JP4519491B2

JP4519491B2 - 粉末成形プレス装置

Info

Publication number: JP4519491B2
Application number: JP2004084788A
Authority: JP
Inventors: 平治山田
Original assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Techno Corp
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: JP2005271001A

Description

この発明は、粉末成形プレス装置に係り、特に、粉末を用いて非点対称の成形品を得るのに好適な粉末成形プレス装置に関する。

従来のこの種の粉末成形プレス装置にあっては、ダイの充填部に粉末（例えば冶金用等の金属粉末）が充填されると、上パンチがダイの充填部に向かって降下して粉末を下方に押圧する一方、その上パンチとダイとが更に降下すると、充填部内でコアロッドがダイと相対移動することで粉末の底部を上方に押圧し、これによって粉末が上下方向から圧縮される圧縮工程を行うことで、成形品が得られるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような粉末成形プレス装置の従来例としては、例えば図１３に示すように、充填部Ａが形成されたダイ７０と、上第１パンチ７１と、下第１パンチ７２と、下第２パンチ７３とから構成されている。
上第１パンチ７１は、上パンチプレート７４に固定されており、上パンチプレート７４は、上ラム７５に連設されている。
下第２パンチ７３は、ボルスタ７６に固定されたベースプレート７７に固定されており、下第１パンチ７２は、下第２パンチ７３の外周側に位置させられて、下第１パンチプレート７８に固定されている。
下第１パンチプレート７８は、充填シリンダ７９により上下動させられ、下第１パンチプレート７８の下面には、スライディングブロック９０が設けられている。
スライディングブロック９０は、下第１パンチプレート７８の下面において、互いに対向するように二箇所設けられている。
また、各スライディングブロック９０の下方には、ベースプレート７７に設けられたストッパーブロック９１が設けられている。
ダイ７０は、ダイプレート９２に設けられ、ダイプレート９２の下面には、スライディングブロック９０に対応するスライディングブロック開放用ウェッジ９３が設けられている。
下第２パンチ７３には、コアロッド９４が嵌挿されており、コアロッド９４は、ダイプレート９２を上下動させるヨークプレート９５に固定されている。
ダイプレート９２は、ロッド９６を介してヨークプレート９５に連結されており、ヨークプレート９５は下ラム９８とＴ継ぎ手９７で連設されており、ダイプレート９２は、下ラム９８により変位させられる。

このように構成された従来の粉末プレス装置８０においては、充填工程において、図１３に示されるように、充填部Ａに粉末Ｐが充填される。
加圧工程においては、図１４に示されるように、上第１パンチ７１及びダイプレート９２が下降して粉末Ｐの上面を押圧する。
上第１パンチ７１が粉末Ｐの上面を押圧すると、下第１パンチプレート７８が上第１パンチの下降速度より遅い速度で下降する。
このため、粉末Ｐの上面と下面とは、上第１パンチ７１と下第１パンチ７２とによって、同時に押圧される。
そして、下第１パンチプレート７８が第１の位置Ｌに位置すると、スライディングブロック９０がストッパーブロック９１に係合して、下第１パンチプレート７８が停止する。
上第１パンチ７１が所定の位置にまで下降すると、充填部Ａに成形品Ｓが成形される。
抜出工程においては、上第１パンチ７１が上昇すると共に、ダイプレート９２がさらに下降する。
ダイプレート９２が下降すると、スライディングブロック開放用ウェッジ９３がスライデンリングブロック９０を側方に水平移動させた後、抜出ナット９３ａが下第１パンチプレート７８を第１の位置Ｌより下方に押し下げる。
そして、下第１パンチ７２の上面と、下第１パンチ７３と、ダイプレート９２の上面と、コアロッド９４の上面とが同位置に位置すると、成形品Ｓが充填部Ａから抜き出される。
このようにして抜き出された成形品Ｓは、その後、焼結炉にて熱処理が行われることとなる。
特開２００２−１１５００３号公報

ところで、上記に示す従来例においては、成形品Ｓとして、点対称の形状を成形する場合には、上第１パンチ７１による押圧力が下第１パンチ７２を介してストッパーブロック９１に均等に作用するので、問題ないものの、例えば図１５に示すように、非点対称の形状をなす成形品Ｓを成形する場合には以下の問題があった。

