to improve product quality and productivity. In particular, when the sizing allowance of the sintered body S is large (for example, the sizing allowance of the outer peripheral surface is 0.03 mm or more, and further 0.05 mm or more), or the height dimension of the sintered body S is long (for example, the height is 20 mm or more, and further 25 mm or more), the seizure between the sintered body S and the die 10 is suppressed, and the sintered body S and the die 10 are sufficiently damaged and damaged. Can be suppressed.

ダイ１０の温度上昇を抑制できるため、潤滑油剤の温度上昇に伴う粘度低下が起こり難く、潤滑油剤が焼結体Ｓに保持され易い。そのため、潤滑油剤として、安価な低粘度の潤滑油剤のみを使用することが可能であり、比較的高価な高粘度の潤滑油剤を使用しなくてもよいため、製造コストを低減できる。また、極圧添加剤を含有しない低粘度の潤滑油剤を使用することで、焼結体表面の変色を防止できる。よって、サイジング後に焼結体Ｓを水蒸気処理する場合は、水蒸気処理前に脱油処理を省略することが可能であり、生産性の向上や製造コストの低減を図ることが可能である。 Since the temperature increase of the die 10 can be suppressed, the viscosity decrease due to the temperature increase of the lubricant is unlikely to occur, and the lubricant is easily held on the sintered body S. Therefore, it is possible to use only an inexpensive low-viscosity lubricant as the lubricant, and it is not necessary to use a relatively expensive high-viscosity lubricant, which can reduce the manufacturing cost. Moreover, discoloration of the sintered compact surface can be prevented by using a low-viscosity lubricant containing no extreme pressure additive. Therefore, when the sintered body S is subjected to the steam treatment after the sizing, the deoiling treatment can be omitted before the steam treatment, and the productivity can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

その他、ダイ１０と上下のパンチ３０、３１との材質が異なる場合、ダイ１０の温度上昇を抑制することにより、ダイ１０とパンチ３０、３１との熱膨張差に起因するカジリの発生を抑制できる。また、潤滑油剤の温度上昇を抑制できるため、潤滑油剤の劣化を抑制できる。 In addition, when the materials of the die 10 and the upper and lower punches 30 and 31 are different, generation of galling due to the difference in thermal expansion between the die 10 and the punches 30 and 31 can be suppressed by suppressing the temperature rise of the die 10. . Moreover, since the temperature rise of a lubricating oil agent can be suppressed, deterioration of a lubricating oil agent can be suppressed.

［試験例１］
実施形態１の冷間サイジング装置Ａ（図１を参照）を用いて焼結体に冷間サイジングを行い、得られた焼結体について評価を行った。試験例１では、１９２個の焼結体に潤滑油剤を含浸させた後、これら焼結体を常温環境（２５℃）で金型のダイに配置して連続的に冷間サイジングを行い、寸法矯正した。用意した焼結体は、インナーロータ（図４を参照）である。焼結体の寸法は、高さＨが２７ｍｍ、外径Ｄｏが５６ｍｍ、内径Ｄｉが２９ｍｍで、高さＨと外径Ｄｏとの比（Ｈ／Ｄｏ）が約１／２である。 [Test Example 1]
Cold sizing was performed on the sintered body using the cold sizing apparatus A of Embodiment 1 (see FIG. 1), and the obtained sintered body was evaluated. In Test Example 1, after 192 sintered bodies were impregnated with a lubricant, these sintered bodies were placed on a die of a mold in a normal temperature environment (25 ° C.) and continuously subjected to cold sizing. Corrected. The prepared sintered body is an inner rotor (see FIG. 4). The sintered body has a height H of 27 mm, an outer diameter Do of 56 mm, an inner diameter Di of 29 mm, and a ratio (H / Do) of the height H to the outer diameter Do of about 1/2.

潤滑油剤には、４０℃での動粘度が７．２ｍｍ^２／ｓであり、極圧添加剤を含有しない市販の潤滑油剤Ｘを使用した。潤滑油剤の含浸は、焼結体を油に２〜３秒間浸漬することにより行った。 As the lubricant, a commercially available lubricant X having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 7.2 mm ² / s and containing no extreme pressure additive was used. The impregnation with the lubricant was performed by immersing the sintered body in oil for 2 to 3 seconds.

