JP2018187682A - 粉末成形装置、粉末成形用金型および粉末成形体作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各分割金型の分割面を構成する傾斜面に由来する、分割金型同士の上下方向への相対変位の防止による粉末成形体、ひいては焼結体の成形精度の向上を図り得る方法等を提供する。【解決手段】複数の分割金型１１、１２のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面１１１４、１２１４と、傾斜面１１１４、１２１４の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面１１１２および１１１６ならびに１２１２および１２１６と、を有する分割面１１１、１２１と、キャビティ１００を画定する成形面１１２、１２２と、を有している。複数の分割金型１１、１２のそれぞれが、分割面１１１、１２１のうち一対の垂直面１１１２および１１１６ならびに１２１２および１２１６において相互に当接する一方、傾斜面１１１４および１２１４において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔ｄで相互に離間した状態で相互に当接することによりキャビティ１００が形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、金型を用いて金属、セラミックス等の粉末成形体を作製する技術および粉末成形体を焼結することにより焼結体を作製する技術に関する。

粉末冶金法による粉末成形体（以下、単に「成形体」という場合がある。）の作製にあたり、横方向または水平方向に２つに分割され、分割面が水平方向に対して傾斜している金型を用いて原料粉末を成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５２６１８３３号公報

しかし、複数の割金型同士が組み合わせられてキャビティが形成される際に、各分割金型の分割面を構成する傾斜面が当接した後、なおも各分割金型が並進可能である場合、複数の分割金型のうち少なくとも１つが傾斜面に案内される形で上下方向に位置ずれを起こす可能性がある。

例えば、図１３Ａに示されているように、金型Ｘ０が、２つの分割金型Ｘ１、Ｘ２のそれぞれに横方向に分割されている場合について考察する。第１分割金型Ｘ１の分割面Ｘ１１が、相互に横方向および上下方向のそれぞれにずれている、上下方向に延在する一対の垂直面Ｘ１１２およびＸ１１６と、当該一対の垂直面Ｘ１１２およびＸ１１６のそれぞれの縁に連続する傾斜面Ｘ１１４と、により構成されている。同様に、第２分割金型Ｘ２の分割面Ｘ２１が、相互に横方向および上下方向のそれぞれにずれている、上下方向に延在する一対の垂直面Ｘ２１２およびＸ２１６と、当該一対の垂直面Ｘ２１２およびＸ２１６のそれぞれの縁に連続する傾斜面Ｘ２１４と、により構成されている。

この場合、各分割金型の製造誤差等の原因により、各分割金型Ｘ１、Ｘ２が相互に近接するように横方向に駆動された際、図１３Ａに示されているように傾斜面Ｘ１１４、Ｘ２１４同士が当接したものの一対の垂直面Ｘ１１２、Ｘ１１６およびＸ２１２、Ｘ２１６のそれぞれ同士がなおも離間している状況が起こりうる。この状況ではなおも各分割金型Ｘ１、Ｘ２が同方向に駆動されうるため、図１３Ｂに示されているように一方の分割金型Ｘ１が他方の分割金型Ｘ２の傾斜面に案内されるようにわずかではあるが上方に変位する（浮き上がる）。このため、成形体の成形精度の予想外の低下を招来してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、各分割金型の分割面を構成する傾斜面に由来する、分割金型同士の上下方向への相対変位の防止による成形体の成形精度の向上を図り得る方法等を提供することを目的とする。

本発明は、相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型と、前記複数の分割金型を相対的に変位させるための金型駆動機構と、前記複数の分割金型により形成される前記キャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチおよび下パンチと、前記上パンチおよび前記下パンチのそれぞれを昇降させるための昇降駆動機構と、を備え、前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面と、前記傾斜面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置に関する。

本発明の粉末成形装置は、前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面（所定面）および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている接触面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置であって、前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする。

