JP3552145B2

JP3552145B2 - Compacting method

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Publication number: JP3552145B2
Application number: JP36827297A
Authority: JP
Inventors: 毅大場
Original assignee: Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JPH11192597A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ材やナット等の孔を有する部材、あるいは特有の孔、凹部、溝等を有する部材を、圧粉体から焼結体として得るにあたり、それら孔、凹部、溝等の空所が、圧粉体の成形時に圧縮方向と交差する方向とされる場合の圧粉体の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、円筒状のパイプを、圧粉体から焼結体として得る場合、従来では、パイプの孔を形成し得る円柱状のコアロッド（中子）が上下方向に沿って挿入された成形型内のキャビティに粉末を充填し、この粉末を、上下のパンチによりパイプの軸方向に圧縮成形して圧粉体を得た後、この圧粉体を焼結していた。すなわち、上下のパンチによる圧縮方向はパイプの孔と平行であった。ところが、このような圧粉体の成形方法にあっては、成形型内への粉末の充填密度が不安定になったり、粉末の充填深さを深くとれず、部材の長さに制限が生じたりするなど、粉末の充填性に問題があった。また、粉末の圧縮密度がもっとも低くなる部分（上下のパンチ間の中央部分、いわゆるニュートラルゾーン）が明確に生じ、品質の低下を招くおそれがあった。さらに、圧粉体を成形型から抜き出し難く、かつ抜き出した圧粉体を取り扱い難いといった欠点を有していた。これら諸問題は、圧縮方向の長さが長ければ長いほど顕著であった。
【０００３】
そこで、これら諸問題を解決するために、上記のようなパイプを成形する場合であれば、粉末の圧縮方向を、パイプの径方向とする、すなわちパイプの孔に直交する方向とする方法が種々提案されている。例えば、本出願人は、特開平４−３２７３９８号公報に、成形型に形成した横孔にコアロッドを挿入してキャビティ内に貫通させ、キャビティ内に充填した粉末を上下のパンチで圧縮して圧粉体を得る方法を提案している。このような方法によれば、粉末の充填深さが浅いことから、粉末の充填性が向上するとともに、ニュートラルゾーンの発生部分が極力小さくなり、さらに、圧粉体を成形型から抜き出しやすく、かつ取り扱いやすくなる。また、孔の内面にねじやギヤを形成する場合、その部分の圧縮密度が十分に確保されるといった利点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報の圧粉体の成形方法によれば、粉末の圧縮時に、コアロッドはキャビティを横断してその両端部が成形型の横孔に挿入された状態となる。このため、コアロッドには撓みを生じさせる負荷がかかり、この負荷が大きくなることにより、コアロッドが変形したり、場合によっては折損したりする不具合が想定された。同公報には、このような不具合を回避するために、コアロッドを粉末のニュートラルゾーンの位置に配する旨の記載はあるものの、実際にはその制御が困難であり、よって実用化が困難であった。さらに言えば、上記パイプや上記公報に例示されるナットを成形する場合には、孔を形成するコアロッドを圧縮方向に直交させてニュートラルゾーンに配することができるが、孔が圧縮方向に対して斜めに交差したり、孔の位置が圧縮方向の中央部分から外れていてコアロッドをニュートラルゾーンに配することができない場合には、中子に負荷がかかるため実現不可能である。
【０００５】
また、一般的に、成形型のキャビティ内の粉末は、振動充填等の手段によって充填密度の均一化が図られるものの、それでも均一性が不十分な場合があり、そのまま圧縮して得られた圧粉体は密度が不均一になって満足する品質を得ることができない。特に、肉厚の薄い部材の場合には粉末の充填密度を均一にすることが難しく、品質向上のための改善が望まれていた。
【０００６】
したがって本発明は、上記コアロッドのような中子に圧縮の負荷がかからず、そのための制御を容易もしくは不要として圧粉体を容易に成形することができ、しかも、密度の均一性が十分となって品質の向上が図られる圧粉体の成形方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧粉体の成形方法は、圧縮方向と交差する方向に延びる空所を有する圧粉体を成形する方法において、次の、「工程１」から「工程４」を具備することを特徴としている。
「工程１」組み合わせることにより成形すべき前記圧粉体の形状に相似する複数の予圧粉体を、ハンドリングが可能な密度に成形する。なお、ここでいう予圧粉体とは、粉末をハンドリングが可能な密度に圧縮したもの、もしくはこれよりも密度を低く設定し、最終的な圧粉体の焼結温度の約３０〜６５％程度の温度で仮焼結することによりハンドリングを可能としたものである。
「工程２」工程１で得た複数の前記予圧粉体を、前記圧粉体を成形し得る成形型のキャビティ内に、圧縮方向に移動可能に収容されて前記空所を形成する中子とともに、前記圧粉体の形状に相似するように組み合わせてセットする。
「工程３」前記キャビティ内にセットした複数の前記予圧粉体を、押し型で圧縮して相互に接合し、前記圧粉体を成形する。
「工程４」前記圧粉体を前記中子とともに前記成形型から抜き出し、この後、中子を圧粉体から抜き出す。
【０００８】
この方法によれば、従来のように、はじめから圧粉体を成形する成形型のキャビティ内に粉末を充填せず、まず、「工程１」において、所定の成形型により、組み合わせることにより成形すべき圧粉体の形状に相似する、すなわち成形すべき圧粉体が分割された形状の複数の予圧粉体を、ハンドリングが可能な密度に成形する。ここで言うハンドリングが可能な密度とは、手に持って取り扱うことができ、その際に損壊しない状態を可能とする密度を指す。そして、これら予圧粉体を、「工程２」において、圧粉体を成形し得る成形型のキャビティ内に、空所を形成する中子とともに圧粉体の形状に相似するように組み合わせてセットする。この後、予圧粉体を本圧縮する「工程３」により、予圧粉体の成形とともに隣接する予圧粉体どうしの接合を行わしめて圧粉体を成形し、「工程４」で圧粉体を中子とともに成形型から抜き出し、さらに中子を圧粉体から抜き出す。
【０００９】
