JP4394257B2

JP4394257B2 - Method for producing powder compact

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Publication number: JP4394257B2
Application number: JP2000175678A
Authority: JP
Inventors: 隆鷹島
Original assignee: Kobayashi Industry Co Ltd
Current assignee: Kobayashi Industry Co Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2020-06-12
Also published as: JP2001355004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末材料の加圧成形により、貫通した横穴を有する粉末成形体を製造する方法に関し、より詳しくは、その横穴の軸心方向の中間部が両端部寄りの部分よりも横断面積の小さい小径部となっている粉末成形体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉末材料の加圧成形により粉末成形体を製造する場合、上下方向にダイ孔を有するダイスと、該ダイスのダイ孔にその上方及び下方からそれぞれ挿入される上パンチ及び下パンチとによって該ダイ孔内に形成されるキャビティに粉末材料を充填した後、この粉末材料を上パンチと下パンチとの間で加圧・圧縮し、該キャビティ内に粉末成形体を得ることが従来より行なわれている。
【０００３】
そして、製造しようとする粉末成形体が横穴を有するものである場合には、この横穴を形成するための横ピンをあらかじめダイ孔内にその側方から抜脱可能に挿入した状態で、前記キャビティへの粉末材料の充填を行ない、その後に該キャビティ内の粉末材料を上下パンチ間で加圧・圧縮することにより横穴を有する粉末成形体を製造する技術が知られている。
【０００４】
このように横穴を有する粉末成形体を製造する技術において、その横穴が貫通した横穴であって、且つ該横穴の軸線方向の中間部が該横穴の両端部寄りの部分よりも横断面積の小さい小径部となっている場合（以下、ここではこのような横穴を段付き貫通横穴という）には、最終的にキャビティ内に得られる粉末成形体の横穴から横ピンを抜脱する関係上、該横ピンを単一の一体構造の横ピンで構成することができない。このため、この場合には、上記段付き貫通横穴を形成するための横ピンは、例えば、該段付き貫通横穴の小径部の箇所、あるいはその小径部とこれに隣接する大径部との境界箇所において分割されて、一対の分割横ピンにより構成される。そして、これらの一対の分割横ピンを互いにその軸心方向で相対向させて前記ダイ孔に挿入して、それらの分割横ピンの先端面同士を該ダイ孔内で当接させることにより、前記段付き貫通横穴に対応して実質的に連続する横ピンを形成するようにしている。
【０００５】
ところで、上記のように段付き貫通横穴を有する粉末成形体を製造するために、前記一対の分割横ピンをダイ孔内に挿入して互いに当接させる技術では、これらの分割横ピンをダイ孔に挿入した状態で、キャビティに粉末材料を充填したとき、キャビティ内の粉末材料の密度分布が不均一なものとなりやすい。すなわち、粉末材料の充填は、上パンチをダイ孔から離脱させた状態で、該ダイ孔にその上方から粉末材料を投入することで行なわれるが、このとき、ダイ孔に挿入されている一対の分割横ピンの直下には、粉末材料が溜まり難く、該横ピンの直下の箇所の粉末材料の密度が他の箇所よりも小さくなりやすい。そして、このようにキャイビティ内の粉末材料の密度が小さい箇所は、最終的にキャビティ内に得られる粉末成形体においても、粉末材料の密度が小さなものとなりやすく、ひいてはその部分が脆弱なものとなりやすい。
【０００６】
このような不都合を回避するためには、前記一対の分割横ピンのダイ孔への挿入をキャビティへの粉末材料の充填後に行なうことが考えられる。
【０００７】
しかるに、このような技術では、粉末材料を充填したキャビティに一対の分割横ピンを挿入したとき、それらの分割横ピンの間に粉末材料が介在することとなって、それらの分割横ピンの先端面同士を完全に当接させることができない。このため、最終的にキャビティ内に得られる粉末成形体の横穴が貫通していないものとなるという不都合がある。
【０００８】
さらに、キャビティに粉末材料を充填した後に一対の分割横ピンを挿入する場合、分割横ピンは、粉末材料の投入中は、ダイ孔に連通してダイスに設けられたピン穴に収納されることとなる。そして、この場合、粉末成形体の横穴の小径部に対応して、少なくとも一方の分割横ピンの先端部は、該分割横ピンの、前記横穴の端部に対応する部分よりも小径であるため、該分割横ピンの先端部は、該分割横ピンを収容するピン穴の径よりも小さいものとなる。このため、前記キャビティに粉末材料を充填したときに、その粉末材料の一部が上記ピン穴内に入り込んでしまう。この場合、ピン穴内に入り込んだ粉末材料は、分割横ピンをダイ孔に挿入したとき、キャビティに押し出されることとなるが、該キャビティ内で分割横ピンの近傍に集中しやすく、相対的にキャビティ内の他の箇所の密度が小さくなってしまうという不都合を生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、段付き貫通横穴を有する粉末成形体を製造する場合に、キャビティに充填される粉末材料が不均一になったり、横ピンを収容するピン穴に粉末材料が進入したりするのを回避しつつ、確実に貫通した横穴を有する良質の粉末形成体を製造することができる粉末成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉末成形体の製造方法は、かかる目的を達成するために、貫通した横穴を有し、該横穴の軸線方向の中間部が該横穴の両端部寄りの部分よりも横断面積の小さい小径部となっている粉末成形体を粉末材料の加圧成形により製造する方法であって、
ダイスに上下方向に貫設されたダイ孔と、該ダイ孔にその上方及び下方からそれぞれ挿入される上パンチ及び下パンチとにより該ダイ孔内に形成されるキャビティに粉末材料を充填する第１工程と、
前記ダイ孔にその側方から互いに相対向して連通するように前記ダイスに設けた一対のピン穴のそれぞれにその先端部の位置まであらかじめ挿入されて前記横穴の各端部寄りの部分の形状を有する一対の第1横ピンを、それぞれ前記各ピン穴から前記キャビティ内の所定の位置まで挿入する第２工程と、
前記一対の第1横ピンのそれぞれにその軸心方向に穿設されたピン孔に該第１横ピンの先端部の位置までそれぞれあらかじめ挿入されて前記横穴の小径部の形状を有する一対の第２横ピンのうちの一方を前記キャビティに向かって前進させつつ、他方の第２横ピンを該キャビティから後退させることにより、前記一方の第２横ピンの先端部を他方の第２横ピン側の第１横ピンのピン孔に挿入して前記キャビティを貫通させると共に、両第２横ピンの間で前記キャビティに存する粉末材料を前記他方の第２横ピン側の前記ピン孔内に移動させる第３工程と、