当該構成の粉末成形装置によれば、キャビティが形成される際、各分割金型の分割面を構成する一対の垂直面同士が相互に当接する。その一方、各分割金型の分割面を構成する所定面同士が間隙をおいて相互に離間している。このため、複数の分割金型が、その分割面を構成する所定面において相互に当接する一方で、なおも相対的に変位するように駆動される状況が確実に回避される。また、所定面同士の間隙が１〜３０μｍの範囲に含まれており、平均粒径が当該間隙と同程度または大きい原料粉末がキャビティから当該間隙にはみ出る事態が抑制される。これにより、当該状況の出現に由来する複数の分割金型の上下方向への相対的な変位（位置ずれ）が生じることが確実に防止され、キャビティの成形精度、ひいては粉末成形体の形状精度の向上が図られる。

本発明の粉末成形体作製方法および複数の分割金型を有する本発明の金型についても同様の理由により、粉末成形体の形状精度の向上が図られる。

本発明の粉末成形装置において、前記粉末成形装置が、気体供給装置をさらに備え、前記複数の分割金型のうち少なくとも１つの分割金型が、前記気体供給装置から供給される気体を、前記分割面の開口部を通じて前記少なくとも１つの分割金型の外部に供給するための通気路を有していることが好ましい。

当該構成の粉末成形装置によれば、複数の分割金型のそれぞれが、分割面を構成する一対の垂直面において相互に離間している状態において、分割面同士の間隙に対して気体が供給されうる。このため、分割面を構成する垂直面同士の間隙に存在する原料粉末または粉塵等が気流により除去され、当該垂直面同士を原料粉末の噛み込みなく確実に当接させることができる。これにより、キャビティの成形精度、ひいては粉末成形体の形状精度のさらなる向上が図られる。また、複数の分割金型のそれぞれの分割面を構成する所定面同士の間隙に対して気体が供給されうる。このため、分割面を構成する所定面同士の間隙に存在する原料粉末が気流により除去される。これにより、所定面同士の間隙に存在する原料粉末に由来するバリを粉末成形体または焼結体から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体の形状精度のさらなる向上が図られる。

本発明の粉末成形装置において、前記通気路の前記開口部が、前記分割面を構成する前記所定面に設けられていることが好ましい。

当該構成の粉末成形装置によれば、複数の分割金型のそれぞれが、分割面を構成する一対の垂直面において相互に当接した状態において、分割面を構成する所定面同士の間隙に対して気体が供給される。このため、複数の分割金型が相互に当接することでキャビティが形成された後、当該キャビティから当該間隙にはみ出した原料粉末が気流により除去される。これにより、当該はみ出した原料粉末に由来するバリを粉末成形体または焼結体から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体の形状精度のさらなる向上が図られる。

本発明の粉末成形装置において、前記複数の分割金型のそれぞれの前記成形面が、基準水平面に対して鈍角に交わる逆面と前記基準水平面に対して鋭角に交わる順面とが含まれ、かつ、前記逆面および前記順面のうち少なくとも一方の面と、前記少なくとも一方の面に隣接する面との境界部のうち少なくとも一部が前記基準水平面に対して傾斜しているような前記粉末成形体の側面形状に応じた形状を有し、かつ、前記複数の分割金型の前記分割面を構成する前記所定面が、前記成形体の前記境界部に沿うように延在していることが好ましい。

本発明の第１実施形態としての粉末成形装置の構成に関する説明図。 本発明の第１実施形態としての金型の構成に関する説明図。 本発明の第１実施形態としての金型の機能に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第１実施形態）の第１段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第１実施形態）の第２段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第１実施形態）の第３段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第１実施形態）の第４段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第１実施形態）の第５段階に関する説明図。 本発明の第２実施形態としての粉末成形装置の構成に関する説明図。 本発明の第２実施形態としての金型の構成に関する説明図。 本発明の第２実施形態としての金型の機能に関する説明図。 本発明の第２実施形態としての金型の機能に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第２実施形態）の第１段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第２実施形態）の第２段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第２実施形態）の第３段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第２実施形態）の第４段階に関する説明図。 粉末成形体の製造方法（第２実施形態）の第５段階に関する説明図。 一例としての粉末成形体の斜視図。 一例としての粉末成形体の上面図。 一例としての粉末成形体の側面図。 本発明の第１実施形態の変形実施形態としての金型の構成に関する説明図。 本発明の第１実施形態の変形実施形態としての金型の構成に関する説明図。 本発明の他の実施形態としての金型の構成に関する説明図。 先行技術における金型の構成に関する説明図。 先行技術における金型の機能に関する説明図。