ここで、予め成形しておく予圧粉体の密度は、上記のようにハンドリングが可能であることが前提であるが、これに加えて、「工程３」の圧縮時に、隣接する予圧粉体どうしが接合され得るような密度が求められる。予圧粉体どうしの接合は、密度が低ければ低いほど十分になされるものであるが、密度が低いと、今度はハンドリングが不可能となる。接合が可能な条件としては、密度比（同一組成の金属の真密度に対する成形体で得られた密度の比）が７６％未満の場合と知られており、７６％超の場合には、接合界面にクラックが生じる確率が高くなり好ましくない。したがって、予圧粉体の密度としては、密度比が７６％未満で、なおかつハンドリングが可能な範囲内で選択され、その範囲としては、６０〜７５％の密度比が実現される密度が好適である。例えば、粉末がＦｅ系の場合は４．７〜５．９ｇ／ｃｍ^３、Ａｌの場合は１．６〜２ｇ／ｃｍ^３、Ｃｕ系の場合は５．３〜６．６ｇ／ｃｍ^３が好適とされる。
【００１０】
また、予圧粉体の密度を低く設定しておき、その予圧粉体を圧縮成形した最終的な圧粉体を焼結する温度の約３０〜６５％程度の温度で脱ろうおよび仮焼結すると、予圧粉体の強度が高くなり、例えば予圧粉体を移送機械を用いて成形型に供給する際に好都合となる。仮焼結の温度が高い場合には強度が高まる反面、成形型で圧縮したときの接合が不十分となりやすい。例えば、鉄粉を主とする予圧粉体では、７５０℃程度を仮焼結の最高温度とするのが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、複数の予圧粉体を圧縮して接合させ最終的な圧粉体を成形するので、たとえ予圧粉体の状態で密度が不均一であっても、本圧縮の際にそれが是正されて密度の均一性が十分となり、品質の向上が図られる。予め予圧粉体を多量に作ってストックしておき、必要に応じて本圧縮して圧粉体を得るようにすれば、圧粉体を成形するたびに粉末の調整や充填を行う手間が省け、生産性の向上が図られる。
【００１２】
また、「工程２」において、成形型のキャビティ内に圧粉体の空所を形成するための中子をセットするが、そのセットの仕方は、キャビティ内に対し圧縮方向に移動可能に収容される状態とする。すなわち、この中子は、成形型とは係合せず縁が切れており、予圧粉体の圧縮時には成形型と関係なく圧縮方向に移動可能である。したがって、予圧粉体の圧縮時に、成形型が関わることによって変形を生じさせる負荷は中子にかからない。このため、圧縮時に中子が変形したり折損するといった不具合は起こらず、しかも、ニュートラルゾーンに中子を位置させることにそれほど厳密さを要求されず、よって成形を容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、好ましい態様として、上記「工程２」を行うにあたり、キャビティに対する中子のセット位置を一定に保持するジグを用いることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（１）第１の実施形態
図１は、本実施形態の成形方法で成形する圧粉体１を示している。この圧粉体１は、外径に比して軸方向が比較的長く、軸芯に全長にわたる孔（空所）１ａを有する円筒状のパイプである。圧粉体１は、焼結工程を経て焼結体とされる。図２は、圧粉体１の元となる予圧粉体２を示し、図３（ａ）〜（ｄ）は、成形装置により２つの予圧粉体２を圧縮して圧粉体１を成形する工程を示している。
【００１５】
まず、成形装置を、この成形装置の正断面を示す図３および側断面を示す図４を参照して説明する。これら図で符合１０はダイ（成形型）であり、このダイ１０は、外部ダイ１１と、外部ダイ１１に上下からそれぞれ摺動自在に、かつ互いに当接可能に挿入される上下の内部ダイ１２，１３とを備えている。上下の内部ダイ１２，１３は上下対称の同形状とされ、互いの対向面には、幅方向（図３で左右方向）両端部に当接面を残して長手方向（図３で紙面表裏方向）に延びる断面半円弧状の溝１４がそれぞれ形成されている。また、上下の内部ダイ１２，１３の幅方向中央には、溝１４に通じて上下方向に延びる挿入孔１５が貫通形成されている。上下の内部ダイ１２，１３が互いに当接して双方の溝１４，１４が合体することにより、圧粉体１を成形するためのキャビティ１６が形成される。各挿入孔１５，１５には、上パンチ（押し型）１７と下パンチ（押し型）１８とがそれぞれ摺動自在に挿入される。符合１９は、圧粉体１の孔１ａを形成するためにキャビティ１６内にセットされるコアロッド（中子）である。このコアロッド１９は、孔１ａを形成すべくその外径がその孔１ａの径に対応しており、その軸方向長さは、図４に示すように、コアロッド１９自身の軸方向がキャビティ１６の長手方向と平行な状態でそのキャビティ１６内に収容可能なように、キャビティ１６の長さより僅かに短く設定されている。
次に、この成形装置により、圧粉体１を成形する工程を順を追って説明する。
【００１６】
「工程１−予圧粉体の成形」
図示せぬ所定の成形型により、図２に示す予圧粉体２を２つ１組として成形する。この予圧粉体２は、圧粉体１を軸方向に縦に半割りした形状であって圧粉体１の孔１ａを構成する断面半円弧状の溝２ａを有している。２つの予圧粉体２の割面を互いに合わせると、圧粉体１の形状に相似する。予圧粉体２は、その密度比が６０〜７５％の範囲内になるように粉末が圧縮されて成形されてなり、ハンドリングが可能で、かつ後の本圧縮で互いに接合され得る密度を有している。なお、この場合の予圧粉体２の外周面には、余肉部２ｂが軸方向に延びる凸条として形成されている。この余肉部２ｂは周方向の中央に形成されており、前記挿入孔１５に嵌合するようになっている。
【００１７】
「工程２−成形装置への予圧粉体のセット」
工程１で得た２つの予圧粉体２を、成形装置にセットする。セットの仕方は、まず、図３（ａ）に示すように、外部ダイ１１に下内部ダイ１３を挿入してセット位置まで上昇させ、さらに、下パンチ１８を、その上端が下内部ダイ１３のキャビティ１６（溝１４）よりやや下に位置するまで上昇させる。そして、キャビティ１６内に、一方の予圧粉体２を、その余肉部２ｂを挿入孔１５に嵌合させることによりセットする。次いで、セットした予圧粉体２の溝２ａにコアロッド１９を嵌合し、もう一方の予圧粉体２の溝２ａをコアロッド１９に嵌合させることにより、２つの予圧粉体２，２をコアロッド１９とともに組み合わせ、成形すべき圧粉体１に相似させる。予圧粉体２はハンドリングが可能であるから、上記のような成形装置へのセットを、手で持ちながら容易に行うことができる。
【００１８】
「工程３−本圧縮」