前記上パンチ及び下パンチとの間で前記キャビティ内の粉末材料を加圧・圧縮して、該キャビティ内に前記粉末成形体を得る第４工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記第１工程で前記キャビティに粉末材料を充填した後に、前記第２工程で前記一対の第１横ピンをキャビティに挿入するので、前記粉末材料をキャビティに充填する際には、該粉末材料を均一にキャビティに充填することが可能となる。また、このとき、前記各第１横ピンは、前記ダイスの各ピン穴にその先端部の位置まであらかじめ挿入され、各第２横ピンは、各第１横ピンのピン孔にその先端部の位置まで挿入されている。このため、キャビティに充填される粉末材料がダイスのピン穴や各第１横ピンのピン孔に入り込むのを回避することができる。
【００１２】
そして、本発明では、前記第２工程で前記一対の第１横ピンをキャビティの所定の位置まで挿入する。これにより、キャビティ内に、前記粉末成形体の横穴の各端部寄りの部分を形成するための横ピンが両第１横ピンによって構成されることとなる。さらに、前記第３工程では、前記一対の第２横ピンのうちの一方をキャビティに向かって前進させつつ、他方の第２横ピンをキャビティから後退させ、該一方の第２横ピンの先端部を他方の第2横ピン側の前記ピン孔に挿入する。
【００１３】
これにより、前記一方の第２横ピンが前記一対の第１横ピンの間でキャビティを貫通して、該キャビティ内に延在することとなり、この延在部分によって、前記横穴の小径部を形成するための横ピンがキャビティ内に構成されることとなる。ひいては、上記一方の第２横ピンのキャビティ内に延在する部分と、前記一対の第１横ピンとによって、前記粉末成形体の横穴の全体を形成するための横ピンがキャビティ内に構成されることとなる。また、前記一方の第２横ピンをキャビティ内に延在させるに際しては、前記一対の第１横ピンをキャビティ内に挿入した状態で、両第２横ピンの間に存在する粉末材料が、両第２横ピンの間に挟まれるようにして、キャビティ内から前記他方の第２横ピン側のピン孔に移送されるため、前記一方の第１横ピンの先端部を円滑に他方の第２横ピン側のピン孔に挿入することができる。
【００１４】
そして、本発明では、上記のように第３工程を行なった後に、前記第４工程において、前記上パンチ及び下パンチの間でキャビティ内の粉末材料を加圧・圧縮して粉末成形体を得る。このとき、前記キャビティ内には、粉末成形体の横穴を形成するための横ピンが、前記一対の第１横ピン及び前記一方の第２横ピンとによって構成されているので、中間部が小径部となっている貫通した横穴、すなわち前記段付き貫通横穴を有する粉末成形体がキャビティ内に得られる。
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、キャビティに粉末材料を均一に充填することができると共に、前記ダイスのピン穴や前記各第１横ピンのピン穴に粉末材料が進入するのを回避することができる。さらに、前記一対の第１横ピン及び前記一方の第２横ピンとによって、キャビティ内に実質的に連続した横ピンを構成することができる。これにより、貫通した横穴（段付き貫通横穴）を有する良質の粉末成形体を製造することができる。
【００１６】
尚、本発明において、前記第３工程で前記他方の第２横ピン側のピン孔に移送した粉末材料は、該ピン孔から第１横ピン及びダイスに設けた排出穴を介してダイスの外部に排出するようにしてもよく、あるいは、前記キャビティに粉末成形体を得た後に、該粉末成形体の横穴に戻し、さらに、該粉末成形体をキャビティから取出した後に、該粉末成形体の横穴から取出すようにしてもよい。
【００１７】
かかる本発明では、前記第１工程の後に、前記キャビティ内の粉末材料を前記上パンチと下パンチとの間で仮圧縮して該キャビティ内に予備粉末成形体を得る仮圧縮工程を備え、該仮圧縮工程の後に前記第２工程を実行することが好ましい。
【００１８】
このように前記第２工程の前に前記仮圧縮工程を実行したとき、この仮圧縮工程で得られる予備粉末成形体は、前記第１工程で均一的な密度でキャビティ内に充填される粉末材料を前記両第１横ピンや前記一方の第２横ピンをキャビティに挿入する前に仮圧縮して、該粉末材料をある程度固形化したものである。このため、該仮圧縮工程の後に、前記両第１横ピンや前記一方の第２横ピンをキャビティに挿入したときに、該キャビティ内の粉末材料の密度が部分的に小さくなったり、それらの横ピンの上下で、粉末材料の密度分布が不均一になるような事態を確実に回避することができる。さらに、前記第３工程で前記両第２横ピンの間の粉末材料を前記他方の第２横ピン側のピン孔に移送したときに、その移送される粉末材料の量を必要限に留めることができる。
【００１９】
この結果、前記第４工程によって最終的に得られる粉末成形体をより良質なものとすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１は本実施形態で製造する粉末成形体の一例を示す斜視図及び縦断面図、図２〜図４は図１の粉末成形体の製造工程を説明するための断面図である。
【００２１】
図１において、同図（ａ）は本実施形態で製造する粉末成形体５０の斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩ−Ｉ線断面による粉末成形体５０の縦断面図である。これらの図に示すように、製造する粉末成形体５０は、例えば縦方向の長さが異なる3つの垂直姿勢の方形状の板部５１，５２，５３を重合したような外形状をなし、それらの板部５１，５２，５３の上下端面により、粉末成形体５０の上下端部に段差が形成されている。
【００２２】
また、粉末成形体５０は、その板部５１，５２，５３をそれらの法線方向（水平方向）に貫通する横穴５４を有する。
【００２３】
この横穴５４は、その軸線方向の両端部が、比較的、横断面積（軸線方向と直行する方向での断面積）の大きい大径部５４ａ，５４ｂとなっており、これらの大径部５４ｂ，５４ｂの間の中間部が該大径部５４ａ，５４ｂよりも横断面積が小さい小径部５４ｃとなっている。つまり、横穴５４は、その軸線方向の中間部がくびれたような形状をなしている。
【００２４】
尚、図では大径部５４ａ，５４ｂの径が同一であるように記載しているが、その径は、互いに異なる径であってもよい。また、横穴５４の横断面形状は、円形である必要はなく、方形状等、他の形状であってもよい。
【００２５】
本実施形態において、この粉末成形体５０の製造に用いる装置は、所謂、多段成形装置であり、図２（ａ）に示すように、上下方向に貫通したダイ孔１を有するダイス２と、このダイス２のダイ孔１にその下方から挿入される3個の下パンチ３ａ，４ａ，５ａと、これらの各下パンチ３ａ，４ａ，５ａにそれぞれ対向してダイ孔１にその上方から挿入される3個の上パンチ３ｂ，４ｂ，５ｂとを具備する。
