JP4586814B2

JP4586814B2 - 成形装置及び成形方法

Info

Publication number: JP4586814B2
Application number: JP2007081306A
Authority: JP
Inventors: 幹男土門; 一重遠田; 整麿; 孝佐藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008238538A

Description

本発明は成形装置及び成形方法に関し、特に永久磁石等を成形体として成形するための成形装置及び成形方法に関する。

希土類永久磁石を製造するための成形装置としては乾式成形装置や湿式成形装置等が知られており、湿式成形装置としては、ダイと上パンチと下パンチと濾布とを有し、ダイと上パンチと下パンチとによりキャビティが画成され、材料粉末を油等の溶媒中に分散させてなる材料たるスラリーをキャビティ内で圧縮成形して成形体を製造するものが知られている。

例えば、特開平９−９４８１４号公報（特許公報１）には、この構成の湿式成形装置が記載されている。湿式成形装置は、ダイと上パンチと下パンチと濾布とを有しており、ダイには鉛直方向に指向する貫通孔が形成されている。下パンチは貫通孔内に嵌入されており、ダイに対して貫通孔の指向する方向、即ち、上下方向へ移動可能である。下パンチの上面はキャビティの下面を画成する。また、貫通孔を画成するダイの部分は、キャビティの側面を画成する。また、キャビティ近傍の位置にはコイルが設けられており、当該コイルにより横磁場成形を行うことができるように構成されている。

キャビティ内に充填され成形体となる材料は、鉱物油や合成油や植物油等に希土類永久磁石用微粉を混合させてなるスラリーである。また、湿式成形装置には、キャビティ内に材料を供給するための供給ヘッドが設けられている。供給ヘッドは供給ヘッド本体と、供給ヘッド本体に支持された１本のノズルとを有しており、ノズルは、容積式ポンプを介して原料タンクに接続されている。供給ヘッドは、ダイ及びダイに接続されたプレート上において摺動して、貫通孔の上端開口を覆う供給位置と貫通孔の上端開口を開放する退避位置との間でダイの上面に沿って移動可能である。下パンチが下降してダイと下パンチとでキャビティの下部が画成された状態で且つ供給ヘッドが供給位置にあるときに、ノズルを介して原料タンク内の材料をキャビティ内に供給可能である。材料を供給した後に供給ヘッドは退避位置へ移動し、上パンチとダイと下パンチとによりキャビティが画成され、圧縮成形が行われる。
特開平９−９４８１４号公報

しかし従来の成形装置では、ノズルがキャビティの上端開口の上方へ移動してからでなければ材料充填を開始することができないため、材料充填に要する時間が長いという問題が生ずる。

そこで本発明は、材料充填に要する時間を短縮することができる成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ダイ上面を有し、略鉛直方向に指向する貫通孔が形成され該貫通孔の上端がダイ上面において開口するダイと、該貫通孔内に嵌入可能に構成され、該貫通孔の下端寄りの部分において該貫通孔を閉塞することにより該ダイとともにキャビティを画成し、該キャビティ下面を規定する下パンチ上面を有する下パンチと、該貫通孔の上端開口を閉塞する加圧位置と該貫通孔の上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間で該ダイ上面に沿って移動可能であり、該加圧位置において該貫通孔を閉塞することにより該ダイと該下パンチとともに該キャビティを画成し、該キャビティ上面を規定する加圧板下面と該加圧板下面に対向する加圧板上面とを有する加圧板と、該貫通孔の指向する方向へ該ダイに対して相対的に移動可能であり、該貫通孔の上端開口の上方において下方へ向けて開口し該加圧板が該退避位置にあるときに該キャビティ内に成形体となる材料を供給するための材料供給口と該加圧板が該加圧位置にあるときに該加圧板上面と当接可能な上パンチ下面とを有する上パンチと、該加圧板を該加圧位置と該退避位置との間で移動させる加圧板駆動手段とを備える成形装置を提供している。

貫通孔の指向する方向へダイに対して相対的に移動可能であり、貫通孔の上端開口の上方において下方へ向けて開口し加圧板が退避位置にあるときにキャビティ内に成形体となる材料を供給するための材料供給口と加圧板が加圧位置にあるときに加圧板上面と当接可能な上パンチ下面とを有する上パンチを備えるため、材料供給口を常にキャビティの鉛直上方に位置させることができ、下パンチとダイとによりキャビティが形成されれば、直ちに材料充填を開始することができる。

