JP4099508B2

JP4099508B2 - 成形用ダイス

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Publication number: JP4099508B2
Application number: JP2006019523A
Authority: JP
Inventors: 貞樹佐藤; 真史後藤; 賢菊地; 武伊藤; 卓雄潟保
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: CN100473522C; JP2007196273A; US7594809B2; CN101007446A; US20070178184A1; TWI324551B; TW200738441A

Description

本発明は、成形用ダイスに関する。

従来から、ダイ孔が形成された筒状のダイスと、ダイスの内側面に沿ってスライドする柱状の上パンチ及び下パンチと、を備える圧粉成形用の金型がある。この圧粉成形用の金型において、ダイスと上パンチの下面と下パンチの上面とにより形成されるキャビティ空間に粉体を充填し、上パンチと下パンチとにより加圧して粉末成形体を成形する。

下記特許文献１には、加圧方向と垂直方向にダイスからキャビティへ横ピンを挿入した状態で粉体を加圧することにより、粉末成形体に横穴を形成する方法が記載されている。
特許第３４４４９２２号公報

上記特許文献１に記載のダイスには、上下パンチによる加圧方向と垂直な方向に横ピンをスライドさせるために、ダイスの外側面とダイ孔を画成する面とを貫通する孔が形成されている。しかし、ダイスは、上下パンチにより加えられる数トン単位の大きな圧力に耐えるように、超硬合金などの硬い材質で形成されているので、上記の孔を加工するのは困難である。特に、径が数ミリ以下の小さい孔を加工することは、より困難であり、加工精度が低下する。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、成形用ダイスの外側面とダイ孔を画成する面とに開口する貫通孔の加工性を向上させることを目的とする。

本発明の成形用ダイスは、枠体と、枠体の内側に配されると共にダイ孔が形成されたダイと、を備えており、ダイが、ダイ孔を画成すると共に互いに対向する面をそれぞれ含む第１及び第２部分を有し、枠体には、該枠体の外側面と内側面とに開口するように貫通する第１貫通孔が形成され、第１部分には、第１貫通孔に連続する第２貫通孔が形成されており、第２貫通孔が、第１部分の枠体の内側面に対向する面に開口すると共に第１の断面積とされた第１領域と、ダイ孔を画成する面に開口すると共に第１の断面積よりも小さい第２の断面積とされた第２領域と、を含んでいることを特徴とする。

本発明の成形用ダイスによれば、第２貫通孔は第１領域と第１領域の断面積よりも小さい第２領域とを含むので、より細い第２領域を形成するための加工長さを、ダイの外側面とダイ孔を画成する面との距離よりも短くすることができる。従って、ダイスの外側面とダイ孔を画成する面とに開口する貫通孔の加工性を向上させることができる。また、ダイを構成する第１部分と第２部分が、ダイ孔を画成すると共に互いに対向する面をそれぞれ含むので、ダイを形成する際には、第１部材と第２部材とをそれぞれ加工することができる。よって、第１部分における第２貫通孔の第２領域をダイの内側面から加工することが可能となるので、第２貫通孔の第２領域をより簡易に加工することができる。

また、本発明の成形用ダイスのダイが、焼き嵌めされて枠体の内側に配されていることを特徴とする。このようにすることにより、ダイを構成する複数の部材を、成形時の加圧に対してずれないように固定することができる。よって、ダイ孔の形状を確実に保つことが可能となる。

また、本発明の成形用ダイスの第１及び第２部分が、ダイ孔を画成すると共に、互いに対向する面に垂直であり且つ互いに対向する面を更に含み、第１の部分が、ダイ孔を画成する二つの面のうち一方の面を含む第１部材と、ダイ孔を画成する二つの面のうち他方の面を含む第２部材とからなり、第２の部分が、ダイ孔を画成する二つの面のうち一方の面を含む第３部材と、ダイ孔を画成する二つの面のうち他方の面を含む第４部材とからなり、第１及び第３部材が、一方の面を含む突出部をそれぞれ有し、第１〜第４部材が、各突出部を他方の面でそれぞれ挟むように配された状態で、枠体に焼き嵌めされていることを特徴とする。

ダイを構成する第１〜第４部材が、第１及び第３部材が有する各突出部を他方の面でそれぞれ挟むように配された状態で枠体に焼き嵌めされているので、各部材は、位置がずれないように互いに固定されることとなる。よって、ダイを構成する各部材が、精度のよいダイ孔を形成することができる。また、各突出部を面で挟むので、面と突出部の角部とでダイ孔の角部が形成されることとなる。よって、ダイ孔の角部を１つの部材として形成する場合や、部材の角部同士によって形成する場合よりも精度のよい角部を形成することができる。