すなわち、非点対称の成形品Ｓを成形する際には、上第１パンチ７１が充填部Ａ内の粉末Ｐを押圧すると、下第１パンチ７２及び下第１パンチプレート７８には応力分布が非点対称の偏向荷重が生じ、スライディングブロック９０とストッパーブロック９１とが支持することとなるが、スライディングブロック９０及びストッパーブロック９１とは共に２箇所ずつ対称に設けられているため、応力分布が非点対称の偏向荷重を良好に支持することができず、下第１パンチプレート７８及び下第１パンチ７２が傾き、平行度を維持することができなくなり、良好な成形品Ｓを得ることができないという問題があった。
特に、偏向荷重の応力分布がストッパーブロック９１の配置された方向と直交する方向に延びる場合には、下第１パンチプレート７８が傾き、下第１パンチ７２、下第１パンチ７３が下第１パンチプレート７８と共に傾き、形成される成形品Ｓの平行度が悪くなるという問題があった。
さらに、下第１パンチ７２が傾くと、充填部Ａ内にて下第１パンチ７２が良好に摺動することができず、ダイ７０及び下第１パンチ７３との間において、過大な摩擦が生じ、ダイ７０、下第１パンチ７２、下第１パンチ７３等の早期摩耗や変形生じるという問題があった。
さらに、この問題を解消するため、スライディングブロック９０、ストッパーブロック９１、下第１パンチプレート７８をより大型のものにより構成し、剛性を上げることにより、解消する手段が考えられるものの、元々スペース上の制約を受けていることから、大型化することができないという不具合もあった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、点対称の成形品は勿論、非点対称の成形品であっても、良好な成形品を確実に得ることができ、しかもスペース上の制約があっても、構成要素が早期摩耗したり変形したりすることがなく成形することができる粉末成形プレス装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、中心に充填部が形成され上下動可能に支持されたダイと、該ダイの上方位置に設けられ、前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記充填部と上下方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ダイと共に前記充填部を画成する下パンチと、該下パンチを支持する係合部と、前記下パンチが設けられた下パンチプレートと、前記充填部に充填された粉末の圧縮時、前記係合部と係合して前記下パンチプレートを第１の位置に支持するストッパーブロックとを備え、前記充填部内に粉末が充填されたとき、前記上パンチが粉末の上部を下方に押圧する一方、前記上パンチと前記ダイとの降下に伴い相対移動する前記下パンチとが、粉末の下部を上方に押圧して粉末を圧縮し、成形品を得る粉末成形プレス装置であって、前記係合部が同一円周上に等間隔に少なくとも三個配設されており、前記中心の延長線を中心軸として回動可能な環状をなし、かつその底面に、下方へ突出する突出部と上方へ凹んで形成された凹み部とが周方向に交互に配設された環状体と、該環状体に回転自在に設けられ、前記環状体を回動させるコロ部とを備えてなり、前記突出部が前記係合部を構成していることを特徴とする。

この発明に係る粉末成形プレス装置によれば、下パンチに生じる偏向荷重は、環状に設置された係合部が均等に受け止めるため、下パンチは、粉末を成形する際に傾くことがなく、良好な粉末成形がなされる。
さらに、成形品を成形する際には、偏向荷重を受けた部分においても、下パンチが傾斜することがないため、ダイと下パンチとの間に極圧状態となる部分が生じることを防止することができる。

この発明に係る粉末成形プレス装置によれば、環状体が、周方向に回転することにより、ストッパーブロックに当接していた突出部が周方向に外れ、ストッパーブロックに凹み部が位置することになり、ストッパーブロックと環状体との間に、下パンチとダイとが下降する空間が形成される。

請求項２に記載の発明は、中心に充填部が形成され上下動可能に支持されたダイと、該ダイの上方位置に設けられ、前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記充填部と上下方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ダイと共に前記充填部を画成する下パンチと、該下パンチを支持する係合部と、前記下パンチが設けられた下パンチプレートと、前記充填部に充填された粉末の圧縮時、前記係合部と係合して前記下パンチプレートを第１の位置に支持するストッパーブロックとを備え、前記充填部内に粉末が充填されたとき、前記上パンチが粉末の上部を下方に押圧する一方、前記上パンチと前記ダイとの降下に伴い相対移動する前記下パンチとが、粉末の下部を上方に押圧して粉末を圧縮し、成形品を得る粉末成形プレス装置であって、前記係合部が同一円周上に等間隔に少なくとも三個配設されており、前記中心の延長線を中心軸として回動可能な環状をなし、かつその底面に、下方へ突出する突出部と上方へ凹んで形成された凹み部とが周方向に交互に配設されたヘリカルギアと、前記ヘリカルギアと噛合する連動部材とを備えてなり、前記突出部が係合部を構成していることを特徴とする。

