JP2738972B2 - 粉体成形加工に於ける粉体充填方法 - Google Patents
粉体成形加工に於ける粉体充填方法Info
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- JP2738972B2 JP2738972B2 JP2103088A JP10308890A JP2738972B2 JP 2738972 B2 JP2738972 B2 JP 2738972B2 JP 2103088 A JP2103088 A JP 2103088A JP 10308890 A JP10308890 A JP 10308890A JP 2738972 B2 JP2738972 B2 JP 2738972B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/30—Feeding material to presses
- B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金型プレス成形等の粉体成形加工に於ける粉
体充填方法に関する。
体充填方法に関する。
［従来の技術］ 金型プレス成形等で所定の寸法形状に成形した粉体成
形体を加熱炉で焼結することにより固体化させて、直接
製品とする粉末冶金プロセスが実用化されている。
形体を加熱炉で焼結することにより固体化させて、直接
製品とする粉末冶金プロセスが実用化されている。
このプロセスにより軸対称形状の板製品を製造する際
に、焼結工程で不要な変形が生じることによって軸対称
性を損ない不良製品となることがある。その主な原因の
一つは充填工程での粉体密度の不均一である。一般に、
充填工程で充填位置により密度差があれが、プレス成形
した後の成形体の密度の不均一になる。このような成形
体を焼結させれば、密度の低い部分は高い部分に比べて
焼結収縮率が大きくなり、密度差に対応して不均一変形
を生じる。このような場合、如何に成形体が精密に成形
されていても、得られた焼結体は成形体と相似形ではな
く所定の形状の製品は得られない。
に、焼結工程で不要な変形が生じることによって軸対称
性を損ない不良製品となることがある。その主な原因の
一つは充填工程での粉体密度の不均一である。一般に、
充填工程で充填位置により密度差があれが、プレス成形
した後の成形体の密度の不均一になる。このような成形
体を焼結させれば、密度の低い部分は高い部分に比べて
焼結収縮率が大きくなり、密度差に対応して不均一変形
を生じる。このような場合、如何に成形体が精密に成形
されていても、得られた焼結体は成形体と相似形ではな
く所定の形状の製品は得られない。
従来、金型プレス成形時の粉体の金型充填方法として
は、一般に第３図に示す供給装置が用いられている。第
３図（ａ）は平面図、（ｂ）は金型プレスのプレス方向
の軸心すなわち金型の中心軸を含む縦断面図である。ホ
ッパー11に貯蔵された粉体２は重力により供給ホース13
を通じて粉体供給箱10に溜る。粉体供給箱10は金型臼１
の上面を図中の矢印の方向に摺動し、行きの場合の金型
臼１と下杵３により形成される空間８に粉体を落下する
ことにより供給する。また戻りの場合に箱の一端に設け
られた擦り切り刃12により余分な粉体を擦り切って金型
内に所定の体積の粉体を充填する。
は、一般に第３図に示す供給装置が用いられている。第
３図（ａ）は平面図、（ｂ）は金型プレスのプレス方向
の軸心すなわち金型の中心軸を含む縦断面図である。ホ
ッパー11に貯蔵された粉体２は重力により供給ホース13
を通じて粉体供給箱10に溜る。粉体供給箱10は金型臼１
の上面を図中の矢印の方向に摺動し、行きの場合の金型
臼１と下杵３により形成される空間８に粉体を落下する
ことにより供給する。また戻りの場合に箱の一端に設け
られた擦り切り刃12により余分な粉体を擦り切って金型
内に所定の体積の粉体を充填する。
しかしこの方法であると粉体供給箱の摺動方向に沿っ
て粉体が擦り切られるため、一端に充填後の粉体の密度
は軸対称にはならない。即ち、前記の理論に従って考え
ると焼結時に不均一変形を生じるので、この方法は軸対
称形状の製品の製造には適さない。
て粉体が擦り切られるため、一端に充填後の粉体の密度
は軸対称にはならない。即ち、前記の理論に従って考え
ると焼結時に不均一変形を生じるので、この方法は軸対
称形状の製品の製造には適さない。
一方、成形体の密度を半径方向に分布させた軸対称成
形体を簡便に製造する技術の開発が望まれている。この
場合の前記の理由で従来方は適さない。
形体を簡便に製造する技術の開発が望まれている。この
場合の前記の理由で従来方は適さない。
［発明が解決しようとする課題］ 以上説明した如く、従来の粉体充填方法では粉体の供
給方向が装置固有の方向に制限されるため、軸対称形状
の製品の製造には適さなかった。
給方向が装置固有の方向に制限されるため、軸対称形状
の製品の製造には適さなかった。
そこで発明者等は軸対称形状の製品に適した擦り切り
方向を論理的に考察して、最適な擦り切り方法を考案す
るとともに実験的に効果があることを確認して本発明を
完成したものである。
方向を論理的に考察して、最適な擦り切り方法を考案す
るとともに実験的に効果があることを確認して本発明を
完成したものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明第１項の特徴とするところは、金型の中心軸を
軸として回転可能な一枚または複数枚の擦り切り板を回
転して粉体を擦り切ることによって、粉体の充填を行う
ことである。
軸として回転可能な一枚または複数枚の擦り切り板を回
転して粉体を擦り切ることによって、粉体の充填を行う
ことである。
又、本発明第２項の特徴とするところは、前記擦り切
