JP3197473B2 - Dry isostatic pressing apparatus and dry isostatic pressing method - Google Patents
Dry isostatic pressing apparatus and dry isostatic pressing methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、例えばセラミッ
ク粉末、金属粉末等を成形するための乾式静水圧加圧成
形装置及び乾式静水圧加圧成形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry isostatic pressing apparatus and a dry isostatic pressing method for molding, for example, ceramic powder, metal powder and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 一般に、乾式の静水圧加圧成形（以下
ＣＩＰ成形という。）は、粉末充填、加圧、減圧、成形
体取出しの各工程から成り、セラミック粉末、金属粉末
等の成形に好適に用いられる。2. Description of the Related Art In general, dry hydrostatic pressure molding (hereinafter referred to as CIP molding) includes steps of powder filling, pressing, decompression, and removal of a compact, and is suitable for molding ceramic powder, metal powder, and the like. Used for
【０００３】 ＣＩＰ成形による成形工程を、有底円筒
体の成形を例に、図７〜図１０を用いて説明する。ま
ず、図７に示すように、セラミック粉末、金属粉末等の
成形用粉末Ａが、給粉ノズル１を介して圧力容器２内の
成形空間８に挿入・充填される。ここで、圧力容器２
は、内部に、柱状のマンドレル３と円筒状の成形用ゴム
型４、及びマンドレル３を下方から支持するボトムパン
チ９とから形成される成形空間８を有し、成形用ゴム型
４の周方向の外周側には、成形用ゴム型４を包囲する圧
媒シールゴム５が備えられている。圧力容器２には圧媒
出入口６が設けられている。なお、７はシールゴムホル
ダーである。A molding process by CIP molding will be described with reference to FIGS. 7 to 10 by taking molding of a bottomed cylinder as an example. First, as shown in FIG. 7, a molding powder A such as a ceramic powder or a metal powder is inserted and filled into a molding space 8 in the pressure vessel 2 via a powder supply nozzle 1. Here, the pressure vessel 2
Has, inside, a molding space 8 formed by a columnar mandrel 3, a cylindrical rubber mold 4 for molding, and a bottom punch 9 supporting the mandrel 3 from below, the circumferential direction of the rubber mold 4 for molding. A pressure-medium seal rubber 5 surrounding the rubber mold 4 for molding is provided on the outer peripheral side of the rubber mold. The pressure vessel 2 is provided with a pressure medium inlet / outlet 6. Reference numeral 7 denotes a seal rubber holder.
【０００４】 圧力容器２内の成形空間８に挿入・充填
された成形用粉末Ａは、圧力容器２の上部に、トップゴ
ム栓１０を備えたトップパンチ１１を挿入した後、図８
に示すように、高圧ポンプ（図示せず。）から増圧機
（図示せず。）を経て圧媒出入口６から流入する圧力媒
体により加圧することにより、圧媒シールゴム５及び成
形用ゴム型４を介して圧縮成形される。圧縮成形が終了
した後、図９に示すように、圧力媒体を圧媒出入口６よ
り流出させて、成形用ゴム型４を復元させ、次いで、図
１０に示すように、トップパンチ１１を上昇させるとと
もにボトムパンチ９を下降させることにより、有底円筒
成形体１２を圧力容器２から取り出す。The molding powder A inserted and filled in the molding space 8 in the pressure vessel 2 is inserted into a top punch 11 provided with a top rubber stopper 10 in the upper part of the pressure vessel 2, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the pressure medium sealing rubber 5 and the molding rubber mold 4 are pressurized by a pressure medium flowing from a high pressure pump (not shown) through a pressure medium inlet / outlet 6 via a pressure intensifier (not shown). Via compression molding. After the completion of the compression molding, as shown in FIG. 9, the pressure medium flows out from the pressure medium inlet / outlet 6 to restore the molding rubber mold 4, and then the top punch 11 is raised as shown in FIG. At the same time, the bottom punch 9 is lowered to take out the bottomed cylindrical molded body 12 from the pressure vessel 2.
【０００５】 上記のような、従来のＣＩＰ成形におい
ては、成形時の加圧により変形した成形用ゴム型を復元
する方法として、圧力媒体の圧力と大気圧との差を利用
して圧力媒体を自然流出させる方法が採られていた。即
ち、圧力媒体の流出により、成形用ゴム型に加わる圧力
が成形用ゴム型の弾性力より小さくなることにより、成
形用ゴム型の復元が進行するのである。[0005] In the conventional CIP molding as described above, as a method of restoring a molding rubber mold deformed by pressurization at the time of molding, as a method of recovering the pressure medium by utilizing the difference between the pressure of the pressure medium and the atmospheric pressure. The method of letting it flow naturally was adopted. That is, due to the outflow of the pressure medium, the pressure applied to the rubber mold for molding becomes smaller than the elastic force of the rubber mold for molding, and the restoration of the rubber mold for molding proceeds.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、自然
流出下では、流出の進行により圧力媒体の圧力と大気圧
との差が小さくなると、流出速度が小さくなるため、成
形用ゴム型が完全に復元するのには長時間を要し、成形
効率の向上を図る上で支障となっていた。復元に要する
時間を短縮する方法として、弾性力の大きい成形用ゴム
型を用いることも考えられるが、この場合は、成形用ゴ
ム型の成形体からの脱離が急激に起こるため、応力開放
により成形体にクラックが発生するという不都合があ
る。一方、復元が十分行われていない時点で、次の成形
を開始すべく成形用粉末の充填を開始すると、成形用ゴ
ム型の容積が完全復元時に比べ小さいため、所定量の粉
末を充填した場合、成形用ゴム型内の粉末の上端が上昇
してトップパンチの装着に支障を来たし、粉末の充填量
を変更しなければならないという不都合がある。また、
従来のＣＩＰ成形においては、圧縮空気供給の際に、ト
ップパンチを外したり、空気導入管を挿入することが行
われていたため、成形サイクルの短縮化が困難であると
ともに、成形空間内への不純物が混入するという問題も
有していた。 However, under spontaneous outflow, when the difference between the pressure of the pressure medium and the atmospheric pressure is reduced due to the progress of outflow, the outflow speed is reduced, and the rubber mold for molding is completely restored. This requires a long time, which is a hindrance to improving the molding efficiency. As a method of shortening the time required for restoration, it is conceivable to use a molding rubber mold having a large elastic force, but in this case, detachment of the molding rubber mold from the molded body occurs rapidly, so that the stress is released by releasing the stress. There is an inconvenience that cracks occur in the molded body. On the other hand, at the time when the restoration is not sufficiently performed, when the filling of the molding powder is started to start the next molding, the volume of the molding rubber mold is smaller than that at the time of complete restoration, so that when the predetermined amount of powder is filled. In addition, the upper end of the powder in the molding rubber mold rises, which hinders the mounting of the top punch, and there is a disadvantage that the filling amount of the powder must be changed. Also,
In conventional CIP molding, when supplying compressed air,
To remove the punch and insert the air introduction pipe.