（粉末成形体の構成）
本発明の一実施形態としての粉末成形体作製方法により作製される成形体４０が図９Ａ〜図９Ｃに例示されている。側面４２には、基準水平面（上面４１の水平領域）に対して鈍角に交わる逆面４２１と基準水平面に対して鋭角に交わる順面４２２とが含まれている。逆面４２１および順面４２２のうち少なくとも一方の面と、少なくとも一方の面に隣接する面との境界部４４のうち少なくとも一部が基準水平面に対して傾斜している。

（金型の構成）
（第１実施形態）
図９Ａ〜図９Ｃに示されている粉末成形体４０またはその基礎としての粉末成形体の作製に用いられる、本発明の第１実施形態としての金型１０が図２に示されている。金型１０は、第１分割金型１１および第２分割金型１２よりなる。金型１０は、当該金型１０が横方向または水平方向に分割されたかのような形状の第１分割金型１１と第２分割金型１２とからなる。

第１分割金型１１は、一対の分割面１１１と、成形面１１２とを有している。分割面１１１は、第１分割金型１１の変位方向（水平方向）および上下方向のそれぞれにずれており、かつ、水平方向に対して垂直な一対の垂直面１１１２および１１１６と、一方の垂直面１１１２および他方の垂直面１１１６のそれぞれに連続するように、水平方向に傾斜している傾斜面１１１４（所定面）と、により構成されている。成形面１１２は、粉末成形体４０の側面４２の一部（例えば右部分）の形状に応じた形状を有している。

第２分割金型１２は、一対の分割面１２１と、成形面１２２とを有している。分割面１２１は、第２分割金型１２の変位方向（水平方向）および上下方向のそれぞれにずれており、かつ、水平方向に対して垂直な一対の垂直面１２１２および１２１６と、一方の垂直面１２１２および他方の垂直面１２１６のそれぞれに連続するように、水平方向に傾斜している傾斜面１２１４（所定面）と、により構成されている。成形面１２２は、粉末成形体４０の側面４２の残部（例えば左部分）の形状に応じた形状を有している。

第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、図３に示されているように分割面１１１、１２１のうち一対の垂直面１１１２、１１１６、１２１２、１２１６において相互に当接する。その一方、傾斜面１１１４および１２１４において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔ｄをおいて相互に離間している。当該間隔ｄは、所定面１１１４および１２１４に沿って、徐々に広くなった後で徐々に狭くなるなど変化してもよく、一定であってもよい。傾斜面１１１４および１２１４のそれぞれは、粉末成形体４０の側面４２における境界部４４のうち２つの境界部４４のそれぞれに沿って延在している。このような状態で第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接することにより、粉末成形体４０の側面４２の形状に応じた形状を有するキャビティ１００を形成するように構成されている。

（第２実施形態）
図９Ａ〜図９Ｃに示されている粉末成形体４０の作製に用いられる、本発明の第２実施形態としての金型１０が図６に示されている。金型１０は、第１分割金型１１と第２分割金型１２とからなる。金型１０は、当該金型１０が上下方向に分割されたかのような形状の第１分割金型１１および第２分割金型１２よりなる。