また、本発明の成形用ダイスは、第１領域の断面形状が長円形であり、第２貫通孔が、第２領域を複数含んでおり、複数の第２領域は、第１領域の断面形状である長円形の長軸方向に並んでいることを特徴とする。このようにすることにより、複数の第２領域を効率的に配置することができる。

本発明によれば、成形用ダイスの外側面とダイ孔を画成する面とに開口する貫通孔の加工性を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係るダイスの斜視図である。本実施形態に係るダイスＤ１は、圧粉成形用の雌型である。ダイスＤ１は、外形が直方体形状で、直方体形状を厚さ方向に貫通する断面四角状のダイ孔３が形成されている。ダイ孔３を形成する４面は、ダイスＤ１の側面４面とそれぞれ平行に形成されると共に、互いに垂直である。以下の説明において、ダイ孔３の深さ方向をＺ方向とする。

ダイスＤ１の外形は、縦寸法１１８ｍｍ程度、横寸法７５ｍｍ程度、最大厚さ１８ｍｍ程度である。ダイ孔３は、縦寸法６ｍｍ程度、横寸法１１ｍｍ程度、深さ１０ｍｍ程度である。そして、ダイスＤ１は、枠体１０と、枠体１０の内側に配されると共にダイ孔３が形成されたダイ２０と、を備えて構成される。枠体１０は、ダイス鋼、金型用鋼等で形成される。ダイ２０は、枠体１０より硬い材料が用いられ、超硬合金、宝石等で形成される。

枠体１０の外形は直方体形状で、ダイスＤ１の外形を形作っている。枠体１０は、直方体形状を厚さ方向に貫通する断面四角状の孔が形成されて枠体形状を成している。枠体１０の孔の断面における縦寸法は１８ｍｍ程度、横寸法は２３ｍｍ程度である。枠体１０の孔は、枠体１０の中央部から一方の端面寄りに形成されている。枠体１０の内側面１３を構成する４面は、Ｚ方向および枠体１０の側面とそれぞれ平行である。また、枠体１０にはネジどめ用のネジ穴が形成されている。

さらに、枠体１０には、側面１５と、内側面１３のうち側面１５に対して平行な面とに開口を有するように貫通する第１貫通孔１６が形成されている。第１貫通孔１６の深さ方向は、側面１５及びＺ方向と垂直に形成されている。第１貫通孔１６の断面形状は、長円形で、長円形の長手方向の寸法は７ｍｍ程度、幅方向の寸法は１．５ｍｍ程度である。

ダイ２０は、枠体１０の内側に配されると共にダイ孔３を画成している。ダイ２０は、枠体１０の孔に対応した直方体形状で、ダイ２０の側面が枠体１０の内側面１３とそれぞれ接している。ダイ２０の内側面である４面は、枠体１０の内側面１３の４面とそれぞれ平行に形成され、それぞれＺ方向と平行である。すなわち、ダイ孔３を構成する４面は、隣り合う面と互いに垂直である。

ダイ２０は、Ｚ方向と垂直な方向に分割された第１〜第４部材２１〜２４により構成されている。図２、３を参照してダイ２０についてより詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るダイスの分解斜視図を示す。図３は、本実施形態に係るダイスの断面図を示す。図３は、ダイスＤ１のＺ方向と垂直な断面図である。図２、３において、ダイスＤ１の長手方向をＹ方向、Ｙ方向及びＺ方向と垂直な方向をＸ方向とする。

第１部材２１は、枠体１０の第１貫通孔１６が形成された内側面１３２と隣り合う一方の内側面１３１と主に接する。第２部材２２は、枠体１０の第１貫通孔１６が形成された内側面１３２に接する。第３部材２３は、内側面１３２と隣り合う他方の内側面１３３と主に接する。第４部材２４は、枠体１０の内側面１３２と対向する内側面１３４に接する。

第１部材２１及び第３部材２３は、互いに同形状で、断面凸状で左右の対称性を有する柱状の部材である。第１部材２１及び第３部材２３は、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する内側面２１１，２２１をそれぞれ有して、内側面２１１，２３１をそれぞれ含む突出部２１０，２３０を含む。