図３（ｂ）および図４（ａ）に示すように、下内部ダイ１３および下パンチ１８を圧縮位置まで下降させ、次いで、上内部ダイ１２を下降させて下内部ダイ１３に当接させる。これにより、上側の予圧粉体２は、その余肉部２ｂが上内部ダイ１２の挿入孔１５に嵌合して上内部ダイ１２のキャビティ１６（溝１４）に嵌合する。次いで、図３（ｂ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、上パンチ１７を上内部ダイ１２の挿入孔１５に挿入し、上下のパンチ１７，１８により予圧粉体２，２を圧縮する。上下のパンチ１７，１８による圧縮方向は、コアロッド１９に直交する。
予圧粉体２，２が圧縮されると、まず、各余肉部２ｂが筒状の本体側に流動し、それに追従して予圧粉体２，２どうしの境界面が相互に強く圧縮され、両者が接合されて圧粉体１が成形される。
【００１９】
「工程４−取り出し」
図３（ｄ）に示すように、上内部ダイ１２および上パンチ１７を上昇させて外部ダイ１１から離し、次いで下内部ダイ１３と下パンチ１８を上昇させ、さらに下パンチ１８を上昇させることにより、圧粉体１をコアロッド１９とともに下内部ダイ１３から抜き出す。この後、コアロッド１９を圧粉体１から抜き出して圧粉体１を得る。圧粉体１においては、下内部ダイ１３から抜き出された時点で圧縮による応力が解放されることによりスプリングバックが生じ、このため、コアロッド１９を抜き出すことができる。
【００２０】
上記第１の実施形態によれば、まずはじめに２つ１組の予圧粉体２，２を成形してから、これら予圧粉体２，２を成形装置のキャビティ１６内にコアロッド１９とともに組み合わせてセットし、本圧縮して最終的な圧粉体１を得る。ここで、たとえ予圧粉体２，２の状態で密度が不均一であっても、本圧縮の際にそれが是正されて密度の均一性が十分となり、品質の向上が図られる。また、予め予圧粉体２を多量に作ってストックしておき、必要に応じて本圧縮して圧粉体１を得るようにすれば、圧粉体１を成形するたびに粉末の調整や充填を行う手間が省け、生産性の向上が図られる。
【００２１】
また、圧粉体１の孔１ａを形成するコアロッド１９は、ダイ１０とは係合せず縁が切れており、予圧粉体２，２の圧縮時にはダイ１０と関係なく圧縮方向に移動可能な状態でキャビティ１６内にセットされる。したがって、予圧粉体２，２の圧縮時に、ダイ１０が関わることによって変形を生じさせる負荷がコアロッド１９にかからない。このため、予圧粉体２，２の圧縮時にコアロッド１９が変形したり折損したりするといった不具合が起こらない。また、圧粉体１に相似して組み合わせられる予圧粉体２，２にコアロッド１９を組み込むので、コアロッド１９を自動的にニュートラルゾーンに配することが可能であり、したがって、コアロッド１９を厳密にニュートラルゾーンに配する制御を必要としない。これらにより、成形を容易に行うことができる。
【００２２】
なお、上記方法においては、上記成形装置に、図５に示す一対のジグ２０とジグ支持ダイ２１を組み込むことにより、コアロッド１９をキャビティ１６内に安定して保持することができる。ジグ２０は矩形状の板材で、その片面の中心部に形成された穴にコアロッド１９の端部が着脱可能に嵌合させられるようになっている。一方、ジグ支持ダイ２１は外部ダイ１１の内側に設けられ、その下方に配された図示せぬエアシリンダやスプリング等の緩衝支持装置により下方に向かって弾力的に移動可能に支持されている。ジグ２０には上パンチ１７が摺動自在に挿入され、ジグ支持ダイ２１には下パンチ１８が摺動自在に挿入されるようになっている。キャビティ１６の長手方向（図５で左右方向）端面は、各ジグ２０，２０により形成される。
【００２３】
この場合、まずジグ支持ダイ２１を外部ダイ１１と同じレベルに上昇させた状態で、上記「工程１」と同様に下側の予圧粉体２をセットしてから、コアロッド１９の端部が嵌合された各ジグ２０をジグ支持ダイ２１の長手方向両端部に載置することによりコアロッド１９をセットする。なお、予圧粉体２の長さは、コアロッド１９がジグ２０，２０に嵌合する長さ分だけ上記実施形態よりも短く設定される。次に、上側の予圧粉体２をコアロッド１９上にセットしてから、図５（ａ）に示すように、ジグ支持ダイ２１とジグ２０，２０をともに下降させ、さらに、図５（ｂ）に示すように上パンチ１７を下降させて予圧粉体２，２を圧縮し、圧粉体１を成形する。この後、上パンチ１７およびジグ支持ダイ２１を上昇させることにより圧粉体１をコアロッド１３および各ジグ２０，２０とともに下内部ダイ１３から抜き出し、各ジグ２０，２０をコアロッド１９から外し、さらにコアロッド１９を圧粉体１から抜き出して圧粉体１を得る。
【００２４】
このような手段を用いることにより、キャビティ１６に対するコアロッド１９のセット位置が、ジグ支持ダイ２１に支持されるジグ２０，２０により一定に保持される。本圧縮時において圧縮力がコアロッド１９、ジグ２０，２０を経てジグ支持ダイ２１に伝わる場合があるが、そのときにはジグ支持ダイ２１は前記緩衝支持装置により下方に向かって若干移動する。したがって、圧縮力の負荷がコアロッド１９にかからず、コアロッド１９が変形したり破損したりする不具合は起こらない。
【００２５】
（２）第２の実施形態
次に、上記圧粉体１を成形する本発明の第２の実施形態を説明する。
図６（ａ）は、本実施形態の予圧粉体３０を示している。この予圧粉体３０は、上記第１の実施形態の予圧粉体２のように圧粉体１を軸方向に沿って縦に半割りした形態であることは同様であるが、その横断面形状が、外周部の周方向両端から中央に向かうにしたがってしだいに肉厚となり、図６（ｂ）に示すように、断面半円弧状の溝３０ａを対向させて圧粉体１に相似するよう組み合わせると、楕円状となる。図６（ｂ）で二点鎖線は成形後の圧粉体１の外周面を示し、この外周面と予圧粉体３０自身の外周面との間の三日月状の肉部が、余肉部３０ｂとして形成されている。この予圧粉体３０は、もちろん上記第１の実施形態の予圧粉体２と同様に、ハンドリングが可能で、かつ圧縮時に隣接するものどうしが接合され得る密度を有している。
【００２６】
この予圧粉体３０を圧縮する成形装置は、図７に示すように、ダイ（成形型）４０と、上下のパンチ（押し型）４１，４２と、上記コアロッド１９とを備えている。ダイ４０には、上下のパンチ４１，４２が摺動自在に挿入される挿入孔４３がそれぞれ形成されている。上下のパンチ４１，４２の互いに対向する加圧面は、圧粉体１の外周面を形成すべく断面半円状の溝４４をなし、これら溝４４，４４およびダイ４０により、キャビティ４５が形成される。なお、厳密には、図８に示すように、上下のパンチ４１，４２の各溝４４の両側（図８で左右側）には、予圧粉体３０の圧縮時に互いに衝突しないように、あるいは互いに衝突しても破損しにくいように、ある一定幅の逃げ面４１ａ，４２ａがそれぞれ形成されている。
【００２７】
次に、上記成形装置により予圧粉体３０を圧縮して圧粉体１を成形する工程を、順を追って説明する。
