JP3859763B2 - 粉末フィーダ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉末成形用の粉末フィーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、焼結部品製造用の粉末成形プレスに使用される粉末フィーダは、粉末を収容する粉箱をダイプレートの上面に沿って往復動作させることにより、圧粉成形体を粉箱の外縁でキャビティ上から移動させるとともに、キャビティ内に粉末を供給するという往復動作を繰り返し行なうようになっている。
【0003】
また、圧粉成形体が内燃機関用の二層バルブシート(シート面側に耐摩耗性合金、その他の部分は低級合金)のような複層の圧粉体を成形する場合、図4及び図5に示すように、直列に2つの粉箱を備えたものがある。
【0004】
すなわち、図4に示す粉末フィーダは、2種類の相異する粉末をそれぞれ収容する粉箱1,粉箱2とを直列に連結してなり、ダイ3を収容するダイプレート4上面を図中左右方向に往復動作する。
【0005】
そして、ダイ3のキャビティ5内に、A粉末1aをキャビティ5の下方に充填し、B粉末2aをキャビティ5の上方に充填する場合、図4(a)に示すように、A粉末1aを収容する粉箱1がダイ3のキャビティ5上に位置するように粉箱1,2をダイプレート4上に沿って移動させ、キャビティ5内にA粉末1aを必要量だけ充填し、その後、図4(b)に示すように、下パンチ6を下降させるとともに、粉箱1,2を図中左方向に移動させて、他方の粉箱2に収容されているB粉末2aをキャビティ5の上方に充填する。
【0006】
その後、図4(c)に示すように、粉箱1,2を図中右方向に後退動作させて図示しない上パンチの下降動作により、上下パンチにより圧粉体を成形する。
【0007】
また、図5に示すものは、A粉末1aとB粉末2aを収容する粉箱1,2の位置を変えて、粉箱1,2を後退動作させる際にA粉末1a,B粉末2aを順次充填する方式を示している。
【0008】
すなわち、図5(a)に示す位置に粉箱1,2を位置決めした後、図5(b)に示すように、下パンチ6を下降させて、キャビティ5内にA粉末1aを充填し、その後、図5(c)に示すように、キャビティ5上方にB粉末2aを充填する粉箱2が位置するように粉箱1,2を移動させるとともに、下パンチ6を下降操作して、キャビティ5の上方部分にB粉末2aを充填する。
【0009】
そして、図示しない上パンチと下パンチ6により二層の圧粉成形体を粉末成形する。
【0010】
また、特開昭62−136505号公報に示すように、2つの粉箱を別々の駆動手段で後退させる構造のものも知られている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の粉末フィーダにおいては、例えば、図4に示す構造のものでは、図4(c)に示すように、粉箱1,2が後退する際に、A粉末1aが再びキャビティ5上を通過するため、二層に充填された1a,2aの上に再びA粉末1aが積層した状態となり、焼結した後にその部分を切削除去しなければならず、工数が多大となり、大幅なコストアップを招来するという欠点がある。
【0012】
また、図5に示す充填方式を採用した場合には、図5(a)に示すように、A粉末1aを収容する粉箱1が金型キャビティ5の上方位置まで前進する際に、金型キャビティ5の隙間5aに最初に通過するB粉末2aが充填される。
【0013】
従って、粉箱1,2を後退動作させて、金型キャビティ5内に各粉末1a,2aを充填すると、図5(c)に示すように、2種類の粉末1a,2aは複雑な形状に充填される。
【0014】
尚、二層バルブシートの場合ではB粉末2aが高価な材料であるから、必要な部分以外の箇所に高価なB粉末2aが充填され、材料無駄が多く、このこともコストアップを招来する大きな要因となっている。
【0015】
更に、特開昭62−136505号公報に記載される粉末フィーダは、望ましい金型キャビティを形成しておいて、それぞれのフィーダを個別に運んで粉末を充填するため、前述したような問題は起こらないが、粉末成形プレス機の大きさや形式によってはフィーダが可動する領域に制約があり、適用できないことがある。
【0016】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、複層の圧粉体を成形するために、2種以上の粉末を金型キャビティ内に充填する粉末成形機の粉末フィーダにおいて、材料無駄がなく、焼結後の不要部分の切削除去作業等が廃止でき、しかも、スペース効率に優れ、少ないスペースで粉末の最適な充填が行なえる粉末フィーダを提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複層の圧粉体を形成するため、キャビティ内に2種以上の粉末を供給する粉末成形用の粉末フィーダにおいて、前記粉末フィーダは、ダイプレート上を進退動作する外枠と、この外枠内に外枠の進退方向に沿って空間を介して連結板により直列に配置されるとともに、2種以上の粉末をそれぞれ収容する複数の粉箱と、前記連結板に設けられるとともに、各粉箱を外枠の進退方向に対して直交する方向に往復動作させる駆動装置と、から構成されており、前記外枠の移動に連動する移動と前記駆動装置による移動とにより前記空間が前記キャビティ上に位置したときに、前記空間は前記キャビティ表面を覆うことを特徴とする。