この発明に係る粉末成形プレス装置によれば、ヘリカルギアが、周方向に回転すると突出部がストッパーブロックから外れ、凹み部がストッパーブロックに位置することになり、ダイと下パンチとが下降する空間が形成され、下パンチとダイとが下降することにより、充填部から成形品が押し出される。

請求項３に記載の発明は、中心に充填部が形成され上下動可能に支持されたダイと、該ダイの上方位置に設けられ、前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記充填部と上下方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ダイと共に前記充填部を画成する下パンチと、該下パンチを支持する係合部と、前記下パンチが設けられた下パンチプレートと、前記充填部に充填された粉末の圧縮時、前記係合部と係合して前記下パンチプレートを第１の位置に支持するストッパーブロックとを備え、前記充填部内に粉末が充填されたとき、前記上パンチが粉末の上部を下方に押圧する一方、前記上パンチと前記ダイとの降下に伴い相対移動する前記下パンチとが、粉末の下部を上方に押圧して粉末を圧縮し、成形品を得る粉末成形プレス装置であって、前記係合部が同一円周上に等間隔に少なくとも三個配設されており、前記係合部が中心回りに回動可能に支持される一方、前記中心の延長線を中心軸として回動可能な環状をなし、かつその底面に、下方へ突出する突出部と上方へ凹んで形成された凹み部とが周方向に交互に配設された環状体と、前記環状体の側方に設置され前記環状体を回動させるシリンダ部とを備えてなることを特徴とする。

この発明に係る粉末成形プレス装置によれば、シリンダ部は、係合部の側方に位置すればよく、下パンチやダイが設けられる部分に設置する必要がなく、容易にシリンダ部の設置空間が確保される。

請求項１に係る発明によれば、上パンチ及びダイによって偏向荷重が発生しても、三個の係合部によって偏向荷重を支持することができるので、成形品の形状の如何に拘わることなく、良好な品質の成形品を確実に成形することができ、しかも係合部、下パンチ及びコアロッドなど周辺部の構成要素が早期摩耗を起こしたり変形したりすることを防止できる。

また、ストッパーブロックに対する係合部の係合及びその解除を良好に行うことができると共に、省スペース化を実現でき、しかも係合部が回動されることで圧縮時の偏向荷重に対しても有効となる効果が得られる。

請求項２に係る発明によれば、ヘリカリギヤを利用することでダイ及び下パンチを第１の位置より降下させることができるので、これによっても、ストッパーブロックに対する係合部の係合及びその解除を良好に行うことができると共に、省スペース化を実現できる。

請求項３に係る発明によれば、係合部の側方の任意の場所に設置されたシリンダにより、ストッパーブロックに対する係合部の係合及びその解除を行うように構成したので、これによっても下パンチ等の金型及びツールセットの部材等が密集する空間に、開放ウェッジ等の掛け外し機構を設ける必要がなく省スペース化を実現できる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図５はこの発明の第１の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示す図である。
図１に示す、第１の実施形態にかかる粉末成形プレス装置１０は、充填部Ａが形成されたダイ１１と、上第１パンチ１２と、下第１パンチ１３と、下第２パンチ１４と、コアロッド１５とから構成されている。

ダイ１１は、ダイプレート１６に固定されており、ダイプレート１６の下面には、開放用ウェッジ１７と、ロッド１８とが設けられている。
ロッド１８の下端部には、ヨークプレート１９が設けられており、ヨークプレート１９の下面には、ヨークプレート１９を上下動させる下ラム３０が固定されている。
上第１パンチ１２は、上パンチ押え３１により上パンチプレート３２に固定されており、上パンチプレート３２は、上パンチプレート３２を上下動させる上ラム３３に固定されている。

下第１パンチ１３は、下第１パンチプレート３４に固定されており、下第１パンチプレート３４の下面には、下第１パンチプレート３４上下動させる充填シリンダ３５が設けられている。
また、下第１パンチ１３には、下第２パンチ１４が嵌挿される貫通孔１３ａが形成されており、貫通孔１３ａは、下第１パンチ１３の中心よりも偏心した位置に形成されている。
すなわち、下第１パンチ１３のうち一部において、薄肉に形成された部分と厚肉に形成された部分とが形成されている。
したがって、下第１パンチ１３、下第２パンチ１４及びコアロッド１５により画成される充填部Ａの一部が一方に突出した形状とされている。
また、ダイ１１と、下第１パンチ１３と、下第２パンチ１４と、下第１パンチプレート３４と、上第１パンチ１２と、上パンチプレート３２と、ロッド１８と、ヨークプレート１９とからツールセットが構成されている。