「工程１−予圧粉体の成形」
図示せぬ所定の成形型により、２つ１組とされる上記予圧粉体３０を、ハンドリングが可能で、かつ互いに接合が可能な密度を有するように成形する。
【００２８】
「工程２−成形装置への予圧粉体のセット」
工程１で得た２つの予圧粉体３０，３０を、図７（ａ）に示すように成形装置にセットする。セットの仕方は、まず、ダイ４０に下パンチ４２を挿入してセット位置まで上昇させ、ダイ４０と下パンチ４２とにより形成されるキャビティ４５内に、一方の予圧粉体３０を、溝３０ａを上に向けた状態にしてセットする。次いで、セットした予圧粉体３０の溝３０ａにコアロッド１９を入れ、他方の予圧粉体３０の溝３０ａをコアロッド１９に合わせることにより、双方の予圧粉体３０，３０をコアロッド１９とともに組み合わせ、成形すべき圧粉体１の形状に相似させる。
【００２９】
「工程３−本圧縮」
図７（ｂ）に示すように、下パンチ４２を圧縮位置まで下降させ、次いで、上パンチ４１を下降させて挿入孔４３に挿入し、上下のパンチ４１，４２により予圧粉体３０，３０を圧縮する。上下のパンチ４１，４２による圧縮方向は、コアロッド１９に直交する。予圧粉体３０，３０が圧縮されると、まず、各余肉部３０ｂが筒状の本体側に流動し、それに追従して予圧粉体３０，３０どうしの境界面が相互に強く圧縮され、図７（ｃ）に示すように両者が接合されて圧粉体１が成形される。
【００３０】
「工程４−取り出し」
図７（ｄ）に示すように、上パンチ４１を上昇させ、次いで下パンチ４２を上昇させることにより圧粉体１をコアロッド１９とともにダイ４０から抜き出す。この後、コアロッド１９を圧粉体１から抜き出して圧粉体１を得る。
【００３１】
得られた圧粉体１は、図８に示すように、上下のパンチ４１，４２に逃げ面４１ａ，４２ａが形成されていることにより、これら逃げ面４１ａ，４２ａに挟まれる部分に予圧粉体３０，３０の一部が流出して圧縮され、その部分が軸方向に延びる凸条１ｃとして形成される。これら凸条１ｃ，１ｃは、圧粉体１を焼結し、その焼結体にサイジング等の仕上げ加工を施すことにより消滅させられる。
【００３２】
上記第２の実施形態によれば、予圧粉体３０，３０を圧縮することおよび圧縮時においてコアロッド１９を変形させる負荷がかからないことに基づく効果を、第１の実施形態と同様に得ることができる。これに加え、余肉部３０ｂを圧粉体１の外周部に楕円状（予圧粉体単体では三日月状）に形成した形態をとっているので、その余肉部３０ｂが圧粉体１としての肉部に流動しやすく、したがって、密度の均一化が促進され、特に肉厚の薄い場合にきわめて有効である。
【００３３】
（３）予圧粉体の形状について
上記各実施形態における予圧粉体２，３０は、いずれも成形すべき円筒状の圧粉体１を軸方向に沿って縦に半割りした形状であるが、例えば、図９に示す予圧粉体５０を用いることもできる。この予圧粉体５０は、圧粉体１を径方向に沿って輪切りにし、軸芯に孔５０ａを、また、外周面の等分２カ所に余肉部５０ｂを有する形状である。この予圧粉体５０は、軸方向に複数並べて圧縮されることにより、隣接するものどうしが接合されて圧粉体１に成形される。
なお、本発明における予圧粉体の形状は、成形する圧粉体の形状に基づき任意に設定される。
また、上記各実施形態は図１に示した圧粉体１を成形するものであったが、本発明はもちろんこれに限定されず、圧縮方向に交差する方向に延びる孔、凹部あるいは溝等の空所を有する部材であれば、いかなるものにも適用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の予圧粉体を圧縮して接合させ最終的な圧粉体を成形するので、たとえ予圧粉体の状態で密度が不均一であっても、本圧縮の際にそれが是正されて密度の均一性が十分となり、品質の向上が図られる。また、予め予圧粉体を多量に作ってストックしておき、必要に応じて本圧縮して圧粉体を得るようにすれば、圧粉体を成形するたびに粉末の調整や充填を行う手間が省け、生産性の向上が図られる。さらに、粉末の圧縮時に中子は成形型と関係なく圧縮方向に移動可能であり、変形を生じさせる負荷が中子にかからないので、中子の変形もしくは折損といった不具合は起こらず、また、ニュートラルゾーンに中子を位置させることにそれほど厳密さを要求されず、よって成形を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２の実施形態により成形される圧粉体の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る予圧粉体の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る成形装置により圧粉体を成形する工程を順に示す正断面図である。
【図４】（ａ）は図３（ｂ）の側断面図、（ｂ）は図３（ｃ）の側断面図ある。
【図５】本発明の第１の実施形態の別形態を示す側断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る予圧粉体の（ａ）斜視図、（ｂ）正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る成形装置により圧粉体を成形する工程を順に示す正断面図である。
【図８】図７（ｃ）をより詳細に示す図である。
【図９】予圧粉体の別形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…圧粉体、１ａ…孔（空所）、２，３０，５０…予圧粉体、
１０，４０…ダイ（成形型）、１６，４５…キャビティ、
１７，４１…上パンチ（押し型）、１８，４２…下パンチ（押し型）、
１９…コアロッド（中子）、２０…ジグ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to obtaining a member having a hole such as a pipe material or a nut, or a member having a specific hole, a concave portion, a groove, or the like from a green compact as a sintered body. The present invention relates to a method for molding a green compact when the direction is set to a direction crossing the compression direction when the green compact is molded.