【００２６】
ダイス２のダイ孔１は、前記粉末成形体５０の外周形状（垂直面形状）に沿った形状に形成されている。また、ダイス２の内部の所定の箇所には、ダイ孔１にその側方から連通させて横方向（水平方向）に穿設された一対のピン穴６，７が備えられ、これらの第１ピン穴６，７は、これらの間にダイ孔１を介在させて同心に相対向するように設けられている。そして、これらのピン穴６，７には、それぞれ、前記粉末成形体５０の横穴５４の各大径部５４ａ，５４ｂの形状（各大径部５４ａ，５４ｂの横断面形状と同一の横断面形状）を有する第１横ピン８，９が摺動自在に挿入されている。各第1横ピン８，９は、それぞれピン穴６，７の先端部まで挿入され、各第１横ピン８，９の先端面が、ダイ孔１の側壁面と面一になる状態でダイ孔１に臨んでいる。
【００２７】
これらの第１横ピン８，９の軸心部には、それぞれピン孔１０，１１が貫設されている。そして、これらのピン孔１０，１１には、それぞれ前記粉末成形体５０の横穴５４の小径部５４ｃの形状（該小径部５４と同一の横断面形状）を有する第2横ピン１２，１３が摺動自在に挿入されている。各第2横ピン１２，１３は、それぞれピン孔１０，１１の先端部まで挿入され、各第２横ピンの先端面が、ダイ孔１の側壁面及び各第１横ピン８，９の先端面と面一になる状態でダイ孔１に臨んでいる。
【００２８】
尚、各第1横ピン８，９及び各第2横ピン１２，１３はそれぞれ図示しないアクチュエータを介してそれらの軸心方向（横方向）に移動可能とされている。
【００２９】
また、ダイス２には、前記第１横ピン９側のピン穴７に連通して該ダイス２の下方に開放された粉末排出穴１４が備えられ、この粉末排出穴１４は、第1横ピン９の下面部に該第1横ピン９の径方向に穿設された粉末排出穴１５を介して第1横ピン９のピン孔１１に連通されている。
【００３０】
下パンチ３ａとこれに対向する上パンチ４ａとの組、下パンチ３ｂとこれに対向する上パンチ４ｂとの組、及び下パンチ３ｃとこれに対向する上パンチ４ｃとの組は、それぞれ、前記粉末成形体５０の板部５１の部分、板部５２の部分、板部５３の部分を成形するためのもので、各下パンチ３ａ〜５ａの上面（成形面）は、それぞれ、粉末成形体５０の各板部５１〜５３の下端面の形状に形成されている。同様に、各上パンチ３ｂ〜５ｂの下面（成形面）は、それぞれ、粉末成形体５０の各板部５１〜５３の上端面の形状に形成されている。
【００３１】
尚、本実施形態では、下パンチ３ａ〜５ａのうちの一つ、例えば下パンチ３ａは、装置に固定されており、他の下パンチ４ａ，５ａ、ダイス２、及び各上パンチ３ｂ〜５ｂがそれぞれ図示しないアクチュエータを介して上下動可能とされている。また、各パンチ４ａ，５ａ，３ｂ〜５ｂやダイス２の上下動や、前記各横ピン８，９，１１，１２の移動は、図示しないコンピュータにより制御される。
【００３２】
以上のような装置を用いて、粉末成形体５０は次のように製造される。尚、以下の説明では、下パンチ３ａと上パンチ４ａとの組、下パンチ３ｂと上パンチ４ｂとの組、及び下パンチ３ｃと上パンチ４ｃとの組をそれぞれ、組パンチ３，４，５と称する。
【００３３】
まず、図２（ａ）に示すように、ダイ孔１に挿入した下パンチ３ａ〜５ａをそれぞれ、ダイ孔１の上端開口面から所定の深さ位置に移動させた状態で、粉末成形体５０を製造するために必要な量の粉末材料１６を、ダイ孔１にその上方から充填する。このとき、粉末材料１６は、ダイ孔１の上端開口面まで充填される。この場合、ダイ孔１内には、前記第1横ピン８，９等が挿入されていないので、粉末材料１６を均一的な密度でダイ孔１内に充填することができる。尚、粉末材料１６は例えば鉄系金属粉末やセラミックス粉末である。
【００３４】
次いで、ダイス２を若干、下パンチ３ａ〜５ａに対して若干、上動させると共に、各上パンチ３ｂ〜５ｂの下端面を面一に揃えた状態でそれらの上パンチ３ｂ〜５ｂをダイ孔１に向かってその上方から一斉に下動させ、図２（ｂ）に示すように、各上パンチ３ｂ〜５ｂをダイ孔１内に挿入して粉末材料１６の上面に接触させる。
【００３５】
これにより、ダイ孔１内には、下パンチ３ａ〜５ａ及び上パンチ３ｂ〜５ｂ間にキャビティ１７が形成され、このキャビティ１７内に粉末材料１６が密封される。このとき、各上パンチ３ｂ〜５ｂは粉末材料１６の上面に接触する位置で停止され、キャビティ１７内の粉末材料１６は均一的な密度状態のまま、非加圧状態に維持される。また、このとき、前記ピン穴６，７はそれぞれ第1横ピン８，９により閉塞されると共に、前記ピン孔１０，１１はそれぞれ第2横ピン１２，１３により閉塞されているので、それらのピン穴６，７及びピン孔１０，１１に粉末材料１６が進入することはない。
【００３６】
次に、各組パンチ３，４，５のそれぞれの両パンチ間の間隔を維持したまま、キャビティ１７内の粉末材料１６の加圧・圧縮を開始する際の各組パンチ３，４，５の位置として図３（ａ）に示すようにあらかじめ定めた初期位置に各組パンチ３，４，５をそれぞれ移送する。この移送は、組パンチ４，５及びダイス２を下パンチ３ａに対して上下動させることで行なわれ、この移送により、キャビティ１７の形状が前記粉末成形体５０に相似した形状になる。また、この移送によって、前記第1横ピン８，９及び第2横ピン１２，１３は、各組パンチ３，４，５と所定の位置関係を有してキャビティ１７内の粉末材料１６に臨む。
【００３７】
次いで、各組パンチ３，４，５の下パンチ及び上パンチをそれぞれ一斉にダイス２に対して上動、下動させてキャビティ１７内の粉末材料１６の加圧・圧縮を開始し、その後、該キャビティ１７内の粉末材料１６が前記粉末成形体５０の形状まで圧縮される前の所定のタイミングで、粉末材料１６の加圧・圧縮を中断する（各組パンチ３，４，５の下パンチ及び上パンチのダイス２に対する移動を停止する）ことで、図３（ｂ）に示すように該粉末材料１６を仮圧縮し、キャビティ１７内に予備粉末成形体５０’を得る。この仮圧縮は、これによりキャビティ１７内に得られる予備粉末成形体５０’がその形状を維持できる程度であればよく、例えば、キャビティ１７内の粉末材料１６を加圧開始時の状態（図３（ａ）の状態）から各組パンチ３，４，５の両パンチ間で２０〜３０％圧縮するように行われる。尚、この仮圧縮に際して、各組パンチ３，４，５毎に、その各組パンチ３，４，５の下パンチの移動速度（ダイス２に対する相対的移動速度）と上パンチの移動速度（ダイス２に対する相対的移動速度）との比率が一定となるようにそれらの移動速度が制御される。
【００３８】
次いで、前記第1横ピン８，９を、それぞれ前記第２横ピン１２，１３と共に、図４（ａ）に示すように、それぞれ所定の移動量（粉末成形体５０の横穴５４の各大径部５４ａ，５４ｂの軸方向の長さと同じ移動量）だけキャビティ１６に向かって前進させ、該キャビティ１６内の粉末材料１６（予備成形体５０’）に該第１横ピン８，９を挿入する。このとき、第１横ピン８，９を挿入する予備成形体５０’は、ある程度固形化しているため、第１横ピン８，９の上側と下側とで粉末材料１６の密度が不均一になるような事態が回避される。