下第１パンチプレート３４には、スライディングブロック開放用ウェッジ１７が摺動する貫通孔が形成されおり、下第１パンチプレート３４の下面には、図５に示されるように、装置本体に装着されたツールセットの中心軸線Ｏを中心としてスライディングブロック３６が同一平面上に三箇所設けられている。
すなわち、スライディングブロック３６は、ツールセットの中心軸線Ｏを中心として、同一円周上に略１２０度間隔で配置されている。
ツールセットの中心軸線Ｏは、充填部Ａを上面視した際に、下第２パンチ１４と下第１パンチ１３との上端面により形成された充填部Ａの底面の重心に位置している。
また、図１に示されるように、スライディングブロック３６には、スライディングブロック開放用ウェッジ１７が入り込む穴部３７が形成されており、穴部３７には、コロ部３８が設けられている。

下第２パンチ１４は、ボルスタ３９に固定されたベースプレート４０に固定されており、下第１パンチ１３の内周側に位置させられている。
ベースプレート４０には、各スライディングブロック３６に対応するストッパーブロック４１が設けられている。
すなわち、ストッパーブロック４１はツールセットの中心軸線Ｏを中心として、同一円周上に略１２０度間隔で配置されている。

スライディングブロック３６のうち、下第２パンチ１４側の先端部は、ストッパーブロック４１と当接、係合する係合部４３が形成されている。
スライディングブロック開放用ウェッジ１７は、各スライディングブロック３６に対応して、ダイプレート１６の下面おいて、同一円周上に略１２０度間隔に三箇所設けられている。
また、スライディングブロック開放用ウェッジ１７の下端部には、下端部側から上端部側に向うに従って、漸次外方に傾斜するテーパ面４２が形成され、上端部には、拡径された抜出ナット１７ａ設けられている。
さらに、このスライディングブロック開放用ウェッジ１７は、スライディングブロック３６のコロ部３８を押圧して、スライディングブロック３６とストッパーブロック４１との係合状態を解除する掛け外し機構２０を構成する。

このように構成された粉末成形プレス装置１０は、充填工程において、ダイ１１、下第１パンチ１３及び下第２パンチ１４が所定の位置に配置されて、充填部Ａに粉末Ｐが充填される。
図２に示されるように、充填工程の後の加圧工程においては、まず、上第１パンチ１２が粉末Ｐの上面を押圧する。
上第１パンチ１２が粉末Ｐの上面を押圧すると、ダイ１１は、上第１パンチ１２と同期して下降する。その一方で、下第１パンチ１３は、上第１パンチ１２の下降速度よりも遅い下降速度で下降し、下第２パンチ１４は、定位置に固定されている。
このため、粉末Ｐの下面と上面とは、上第１パンチ１２と下第１パンチ１３とにより同時に圧縮される。

下第１パンチプレート３４が第１の位置Ｌに位置すると、スライディングブロック３６に形成された係合部４３がストッパーブロック４１に当接、係合して、下第１パンチプレート３４の下降が停止する。
そして、加圧過程の最終工程においては、下第１パンチ１２が所定の位置にまで下降し、充填部Ａにおいて、成形品Ｓが形成される。
成形品Ｓは、図２に示されるように、一方に突出した非対称の形状に形成される。
この最終工程においては、上第１パンチ１２は粉末Ｐに過大な押圧力を加えるため、下第１パンチ１３及び下第２パンチにも過大な荷重がかかる。

下第１パンチ１３において、厚肉に形成された部分の上面には、薄肉に形成された部分の上面にかかる荷重よりも大きな荷重がかかり、下第１パンチプレート３４においては、下第１パンチ１３の下面の形状に沿った応力分布の偏向荷重が及ぼされる。
この際、スライディングブロック３６の係合部４３とストッパーブロック４１とが三箇所にて環状配置された状態で係合し、下第１パンチプレート３４を支持しているため、下第１パンチプレート３４に生じる偏向荷重を分散して支持する。