[0002]
[Prior art]
For example, when a cylindrical pipe is obtained from a green compact as a sintered body, conventionally, a cylindrical core rod (core) capable of forming a hole in the pipe is inserted into a molding die inserted along the vertical direction. The cavity is filled with powder, and the powder is compression-molded in the axial direction of the pipe by upper and lower punches to obtain a green compact, which is then sintered. That is, the compression direction by the upper and lower punches was parallel to the hole of the pipe. However, in such a method for molding a green compact, the packing density of the powder in the molding die becomes unstable, or the filling depth of the powder cannot be increased, and the length of the member is limited. And there was a problem in powder filling properties. In addition, a portion where the compression density of the powder is lowest (a central portion between the upper and lower punches, a so-called neutral zone) is clearly generated, and there is a possibility that the quality may be deteriorated. Furthermore, it has the drawbacks that it is difficult to extract the green compact from the mold and it is difficult to handle the green compact that has been extracted. These problems were more prominent as the length in the compression direction was longer.
[0003]
Therefore, in order to solve these problems, when forming a pipe as described above, there are various methods for setting the powder compression direction to the pipe radial direction, that is, the direction perpendicular to the pipe hole. Proposed. For example, the present applicant discloses in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-327398 that a core rod is inserted into a lateral hole formed in a molding die and penetrated into a cavity, and the powder filled in the cavity is compressed by upper and lower punches to compress the powder. A method for obtaining powder is proposed. According to such a method, since the filling depth of the powder is shallow, the filling property of the powder is improved, and the generation portion of the neutral zone is reduced as much as possible, and further, the compact is easily extracted from the molding die, and Easy to handle. Further, when a screw or a gear is formed on the inner surface of the hole, there is an advantage that the compression density of that portion is sufficiently ensured.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, according to the method for molding a green compact disclosed in the above publication, when the powder is compressed, the core rod crosses the cavity and both ends are inserted into the lateral holes of the molding die. For this reason, a load that causes bending is applied to the core rod, and an increase in the load may cause a problem that the core rod is deformed or broken in some cases. Although the publication discloses that the core rod is arranged at the position of the neutral zone of the powder in order to avoid such a problem, it is difficult to actually control the core rod, and it is difficult to put it into practical use. Was. Furthermore, when molding the pipe or the nut exemplified in the above-mentioned publication, the core rod forming the hole can be arranged in the neutral zone perpendicular to the compression direction, but the hole is formed with respect to the compression direction. If the core rods cannot be arranged in the neutral zone because the core rods cross obliquely or the position of the hole is deviated from the central part in the compression direction, it is not feasible because the core is loaded.
[0005]
Also, in general, the powder in the cavity of the mold can be made uniform in packing density by means such as vibration filling, but the uniformity is still insufficient in some cases. Powders have non-uniform densities and do not provide satisfactory quality. In particular, in the case of a member having a small thickness, it is difficult to make the packing density of the powder uniform, and improvement for quality improvement has been desired.
[0006]
Therefore, according to the present invention, a core such as the core rod is not subjected to a compressive load, and a green compact can be easily formed by easily or unnecessary control for the core, and the uniformity of the density is sufficient. It is an object of the present invention to provide a method for forming a green compact that can improve the quality.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The method for molding a green compact of the present invention is a method for molding a green compact having a void extending in a direction intersecting with the compression direction, the method comprising the following “Step 1” to “Step 4”. And
"Step 1" A plurality of pre-compacted powders similar to the shape of the compact to be compacted by combination are molded into a density that can be handled. Here, the pre-compacted powder means a powder obtained by compressing the powder to a density that can be handled, or a density lower than this, and about 30 to 65% of the final sintering temperature of the compact. Temporary sintering at this temperature makes handling possible.
"Step 2" The plurality of pre-compacted powders obtained in the step 1 are accommodated in a cavity of a molding die capable of molding the compacts so as to be movable in a compression direction to form the voids. Are set in a manner similar to the shape of the green compact.
[Step 3] The plurality of pre-compacted powders set in the cavities are compressed with a pressing die and joined to each other to form the compacts.
[Step 4] The green compact is extracted together with the core from the molding die, and thereafter, the core is extracted from the green compact.
[0008]
According to this method, unlike the conventional method, the powder is not filled into the cavity of the molding die for molding the green compact from the beginning, but first, in step 1, the molding is performed by combining with a predetermined molding die. A plurality of pre-compacted powders having a shape similar to the shape of the green compact to be molded, that is, a shape obtained by dividing the compact to be molded is formed into a density that can be handled. The density that can be handled here refers to a density that can be handled and held in a hand and does not damage at that time. Then, these pre-compacted powders are set together with a core forming a cavity in a cavity of a molding die capable of molding the compacts in step 2 so as to be similar to the shape of the compact. . Thereafter, in the "step 3" in which the pre-compacted powder is fully compressed, the pre-compacted powder is formed and the adjacent pre-compressed powders are joined together to form a compact, and in the "step 4", the compact is formed. The core is extracted from the mold together with the core, and the core is extracted from the green compact.
[0009]
Here, the density of the pre-compacted powder that is formed in advance is based on the premise that handling can be performed as described above. Is required to be able to be bonded. The joining of the pre-compacted powders is performed more sufficiently the lower the density, but if the density is low, the handling becomes impossible this time. It is known that bonding is possible when the density ratio (the ratio of the density obtained by the compact to the true density of a metal having the same composition) is less than 76%. The probability that cracks occur at the interface increases, which is not preferable. Therefore, the density of the pre-compacted powder is selected within a range in which the density ratio is less than 76% and which can be handled, and the range in which the density ratio of 60 to 75% is realized is preferable. . For example, if the powder is 3, Cu-based 1.6~2g / ^cm in the case when the Fe-based 4.7~5.9g / ^cm 3, Al preferably 5.3~6.6g / cm ³ It is said.
[0010]
Also, if the density of the pre-compacted powder is set low and the pre-compacted powder is dewaxed and pre-sintered at a temperature of about 30 to 65% of the temperature at which the final compact compacted by compression molding is sintered. This increases the strength of the pre-compacted powder, which is advantageous, for example, when the pre-compacted powder is supplied to a mold using a transfer machine. When the temperature of the preliminary sintering is high, the strength is increased, but the joining when compressed by a molding die tends to be insufficient. For example, in the case of a pre-compacted powder mainly composed of iron powder, it is preferable to set the maximum temperature of the preliminary sintering at about 750 ° C.
[0011]
According to the present invention, since a plurality of pre-compacted powders are compressed and joined to form a final compact, even if the density is non-uniform in the state of the pre-compacted compacts, it is not reduced during the main compaction. Is corrected, the uniformity of the density becomes sufficient, and the quality is improved. If a large amount of pre-compacted powder is made in advance and stocked, and if necessary, it is compressed to obtain a compact, there is no need to adjust and fill the powder every time the compact is molded. And productivity is improved.
