JP2021000664A

JP2021000664A - 成型金型、成型方法

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Publication number: JP2021000664A
Application number: JP2020170781A
Authority: JP
Inventors: 丸山　恒夫; Tsuneo Maruyama; 恒夫丸山; 佳樹田村; Yoshiki Tamura; 秀男坂井; Hideo Sakai
Original assignee: Diamet Corp
Current assignee: Diamet Corp
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: US10843264B2; JP7018494B2; EP3427938A4; US20190091767A1; CN108602297B; JP2017159360A; CN108602297A; EP3427938A1; JP6853008B2

Abstract

【課題】アンダーカット形状を含む成型体を、高精度に、かつ容易に成型することが可能な成型金型、およびこれを用いた成型方法を提供する。【解決手段】貫通孔を有する第１ダイと、前記貫通孔に挿入され、前記第１ダイに対して相対移動が可能な第２ダイと、前記貫通孔にそれぞれ挿入可能な第１パンチおよび第２パンチと、を備え、前記第２ダイにはアンダーカット成型部が設けられ、前記第１パンチの端部には、前記第２ダイの端部が係合可能な部位が形成され、前記貫通孔の内側面、前記第２ダイ、前記第１パンチおよび前記第２パンチで囲まれたキャビティ内で、被成型物を圧縮成型することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、成型金型、およびこれを用いた成型方法に関する。

例えば、金属粉やセラミック粉など、被成型物として粉体原料を用いて金型成型を行い、得られた圧粉体（成型体）を高温で焼結することによって、高精度の部品などを製造する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。一般に、粉末成型用の金型は、開口を備えた中空のダイと、このダイの開口からキャビティ内に挿入される上下パンチとから構成される。

このような構成の粉末成型用の金型では、例えば、ダイの一方（下側）の開口からキャビティの一部に下パンチを嵌合させた状態で、キャビティ内に原料粉末が充填される。次に、ダイの他方（上側）の開口からキャビティ内に上パンチを挿入し、上パンチと下パンチとの間のキャビティ内の原料粉末を加圧することで、キャビティの形状を象った圧粉体を形成する。次に、ダイのいずれかの開口から一方のパンチを離間させた後、他方のパンチがキャビティ内で成型された圧粉体を押し出す。これにより、圧粉体をキャビティ内から取り出す（離型する）ことができる。

ところで、圧粉体（成型体）として、上下パンチの移動方向に対して交差する方向に延びる凹凸などのアンダーカット形状を有するものを成型する場合、従来は、複数に分割可能なダイを備えた金型を用いることが一般的であった。また、簡易な形状に成型した成型体を、更に機械的にアンダーカット加工を行うことによって、アンダーカット形状を含む成型体を製造している。

特開２００９−６８５５８号公報

しかしながら、複数に分割可能なダイを備えた金型は、得られた圧粉体がダイの分割部分で線状の突起が形成されやすい。従って、後工程で成型面の仕上げ加工などを必要とすることが多く、低コストで効率的に圧粉体を製造することが難しかった。また、ダイの分割時に圧粉体（成型体）が破損しやすく、効率的に圧粉体を製造することが難しかった。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、アンダーカット形状を含む成型体を、高精度に、かつ容易に成型することが可能な成型金型、およびこれを用いた成型方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の成型金型は、以下の構成を有する。
貫通孔を有する第１ダイと、前記貫通孔に挿入され、前記第１ダイに対して相対移動が可能な第２ダイと、前記貫通孔にそれぞれ挿入可能な第１パンチおよび第２パンチと、を備え、前記第２ダイにはアンダーカット成型部が設けられ、前記第１パンチの端部には、前記第２ダイの端部が係合可能な部位が形成され、前記貫通孔の内側面、前記第２ダイ、前記第１パンチおよび前記第２パンチで囲まれたキャビティ内で、被成型物を圧縮成型することを特徴とする。