That it was difficult to shorten the molding cycle
In both cases, there is also the problem that impurities enter the molding space.
Had.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】 本発明は、このような
状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、成形終了後の減圧による成形用ゴム型の復元を短
時間で行うことができる乾式静水圧加圧成形装置及び乾
式静水圧加圧成形方法を提供することにある。また、他
の目的とするところは、成形サイクルを短縮することが
できるとともに、成形空間内への不純物の混入を防ぐこ
とができる乾式静水圧加圧成形装置及び乾式静水圧加圧
成形方法を提供することにある。 Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to restore a molding rubber mold by decompression after molding is completed in a short time. To provide a dry isostatic pressing apparatus and a dry isostatic pressing method. Also other
The goal is to shorten the molding cycle
As well as preventing impurities from entering the molding space.
Isostatic pressing equipment and dry isostatic pressing
It is to provide a molding method.
【０００８】 即ち、本発明によれば、成形用ゴム型内
の成形空間に成形用粉末を充填した後、成形用ゴム型の
外周側から圧力媒体により静水圧加圧を施すことにより
成形を行い、続いて成形用ゴム型の外周側から圧力媒体
を除去することにより成形用ゴム型を復元して成形体を
取り出す乾式静水圧加圧成形装置であって、成形用ゴム
型を収容する圧力容器と、圧力容器の上部に設けた孔部
内に嵌合的に装着されたトップパンチと、成形用ゴム型
内に圧縮空気を導入するための通気口と、成形用ゴム型
内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段とを備え、通
気口は、圧力容器の孔部内壁に開口部を有するととも
に、開口部より斜め上方に当該圧力容器を貫通し、トッ
プパンチは、孔部の内周面とトップパンチの外周面との
隙間を閉塞するシール部材を有し、シール部材が通気口
の上方に位置するようにトップパンチを移動させること
により、孔部がトップパンチによって閉塞された状態
で、成形空間が通気口を介して圧縮空気供給手段と連通
し、シール部材が通気口の下方に位置するようにトップ
パンチを移動させることにより、通気口と成形空間との
連通が遮断されることを特徴とする乾式静水圧加圧成形
装置が提供される。That is, according to the present invention, after molding powder is filled in a molding space in a molding rubber mold, molding is performed by applying hydrostatic pressure with a pressure medium from the outer peripheral side of the molding rubber mold. , followed by a dry hydrostatic pressing apparatus for taking out a molded body by restoring the molded rubber mold by removing the pressure medium from the outer periphery of the molding rubber mold, molding rubber
Pressure vessel for holding the mold and a hole provided at the top of the pressure vessel
Top punch fitted in the inside and rubber mold for molding
Comprising a vent for introducing compressed air, the compressed air supply means for supplying compressed air into the molding rubber mold within, through
The vent has an opening on the inner wall of the hole of the pressure vessel.
Through the pressure vessel diagonally above the opening,
The punch is located between the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the top punch.
A sealing member for closing the gap, wherein the sealing member is a ventilation port;
The top punch so that it is positioned above the
The hole is closed by the top punch
The molding space communicates with the compressed air supply means through the vent
And make sure that the sealing member is located below the vent.
By moving the punch, the space between the vent and the molding space
A dry isostatic pressing apparatus is provided, wherein communication is interrupted .
【０００９】 上記の乾式静水圧加圧成形装置は、さら
に圧力容器に設けた圧媒入口及び／又は圧媒出口から、
強制的に圧力媒体を吸引、除去する圧力媒体吸引手段を
有することが好ましい。The above-mentioned dry isostatic pressing apparatus is further
From the pressure medium inlet and / or pressure medium outlet provided in the pressure vessel,
It is preferable to have a pressure medium suction means for forcibly sucking and removing the pressure medium.
【００１０】 又、本発明によれば、成形用ゴム型と、
それを収容する圧力容器とを備え、成形用ゴム型内の成
形空間に成形用粉末を充填した後、成形用ゴム型の外周
側から圧力媒体により静水圧加圧を施すことにより成形
を行い、続いて成形用ゴム型の外周側から圧力媒体を除
去することにより成形用ゴム型を復元して成形体を取り
出す乾式静水圧加圧成形装置であって、圧力容器に設け
た圧媒入口及び／又は圧媒出口から、強制的に圧力媒体
を吸引、除去する圧力媒体吸引手段を有することを特徴
とする乾式静水圧加圧成形装置が提供される。上記の乾
式静水圧加圧成形装置は、成形用ゴム型内に圧縮空気を
供給する圧縮空気供給手段を備えることが好ましい。Further, according to the present invention, a rubber mold for molding,
With a pressure vessel containing it, after molding powder is filled into the molding space in the molding rubber mold, molding is performed by applying hydrostatic pressure with a pressure medium from the outer peripheral side of the molding rubber mold, Subsequently, a dry isostatic pressing apparatus for restoring the molding rubber mold and removing the molded body by removing the pressure medium from the outer peripheral side of the molding rubber mold, wherein a pressure medium inlet provided in a pressure vessel and / or Or, force the pressure medium from the pressure medium outlet.