すなわち、スライディングブロック３６及びストッパーブロック２１は、共に、充填部Ａの重心を中心として環状配置されているため、下第１パンチプレート３４に生じる偏向荷重の応力分布に合わせて、この偏向荷重を打ち消すように下第１パンチプレート３４を支持することになり、下第１パンチプレート３４には、過大な曲げモーメントが生じることが防止され、下第１パンチプレート３４が傾斜することが防止される。
また、スライディングブロック３６の係合部４３とストッパーブロック４１とが三箇所にて環状配置された状態で係合しているため、下第１パンチプレート３４がいずれの方向にも傾き難く、下第１パンチプレート３４に設けられた下第１パンチ１３が傾斜することも防止される。
さらに、スライディングブロック３６及びストッパーブロック４１は、下第１パンチプレート３４に生じる荷重を分散して支持するため、いずれのストッパーブロック４１及びスライディングブロック３６にも過大な荷重がかかることがなく、スライディングブロック３６が撓むことなく、良好に下第１パンチプレート３４が支持される。

加圧工程の最終工程後の抜出工程においては、図３に示されるように、ダイプレート１６がさらに下降する。
ダイプレート１６がさらに下降すると、スライディングブロック開放用ウェッジ１７の先端部に形成されたテーパ面４２がスライディングブロック３６のコロ部３８に当接して、スライディングブロック３６を水平方向に変位させる。
スライディングブロック３６が水平移動すると、スライディングブロック３６の係合部４３とストッパーブロック４１との係合状態が解除される。

スライディングブロック３６の係合部４１とストッパーブロック４１との係合状態が解除されると、抜出ナット１７ａが下第１パンチプレート３４の上面を押圧することにより、下第１パンチプレート３４をさらに下方に変位させる。
図４に示されるように、ダイプレート１６がさらに下方に変位すると、下第１パンチ１３と、下第２パンチ１４と、コアロッド１５と、ダイプレート１６との上面とが同位置に位置することになり、成形品Ｓが充填部Ａから押し出される。

この成形粉末プレス装置１０によれば、加圧工程の最終工程において、下第１パンチプレート３４がいずれの方向にも傾き難いため、下第１パンチプレート３４に固定された下第１パンチ１３が傾斜することを防止することができ、充填部Ａ内で形成される成形品Ｓの形状が撓んだり、変形することを防止することができる。
また、下第１パンチ１３が傾斜することが防止されるため、下第１パンチ１３とダイ１１との間、下第１パンチ１３と下第２パンチ１４との間において、それぞれ良好に摺動することができ、下第１パンチ１３と、下第２パンチと、ダイ１１との早期摩耗を防止することができる。

さらに、スライディングブロック３６の係合部４３とストッパーブロック４１とが三箇所にて環状配置された状態で係合し、下第１パンチプレート３４に生じる偏向荷重を分散して支持するため、ストッパーブロック３６及びストッパーブロック４１に過大な荷重がかかることが防止され、ストッパーブロック３６が撓むことを防止することができる。
このため、下第１パンチプレート３４が撓むことを防止することができ、下第１パンチ１３が傾斜することを確実に防止することができる。

図６〜図８は、この発明の第２の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示している。
なお、図６〜図８については、図１〜図５と同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
図６に示されるように、この粉末成形装置１０の下第１パンチプレート３４の下面には、環状に形成された環状体５０が設けられている。

この環状体５０は、ツールセットの中心軸線Ｏが中心となるように配置されており、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、環状体５０の下部には下方に向かって突出する突出部５０ａ（係合部）と、上方に凹んで形成された凹み部５０ｂとが設けられている。これら突出部５０ａと凹み部５０ｂとは環状体５０の周方向に沿い交互にそれぞれ３箇所づつ設けられている。また、この環状体５０には、軸部５０ｄを介してコロ部５０ｃが、対向する位置に２箇所設けられている。
図６に示されるように、コロ部５０ｃの上方には、スライディングブロック開放用ウェッジ１７が設けられており、スライディングブロック開放用ウェッジ１７の下端部には、コロ部５０ｃの周面に沿うようにテーパ面４２ａが形成されている。

このように構成された粉末成形プレス装置１０においては、加圧工程の最終工程において、図６に示す環状体５０の突出部５０ａとストッパーブロック４１とが当接、係合した状態とされ、下第１パンチプレート３４を支持しており、図２に示す下第１パンチプレート３４は、第１の位置Ｌに位置している。