第１部材２１の側面は、内側面２１１と、内側面２１１と対向する外側面２１２と、外側面２１２と垂直に隣り合う側面２１３，２１４と、側面２１３と垂直に隣り合い内側面２１１と平行な側面２１５と、側面２１４と垂直に隣り合い内側面２１１と平行な側面２１６と、内側面２１１と垂直に隣り合う側面２１７，２１８とにより構成されている。第１部材２１の外側面２１２は、枠体１０の内側面１３１と接し、第１部材２１の側面２１３と側面２１４は、枠体１０の内側面１３２と内側面１３４とそれぞれ接している。

第３部材２３の側面は、内側面２３１と、内側面２３１と対向する外側面２３２と、外側面２３２と垂直に隣り合う側面２３３，２３４と、側面２３３と垂直に隣り合い内側面２３１と平行な側面２３５と、側面２３４と垂直に隣り合い内側面２３１と平行な側面２３６と、内側面２３１と垂直に隣り合う側面２３７，２３８とにより構成されている。第３部材２３の外側面２３２は、枠体１０の内側面１３３と接し、第３部材２３の側面２３３と側面２３４は、枠体１０の内側面１３２と内側面１３４とそれぞれ接している。

第２部材２２及び第４部材２４は、外形が互いに同形状の直方体形状で、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する内側面２２１，２４１を有する。

第２部材２２の側面は、内側面２２１と、内側面２２１と対向する外側面２２２と、第１部材２１と接する側面２２３と、第３部材２３と接する側面２２４と、により構成されている。第２部材２２の外側面２２２は、第１貫通孔１６の形成された枠体１０の内側面１３２に接している。

第４部材２４の側面は、内側面２４１と、内側面２４１と対向する外側面２４２と、第１部材２１と接する側面２４３と、第３部材２３と接する側面２４４と、により構成されている。第４部材２４の外側面２４２は、枠体１０の内側面１３４に接している。

なお、ダイ孔３を画成する内側面２１１を含む第１部材２１と、ダイ孔３を画成する内側面２２１を含む第２部材２２とが第１部分を構成することとなる。また、ダイ孔３を画成する内側面２３１を含む第３部材２３と、ダイ孔３を画成する内側面２４１を含む第４部材２４とが第２部分を構成することとなる。

第１部材２１の側面２１５と第２部材２２の側面２２３とは、互いに同形状かつ同面積であり、接している。第１部材２１の側面２１７は、第２部材２２の内側面２２１の端部分と接している。第１部材２１の側面２１６と第４部材２４の側面２４３とは、互いに同形状かつ同面積であり、接している。第１部材２１の側面２１８は、第４部材２４の内側面２４１の端部分と接している。すなわち、互いに対向する第２部材２２の内側面２２１と第４部材の内側面２４１とが、第１部材２１の突出部２１０を挟んでいる。

第３部材２３の側面２３５と第２部材２２の側面２２４とは、互いに同形状かつ同面積であり、接している。第３部材２３の側面２３７は、第２部材２２の内側面２２１の端部分と接している。第３部材２３の側面２３６と第４部材２４の側面２４４とは、互いに同形状かつ同面積であり、接している。第３部材２３の側面２３８は、第４部材２４の内側面２４１の端部分と接している。すなわち、互いに対向する第２部材２２の内側面２２１と第４部材の内側面２４１とが、第３部材２３の突出部２３０を挟んでいる。また、第２部材２２及び第４部材２４は、第１部材２１と第３部材２３とによって挟まれている。

第１〜第４部材２１〜２４は、枠体１０に焼き嵌めにより嵌められて、枠体１０の内側に固定されている。よって、第１〜第４部材２１〜２４は、枠体１０からダイ孔３の方向へ加圧されている状態である。

そこで、第２部材２２が枠体１０の内側面１３２からダイ孔３へ力を受け、第４部材２４が枠体１０の内側面１３４からダイ孔３へ力を受ける。よって、第２部材２２と第４部材２４との間の第１部材２１側の距離は、第１部材２１の側面２１７と側面２１８との間の距離によって決定される。また、第２部材２２と第４部材２４との間の第３部材２３側の距離は、第３部材２３の側面２３７と側面２３８との間の距離によって決定される。

すなわち、第２部材２２及び第４部材２４における、枠体１０に対するＹ方向の位置は、第１部材２１及び第３部材２３の突出部２１０，２３０によって固定される。また、第１部材２１の突出部２１０及び第３部材２３の突出部２３０が、第２部材２２と第４部材２４とに挟まれて、第１部材２１及び第３部材２３のＹ方向の位置が固定される。