第１分割金型１１は、矩形の四辺をなすように配置されている４つの分割面１１１と、成形面１１２とを有している。分割面１１１は、第１分割金型１１の変位方向（鉛直方向）および水平方向のそれぞれにずれており、かつ、鉛直方向に対して垂直な一対の垂直面１１１２および１１１６と、一方の垂直面１１１２および他方の垂直面１１１６のそれぞれに連続するように、鉛直方向に傾斜している傾斜面１１１４と、当該垂直面１１１６および隣の分割面１１１の垂直面１１１２のそれぞれに連続するように、鉛直方向に傾斜している傾斜面１１１８と、により構成されている。成形面１１２は、粉末成形体４０の側面４２の一部（例えば上部）の形状に応じた形状を有している。

第２分割金型１２は、矩形の四辺をなすように配置されている４つの分割面１２１と、成形面１２２とを有している。分割面１２１は、第２分割金型１２の変位方向（鉛直方向）および水平方向のそれぞれにずれており、かつ、鉛直方向に対して垂直な一対の垂直面１２１２および１２１６と、一方の垂直面１２１２および他方の垂直面１２１６のそれぞれに連続するように、水平方向に傾斜している傾斜面１２１４と、当該垂直面１２１６および隣の分割面１２１の垂直面１２１２のそれぞれに連続するように、鉛直方向に傾斜している傾斜面１２１８と、により構成されている。成形面１２２は、粉末成形体４０の側面４２の残部（例えば下部）の形状に応じた形状を有している。

第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、図７に示されているように、分割面１１１、１２１のうち一対の垂直面１１１２、１１１６、１２１２、１２１６において相互に当接する。その一方、傾斜面１１１４および１２１４、ならびに、傾斜面１１１８および１２１８のそれぞれにおいて１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔ｄ１、ｄ２をおいて相互に離間している。当該間隔ｄ１は、所定面１１１４および１２１４に沿って、徐々に広くなった後で徐々に狭くなるなど変化してもよく、一定であってもよい。同様に、当該間隔ｄ２は、所定面１１１８および１２１８に沿って、徐々に広くなった後で徐々に狭くなるなど変化してもよく、一定であってもよい。傾斜面１１１４、１１１８、１２１４および１２１８のそれぞれは、粉末成形体４０の側面４２における境界部４４のうち４つの境界部４４のそれぞれに沿って延在している。このような状態で第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接することにより、粉末成形体４０の側面４２の形状に応じた形状を有するキャビティ１００を形成するように構成されている。

（粉末成形装置の構成）
（第１実施形態）
図１に示されている本発明の第１実施形態としての粉末成形装置は、図２に示されている本発明の第１実施形態としての金型１０を備えている。粉末成形装置は、第１分割金型１１および第２分割金型のそれぞれを水平方向に変位させるための第１金型駆動機構１１０および第２金型駆動機構１２０と、第１分割金型１１および第２分割金型１２が当接することにより形成されるキャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチ２１および下パンチ２２と、上パンチ２１および下パンチ２１のそれぞれを昇降させるための第１昇降駆動機構２１’および第２昇降駆動機構２２’と、をさらに備えている。

上パンチ２１にはその先端部（下端部）において開口し、かつ、当該開口からその中心軸線に沿って上方に延在する受容空間２１０が形成されている。下パンチ２２にはその先端部（上端部）において開口し、かつ、当該開口からその中心軸線に沿って下方に延在する貫通孔が形成され、ロッド２２０が下パンチ２２に対して軸線方向に相対移動可能な形態で当該貫通孔に挿通されている。ロッド２２０を昇降させる昇降駆動機構が設けられていてもよい（図示略）。

（第２実施形態）
図５に示されている本発明の第２実施形態としての粉末成形装置は、図６に示されている本発明の第２実施形態としての金型１０と、第１分割金型１１を鉛直方向に変位させるための金型駆動機構１１０と、を備えている。その他の構成は第１実施形態の粉末成形装置とほぼ同様であるため、同一符号を用いるとともに説明を省略する。

（粉末成形体作製方法）
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態としての粉末成形の作製方法において、本発明の第１実施形態としての粉末成形装置が用いられる（図１〜図３参照）。