抜出工程においては、ダイプレート１６は下降し、スライディングブロック開放用ウェッジ１７に形成されたテーパ面４２ａが、環状体５０のコロ部５０ｃの周面を押圧する。
コロ部５０ｃがテーパ面４２ａにより押圧されると、環状体５０は、周方向に向けて回転させられ、図８（ａ）に示されるように、環状体５０が矢印Ａの方向に回動されて突出部５０ａから凹み部５０ｂの位置に移動することで、凹み部５０ｂがストッパーブロック４１の上方に位置する。
また、図６において、ダイプレート１６が下降することにより、ダイ１１の上面と下第１パンチ１３の上面とが同位置となる。
さらに、ダイプレート１６が下降することにより、ダイプレート１６の下面に設けられた抜出ナット１７ａによって第１パンチプレート３４を下方に変化させられて、ダイ１６と下第１パンチ１３と下第２パンチ１４の上面とが同位置となり、成形品Ｓが充填部Ａから抜き出される。

この実施形態によれば、環状体５０が、突出部５０ａと凹み部５０ｂとを周方向に交互にそれぞれ３箇所づつ設けられ環状に形成されて構成したので、ストッパーブロック４１に対する環状体５０の掛け外しを良好に行うことができる。
つまり、突出部５０ａとストッパーブロック４１とが当接することによって、下第１パンチ１３に生じる荷重を支持する一方で、環状体５０が回転させられることによりストッパーブロック４１に凹み部５０ｂが位置することになり、下第１パンチプレート３４とダイプレート１６とが下降する空間が形成され、下第１パンチプレート３４とダイプレート１６とが下降することにより、成形品Ｓが充填部Ａから押し出されることができる。

また、２箇所に設けられたスライディングブロック開放用ウェッジ１７が、三箇所に設けられた突出部５０ａとストッパーブロック４１との係合状態を解除しており、各突出部５０ａとストッパーブロック４１とに対応するスライディングブロック開放用ウェッジ１７を設ける必要がなく、省スペース化を図ることができる。
すなわち、環状体５０は、突出部５０ａと凹み部５０ｂとが連設されているため、環状体５０を周方向に変位させる掛け外し機構２０が少なくとも一箇所設けられておれば、各突出部５０ａとストッパーブロック４１との係合状態を解除することができ、確実に省スペース化を図ることができる。

さらに、環状体５０は、ツールセットの中心軸線Ｏを中心として環状に形成されている一方で、成形品Ｓを押し出す際には、環状体５０はツールセットの中心軸線Ｏを中心として回動するので、成形品Ｓを押し出す前後において、環状体５０が新たな空間を占めることがなく、省スペース化を図ることができる。
従って、この実施形態では、スペース上の制約が生じている場合には、極めて有益となる。

なお、本実施形態において、スライディングブロック開放用ウェッジ１７の先端がコロ部５０ｃと当接することにより、環状体５０を回動させることにしているが、これに限らない。
たとえば、コロ部５０ｃにかえて、図８（ｂ）に示されるように、球面軸受け５０ｄを用いてもよい。
この球面軸受け５０ｄは、先端部が球面状に形成された軸部５０ｆと、軸部５０ｆの先端部に設けられた受板５０ｅとから構成されている。
スライディングブロック開放用ウェッジ１７が垂直に受板５０ｅに当接せず、傾斜する方向からスライディングブロック開放用ウェッジ１７が受板５０ｅに当接する場合においても、受板５０ｅが傾斜することにより、スライディングブロック開放用ウェッジ１７の先端部を良好に受け止めることができる。

このため、スライディングブロック開放用ウェッジ１７が、傾斜した場合においても、良好に環状体５０を回動させることができる。
また、本実施形態においては、突出部５０ａと凹み部５０ｂとがそれぞれ３箇所づつ設けられているが、それぞれ３箇所以上づつ設けられてもよい。
さらに、本実施形態においては、突出部５０ａが３箇所設けられており、ストッパーブロック４１も３箇所づつ設けられているため、第１の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

図９、図１０は、この発明の第３の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示している。
この実施形態においては、下第１パンチプレート３４の下面には、環状に形成されたヘリカルギア５１が設けられている。
図９において、この場合のヘリカルギア５１の下面には、周方向に沿って、下方に向けて突出する突出部５１ａと、上方に向けてへこむ凹み部５１ｂとが交互にそれぞれ三箇所づつ形成されている。
また、ヘリカルギア５１の外周面には、上面側から下面側に向うに従って、漸次周方向に沿うように形成された歯部５１ｃが形成されている。
このように構成されたヘリカルギア５１は、ツールセットの中心軸線Ｏが中心となるように配置されている。