冷間サイジングを行う間、ダイの冷媒流路に冷媒を流通させることにより、ダイを冷却し、ダイの温度を制御した。冷媒には、水を使用した。ダイの冷却条件は、冷媒流路に供給する水の温度を１５℃とし、ダイの最高温度が２０℃となるように設定した。ダイの温度は、ダイの内周側上面（図１に示す内環部１２の上面）に温度センサを取り付けて測定したダイの表面温度とした。 During the cold sizing, the die was cooled by circulating the coolant through the coolant channel of the die, and the die temperature was controlled. Water was used as the refrigerant. The cooling conditions of the die were set so that the temperature of water supplied to the refrigerant flow path was 15 ° C. and the maximum temperature of the die was 20 ° C. The die temperature was defined as the die surface temperature measured by attaching a temperature sensor to the inner peripheral upper surface of the die (the upper surface of the inner ring portion 12 shown in FIG. 1).

焼結体のサイジング代は、ダイによる外周面のサイジング代を０．０３ｍｍとし、コアロッドによる内周面のサイジング代を０．０３ｍｍとした。 The sizing allowance of the sintered body was 0.03 mm for the sizing margin of the outer peripheral surface by the die, and 0.03 mm for the sizing margin of the inner peripheral surface by the core rod.

以上の条件で冷間サイジングを行った場合を試験例１ａとする。 The case where cold sizing is performed under the above conditions is referred to as Test Example 1a.

ダイを冷却しない以外は試験例１ａと同様にして冷間サイジングを行った。この場合を試験例１ｂとする。 Cold sizing was performed in the same manner as in Test Example 1a except that the die was not cooled. This case is referred to as Test Example 1b.

上記潤滑油剤Ｘに極圧添加剤を含有する市販の潤滑油剤Ｙを混合した潤滑油剤を使用し、ダイを冷却しない以外は試験例１ａと同様にして冷間サイジングを行った。この場合を試験例１ｃとする。潤滑油剤Ｙは、リン酸系極圧添加剤を含有し、４０℃での動粘度が潤滑油剤Ｘより高い高粘度（７．５ｍｍ^２／ｓ超）の潤滑油剤であり、潤滑油剤Ｘと潤滑油剤Ｙとの混合比率（潤滑油剤Ｘ：潤滑油剤Ｙ）は、体積比で８０：２０とした。 Cold sizing was performed in the same manner as in Test Example 1a, except that a lubricant obtained by mixing the lubricant X with a commercially available lubricant Y containing an extreme pressure additive was used, and the die was not cooled. This case is referred to as Test Example 1c. Lubricant Y contains a phosphoric acid extreme pressure additive and is a lubricant having a high viscosity (above 7.5 mm ² / s) higher than that of lubricant X at 40 ° C. The mixing ratio with the lubricant Y (lubricant X: lubricant Y) was 80:20 in volume ratio.

各試験例１ａ〜１ｃで得られたサイジング済み焼結体の全数（１９２個）について、表面状態を目視で観察して、ムシレの有無、並びに、変色の有無を調べて。その結果を表１に示す。表１では、全数でムシレがなかった場合を「Ａ」、１個でもムシレがあった場合を「Ｂ」とした。また、全数で変色がなかった場合を「Ａ」、１個でも変色があった場合を「Ｂ」とした。 For the total number (192) of the sized sintered bodies obtained in each of the test examples 1a to 1c, the surface state was visually observed to check for the presence or absence of discoloration and the presence or absence of discoloration. The results are shown in Table 1. In Table 1, “A” indicates that there is no musiness in the total number, and “B” indicates that there is even messy. In addition, “A” is the case where there is no discoloration in all, and “B” is the case where there is even one discoloration.

ダイを冷却して冷間サイジングを行った試験例１ａでは、全数でムシレ及び変色が認められず、品質、生産性共に良好であった。これに対し、ダイを冷却せず冷間サイジングを行った試験例１ｂでは、ムシレが発生し、品質、生産性の点で問題があった。極圧添加剤を含有する潤滑油剤を混合して使用した試験例１ｃでは、変色が発生したため、外観上好ましくなく、品質が低下した。 In Test Example 1a in which the die was cooled and subjected to cold sizing, no numbness or discoloration was observed in all, and both the quality and productivity were good. On the other hand, in Test Example 1b in which cold sizing was performed without cooling the die, mess was generated, and there was a problem in terms of quality and productivity. In Test Example 1c in which a lubricating oil containing an extreme pressure additive was mixed and used, discoloration occurred, which was not preferable in appearance and the quality was deteriorated.

試験例１ａ、１ｂにおいて、最後にサイジングされた焼結体の表面温度を測定した。温度測定は、サイジング直後に行い、焼結体の外周面、内周面、及び上下両端面のそれぞれの温度を接触式温度計により測定した。その結果、試験例１ｂのものは表面温度が６０℃〜７０℃の範囲であったのに対し、試験例１ａのものは表面温度が４０℃〜５０℃の範囲であり、試験例１ａの場合は、試験例１ｂに比較して表面温度が２０℃程度低かった。 In Test Examples 1a and 1b, the surface temperature of the finally sized sintered body was measured. The temperature was measured immediately after sizing, and the temperatures of the outer peripheral surface, inner peripheral surface, and upper and lower end surfaces of the sintered body were measured with a contact-type thermometer. As a result, the surface temperature of Test Example 1b was in the range of 60 ° C to 70 ° C, whereas that of Test Example 1a was in the range of 40 ° C to 50 ° C. The surface temperature was about 20 ° C. lower than that of Test Example 1b.

また、試験例１ａで得られたサイジング済み焼結体を、脱油処理を行わずに水蒸気処理したところ、問題なく処理することが可能であった。 Further, when the sintered sintered body obtained in Test Example 1a was steam-treated without deoiling, it could be treated without any problem.

［変形例１］
図１を参照して説明した実施形態１では、ダイ１０を冷却する構成を説明したが、ダイ１０に加えて、コアロッド２０を冷却する構成とすることも可能である。変形例１では、コアロッド２０を冷却する構成の一例として、図５を参照して、コアロッド２０の内部に冷媒が流通する冷媒流路２５が設けられている場合を説明する。 [Modification 1]
In the first embodiment described with reference to FIG. 1, the configuration for cooling the die 10 has been described. However, in addition to the die 10, the core rod 20 may be cooled. In Modification 1, as an example of a configuration for cooling the core rod 20, a case where a refrigerant flow path 25 through which a refrigerant flows is provided in the core rod 20 will be described with reference to FIG.

図５に例示するコアロッド２０は、外筒部２１と、この外筒部２１に嵌め込まれる内筒部２２とを有し、その内部に冷媒流路２５が設けられている。冷媒流路２５は、内筒部２２の内部に形成される第１流路２５１と、内筒部２２と外筒部２１との間に形成される第２流路２５２とを含む。第１流路２５１と第２流路２５２とは、コアロッド２０の先端側（上側）でつながっている。第１流路２５１及び第２流路２５２はそれぞれ、コアロッド２０の軸方向に冷媒が流通するように形成されている。 The core rod 20 illustrated in FIG. 5 has an outer cylinder part 21 and an inner cylinder part 22 fitted into the outer cylinder part 21, and a coolant channel 25 is provided therein. The refrigerant channel 25 includes a first channel 251 formed inside the inner cylinder part 22 and a second channel 252 formed between the inner cylinder part 22 and the outer cylinder part 21. The first flow path 251 and the second flow path 252 are connected on the distal end side (upper side) of the core rod 20. The first flow path 251 and the second flow path 252 are each formed so that the refrigerant flows in the axial direction of the core rod 20.

外筒部２１の内部には、図５に示すように、軸方向に沿って貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に内筒部２２を嵌め込むことで、内筒部２２が収納されている。外筒部２１の先端側は、蓋２３が嵌め込まれ、密閉されている。内筒部２２の内部には、先端側が開口し、先端側から根元側（下側）に向かって軸方向に延びる第１流路２５１が形成されている。また、内筒部２２の外周面には、先端側から根元側に向かって螺旋状に溝２４が形成されている。外筒部２１に内筒部２２が嵌め込まれることで、内筒部２２の外周面と外筒部２１の内周面とが密着して、溝２４により内筒部２２と外筒部２１との間に形成された空間が第２流路２５２となる。螺旋状の溝２４を形成した場合、第２流路２５２が螺旋状に形成されることになる。外筒部２１と内筒部２２とは、例えば、外筒部２１と内筒部２２との間にクリアランスを設けて嵌め合わせ、そのクリアランスにＯリング（図示せず）を入れたり、焼嵌めなどにより接合することが挙げられる。 As shown in FIG. 5, a through-hole penetrating along the axial direction is formed inside the outer cylinder portion 21. By fitting the inner cylinder portion 22 into this through-hole, the inner cylinder portion 22 is formed. It is stored. A lid 23 is fitted into the distal end side of the outer cylinder portion 21 and is sealed. A first flow path 251 is formed inside the inner cylinder portion 22 and opens in the distal end side and extends in the axial direction from the distal end side toward the root side (lower side). In addition, a groove 24 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 22 in a spiral shape from the distal end side toward the root side. By fitting the inner tube portion 22 into the outer tube portion 21, the outer peripheral surface of the inner tube portion 22 and the inner peripheral surface of the outer tube portion 21 are brought into close contact with each other, and the inner tube portion 22 and the outer tube portion 21 are The space formed between the two becomes the second flow path 252. When the spiral groove 24 is formed, the second flow path 252 is formed in a spiral shape. The outer cylinder part 21 and the inner cylinder part 22 are fitted with a clearance provided between the outer cylinder part 21 and the inner cylinder part 22, for example, and an O-ring (not shown) is inserted into the clearance or shrink fitting. For example, it may be joined.