第１部材２１が枠体１０の内側面１３１からダイ孔３へ力を受け、第３部材２３が枠体１０の内側面１３３からダイ孔３へ力を受けるので、第２部材２２は、第１部材２１の側面２１５と第３部材２３の側面２３５とに挟まれて、Ｘ方向の位置が固定される。また、第４部材２４は、第１部材２１の側面２１６と第３部材２３の側面２３６とに挟まれて、Ｘ方向の位置が固定される。

また、第１部材２１は、枠体１０の内側面１３１と第２及び第４部材２２，２４に挟まれて、Ｘ方向の位置が固定される。第３部材２３は、枠体１０の内側面１３３と第２及び第４部材２２，２４に挟まれて、Ｘ方向の位置が固定される。

すなわち、第１〜第４部材２１〜２４は、枠体１０からダイ孔３の方向に加圧されることにより、Ｚ方向と垂直なＸ方向及びＹ方向について各部材が互いに位置がずれないように互いに固定される。

また、第１〜第４部材２１〜２４の各側面は、ダイ孔３を形成する第１〜第４部材２１〜２４の内側面２１１，２２１，２３１，２４１及び枠体１０の各内側面１３１〜１３４と垂直又は平行な面である。よって、各部材の互いの位置をより精度よく固定することができる。

また、第２部材２２の内側面２２１に、第１部材２１の突出部２１０を形成する側面２１７と、側面２１７と側面２１１との間の角部と、が接して、ダイ孔３の一つの角部が形成される。第２部材２２の内側面２２１に、第３部材２３の突出部２３０を形成する側面２３７と、側面２３７と側面２３１との間の角部と、が接して、ダイ孔３の一つの角部が形成される。第４部材２４の内側面２４１に、第１部材２１の突出部２１０を形成する側面２１８と、側面２１８と側面２１１との間の角部と、が接して、ダイ孔３の一つの角部が形成される。第４部材２４の内側面２４１に、第３部材２３の突出部２３０を形成する側面２３８と、側面２３８と側面２３１との間の角部と、が接して、ダイ孔３の一つの角部が形成される。

このように、一つの部材の面に対して別の部材の角部が接することにより形成されるダイ孔３の角部は、一つの部材を加工して形成されるダイ孔３の角部よりもシャープに精度よく形成することができる。

引き続き図３，図４を参照して、第２部材２２についてさらに詳細に説明する。図４は、第２部材の斜視図である。第２部材２２の外側面２２２には、枠体１０の第１貫通孔１６に対応する位置に、枠体１０の第１貫通孔１６と連続する貫通孔（第２貫通孔）２５が形成されている。第２貫通孔２５は、第１領域２６と複数の第２領域２７とを含む。

第１領域２６は、枠体１０の内側面１３と接する側面２２２に開口し、断面形状が長円形の領域である。第１領域２６の断面形状は、第１貫通孔１６の断面形状と同形状である。第２領域２７は、ダイ孔３を画成する内側面２２１に開口し、断面形状が円形の領域である。

第１領域２６の断面形状である長円形は長手方向の長さ７ｍｍ程度、幅方向の長さ１．５ｍｍ程度であり、第１領域２６の長さは５．５ｍｍ程度である。第２領域２７の断面形状は、直径０．２ｍｍ程度の円形で、第２領域２７の長さは０．５ｍｍ程度である。すなわち、第１領域２６の断面積は、第２領域２７の断面積より大きい。

第２領域２７は、第１領域２６と連続して６個形成されている。第２領域２７は、第１領域２６の断面形状である長円形の長軸方向に一列に並んで形成されている。すなわち、第１貫通孔１６、第２貫通孔２５の第１領域２６及び第２領域２７により、ダイスＤ１の外側面とダイ孔３を画成する面とに開口する貫通孔が形成されることとなる。

また、第１領域２６は、複数の第２領域２７を連結する孔となる。第１領域２６及び第２領域２７は、第１部材２１をＺ方向と垂直な方向に貫通する段付きの孔を構成することとなる。

本実施形態に係るダイスD１は、以下のようにして製作することができる。第１貫通孔１６が形成された枠体１０、外形が形成された第１〜第４部材２１〜２４をそれぞれ準備する。そして、第２部材２２の外側面２２２から第１領域２６を形成する。この第１領域２６の精度は、成形品の精度に影響を与えないので、第１領域２６は、比較的簡易に形成することができる。

また、第２領域２７を第２部材２２の内側面２２１側から放電加工により形成する。第２領域２７の断面形状は、比較的精度良く形成することが要求されるが、第２領域２７の長さが、第２部材２１の厚さより短いので、より簡易に加工することができる。また、ダイ２０が第２〜第２部材２１〜２４に分割されているので、第２部材２２の内側面２２１から第２領域２７を形成することができ、第２領域２７をより簡易に精度良く形成することができる。