ヘリカルギア５１の側方には、ヘリカルギア５１の歯部５１ｃに対応する連動部材１７ｂが設けられている。連動部材１７ｂの下端部には、ヘリカルギア５１の歯部５１ｃに噛合う歯部１７ｄが形成された連動部１７ｃが設けられており、連動部材１７ｂの上端部には、抜出ナット１７ａが設けられている。
ダイプレート１６の下面には、連動部材１７ｂの上面を押圧する押圧部１７ｅが設けられている。
連動部材１７ｂの下方には、連動部１７ｃが下方に変位した際に、連動部１７ｃを支持する支持部材５２が設けられている。
支持部材５２は、支持部材４５に設けられたバネ等の弾性部材４５により支持されている。

このように構成された粉末成形プレス装置１０においては、加圧工程の最終工程において、ヘリカルギア５１の突出部５１ａとストッパーブロック４１とが当接、係合されており、下第１パンチプレート３４を第１の位置Ｌにて支持している。
そして、抜出工程においては、図１０に示されるように、上パンチ１２が上方に変位すると共に、ダイプレート１６は下方に変位する。
ダイプレート１６が下方に変位すると、押圧部１７ｅが連動部材１７ｂの上面を押圧し、連動部材１７ｂは、下方に変位する。連動部材１７ｂが下方に変位すると、連動部１７ｃに形成された歯部１７ｄがヘリカルギア５１に形成された歯部５１ｃを押圧することになり、ヘリカルギア５１を周方向に回動させる。

ヘリカルギア５１が周方向に回転すると、ヘリカルギア５１の突出部５１ａとストッパーブロック４１との係合状態が解除され、ストッパーブロック４１の上面側には、凹み部５１ｂが位置する。
そして、ダイプレート１６が下降し、押圧部１７ｅが連動部材１７ｂを介して下パンチプレート３４を下方に変位させ、成形品Ｓが充填部Ａから抜き出される。
従って、この実施形態によれば、確実にヘリカルギア５１を回動させることができ、成形品Ｓの抜出を確実に行うことができる。
なお、本実施形態においても、第２の実施形態と同様にヘリカルギア５１が環状に形成されているため、第２の実施形態と同様の作用・効果を得ることができ、さらに、ヘリカルギア５１の下面には、周方向に沿って突出部５１ａが３箇所に形成されているため、第１の実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。

図１１、図１２は、この発明の第４の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示した図である。なお、図１から図１０に示された構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
この場合の環状体５０は、図１２に示されるように、第２の実施形態と同様に形成されており、環状をなしており、下部には、突出部５０ａ（係合部）と凹み部５０ｂとが周方向に交互に設けられている。
そして、この環状体５０の外周部には対向して連結部材２７、２７がそれぞれ設けられている。シリンダ２５としては、エア式のもの、或いは油圧式のいずれでもよい。

この実施形態では、図１１に示されるように、ダイ１１の降下時、シリンダ２５の駆動によって環状体５０の突出部１５ａとストッパーブロック１６との係合が解除され、ストッパーブロック１６と凹み部１５ｂとが係合されることで、下第１パンチプレート３４が第１の位置Ｌから更に下方に至るようになっている。
その場合、各シリンダ２５は、同期して駆動される場合、互いに環状体５０の回転方向が同一となるよう予め設定されているのは勿論であるが、いずれか一方が単独で駆動されるようにしてもよい。この実施形態においても、基本的には前述した第２及び第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、シリンダ２５は、環状体５０の側方に設けられるので、下第１パンチ１３やコアロッド１５等が密集する装置本体の中央部に設ける必要がなく、装置本体の中央部のスペースを確保することができる。

なお、図示実施形態では、下パンチが一個だけ用いられた構成のものを示したが、例えば２本等のように複数本用いる金型構造を採用することがある。そのような場合、各下パンチ１４毎に環状体５０、及び掛け外し機構を用い、しかも高さを変えることで容易に設けることができるので、本発明においては、図示例に限定されるものではない。

この発明は、環状に配置された係合部が、成形時に下第１パンチ及び下第１パンチプレートに生じる偏向荷重を均等に支持することができ、下第１パンチの上面がいずれの方向に傾斜することがなく、良好な成形品を成形することができるため、産業上の利用可能性が認められる。