まず、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、第１金型駆動機構１１０および第２金型駆動機構１２０のそれぞれにより相互に接近するように並進駆動される。そして、第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接し、キャビティ１００の側方が成形面１１２および１２２により画定される（図４Ａ参照）。下パンチ２２が第２昇降駆動機構２２０により上昇駆動されてキャビティ１００に挿入される。この際、ロッド２２０が下パンチ２２の先端部から上方に突出している。キャビティ１００の側方および下パンチが挿入されるタイミングは、時系列的な先後が逆であってもよく、同時であってもよい。

この状態でキャビティ１００に原料粉末Ｐが、例えば粉末供給装置（図示略）により投入され、ロッド２２０を囲むようにキャビティ１００に充填される（図４Ａ参照）。続いて、上パンチ２１が第１昇降駆動機構２１０により下降駆動されてキャビティ１００に挿入され加圧前の所定の位置に移動する（図４Ｂ参照）。この際、ロッド２２０が、上パンチ２１の受容空間２１０に挿入される。その後、上パンチ２１および下パンチ２２が相対的にさらに接近するように、上パンチ２１および下パンチ２２のうち少なくとも一方が駆動されることにより原料粉末Ｐが加圧成形される（図４Ｃ参照）。次に、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、相互に離間するように並進駆動される（図４Ｄ参照）。なお、第１分割金型１１および第２分割金型１２が離間する前に上パンチ２１が先に上昇駆動されてもよい。そして、上パンチ２１および下パンチ２２がともに上昇駆動され、ロッド２２０が下パンチ２２に対して相対的に下降駆動されることにより粉末成形体４０がキャビティ１００から取り出される（図４Ｅ参照）。あるいは、図４Ｄの状態から、第１分割金型１１および第２分割金型１２を取り付けるプレートに上下方向の駆動機構を設け、第１分割金型１１および第２分割金型１２を下降駆動してもよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態としての粉末成形体の作製方法において、本発明の第２実施形態としての粉末成形装置が用いられる（図５〜図７参照）。

まず、第１分割金型１１が、金型駆動機構１１０により、第２分割金型１２と相互に接近するように下降駆動される。そして、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが当接し、キャビティ１００の側方が成形面１１２および１２２により画定される（図８Ａ参照）。下パンチ２２が第２昇降駆動機構２２０により上昇駆動されてキャビティ１００に挿入される。この際、ロッド２２０が下パンチ２２の先端部から上方に突出している。キャビティ１００の側方および下パンチ２２が挿入されるタイミングは、時系列的な先後が逆であってもよく、同時であってもよい。

この状態でキャビティ１００に原料粉末Ｐが、例えば粉末供給装置（図示略）により投入され、ロッド２２０を囲むようにキャビティ１００に充填される（図８Ａ参照）。続いて、上パンチ２１が第１昇降駆動機構２１０により下降駆動されてキャビティ１００に挿入され加圧前の所定の位置に移動する（図８Ｂ参照）。この際、ロッド２２０が、上パンチ２１の受容空間２１０に挿入される。その後、上パンチ２１および下パンチ２２が相対的にさらに接近するように、上パンチ２１および下パンチ２２のうち少なくとも一方が駆動されることにより原料粉末Ｐが加圧成形される（図８Ｃ参照）。次に、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、相互に離間するように第１分割金型１１が上昇駆動される（図８Ｄ参照）。なお、第１分割金型１１および第２分割金型１２が離間する前に上パンチ２１が先に上昇駆動されてもよい。そして、上パンチ２１および下パンチ２２がともに上昇駆動され、ロッド２２０が下パンチ２２に対して相対的に下降駆動されることにより粉末成形体がキャビティ１００から取り出される（図８Ｅ参照）。あるいは、図８Ｄの状態から、第２分割金型１２を取り付けられたプレートに上下方向の駆動機構を設け、第２分割金型１２を下降駆動してもよい。