[0012]
Further, in the "step 2", a core for forming a cavity of the compact is set in the cavity of the molding die. The setting method is such that the core is movably housed in the cavity in the compression direction. State. That is, the core is not engaged with the molding die and has a cut edge, and can move in the compression direction regardless of the molding die when the pre-compacted powder is compressed. Therefore, when the pre-compacted powder is compressed, the load that causes deformation due to the involvement of the molding die is not applied to the core. Therefore, there is no problem that the core is deformed or broken at the time of compression, and the strictness is not required to position the core in the neutral zone, so that the molding can be easily performed.
[0013]
In a preferred aspect of the present invention, in performing the "Step 2", a jig for holding a set position of the core with respect to the cavity at a constant position is used.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) First embodiment Fig. 1 shows a green compact 1 formed by the molding method of the present embodiment. The green compact 1 is a cylindrical pipe whose axial direction is relatively longer than its outer diameter, and which has a hole (void) 1a over its entire length in the axial center. The green compact 1 is formed into a sintered body through a sintering process. FIG. 2 shows a pre-compacted powder 2 which is the basis of the compact 1, and FIGS. 3 (a) to 3 (d) show that the compact 2 is compacted by compressing the two pre-compacted compacts 2 by a molding apparatus. The steps are shown.
[0015]
First, the molding apparatus will be described with reference to FIG. 3 showing a front section and FIG. 4 showing a side section of the molding apparatus. In these drawings, reference numeral 10 denotes a die (molding die). The die 10 includes an outer die 11 and upper and lower inner dies 12 which are slidably inserted into the outer die 11 from above and below, respectively, and which can be brought into contact with each other. , 13 are provided. The upper and lower internal dies 12 and 13 have the same shape which is symmetrical in the vertical direction. On the opposing surfaces, abutment surfaces are left at both ends in the width direction (the horizontal direction in FIG. 3). ), Each of which has a semicircular arc-shaped groove 14. At the center in the width direction of the upper and lower internal dies 12, 13, an insertion hole 15 extending in the vertical direction through the groove 14 is formed so as to penetrate therethrough. When the upper and lower internal dies 12 and 13 abut against each other and the two grooves 14 and 14 are united, a cavity 16 for molding the green compact 1 is formed. An upper punch (push type) 17 and a lower punch (push type) 18 are slidably inserted into the respective insertion holes 15, 15. Reference numeral 19 denotes a core rod (core) set in the cavity 16 for forming the hole 1a of the green compact 1. The outer diameter of the core rod 19 corresponds to the diameter of the hole 1a in order to form the hole 1a, and the axial length of the core rod 19 is determined by the axial direction of the core rod 19 itself as shown in FIG. The length is set slightly shorter than the length of the cavity 16 so that the cavity 16 can be accommodated in the cavity 16 in a state parallel to the longitudinal direction.
Next, the steps of molding the green compact 1 by this molding apparatus will be described step by step.
[0016]
"Step 1-molding of pre-compacted powder"
The pre-compacted powder 2 shown in FIG. 2 is molded as a pair using a predetermined molding die (not shown). The pre-compacted powder 2 has a shape in which the compact 1 is vertically divided in half in the axial direction, and has a groove 2 a having a semi-circular cross section that forms a hole 1 a of the compact 1. When the cut surfaces of the two pre-compacted powders 2 are aligned with each other, the shape is similar to the shape of the compact 1. The pre-compacted powder 2 is formed by compressing and molding the powder so that the density ratio is in the range of 60 to 75%, has a density that can be handled, and can be joined to each other in the final compression. ing. In this case, on the outer peripheral surface of the pre-compacted powder 2 , a surplus portion 2b is formed as a ridge extending in the axial direction. The surplus portion 2b is formed at the center in the circumferential direction, and fits into the insertion hole 15.
[0017]
"Step 2-Setting of pre-compacted powder in molding apparatus"
The two pre-compacted powders 2 obtained in step 1 are set in a molding device. First, as shown in FIG. 3A, the lower inner die 13 is inserted into the outer die 11 and raised to the set position. It is raised to a position slightly below the cavity 16 (groove 14). Then, one of the pre-compacted powders 2 is set in the cavity 16 by fitting its excess portion 2b into the insertion hole 15. Next, the core rod 19 is fitted into the groove 2a of the set pre-compacted powder 2, and the groove 2a of the other pre-compacted powder 2 is fitted into the core rod 19, whereby the two pre-compacted powders 2 And similar to the green compact 1 to be molded. Since the pre-compacted powder 2 can be handled, it can be easily set in a molding apparatus as described above while holding it by hand.
[0018]
"Step 3-final compression"
As shown in FIG. 3B and FIG. 4A, the lower internal die 13 and the lower punch 18 are lowered to the compression position, and then the upper internal die 12 is lowered and brought into contact with the lower internal die 13. As a result, the excess thickness portion 2b of the upper pre-compacted powder 2 fits into the insertion hole 15 of the upper internal die 12, and fits into the cavity 16 (groove 14) of the upper internal die 12. Next, as shown in FIGS. 3B to 3C and FIGS. 4A and 4B, the upper punch 17 is inserted into the insertion hole 15 of the upper internal die 12, and the upper and lower punches 17 and 18 are used to preload. The powders 2 and 2 are compressed. The compression direction by the upper and lower punches 17 and 18 is orthogonal to the core rod 19.
When the pre-compacted powders 2 and 2 are compressed, first, each excess portion 2b flows toward the cylindrical main body, and the interface between the pre-compacted powders 2 and 2 is strongly compressed following each other, The two are joined to form a green compact 1.
[0019]
"Step 4-take out"
As shown in FIG. 3D, the upper inner die 12 and the upper punch 17 are raised and separated from the outer die 11, then the lower inner die 13 and the lower punch 18 are raised, and the lower punch 18 is further raised. Then, the compact 1 is pulled out from the lower inner die 13 together with the core rod 19. Thereafter, the core rod 19 is extracted from the green compact 1 to obtain the green compact 1. In the green compact 1, the stress caused by the compression is released when the green compact 1 is extracted from the lower internal die 13, so that springback occurs, and therefore, the core rod 19 can be extracted.