その後、第１〜第４部材２１〜２４を組み合わせて、枠体１０によって焼き嵌めすることにより、第１〜第４部材２１〜２４を固定してダイ２０が形成され、ダイスD１が形成される。

引き続いて、ダイスＤ１の使用方法について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係るダイスを用いた成形工程を説明する断面図である。ダイスＤ１は、ダイ孔３の内面沿いに上下方向に摺動自在な（昇降自在にダイ孔３に嵌入する）下パンチ３０及び上パンチ４０と共に用いられて、粉末成形体Ｐを成形する。

ダイスD１には、第１貫通孔１６及び第２貫通孔２５によって構成される横ピン孔２８内に横ピン２９がＺ方向に対して垂直方向に摺動自在に設けられている。この横ピン２９はダイ孔３の内面に先端面が一致した格納状態からＺ方向に対して垂直方向に移動してダイ孔３内側に突出することができる。

下パンチ３０には、Ｚ方向に貫通する縦ピン孔３１が形成されており、この縦ピン孔３１内に下側縦ピン３２が上下方向に摺動自在（昇降自在）に設けられており、下パンチ３０の上面に一致した（又は上面より下がった）格納状態から上面より突出した状態に移動可能である。下側縦ピン３２は、横ピン２９と直交し、横ピン２９が貫通可能な嵌合穴部３３を有する。

上パンチ４０には縦ピン孔４１が形成されており、この縦ピン孔４１内に上側縦ピン４２が上下方向に摺動自在（昇降自在）に設けられており、上パンチ４０の下面に一致した（又は下面より上がった）格納状態から下面より突出した状態に移動可能である。上側縦ピン４２は下側縦ピン３２と同じ断面形状である。

なお、横ピン２９と縦ピン３２，４２との組は、粉末成形体Ｐに複数の略Ｌ字状穴を形成する目的で複数組同一金型に設けられている。

次に、上記成形金型を用いる粉末成形体の製造工程について、引き続いて図５を参照して説明する。図中、黒塗り矢印は各部材の動きを示し、白抜き矢印は加圧方向を示す。本実施の形態では、ウイズドロアル法（下パンチ３０を固定し、上パンチ４０及びダイスD１を下降させて両押成形する方法で、相対速度差により下パンチでも押す）について説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、ダイスD１のダイ孔３に下側より下パンチ３０を嵌入させて上側が開口となったカップ状のキャビティ５０を形成し、かつダイ孔３内面に横ピン２９の先端面を一致させて横ピン２９を格納状態とするとともに、下パンチ３０の上面から下側縦ピン３２を突出させた状態とする。そして、粉末材料１ｂを充填する。

図５（ｂ）に示すように、キャビティ５０内で上方向に突出している下側縦ピン３２に近接する位置（結合（当接）する直前位置）まで、横ピン孔２８から横ピン２９を摺動突出させる。そして、図５（ｃ）に示すように、上パンチ４０をキャビティ５０内に充填された粉末材料表面に下降させる。そして、横ピン２９を横方向に摺動突出させることにより、下側縦ピン３２上部の嵌合穴部３３（貫通穴部）に横ピン２９先端部を嵌合、結合させる。

図５（ｄ）に示すように、下パンチ３０の位置を保持した状態において、ダイスD１及び上パンチ４０のそれぞれにＣＮＣプレス成形機により圧力を加える。同時に、キャビティ５０内の粉末材料が圧縮成形された粉末成形体Ｐの状態で、横ピン２９の中心が当該粉末成形体Ｐのニュートラルゾーンに位置するようにダイスD１、下側縦ピン３２、上パンチ４０、及び上側縦ピン４２の位置を制御する。すなわち、各第２領域２７は、成形時に形成されるキャビティ空間において、Ｚ方向の中央部に位置するように形成されている。

その後、ダイスD１、下パンチ３０及び上パンチ４０のそれぞれに加えられていた成形圧力を解除（適度の低圧力で粉末成形体Ｐを保持）しつつ、下側縦ピン３２の嵌合穴部３３に嵌合させていた横ピン２９を粉末成形体から抜いて前記ダイスD１の横ピン孔２８内に格納する。このようにして、粉末成形体が成形される。なお、ダイスＤ１に形成した横ピン孔２８は、横ピン２９を挿入する孔として用いたが、温度計を挿入する孔として利用してもよい。