（本発明の他の実施形態）
粉末成形装置が、気体供給装置（図示略）をさらに備え、複数の分割金型１１、１２のうち少なくとも１つの分割金型が、気体供給装置から供給される気体を、分割面の開口部を通じて当該少なくとも１つの分割金型の外部に供給するための通気路を有していてもよい。例えば、図１０に示されている、本発明の第１実施形態の変形実施形態としての金型１０によれば、一方の開口部１０４から他方の開口部１０６まで第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれの内部に延在する通気路１０２が設けられている。一方の開口部１０４は、各分割金型１１、１２の分割面１１１、１２１および成形面１１２、１２２を除く箇所（例えば、上面）に設けられ、気体供給装置の通気路に連結される。他方の開口部１０６は、各分割金型１１、１２の一の分割面１１１、１２１、より具体的には傾斜面１１１４、１２１４に設けられている。

当該構成の粉末成形装置によれば、複数の分割金型２１、２２のそれぞれが、分割面１１１、１２１を構成する垂直面１１１２、１１１６、１２１２、１２１６において相互に離間している状態において、通気路１０２を通じて分割面１１１、１２１同士の間隙に対して気体が供給されうる。このため、分割面１１１、１２１を構成する垂直面１１１２および１２１２、ならびに、１１１６および１２１６同士の間隙に存在する原料粉末または粉塵等が気流により除去され、当該垂直面１１１２および１２１２、ならびに、１１１６および１２１６同士を原料粉末の噛み込みなく確実に当接させることができる。これにより、キャビティ１００の成形精度、ひいては粉末成形体４０の形状精度のさらなる向上が図られる。また、複数の分割金型１１、１２のそれぞれの分割面１１１、１２１を構成する傾斜面１１１４および１２１４同士の間隙に対して通気路１０２を通じて気体が供給されうる。このため、分割面１１１、１２１を構成する傾斜面１１１４および１２１４同士の間隙に存在する原料粉末が気流により除去される。これにより、傾斜面１１１４および１２１４同士の間隙に存在する原料粉末に由来するバリを粉末成形体４０または焼結体から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体４０（ひいては焼結体）形状精度のさらなる向上が図られる。

複数の分割金型１１、１２のそれぞれが、分割面１１１、１２１を構成する垂直面１１１２、１１１６、１２１２、１２１６において相互に当接した状態において、分割面１１１、１２１を構成する傾斜面１１１４および１２１４同士の間隙（図３および図７参照）に対して気体が供給される。このため、複数の分割金型１１、１２が相互に当接することでキャビティ１００が形成された後、当該キャビティ１００から当該間隙にはみ出した原料粉末が気流により除去される。これにより、当該はみ出した原料粉末に由来するバリを粉末成形体Ｐ１または粉末成形体４０から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体Ｐ１ひいては粉末成形体４０の形状精度のさらなる向上が図られる。

前記変形実施形態において、傾斜面１１１４、１２１４に加えてまたは代えて、垂直面１１１２、１１１６、１２１２、１２１６に他方の開口部１０６を有するように通気路１０２が形成されてもよい。通気路１０２の延在態様（形状）、通気路１０４、１０６の個数、形状およびサイズなどの設計項目は任意に変更されてもよい。

前記実施形態では所定面が水平方向に対して傾斜している傾斜面により構成されていたが、他の実施形態として所定面が、傾斜面に代えてまたは加えて、水平方向に対して平行な平行面により構成されていてもよい。例えば、図１１に示されているように、分割金型１１、１２の分割面１１１、１２１における所定面１１１４、１２１４が、平行面およびその両縁に連続する湾曲面または凸曲面（水平方向に対する傾斜角度が一定ではない傾斜面）により構成されていてもよい。

前記実施形態では所定面が水平方向に対して一定角度で傾斜している傾斜面により構成されていたが、他の実施形態として所定面が湾曲面、屈曲面、凸曲面または凹曲面のように水平方向に対する傾斜角度が一定ではない傾斜面により構成されていてもよい。