ダイ上面に沿ってダイ上面上で摺動する材料供給ノズルからキャビティ内の所望の位置へ材料を供給する場合には、当該所望の位置の鉛直上方へ材料供給ノズルを移動させる移動時間が必要になる。キャビティ開口の縁部たる貫通孔の上端開口の縁部から材料供給を開始してキャビティへの材料供給の時間を短縮することは可能であるが、キャビティ内の所望の位置に供給したいときに当該移動時間を省くことはできない。これに対してキャビティ内の所望の位置の略鉛直上方に材料供給口を形成しておくことで、キャビティ内の当該所望の位置への材料供給の開始を早く行うことができる。更に、材料供給口を複数形成すれば、より早くキャビティ内へ材料を供給することができる。更に、適切な位置に材料供給口を形成することで、キャビティ内における材料の分布が均一となるように材料をキャビティ内へ供給することができる。

また、貫通孔の上端開口を閉塞する加圧位置と貫通孔の上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間でダイ上面に沿って移動可能であり、加圧位置において貫通孔を閉塞することによりダイと下パンチとともにキャビティを画成し、キャビティ上面を規定する加圧板下面と加圧板下面に対向する加圧板上面とを有する加圧板を有するため、加圧板によりキャビティ上面を規定することができ、上パンチに材料供給口を形成することができる。

ここで、該キャビティ内で成形された該成形体が付着した状態の該下パンチ上面が該ダイ上面と面一となる払い出し位置に該下パンチを配置させる下パンチ駆動手段と、該下パンチ駆動手段により、該払い出し位置に配置された該下パンチ上面から該成形体を略水平方向に移動させる払い出し手段とを有し、該払い出し手段は、該成形体と連結可能且つ該成形体と一体で移動可能な該加圧板と該加圧板駆動手段とからなることが好ましい。

払い出し手段は、成形体と連結可能且つ成形体と一体で移動可能な加圧板と加圧板駆動手段とからなるため、加圧板駆動手段、加圧板の他に、成形体が付着した状態の下パンチ上面から当該成形体を払い出すための払い出し装置を別個に設けずにすみ、成形装置の構成を簡単にすることができる。

また、本発明は、略鉛直方向に指向する貫通孔が形成され該貫通孔の上端がダイ上面において開口するダイの該貫通孔の下端寄りの部分に下パンチを嵌入して、該ダイと該下パンチとによりキャビティを画成する下パンチ配置工程と、該貫通孔の上端開口の上方に配置され該貫通孔が指向する方向へ該ダイに対して相対的に移動可能であり成形体となる材料を供給するために下方へ向けて開口する材料供給口が形成された上パンチの該材料供給口から該キャビティ内へ該材料を供給する材料充填工程と、該貫通孔の上端開口を閉塞する加圧位置と該貫通孔の上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間で該ダイ上面に沿って移動可能であり該加圧位置において該貫通孔を閉塞することにより該ダイと該下パンチとともに該キャビティを画成する加圧板を該加圧位置に配置する加圧板配置工程と、該上パンチにより該加圧板を下方へ押圧するとともに、該下パンチを上昇させて該材料を該キャビティ内で圧縮成形して該成形体を成形する成形工程と、該上パンチを上昇させて該加圧板から離間させ、該加圧板を該加圧位置から該退避位置へ移動させる退避位置移動工程と、該キャビティ内で成形された該成形体が付着した状態の該下パンチを該下パンチの上面が該ダイ上面と面一となる位置まで上昇させて該下パンチの上面から該成形体を払い出す払い出し工程とを有する成形方法を提供している。

貫通孔の上端開口の上方に配置され貫通孔が指向する方向へダイに対して相対的に移動可能であり成形体となる材料を供給するために下方へ向けて開口する材料供給口が形成された上パンチの材料供給口からキャビティ内へ材料を供給する材料充填工程を有するため、下パンチとダイとによりキャビティが形成されれば、貫通孔の上端開口の上方に配置された上パンチの材料供給口から直ちに材料充填を開始することができる。

ダイ上面に沿ってダイ上面上で摺動する材料供給ノズルからキャビティ内の所望の位置へ材料を供給する場合には、当該所望の位置の鉛直上方へ材料供給ノズルを移動させる移動時間が必要になる。キャビティ開口の縁部たる貫通孔の上端開口の縁部から材料供給を開始してキャビティへの材料供給の時間を短縮することは可能であるが、キャビティ内の所望の位置に供給したいときに当該移動時間を省くことはできない。これに対して貫通孔の上端開口の上方に配置された上パンチの材料供給口から、キャビティ内の当該所望の位置への材料供給の開始を早く行うことができる。更に、材料供給口を複数形成すれば、より早くキャビティ内へ材料を供給することができる。更に、適切な位置に材料供給口を形成することで、キャビティ内における材料の分布が均一となるように材料をキャビティ内へ供給することができる。