[0020]
According to the first embodiment, first, a pair of pre-compacted powders 2 and 2 are molded, and then these pre-compacted powders 2 and 2 are set together with the core rod 19 in the cavity 16 of the molding apparatus. Then, the final green compact 1 is obtained by the main compression. Here, even if the density of the pre-compacted powders 2 and 2 is non-uniform, it is corrected at the time of the main compression and the uniformity of the density becomes sufficient, thereby improving the quality. If a large amount of the pre-compacted powder 2 is prepared in advance and stocked, and the main compact is obtained as needed, the compact 1 can be adjusted and filled every time the compact 1 is formed. And the productivity is improved.
[0021]
Further, the core rod 19 forming the hole 1a of the green compact 1 is not engaged with the die 10 and has a cut edge, and can move in the compression direction regardless of the die 10 when the pre-compacted green compacts 2 and 2 are compressed. Is set in the cavity 16. Therefore, when the pre-compacted powders 2 and 2 are compressed, a load that causes deformation due to the involvement of the die 10 is not applied to the core rod 19. Therefore, there is no problem that the core rod 19 is deformed or broken when the pre-compacted powders 2 and 2 are compressed. Further, since the core rod 19 is incorporated in the pre-compacted powders 2 and 2 which are combined in a similar manner to the compact 1, the core rod 19 can be automatically arranged in the neutral zone. There is no need to place controls in zones. Thus, molding can be easily performed.
[0022]
In the above method, the core rod 19 can be stably held in the cavity 16 by incorporating the pair of jigs 20 and the jig support dies 21 shown in FIG. The jig 20 is a rectangular plate material, and the end of the core rod 19 is detachably fitted into a hole formed at the center of one side thereof. On the other hand, the jig support die 21 is provided inside the external die 11, and is supported movably downward by a buffer support device such as an air cylinder or a spring (not shown) disposed below the die. The upper punch 17 is slidably inserted into the jig 20, and the lower punch 18 is slidably inserted into the jig support die 21. An end face in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 5) of the cavity 16 is formed by the jigs 20.
[0023]
In this case, with the jig support die 21 raised to the same level as the external die 11, the lower pre-compacted powder 2 is set in the same manner as in the above “Step 1”, and then the end of the core rod 19 is fitted. The core rod 19 is set by placing the combined jigs 20 on both ends of the jig support die 21 in the longitudinal direction. The length of the pre-compacted powder 2 is set shorter than that of the above embodiment by the length of the core rod 19 fitted to the jigs 20, 20. Next, after setting the upper pre-compacted powder 2 on the core rod 19, the jig support die 21 and the jigs 20, 20 are both lowered as shown in FIG. As shown in the figure, the upper punch 17 is lowered to compress the pre-compacted powders 2 and 2 to form the compact 1. Thereafter, the green compact 1 is pulled out from the lower internal die 13 together with the core rod 13 and the jigs 20, 20 by raising the upper punch 17 and the jig support die 21, and the jigs 20, 20 are removed from the core rod 19, and the core rod 19 is further removed. 19 is extracted from the green compact 1 to obtain the green compact 1.
[0024]
By using such means, the set position of the core rod 19 with respect to the cavity 16 is kept constant by the jigs 20 and 20 supported by the jig support die 21. At the time of the main compression, the compression force may be transmitted to the jig support die 21 via the core rod 19 and the jigs 20, 20. At that time, the jig support die 21 is slightly moved downward by the buffer support device. Therefore, the load of the compressive force is not applied to the core rod 19, and the problem that the core rod 19 is deformed or damaged does not occur.
[0025]
(2) Second embodiment Next, a second embodiment of the present invention for molding the green compact 1 will be described.
FIG. 6A shows the pre-compacted powder 30 of the present embodiment. The pre-compacted powder 30 is the same as the pre-compacted powder 2 of the first embodiment in that the compact 1 is vertically divided in half along the axial direction, but its cross-sectional shape is similar. However, the thickness gradually increases from the both ends in the circumferential direction of the outer peripheral portion toward the center, and as shown in FIG. 6B, the grooves 30 a having a semicircular cross section are opposed to each other so as to be similar to the compact 1. Then, it becomes elliptical. In FIG. 6B, the two-dot chain line indicates the outer peripheral surface of the green compact 1 after molding, and the crescent-shaped meat portion between this outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the pre-compacted powder 30 itself is a surplus portion 30b. It is formed as. This pre-compacted powder 30 has, of course, a density capable of being handled and of adjoining ones being compressed when compressed, similarly to the pre-compacted powder 2 of the first embodiment.
[0026]
As shown in FIG. 7, the molding apparatus for compressing the pre-compacted powder 30 includes a die (molding die) 40, upper and lower punches (push dies) 41 and 42, and the core rod 19. The die 40 has insertion holes 43 into which upper and lower punches 41 and 42 are slidably inserted. The opposing pressing surfaces of the upper and lower punches 41, 42 form grooves 44 having a semicircular cross section to form the outer peripheral surface of the green compact 1, and the grooves 44, 44 and the die 40 form a cavity 45. You. Strictly speaking, as shown in FIG. 8, on both sides (left and right sides in FIG. 8) of each groove 44 of the upper and lower punches 41 and 42, the two do not collide with each other when the pre-compacted powder 30 is compressed. The flank surfaces 41a and 42a each having a certain width are formed so as not to be easily damaged by collision.
[0027]
Next, the step of forming the green compact 1 by compressing the pre-compacted green body 30 by the above-described molding apparatus will be described in order.
"Step 1-molding of pre-compacted powder"
The pair of pre-compacted powders 30 are molded by a predetermined molding die (not shown) so that they can be handled and have a density that can be joined to each other.
[0028]
"Step 2-Setting of pre-compacted powder in molding apparatus"
The two pre-compacted powders 30, 30 obtained in step 1 are set in a molding device as shown in FIG. The setting method is as follows. First, the lower punch 42 is inserted into the die 40 and raised to the set position, and one of the pre-compacted powder 30 and the groove 30a are inserted into the cavity 45 formed by the die 40 and the lower punch 42. Set it up. Next, the core rod 19 is inserted into the groove 30a of the set pre-compacted powder 30, and the groove 30a of the other pre-compacted powder 30 is aligned with the core rod 19, so that the two pre-compacted powders 30, 30 are combined with the core rod 19 and molded. The shape of the green compact 1 should be made similar.
[0029]
"Step 3-final compression"
As shown in FIG. 7B, the lower punch 42 is lowered to the compression position, and then the upper punch 41 is lowered and inserted into the insertion hole 43, and the pre-compacted powder 30, 30 is moved by the upper and lower punches 41, 42. Compress. The compression direction by the upper and lower punches 41 and 42 is orthogonal to the core rod 19. When the pre-compacted powders 30, 30 are compressed, first, the excess portions 30b flow toward the cylindrical main body, and the interface between the pre-compacted powders 30, 30 is strongly compressed with each other, As shown in FIG. 7C, the two are joined to form a green compact 1.