前記実施形態では金型が２つの分割金型に分割されていたが、他の実施形態として金型が３以上の複数の分割金型に分割されていてもよい。例えば、図１２に示されているように、４つの分割金型３１〜３４により金型１０が構成されていてもよい。各分割金型３１〜３４において、「３Ｘ‥」（Ｘ＝１，２，３，４）という符号が付されている各構成要素が、前記実施形態において「１Ｙ‥」（Ｙ＝１，２）という符号が付されている分割金型１１、１２の各構成要素に対応しているため、さらなる説明を省略する。

１０‥金型、１１‥第１分割金型、１２‥第２分割金型、２１‥上パンチ、２２‥下パンチ、３１‥分割金型、３２‥分割金型、３３‥分割金型、３４‥分割金型、４０‥粉末成形体、４１‥上面、４２‥側面、４３‥下面、４４‥境界部、１００‥キャビティ、１０２‥通気路、１０４‥開口部、１１０‥第１金型駆動機構、１２０‥第２金型駆動機構、１１１、１２１‥分割面、１１２、１２２‥成形面、２１０‥第１昇降駆動機構、２２０‥第２昇降駆動機構、４２１‥逆面、４２２‥順面、１１１２‥垂直面、１１１４‥所定面（傾斜面、平行面）、１１１６‥垂直面、１１１８‥所定面（傾斜面）、１２１２‥垂直面、１２１４‥所定面（傾斜面、平行面）、１２１６‥垂直面、１２１８‥所定面（傾斜面）、Ｐ‥原料粉末。

本発明の粉末成形装置は、前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置であって、前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする。

（金型の構成）
（第１実施形態）
図９Ａ〜図９Ｃに示されている粉末成形体４０またはその基礎としての粉末成形体の作製に用いられる、本発明の第１実施形態としての金型１０が図２に示されている。金型１０は、当該金型１０が横方向または水平方向に分割されたかのような形状の第１分割金型１１および第２分割金型１２よりなる。

（第２実施形態）
図９Ａ〜図９Ｃに示されている粉末成形体４０の作製に用いられる、本発明の第２実施形態としての金型１０が図６に示されている。金型１０は、当該金型１０が上下方向に分割されたかのような形状の第１分割金型１１および第２分割金型１２よりなる。

Claims (6)

1. 相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型と、前記複数の分割金型を相対的に変位させるための金型駆動機構と、前記複数の分割金型により形成される前記キャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチおよび下パンチと、前記上パンチおよび前記下パンチのそれぞれを昇降させるための昇降駆動機構と、を備え、
   前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置であって、
   前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形装置。
2. 請求項１記載の粉末成形装置において、
   前記粉末成形装置が、気体供給装置をさらに備え、
   前記複数の分割金型のうち少なくとも１つの分割金型が、前記気体供給装置から供給される気体を、前記分割面の開口部を通じて前記少なくとも１つの分割金型の外部に供給するための通気路を有していることを特徴とする粉末成形装置。
3. 請求項２記載の粉末成形装置において、
   前記通気路の前記開口部が、前記分割面を構成する前記所定面に設けられていることを特徴とする粉末成形装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の粉末成形装置において、
   前記複数の分割金型のそれぞれの前記成形面が、基準水平面に対して鈍角に交わる逆面と前記基準水平面に対して鋭角に交わる順面とが含まれ、かつ、前記逆面および前記順面のうち少なくとも一方の面と、前記少なくとも一方の面に隣接する面との境界部のうち少なくとも一部が前記基準水平面に対して傾斜しているような前記粉末成形体の側面形状に応じた形状を有し、かつ、
   前記複数の分割金型の前記分割面を構成する前記所定面が、前記成形体の前記境界部に沿うように延在していることを特徴とする粉末成形装置。
5. 相対的に変位して相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型を用いて粉末成形体を製造する粉末成形体作製方法であって、
   前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有し、
   前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記傾斜面において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形体作製方法。
6. 相対的に変位して相互に当接することにより粉末成形体または焼結体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型を備え、
   前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面と、前記傾斜面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している金型であって、
   前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記傾斜面において１〜３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする金型。