また、加圧板配置工程において、貫通孔の上端開口を閉塞する加圧位置と貫通孔の上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間でダイ上面に沿って移動可能であり加圧位置において貫通孔を閉塞することによりダイと下パンチとともにキャビティを画成する加圧板を加圧位置に配置し、成形工程で、上パンチにより加圧板を下方へ押圧するとともに、下パンチを上昇させて材料をキャビティ内で圧縮成形して成形体を成形するようにしたため、貫通孔の上端開口の上方に配置され貫通孔が指向する方向へダイに対して相対的に移動可能であり成形体となる材料を供給するために下方へ向けて開口する材料供給口が形成された上パンチを用いて、材料供給口からキャビティ内へ材料を供給することができる。また、加圧板によりキャビティ上面を規定し、上パンチにより加圧板を押圧して成形工程を行うことができる。

ここで、下パンチ配置工程において該下パンチを該貫通孔内の所定の位置に配置完了後に該材料充填工程を開始することが好ましい。ここで、所定の位置とは、成形体を成形するために必要な所定量の材料をキャビティ内に充填可能とするために当該キャビティを所定の容積とする位置を意味する。

下パンチ配置工程において下パンチを貫通孔内の所定の位置に配置完了後に材料充填工程を開始するようにしたため、キャビティ下面を画成する下パンチの上面を、ダイ上面から十分に下降した位置とした後で材料充填工程が始まり、材料供給による跳ね返りによりダイ上面上へ材料が飛散することを極力抑制することができる。

また、該材料充填工程において該上パンチを該貫通孔の上端開口の上方より該上端開口に向けて移動させながら、該材料供給口から該キャビティ内へ該材料を供給することが好ましい。

材料充填工程において上パンチを貫通孔の上端開口の上方より上端開口に向けて移動させながら、材料供給口からキャビティ内へ材料を供給するようにしたため、キャビティ内へ材料の供給開始時には、材料供給口は貫通孔の上端開口から離間した上方の位置にあるが、キャビティ内に充填され始めた材料の上端位置は当該キャビティ内において貫通孔の上端開口から離間した下方の位置にある。このため、材料供給による跳ね返りが生じても、当該キャビティ内における当該材料の上端位置から貫通孔の上端開口までの距離が遠いので、当該跳ね返りが貫通孔内に留まり、ダイ上面上へ材料が飛散することを抑制することができる。

また、キャビティ内へ材料の供給終了直前には、キャビティ内に充填された材料の上端位置は当該キャビティ内において貫通孔の上端開口の近傍の位置にあるが、材料供給口は貫通孔の上端開口上方であって当該開口近傍の位置にある。このため、材料供給口から材料の上端位置までの距離が短く材料の落下の勢いが弱く、材料供給の跳ね返りを少なくして、ダイ上面上への材料の飛散を抑制することができる。また、材料供給口が形成された上パンチが貫通孔の上端開口上方であって当該開口近傍に対向して位置しているため、材料供給の跳ね返りが生じても上パンチに当たるため、ダイ上面上への材料の飛散を抑制することができる。

以上により、本発明は、材料充填に要する時間を短縮することができる成形装置及び成形方法を提供することができる。

本発明の実施の形態による成形装置及び成形方法について図１乃至図６に基づき説明する。図１に示されるように成形装置は、具体的には湿式成形装置１であり、ダイ１０と上パンチ２０と下パンチ３０と濾布４０と搬送手段５０と加圧板６０と材料供給装置８０とを有している。ダイ１０には、鉛直方向に指向する貫通孔１０ａが形成されており、貫通孔１０ａの上端は上面１０Ａにおいて開口している。上面１０Ａはダイ上面に相当する。下パンチ３０は貫通孔１０ａ内に嵌入され、貫通孔１０ａの下端寄りの位置において貫通孔１０ａを閉塞しており、下パンチ３０をダイ１０に対して貫通孔１０ａの指向する方向、即ち、鉛直方向へ移動可能とする下パンチ駆動手段３１が、下パンチ３０に接続されている。下パンチ３０は上面３０Ａを有しており、上面３０Ａは下パンチ上面に相当する。