【0018】
ここで、粉末成形機に支持されるダイは、所定のキャビティを備え、ダイの上面に沿ってダイプレートが設置されている。
【0019】
そして、ダイのキャビティ内に上下から進入し、圧粉成形体を成形する上パンチ,下パンチ,コアロッドが備わっている。
【0020】
そして、外枠はダイプレート上を摺動可能であり、ダイのキャビティ上を通過するように前進,後退する往復動作を行なう。
【0021】
また、外枠内に収容される少なくとも2種以上の粉末を収容する粉箱は、外枠の進退方向に沿って直列に配置され外枠の進退方向に対して直交する方向にシリンダ等の駆動装置により移動可能に設置されている。
【0022】
そして、各粉箱は、上面に粉末を供給する供給部が設置されており、下面は開口しており、粉箱がキャビティ上方に位置した時、キャビティ内に粉末を供給できる構成になっている。
【0023】
更に、粉箱の駆動装置としては、連結板を介して1つの駆動装置により、複数の粉箱を一体に往復動作させても良く、また、各粉箱に駆動装置が個別に設けられ、各粉箱を個別に往復動作させるようにしてもよい。
【0024】
以上の構成から明らかなように、本発明による粉末フィーダは、まず、外枠をダイプレート上に沿って、キャビティに向けて前進動作させて、外枠をキャビティ上に位置させる。
【0025】
その後、外枠内に配置された一方側の粉箱(A粉末を収容する)を外枠の進退方向と直交するか、あるいは傾斜する方向に動作させて、キャビティ上に一方側の粉箱を位置させ、キャビティの下方にA粉末を充填する。
【0026】
その後、外枠を後退させるか、あるいは駆動装置により他方側の粉箱(B粉末を収容する)をキャビティ上に位置させ、キャビティの上方にB粉末を充填させれば、キャビティ内にA粉末,B粉末を適正に充填させることができる。
【0027】
従って、所望の形状に複数の粉末を充填でき、余剰部分の切削除去作業が不要となり、また、外枠内で複数の粉箱を往復駆動させればよいため、設置スペースは外枠の設置スペースだけで足りる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る粉末成形用の粉末フィーダの実施形態について、図1及び図2を基に詳細に説明する。
【0029】
図1,図2は本発明に係る粉末フィーダの一実施形態を示すもので、図1は粉末フィーダの作動を示す各平面図、図2は図1に示す粉末フィーダの作動を示す各縦断面図、図3は本発明の別の実施形態を示す粉末フィーダの作動を示す各平面図である。
【0030】
図1,図2において、複層の圧粉体を成形するダイ10は、図示しない粉末成形機に支持されており、このダイ10の上面に沿って、ダイプレート11が設置されているとともに、このダイ10は、複数の粉末を充填するキャビティ12が形成されており、このキャビティ12内にはそれぞれ上下方向から上パンチ13,下パンチ14が進入して、上下パンチ13,14により圧粉体が成形され、下パンチ14にはコアロッド15が貫通している。
【0031】
そして、ダイプレート11上面に、キャビティ12内に複数の粉末を供給するための粉末フィーダ20が設置されており、本発明に係る粉末フィーダ20は、図1(a)に示すように、長方形状の外形を有する外枠21がエアシリンダ等の駆動手段のロッド22に固定され、外枠21はこの駆動手段によりダイプレート11上を摺動し、キャビティ12に向かって前進後退を繰り返す往復動作を行なう。
【0032】
また、この外枠21内には、外枠21の進退方向に沿って粉箱30,40が連結板23を介して直列に連結配置されており、この連結板23にエアシリンダ等の駆動装置24が設けられている。
【0033】
尚、この駆動装置24は各粉箱30,40を外枠21の進退方向と直交する方向に往復動作させるためのもので、エアシリンダの他に、ソレノイド,リンク機構,カム機構を任意に選択してよい。
【0034】
また、上記粉箱30,40は、それぞれA粉末31,B粉末41が充填されており、各粉箱30,40は、ホッパーから材料をフレキシブルホース(図示せず)で供給するための材料供給部を備え、下面は開口しており、ダイ10のキャビティ12上に各粉箱30,40が位置したとき、下面の開口を通してA粉末31,B粉末41がそれぞれキャビティ12内に充填される。
【0035】
図1,図2に基づいて粉末フィーダ20の動作について説明すると、まず、図1(a),図2(a)に示すように、外枠21が前進し、キャビティ12上に位置する圧粉成形体50を横に押し出すとともに、外枠21の空間部25がキャビティ12の上方に位置するまで外枠21が前進動作を行なう。
【0036】
その後、図1(b),図2(b)に示すように、下パンチ14が所定ストローク下降するとともに、駆動装置24により粉箱30,40が外枠21の進退方向と直交する方向に移動して、後方側の粉箱30に充填されているA粉末31がキャビティ12内に所定量充填される。
【0037】
次いで、図1(c),図2(c)に示すように、外枠21を少し後退させ、キャビティ12上に粉箱30,40間で形成される空間25aを位置させ、下パンチ14を下降させて新たなキャビティを形成した後、図1(d),図2(d)に示すように、外枠21を後退させて、キャビティ12上に前方側の粉箱40を位置させ、キャビティ12内のA粉末31の上にB粉末41を充填させる。
【0038】
その後、図1(e),図2(e)に示すように、外枠21を完全に後退させるとともに、キャビティ12内に充填されているA粉末31,B粉末41を下パンチ14,上パンチ13により圧縮成形して、二層の圧粉成形体50を成形する。
【0039】
上述した粉末フィーダ20においては、1台の駆動装置24により粉箱30,40を往復動作させる構造であるが、それぞれの粉箱30,40に駆動装置を設け、空間25aをなくして、図1(c)の操作は、空間25で対応するようにすることができる。
【0040】
次いで、図3に参考例を示す。この図3に示す参考例の粉末フィーダ20は、外枠21内の2つの粉箱30,40を外枠21の進退方向と並列する方向に配置したもので、各粉箱30,40はそれぞれ駆動装置24a,24bにより外枠21の中心方向に向かって往復動作するようになっている。
【0041】
すなわち、図3に示す参考例の粉末フィーダ20の動作は、まず、図3(a)に示すように、外枠21の中央部の空間25がキャビティ12上に位置するまで外枠21を前進させる。
【0042】
この際、圧粉成形体50は外枠21によって横方向に押し出される。
【0043】
次に、図3(b)に示すように、一方側の粉箱30を駆動装置24aの作動によりキャビティ12上に移動させ、粉箱30内のA粉末31をキャビティ12の下方部分に充填する。
【0044】
続いて、粉箱30を元の位置に戻すと、他方側の粉箱40を駆動装置24bによりキャビティ12上に移動させ、図3(c)に示すように、B粉末41をキャビティ12の上方部分に充填する。
【0045】
その後、図3(d)に示すように、外枠21を完全に後退させ、他方側の粉箱40を元の位置に復帰させればよい。
【0046】
図3に示す粉末フィーダ20は、外枠21の進退方向に沿っては寸法が短く、進退方向と直交する方向には寸法が長いため、粉末プレス装置の取付スペースが小さい場合には、外枠21の進退方向に対して各粉箱30,40が傾斜する方向に沿って往復動作するようにに設定すればよい。
【0047】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る粉末フィーダは、キャビティに向かってダイプレート上を摺動する外枠内に駆動装置を備えた複数の粉箱を設けるという簡単な構造であり、粉箱は外枠の進退方向に対して直交する方向、あるいは傾斜する方向に往復動作するため、キャビティの形成手順に追従してそれぞれの粉箱を単純に動作させることが可能となり、複層充填の不具合を解消でき、複層の圧粉成形体の成形精度を高めることができ、焼結後、不要部分を切削除去する必要がなく、また、設置スペースも少なくて済み、粉末成形プレスの大きさや形式等に制約をうけず、わずかなスペースがあれば簡単に設置でき、スペース効率に優れる等の種々の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る粉末フィーダの一実施形態の構造及び動作を示す平面図。
【図2】 本発明に係る粉末フィーダの一実施形態の構造及び動作を示す縦断面図。
【図3】 参考例の粉末フィーダの構造及び動作を示す平面図。
【図4】 従来の粉末フィーダの粉末充填手順を示す縦断面図。
【図5】 従来の粉末フィーダの別の粉末充填手順を示す縦断面図。
【符号の説明】
10 ダイ
11 ダイプレート
12 キャビティ
13 上パンチ
14 下パンチ
20 粉末フィーダ
21 外枠
24 駆動装置
30 粉箱
31 A粉末
40 粉箱
41 B粉末
50 圧粉成形体
Claims (1)
- 複層の圧粉体を形成するため、キャビティ内に2種以上の粉末を供給する粉末成形用の粉末フィーダにおいて、
前記粉末フィーダは、
ダイプレート上を進退動作する外枠と、
この外枠内に外枠の進退方向に沿って空間を介して連結板により直列に配置されるとともに、2種以上の粉末をそれぞれ収容する複数の粉箱と、
前記連結板に設けられるとともに、各粉箱を外枠の進退方向に対して直交する方向に往復動作させる駆動装置と、から構成されており、
前記外枠の移動に連動する移動と前記駆動装置による移動とにより前記空間が前記キャビティ上に位置したときに、前記空間は前記キャビティ表面を覆う
ことを特徴とする粉末フィーダ。
Priority Applications (1)
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