[0030]
"Step 4-take out"
As shown in FIG. 7D, the green compact 1 is taken out of the die 40 together with the core rod 19 by raising the upper punch 41 and then raising the lower punch 42. Thereafter, the core rod 19 is extracted from the green compact 1 to obtain the green compact 1.
[0031]
As shown in FIG. 8, the obtained green compact 1 is provided with flank surfaces 41a, 42a on the upper and lower punches 41, 42, so that the pre-compacted powder is formed between the flank surfaces 41a, 42a. A part of 30, 30 flows out and is compressed, and that part is formed as a ridge 1c extending in the axial direction. These ridges 1c, 1c are eliminated by sintering the green compact 1 and subjecting the sintered body to finishing processing such as sizing.
[0032]
According to the second embodiment, the effects based on compressing the pre-compacted powders 30, 30 and no load for deforming the core rod 19 during compression can be obtained as in the first embodiment. . In addition, since the surplus portion 30b is formed in an elliptical shape (a crescent shape in the case of the pre-compacted powder alone) on the outer peripheral portion of the green compact 1, the surplus portion 30b serves as the green compact 1. It is easy to flow into the meat portion, and therefore, uniformity of the density is promoted, and it is extremely effective particularly when the thickness is small.
[0033]
(3) Shape of pre-compacted powder Each of the pre-compacted powders 2 and 30 in each of the above embodiments has a shape obtained by vertically dividing the cylindrical compact 1 to be molded into half vertically along the axial direction. However, for example, a pre-compacted powder 50 shown in FIG. 9 can also be used. The pre-compacted powder 50 has a shape in which the compact 1 is sliced in a radial direction, a hole 50a is provided in a shaft center, and a surplus portion 50b is provided at two equally spaced locations on the outer peripheral surface. A plurality of the pre-compacted powders 50 are compressed and arranged in the axial direction, so that adjacent ones are joined together and formed into the compact 1.
The shape of the pre-compacted powder in the present invention is arbitrarily set based on the shape of the compact to be molded.
Further, in each of the above embodiments, the green compact 1 shown in FIG. 1 is formed. However, the present invention is not limited to this, and it is not limited to this. The present invention can be applied to any member having a void.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of pre-compacted powders are compressed and joined to form a final compact, so that even if the density of the pre-compacted powder is uneven, This is corrected at the time of compression so that the uniformity of the density is sufficient and the quality is improved. Also, if a large amount of pre-compacted powder is made in advance and stocked, and if necessary, it is compressed to obtain a compact, it is necessary to adjust and fill the powder every time the compact is molded. However, productivity can be improved. Furthermore, when the powder is compressed, the core can move in the compression direction irrespective of the molding die, and the load causing deformation is not applied to the core, so that problems such as deformation or breakage of the core do not occur, and the neutral zone The strictness is not required to position the core at the center, so that the molding can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a green compact formed according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a pre-compacted powder according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front sectional view sequentially showing a step of forming a green compact by the forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 (a) is a side sectional view of FIG. 3 (b), and FIG. 4 (b) is a side sectional view of FIG. 3 (c).
FIG. 5 is a side sectional view showing another form of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a front view of a pre-compacted powder according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front cross-sectional view sequentially showing a step of forming a green compact by a forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing FIG. 7C in more detail.
FIG. 9 is a perspective view showing another form of the pre-compacted powder.
[Explanation of symbols]
1 ... green compact, 1a ... hole (vacant space), 2, 30, 50 ... pre-compacted powder,
10, 40: die (molding die), 16, 45: cavity,
17, 41 ... upper punch (push type), 18, 42 ... lower punch (push type),
19: core rod (core), 20: jig.

Claims

A method of molding a green compact having a void extending in a direction intersecting with the compression direction,
A method for molding a green compact, comprising the following “Step 1” to “Step 4”.
"Step 1" has a groove to fit the core, and which has an excess thickness portion on the outer circumference, a shape excess thickness portion by Rukoto be molded in combination is similar to the shape of the green compact to flow a plurality of preload powder becomes, handling molded density possible.
A plurality of said preload powder obtained in "Step 2" Step 1, the green compact mold cavity capable of forming a movably received in the compression direction Rutotomoni, than the cavity length Length Along with the core that forms the void, which is set short , the combination is set in a manner similar to the shape of the green compact.
[Step 3] The plurality of pre-compacted powders set in the cavity are joined to each other while being compressed by a pressing die while causing the excess portion to flow, thereby forming the compacts.
[Step 4] The green compact is extracted together with the core from the molding die, and thereafter, the core is extracted from the green compact.

An upper punch and a lower punch,
A core for forming a void in the green compact;
An external die,
A jig support die, which is provided inside the external die and is supported movably elastically downward by a buffer support device disposed below, and into which the lower punch is slidably inserted,
The core supports the core in a state where the ends of the core are detachably fitted, and in this state, the core is placed on the jig support die and the upper punch is slidably inserted. Jig and
Using a molding device equipped with
A method for molding a green compact having a void extending in a direction intersecting with the compression direction, the method comprising the following "Step 1" to "Step 4".
[Step 1] A shape similar to the shape of the green compact, having a groove to be fitted into the core, and having a surplus portion on the outer periphery, and a surplus portion flowing by molding in combination. Are formed into a density that can be handled.
[Step 2] With the jig supporting die raised to the same level as the external die, the pre-compacted powder that can be placed on the lower side obtained in the above [Step 1] is placed in the formed cavity. After setting the groove with the groove facing upward, the pair of jigs into which the cores are fitted are placed on jig support dies, and the cores are set. The obtained pre-compacted powder that can be arranged on the upper side is set on the core with the groove corresponding to the core.
[Step 3] Lowering the jig support die and the pair of jigs together, further lowering the upper punch, and compressing the plurality of pre-compacted powders set in the cavity with upper and lower punches. Thereby, the excess portions are joined to each other while flowing, and the green compact is formed.
"Step 4" By lifting the upper punch and the jig support die, the green compact is extracted from the die together with the core and the pair of jigs, and thereafter, the pair of jigs is removed from the core, Further, the core is extracted from the green compact.

The method for molding a green compact according to claim 1, wherein the excess portion is formed in a convex shape extending in an axial direction.

3. The green compact according to claim 1, wherein the excess thickness portion is formed in a crescent shape having a thickness that increases in thickness from the both ends in the circumferential direction toward the center of the outer peripheral portion as a cross-sectional shape. 4. Molding method.