【００３９】
さらに、前記第２横ピン１２，１３のうち、例えば第２横ピン１２をキャビティ１７内に向かって前進させると共に、これに同期させて、第２横ピン１３をキャビティ１７から離反させるように後退させる。この両第２横ピン１２，１３の移動動作を、図４（ａ）に示すように、第2横ピン１２の先端部がキャビティ１７内を貫通して第２横ピン１３側のピン孔１１内に進入し、その先端部が前記粉末排出穴１４，１５に臨む位置に達するまで行う。
【００４０】
このとき、前記の仮圧縮状態の予備粉末成形体５０’において両第２横ピン１２，１３の間に存している粉末材料１６が第２横ピン１２の前進及び第２横ピン１３の後退に伴い、第２横ピン１３側のピン孔１１内に移送され、その移送された部分が第２横穴ピン１２により埋められる。そして、第２横ピン１２の先端部が前記粉末排出穴１６に臨む位置に達すると、第２横ピン１３側のピン孔１１内に移送された粉末材料１６は、粉末排出穴１６を介して粉末排出穴１４内に落下し、さらに、該粉末排出穴１４を介してダイス２の下方に排出される。
【００４１】
この場合、キャビティ１７内の粉末材料１６（予備粉末成形体５０’）は、前述の仮圧縮によって、ある程度固形化しているため、第２横ピン１２の前進及び第２横ピン１３の後退の際に、両第２横ピン１２，１３の間に存する粉末材料１６のみを第２横ピン１３側のピン孔１１内に移送して排出することができ、この移送・排出される粉末材料１６を必要限に留めることができる。
【００４２】
尚、排出された粉末材料１６は、粉末排出穴１４の下方に設けられた図示しない粉末回収器に回収され、それが新たな粉末成形体５０や他の粉末成形体を製造するための粉末材料として再利用される。
【００４３】
上記のようにして、第１横ピン８，９をキャビティ１７内の粉末材料１６（予備粉末成形体５０’）に挿入し、さらに第２横ピン１２をキャビティ１７に貫通させることで、キャビティ１７内には、それらの第１横ピン８，９及び第２横ピン１２を併せて、前記粉末成形体５０の横穴５４の形状の横ピンが構成されることとなる。
【００４４】
次いで、各組パンチ３，４，５の下パンチ及び上パンチを再びそれぞれ一斉にダイス２に対して上動、下動させてキャビティ１７内の粉末材料１６の加圧・圧縮を再開し、この加圧・圧縮をキャビティ１７内の粉末材料１６が最終的に図４（ｂ）に示すように前記粉末成形体５０の形状になって、該キャビティ１７内に粉末成形体５０が得られるまで行う。このとき、キャビティ１７に挿入されている第１横ピン８，９によりそれぞれ粉末成形体５０の横穴５４の大径部５４ａ，５４ｂが形成されると共に、キャビティ１７を貫通する第2横ピン１２により横穴５４の小径部５４ｃが形成される。そして、このとき、第1横ピン８，９及び第2横ピン１２は、キャビティ１７内でそれらの軸心方向に連続しているので、上記大径部５４ａ，５４ｂ及び小径部５４ｃは確実に連通し、これにより横穴５４が貫通する。
【００４５】
尚、上記のようにキャビティ１７内の粉末材料１６を粉末成形体５０になるまで加圧・圧縮するときの各組パンチ３，４，５の下パンチ及び上パンチの移動速度（ダイス２に対する相対的な移動速度）は、前記仮圧縮の場合と同様に、各組パンチ３，４，５毎に、その各組パンチ３，４，５の下パンチの移動速度と上パンチの移動速度との比率が一定となるように制御される。
【００４６】
上記のようにして、キャビティ１７内に粉末成形体５０が得られた後には、前記第２横ピン１２が第１横ピン８のピン孔１０内に戻されると共に、両第１横ピン８，９がそれぞれダイス２のピン穴６，７内に戻され、キャビティ１７内の粉末成形体５０から抜脱される。そして、さらに上パンチ３ｂ，４ｂ，５ｂを上動させてダイ孔１内から抜脱した後、ダイス２を下パンチ３ａ，４ａ，５ａに対して下動させることにより、粉末成形体５０がダイ孔１内から取り出される。
【００４７】
以上のようにして、本実施形態によれば、粉末材料１６の密度分布の均一性を極力確保しながら、良質の粉末成形体５０を製造することができる。
【００４８】
尚、以上説明した実施形態では、第２横ピン１２，１３のうち、第２横ピン１２をキャビティ１７に貫通させて横穴５４の小径部５４ｃを形成するようにしたが、第２横ピン１３をキャビティ１７に貫通させて、横穴５４の小径部５４ｃを形成するようにしてもよい。
【００４９】
また、前記実施形態では、前記第２横ピン１２，１３の間の粉末材料１６を第２横ピン１３側のピン孔１１に移送した後、粉末排出穴１５，１４を介して排出するようにしたが、例えば次のようにしてもよい。すなわち、ピン孔１１内に移送した粉末材料１６を、キャビティ１７内に粉末成形体５０が得られるまで該ピン孔１１内に保持しておく。そして、粉末成形体５０がキャビティ１７内に得られた後に、ピン孔１１内の粉末材料１６を粉末成形体５０の横穴５４の小径部５４ｃ内に戻し、その後に、粉末成形体５０をダイ孔１内から取出す。そして、この取出し後に粉末成形体５０の横穴５４から粉末材料１６を排出する。
【００５０】
また、前記実施形態では、複数の上パンチ及び下パンチを用いる多段成形を行なうものを例示したが、製造しようとする粉末成形体の形状によっては、上パンチや下パンチは、単一構造のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を適用して製造する粉末成形体の一例を示す斜視図及び縦断面図。
【図２】図1の粉末成形体の製造工程を説明するための断面図。
【図３】図1の粉末成形体の製造工程を説明するための断面図。
【図４】図1の粉末成形体の製造工程を説明するための断面図。
【符号の説明】
１…ダイ孔、２…ダイス、３ａ，４ａ，５ａ…下パンチ、３ｂ，４ｂ，５ｂ…上パンチ、６，７…ピン穴、８，９…第1横ピン、１０，１１…ピン孔、１２，１３…第2横ピン、１６…粉末材料、１７…キャビティ、５０…粉末成形体、５０’…予備粉末成形体、５４…横穴、５４ｃ…横穴の小径部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a powder molded body having a penetrating horizontal hole by pressure molding of a powder material. More specifically, the axial center direction of the horizontal hole has a cross-sectional area larger than the portion near both ends. The present invention relates to a method for producing a powder compact having a small small diameter portion.