上述したように本実施形態のダイスＤ１を用いて成形した粉末成形体Ｐを図６に示す。図６は、粉末成形体の斜視図である。粉末成形体Ｐは、例えば、共振器、発信器、誘電体フィルタ、又はデュプレクサ等に用いられる粉末成形体である。粉末成形体Ｐは、Ｚ方向と垂直で互いに対向する上面１０１及び下面１０２、加圧方向と平行な第１〜第４側面１０３〜１０６で構成されている。

第１側面１０３には、第１側面１０３に対して垂直な横孔１１１〜１１６が複数（本実施形態では６個）形成されている。横孔１１１〜１１６は、断面円形で、直径は、０．２ｍｍ程度である。また、横孔１１１〜１１６は、第１側面１０３におけるＺ方向に対する中央部に一列に並んで形成されている。すなわち、横孔１１１〜１１６は、第１側面１０３においてＺ方向と垂直な方向に沿って一列に並んで形成されている。

下面１０２における第１側面１０３と対向する側面１０５側には、下面１０２に対して垂直で、横孔１１１〜１１６とそれぞれ連結した縦孔１２１〜１２６が形成されている。すなわち、横孔１１１〜１１６と縦孔１２１〜１２６により、略Ｌ字型の連結孔が６個形成されている。

粉末成形体Ｐの上面１０１と下面１０２とは、それぞれ金型の上パンチの下側面と下パンチの上側面とによって形成され、下面１０２に形成された縦孔１２１〜１２６は、下パンチから突出する縦ピンによって形成される。また、粉末成形体Ｐの側面１０３〜１０６は、ダイスＤ１におけるダイ孔３の内側面によって形成される。粉末成形体Ｐの横孔１１１〜１１６は、ダイ孔３の内側面からキャビティへ突出する横ピン２９によって形成される。

引き続いて、本実施形態に係るダイスＤ１の作用効果について説明する。ダイスＤ１によれば、第２貫通孔２５は第１領域２６と第１領域２６の断面積よりも小さい第２領域２７とを含むので、より細い第２領域２７を形成するための加工長さを、ダイ２０の外側面２１１とダイ孔３を画成する内側面２１２との距離よりも短くすることができる。従って、ダイスＤ１の外側面とダイ孔３を画成する面とに開口する貫通孔の加工性を向上させることができる。また、ダイ２０を構成する第１〜第４部材２１〜２４が、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する面をそれぞれ含むので、ダイ２０を形成する際には、第１〜第４部材２１〜２４をそれぞれ加工することができる。よって、第１部材２１における第２貫通孔２５の第２領域２７をダイ２０の内側面１３から加工することが可能となるので、第２貫通孔２５の第２領域２７をより簡易に加工することができる。

また、ダイスＤ１のダイ２０が、焼き嵌めされて枠体１０の内側に配されているので、ダイ２０を構成する第１〜第２部材２１〜２４を、成形時の加圧に対してずれないように固定することができる。よって、ダイ孔３の形状を確実に保つことが可能となる。

また、ダイ２０を構成する第１〜第４部材２１〜２４が、第１及び第３部材２１，２３が有する各突出部２１０，２３０を内側面２２１，２４１でそれぞれ挟むように配された状態で枠体１０に焼き嵌めされているので、第１〜第４部材２１〜２４は、成形時に位置がずれないように互いに固定されることとなる。よって、ダイ２０を構成する第１〜第４部材２１〜２４が、精度のよいダイ孔３を形成することができる。また、各突出部２１０，２３０を内側面２２１，２４１で挟むので、内側面２２１，２４１と突出部２１０，２３０の角部とでダイ孔３の角部が形成されることとなる。よって、ダイ孔３の角部を、１つの部材として形成する場合や、各部材の角部同士によって形成する場合よりも精度のよい角部を形成することができる。

また、第１領域２７の断面形状が長円形であり、第２貫通孔２５が、第２領域２７を複数含んでおり、複数の第２領域２７は、第１領域２６の断面形状である長円形の長軸方向に並んでいるので、複数の第２領域２７を効率的に配置することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ダイを構成する第１〜第４部材の外形形状の構成は図７、８のようにしてもよい。図７、８は、本実施形態に係るダイスに含まれるダイの変形例を示す断面図である。

図７に示すダイ２０Ａは、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する内側面２１１，２３１をそれぞれ含む第１部材２１Ａと第３部材２３Ａと、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する内側面２２１，２４１をそれぞれ含む第２部材２２Ａと第４部材２４Ａとを有する。第１〜第４部材２１Ａ〜２４Ａの外形は、断面Ｌ字型の柱状であり、それぞれ内側面２１１，２２１，２３１，２４１を含む突出部２１０Ａ，２２０Ａ，２３０Ａ，２４０Ａを含む。

第１部材２１Ａと第３部材２３Ａとは互いに同形状で、対向すると共に、図７に示す断面においてダイ孔３の中心に対して互いに点対称となるように配置されている。第２部材２２Ａと第４部材２４Ａとは互いに同形状で、図７に示す断面においてダイ孔３の中心に対して互いに点対称となるように形成されている。

第１部材２１Ａの突出部２１０Ａは、第２部材２２Ａと第４部材２４Ａの内側面２４１とによって挟まれると共に、第１部材２１Ａは、第２及び第４部材２２Ａ，２４Ａとダイ孔３の内側面１３とに挟まれて、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。第２部材２２Ａの突出部２２０Ａは、第１部材２１Ａの内側面２１１と第３部材２３Ａとによって挟まれると共に、第２部材２２Ａは、第１及び第３部材２１Ａ，２３Ａとダイ孔３の内側面１３とに挟まれて、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。

第３部材２３Ａの突出部２３０Ａは、第２部材２２Ａの内側面２２１と第４部材２４Ａとによって挟まれると共に、第３部材２３Ａは、第２及び第４部材２２Ａ，２４Ａとダイ孔３の内側面１３とに挟まれて、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。第４部材２４Ａの突出部２４０Ａは、第１部材２１Ａと第３部材２３Ａの内側面２３１とによって挟まれると共に、第４部材２４Ａは、第１及び第３部材２１Ａ，２３Ａとダイ孔３の内側面１３とに挟まれて、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。

このように、ダイ２０Ａを構成する第１〜第４部材２１Ａ〜２４Ａが、第１及び第３部材２１Ａ〜２４Ａが有する各突出部２１０Ａ，２２０Ａ，２３０Ａ，２４０Ａを各内側面２１１，２２１，２３１，２４１と第１〜第４部材２１Ａ〜２４Ａでそれぞれ挟むように配された状態で枠体１０に焼き嵌めされているので、第１〜第４部材２１Ａ〜２４Ａは、成形時に位置がずれないように互いに固定されることとなる。よって、ダイ２０Ａを構成する第１〜第４部材２１Ａ〜２４Ａが、精度のよいダイ孔３を形成することができる。また、各突出部２１０Ａ，２２０Ａ，２３０Ａ，２４０Ａを内側面２１１，２２１，２３１，２４１を用いて挟むので、内側面２１１，２２１，２３１，２４１と突出部２１０Ａ，２２０Ａ，２３０Ａ，２４０Ａの角部とでダイ孔３の角部が形成されることとなる。よって、ダイ孔３の角部を、１つの部材として形成する場合や、各部材の角部同士によって形成する場合よりも精度のよい角部を形成することができる。

図８に示すダイ２０Ｂは、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する内側面２１１，２３１をそれぞれ含む第１部材２１Ｂと第３部材２３Ｂと、ダイ孔３を画成すると共に互いに対向する内側面２２１，２４１をそれぞれ含む第２部材２２Ｂと第４部材２４Ｂとを有する。

第２部材２２Ｂと第４部材２４Ｂとは、互いに同形状の直方体形状で、互いに対向すると共に、図８に示す断面においてダイ孔３の中心に対して互いに点対称となる位置に配置されている。第１部材２１Ｂと第３部材２４Ｂとは、互いに同形状の断面Ｌ字型の柱状の部材で、互いに対向すると共に、図８に示す断面においてダイ孔３の中心に対して互いに点対称となる位置に配置されている。第１部材２１Ｂと第３部材２４Ｂとは、それぞれ内側面２１１，２３１を含む突出部２１０Ｂ，２３０Ｂを含む。

第１部材２１Ｂの突出部２１０Ｂは、第２部材２２Ｂと第４部材２４Ｂとにそれぞれ含まれて互いに対向する内側面２２１，２４１によって挟まれている。また、第１部材２１Ｂは、第２部材２２Ｂとダイ孔３の内側面１３とに挟まれている。よって、第１部材２１Ｂは、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。

第３部材２３Ｂの突出部２３０Ｂは、第２部材２２Ｂと第４部材２４Ｂとにそれぞれ含まれて互いに対向する内側面２２１，２４１によって挟まれている。また、第３部材２３Ｂは、第４部材２４Ｂとダイ孔３の内側面１３とに挟まれている。よって、第３部材２３Ｂは、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。

第２部材２２Ｂは、第１及び第３部材２１Ｂ，２３Ｂとダイ孔３の内側面１３とに挟まれて、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。第４部材２４Ｂは、第１及び第３部材２１Ｂ，２３Ｂとダイ孔３の内側面１３とに挟まれて、Ｘ方向及びＹ方向について固定されている。

このように、ダイ２０Ｂを構成する第１〜第４部材２１Ｂ〜２４Ｂが、第１及び第３部材２１Ｂ，２３Ｂが有する各突出部２１０Ｂ，２３０Ｂを内側面２２１，２４１でそれぞれ挟むように配された状態で枠体１０に焼き嵌めされているので、第１〜第４部材２１Ｂ〜２４Ｂは、成形時に位置がずれないように互いに固定されることとなる。よって、ダイ２０Ｂを構成する第１〜第４部材２１Ｂ〜２４Ｂが、精度のよいダイ孔３を形成することができる。また、各突出部２１０Ｂ，２３０Ｂを内側面２２１，２４１で挟むので、内側面２２１，２４１と突出部２１０Ｂ，２３０Ｂの角部とでダイ孔３の角部が形成されることとなる。よって、ダイ孔３の角部を、１つの部材として形成する場合や、各部材の角部同士によって形成する場合よりも精度のよい角部を形成することができる。

本実施形態に係るダイスの斜視図である。本実施形態に係るダイスの分解斜視図を示す。本実施形態に係るダイスの断面図を示す。本実施形態に係るダイスに含まれる第１部材の斜視図である。本実施形態に係るダイスを用いた成形工程を説明する断面図である。本実施形態に係るダイスを含む圧粉成形用の金型によって成形される粉末成形体の斜視図である。本実施形態に係るダイスに含まれるダイの変形例を示す断面図である。本実施形態に係るダイスに含まれるダイの変形例を示す断面図である。

符号の説明

Ｄ１…ダイス、３…ダイ孔、１０…枠体、１３…内側面、１６…第１貫通孔、２０…ダイ、２１〜２４…第１〜第４部材、２５…第２貫通孔、２６…第１領域、２７…第２領域、２１０，２３０…突出部。

Claims

枠体と、
前記枠体の内側に配されると共に、開口形状が四角形のダイ孔が形成されたダイと、を備えており、
前記ダイが、前記ダイ孔を画成する第１〜第４内側面を有し、
前記第２内側面及び前記第４内側面は、互いに対向し、
前記ダイは、前記第２内側面を含む第１部分と前記第４内側面を含む第２部分とを有し、
前記枠体には、該枠体の外側面と内側面とに開口するように貫通する第１貫通孔が形成され、
前記第１部分は、前記第２内側面と対向する外側面が前記枠体の前記内側面に対向して配置され、
前記第１部分には、前記第１貫通孔に連続する第２貫通孔が形成されており、
前記第２貫通孔が、第１領域及び第２領域を含み、
前記第１領域は、前記第１部分の前記枠体の前記内側面に対向する面に開口し、
前記第２領域は、前記ダイ孔を画成する前記第２内側面に開口し、
前記第２領域における前記第２貫通孔の貫通方向と垂直な断面の面積は、前記第１領域における前記貫通方向と垂直な断面の面積よりも小さいことを特徴とする成形用ダイス。
前記ダイが、焼き嵌めされて前記枠体の内側に配されていることを特徴とする請求項１に記載の成形用ダイス。
前記第１及び第３内側面は、前記第２及び前記第４内側面に垂直であると共に互いに対向し、
前記第１部分が、前記第１内側面を含む第１部材と、前記第２内側面を含む第２部材とからなり、
前記第２部分が、前記第３内側面を含む第３部材と、前記第４内側面を含む第４部材とからなり、
前記第１部材が、前記第１内側面を含み、前記第３内側面方向に突出した突出部を有し、
前記第３部材が、前記第３内側面を含み、前記第１内側面方向に突出した突出部を有し、
前記各突出部が前記第２及び前記第４内側面でそれぞれ挟むように配された状態で、前記第１〜第４部材が前記枠体に焼き嵌めされていることを特徴とする請求項２に記載の成形用ダイス。
前記第１領域の断面形状が長円形であり、
前記第２貫通孔が、前記第２領域を複数含んでおり、
複数の前記第２領域は、前記第１領域の断面形状である長円形の長軸方向に並んでいることを特徴とする請求項１に記載の成形用ダイス。