JP2022553044A - 較正された部品の組み合わせの製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、較正された部品の組み合わせ(1)の製造方法に関する。上記部品の組み合わせ(1)は、第一接触面(3)を有する第一部品(2)と第二接触面(5)を有する第二部品(4)とを少なくとも備え、上記部品(2,4)が、上記部品の組み合わせ(1)において上記接触面(3,5)を介して相互に接触し、上記部品(2,4)が、少なくとも軸方向(6)についてアンダーカットがないように設計され、かつ上記較正された部品の組み合わせ(1)において上記軸方向(6)に沿って、それにより上記接触面(3,5)に沿って相対移動可能である。上記製造方法は、a)上記部品(2,4)を未焼結体(7,8)の形態で提供するステップと、b)上記部品(2,4)を焼結し、上記部品(2,4)の間で結合接続を少なくとも形成するステップと、c)上記部品の組み合わせ(1)を較正ツール(10)内に配置するステップと、d)上記部品(2,4)を相対移動させるステップと、e)上記部品の組み合わせ(1)を形成するため上記部品(2,4)を配置するステップと、f)上記部品の組み合わせ(1)を較正するステップとを少なくとも備える。【選択図】図2

Description

本発明は、較正された部品アセンブリの製造方法に関する。これらの部品は、押圧によって未焼結体を形成した後に焼結によって固体状の加工品(焼結部品)を形成することによって、特に粉末材料から製造される。この種の焼結部品は、より高水準の寸法精度を得るため、その後の押圧(較正)工程によって後処理に付され得る。
部品アセンブリは、例えば他の構成部品上に配置しかつ固定するため、少なくとも断続的に相互に分離されることを要する複数の部品を備えることが多い。例として、コネクティングロッドは部品アセンブリの形態で製造され、コネクティングロッドをクランクシャフトに固定するための大端部は2部品の形態となるはずである。
部品アセンブリを製造するため、例えば最初に単一部品の加工品から部品アセンブリを製造し、破断ノッチを施すことが知られている。その後、単一部品の加工品は、破断ノッチを介して破断(ひび入れ)され、その結果2つの部品が製造される。これら2つの部品は、個別に形成された破断を介して専らそれぞれの他方の部品と共に結合され得る。
粉末冶金製造される部品アセンブリの製造時において、個別に押圧し、個別に焼結し、かつ個別に較正することによって部品アセンブリの各部品を製造することが知られている。
本発明の目的は、先行技術において言及された課題を少なくとも部分的に解決することにある。特に、押圧、焼結及び任意の較正によって粉末材料から製造される部品を有する、部品アセンブリの製造方法を提示することを意図している。この場合、部品アセンブリの高い寸法精度を実現する方法を意図しており、この方法の複雑さを可能な限り低減することを意図している。
請求項1の特徴を有する方法は、これらの目的を達成することに寄与する。有利な実施形態は従属項の主題である。請求項において個別に記載された特徴は、いかなる技術的に意義のある方法によって相互に組み合わせてもよく、明細書からの実質的な説明事項及び/又は図面からの詳細によって補足されてもよい。また、本発明のさらなる変形実施形態が示される。
較正された部品アセンブリの製造方法であって、上記部品アセンブリが、第一接触面を有する第一部品と、第二接触面を有する第二部品とを少なくとも備え、上記部品アセンブリにおいて、上記部品が上記接触面を介して相互に接触する製造方法が提示される。上記部品は、少なくとも軸方向についてアンダーカットがないように構成され、かつ上記較正された部品アセンブリにおいて上記軸方向及び上記接触面に沿って相対変位可能である。上記方法は少なくとも、
a)上記第一部品及び上記第二部品を、それぞれの場合において粉末材料から押圧によって製造される未焼結体の形態で提供するステップと、
b)上記部品を焼結し、少なくとも部分的に上記接触面を介して上記部品の間で物質的結合による接続を形成するステップと、
c)上記部品アセンブリを較正ツール内に配置するステップと
d)上記部品を上記較正ツール内で上記軸方向に沿って相対変位させるステップと、
e)上記部品アセンブリを形成するため、上記較正ツール内で相互に接触面を接触させながら上記部品を配置するステップと、
f)押圧によって上記部品アセンブリを較正し、上記較正された部品アセンブリを提供するステップと
を備える。