り板の擦り切り刃を任意形状にして粉体の充填を行うこ
とである。
り板の擦り切り刃を任意形状にして粉体の充填を行うこ
とである。
以下、本発明の一実施態様を示す図面を参照しなが
ら、詳細に説明する。
ら、詳細に説明する。
第１図に、金型、粉体供給装置および粉体の充填状況
を示す。第１図（ａ）は平面図、（ｂ）は金型プレスの
プレス方向の軸心すなわち金型の中心軸を含む縦断面図
である。擦り切り板４、擦り切り板回転駆動装置５およ
び支持アーム６からなる擦り切り装置を金型臼１から移
動した状態で、図示していない粉体供給装置により金型
臼１と下杵３により形成される空間８に粉体を落下させ
山盛りに供給する。擦り切り装置を擦り切り板の回転軸
が金型の中心軸と一致し、かつ供給した粉体２に擦り切
り板４が接触しない位置に移動させる。擦り切り板の回
転軸と金型の中心軸を一致させた状態で擦り切り装置を
金型に接触するまで降下させる。擦り切り板を回転させ
て余分な粉体を擦り切る。また擦り切り板は擦り切り装
置を降下させる際に回転させても良い。擦り切り終了後
擦り切り装置を移動させるとともに、上杵７を降下させ
てプレス成形する。
を示す。第１図（ａ）は平面図、（ｂ）は金型プレスの
プレス方向の軸心すなわち金型の中心軸を含む縦断面図
である。擦り切り板４、擦り切り板回転駆動装置５およ
び支持アーム６からなる擦り切り装置を金型臼１から移
動した状態で、図示していない粉体供給装置により金型
臼１と下杵３により形成される空間８に粉体を落下させ
山盛りに供給する。擦り切り装置を擦り切り板の回転軸
が金型の中心軸と一致し、かつ供給した粉体２に擦り切
り板４が接触しない位置に移動させる。擦り切り板の回
転軸と金型の中心軸を一致させた状態で擦り切り装置を
金型に接触するまで降下させる。擦り切り板を回転させ
て余分な粉体を擦り切る。また擦り切り板は擦り切り装
置を降下させる際に回転させても良い。擦り切り終了後
擦り切り装置を移動させるとともに、上杵７を降下させ
てプレス成形する。
第２図は半径方向に密度を変化させて成形する場合の
金型のプレス方向の軸心すなわち金型の中心軸を含む縦
断面図であり、第１図（ｂ）に対応する図である。擦り
切り板４の擦り切り刃の形状を直線から任意の曲線に変
更することにより、擦り切り終了後の粉体２の充填高さ
を変化させる。この状態でプレス成形することにより半
径方向に密度分布を持つ成形体を得る。
金型のプレス方向の軸心すなわち金型の中心軸を含む縦
断面図であり、第１図（ｂ）に対応する図である。擦り
切り板４の擦り切り刃の形状を直線から任意の曲線に変
更することにより、擦り切り終了後の粉体２の充填高さ
を変化させる。この状態でプレス成形することにより半
径方向に密度分布を持つ成形体を得る。
次に、本発明の作用を説明する。第１図（ａ）に示す
ように擦り切り板４が金型の中心軸９の回りを回転して
粉体を擦り切るので、移動する粉体の向きは板に垂直な
円周方向となる。このことから余分な粉体は金型の外側
に押しやられることになり、擦り切り後の粉体の擦り切
り面は擦り切り刃を回転した平面と一致する。また、擦
り切り板を複数回回転して擦り切れば中心軸９から一定
の距離にある粉体は擦り切り板の同じ部分が接触するの
でほぼ同じ擦り切り履歴を持つことになる。即ち、軸対
称の充填密度になる さらに第２図のように任意の曲線の擦り切り刃を持つ
擦り切り板を使用すれば、粉体の擦り切り面は擦り切り
刃の曲線を回転してできる軸対称な曲面に一致する。即
ち、半径方向に粉体の充填高さが変化する。この状態で
プレス成形すれば半径方向に粉体の圧下率が異なること
から、これに伴って成形体の密度が変化する。擦り切り
刃の形状を変えることにより成形体の半径方向の密度を
調節できる。
ように擦り切り板４が金型の中心軸９の回りを回転して
粉体を擦り切るので、移動する粉体の向きは板に垂直な
円周方向となる。このことから余分な粉体は金型の外側
に押しやられることになり、擦り切り後の粉体の擦り切
り面は擦り切り刃を回転した平面と一致する。また、擦
り切り板を複数回回転して擦り切れば中心軸９から一定
の距離にある粉体は擦り切り板の同じ部分が接触するの
でほぼ同じ擦り切り履歴を持つことになる。即ち、軸対
称の充填密度になる さらに第２図のように任意の曲線の擦り切り刃を持つ
擦り切り板を使用すれば、粉体の擦り切り面は擦り切り
刃の曲線を回転してできる軸対称な曲面に一致する。即
ち、半径方向に粉体の充填高さが変化する。この状態で
プレス成形すれば半径方向に粉体の圧下率が異なること
から、これに伴って成形体の密度が変化する。擦り切り
刃の形状を変えることにより成形体の半径方向の密度を
調節できる。
［実施例］ 本発明の一実施例を、第１図、第２図および表１、表
２を用いて説明する。
２を用いて説明する。
実施した装置の構造及び配設は第１図、第２図を基本
としており、条件は表１の通りである。
としており、条件は表１の通りである。
本発明の効果を調べるために比較例として表１の条件
で第３図に示す従来方法も実施した。
で第３図に示す従来方法も実施した。
従来方法および本発明の方法で金型プレス成形して得
られた成形体を同じ条件で焼結した。得られた焼結体の
外径を測定して次式で定義した外径変動率を求めて表２
に結果を示した。
られた成形体を同じ条件で焼結した。得られた焼結体の
外径を測定して次式で定義した外径変動率を求めて表２
に結果を示した。
外径変動率＝（最大外径−最小外径）／平均外径 外径変動率が小さい程真円すなわち軸対称形状であり
望ましい。表２より本発明方法では従来方法より45％外
径変動率が小さいことが判る。以上のことから本発明方
法は軸対称製品を精度良く成形するのに有効であること
が明らかになった。
望ましい。表２より本発明方法では従来方法より45％外