このような構成の成型金型によれば、アンダーカット成型部を備えた第２ダイを第１ダイの貫通孔に挿入して成型するだけで、アンダーカット形状を備えた成型体を容易に、かつ高精度に成型することができる。そして、こうした成型体を、第２ダイとともに第１ダイの貫通孔から取り出すだけで、成型体を第２ダイから容易に離型させることができ、アンダーカット部分を破損させることなく成型体を高精度に成型することが可能になる。

前記第２ダイは、前記貫通孔の内側面に一部が接するように前記貫通孔に挿入されることを特徴とする。

また、本発明は、前記キャビティ内に挿入可能なコアロッドを更に備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記被成型物は粉体であることを特徴とする。

本発明の成型方法は、以下の構成を有する。
即ち、貫通孔を有する第１ダイと、前記貫通孔に挿入され、前記第１ダイに対して相対移動が可能な第２ダイと、前記貫通孔にそれぞれ挿入可能な第１パンチおよび第２パンチと、を備え、前記第２ダイにはアンダーカット成型部が設けられ、前記貫通孔の内側面、前記第２ダイ、前記第１パンチおよび前記第２パンチで囲まれたキャビティ内で、被成型物を圧縮成型する成型金型を用いた成型方法であって、前記貫通孔の他方から挿脱方向に沿って前記第２パンチと前記第２ダイとを挿入した状態で、前記貫通孔内に前記被成型物を導入する導入工程と、前記貫通孔の一方から前記第１パンチを挿入する挿入工程と、前記第１パンチおよび前記第２パンチを互いに接近させて、前記キャビティ内で前記被成型物を圧縮成型し、成型体を成型する圧縮工程と、前記成型金型から前記成型体を取り出す取出し工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。

本発明の成型金型、成型方法によれば、アンダーカット形状を含む成型体を、高精度に、かつ容易に成型することが可能な成型金型、およびこれを用いた成型方法を提供することが可能になる。

本発明の実施形態に係る成型金型を示す断面図である。成型金型の第２ダイを上部から見た時の要部拡大断面図である。成型体の一例を示す外観斜視図である。アンダーカット成型部の形状例を示す平面図である。本発明の第一実施形態に係る成型方法を段階的に示した断面図である。本発明の第一実施形態に係る成型方法を段階的に示した断面図である。本発明の第二実施形態に係る成型方法を段階的に示した断面図である。本発明の第二実施形態に係る成型方法を段階的に示した断面図である。本発明の他の実施形態に係る成型金型を示す上断面図である。本発明の他の実施形態に係る成型金型を示す上断面図、および成型体を示す外観斜視図である。本発明の他の実施形態に係る成型金型を示す上断面図、および成型体を示す外観斜視図である。

以下、本発明を適用した一実施形態である成型金型、成型方法について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

図１は本発明の一実施形態に係る成型金型を示す断面図である。また、図２は、成型金型の第２ダイを上部から見た時の要部拡大断面図である。
成型金型１０は、例えば、被成型物の一例として粉体を用い、圧縮成型によって成型体の一例である圧粉体を形成する金型である。
成型金型１０は、第１ダイ１１、第１ダイ１１に対して相対移動が可能な第２ダイ１２、第１パンチ１３、第２パンチ１４、第３パンチ１５、およびコアロッド１６を備えている。

第１ダイ１１は、例えば、外形が略円筒形を成し、一方の開口１１ａおよび他方の開口１１ｂの間を貫通する貫通孔２２が形成されている。本実施形態においては、貫通孔２２は、４つの内側面２２ａ〜２２ｄで囲まれた直方体空間を成す。

第２ダイ１２は、例えば、板状を成し、挿脱方向Ｙに対して交差する方向に延びる凹凸３１を備えたアンダーカット成型部３２が形成されている。本実施形態においては、アンダーカット成型部３２に形成される凹凸３１は、水平方向に沿って突出する断面半円形の３本の突条からなる。なお、本実施形態における挿脱方向Ｙとは、第１パンチ１３、第２パンチ１４、第２ダイ１２を第１ダイ１１の貫通孔２２に挿入および離脱される方向である。
このようなアンダーカット成型部３２は、後述する成型方法において、圧粉体に対してアンダーカット形状を付与する。