上記方法ステップのa)からf)への上述した(非決定的)分割は、主に目的を区別することのみに供するものであり、いかなる順序及び/又は従属を記述するものではない。上記方法のステップの頻度も異なってもよい。同様に、上記方法ステップが時間について少なくとも部分的に重複することが可能である。特に一層好ましくは、方法ステップf)は、ステップd)及び/又はステップe)の間に行われる。特に、ステップa)からステップf)は、上述した順序で実施される。
上記部品の接触面は、特に専ら上記軸方向に平行に走る平面において延在する。上記部品アセンブリの配置において、上記部品は上記接触面を介して相互に接触する。上記部品は上記軸方向に沿って相対変位可能となるように構成され、上記部品は上記接触面を介して相互にスライドする。この目的のため、上記部品はアンダーカットがないように構成される。すなわち、上記部品は、制限されないように上記軸方向に沿って相対変位可能である。したがって、上記部品が当接し得るストッパーはない。
上記部品アセンブリは2又はそれ以上の部品を備えていてもよい。上記部品は、ステップa)の通り未焼結体の形態で提供される。未焼結体とは粉末状の出発材料の押圧によって製造される加工品を意味する。
ステップb)の通り、上記部品は相互に焼結される。この目的のため、上記部品は、特に上記部品アセンブリで規定される配置において相対配置され、共に焼結される。特に、焼結は使用される材料の融点をわずかに下回る温度で行い、粉末材料の個々の粒子がいわゆる焼結ネックを介して物質的な結合状態で相互に結合する。
上記部品アセンブリにおける上記部品の配置では、上記部品が規定の接触面を介して相互に接触する。
ステップc)の通り、接触面を介して相互に接続された焼結部品は、部品アセンブリの形態で較正ツールにセットされる。
(既知の)較正ツールは特に圧縮機であるか、又は圧縮機に組み込まれていてもよい。上記部品アセンブリは、較正ツールによってその後の成形に付され得る。上記部品アセンブリの部品は、上記較正ツールによって少なくとも部分的にさらに圧縮され、塑性的に変形される。
ステップd)では、上記部品は、上記軸方向に沿って、すなわち、特に上記接触面の延びに平行して相対変位される。上記部品は上記較正ツールの種々の構成要素によって(1又は複数の下部パンチ/1又は複数の上部パンチによって)相対変位される。この変位の結果、ステップb)で上記部品の接触面の間に生成された接続が断たれる。
特に、上記部品は、相互に接触する接触面が上記軸方向に沿って(上記部品アセンブリで規定された配置における上記接触面の100%の重複と比較して)少なくとも90%の、特に少なくとも75%の、好ましくは少なくとも25%の重複部分をなお有する程度まで上記軸方向に沿って変位される。
上記部品を、上記接触面がもはや重複しない程度まで上記軸方向に沿って変位することも可能である。
物質的結合による接続が断たれた結果、上記部品は改めて相互に分離され、上記較正ツールから除去した後は相互に独立に移動し得る。
ステップe)では、上記部品は再度(元に)変位され、特に上記部品アセンブリで規定された配置において相対配置される。しかしながら、ステップb)及びステップe)に則した上記部品の配置は、互いに相違もし得る。特に、専ら上記軸方向に沿った位置という点で、上記部品の位置はステップb)とステップe)とで異なる。
ステップf)では、上記部品又は部品アセンブリが較正される。特に寸法精度を向上する、その後の押圧工程はここで行われる。特に、このステップは上記部品又は上記部品アセンブリを可塑的に変形することを含む。
提示される方法は、この方法の終了時に上記部品がともに較正され(つまり、上記部品アセンブリを形成するように既に結合又は配置された状態であり)、かつともに任意に可塑的に変形されているため、上記部品アセンブリの高い寸法精度を可能にする。
特に、上記部品アセンブリの部品は他の部品アセンブリの他の部品とは交換不可能である。このように上記部品アセンブリの部品は、つねに(すなわち、粉末の押圧で未焼結体を形成することから較正まで)相互に割り当てられている。
特に、ステップa)の前に、ステップa0)において、共通の工程及び共通の押圧ツールの下で、上記部品が上記接触面を介して相互に接触するように、上記部品が上記粉末材料から押圧されて第一未焼結体及び第二未焼結体を形成し、かつ上記部品アセンブリを形成するため相互に結合される。このように製造された上記部品は、ステップa)において、部品アセンブリの形態で提供される。
特に、それぞれの未焼結体を形成するため、上記第一部品が上記押圧ツールの第一作業スペースにおいて押圧され、上記第二部品が上記押圧ツールの第二作業スペースにおいて押圧される。この場合、上記部品アセンブリを形成するため、少なくとも1つの未焼結体が、上記軸方向に沿って、それぞれの他の作業スペース(又は押圧によって既に生成された未焼結体)に対して相対変位される。
(既知の)押圧ツールは、特に1又は複数の下方パンチ及び1又は複数の上方パンチを備え、金型及び任意の1又は複数のマンドレルも備える。
特に、両方の部品が、上記部品アセンブリを形成するための変位よりも前に、未焼結体の形態で既に存在する。すなわち、各作業スペースの両方の粉末材料はそれぞれの未焼結体を形成するべく既に押圧されている。
特に、それぞれの未焼結体の押圧は、同時か又は時間的に並行して実施してもよい。それぞれの未焼結体の押圧は、相互に時間間隔を空けて実施することもできる。特に、それと同様に、上記未焼結体又は上記作業スペースの変位は、それぞれの未焼結体を形成するための材料の押圧に対して、同時に、並行して又は時間間隔を空けて行われてもよい。
少なくとも一方の上記部品を押圧して未焼結体を形成する間、上記部品(又は作業スペース、又は粉末材料)が相互に接触しないように、上記作業スペースは上記軸方向に沿って相互に間隔を空けて配置される。
少なくとも1つの未焼結体は、上記2つの作業スペースの(又は含有される粉末材料の)変位又は接触に先立って生成されることが好ましい。これにより、上記粉末材料の混合を実質的に防ぐことができる。特に、較正の間、その後の接触面に沿った部品の分離を可能に又は確実にするように、このように上記未焼結体の間で上記軸方向に平行に走る境界面(それに続く接触面)は保持され又は製造され得る。
特に、中間嵌め又は圧入嵌めを形成するように、ステップa0)において上記未焼結体が相互に結合される。圧入嵌めは、上記軸方向に対して直角の方向に沿って、特に上記部品のわずかな重複部分を備える。中間嵌めは、上記軸方向に対して直角の方向に沿って上記部品の間で任意に余裕をもたせてもよい。圧入嵌めの結果、上記部品は相互に結合され得、すなわち、専ら押圧力の適用によって上記部品アセンブリで規定された部品の配置に変位され得る。この嵌め込みによって、上記部品をともにアセンブリの形態で取り扱い可能かつ移送可能となる。
粉末材料を押圧して未焼結体を形成することと、未焼結体を圧入嵌めを形成するように相互に相対移動させることと、これにより部品アセンブリを生成することとを含む、未焼結体から部品アセンブリを製造するこのような方法は、例えば国際公開第2011/035862号から既知である。
上記文献は、同様に、最初に部分未焼結体が(押圧)ツールで別個に押圧され、寄せ集められ、その後結合されることを記載している。この場合、上記ツール内の粉末物質の分離した部分量が押圧され、2つの分離した部分未焼結体を形成し、その後の作業ステップにおいて上記ツール内で寄せ集められる。分離押圧によって、相互に離間された2つの分離した作業スペースが上記ツール内で形成され、その後部分未焼結体と呼ばれる分離した未焼結体が上記作業スペース内で製造される形で、上記粉末物質の部分量が上記ツール内で相互に離間されることとなり得る。この場合、部分未焼結体を押圧する間、隣接する作業スペースの押圧パンチがそれぞれの他の押圧体用又は部分未焼結体用の作業スペースを形成することも同様に可能である。この場合に上記ツールの中央に配置された押圧パンチは、第一部分未焼結体用の第一作業スペースにおける空隙を形成し得る。一方、第一部分未焼結体用の外側の押圧パンチは、中央の押圧パンチによって形成された第二部分未焼結体用の外側の作業スペースを形成する。この実施形態は、単に2つの部分未焼結体を分離押圧することに限定されるものではなく、最初に離間した第一分離作業スペース内で部分未焼結体を押圧し、この部分未焼結体を第二部分未焼結体用の第二作業スペースに移送することも同様に可能である。その後、上記第二部分未焼結体を押圧する間、上記第一部分未焼結体と生成物の第二部分未焼結体との結合が直接行われるように、上記第一部分未焼結体はその作業スペースに保持される。したがって、第一及び第二部分未焼結体の結合は、上記第二部分未焼結体が押圧された上記ツールの作業フェーズに移行される。
本発明の方法は、特に、その後較正される部品アセンブリの、このように製造される未焼結体の高精度の嵌合を利用している。部品アセンブリ自体の圧縮の間、並びに離型及びその後の処理の間の両方で、焼結された構成要素は、とりわけ密度の非均質性、及び/又は上記ツール内の軸方向及び径方向の圧力に起因する、断面移行部におけるひび割れのリスクがある。押圧処理の間に発生する例えば上記未焼結体における圧力に起因する上記断面移行部でのひび割れのリスクは、国際公開第2011/035862号から既知の方法によって回避される。これは、少なくとも2つの部分未焼結体が、断面移行部で破壊的な作用なく、相互に独立に圧縮され、その後1つの工程で結合されるためである。特に、結合される上記部分未焼結体の間の特に好ましい嵌合精度が達成される。上記未焼結体(すなわち、上記部品アセンブリを形成する上記未焼結体)が焼結され、その後上記部品ツールから離型された場合(任意に上記未焼結体のさらなる処理工程後に)、上記未焼結体の相互の高い嵌合精度は、上記未焼結体の接触面における焼結をもたらす。嵌合精度は焼結の強度に影響し得る。中間嵌めの場合、圧入嵌めの場合よりも焼結の度合いが小さいことが予想される。
特に、上記部品アセンブリがステップa0)で形成された後、上記部品はステップa)において部品アセンブリの形態で提供され、かつステップb)において部品アセンブリの形態で焼結される。
特に、上記未焼結体はこのように上記較正ツールへのセットよりも前に相互に分離されることはない。したがって、(結合された未焼結体の状態及び焼結加工品の状態における)上記部品アセンブリの高い嵌合精度は、較正又はその後の部品アセンブリとしての部品の使用に利用され得る。
特に、上記第一部品及び上記第二部品は、同一の粉末から製造される。
また、上述の方法によって製造される部品アセンブリが提示される。上記較正された部品アセンブリは、少なくとも第一接触面を有する第一部品と、第二接触面を有する第二部品とを備え、上記部品アセンブリにおいて、上記部品は上記接触面を介して相互に接触する。上記部品は、少なくとも軸方向についてアンダーカットがないように構成され、かつ上記較正された部品アセンブリにおいて、少なくとも上記軸方向及び上記接触面に沿って相対変位可能である。
特に、上記部品アセンブリを分離又は製造するため、上記部品は専ら上記軸方向に沿って相対移動可能である。特に、上記部品はこのように、径方向及び/又は周方向について上記部品の型嵌め接続をもたらす幾何学的構造を備える。
特に、上記部品アセンブリを分離又は製造するため、上記部品はさらに上記径方向に沿って相対移動可能である。特に、上記部品はこのように、他の径方向及び/又は周方向について上記部品の型嵌め接続をもたらす幾何学的構造を備える。特に、一方の径方向について最小限のアンダーカットがあってもよく、これは径方向の結合が可能な可塑変形によって解消される。
特に、上記部品アセンブリは、円環状であり、各部品が周方向に沿って延在する円環セグメントを形成する。
特に、上記部品は、その幾何学設計の観点で相互に同一であるように(あるいは、相互に異なるように)構成される。
このように製造された上記部品アセンブリは、高い寸法精度を備えて製造され得、上記部品アセンブリを形成すべく予め組み立てられた上記部品はさらなる用途に有用であり得る。
上記方法についての記載は、各事例において上記部品アセンブリに特に適用可能であり、逆も同様である。
留意事項として、本明細書において使用される数値用語(「第一」、「第二」等)は、主に(専ら)いくつかの類似する対象、寸法又は工程の間を区別するために機能すること、つまり特に、対象、寸法又は工程の従属関係及び/又は順序を不可避的に特定しないことが指摘される。従属関係及び/又は順序が必要な場合は、その旨が本明細書に明示的に記載されるか、又は具体的に記述された実施形態を検討する際に当業者にとって自明となる。構成要素が1回以上(少なくとも1回)現れる場合は、これら構成要素の1つに関する記載は、これら複数の構成要素のすべて又は一部に同様に適用し得るが、必須ではない。
本発明及び技術分野を、添付の図面に基づいてより詳細に以下に説明する。本発明は記載された例示的な実施形態によって限定されることを意図していないことが留意される。特に、明示的に示されない限り、図面における実質的な説明事項の部分的な側面を抽出し、本明細書からの他の構成要素及び知見と組み合わせることも可能である。特に、図面及び特に図示された大きさの比率は模式的に過ぎないことが指摘される。
図1は、未焼結体の既知の製造方法を示す。 図2は、軸方向視での部品アセンブリを示す。 図3は、図2の部品アセンブリの斜視図を示す。 図4は、図2の部品アセンブリを示す。 図5は、軸方向に沿って相対変位された部品を備える図2から図4の部品アセンブリの斜視図を示す。 図6は、図4及び図5の部品アセンブリの側面図を示す。