Characterized by having a pressure medium suction means for sucking and removing pressure
Dry hydrostatic pressing apparatus is provided to. It is preferable that the above-mentioned dry isostatic pressing apparatus includes a compressed air supply means for supplying compressed air into a molding rubber mold.
【００１１】 さらに、本発明によれば、前記の乾式静
水圧加圧成形装置を用いて成形を行う乾式静水圧加圧成
形方法が提供される。上記の乾式静水圧加圧成形方法に
おいては、圧力媒体によって成形用ゴム型にかかる圧力
が５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の範囲
にある時に、圧力媒体の吸引除去を行うことが好まし
い。又、圧力媒体によって成形用ゴム型にかかる圧力が
５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の範囲に
ある時に、圧縮空気の成形用ゴム型内への供給を行こと
が好ましい。Further, according to the present invention, there is provided a dry isostatic pressing method for forming using the dry isostatic pressing apparatus. In the dry hydrostatic pressing method described above, the pressure applied to the molding rubber mold by a pressure medium 5 kgf / cm 2 or more, when it is in the range of 40 kgf / cm 2 or less, it is preferable to perform the suction removal of the pressure medium . Also, the pressure applied to the molding rubber mold by a pressure medium 5 kgf / cm 2 or more, when it is in the range of 40 kgf / cm 2 or less, the supply to the molding rubber mold of the compressed air line is preferred.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】 本発明のＣＩＰ成形装置は、成
形用ゴム型内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を
備える。圧媒を流出させることによる成形用ゴム型の復
元に際して、圧縮空気を成形用ゴム型内に導入すること
により、成形用ゴム型の復元と圧媒の流出を促進するこ
とができ、成形用ゴム型の復元に要する時間を短縮する
ことができる。又、従来の圧媒の自然流出による復元で
は、成形用ゴム型の復元が完了したか否かの判断が困難
であるが、本発明においては、成形用ゴム型が復元を通
り越して若干膨らむ程度まで圧縮空気を導入してから圧
縮空気を除去すれば、このような判断が不要になるとい
う利点もある。圧縮空気供給手段としては、例えば、コ
ンプレッサー等が用いられる。圧縮空気の圧力は成形用
ゴム型の弾性強度（弾性特性）にもよるが、４ｋｇｆ／
ｃｍ2以上であることが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The CIP molding apparatus of the present invention includes a compressed air supply means for supplying compressed air into a molding rubber mold. When restoring the molding rubber mold by letting out the pressurized medium, the compressed air is introduced into the molding rubber mold, thereby facilitating the restoration of the molding rubber mold and the outflow of the pressurized medium. The time required for restoring the mold can be reduced. Further, in the conventional restoration by the spontaneous outflow of the pressure medium, it is difficult to determine whether or not the restoration of the molding rubber mold is completed, but in the present invention, the molding rubber mold slightly expands beyond the restoration. If the compressed air is removed after the compressed air is introduced up to that point, there is an advantage that such determination is not required. As the compressed air supply means, for example, a compressor or the like is used. The pressure of the compressed air depends on the elastic strength (elastic property) of the rubber mold for molding, but is 4 kgf /
cm 2 or more.
【００１３】[0013]
【００１４】 本発明のＣＩＰ成形装置は、成形空間内
に圧縮空気を供給する通気口を有する。通気口は、圧力
容器にトップパンチを嵌合的に装着すべく設けた孔部の
内壁に開口部を有し、その開口部より斜め上方に圧力容
器を貫通して成るものである。The CIP molding apparatus of the present invention has a vent for supplying compressed air into the molding space . Vent has an opening in the inner wall of the so formed hole portion to matingly attach the top punch into the pressure vessel, those made through the pressure vessel obliquely upward from the opening.
【００１５】 このような構成とした場合、圧縮空気の
供給は、トップパンチを上方に移動させて通気口と成形
空間を連通させた状態で行われる。又、成形は、トップ
パンチを下方に移動し、通気口と成形空間との連通を遮
断した状態で行われる。従って、圧縮空気供給の際に、
トップパンチを外したり、空気導入管を挿入するという
手間が省け、成形サイクルを短縮することができる。
又、トップパンチを装着したまま減圧ができるため、成
形空間内への不純物の混入を防ぐことができるという利
点もある。In the case of such a configuration, the supply of the compressed air is performed in a state where the top punch is moved upward to make the ventilation port communicate with the molding space. The molding is performed in a state where the top punch is moved downward and the communication between the ventilation port and the molding space is cut off. Therefore, when supplying compressed air,
The work of removing the top punch and inserting the air introduction pipe can be omitted, and the molding cycle can be shortened.
In addition, since the pressure can be reduced while the top punch is mounted, there is an advantage that impurities can be prevented from entering the molding space.
【００１６】 又、上記のＣＩＰ成形装置は、トップパ
ンチの外周面にシール部材を有することが好ましい。シ
ール部材を設けることにより、圧力容器に設けた孔部の
内周面とトップパンチの外周面とを気密に保持できるた
め、圧縮空気による圧力を効果的に働かせることがで
き、成形用ゴム型の復元に要する時間をさらに短縮する
ことができる。シール部材は、通気口と成形空間とを連
通させた状態において、これらの開口部より上方に位置
するように設けることが必要である。又、シール部材
は、全周に渡って設けることが好ましい。なお、シール
部材としては、硬質樹脂製のシールリング等が好適に用
いられる。Further, the CIP molding apparatus preferably has a seal member on the outer peripheral surface of the top punch. By providing the seal member, the inner peripheral surface of the hole provided in the pressure vessel and the outer peripheral surface of the top punch can be kept airtight, so that the pressure by compressed air can be effectively exerted, and the rubber mold for molding can be used. The time required for restoration can be further reduced. The seal member needs to be provided so as to be located above these openings in a state where the ventilation port and the molding space are communicated with each other. Further, it is preferable that the sealing member is provided over the entire circumference. In addition, as a sealing member, a sealing ring made of hard resin or the like is preferably used.
【００１７】 図２に上記の通気口及びシール部材を設
けたＣＩＰ成形装置の一例を示す。図２のＣＩＰ成形装
置１４において、圧力容器２の内部には、円筒状の成形
用ゴム型４が配設され、成形用ゴム型４の上部及び下部
には、それぞれトップパンチ１１及びボトムパンチ９が
配設されている。成形空間８は、成形用ゴム型４の内周
面、トップパンチ１１の下端面、及びボトムパンチ９の
上面により形成される。成形用ゴム型４の外周面には、
成形用ゴム型４を包囲するように圧媒シールゴム５が配
設されている。FIG. 2 shows an example of a CIP molding apparatus provided with the above-mentioned ventilation port and seal member. In the CIP molding apparatus 14 shown in FIG. 2, a cylindrical rubber mold 4 is disposed inside the pressure vessel 2, and a top punch 11 and a bottom punch 9 are provided on the upper and lower parts of the rubber mold 4, respectively. Are arranged. The molding space 8 is formed by the inner peripheral surface of the molding rubber mold 4, the lower end surface of the top punch 11, and the upper surface of the bottom punch 9. On the outer peripheral surface of the molding rubber mold 4,
A pressure-medium sealing rubber 5 is provided so as to surround the molding rubber mold 4.
【００１８】 圧力容器２は本体２ａと蓋部２ｂから成
り、トップパンチ１１は、蓋部２ｂに設けた孔部１３内
に嵌合的に取り付けられている。蓋部２ｂは通気口１６
を有するが、これは蓋部２ｂの上端面２４及び孔部内壁
に開口部２６、１８を有する。又、トップパンチ１１の
外周面には、シールリング１９が全周に渡って設けられ
ている。The pressure vessel 2 includes a main body 2a and a lid 2b, and the top punch 11 is fitted in a hole 13 provided in the lid 2b. The lid 2b is provided with a vent 16
This has openings 26 and 18 in the upper end surface 24 of the lid 2b and the inner wall of the hole. On the outer peripheral surface of the top punch 11, a seal ring 19 is provided over the entire circumference.
【００１９】 通気口１６はコンプレッサー等の圧縮空
気供給手段２２に高圧弁４４を介して接続されている。The vent 16 is connected to a compressed air supply means 22 such as a compressor via a high pressure valve 44.
【００２０】 一方、本発明の他のＣＩＰ成形装置は、
成形用ゴム型の復元を促進するために、ＣＩＰ成形装置
に、圧力媒体を成形用ゴム型の外周側から強制的に除去
する圧力媒体吸引手段を設けられている。圧力媒体の吸
引は、圧力容器に設けた圧媒入口及び／又は圧媒出口を
介して行われる。圧力媒体吸引手段としては、例えば、
真空ポンプ、イジェクター等が用いられる。On the other hand, another CIP molding apparatus of the present invention
In order to promote the restoration of the molding rubber mold, the CIP molding apparatus is provided with a pressure medium suction means for forcibly removing the pressure medium from the outer peripheral side of the molding rubber mold. The suction of the pressure medium is performed via a pressure medium inlet and / or a pressure medium outlet provided in the pressure vessel. As the pressure medium suction means, for example,
A vacuum pump, an ejector or the like is used.
【００２１】 図３に上記の圧力媒体吸引手段を設けた
ＣＩＰ成形装置の一例を示す。図３のＣＩＰ成形装置１
４において、圧媒タンク３２は、高圧ポンプ３３、増圧
機３４、及び第１高圧弁３５を介して圧媒入口３１に接
続されるとともに、第３高圧弁３６を介して圧媒出口３
０に接続され、閉ループを形成している。又、第３高圧
弁３６を介するラインと並列に、イジェクター３９及び
第２高圧弁４０を有するラインが設けられている。FIG. 3 shows an example of a CIP molding apparatus provided with the above-described pressure medium suction means. CIP molding apparatus 1 of FIG.
4, the pressure medium tank 32 is connected to the pressure medium inlet 31 via a high pressure pump 33, a pressure intensifier 34, and a first high pressure valve 35, and is connected to a pressure medium outlet 3 via a third high pressure valve 36.
0 to form a closed loop. Further, a line having an ejector 39 and a second high-pressure valve 40 is provided in parallel with the line via the third high-pressure valve 36.
【００２２】 さらに、上記の圧力媒体吸引手段を、前
記の圧縮空気供給手段と併用すれば、成形用ゴム型の復
元に要する時間をさらに短縮することができ効果的であ
る。Further, when the above-mentioned pressure medium suction means is used in combination with the above-mentioned compressed air supply means, the time required for restoring the rubber mold for molding can be further reduced, which is effective.
【００２３】 図４及び図５に、圧力媒体吸引手段と圧
縮空気供給手段とを併用したＣＩＰ成形装置の例を示
す。FIGS. 4 and 5 show an example of a CIP molding apparatus using both a pressure medium suction unit and a compressed air supply unit.
【００２４】 図４に示すＣＩＰ成形装置１４は、図１
の従来のＣＩＰ成形装置と図３のＣＩＰ成形装置とを組
み合わせた構成を有する。又、図５に示すＣＩＰ成形装
置１４は、図２のＣＩＰ成形装置と図３のＣＩＰ成形装
置とを組み合わせた構成を有する。The CIP molding apparatus 14 shown in FIG.
3 is combined with the conventional CIP molding apparatus of FIG. 5 has a configuration in which the CIP molding device of FIG. 2 and the CIP molding device of FIG. 3 are combined.
【００２５】 成形用ゴム型内への圧縮空気の供給、成
形用ゴム型の外周側からの圧力媒体の吸引除去は、圧力
媒体の自然流出により成形用ゴム型にかかる圧力が低下
し、５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の範
囲にある時に行うことが好ましい。さもなければ、成形
用ゴム型の成形体からの脱離が急激に起こり、応力開放
により成形体にクラックが発生する恐れがあるからであ
る。The supply of compressed air into the rubber mold for molding and the suction and removal of the pressure medium from the outer peripheral side of the rubber mold for molding reduce the pressure applied to the rubber mold for molding due to the spontaneous flow of the pressure medium. It is preferably performed when the pressure is in the range of not less than cm 2 and not more than 40 kgf / cm 2 . Otherwise, detachment of the rubber mold for molding from the molded body may occur rapidly, and cracks may occur in the molded body due to release of stress.
【００２６】[0026]
【実施例】 以下、本発明を図示の実施例を用いてさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限られ
るものではない。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments.
【００２７】 上記のＣＩＰ成形装置を用いて、外径４
７．０ｍｍ、内径４２．７ｍｍ、高さ４３５ｍｍの有底
円筒成形体を作製した。この成形体は、ナトリウム−硫
黄電池用のβ−アルミナ管として用いられるものであ
る。Using the above-described CIP molding apparatus, the outer diameter 4
A bottomed cylindrical molded body having a size of 7.0 mm, an inner diameter of 42.7 mm, and a height of 435 mm was produced. This molded article is used as a β-alumina tube for a sodium-sulfur battery.
【００２８】 図６に成形に用いたＣＩＰ成形装置の構
成を示す。ＣＩＰ成形装置１４において、圧力容器２の
内部には、円筒状の成形用ゴム型４及び円柱状のマンド
レル３が配設され、成形用ゴム型４の上部及び下部に
は、それぞれトップパンチ１１及びボトムパンチ９が配
設されている。トップパンチ１１にはトップゴム栓１０
が取り付けられている。成形空間８は、成形用ゴム型４
の内周面、マンドレル３の周面、トップゴム栓１０の下
端面、及びボトムパンチ９の上面により形成される。成
形用ゴム型４の外周面には、成形用ゴム型４を包囲する
ように圧媒シールゴム５が配設されている。なお、成形
用ゴム型４及びトップゴム栓１０はウレタンゴムから成
り、その硬度はＨｓ（Ａ）で７０°である。FIG. 6 shows a configuration of a CIP molding apparatus used for molding. In the CIP molding device 14, a cylindrical rubber mold 4 and a cylindrical mandrel 3 are provided inside the pressure vessel 2, and a top punch 11 and a top punch 11 are provided on the upper and lower parts of the rubber mold 4, respectively. A bottom punch 9 is provided. The top punch 11 has a top rubber stopper 10
Is attached. The molding space 8 is a rubber mold 4 for molding.
, The peripheral surface of the mandrel 3, the lower end surface of the top rubber plug 10, and the upper surface of the bottom punch 9. On the outer peripheral surface of the molding rubber mold 4, a pressure-medium sealing rubber 5 is arranged so as to surround the molding rubber mold 4. The molding rubber mold 4 and the top rubber stopper 10 are made of urethane rubber, and have a hardness of 70 ° Hs (A).
【００２９】 圧力容器２は本体２ａと蓋部２ｂとから
成り、トップパンチ１１は、蓋部２ｂに設けた孔部１３
内に嵌合的に取り付けられている。蓋部２ｂは通気口１
６を有し、これは蓋部２ｂの上端面２４及び孔部１３内
壁に開口部１８、２６を有する。トップパンチ１１の外
周面には、円周方向にシールリング１９が設けられてい
る。通気口１６は、高圧弁４４及びエアードライヤー４
２を介してコンプレッサー４３に接続されている。The pressure vessel 2 includes a main body 2a and a lid 2b, and the top punch 11 has a hole 13 provided in the lid 2b.
It is fitted inside. The lid 2b is provided with the vent 1
6, which has openings 18, 26 in the upper end surface 24 of the lid 2b and the inner wall of the hole 13. A seal ring 19 is provided on the outer peripheral surface of the top punch 11 in a circumferential direction. The vent 16 is provided with the high-pressure valve 44 and the air dryer 4.
2 is connected to the compressor 43.
【００３０】 圧媒タンク３２は、高圧ポンプ３３、増
圧機３４、及び第１高圧弁３５を介して圧媒入口３１に
接続されるとともに、第４高圧弁３６を介して圧媒出口
３０に接続され、閉ループを形成している。又、第４高
圧弁３６を介するラインと並列に、減圧制御装置３７及
び第３高圧弁３８を有するライン、並びにイジェクター
３９及び第２高圧弁４０を有するラインが設けられてい
る。The pressure medium tank 32 is connected to the pressure medium inlet 31 via a high pressure pump 33, a pressure intensifier 34, and a first high pressure valve 35, and is connected to the pressure medium outlet 30 via a fourth high pressure valve 36. And form a closed loop. In addition, a line having a pressure reduction control device 37 and a third high-pressure valve 38 and a line having an ejector 39 and a second high-pressure valve 40 are provided in parallel with the line via the fourth high-pressure valve 36.
【００３１】 成形は以下のように行った。まず、成形
空間８への成形用粉末の充填を行った。トップパンチ１
１を外した状態で、マンドレル３を装着したボトムパン
チ９を圧力容器２の下部に取り付けた。粉末計量供給装
置（図示せず。）を孔部１３の上方に設置し、予め計量
した４２０ｇの粉末を孔部１３を介して成形空間８に充
填した。The molding was performed as follows. First, the molding space 8 was filled with molding powder. Top punch 1
With the 1 removed, the bottom punch 9 equipped with the mandrel 3 was attached to the lower part of the pressure vessel 2. A powder metering device (not shown) was installed above the hole 13, and 420 g of powder measured in advance was filled into the molding space 8 through the hole 13.
【００３２】 次に加圧を行った。トップパンチ１１を
孔部１３に装着し、圧力容器２をプレスフレーム（図示
せず。）内に収納した後、圧媒出口３０を第２〜第４高
圧弁４０、３８、３６で閉じた状態で、高圧ポンプ３３
及び増圧機３４を用いて圧媒入口３１より圧力媒体を注
入した。常圧から２０００ｋｇｆ／ｃｍ2まで昇圧し、
２０００ｋｇｆ／ｃｍ2で３秒間保持した。なお、プレ
スフレームは、トップパンチ１１及びボトムパンチ９
が、成形圧により圧力容器２から突出するのを防ぐため
に用いられる。Next, pressure was applied. After the top punch 11 is mounted in the hole 13 and the pressure vessel 2 is stored in a press frame (not shown), the pressure medium outlet 30 is closed by the second to fourth high pressure valves 40, 38, and 36. And the high pressure pump 33
The pressure medium was injected from the pressure medium inlet 31 using the pressure intensifier 34. Boosted from atmospheric pressure to 2000kgf / cm 2,
It was held at 2000 kgf / cm 2 for 3 seconds. The press frame is composed of the top punch 11 and the bottom punch 9
Is used to prevent the pressure vessel 2 from projecting due to the molding pressure.
【００３３】 次に減圧により成形用ゴム型４の復元を
開始した。まず、圧媒入口３１を第１高圧弁３５で閉じ
るとともに第４高圧弁３６を開放し、圧媒の自然流出に
より、２０００ｋｇｆ／ｃｍ2から２００ｋｇｆ／ｃｍ2
まで減圧した。次に、第４高圧弁３６を閉じるとともに
第３高圧弁３８を開き、減圧制御装置３７を用いて２０
０ｋｇｆ／ｃｍ2から２０ｋｇｆ／ｃｍ2まで減圧した。
なお、減圧制御装置３７は、減圧速度を制御するために
用いられ、３５０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の圧力で作用す
る。次に、第３高圧弁３８を閉じるとともに第２高圧弁
４０を開き、イジェクター３９により圧力媒体の吸引を
開始した。加圧レベルが０ｋｇｆ／ｃｍ2になった時点
で圧力容器２をプレスフレームから取り出し、シールリ
ング１９が通気口１６の上方に位置するようにトップパ
ンチ１１を移動させ、通気口１６より成形空間８内に圧
縮空気を導入した。Next, restoration of the molding rubber mold 4 was started by reducing the pressure. First, the pressure medium inlet 31 is closed by the first high-pressure valve 35 and the fourth high-pressure valve 36 is opened, and the pressure medium spontaneously flows out, thereby causing the pressure medium to reach from 2000 kgf / cm 2 to 200 kgf / cm 2.
The pressure was reduced to Next, the fourth high-pressure valve 36 is closed and the third high-pressure valve 38 is opened.
The pressure was reduced from 0 kgf / cm 2 to 20 kgf / cm 2 .
The decompression controller 37 is used to control the decompression speed, and operates at a pressure of 350 kgf / cm 2 or less. Next, the third high-pressure valve 38 was closed and the second high-pressure valve 40 was opened, and suction of the pressure medium by the ejector 39 was started. When the pressure level reaches 0 kgf / cm 2 , the pressure vessel 2 is taken out of the press frame, the top punch 11 is moved so that the seal ring 19 is located above the vent 16, and the molding space 8 is moved from the vent 16. Compressed air was introduced inside.
【００３４】 最後に、成形体の取り出しを行った。成
形体の取り出しは、圧縮空気の導入開始５秒後に、トッ
プパンチ１１を外した上でボトムパンチ９を下方に移動
させることにより行った。その後、圧縮空気の導入を停
止した。なお、圧力媒体の吸引は、次のサイクルの粉末
充填後、トップパンチ１１が圧力容器２に装着されるま
で継続した。Finally, the molded body was taken out. The molded body was taken out by moving the bottom punch 9 downward after removing the top punch 11 5 seconds after the start of the introduction of the compressed air. Thereafter, the introduction of the compressed air was stopped. The suction of the pressure medium was continued until the top punch 11 was mounted on the pressure vessel 2 after the powder was filled in the next cycle.
【００３５】 上記のＣＩＰ成形装置を用いて成形を行
うことにより、従来に比べ、成形サイクル全体に要する
時間を約１５秒短縮することができた。即ち、従来は成
形用ゴム型の復元に長時間を要したため、成形体取り出
し後すぐには次の成形サイクルに移れず、約１５秒の待
機時間を設けていたが、上記のＣＩＰ成形装置を用いた
場合は待機時間を設ける必要が無くなり１５秒の短縮が
可能となった。なお、復元が完了したか否かは、成形に
必要な所定重量の成形用粉末を充填してトップパンチを
閉じた際に、成形空間内の成形用粉末の上端が圧力容器
をプレスフレームに収容することができる範囲にあるか
否かで判断した。即ち、復元が不十分の場合は成形空間
の容積が小さくなるため、成形用粉末の上端が上昇して
トップパンチが十分に閉じず、プレスフレームに収容す
ることができなくなる。By performing molding using the above-described CIP molding apparatus, it was possible to reduce the time required for the entire molding cycle by about 15 seconds as compared with the related art. That is, conventionally, it took a long time to restore the rubber mold for molding, so that it was not possible to proceed to the next molding cycle immediately after removing the molded body, and a waiting time of about 15 seconds was provided. When used, there is no need to provide a standby time, and the time can be reduced by 15 seconds. Whether the restoration is completed or not is determined by filling the molding container with a predetermined weight required for molding and closing the top punch, the upper end of the molding powder in the molding space accommodates the pressure vessel in the press frame. Judgment was made based on whether it was within the range that could be performed. That is, when the restoration is insufficient, the volume of the molding space becomes small, so that the upper end of the molding powder rises and the top punch does not close sufficiently, so that it cannot be accommodated in the press frame.
【００３６】[0036]
【発明の効果】 本発明において、ＣＩＰ成形装置は圧
縮空気供給手段又は圧力媒体吸引手段を有するため、減
圧時における成形用ゴム型の復元を短時間で行うことが
でき、成形効率の向上を図ることができる。又、これら
を併用することにより、成形用ゴム型の復元時間をより
短縮することができる。According to the present invention, since the CIP molding apparatus has the compressed air supply means or the pressure medium suction means, the rubber mold for molding can be restored in a short time when the pressure is reduced, and the molding efficiency is improved. be able to. Also, by using these together, the restoring time of the rubber mold for molding can be further shortened.
【００３７】 圧縮空気供給手段を設けた場合には、さ
らに、圧力容器を貫通して成り、トップパンチを嵌合的
に装着すべく圧力容器に設けた孔部の内壁に開口部を有
する通気口を設けることにより、圧縮空気供給の際に、
トップパンチを外したり、空気導入管を挿入するという
手間が省け、成形サイクルをさらに短縮することができ
る。又、上記孔部の内周面とトップパンチの外周面との
隙間を閉塞するシール部材をトップパンチの外周面に設
けることにより、圧力容器に設けた孔部の内周面とトッ
プパンチの外周面とを気密に保持できるため、圧縮空気
による圧力を効果的に働かせることができ、成形用ゴム
型の復元に要する時間をさらに短縮することができる。In the case where the compressed air supply means is provided, a ventilation port which further penetrates the pressure vessel and has an opening in an inner wall of a hole provided in the pressure vessel for fittingly mounting a top punch. By providing, when supplying compressed air,
The work of removing the top punch and inserting the air introduction tube can be omitted, and the molding cycle can be further shortened. Further, by providing a seal member for closing the gap between the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the top punch on the outer peripheral surface of the top punch, the inner peripheral surface of the hole provided in the pressure vessel and the outer periphery of the top punch are provided. Since the surface can be kept airtight, the pressure of the compressed air can be effectively applied, and the time required for restoring the rubber mold for molding can be further reduced.
【図１】 従来のＣＩＰ成形装置を示す断面説明図であ
る。1 is a sectional view showing a conventional CIP molding equipment.
【図２】 本発明のＣＩＰ成形装置の一例を示す断面説
明図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing an example of the CIP molding apparatus of the present invention.
【図３】 本発明のＣＩＰ成形装置の他の例を示す断面
説明図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing another example of the CIP molding apparatus of the present invention.
【図４】 本発明のＣＩＰ成形装置のさらに他の例を示
す断面説明図である。FIG. 4 is an explanatory sectional view showing still another example of the CIP molding apparatus of the present invention.
【図５】 本発明のＣＩＰ成形装置のさらに他の例を示
す断面説明図である。FIG. 5 is an explanatory sectional view showing still another example of the CIP molding apparatus of the present invention.
【図６】 本発明のＣＩＰ成形装置のさらに他の例を示
す断面説明図である。FIG. 6 is an explanatory sectional view showing still another example of the CIP molding apparatus of the present invention.
【図７】 従来のＣＩＰ成形方法の粉末充填工程を示す
断面説明図である。FIG. 7 is an explanatory sectional view showing a powder filling step of a conventional CIP molding method.
【図８】 従来のＣＩＰ成形方法の加圧工程を示す断面
説明図である。FIG. 8 is an explanatory sectional view showing a pressing step of a conventional CIP molding method.
【図９】 従来のＣＩＰ成形方法の減圧工程を示す断面
説明図である。FIG. 9 is an explanatory sectional view showing a pressure reducing step of a conventional CIP molding method.
【図１０】 従来のＣＩＰ成形方法の成形体取り出し工
程を示す断面説明図である。FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view showing a step of taking out a compact in a conventional CIP molding method.
１・・・給粉ノズル、２・・・圧力容器、３・・・マンドレル、
４・・・成形用ゴム型、５・・・圧媒シールゴム、６・・・圧媒
出入口、７・・・シールゴムホルダー、８・・・成形空間、９
・・・ボトムパンチ、１０・・・トップゴム栓、１１・・・トッ
プパンチ、１２・・・成形体、１３・・・圧力容器蓋部の孔
部、１４・・・ＣＩＰ成形装置、１６・・・通気口、１８・・・
通気口の開口部、１９・・・シールリング、２２・・・圧縮空
気供給手段、２３・・・吸引手段、２４・・・蓋部の上端面、
２６・・・通気口の開口部、２９・・・粉末計量供給装置、３
０・・・圧媒出口、３１・・・圧媒入口、３２・・・圧媒タン
ク、３３・・・高圧ポンプ、３４・・・増圧機、３５・・・第１
高圧弁、３６・・・第４高圧弁、３７・・・減圧制御装置、３
８・・・第３高圧弁、３９・・・イジェクター、４０・・・第２
高圧弁、４２・・・エアードライヤー、４３・・・コンプレッ
サー、４４・・・高圧弁、４５・・・圧縮空気導入管、４６・・
・蓋、４７・・・圧力ゲージ。1 ... powder feeding nozzle, 2 ... pressure vessel, 3 ... mandrel,
4 ... molding rubber mold, 5 ... pressure medium sealing rubber, 6 ... pressure medium inlet / outlet, 7 ... seal rubber holder, 8 ... molding space, 9
... Bottom punch, 10 ... Top rubber stopper, 11 ... Top punch, 12 ... Molded body, 13 ... Hole portion of pressure vessel lid, 14 ... CIP molding device, 16. .... Vents, 18 ...
Opening of ventilation port, 19: seal ring, 22: compressed air supply means, 23: suction means, 24: upper end face of lid,
26 ... opening of vent, 29 ... powder metering device, 3
0 ... pressure medium outlet, 31 ... pressure medium inlet, 32 ... pressure medium tank, 33 ... high pressure pump, 34 ... pressure intensifier, 35 ... first
High pressure valve, 36: fourth high pressure valve, 37: pressure reducing control device, 3
8 ... third high pressure valve, 39 ... ejector, 40 ... second
High pressure valve, 42 ... Air dryer, 43 ... Compressor, 44 ... High pressure valve, 45 ... Compressed air introduction pipe, 46 ...