径変動率が小さいことが判る。以上のことから本発明方
法は軸対称製品を精度良く成形するのに有効であること
が明らかになった。
また、擦り切り刃の形状が直線である場合と曲線であ
る場合とで表１の条件により金型プレス成形を行い、得
られた成形体の密度分布を調べた。その結果、直線の場
合は半径方向の密度差が小さい。一方、曲線の場合では
圧下率が大きい部分は密度が大きく、圧下率の小さい部
分は密度が小さくなり半径方向に密度差が生じた。以上
のことから本発明方法は軸対称製品の成形体の半径方向
密度分布を調節するのに有効であることが明らかになっ
た。
る場合とで表１の条件により金型プレス成形を行い、得
られた成形体の密度分布を調べた。その結果、直線の場
合は半径方向の密度差が小さい。一方、曲線の場合では
圧下率が大きい部分は密度が大きく、圧下率の小さい部
分は密度が小さくなり半径方向に密度差が生じた。以上
のことから本発明方法は軸対称製品の成形体の半径方向
密度分布を調節するのに有効であることが明らかになっ
た。
［発明の効果］ 本発明は、以上述べたように構成しかつ作用せしめる
ことにより、粉体の金型プレス及び焼結法による軸対称
板状製品の成形において、軸対称形状から外れる不要な
変形を防止することを可能にする顕著な効果がある。
ことにより、粉体の金型プレス及び焼結法による軸対称
板状製品の成形において、軸対称形状から外れる不要な
変形を防止することを可能にする顕著な効果がある。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は金型、擦り切り装置及び粉体の充填状況を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、第２図は曲線の擦
り切り刃を有する擦り切り装置、第３図は従来方法で金
型、粉体供給装置及び粉体の充填状況を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は縦断面図である。 １…金型臼、２…粉体、３…下杵、４…擦り切り板、５
…擦り切り板回転駆動装置、６…支持アーム、７…上
杵、８…充填空間、９…金型中心軸、10…粉体供給箱、
11…ホッパー、12…擦り切り刃、13…供給ホース
図は金型、擦り切り装置及び粉体の充填状況を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、第２図は曲線の擦
り切り刃を有する擦り切り装置、第３図は従来方法で金
型、粉体供給装置及び粉体の充填状況を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は縦断面図である。 １…金型臼、２…粉体、３…下杵、４…擦り切り板、５
…擦り切り板回転駆動装置、６…支持アーム、７…上
杵、８…充填空間、９…金型中心軸、10…粉体供給箱、
11…ホッパー、12…擦り切り刃、13…供給ホース
Claims (2)
- 【請求項１】粉体成形加工に於ける粉体充填方法に関
し、金型の中心軸を軸として回転可能な一枚または複数
枚の擦り切り板を回転して粉体を擦り切ることを特徴と
する粉体充填方法。 - 【請求項２】粉体成形加工に於ける粉体充填方法に関
し、金型の中心軸を軸として回転可能な任意の形状の擦
り切り刃を有する一枚または複数枚の擦り切り板を回転
して粉体を擦り切ることを特徴とする粉体充填方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103088A JP2738972B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 粉体成形加工に於ける粉体充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103088A JP2738972B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 粉体成形加工に於ける粉体充填方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044999A JPH044999A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2738972B2 true JP2738972B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14344882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103088A Expired - Fee Related JP2738972B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 粉体成形加工に於ける粉体充填方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738972B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010015016B4 (de) * | 2009-04-24 | 2016-06-09 | Sms Group Gmbh | Pulverpresse |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2103088A patent/JP2738972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044999A (ja) | 1992-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |