JP3917815B2 - Powder molding equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車等の段付き圧粉成形体の成形装置に関する。さらに本発明は、圧粉中に粉末の異常な移動を起こさず、かつ圧粉体の抜き出し過程では圧粉体を突き上げることがないことを特徴とする、クラックのない段付き成形体を得るための圧粉成形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の装置として、図11に示すようなウイズドロアル式の装置を挙げることができる。
同装置は、ベースプレート40に固定された下第2パンチ41と、昇降可能なヨークプレート50に固定されたコアロッド51と、ヨークプレート50に立設したガイドロッド52の上端に固定されたダイ孔21を有するダイプレート20と、ベースプレート40とダイブレート20の間に、バネ83で上方へ付勢されたリフティングロッド81で支持された第1パンチホルダ30に固定された下第1パンチ31と、上方に上パンチ60を備えて、これら下第2パンチ41、下第1パンチ31、コアロッド51及びダイプレート20に設けられているダイ孔21とによって、粉末キャビティを形成するようになっている。
【0003】
このような成形装置は、図11のように粉末01を充填し、上パンチ60を下降させながら、ヨークプレート50の下降に伴うダイプレート20及びコアロッド51の下降によって、粉末01を圧縮する。この圧縮の際、下第1パンチ31は上パンチ60からの圧力を受けて、リフティングロッド81のバネ83に抗して下降し、ついにはストッパ33がスライディングブロック43に当接して、下第2パンチ41と下第1パンチ31との段差が固定された状態となって、粉末01が圧縮される。
圧縮を完了した後、上パンチ60を上昇させ、ダイプレート20とコアロッド51とを下降させると、圧粉体の薄肉部が離型される。このとき、抜き出し調整ネジ32はダイプレート20に当接すると共に、ウエッジロッド22がローラ43aを押し、スライディングブロック43が図の右側に移動することにより、ストッパ33の下方が開放される。更にダイプレート20とコアロッド51の下降により、下第2パンチ41の上面はダイプレート20の上面と面一になり、圧粉体の全体が離型される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置によれば、圧縮の初期段階では、上パンチ60と内側の下第2パンチ41とによる充填深さの大きい部分の粉末を圧縮する割合よりも、上パンチ60と外側の下第1パンチ31による充填深さの小さい部分の粉末の圧縮割合は比較的高くなる。しかし、圧粉体密度が少し上昇すると、リフティングロッド81のバネ83の力が加圧力に比べて弱いため、上パンチ60の下降に追従して下第1パンチ31も下降するため、下第1パンチ31側の圧縮される速さは、下第2パンチ41側よりも遅いものとなる。
換言すると、圧縮比は下第2パンチ41に対応する部分に対して、下第1パンチ31に対応する部分が小さい。その結果、下第2パンチ41側の粉体が下第1パンチ31側の粉体方向に移動する。
なお、圧縮比とは、キャビティに充填された未圧縮の粉末の長さ(深さ)を圧縮された後の圧粉体の長さ(厚さ)で割った値をいう。
【0005】
図12は、このような状態を説明する図で、粉末圧縮途中の粉末キャビティの状態を模式的に表した金型の断面図である。下第1パンチ31の上に、ある程度圧縮されて固まった圧粉体があり、それより密度が高くなった下第2パンチ41の上の圧粉体が押し上げられ、下第1パンチ31の上の圧粉体側に進入し、その境目に滑り等によりクラックの原因となる欠陥が生じる。
圧縮の最終段階では、第1パンチホルダ30の下のストッパ33がスライディングブロック43に当接して、下第1パンチ31と下第2パンチ41の段差が固定された状態となり、それぞれ上パンチ60との間で最終寸法まで圧縮される。このように、圧縮の過程で、下第1パンチ31に対応する粉末の圧縮が停滞するために、下第2パンチ41に対応する部分の粉末が境界部近傍になだれ込む現象が発生し、粉体流れの境目近傍にクラックが発生するという問題を招来する。
【0006】
このような問題点に対処して、リフティングロッド81のバネ83を強くすれば、両パンチに対応する粉末の圧縮比を近似させることができるが、この場合、圧粉体の抜き出しの際に下第1パンチ31をバネ83により上方に強く押し上げるため、離型する際に、完全に離型していない圧粉体の一部に突き上げ応力が掛かることになり、圧粉体の段部付近にクラックを生じさせるということになる。
この発明は、上記のようなウイズドロアル式の成形装置において、成形体にクラックを生じさせることのない段付き成形体を成形する装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、この発明における成形装置は、図1に示すように、ダイ、下第1パンチ(外側)、下第2パンチ(内側)及び上パンチの相対運動によって、粉末充填キャビティ内の粉末を加圧することにより、段付き圧粉成形体を成形する装置において、
下端にウエッジ部62aを有し、上パンチプレート61から垂下したガイドポスト62と、
外側の下第1パンチ31を設けた第1パンチホルダ30の下部に固定され、下面が加圧方向に対して傾斜した傾斜面34bを有する傾斜ブロック34と、
ベースプレート40の上を水平方向に進退可能で、前記傾斜ブロック34の傾斜面34bと対面摺動する傾斜面10b及び前記ガイドポスト62のウエッジ部62aと対向するローラ10aを有する斜面受スライディングブロック10を設け、
上パンチプレート61の下降に伴う粉末圧縮の過程で、ガイドポスト62のウエッジ部62aの下降により、斜面受スライディングブロック10を水平方向に移動させることにより、
傾斜ブロック34がその下部傾斜面34bと斜面受スライディングブロック10の傾斜面10bとで摺動しながら下降することを特徴とする。
【0008】
また、前記構成に追加された機能を持つ成形装置としては、図6に示すように、
上パンチプレート61から垂下したガイドポスト62の下端をポンチ部62bとし、
斜面受スライディングブロック10がベースプレート40に固定されたハウジング11に収納され、
前記ハウジング11には、斜面受スライディングブロック10のローラ10aと接する下側斜面を有すると共に上方に付勢されたウエッジ14と、
一端が円筒面13bで前記ウエッジ14の上面と接すると共に他端がアーム軸13aで軸支されたアーム13とを備えており、
上パンチプレート61の下降に伴う粉末圧縮の過程で、ガイドポスト62のポンチ部62bでアーム13の上面を押し下げウエッジ14を下降させることにより、
斜面受スライディングブロック10が移動することに伴い、
傾斜ブロック34がその下面の傾斜面10bと斜面受スライディングブロック10の傾斜面10bと摺動しながら下降するものであることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態により、本発明を詳細に説明する。
図1〜図5は、本発明の第1の実施形態である成形装置の構造及び粉末充填から圧粉体の離型に至る工程を示した縦断面図である。ウイズドロアル式構造であり、各プレートの配置構成は図11に示した従来装置と同様であり、同様な構成部品は同一符号で示す。
図1に示すように、上パンチプレート61と上パンチ60;ガイドロッド52で連結されて一体に昇降するヨークプレート50とダイプレート20;ヨークプレート50に立設するコアロッド51;ベースプレート40に固定された下第2下パンチ41;第1パンチホルダ30に固定された下第1パンチ31;第1パンチホルダ30の上側に取り付けられた抜き出し調整ネジ32及び下側に付設されたストッパ33;ダイプレート20の下方に設けたウエッジロッド22;ウエッジロッド22によって水平方向に進退するスライディングブロック43等を備えている。
【0010】
従来の装置と異なる点は、上パンチプレート61から垂下したガイドポスト62の下端にウエッジ部62aを備え、第1パンチホルダ30の下部に固定され、かつ下面が加圧方向に対して傾斜した傾斜面34bを有する傾斜ブロック34と、ベースプレート40の上面を水平方向に進退可能で、前記傾斜ブロック34の傾斜面34bと対面摺動する傾斜面10b及び前記ガイドポスト62のウエッジ部62aと対向するローラ10aを有する斜面受スライディングブロック10が設けられていることである。また、下第1パンチ31の基盤となっている第1パンチホルダ30を支持するための流体圧力により作動するリフティング装置44を備えている。
【0011】
斜面受スライディングブロック10は、バネ等(図示せず)で図面の左方向に付勢されており、傾斜面10bで傾斜ブロック34を支持している。
上パンチプレート61の下降に伴う粉末圧縮の過程で、ガイドポスト62のウエッジ部62aで斜面受スライディングブロック10のローラ10aを押すことにより、斜面受スライディングブロック10を図の右方向に移動させ、傾斜ブロック34が斜面受スライディングブロック10の傾斜面10bと摺動しながら下降する。すなわち、上パンチ60が下降して粉末01を圧縮する最中に、第1パンチホルダ30上の下第1パンチ31が上パンチ60の下降速度より遅く下降する。
【0012】
ガイドポスト62のウエッジ部62aの角度は、通常は45度とされる。これはガイドポスト62の下降量と斜面受スライディングブロック10の移動量が等しくなるので、管理が容易となるからである。
なお、斜面受スライディングブロック10の傾斜面10bの角度との関係から、ウエッジ部62aの角度を変更することがある。
【0013】
斜面受スライディングブロック10の傾斜面10bに当接する傾斜面34bの角度は、段付き圧粉体の下第1パンチ31に対応する厚さと、下第2パンチ41に対応する厚さとの比率によって決定される。
例えば、ガイドポスト62のウエッジ部62aの角度を45度として、下第1パンチ31に対応する部分の粉末充填深さ(薄肉フランジ状部分)をX、下第2パンチ41に対応する部分の粉末充填深さ(軸心よりの長い部分)をYとした時、上パンチ60と内側の下第2パンチ41とによる粉末圧縮量に対し、上パンチ60と外側の下第1パンチ31とによる粉末圧縮量をX÷Yにすると、両パンチに対応する部分の粉末の圧縮比が等しくなる。そこで上パンチ60の圧縮開始位置(ダイプレート20の上面)からの下降量に対する下第1パンチ31の下降量の比率Zを1−(X÷Y)とすると両者の圧縮比は等しくなる。
また、上記圧縮開始位置において、ウエッジ部62aがローラ10aに丁度当接するように配置する必要がある。
以下に、具体的な例として、X、Yの関係と傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10の傾斜面34b及び10bの角度(水平方向に対する斜面との角度)の関係を表1に示す。その角度はtan−1Zである。
【表1】
【0014】
傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10は、圧縮成形される部材に対応させて、傾斜面34b及び10bの角度を変更する場合、幾つかの角度のものを準備しておくか、それぞれ高さ方向に分割した部材を積み重ねた構造とし、その中間部材を異なる角度のくさび型として挟み合わせる構造とすることができる。
本発明の成形装置では、X、Yの比率と角度の関係を表1の通り設計することが好ましいが、例えば、X:Yが1:4と1:5の圧粉体の成形を、角度37度の傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10で行っても、圧縮比がはぼ近似するので、共用することが可能である。
また、ガイドポスト62のウエッジ部62aの角度を変えて、その角度に対応する傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10の傾斜面34b及び10bの角度を設定することでも、同じ作用と効果を得ることができる。
【0015】
粉末充填深さは、下第2パンチ41側では、ヨークプレート50が固定されているプレス機械(図示せず)或いは、ダイプレート20の上昇限を決定するストッパにより決定される。
また、下第1パンチ31側では、ベースプレート40を基盤とするリフティング装置44に上昇限機構を設ける、ベースプレート40に立設したアーム状のストッパを設ける、或いは、斜面受スライディングブロック10の図中左端部を所定位置に止めるためのストッパを設ける等、図示していない構造により決定される。
【0016】
このような成形装置を用いた圧粉成形の過程を図1から図5により説明する。
図1は、フイーダ(図示せず)で粉末01を充填した状態を示す。下第2パンチ41を基準にして、ダイプレート20及びコアロッド51は、充填深さに必要な所定位置にある。圧粉体の薄肉部を成形する下第1パンチ31は、リフティング装置44で支持され、充填深さに必要な所定位置に保持された状態にある。
斜面受スライディングブロック10は、最も左側の所定位置にあり、その傾斜面10bと傾斜ブロック34の傾斜面34bが接している。
【0017】
次に、図2は、圧縮が完了した段階を示している。上パンチ60がダイ孔21に進入し、ダイプレート20とコアロッド51が下降することにより、粉末01は上下方向から圧縮される状態(両押し状態)が形成される。
上パンチ60がダイ孔21に進入し、粉末01の圧縮が始まると、斜面受スライディングブロック10が下第1パンチ31、第1パンチホルダ30及び傾斜ブロック34に掛かる下向きの圧力を受ける。
ガイドポスト62のウエッジ部62aは、斜面受スライディングブロック10のローラ10aを押し、斜面受スライディングブロック10を図の右方向へ移動させる。これに追従して、傾斜ブロック34は、傾斜面10b、34bを介して摺動下降する。この下降量は、上パンチ60と下第2パンチ41との圧縮比と、上パンチ60と下第1パンチ31の圧縮比とが同じになる。
図2に示すように、圧縮が完了したときは、ストッパ33がスライディングブロック43に当接し、これにより圧粉体の段差が決定される。
下第1パンチ31、下第2パンチ41ともに、対応する粉末キャビティの圧縮比の変化は両者とも同じ過程を経る結果、粉末01の圧縮比は均等となるため、粉末キャビティ内の粉体の移動が起こり難く、各部が均一に圧粉成形される。
【0018】
図3は、圧縮が完了した後、圧粉体離型の中途段階を示している。
図2の状態から、上パンチプレート61を上昇すると、上パンチ60及びガイドポスト62が上昇する。
ヨークプレート50を下げることにより、ダイプレート20とコアロッド51が下降すると、圧粉体は下第1パンチ31及び下第2パンチ41により、上方へ押し出された状態となる。そして、抜き出し調整ネジ32がダイプレート20に当接したとき、圧粉体の薄肉部がダイ孔から離型される。この間、傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10は移動しない。
一方、ウエッジロッド22が下降するため、スライディングブロック43のローラ43aを押し、スライディングブロック43を図の左方向へ移動させる。
【0019】
更に、ヨークプレート50を下げると、スライディングブロック43が退避して、ストッパ33が開放されると共に、傾斜ブロック34が斜面受スライディングブロック10の左向きの付勢に対抗して下降することができる状況下で、ダイプレート20、下第1パンチ31及びコアロッド51が下降することにより、下第2パンチ41で圧粉体が完全に離型される。図4は、その状態を示す。
この抜き出し過程で、リフティング装置44は、単に追従移動しているだけである。
【0020】
圧粉体を取り除いた後、粉末充填の準備として、粉末キャビティの上に粉末フイーダ(図示せず)を移動させる。
次に、リフティング装置44で第1パンチホルダ30を押し上げて、抜き出し調整ネジ32をダイプレート20に当接させたままで、ヨークプレート50の上昇によってダイプレート20及びコアロッド51を上昇させると、下第1パンチ31とダイプレート20の上面が面一の状態で下第2下パンチ41の上に粉末キャビティ23が形成され始める。
また、傾斜ブロック34が上昇するので、図の左方向に付勢されている斜面受スライディングブロック10が追従して図の左方向へ移動する。スライディングブロック43もまた、ウエッジロッド22の上昇により図示していないバネ等による付勢手段により最初の位置に復帰する。
図5は、上記過程の下第2パンチ41の上部の粉末キャビティ23の形成が完了した状態を示しており、第1パンチホルダ30は、前記したストッパ手段により、上昇することができない。
更に、ダイプレート20とコアロッド51が上昇すると、下第1パンチ31の上部には粉末キャビティが形成され、図1に示されるように充填が完了する。
【0021】
次に、本発明の成形装置の第2の実施形態について、図6から図10により説明する。
前記の第1の実施形態と異なる点は、ガイドポスト62の下降量を増幅する手段を付加したことである。これにより斜面受スライディングブロック10の移動速度を速くすることができるので、傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10の傾斜面10b、34bの角度を小さくできる。
【0022】
図6及びガイドポスト62の下降量を増幅する装置部分を拡大した図10の一部断面斜視図に示されるように、上パンチプレート61から下方に向かうガイドポスト62の下端はポンチ部62bが形成されている。
斜面受スライディングブロック10は、ベースプレート40に固定されたハウジング11の横孔に収納されている。
このハウジング11には、斜面受スライディングブロック10のローラ10aの上に対応して縦孔を設け、この縦孔の側面はウエッジガイド面11aとなってている。
この縦孔に嵌合して、下側に斜面を有するウエッジ14を備えている。ウエッジ14は、図示していないバネ等により上方に付勢されている。
また、ハウジング11の上部には、横溝を設け、その横溝内に、一端の下面が円筒面13bで前記ウエッジ14の上面と接すると共に、他端側がハウジング11に軸支されているアーム軸13aにより、揺動自在に軸支されたアーム13を備えている。
このアーム13は、上方のガイドポスト62に押されて、ウエッジ14を押し下げるもので、ウエッジ14の下降は、ローラ10aを押して、斜面受スライディングブロック10を図の右方向へ移動させるようになっている。
【0023】
ガイドポスト62のポンチ部62bがアーム13を押す位置が、先端の円筒面13bの直上であると、ウエッジ14の下降速度を増幅することはないが、アーム軸13a寄りになるほど、円筒面13b部分が振り子状に運動するため、増速効果が発生する。
なお、円筒面13b部は振り子状の運動をするが、ガイドポスト62の下降速度に対して、ほぼ正比例してウエッジ14の下降速度を増幅することができる。
【0024】
例えば、アーム軸13aとポンチ部62bがアーム13に接する線との距離に対し、アーム軸13aと円筒面13bがウェッジ14に接する接線の間の距離を1.5倍に設定すると、ガイドポスト62の下降量に対して、ウエッジ14の下降量はほぼ1.5倍となるから、ウエッジ14下面の斜面角度(水平方向に対する斜面の角度)を45度にすると、斜面受スライディングブロック10の移動速度も1.5倍になる。
従って傾斜面10bの角度を緩やかにすることができ、斜面受スライディングブロック10に掛かる受圧をより安定なものとすることができる。
例えば、表1に示すX:Yが1:4の場合、傾斜面10bの角度は、第1の実施形態では36.9度であったが、1.5倍の加速によれば、26.6度である。
【0025】
ポンチ部62bとアーム13との接する位置の変更は、ガイドポスト62の先端に取り替え可能なポンチ部62bを付設できる構造にすることにより対応することができるが、必要に応じて、ハウジング11を移動して固定できるものとし、また、ウエッジ14の上端面に高さを調整するための増減部材を付設する構成にすることもできる。
【0026】
このような成形装置を用いた圧粉成形の過程を図6〜図9により説明する。
図6は、粉末01を充填した状態を示している。斜面受スライディングブロック10は、左端に移動した状態にあり、ガイドポスト62が上方にあり、ウエッジ14は上昇している。
【0027】
図7は、圧縮が完了した状態である。
上パンチプレート61の下降によって、ガイドポスト62が下降し、アーム13によりウエッジ14が押し下げられ、斜面受スライディングブロック10が図の右方向へ移動することで、下第1パンチ31は下降して、均衡のとれた圧縮比となる。
【0028】
その後、圧粉体の抜き出し過程では、上パンチプレート61の上昇により、ウエッジ14及びアーム13が自由となって上昇する。
先の実施形態と同様に、ヨークプレート50を下降させると、ダイプレート20、コアロッド51、第1パンチホルダ30が一緒に降下するので、圧粉体は下第1パンチ31及び下第2パンチ41とで押し上げられ、下第1パンチ31に対応する部分の圧粉体がダイプレート20の上面に離型される。図8は、その状態を示したものである。
【0029】
図9は、圧粉体が完全に離型された状態を示したもので、先の実施形態と同様に、ダイプレート20を下降させることで、ウエッジロッド22によりスライディングブロック43がストッパ33から外され、ダイプレート20、コアロッド51、第1パンチホルダ30が一緒に降下する結果、圧粉体は、下第2パンチ41により押し上げられ離型される。
【0030】
次いで、先の実施形態の図5で説明したように、リフティング装置44により第1パンチホルダ30を押し上げて、ダイプレート20の上面と下第1パンチ31の上面を面一に保持したままで、ヨークプレート50を上昇させると、下第2パンチ41の上に粉末キャビティが形成される。また、傾斜ブロック34が上昇するので、追従して、斜面受スライディングブロック10が図の左方向へ移動して最初の位置に復帰する。
また、第1パンチホルダ30が上限に固定された状態から、ダイプレート20、コアロッド51とを所定量だけ上昇させると、下第1パンチ31の上にも粉末キャビティが形成され、図6に示される粉末充填の完了状態となる。
【0031】
このように、第2の実施形態によれば、ガイドポスト62のポンチ部62bの作用点を変更することで、第1の実施形態と同様に、ガイドポスト62の下降量と斜面受スライディングブロック10の移動量を同じくすることも、また加速することもできるため、ウエッジ14の角度、傾斜ブロック34及び斜面受スライディングブロック10の傾斜面10b、34bの角度の組合せと併せて、各種形状の段付き圧粉体の成形に対応することがより容易なものである。
【0032】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の粉末成形装置によれば、圧縮時には、下第1パンチの上の粉末及び下第2パンチの上の粉末の圧縮比の推移が同程度となるため、圧粉中の粉末の異常な流動が起こることがなくなり、クラックのない圧粉体が得られる。また、圧粉体の抜き出し過程では、下第1パンチで圧粉体を突き上げることがなく、クラックのない圧粉体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の1実施形態の構造及び粉末が充填された状態を示す縦断面図である。
【図2】圧縮時の同装置の縦断面図である。
【図3】圧粉体薄肉部抜き出し時の同装置の縦断面図である。
【図4】圧粉体抜き出し完了時の同装置の縦断面図である。
【図5】粉末充填開始時の同装置の縦断面図である。
【図6】本発明の別の実施形態における装置の構造及び粉末が充填された状態を示す縦断面図である。
【図7】同実施形態における圧縮完了時の装置の縦断面図である。
【図8】同実施形態における圧粉体薄肉部抜き出し時の装置の縦断面図である。
【図9】同実施形態における圧粉体抜き出し完了時の装置の縦断面図である。
【図10】同実施形態の斜面受スライディングブロックを駆動する装置の一部断面斜視図である。
【図11】従来のウイズドロアル式成形装置の縦断面図である。
【図12】従来装置の粉末圧縮時の粉末の流れを説明する粉末キャビティの縦断面図である。
【符号の説明】
01 粉末
10 斜面受スライディングブロック
10a ローラ
10b 傾斜面
11 ハウジング
11a ウェッジガイド面
13 アーム
13a アーム軸
13b 円筒面
14 ウエッジ
20 ダイプレート
21 ダイ孔
22 ウェッジロッド
23 粉末キャビティ
30 第1パンチホルダ
31 下第1パンチ
32 抜き出し調整ネジ
33 ストッパ
34 傾斜ブロック
34b 傾斜面
40 ベースプレート
41 下第2パンチ
42 台座
43 スライディングブロック
43a ローラ
44 リフティング装置
45 台座
50 ヨークプレート
51 コアロッド
52 ガイドロッド
60 上パンチ
61 上パンチプレート
62 ガイドポスト
62a ウェッジ部
62b ポンチ部
81 リフティングロッド
82 充填調整ナット
83 バネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding apparatus for a stepped green compact such as a gear. Furthermore, the present invention provides a stepped molded body without cracks, characterized in that it does not cause an abnormal movement of the powder in the green compact and does not push up the green compact in the process of extracting the green compact. The present invention relates to a compacting apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a conventional apparatus of this type, there can be cited a whisdrural apparatus as shown in FIG.
The apparatus includes a lower
[0003]
Such a molding apparatus compresses the
After the compression is completed, when the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to such an apparatus, in the initial stage of compression, the
In other words, the compression ratio is smaller in the portion corresponding to the lower
The compression ratio refers to a value obtained by dividing the length (depth) of the uncompressed powder filled in the cavity by the length (thickness) of the green compact after being compressed.
[0005]
FIG. 12 is a diagram illustrating such a state, and is a cross-sectional view of a mold schematically showing the state of the powder cavity during powder compression. On the lower
In the final stage of compression, the
[0006]
By coping with such a problem and strengthening the spring 83 of the lifting rod 81, the compression ratio of the powder corresponding to both punches can be approximated. Since the
An object of the present invention is to provide an apparatus for forming a stepped molded body that does not cause cracks in the molded body in the above-described widow-type molding apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, as shown in FIG. 1, the molding apparatus according to the present invention includes a die, a lower first punch (outside), a lower second punch (inside), and an upper punch, by relative movement. In the apparatus for forming a stepped green compact by pressurizing the powder in the powder filling cavity,
A
An
A slope receiving sliding
In the process of powder compression accompanying the lowering of the
The
[0008]
In addition, as a molding apparatus having a function added to the above configuration, as shown in FIG.
The lower end of the
The slope receiving sliding
The housing 11 has a lower slope contacting the
An
In the process of powder compression accompanying the lowering of the
As the slope receiving sliding
The
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments.
1 to 5 are longitudinal sectional views showing the structure of the molding apparatus according to the first embodiment of the present invention and the steps from filling the powder to releasing the green compact. It is a wids-dr type structure, and the arrangement configuration of each plate is the same as that of the conventional apparatus shown in FIG.
As shown in FIG. 1, an
[0010]
The difference from the conventional apparatus is that the lower end of the
[0011]
The slope receiving sliding
In the process of powder compression accompanying the lowering of the
[0012]
The angle of the
In addition, the angle of the
[0013]
The angle of the
For example, assuming that the angle of the
Further, at the compression start position, it is necessary to arrange the
As a specific example, Table 1 shows the relationship between the relationship between X and Y and the angle of the
[Table 1]
[0014]
In order to change the angle of the
In the molding apparatus of the present invention, it is preferable to design the relationship between the ratio of X and Y and the angle as shown in Table 1, but for example, molding of a green compact with X: Y of 1: 4 and 1: 5 Even if the
Further, by changing the angle of the
[0015]
The powder filling depth is determined on the lower
Further, on the lower
[0016]
The process of compacting using such a molding apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a state in which
The slope receiving sliding
[0017]
Next, FIG. 2 shows a stage where compression is completed. When the
When the
The
As shown in FIG. 2, when the compression is completed, the
In both the lower
[0018]
FIG. 3 shows the middle stage of the green mold release after the compression is completed.
When the
When the
On the other hand, since the
[0019]
When the
In this extraction process, the lifting
[0020]
After removing the green compact, a powder feeder (not shown) is moved over the powder cavity in preparation for powder filling.
Next, when the
Further, since the
FIG. 5 shows a state in which the formation of the powder cavity 23 above the
Further, when the
[0021]
Next, a second embodiment of the molding apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
The difference from the first embodiment is that a means for amplifying the descending amount of the
[0022]
As shown in FIG. 6 and the partial cross-sectional perspective view of FIG. 10 in which the device portion for amplifying the descending amount of the
The slope receiving sliding
The housing 11 is provided with a vertical hole corresponding to the
A
Further, a horizontal groove is provided in the upper part of the housing 11, and an arm shaft 13 a in which the lower surface of one end is in contact with the upper surface of the
The
[0023]
If the position where the
Although the cylindrical surface 13b moves like a pendulum, the descending speed of the
[0024]
For example, if the distance between the tangent line where the arm shaft 13a and the cylindrical surface 13b are in contact with the
Therefore, the angle of the
For example, when X: Y shown in Table 1 is 1: 4, the angle of the
[0025]
The change in the position where the
[0026]
The process of compacting using such a molding apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 shows a state in which the
[0027]
FIG. 7 shows a state where the compression is completed.
When the
[0028]
Thereafter, in the process of extracting the green compact, the
Similarly to the previous embodiment, when the
[0029]
FIG. 9 shows a state in which the green compact has been completely released. As in the previous embodiment, the sliding
[0030]
Next, as described in FIG. 5 of the previous embodiment, the
Further, when the
[0031]
As described above, according to the second embodiment, the amount of lowering of the
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the powder molding apparatus of the present invention, during compression, the transition of the compression ratio of the powder on the lower first punch and the powder on the lower second punch becomes approximately the same. Abnormal flow of the powder in the powder does not occur, and a green compact without cracks is obtained. Further, in the process of extracting the green compact, the green compact without cracks can be obtained without pushing up the green compact with the lower first punch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a structure of an embodiment of the apparatus of the present invention and a state filled with powder.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the apparatus during compression.
FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the apparatus when a green compact part is extracted.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the apparatus when the green compact extraction is completed.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the apparatus at the start of powder filling.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a structure of an apparatus and a state filled with powder according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the apparatus at the completion of compression in the same embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the apparatus when extracting the green compact part in the same embodiment.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the apparatus when the green compact extraction is completed in the same embodiment.
FIG. 10 is a partial cross-sectional perspective view of an apparatus for driving the slope-receiving sliding block of the same embodiment.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a conventional withdrawal molding apparatus.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a powder cavity for explaining the flow of powder during powder compression of a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
01
Claims (3)
下端にポンチ部(62b)を有し、上パンチプレート(61)から垂下したガイドポスト(62)と、
外側の下第1パンチ(31)を設けた第1パンチホルダ(30)の下部に固定され、下面が加圧方向に対して傾斜した傾斜面(34b)を有する傾斜ブロック(34)と、
ベースプレート(40)の上を水平方向に進退可能で、前記傾斜ブロック(34)の傾斜面(34b)と対面摺動する傾斜面(10b)及びローラ(10a)を有する斜面受スライディングブロック(10)を設け、
前記斜面受スライディングブロック(10)がベースプレート(40)に固定されたハウジング(11)に収納され、
前記ハウジング(11)には、斜面受スライディングブロック(10)のローラ(10a)と接する下側斜面を有すると共に上方に付勢されたウエッジ(14)と、
一端が円筒面(13b)で前記ウエッジ(14)の上面と接すると共に他端がアーム軸(13a)で軸支されたアーム(13)とを備えており、
上パンチプレート(61)の下降に伴う粉末圧縮の過程で、ガイドポスト(62)のポンチ部(62b)でアーム(13)の上面を押し下げ、ウエッジ(14)を下降させることにより、斜面受スライディングブロック(10)が移動することに伴い、
傾斜ブロック(34)の傾斜面(34b)が斜面受スライディングブロック(10)の傾斜面(10b)と摺動しながら下降することを特徴とする粉末成形装置。 In an apparatus for forming a stepped green compact by pressurizing powder in a powder filling cavity by relative movement of a die, a lower first punch (outside), a lower second punch (inside) and an upper punch,
A guide post (62) having a punch portion (62b) at the lower end and suspended from the upper punch plate (61);
An inclined block (34) having an inclined surface (34b) fixed to the lower portion of the first punch holder (30) provided with the outer lower first punch (31) and having a lower surface inclined with respect to the pressing direction;
A slope receiving sliding block (10) having an inclined surface (10b) and a roller (10a) which can be moved back and forth in the horizontal direction on the base plate (40) and slides oppositely to the inclined surface (34b) of the inclined block (34). Provided,
The slope receiving sliding block (10) is housed in a housing (11) fixed to a base plate (40),
The housing (11) has a lower slope contacting the roller (10a) of the slope receiving sliding block (10) and a wedge (14) biased upward,
An arm (13) having one end in contact with the upper surface of the wedge (14) at a cylindrical surface (13b) and the other end pivotally supported by an arm shaft (13a);
In the process of powder compression accompanying the lowering of the upper punch plate (61), the upper surface of the arm (13) is pushed down by the punch part (62b) of the guide post (62), and the wedge (14) is lowered to slide the slope receiving As block (10) moves,
Powder molding and wherein the inclined surface of the inclined block (34) (34b) descends while sliding the inclined surface of the inclined surface receiving the sliding block (10) (10b).
しかもアーム(13)とガイドポスト(62)のポンチ部(62b)との接する位置を変更することができる可変手段をガイドポスト(62)又はハウジング(11)に備えたことを特徴とする請求項1に記載の粉末成形装置。The arm (13) in contact with the upper surface of the wedge (14) from the arm axis (13a) rather than the distance from the position where the arm (13) and the punch portion (62b) of the guide post (62) contact to the arm axis (13a). The distance to the tip of the
Moreover claims, characterized in that provided in the arm (13) and the guide post guide post (62) a variable means capable of changing the contact position of the punch unit and (62b) of (62) or housing (11) 2. The powder molding apparatus according to 1.
外側の下第1パンチ(31)上の粉末充填深さをX、内側の下第2パンチ(41)上の粉末充填深さをYとした場合、1−(X÷Y)となるように、
傾斜ブロック下部の傾斜面(34b)及びそれに対面摺動する傾斜面(10b)の角度、ウエッジ(14)の傾斜面角度、及びアーム(13)とガイドポスト(62)のポンチ部(62b)との接する位置を設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の粉末成形装置。In the powder compression process, the descending amount of the inclined block (34) relative to the descending amount from the compression start point of the guide post (62) is:
When the powder filling depth on the outer lower first punch (31) is X and the powder filling depth on the inner lower second punch (41) is Y, 1− (X ÷ Y) ,
The angle of the inclined surface (34b) at the lower part of the inclined block and the inclined surface (10b) sliding against it, the angle of the inclined surface of the wedge (14), and the punch portion (62b) of the arm (13) and the guide post (62) The powder forming apparatus according to claim 1 , wherein a position in contact with is set.
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