-Lid, 47 ... pressure gauge.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−277798（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−80983（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−103596（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−37459（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 11/00 B22F 3/04 B28B 3/00 102 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-277798 (JP, A) JP-A 49-80983 (JP, U) JP-A 60-103596 (JP, U) JP-A 49-37459 (JP, U.S.A.) , B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B30B 11/00 B22F 3/04 B28B 3/00 102
Claims (7)
を充填した後、当該成形用ゴム型の外周側から圧力媒体
により静水圧加圧を施すことにより成形を行い、続いて
当該成形用ゴム型の外周側から圧力媒体を除去すること
により当該成形用ゴム型を復元して成形体を取り出す乾
式静水圧加圧成形装置であって、当該成形用ゴム型を収容する圧力容器と、 当該圧力容器の上部に設けた孔部内に嵌合的に装着され
たトップパンチと、 当該成形用ゴム型内に圧縮空気を導入するための通気口
と、 当該成形用ゴム型内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給
手段とを備え、 当該通気口は、当該圧力容器の当該孔部内壁に開口部を
有するとともに、当該開口部より斜め上方に当該圧力容
器を貫通し、 当該トップパンチは、当該孔部の内周面と当該トップパ
ンチの外周面との隙間を閉塞するシール部材を有し、 当該シール部材が当該通気口の上方に位置するように当
該トップパンチを移動させることにより、当該孔部が当
該トップパンチによって閉塞された状態で、当該成形空
間が当該通気口を介して当該圧縮空気供給手段と連通
し、 当該シール部材が当該通気口の下方に位置するように当
該トップパンチを移動させることにより、当該通気口と
当該成形空間との連通が遮断される ことを特徴とする乾
式静水圧加圧成形装置。1. A molding space in a molding rubber mold is filled with molding powder and then molded by applying hydrostatic pressure with a pressure medium from an outer peripheral side of the molding rubber mold. A dry isostatic pressing apparatus for restoring the rubber mold for molding by removing the pressure medium from the outer peripheral side of the rubber mold for taking out a molded body, and a pressure vessel containing the rubber mold for molding, It is fitted and fitted in a hole provided in the upper part of the pressure vessel.
Top punch and a vent for introducing compressed air into the molding rubber mold
When, and a compressed air supply means for supplying compressed air to the inner molding rubber mold, said vent, the opening to the bore inner wall of the pressure vessel
And the pressure vessel obliquely above the opening.
The top punch penetrates the inner peripheral surface of the hole and the top punch.
A seal member for closing a gap with the outer peripheral surface of the punch, so that the seal member is positioned above the ventilation hole.
By moving the top punch, the hole is
With the top punch closed, the molding cavity is closed.
The space communicates with the compressed air supply means via the vent.
And those as the sealing member is positioned below the said vent
By moving the top punch,
A dry isostatic pressing apparatus, wherein communication with the molding space is interrupted .
は圧媒出口から、強制的に圧力媒体を吸引、除去する圧
力媒体吸引手段を有する請求項１に記載の乾式静水圧加
圧成形装置。2. The dry method according to claim 1 , further comprising a pressure medium suction means for forcibly sucking and removing the pressure medium from a pressure medium inlet and / or a pressure medium outlet provided in the pressure vessel. Isostatic pressing equipment.
後、当該成形用ゴム型の外周側から圧力媒体により静水
圧加圧を施すことにより成形を行い、続いて当該成形用
ゴム型の外周側から圧力媒体を除去することにより当該
成形用ゴム型を復元して成形体を取り出す乾式静水圧加
圧成形装置であって、 当該圧力容器に設けた圧媒入口及び／又は圧媒出口か
ら、強制的に圧力媒体を 吸引、除去する圧力媒体吸引手
段を有することを特徴とする乾式静水圧加圧成形装置。3. A rubber mold for molding, and a pressure vessel for accommodating the rubber mold, and after filling molding powder into a molding space in the rubber mold for molding, a pressure medium is provided from an outer peripheral side of the rubber mold for molding. Dry hydrostatic pressure molding is performed by applying hydrostatic pressure to remove the pressurized medium from the outer peripheral side of the rubber mold for molding, thereby restoring the rubber mold for molding and taking out the molded body. A dry isostatic pressing apparatus , comprising a pressure medium suction means for forcibly sucking and removing a pressure medium from a pressure medium inlet and / or a pressure medium outlet provided in the pressure vessel. .
る圧縮空気供給手段を備えた請求項３に記載の乾式静水
圧加圧成形装置。4. The dry isostatic pressing apparatus according to claim 3 , further comprising compressed air supply means for supplying compressed air into the molding rubber mold.
の乾式静水圧加圧成形装置を用いて成形を行うことを特
徴とする乾式静水圧加圧成形方法。5. A method according to claim 1 or a dry hydrostatic pressing method and performing molding using a dry hydrostatic pressing apparatus according to claim 4.
圧力が５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の
範囲にある時に、圧力媒体の吸引除去を行う請求項５に
記載の乾式静水圧加圧成形方法。Wherein the pressure applied to the molding rubber mold by a pressure medium 5 kgf / cm 2 or more, when it is in the range of 40 kgf / cm 2 or less, the dry isostatic according to claim 5 for sucking and removing the pressure medium Press forming method.
圧力が５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、４０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の
範囲にある時に、圧縮空気の成形用ゴム型内への供給を
行う請求項５又６に記載の乾式静水圧加圧成形方法。7. A pressure applied to the molding rubber mold by a pressure medium 5 kgf / cm 2 or more, when in 40 kgf / cm 2 or less in the range, according to claim 5 also performs the supply of the molding rubber mold of the compressed air 7. The method of dry isostatic pressing according to 6 .
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