第２ダイ１２は、成型時において、第１ダイ１１の貫通孔２２の内側面２２ａに外面１２ａが接するように、貫通孔２２内に挿入される。
また、第２ダイ１２は、後述する第１パンチ１３の周面１３ｂに接し、かつ、第１パンチ１３に対して、挿脱方向Ｙに沿って摺動可能に形成されている。

第１パンチ１３は、成型時に、第１ダイ１１の貫通孔２２の一部に挿入され、被成型物の一例である粉体を挿脱方向Ｙに沿って圧縮する。第１パンチ１３は、例えば外形が略直方体を成し、内部に貫通孔１３ａが形成される。この貫通孔１３ａには、後述するコアロッド１６の一部が挿脱可能にされる。

第２パンチ１４は、第１ダイ１１の貫通孔２２を介して第１パンチ１３に対面するように形成されている。第２パンチ１４は、成型時おいては、第１ダイ１１の貫通孔２２に挿入され、挿脱方向Ｙに沿って、第１パンチ１３との間で被成型物である粉体を挟み込むように圧縮する。第２パンチ１４は、例えば外形が略直方体を成し、内部に貫通孔１４ａが形成される。この貫通孔１４ａには、後述するコアロッド１６の一部が挿脱可能にされる。

第３パンチ１５は、第２ダイ１２の端部に対面するように形成された略板状の部材である。第３パンチ１５は、成型時においては、第１ダイ１１の貫通孔２２の内側面２２ａに外面１５ａが接するように、貫通孔２２内に挿入される。
また、第３パンチ１５は、第２パンチ１４の周面１４ｂに対して接し、かつ、第２パンチ１４に対して、挿脱方向Ｙに沿って摺動可能に形成されている。

これら第１ダイ１１の貫通孔２２の内側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２，第１パンチ１３の端面および第２パンチ１４の端面によって囲われた空間がキャビティＰとされる。こうしたキャビティＰ内で、被成型物である粉体Ｗを圧縮成型した圧粉体が成型される。

コアロッド１６は、例えば、細長い略板状の部材であり、第２パンチ１４の貫通孔１４ａから、第１パンチ１３の貫通孔１３ａに向けて、キャビティＰ内を貫通するように挿脱可能に配される。こうしたコアロッド１６は、キャビティＰ内で形成される圧粉体に対して、断面矩形の貫通孔を形成する。

なお、こうした成型金型１０は、成型時においては、加圧機構５０によって、第１パンチ１３が第２パンチ１４に向けて移動し、キャビティＰを挿脱方向Ｙに沿って狭めて、被成型物である粉体Ｗを圧縮する。加圧機構５０は、第１パンチ１３だけを独立して上下動させることが可能な第１押圧部５０ａと、第２ダイ１２だけを独立して上下動させることが可能な第２押圧部５０ｂとを有する。

図３は、このような構成の成型金型１０を用いて形成した圧粉体（成型体）の一例を示す外観斜視図である。圧粉体４０は略直方体を成し、中心には、コアロッド１６（図１、図２参照）によって成型された断面矩形の貫通孔４１が設けられている。また、圧粉体４０の一面には、アンダーカット成型部３２の凹凸３１（図１、図２参照）によって成型された、断面略半円形の３本の溝３３，３３…が設けられている。こうした溝３３，３３…は、圧粉体４０の成型時の挿脱方向Ｙに対して交差する方向に延びる凹凸であるアンダーカット形状を成す。

なお、圧粉体（成型体）４０に形成されるアンダーカット形状は、本実施形態では一方向に沿って延びる複数の溝３３，３３…としたが、アンダーカット形状はこれに限定されるものでは無い。

図４に、圧粉体（成型体）に形成されるアンダーカット形状の具体例をいくつか示す。例えば、図４（ａ）の圧粉体（成型体）７１では、直交する２方向の溝が複数形成された格子状のアンダーカット形状７２が成型されている。また、図４（ｂ）の圧粉体（成型体）７３では、半球形の凹みが複数配列形成されたアンダーカット形状７４が成型されている。また、図４（ｃ）の圧粉体（成型体）７５では、くの字状に屈曲して延びる複数の溝が配列形成されたアンダーカット形状７６が成型されている。