[0002]
[Prior art]
When a powder molded body is produced by pressure molding of a powder material, the die hole is formed by a die having a die hole in the vertical direction, and an upper punch and a lower punch inserted into the die hole of the die from above and below, respectively. Conventionally, after a powder material is filled into a cavity formed inside, the powder material is pressed and compressed between an upper punch and a lower punch to obtain a powder molded body in the cavity. .
[0003]
When the powder compact to be manufactured has a horizontal hole, the cavity is formed in such a manner that a horizontal pin for forming the horizontal hole is inserted into the die hole so as to be removable from the side. There is known a technique for manufacturing a powder compact having a horizontal hole by filling a powder material into and then pressing and compressing the powder material in the cavity between upper and lower punches.
[0004]
Thus, in the technology for producing a powder molded body having a horizontal hole, the horizontal hole is a horizontal hole through which the intermediate portion in the axial direction of the horizontal hole has a smaller cross-sectional area than the portions near both ends of the horizontal hole. (Hereinafter, such a horizontal hole is referred to as a stepped through horizontal hole), the horizontal pin is removed from the horizontal hole of the powder molded body finally obtained in the cavity. The pin cannot be composed of a single monolithic transverse pin. For this reason, in this case, the horizontal pin for forming the stepped through-hole is, for example, the location of the small-diameter portion of the step-through through-hole or the boundary between the small-diameter portion and the adjacent large-diameter portion It divides | segments in a location and is comprised by a pair of division | segmentation horizontal pin. Then, by inserting these pair of split lateral pins into the die hole so as to face each other in the axial direction, and bringing the end faces of these split lateral pins into contact with each other in the die hole, A substantially continuous transverse pin is formed corresponding to the stepped through hole.
[0005]
By the way, in order to manufacture a powder molded body having a stepped through-hole as described above, in the technique of inserting the pair of split horizontal pins into the die holes and bringing them into contact with each other, these split horizontal pins are connected to the die holes. When the cavity is filled with a powder material in the state of being inserted into the cavity, the density distribution of the powder material in the cavity tends to be non-uniform. That is, the powder material is filled by pouring the powder material from above into the die hole with the upper punch detached from the die hole. At this time, a pair of powder materials inserted into the die hole is used. The powder material hardly accumulates directly under the divided horizontal pins, and the density of the powder material at the location immediately below the horizontal pins tends to be smaller than at other locations. And in such a place where the density of the powder material in the cavity is small, even in the powder compact finally obtained in the cavity, the density of the powder material tends to be small, and the part tends to be fragile. .
[0006]
In order to avoid such an inconvenience, it is conceivable to insert the pair of split transverse pins into the die hole after filling the cavity with the powder material.
[0007]
However, in such a technique, when a pair of split horizontal pins are inserted into the cavity filled with the powder material, the powder material is interposed between the split horizontal pins, and the tips of the split horizontal pins are inserted. The surfaces cannot be brought into full contact. For this reason, there exists a problem that the side hole of the powder compact finally obtained in the cavity does not penetrate.
[0008]
Furthermore, when inserting a pair of split horizontal pins after filling the cavity with powder material, the split horizontal pins are accommodated in the pin hole provided in the die in communication with the die hole while the powder material is being charged. It becomes. In this case, since the tip of at least one of the divided horizontal pins has a smaller diameter than the portion of the divided horizontal pin corresponding to the end of the horizontal hole, corresponding to the small diameter portion of the horizontal hole of the powder molded body. The tip of the divided horizontal pin is smaller than the diameter of the pin hole that accommodates the divided horizontal pin. For this reason, when the cavity material is filled with a powder material, a part of the powder material enters the pin hole. In this case, the powder material that has entered the pin hole is pushed out into the cavity when the divided horizontal pin is inserted into the die hole, but tends to concentrate in the vicinity of the divided horizontal pin in the cavity, and the cavity There arises a disadvantage that the density of other portions in the inside becomes small.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a background, and when manufacturing a powder molded body having a stepped through horizontal hole, the powder material filled in the cavity becomes non-uniform, or a pin hole that accommodates the horizontal pin It is an object of the present invention to provide a method for producing a powder molded body that can produce a high-quality powder-formed body having a lateral hole that penetrates reliably while avoiding the powder material from entering.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the method for producing a powder molded body of the present invention has a penetrating lateral hole, and a small-diameter having a transverse area smaller than the portion of the lateral hole in the axial direction near the both ends of the lateral hole. A method of producing a powder molded body that is a part by pressure molding of a powder material,
A powder material is filled in a cavity formed in a die hole by a die hole penetrating the die vertically and an upper punch and a lower punch inserted into the die hole from above and below, respectively. Process,
The shape of the portion near each end of the lateral hole is inserted in advance to the position of the tip of each of the pair of pin holes provided in the die so as to communicate with each other from the side to the die hole. A second step of inserting a pair of first horizontal pins each having a position from each pin hole to a predetermined position in the cavity;
Each of the pair of first horizontal pins is inserted in advance into a pin hole formed in the axial direction thereof up to the position of the tip of the first horizontal pin and has a pair of first diameters having the shape of the small diameter portion of the horizontal hole. By moving one of the two horizontal pins forward toward the cavity and retracting the other second horizontal pin from the cavity, the tip of the one second horizontal pin is moved to the other second horizontal pin side. Is inserted into the pin hole of the first horizontal pin of the first horizontal pin and penetrates the cavity, and the powder material existing in the cavity is moved between the second horizontal pins into the pin hole on the other second horizontal pin side. A third step;
And a fourth step of pressing and compressing the powder material in the cavity between the upper punch and the lower punch to obtain the powder compact in the cavity.
[0011]
According to the present invention, since the pair of first lateral pins are inserted into the cavity in the second step after the cavity is filled with the powder material in the first step, the powder material is filled in the cavity. It is possible to uniformly fill the cavity with the powder material. At this time, the first horizontal pins are inserted in advance into the pin holes of the dice up to the positions of the tips, and the second horizontal pins are inserted into the pin holes of the first horizontal pins. Inserted to the position. For this reason, it can avoid that the powder material with which a cavity is filled enters into the pin hole of a die | dye, or the pin hole of each 1st horizontal pin.
[0012]
In the present invention, in the second step, the pair of first lateral pins are inserted to a predetermined position of the cavity. Thereby, the horizontal pin for forming the part near each edge part of the horizontal hole of the said powder compact in a cavity is comprised with both 1st horizontal pins. Further, in the third step, while one of the pair of second horizontal pins is advanced toward the cavity, the other second horizontal pin is retracted from the cavity, and the tip portion of the one second horizontal pin Is inserted into the pin hole on the other second lateral pin side.