この発明の第１の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示す、粉末が充填されたときの断面図である。圧縮工程における断面図である。成形品の抜き出し工程における断面図である。成形品をダイの上に抜き出した状態を示す断面図である。スライディングブロックの配置を示す上面図である。この発明の第２の実施形態に係る粉末成形プレス装置を示す図面である。（ａ）は環状体の断面図、（ｂ）は環状体の底面図である。（ａ）は環状体と掛け外し機構との関係を示す説明用斜視図、（ｂ）は、球面軸受けとされた軸部の断面図である。この発明の第３の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示す図であって、環状体と掛け外し機構との拡大説明図である。この発明の第４の実施の形態に係る粉末成形プレス装置を示す断面図である。図４に示された粉末成形プレス装置の抜出工程における断面図である。（ａ）は環状体の断面図、（ｂ）は環状体の底面図である。従来の粉末成形プレス装置を示す図であって、粉末が充填されたときの断面図である。従来の粉末成形プレス装置における圧縮工程を示す断面図である。非点対称形状の成形品を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１０粉末成形プレス装置
１１ダイ
１２上第１パンチ
１３下第１パンチ
１４下第２パンチ
１５コアロッド
１６ストッパーブロック
２０掛け外し機構
５０環状体
５１ヘリカルギア

Claims

中心に充填部が形成され上下動可能に支持されたダイと、該ダイの上方位置に設けられ、前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記充填部と上下方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ダイと共に前記充填部を画成する下パンチと、該下パンチを支持する係合部と、前記下パンチが設けられた下パンチプレートと、前記充填部に充填された粉末の圧縮時、前記係合部と係合して前記下パンチプレートを第１の位置に支持するストッパーブロックとを備え、
前記充填部内に粉末が充填されたとき、前記上パンチが粉末の上部を下方に押圧する一方、前記上パンチと前記ダイとの降下に伴い相対移動する前記下パンチとが、粉末の下部を上方に押圧して粉末を圧縮し、成形品を得る粉末成形プレス装置であって、
前記係合部が同一円周上に等間隔に少なくとも三個配設されており、
前記中心の延長線を中心軸として回動可能な環状をなし、かつその底面に、下方へ突出する突出部と上方へ凹んで形成された凹み部とが周方向に交互に配設された環状体と、該環状体に回転自在に設けられ、前記環状体を回動させるコロ部とを備えてなり、前記突出部が前記係合部を構成していることを特徴とする粉末成形プレス装置。
中心に充填部が形成され上下動可能に支持されたダイと、該ダイの上方位置に設けられ、前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記充填部と上下方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ダイと共に前記充填部を画成する下パンチと、該下パンチを支持する係合部と、前記下パンチが設けられた下パンチプレートと、前記充填部に充填された粉末の圧縮時、前記係合部と係合して前記下パンチプレートを第１の位置に支持するストッパーブロックとを備え、
前記充填部内に粉末が充填されたとき、前記上パンチが粉末の上部を下方に押圧する一方、前記上パンチと前記ダイとの降下に伴い相対移動する前記下パンチとが、粉末の下部を上方に押圧して粉末を圧縮し、成形品を得る粉末成形プレス装置であって、
前記係合部が同一円周上に等間隔に少なくとも三個配設されており、
前記中心の延長線を中心軸として回動可能な環状をなし、かつその底面に、下方へ突出する突出部と上方へ凹んで形成された凹み部とが周方向に交互に配設されたヘリカルギアと、前記ヘリカルギアと噛合する連動部材とを備えてなり、前記突出部が係合部を構成していることを特徴とする粉末成形プレス装置。
中心に充填部が形成され上下動可能に支持されたダイと、該ダイの上方位置に設けられ、前記充填部に向かい進退可能に支持された上パンチと、前記充填部と上下方向に相対移動可能に取り付けられ、前記ダイと共に前記充填部を画成する下パンチと、該下パンチを支持する係合部と、前記下パンチが設けられた下パンチプレートと、前記充填部に充填された粉末の圧縮時、前記係合部と係合して前記下パンチプレートを第１の位置に支持するストッパーブロックとを備え、
前記充填部内に粉末が充填されたとき、前記上パンチが粉末の上部を下方に押圧する一方、前記上パンチと前記ダイとの降下に伴い相対移動する前記下パンチとが、粉末の下部を上方に押圧して粉末を圧縮し、成形品を得る粉末成形プレス装置であって、
前記係合部が同一円周上に等間隔に少なくとも三個配設されており、
前記係合部が中心回りに回動可能に支持される一方、前記中心の延長線を中心軸として回動可能な環状をなし、かつその底面に、下方へ突出する突出部と上方へ凹んで形成された凹み部とが周方向に交互に配設された環状体と、前記環状体の側方に設置され前記環状体を回動させるシリンダ部とを備えてなることを特徴とする粉末成形プレス装置。