これらそれぞれの実施形態のアンダーカット形状７２，７４，７６の反転形状を、成型金型１０の第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２に設けることによって、図４（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示す圧粉体（成型体）７１，７３，７５を得ることができる。

以上説明した本発明の成型金型の実施形態では、被成型物として粉体原料を用い、成型体の一例である圧粉体を得る成型金型の例を提示したが、被成型物は粉体に限定されるものでは無い。例えば、被成型物として、粗く成型された固形物を用いて、この固形物を本発明の成型金型のキャビティ内に導入して、所定の形状に成型させる、いわゆるサイジングにも、全く同様に適用することができる。
また、被成型物は、粉体や粗く成型された固形物以外にも、塊状体、顆粒状体など、各種形態のものを用いることができる。

（成型方法：第一実施形態）
以上のような構成の成型金型を用いた、本発明の成型方法を説明する。図５、図６は、本発明の第一実施形態の成型方法を段階的に示した断面図である。
本発明の第一実施形態の成型方法によって、例えば、図３に示すような、アンダーカット形状を有する圧粉体４０を成型する際には、まず、図５（ａ）に示すように、第１ダイ１１の他方の開口１１ｂから貫通孔２２内に向けて、コアロッド１６を挿入した状態の第２パンチ１４、および第３パンチ１５を挿入する（挿入工程）。この時、第２ダイ１２および第１パンチ１３は、第１ダイ１１の上方に退避した位置にある。

次に、第１ダイ１１の貫通孔２２内に、被成型物である粉体Ｗを充填（導入）する（導入工程）。充填する粉体Ｗは、例えば、金属を主成分とする鉄粉や銅粉、それらの混合粉などが挙げられる。

次に、図５（ｂ）に示すように、加圧機構５０を動作させて、第１パンチ１３および第２ダイ１２を降下させ、第１ダイ１１の一方の開口１１ａから貫通孔２２内にこれら第１パンチ１３および第２ダイ１２を同時に挿入させる（挿入工程）。一方、第２ダイ１２は、第３パンチ１５を押し下げるように降下し、第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２が充填された粉体Ｗに接する。これにより、貫通孔２２に、貫通孔２２の内側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２，コアロッド１６の全周面、第１パンチ１３の端面および第２パンチ１４の端面によってキャビティＰが形成される。

このように、貫通孔２２にキャビティＰが形成された状態で、加圧機構５０は更に第１パンチ１３を押し下げて粉体Ｗを圧縮する（圧縮工程）。圧縮工程によって、キャビティＰ内で粉体Ｗが圧縮され、キャビティＰの内部形状を象った圧粉体（成型体）４０が成型される。また、コアロッド１６を象った断面矩形の貫通孔４１も同時に成型される。

こうした粉体Ｗの圧縮時に、第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２に圧縮された粉体が押し付けられ、挿脱方向Ｙに対して交差する方向に突出した凹凸３１が転写される。そして、圧粉体（成型体）４０に断面略半円形のアンダーカット形状を成す３本の溝３３，３３…が成型される。

圧粉体（成型体）４０の成型が完了したら、図５（ｃ）に示すように、第１パンチ１３で圧粉体４０を押さえつつ、第２パンチ１４、および第３パンチ１５を上昇させ、第１パンチ１３、第２ダイ１２、および圧粉体４０を貫通孔２２から引き出す（取出し工程）。この時、圧粉体４０にアンダーカット形状の溝３３，３３…を形成したアンダーカット成型部３２を持つ第２ダイ１２は、第３パンチ１５の押し上げによって、凹凸３１が圧粉体４０の溝３３，３３…に密着した状態で貫通孔２２から押し出される（図６（ａ）を参照）。また、コアロッド１６は、第１ダイ１１と同じ位置に固定される。

そして、図６（ｂ）に示すように、圧粉体４０が第１パンチ１３および第２ダイ１２に保持された状態のまま、加圧機構５０が上部に移動する。
この後、加圧機構５０のうち、第２ダイ１２に接する第２押圧部５０ｂだけを僅かに下降させることにより、第１パンチ１３に対して第２ダイ１２および圧粉体４０を相対移動させて圧粉体４０の上部を第１パンチ１３の下端面から離型させる。（図６（ｃ）を参照）。

この後、第２ダイ１２に対して圧粉体４０を挿脱方向Ｙに交差する方向に沿って相対移動させ、圧粉体４０を第２ダイ１２から取り外す。これにより、図３に示すような、アンダーカット形状の溝３３，３３…が形成され、また、貫通孔４１も同時に形成された圧粉体（成型体）４０を得ることができる。

以上のように、本発明の成型金型および成型方法によれば、アンダーカット成型部３２を持つ第２ダイ１２を第１ダイ１１の貫通孔２２に挿入して成型するだけで、圧粉体（成型体）４０に対して、高精度なアンダーカット形状（本実施形態では溝３３）を容易に成型することができる。

そして、こうしたアンダーカット形状を持つ圧粉体（成型体）４０を、第１パンチ１３および第２ダイ１２とともに第１ダイ１１の貫通孔２２から取り出すことによって、アンダーカット形状を破損させることなく圧粉体（成型体）４０を離型させることができる。

これにより、従来のように、分割可能なダイを備えた金型などを用いなくても、容易に、かつ高精度にアンダーカット形状を持つ圧粉体（成型体）４０を成型することが可能になる。

上述した実施形態の成型金型や成型方法では、第１ダイに対して相対移動が可能な、アンダーカット成型部を持つダイとして第２ダイだけを用いているが、更に、アンダーカット成型部を持つ複数のダイを第１ダイの貫通孔に挿入して、より複雑な形状のアンダーカット形状を持つ成型体を成型することもできる。

（成型方法：第二実施形態）
本発明の第二実施形態の成型方法は、第一実施形態においては上側に配されていた第２ダイ１２を下側に配した例である。
図７、図８は、本発明の第二実施形態の成型方法を段階的に示した断面図である。
なお、図５、６に示す第一実施形態の成型方法と同一の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
本発明の第二実施形態の成型方法によって、例えば、図３に示すような、アンダーカット形状を有する圧粉体４０を成型する際には、まず、図７（ａ）に示すように、第１ダイ１１の他方の開口１１ｂから貫通孔２２内に向けて、コアロッド１６を挿入した状態の第２パンチ９４、および第２ダイ１２を挿入する（挿入工程）。この時、第１パンチ９３は、第１ダイ１１の上方に退避した位置にある。

次に、図７（ｂ）に示すように、加圧機構５０を動作させて、第１パンチ９３を降下させ、第１ダイ１１の一方の開口１１ａから貫通孔２２内に第１パンチ９３を挿入させる（挿入工程）。第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２に充填された粉体Ｗが押し付けられる。これにより、貫通孔２２に、貫通孔２２の内側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２，コアロッド１６の全周面、第２パンチ９４の端面および第１パンチ９３の端面によってキャビティＰが形成される。

このように、貫通孔２２にキャビティＰが形成された状態で、加圧機構５０は更に第１パンチ９３を押し下げて粉体Ｗを圧縮する（圧縮工程）。圧縮工程によって、キャビティＰ内で粉体Ｗが圧縮され、キャビティＰの内部形状を象った圧粉体（成型体）４０が成型される。また、コアロッド１６を象った断面矩形の貫通孔４１も同時に成型される。

圧粉体（成型体）４０の成型が完了したら、図７（ｃ）に示すように、第２パンチ９４で圧粉体４０を支持しつつ、第１パンチ９３、および第２ダイ１２を上昇させ、第２パンチ９４、第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２、および圧粉体４０を貫通孔２２から引き出す（取出し工程）。圧粉体４０にアンダーカット形状の溝３３，３３…を形成したアンダーカット成型部３２を持つ第２ダイ１２は、凹凸３１が圧粉体４０の溝３３，３３…に密着した状態で貫通孔２２から押し出される（図８（ａ）を参照）。また、コアロッド１６は、第１ダイ１１と同じ位置に固定される。

そして、図８（ｂ）に示すように、第１パンチ９３が上部に退避する。
この後、圧粉体（成型体）４０を横方向に動かして、圧粉体４０を第２パンチ９４の上端面、および第２ダイ１２のアンダーカット成型部３２から離型させる。（図８（ｃ）を参照）。

以上のような、本発明の第二実施形態の成型方法によれば、アンダーカット成型部３２を持つ第２ダイ１２を第１ダイ１１の貫通孔２２に挿入して成型するだけで、圧粉体（成型体）４０に対して、高精度なアンダーカット形状（本実施形態では溝３３）を容易に成型することができる。

そして、こうしたアンダーカット形状を持つ圧粉体（成型体）４０を、第１パンチ９３および第２ダイ１２とともに第１ダイ１１の貫通孔２２から取り出すことによって、アンダーカット形状を破損させることなく圧粉体（成型体）４０を離型させることができる。これにより、従来のように、分割可能なダイを備えた金型などを用いなくても、容易に、かつ高精度にアンダーカット形状を持つ圧粉体（成型体）４０を成型することが可能になる。

図９は、本発明の成型金型の別な実施形態を示す上断面図である。なお、図１に示す実施形態と同一の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図９に示す別な実施形態の成型金型６０では、第１ダイ１１の貫通孔２２に挿入可能な第２ダイ１２および第３ダイ６２を備えている。第２ダイ１２および第３ダイ６２には、それぞれアンダーカット成型部３２、６３が形成されている。これによって、貫通孔２２に、第１ダイ１１の内側面、第２ダイ１２、第３ダイ６２、第１パンチの端面および第２パンチの端面で囲まれたキャビティＰが形成される。
このような構成の成型金型６０によれば、直方体状の成型体６５の２つの側面に対してアンダーカット形状を形成することができる。

図１０（ａ）は、本発明の成型金型の別な実施形態を示す上断面図である。また、図１０（ｂ）は、本実施形態の成型金型によって得られる成型体の一例を示す外観斜視図である。なお、図１に示す実施形態と同一の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１０に示す別な実施形態の成型金型７０では、第１ダイ１１に略円筒形の貫通孔７１が形成され、この貫通孔７１に挿入可能な第２ダイ７２を備えている。第２ダイ７２は、第１ダイ１１に形成された貫通孔７１の内側面７１ａに接する１８０°半円形に湾曲した板状部材である。第２ダイ７２の内周面７２ａには、断面が半円形を成し、内周面７２ａの一方向に沿って延びるアンダーカット成型部７３が形成されている。

これによって、貫通孔７１内に、第１ダイ１１の内側面７１ａ、アンダーカット成型部７３が形成された第２ダイ７２の内周面７２ａ、第１パンチの端面および第２パンチの端面によって囲まれたキャビティＰが形成される。また、このキャビティＰの中心付近には、断面円形のコアロッド１６が貫通している。

このような構成の成型金型７０を用いて、成型体７５を成型後、成型体７５とともに第２ダイ７２を挿脱方向Ｙに沿って第１ダイ１１から抜き出し、更に第２ダイ７２を水平方向Ｌに沿って移動させれば、第２ダイ７２から成型体７５が離型される。そして、図１０（ｂ）に示すように、円筒形の成型体７５の周面７５ａのうち、半周分の範囲だけに断面半円形の溝からなるアンダーカット形状７６を備え、また中心部分に貫通穴７７が形成された成型体７５を成型することができる。

図１１（ａ）は、本発明の成型金型の別な実施形態を示す上断面図である。また、図１１（ｂ）は、本実施形態の成型金型によって得られる成型体の一例を示す外観斜視図である。なお、図１に示す実施形態と同一の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１１に示す別な実施形態の成型金型８０では、第１ダイ１１に略直方体状の貫通孔８１が形成され、この貫通孔８１に挿入可能な第２ダイ８２を備えている。第２ダイ８２は、第１ダイ１１に形成された貫通孔８１を成す４面の内側面８１ａ〜８１ｄのうちの３面の内側面８１ａ〜８１ｃに接するコ字状に形成された板状部材である。この第２ダイ８２には、断面が略台形を成し、内側面８２ａ〜８２ｃの一方向に沿って延びるアンダーカット成型部８３が形成されている。

これによって、貫通孔８１に、第１ダイ１１の内側面８１ｄ、アンダーカット成型部８３が形成された第２ダイ８２の内側面８２ａ〜８２ｃ、第１パンチの端面および第２パンチの端面によってキャビティＰが形成される。また、このキャビティＰの中心付近には、断面円形のコアロッド１６が貫通している。

このような構成の成型金型８０を用いて、成型体８５を成型後、成型体８５とともに第２ダイ８２を挿脱方向Ｙに沿って第１ダイ１１から抜き出し、更に第２ダイ８２を水平方向Ｌに沿って移動させれば、第２ダイ８２から成型体８５が離型される。そして、図１１（ｂ）に示すように、直方体の成型体８５の４つの側面８５ａ〜８５ｄのうち、３つの側面８５ａ〜８５ｃに断面略台形の溝からなるアンダーカット形状８６を備え、また中心部分に貫通穴８７が形成された成型体８５を成型することができる。

以上説明した本発明の成型方法の実施形態では、被成型物として粉体原料を用い、成型体の一例である圧粉体を得る例を提示したが、被成型物は粉体に限定されるものでは無い。例えば、被成型物として、粗く成型された固形物を用いて、この固形物を本発明の成型金型のキャビティに導入して、所定の形状に成型させる、いわゆるサイジングにも、全く同様に適用することができる。
また、被成型物は、粉体や粗く成型された固形物以外にも、塊状体、顆粒状体など、各種形態のものを用いることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０，７０，８０成型金型
１１第１ダイ
１２，７２，８２第２ダイ
１３，９３第１パンチ
１４，９４第２パンチ
１５第３パンチ
１６コアロッド
２２，７１，８１貫通孔
２２ａ〜２２ｄ，７１ａ，８１ａ〜８１ｄ内側面
３２，６３，７６，８６アンダーカット成型部
４０，６５，７５，８５圧粉体（成型体）
６２第３ダイ
Ｐキャビティ

Claims

貫通孔を有する第１ダイと、前記貫通孔に挿入され、前記第１ダイに対して相対移動が可能な第２ダイと、前記貫通孔にそれぞれ挿入可能な第１パンチおよび第２パンチと、を備え、
前記第２ダイにはアンダーカット成型部が設けられ、
前記第１パンチの端部には、前記第２ダイの端部が係合可能な部位が形成され、
前記貫通孔の内側面、前記第２ダイ、前記第１パンチおよび前記第２パンチで囲まれたキャビティ内で、被成型物を圧縮成型することを特徴とする成型金型。
前記第２ダイは、前記貫通孔の内側面に一部が接するように挿入されることを特徴とする請求項１記載の成型金型。
前記キャビティ内に挿入可能なコアロッドを更に備えたことを特徴とする請求項１または２記載の成型金型。
前記被成型物は粉体であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の成型金型。
貫通孔を有する第１ダイと、前記貫通孔に挿入され、前記第１ダイに対して相対移動が可能な第２ダイと、前記貫通孔にそれぞれ挿入可能な第１パンチおよび第２パンチと、を備え、前記第２ダイにはアンダーカット成型部が設けられ、前記貫通孔の内側面、前記第２ダイ、前記第１パンチおよび前記第２パンチで囲まれたキャビティ内で、被成型物を圧縮成型する成型金型を用いた成型方法であって、
前記貫通孔の他方から挿脱方向に沿って前記第２パンチと前記第２ダイとを挿入した状態で、前記貫通孔内に前記被成型物を導入する導入工程と、
前記貫通孔の一方から前記第１パンチを挿入する挿入工程と、
前記第１パンチおよび前記第２パンチを互いに接近させて、前記キャビティ内で前記被成型物を圧縮成型し、成型体を成型する圧縮工程と、
前記成型金型から前記成型体を取り出す取出し工程と、
を少なくとも備えたことを特徴とする成型方法。