図５に示す例では、内筒部２２の外周面に螺旋状の溝２４を形成しているが、外筒部２１の内周面に螺旋状の溝２４を形成して、内筒部２２と外筒部２１との間に螺旋状の第２流路２５２を形成することも可能である。また、この例では、螺旋状の溝２４を形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、周方向に間隔をあけて軸方向に延びる複数の溝を形成してもよい。この場合、内筒部２２と外筒部２１との間に軸方向に延びる複数の第２流路２５２が形成されることになる。 In the example shown in FIG. 5, the spiral groove 24 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 22. However, the spiral groove 24 is formed on the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 21, and the inner cylindrical portion 22 is formed. It is also possible to form a spiral second channel 252 between the outer cylinder portion 21 and the outer cylinder portion 21. In this example, the spiral groove 24 is formed. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of grooves extending in the axial direction at intervals in the circumferential direction may be formed. In this case, a plurality of second flow paths 252 extending in the axial direction are formed between the inner cylinder portion 22 and the outer cylinder portion 21.

冷媒流路２５において、第１流路２５１及び第２流路２５２のうち、一方の流路が往路、他方の流路が復路となり、冷媒流路２５には、冷媒が供給される供給口２５ｉ及び冷媒が排出される排出口２５ｏが設けられる。この例では、第１流路２５１を往路とし、第２流路２５２を復路としており、図５に示すように、コアロッド２０の根元側には第１流路２５１に連通する供給口２５ｉと、第２流路２５２に連通する排出口２５ｏとが設けられている。図１に示すダイ１０と同様に、上供給口２５ｉには、述した冷却機構４（図１を参照）の供給ホースが接続され、排出口２５ｏには、排出ホースが接続される。第１流路２５１を往路とし、第２流路２５２を復路とした場合、供給口２５ｉから供給された低温の冷媒が第１流路２５１を通ってコアロッド２０の先端側に送られる。そして、第１流路２５１の先端側の開口から冷媒が第２流路２５２を通って根元側に戻り、排出口２５ｏから排出される。 In the refrigerant flow path 25, one of the first flow path 251 and the second flow path 252 is the forward path, the other flow path is the return path, and the refrigerant flow path 25 is supplied with a supply port 25i through which the refrigerant is supplied. And an outlet 25o through which the refrigerant is discharged. In this example, the first flow path 251 is the forward path and the second flow path 252 is the return path, and as shown in FIG. 5, a supply port 25 i communicating with the first flow path 251 is provided on the base side of the core rod 20. A discharge port 25o communicating with the second flow path 252 is provided. As with the die 10 shown in FIG. 1, the supply hose of the cooling mechanism 4 (see FIG. 1) described above is connected to the upper supply port 25i, and the discharge hose is connected to the discharge port 25o. When the first flow path 251 is the forward path and the second flow path 252 is the return path, the low-temperature refrigerant supplied from the supply port 25 i is sent to the distal end side of the core rod 20 through the first flow path 251. Then, the refrigerant returns from the opening on the distal end side of the first flow path 251 to the root side through the second flow path 252 and is discharged from the discharge port 25o.

外筒部２１及び内筒部２２は、例えば、炭素鋼、工具鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼などの鋼材や超硬合金で形成されている。外筒部２１と内筒部２２とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。例えば、外筒部２１を工具鋼で形成し、内筒部２２をニッケルクロムモリブデン鋼で形成することが挙げられる。 The outer cylinder part 21 and the inner cylinder part 22 are formed with steel materials and cemented carbides, such as carbon steel, tool steel, nickel chrome molybdenum steel, for example. The outer cylinder part 21 and the inner cylinder part 22 may be made of the same material or different materials. For example, the outer cylinder part 21 is formed with tool steel, and the inner cylinder part 22 is formed with nickel chrome molybdenum steel.

図５に示すコアロッド２０を用いて、図１に示す実施形態１の冷間サイジング装置Ａの金型１を構成する場合は、冷却機構４によりダイ１０及びコアロッド２０の各々の冷媒流路１５、２５に冷媒を流通させる。これにより、ダイ１０及びコアロッド２０のそれぞれを冷却することができる。この場合、焼結体Ｓを冷間サイジングする際にダイ１０及びコアロッド２０の温度上昇を抑制でき、ダイ１０及びコアロッド２０が高温になることを回避できる。よって、焼結体Ｓが高温状態になることをより抑制することが可能であり、焼結体Ｓに含浸させた潤滑油剤の粘度低下による油剤切れをより抑制できるため、焼結体Ｓの焼付きがより発生し難くなる。 When the mold 1 of the cold sizing apparatus A according to the first embodiment shown in FIG. 1 is configured using the core rod 20 shown in FIG. 5, the cooling mechanism 4 causes each of the refrigerant flow paths 15 of the die 10 and the core rod 20, 25 circulates the refrigerant. Thereby, each of the die | dye 10 and the core rod 20 can be cooled. In this case, when the sintered body S is cold-sized, the temperature rise of the die 10 and the core rod 20 can be suppressed, and the die 10 and the core rod 20 can be prevented from becoming high temperature. Therefore, it is possible to further suppress the sintered body S from reaching a high temperature state, and it is possible to further suppress the oil agent running out due to a decrease in the viscosity of the lubricating oil impregnated in the sintered body S. Sticking is less likely to occur.

｛用途｝
本発明の実施形態に係る冷間サイジング装置及び冷間サイジング方法は、焼結体のサイジングに好適に利用できる。 {Usage}
The cold sizing apparatus and the cold sizing method according to the embodiment of the present invention can be suitably used for sizing a sintered body.

Ａ冷間サイジング装置
Ｓ焼結体
１金型
１０ダイ
１１外環部
１２内環部
１４溝
１５冷媒流路
１５ｉ供給口
１５ｏ排出口
１６ｉ、１６ｏ連通孔
１７止めねじ
２０コアロッド
２１外筒部
２２内筒部
２３蓋
２４溝
２５冷媒流路
２５１第１流路
２５２第２流路
２５ｉ供給口
２５ｏ排出口
３０上パンチ
３１下パンチ
４冷却機構
４１ａ供給ホース
４１ｂ排出ホース
４３冷媒タンク A Cold sizing device S Sintered body 1 Die 10 Die 11 Outer ring part 12 Inner ring part 14 Groove 15 Refrigerant flow path 15i Supply port 15o Discharge port 16i, 16o Communication hole 17 Set screw 20 Core rod 21 Outer tube part 22 Inside Tube portion 23 Lid 24 Groove 25 Refrigerant flow path 251 First flow path 252 Second flow path 25i Supply port 25o Discharge port 30 Upper punch 31 Lower punch 4 Cooling mechanism 41a Supply hose 41b Discharge hose 43 Refrigerant tank

Claims

A cold sizing device comprising a mold for compressing a sintered body,
The mold has a die on which the sintered body is disposed,
A cold sizing device comprising a cooling mechanism for cooling the die.

The cold sizing apparatus according to claim 1, wherein the sintered body has a height of 20 mm or more.

A coolant channel through which coolant flows is provided inside the die,
The cold sizing apparatus according to claim 1, wherein the cooling mechanism causes the refrigerant to flow through the refrigerant flow path of the die.

A cold sizing method in which a sintered body is compressed with a mold and sized in a cold manner,
An impregnation step of impregnating the sintered body with a lubricant,
A cold sizing method comprising: a sizing step in which the sintered body impregnated with the lubricant is disposed in a die provided in the mold, and the sintered body is cold-sized while cooling the die.

The cold sizing method according to claim 4, wherein the die is cooled to a temperature range of 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower.

The cold sizing method according to claim 4 or 5, wherein the lubricant does not contain an extreme pressure additive.

The cold sizing method according to claim 4, wherein the lubricant has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 7.5 mm ² / s or less.