図1は、国際特許第2011/035862号公報から既知である未焼結体7、8の製造方法を示す。このような未焼結体7、8からの部品アセンブリ1の製造方法は、粉末材料9を押圧して未焼結体7、8を形成することと、圧入嵌めを形成するように未焼結体7、8を相対的に変位/移動し、これにより部品アセンブリ1を生成することとを備える。
押圧ツール11は、金型16、第一上方パンチ17、第二上方パンチ18、第一下方パンチ19及び第二下方パンチ20を備える。図示した方法のステップAによると、下方パンチ19、20は金型16内に変位され、粉末材料9が配置される。ステップBでは、上方パンチ17、18が金型16内に配置され、全パンチ17、18、19、20が、相互に分離された材料9を備える第一作業スペース12及び第二作業スペース13が形成されるように相対変位される。ステップCでは、作業スペース12、13内の材料9は押圧され、未焼結体7、8が形成される。ステップDでは、未焼結体7、8がパンチ17、18、19、20の変位によって相互に結合される。ステップEでは、未焼結体7、8によって形成された部品アセンブリ1が取り出される。
未焼結体7、8は、このように押圧ツール11において最初に分離して押圧され、寄せ集められ、その後結合される。この場合、押圧ツール11内の粉末材料9の分離した部分量は押圧され、2つの分離した未焼結体7、8を形成し、その後の作業ステップで押圧ツール11内に寄せ集められる。未焼結体7、8を押圧する間、隣接する作用スペース12のパンチ17、19は、それぞれ他の未焼結体8用の作業スペース13を形成する。押圧ツール11の中央に配置されたパンチ17、19は、この場合、これらのパンチ17、19を取り囲む第二作業スペース13内に空隙を形成する。これにより、上記結合の間、第一作業スペース12内で生成された第一未焼結体7がこの空隙に導入され得る。外側のパンチ18、20は、第二未焼結体8用の外側の第二作業スペース13を形成する。
図2は、軸方向6視の部品アセンブリ1を示す。図3は、図2の部品アセンブリ1の斜視図を示す。図4は、図2の部品アセンブリを示す。図5は、軸方向6に沿って相対変位された部品2、4を備える図2から図4の部品アセンブリの斜視図を示す。図6は、図4及び図5の部品アセンブリ1の側面図を示す。図2から図6を、以下に合わせて説明する。
較正された部品アセンブリ1は、第一接触面3を有する第一部品2と、第二接触面5を有する第二部品4と、第三部品21とを備え、部品アセンブリ1内で部品2,4、21が接触面3、5を介して相互に接触する。部品2、4、21は、それぞれ同一の形態である。部品2、4、21は、軸方向6についてアンダーカットがないように構成され、かつ較正された部品アセンブリ1において専ら軸方向6及び接触面3、5に沿って相対変位可能である。
部品2、4、21は、径方向22及び周方向14について部品2、4、21の型嵌め接続をもたらす(この場合いわゆる蟻継ぎ接続と呼ばれるような)幾何学的構造を備える。部品アセンブリ1は円環状であり、各部品2、4、21が、周方向14に沿って延在する円環セグメントを形成する。
上記方法の過程で、ステップa0)において、共通の工程及び共通の押圧ツール11の下で、第一未焼結体7及び第二未焼結体8が(第三未焼結体も)、粉末材料9から押圧によって生成される(図1、ステップA、B、Cを参照)。3つの未焼結体7、8は部品アセンブリを形成するために相互に接続され(図1、ステップD)、これにより未焼結体7、8(つまり、部品2、4、21)は接触面3、5を介して相互に接触する。このように製造された部品2、4、21は、ステップa)において部品アセンブリ1の形態で提供される(図1、ステップE並びに図2及び図3を参照)。
ステップa)では、部品2,4、21はそれぞれの場合において粉末材料9から押圧によって製造される未焼結体7、8の形態で提供される。ステップb)では、部品2、4、21は焼結され、接触面3、5を介して部品2、4、21の間で物質的結合による接続が形成される(例えば図2及び図3)。ステップc)では、部品アセンブリ1が較正ツール10内に配置される。ステップd)では、部品2、4、21は較正ツール10内で軸方向6に沿って相対変位される(図4から図6を参照。較正ツールは例えば図1の通り押圧ツール11に即して設計される。図4から図6においてのみ示される)。ステップe)では、部品アセンブリ1を形成するため、較正ツール10内で相互に接触面3、5を接触させながら部品2、4、21が配置される(例えば図2及び図3の通り)。ステップf)では、押圧によって部品アセンブリ1が較正され、較正された部品アセンブリ1が提供される(例えば図2及び図3の通り)。
部品2、4、21の接触面3,5は、専ら軸方向6に平行に走る平面において延在する。部品2、4、21は軸方向6に沿って相対変位可能となるように構成され、部品2、4、21は接触面3,5を介して相互に滑る。この目的のため、部品2,4、21は、アンダーカットがないように構成される。すなわち、部品2、4、21は、制限されないように軸方向6に沿って相対変位可能である。
ステップd)では、部品2、4、21は軸方向6に沿って相対変位される。部品2、4、21は、較正ツール10の種々の構成要素によって(例えば1又は複数の下部パンチ19、20/1又は複数の上部パンチ17、18によって(例えば図1を参照))相対変位される。この変位の結果、ステップb)で部品2、4、21の接触面3、5の間に生成された接続が断たれる。この場合、部品2、4、21は、部品アセンブリ1で規定された配置における接触面3、5の100%の重複部分23と比較して(図2及び図3を参照)、相互に接触する接触面3、5が軸方向6に沿って少なくとも25%の重複部分23をなお有する程度まで軸方向6に沿って変位される(図4から図6を参照)。
ステップe)では、部品2、4、21は再度(元に)変位され、特に部品アセンブリ1で規定された配置において相対配置される。しかしながら、ステップb)及びステップe)に則した部品2、4、21の配置は、互いに相違し得る。
ステップf)では、部品2、4、21又は部品アセンブリが較正される。特に寸法精度を向上するため、その後の押圧工程はここで行われる。特に、このステップは部品2、4、21又は部品アセンブリ1を可塑的に変形することを含む。
1 部品アセンブリ
2 第一部品
3 第一接触面
4 第二部品
5 第二接触面
6 軸方向
7 第一未焼結体
8 第二未焼結体
9 材料
10 較正ツール
11 押圧ツール
12 第一作業スペース
13 第二作業スペース
14 周方向
15 押圧方向
16 金型
17 第一上部パンチ
18 第二上部パンチ
19 第一下部パンチ
20 第二下部パンチ
21 第三部品
22 径方向
23 重複部分

Claims (13)

  1. 較正された部品アセンブリ(1)の製造方法であって、
    上記部品アセンブリ(1)が、第一接触面(3)を有する第一部品(2)と、第二接触面(5)を有する第二部品(4)とを少なくとも備え、
    上記部品アセンブリ(1)において、上記部品(2,4)が上記接触面(3,5)を介して相互に接触し、
    上記部品(2,4)が、少なくとも軸方向(6)についてアンダーカットがないように構成され、かつ上記較正された部品アセンブリ(1)において上記軸方向(6)及び上記接触面(3,5)に沿って相対変位可能であり、
    a)上記第一部品(2)及び上記第二部品(4)を、それぞれの場合において粉末材料(9)から押圧によって製造される未焼結体(7,8)の形態で提供するステップと、
    b)上記部品(2,4)を焼結し、少なくとも上記接触面(3,5)を介して上記部品(2,4)の間で物質的結合による接続を形成するステップと、
    c)上記部品アセンブリ(1)を較正ツール(10)内に配置するステップと、
    d)上記部品(2,4)を上記較正ツール(10)内で上記軸方向(6)に沿って相対変位させるステップと、
    e)上記部品アセンブリ(1)を形成するため、上記較正ツール(10)内で相互に接触面(3,5)を接触させながら上記部品(2,4)を配置するステップと、
    f)押圧によって上記部品アセンブリ(1)を較正し、上記較正された部品アセンブリ(1)を提供するステップと
    を少なくとも備える較正された部品アセンブリ(1)の製造方法。
  2. ステップa)の前に、ステップa0)において、共通の工程及び共通の押圧ツール(11)の下で、上記部品(2,4)が上記接触面(3,5)を介して相互に接触するように、上記部品(2,4)が上記粉末材料(9)から押圧されて第一未焼結体(7)及び第二未焼結体(8)を形成し、かつ上記部品アセンブリ(1)を形成するため相互に結合され、
    ステップa)において、上記部品(2,4)が部品アセンブリ(1)の形態で提供される請求項1に記載の製造方法。
  3. それぞれの未焼結体(7,8)を形成するため、上記第一部品(2)が上記押圧ツール(11)の第一作業スペース(12)において押圧され、上記第二部品(4)が上記押圧ツール(11)の第二作業スペース(13)において押圧され、
    上記部品アセンブリ(1)を形成するため、少なくとも1つの未焼結体(7,8)が、上記軸方向(6)に沿って、それぞれの他の作業スペース(12,13)に対して相対変位される請求項2に記載の製造方法。
  4. 両方の部品(2,4)が、上記部品アセンブリ(1)を形成するための変位よりも前に、未焼結体(7,8)の形態で存在する請求項3に記載の製造方法。
  5. 少なくとも一方の上記部品(2,4)を押圧して未焼結体(7,8)を形成する間、上記部品(2,4)が相互に接触しないように、上記作業スペース(12,13)が、上記軸方向(6)に沿って相互に間隔を空けて配置される上述の請求項3及び請求項4のいずれか1項に記載の製造方法。
  6. 圧入嵌め又は中間嵌めを形成するように、ステップa0)において上記未焼結体(7,8)が相互に結合される上述の請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の製造方法。
  7. 上記部品アセンブリ(1)がステップa0)で形成された後、ステップa)において上記部品(2,4)が部品アセンブリ(1)の形態で提供され、かつステップb)において部品アセンブリ(1)の形態で焼結される上述の請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の製造方法。
  8. 上記第一部品(2)及び上記第二部品(3)が同一の粉末材料から製造される上述の請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の製造方法。
  9. 上述の請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の製造方法によって製造され、
    上記較正された部品アセンブリ(1)が、少なくとも第一接触面(3)を有する第一部品(2)と、第二接触面(5)を有する第二部品(4)とを備え、上記部品アセンブリ(1)において、上記部品(2,4)が上記接触面(3,5)を介して相互に接触し、
    上記部品(2,4)が少なくとも軸方向(6)についてアンダーカットがないように構成され、かつ上記較正された部品アセンブリ(1)において、少なくとも上記軸方向(6)及び上記接触面(3,4)に沿って相対変位可能である部品アセンブリ(1)。
  10. 上記部品アセンブリ(1)を製造するため、上記部品(2,4)が専ら上記軸方向(6)に沿って相対移動可能な請求項9に記載の部品アセンブリ(1)。
  11. 上記部品アセンブリ(1)を分離するため、上記部品(2,4)が専ら上記軸方向(6)に沿って相対変位可能な上述の請求項9又は請求項10に記載の部品アセンブリ(1)。
  12. 上記部品アセンブリ(1)が、円環状であり、各部品(2,4)が周方向(14)に沿って延在する円環セグメントを形成する上述の請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の部品アセンブリ(1)。
  13. 上記部品(2,4)が、その幾何学設計の観点で相互に同一である上述の請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の部品アセンブリ(1)。

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09151941A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 複合型多孔質軸受及びその製造方法
JPH10212507A (ja) * 1996-12-04 1998-08-11 Miba Sintermetall Ag 焼結成形体の製造方法
JP2013505360A (ja) * 2009-09-23 2013-02-14 ゲーカーエヌ・ジンター・メタルス・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 圧粉体を製造するための方法
US20150306668A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Miba Sinter Austria Gmbh Method for producing an assembly
JP2016532771A (ja) * 2013-09-23 2016-10-20 ゲーカーエン シンター メタルズ エンジニアリング ゲーエムベーハー 高い半径方向精度を有する焼結部品の製造方法及び焼結されるべき接合部品を含む組部品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT504080B1 (de) * 2006-09-12 2008-07-15 Miba Sinter Austria Gmbh Verfahren zur herstellung von unrunden zahnriemenrädern oder kettenrädern
CN200995489Y (zh) * 2006-12-31 2007-12-26 东风汽车有限公司 具有一定内型竖槽粉末冶金零件一次成形模具
DE102009042603A1 (de) * 2009-09-23 2011-03-24 Gkn Sinter Metals Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils
US20130038420A1 (en) * 2011-03-09 2013-02-14 Sumitomo Electric Sintered Alloy, Ltd. Green compact, method of manufacturing the same, and core for reactor
AT510985B1 (de) * 2011-07-22 2012-08-15 Miba Sinter Austria Gmbh Baugruppe mit zwei stoffschlüssig miteinander verbundenen bauteilen
US9132480B2 (en) * 2012-04-09 2015-09-15 Kennametal Inc. Multi-component powder compaction molds and related methods
US8794890B2 (en) * 2012-08-20 2014-08-05 Alcoa Inc. Variable wall thickness collar
DE102012017040A1 (de) * 2012-08-29 2014-03-27 Gkn Sinter Metals Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils sowie ein Verbundbauteil
DE102013015676A1 (de) * 2013-09-23 2015-03-26 Gkn Sinter Metals Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Sinterteils mit höhenpräziser Formteilhöhe sowie Teilesatz aus Sinterfügeteilen
JP6811566B2 (ja) * 2016-08-16 2021-01-13 株式会社ダイヤメット 複層成形品の製造装置及び製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09151941A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 複合型多孔質軸受及びその製造方法
JPH10212507A (ja) * 1996-12-04 1998-08-11 Miba Sintermetall Ag 焼結成形体の製造方法
JP2013505360A (ja) * 2009-09-23 2013-02-14 ゲーカーエヌ・ジンター・メタルス・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 圧粉体を製造するための方法
JP2016532771A (ja) * 2013-09-23 2016-10-20 ゲーカーエン シンター メタルズ エンジニアリング ゲーエムベーハー 高い半径方向精度を有する焼結部品の製造方法及び焼結されるべき接合部品を含む組部品
US20150306668A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Miba Sinter Austria Gmbh Method for producing an assembly

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