[0013]
As a result, the one second horizontal pin passes through the cavity between the pair of first horizontal pins and extends into the cavity, and the extended portion forms a small diameter portion of the horizontal hole. A lateral pin for this purpose is configured in the cavity. As a result, the transverse pin for forming the whole transverse hole of the powder compact is formed in the cavity by the portion extending into the cavity of the one second transverse pin and the pair of first transverse pins. It will be. In addition, when the one second horizontal pin is extended into the cavity, the powder material existing between the second horizontal pins in the state where the pair of first horizontal pins are inserted into the cavity, Since it is sandwiched between the second horizontal pins and transferred from the cavity to the pin hole on the other second horizontal pin side, the tip of the one first horizontal pin is smoothly moved to the other second It can be inserted into the pin hole on the side pin side.
[0014]
And in this invention, after performing a 3rd process as mentioned above, in the said 4th process, the powder material in a cavity is pressurized and compressed between the said upper punch and a lower punch, and a powder compact is obtained. . At this time, since the transverse pin for forming the transverse hole of the powder molded body is constituted by the pair of first transverse pins and the one second transverse pin in the cavity, the intermediate portion is a small diameter portion. Thus, a powder compact having a penetrating horizontal hole, that is, the stepped through horizontal hole is obtained in the cavity.
[0015]
As described above, according to the present invention, the powder material can be uniformly filled into the cavity, and the powder material can be prevented from entering the pin hole of the die or the pin hole of each first horizontal pin. can do. Further, the pair of first lateral pins and the one second lateral pin can constitute a substantially continuous lateral pin in the cavity. Thereby, a good-quality powder compact having a penetrating horizontal hole (stepped through horizontal hole) can be manufactured.
[0016]
In the present invention, the powder material transferred to the pin hole on the other second horizontal pin side in the third step is external to the die through a discharge hole provided in the first horizontal pin and the die. Alternatively, after obtaining a powder molded body in the cavity, return to the horizontal hole of the powder molded body, and further, after taking out the powder molded body from the cavity, the horizontal hole of the powder molded body You may make it take out from.
[0017]
In the present invention, after the first step, there is provided a temporary compression step of temporarily compressing the powder material in the cavity between the upper punch and the lower punch to obtain a preliminary powder molded body in the cavity, It is preferable to execute the second step after the temporary compression step.
[0018]
Thus, when the said temporary compression process is performed before the said 2nd process, the preliminary | backup powder molded object obtained by this temporary compression process is the powder material with which it fills in a cavity with a uniform density at the said 1st process. Is temporarily compressed before the first horizontal pins and the one second horizontal pin are inserted into the cavity, and the powder material is solidified to some extent. For this reason, after the temporary compression step, when both the first lateral pins and the one second lateral pin are inserted into the cavity, the density of the powder material in the cavity is partially reduced. It is possible to reliably avoid a situation where the density distribution of the powder material becomes non-uniform above and below the horizontal pin. Furthermore, when the powder material between the second horizontal pins is transferred to the pin hole on the other second horizontal pin side in the third step, the amount of the powder material transferred is limited to the necessary amount. Can do.
[0019]
As a result, the powder compact finally obtained by the fourth step can be made to be of higher quality.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view and a longitudinal sectional view showing an example of a powder molded body manufactured in the present embodiment, and FIGS. 2 to 4 are sectional views for explaining a manufacturing process of the powder molded body in FIG.
[0021]
1A is a perspective view of a powder compact 50 manufactured in the present embodiment, and FIG. 1B is a vertical cross-sectional view of the powder compact 50 taken along the line II of FIG. 1A. It is. As shown in these figures, the powder compact 50 to be manufactured has an outer shape obtained by superposing, for example, three vertical plate portions 51, 52, and 53 having different vertical lengths, Steps are formed at the upper and lower end portions of the powder molded body 50 by the upper and lower end surfaces of the plate portions 51, 52 and 53.
[0022]
Moreover, the powder compact 50 has the horizontal hole 54 which penetrates the plate part 51,52,53 in those normal direction (horizontal direction).
[0023]
The lateral holes 54 have large-diameter portions 54a and 54b having relatively large cross-sectional areas (cross-sectional areas in a direction perpendicular to the axial direction) at both ends in the axial direction. An intermediate portion between 54b is a small diameter portion 54c having a smaller cross-sectional area than the large diameter portions 54a and 54b. That is, the horizontal hole 54 has a shape in which the intermediate portion in the axial direction is constricted.
[0024]
In the drawing, the large diameter portions 54a and 54b are described as having the same diameter, but the diameters may be different from each other. Moreover, the cross-sectional shape of the horizontal hole 54 does not need to be circular, and may be other shapes such as a square shape.
[0025]
In the present embodiment, the apparatus used for manufacturing the powder compact 50 is a so-called multistage molding apparatus, and as shown in FIG. 2A, a die 2 having a die hole 1 penetrating in the vertical direction, Three lower punches 3a, 4a, 5a inserted into the die hole 1 of the die 2 from below, and the lower punches 3a, 4a, 5a, respectively, are inserted into the die hole 1 from above so as to face each other. Three upper punches 3b, 4b and 5b are provided.
[0026]
The die hole 1 of the die 2 is formed in a shape along the outer peripheral shape (vertical surface shape) of the powder compact 50. Further, a predetermined portion inside the die 2 is provided with a pair of pin holes 6 and 7 which are communicated from the side of the die hole 1 and formed in the lateral direction (horizontal direction). The pin holes 6 and 7 are provided so as to face each other concentrically with the die hole 1 interposed therebetween. The pin holes 6 and 7 have shapes of the large-diameter portions 54a and 54b of the horizontal holes 54 of the powder compact 50 (the same cross-sectional shape as that of the large-diameter portions 54a and 54b). The first horizontal pins 8 and 9 having) are slidably inserted. The first horizontal pins 8 and 9 are inserted up to the tip portions of the pin holes 6 and 7, respectively, and the tip surfaces of the first horizontal pins 8 and 9 are flush with the side wall surface of the die hole 1. It faces hole 1.
[0027]
Pin holes 10 and 11 are formed through the axial center portions of the first horizontal pins 8 and 9, respectively. The second horizontal pins 12 and 13 having the shape of the small diameter portion 54c of the horizontal hole 54 of the powder molded body 50 (the same cross-sectional shape as the small diameter portion 54) are slid into the pin holes 10 and 11, respectively. It is inserted freely. The second horizontal pins 12 and 13 are inserted up to the tips of the pin holes 10 and 11, respectively, and the tip surfaces of the second horizontal pins are the side wall surface of the die hole 1 and the tips of the first horizontal pins 8 and 9, respectively. It faces the die hole 1 so as to be flush with the surface.
[0028]
The first lateral pins 8 and 9 and the second lateral pins 12 and 13 are movable in the axial direction (lateral direction) via actuators (not shown).
[0029]
In addition, the die 2 is provided with a powder discharge hole 14 that communicates with the pin hole 7 on the first horizontal pin 9 side and is opened below the die 2. 9 is communicated with the pin hole 11 of the first horizontal pin 9 through a powder discharge hole 15 formed in the lower surface portion of the first horizontal pin 9 in the radial direction.
[0030]
The set of the lower punch 3a and the upper punch 4a facing this, the set of the lower punch 3b and the upper punch 4b facing this, and the set of the lower punch 3c and the upper punch 4c facing this, respectively, This is for forming the plate portion 51 portion, the plate portion 52 portion, and the plate portion 53 portion of the powder molded body 50, and the upper surfaces (molded surfaces) of the lower punches 3a to 5a are respectively the powder molded body 50. Are formed in the shape of the lower end surface of each of the plate portions 51-53. Similarly, the lower surfaces (molding surfaces) of the upper punches 3b to 5b are formed in the shape of the upper end surfaces of the plate portions 51 to 53 of the powder compact 50, respectively.
[0031]
In the present embodiment, one of the lower punches 3a to 5a, for example, the lower punch 3a is fixed to the apparatus, and the other lower punches 4a and 5a, the die 2, and the upper punches 3b to 5b are Each can be moved up and down via an actuator (not shown). Further, the vertical movement of the punches 4a, 5a, 3b to 5b and the die 2 and the movement of the horizontal pins 8, 9, 11, and 12 are controlled by a computer (not shown).
[0032]
Using the apparatus as described above, the powder compact 50 is manufactured as follows. In the following description, the set of the lower punch 3a and the upper punch 4a, the set of the lower punch 3b and the upper punch 4b, and the set of the lower punch 3c and the upper punch 4c are respectively set punches 3, 4, and 5. Called.
[0033]
First, as shown in FIG. 2 (a), the lower punches 3a to 5a inserted into the die hole 1 are respectively moved from the upper end opening surface of the die hole 1 to a predetermined depth position, and then the powder compact 50 is formed. An amount of the powder material 16 necessary for manufacturing the die hole 1 is filled into the die hole 1 from above. At this time, the powder material 16 is filled up to the upper end opening surface of the die hole 1. In this case, since the first transverse pins 8, 9 and the like are not inserted into the die hole 1, the powder material 16 can be filled into the die hole 1 with a uniform density. The powder material 16 is, for example, iron-based metal powder or ceramic powder.
[0034]
Next, the die 2 is slightly moved upward with respect to the lower punches 3a to 5a, and the upper punches 3b to 5b are placed in the die hole 1 with the lower end surfaces of the upper punches 3b to 5b being flush with each other. The upper punches 3b to 5b are inserted into the die hole 1 and brought into contact with the upper surface of the powder material 16, as shown in FIG. 2 (b).
[0035]
As a result, a cavity 17 is formed in the die hole 1 between the lower punches 3 a to 5 a and the upper punches 3 b to 5 b, and the powder material 16 is sealed in the cavity 17. At this time, each of the upper punches 3b to 5b is stopped at a position in contact with the upper surface of the powder material 16, and the powder material 16 in the cavity 17 is maintained in a non-pressurized state while maintaining a uniform density state. At this time, the pin holes 6 and 7 are closed by the first horizontal pins 8 and 9, respectively, and the pin holes 10 and 11 are closed by the second horizontal pins 12 and 13, respectively. The powder material 16 does not enter the pin holes 6 and 7 and the pin holes 10 and 11.
[0036]
Next, the respective punches 3, 4, 5 when starting the pressurization / compression of the powder material 16 in the cavity 17 are maintained while maintaining the distance between the respective punches of the respective pair punches 3, 4, 5. As shown in FIG. 3A, each set of punches 3, 4, and 5 is transferred to a predetermined initial position as a position. This transfer is performed by moving the assembled punches 4 and 5 and the die 2 up and down with respect to the lower punch 3a. By this transfer, the shape of the cavity 17 becomes similar to the shape of the powder compact 50. Also, by this transfer, the first horizontal pins 8 and 9 and the second horizontal pins 12 and 13 face the powder material 16 in the cavity 17 with a predetermined positional relationship with the respective set punches 3, 4 and 5. .
[0037]
Next, the lower punch and the upper punch of each pair of punches 3, 4, 5 are moved up and down simultaneously with respect to the die 2 to start pressurizing and compressing the powder material 16 in the cavity 17, and then At a predetermined timing before the powder material 16 in the cavity 17 is compressed to the shape of the powder compact 50, pressurization / compression of the powder material 16 is interrupted (the lower punches of each pair of punches 3, 4, 5). And the movement of the upper punch with respect to the die 2 is stopped), the powder material 16 is temporarily compressed as shown in FIG. 3 (b) to obtain a preliminary powder compact 50 ′ in the cavity 17. The temporary compression may be performed to such an extent that the preliminary powder compact 50 ′ obtained in the cavity 17 can maintain its shape. For example, the powder material 16 in the cavity 17 is in a state at the start of pressurization (FIG. 3). The state (a)) is performed so as to compress by 20 to 30% between the punches of each pair of punches 3, 4, and 5. In this temporary compression, the lower punch moving speed (relative moving speed with respect to the die 2) and the upper punch moving speed (die dice) for each set punch 3, 4, 5 The relative moving speeds of the two (2) are controlled so that the moving speed is constant.
[0038]
Next, as shown in FIG. 4A, the first horizontal pins 8 and 9 together with the second horizontal pins 12 and 13, respectively, have predetermined movement amounts (each large diameter of the horizontal hole 54 of the powder compact 50). The first lateral pins 8 and 9 are inserted into the powder material 16 (preliminary body 50 ') in the cavity 16 by advancing toward the cavity 16 by the same movement amount as the axial length of the portions 54a and 54b. . At this time, since the preform 50 'into which the first horizontal pins 8 and 9 are inserted is solidified to some extent, the density of the powder material 16 is non-uniform between the upper and lower sides of the first horizontal pins 8 and 9. This situation is avoided.
[0039]
Further, of the second horizontal pins 12 and 13, for example, the second horizontal pin 12 is advanced toward the inside of the cavity 17, and in synchronization therewith, the second horizontal pin 13 is retracted so as to be separated from the cavity 17. Let As shown in FIG. 4A, the movement of both the second horizontal pins 12 and 13 is performed as shown in FIG. 4A. The tip of the second horizontal pin 12 passes through the cavity 17 and the pin hole 11 on the second horizontal pin 13 side. It goes in until it reaches the position where the tip part faces the powder discharge holes 14 and 15.
[0040]
At this time, the powder material 16 existing between the second horizontal pins 12 and 13 in the preliminary powder compact 50 ′ in the temporarily compressed state causes the second horizontal pin 12 to advance and the second horizontal pin 13 to retract. Accordingly, it is transferred into the pin hole 11 on the second horizontal pin 13 side, and the transferred portion is filled with the second horizontal hole pin 12. When the tip of the second horizontal pin 12 reaches a position facing the powder discharge hole 16, the powder material 16 transferred into the pin hole 11 on the second horizontal pin 13 side passes through the powder discharge hole 16. It falls into the powder discharge hole 14 and is further discharged below the die 2 through the powder discharge hole 14.
[0041]
In this case, since the powder material 16 (preliminary powder molded body 50 ′) in the cavity 17 is solidified to some extent by the temporary compression described above, the second lateral pin 12 is advanced and the second lateral pin 13 is retracted. In addition, only the powder material 16 existing between the second horizontal pins 12 and 13 can be transferred into the pin hole 11 on the second horizontal pin 13 side and discharged, and the transferred and discharged powder material 16 can be discharged. It can be kept to the limit.
[0042]
The discharged powder material 16 is collected in a powder collector (not shown) provided below the powder discharge hole 14 so that it can be used to produce a new powder molded body 50 and other powder molded bodies. As reused.
[0043]
As described above, the first horizontal pins 8 and 9 are inserted into the powder material 16 (preliminary powder molded body 50 ′) in the cavity 17, and the second horizontal pin 12 is further penetrated into the cavity 17. Inside, the 1st horizontal pins 8 and 9 and the 2nd horizontal pin 12 are combined, and the horizontal pin of the shape of the horizontal hole 54 of the said powder compact 50 is comprised.
[0044]
Next, the lower punch and the upper punch of each pair of punches 3, 4, 5 are again moved up and down simultaneously with respect to the die 2 to restart the pressurization and compression of the powder material 16 in the cavity 17. The pressure and compression are performed until the powder material 16 in the cavity 17 finally has the shape of the powder compact 50 as shown in FIG. 4B and the powder compact 50 is obtained in the cavity 17. . At this time, large diameter portions 54 a and 54 b of the horizontal hole 54 of the powder molded body 50 are formed by the first horizontal pins 8 and 9 inserted in the cavity 17, respectively, and by the second horizontal pin 12 penetrating the cavity 17. A small diameter portion 54c of the horizontal hole 54 is formed. At this time, since the first horizontal pins 8 and 9 and the second horizontal pin 12 are continuous in the axial direction in the cavity 17, the large-diameter portions 54 a and 54 b and the small-diameter portion 54 c are reliably connected. The horizontal hole 54 penetrates through this.
[0045]
It should be noted that when the powder material 16 in the cavity 17 is pressed and compressed until it becomes a powder compact 50 as described above, the moving speed of the lower punch and the upper punch of each set punch 3, 4, 5 (relative to the die 2). As in the case of the temporary compression, the movement speed of the lower punch and the movement speed of the upper punch for each group punch 3, 4, 5 The ratio is controlled to be constant.
[0046]
After the powder molded body 50 is obtained in the cavity 17 as described above, the second horizontal pin 12 is returned into the pin hole 10 of the first horizontal pin 8, and both the first horizontal pins 8, 9 is returned into the pin holes 6 and 7 of the die 2 and is removed from the powder compact 50 in the cavity 17. Then, the upper punches 3b, 4b, 5b are further moved upward and removed from the die hole 1, and then the die 2 is moved downward with respect to the lower punches 3a, 4a, 5a, whereby the powder compact 50 is formed into the die. It is taken out from the hole 1.
[0047]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to manufacture a high-quality powder compact 50 while ensuring the uniformity of the density distribution of the powder material 16 as much as possible.
[0048]
In the embodiment described above, of the second horizontal pins 12 and 13, the second horizontal pin 12 penetrates the cavity 17 to form the small diameter portion 54 c of the horizontal hole 54. The small diameter portion 54c of the lateral hole 54 may be formed by penetrating through the cavity 17.
[0049]
Moreover, in the said embodiment, after transferring the powder material 16 between the said 2nd horizontal pins 12 and 13 to the pin hole 11 by the side of the 2nd horizontal pin 13, it is discharged | emitted through the powder discharge holes 15 and 14. However, for example, the following may be used. That is, the powder material 16 transferred into the pin hole 11 is held in the pin hole 11 until the powder compact 50 is obtained in the cavity 17. After the powder compact 50 is obtained in the cavity 17, the powder material 16 in the pin hole 11 is returned to the small diameter portion 54c of the lateral hole 54 of the powder compact 50, and then the powder compact 50 is removed from the die hole. Take out from within 1. And after taking out, the powder material 16 is discharged | emitted from the horizontal hole 54 of the powder compact 50. FIG.
[0050]
In the above embodiment, the multi-stage molding using a plurality of upper punches and lower punches is exemplified. However, depending on the shape of the powder compact to be manufactured, the upper punch and the lower punch are of a single structure. It may be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view and a longitudinal sectional view showing an example of a powder compact manufactured by applying one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the powder molded body of FIG.
3 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the powder molded body of FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the powder molded body of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Die hole, 2 ... Dies, 3a, 4a, 5a ... Lower punch, 3b, 4b, 5b ... Upper punch, 6, 7 ... Pin hole, 8, 9 ... First horizontal pin, 10, 11 ... Pin hole, DESCRIPTION OF SYMBOLS 12, 13 ... 2nd horizontal pin, 16 ... Powder material, 17 ... Cavity, 50 ... Powder molded object, 50 '... Preliminary powder molded object, 54 ... Horizontal hole, 54c ... Small diameter part of a horizontal hole.

Claims

A method for producing a powder molded body having a penetrating horizontal hole, and having an axially intermediate portion of the horizontal hole having a small-diameter portion having a smaller cross-sectional area than portions near both ends of the horizontal hole by pressure molding of a powder material Because
A powder material is filled in a cavity formed in a die hole by a die hole penetrating the die vertically and an upper punch and a lower punch inserted into the die hole from above and below, respectively. Process,
The shape of the portion near each end of the lateral hole is inserted in advance to the position of the tip of each of the pair of pin holes provided in the die so as to communicate with each other from the side to the die hole. A second step of inserting a pair of first horizontal pins each having a position from each pin hole to a predetermined position in the cavity;
Each of the pair of first horizontal pins is inserted in advance into a pin hole formed in the axial direction thereof up to the position of the tip of the first horizontal pin and has a pair of first diameters having the shape of the small diameter portion of the horizontal hole. By moving one of the two horizontal pins forward toward the cavity and retracting the other second horizontal pin from the cavity, the tip of the one second horizontal pin is moved to the other second horizontal pin side. Is inserted into the pin hole of the first horizontal pin of the first horizontal pin and penetrates the cavity, and the powder material existing in the cavity is moved between the second horizontal pins into the pin hole on the other second horizontal pin side. A third step;
And a fourth step of pressing and compressing the powder material in the cavity between the upper punch and the lower punch to obtain the powder molded body in the cavity. Production method.

After the first step, the method includes a temporary compression step of temporarily compressing the powder material in the cavity between the upper punch and the lower punch to obtain a preliminary powder molded body in the cavity, and after the temporary compression step The method for producing a powder compact according to claim 1, wherein the second step is performed.