下パンチ駆動手段３１は、後述のように加圧板６０が退避位置にあるときに、図２に示されるように、下パンチ３０の上面３０Ａを後述の所定の位置や払い出し位置に移動させることができるように構成されている。

加圧板６０は、ダイ１０の上面１０Ａ上において移動可能に構成されており、加圧板６０には加圧板駆動手段６１が接続されている。加圧板駆動手段６１が駆動することにより、加圧板６０はダイ１０の上面１０Ａ上においてダイ１０の上面１０Ａに沿って、図５に示されるような貫通孔１０ａの上端開口を覆い閉塞する加圧位置と、図３に示されるような貫通孔１０ａの上端開口を開放する退避位置との間で移動可能である。加圧板６０は、上面６０Ａと当該上面６０Ａに対向する下面６０Ｂとを有している。なお、上面６０Ａは加圧板上面に相当し、下面６０Ｂは加圧板下面に相当する。加圧板６０が加圧位置にあるときには、加圧板６０とダイ１０との間は、後述の濾布４０を介して当接しており、貫通孔１０ａを画成するダイ１０の部分と、加圧板６０の下面６０Ｂと、下パンチ３０の上面３０Ａとによってキャビティ１ａ（図５）が画成される。貫通孔１０ａを画成するダイ１０の部分はキャビティ１ａの側面を規定し、加圧板６０の下面６０Ｂはキャビティ１ａの上面を規定し、下パンチ３０の上面３０Ａはキャビティ１ａの下面を規定するように構成されている。また、加圧板駆動手段６１を駆動させることにより、加圧板６０を後述の払出し工程により露出した成形体２’に当接させることで成形体２’に連結し、さらに、加圧板駆動手段６１を駆動させることにより、後述のように成形体２’と一体で水平方向へ移動させて下パンチ３０上面３０Ａから払い出すことができるように構成されている。加圧板６０と加圧板駆動手段６１は、払い出し手段に相当する。

上パンチ２０はダイ１０の上方に配置されており、貫通孔１０ａの上端開口に対向する下面２０Ａと、下面２０Ａに対向する上面２０Ｂを有している。下面２０Ａ、上面２０Ｂはそれぞれ上パンチ下面、上パンチ上面に相当する。上パンチ２０には、ダイ１０に対して貫通孔１０ａの指向する方向、即ち、鉛直方向へ移動可能とする上パンチ駆動手段２１が接続されている。上パンチ駆動手段２１が駆動することにより上パンチ２０を下降させ、上パンチ２０の下面２０Ａが加圧板６０の上面６０Ａに当接し、さらに上パンチ２０を下降させることにより、濾布４０を介して加圧板６０をダイ１０に押圧することができる。

上パンチ２０には、貫通孔たる材料供給口２０ａが形成されている。材料供給口２０ａの下端は、上パンチ２０の下面２０Ａにおいて貫通孔１０ａの上端開口の略中央に対向し鉛直下方へ向けて開口し、上端は、上面２０Ｂにおいて開口し、材料供給装置８０に設けられた管状部材８１に接続されている。材料２は、材料供給装置８０から、管状部材８１を介して材料供給口２０ａへ供給され、後述のように材料供給口２０ａからキャビティ１ａ（貫通孔１０ａ）へ供給可能に構成されている。ここで、キャビティ１ａ内に充填され成形体２’となる材料２は、鉱物油や合成油や植物油等の溶媒に希土類永久磁石用微粉等の粉体を混合させ分散させてなるスラリー（ペースト）である。

濾布４０は帯状をなしており搬送手段５０によって搬送される。より具体的には、図１に示されるように、搬送手段５０は濾布送出し装置５１と濾布巻取り装置５２と濾布駆動手段５３とを有しており、濾布４０の長手方向の一端側は濾布送出し装置５１においてロール状に巻回されている。また濾布４０の長手方向の他端側は濾布巻取り装置５２においてロール状に巻回されている。従って濾布４０は、濾布送出し装置５１と濾布巻取り装置５２との間において掛け渡されており、この間の部分が、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように図の下方へ引き出され、図６に示されるように、加圧板６０の下面６０Ｂに沿って配置されキャビティ１ａの上面相当位置を通るように配置される。即ち、濾布送出し装置５１から繰出された濾布４０は、キャビティ１ａの上面相当位置を通過して濾布巻取り装置５２に巻取られる。

濾布送出し装置５１と濾布巻取り装置５２とは、その軸心５１Ａ、５２Ａ（図１（ｂ））の延出方向たる図１（ａ）の左右方向へ移動可能であり、それぞれ濾布駆動手段５３が連結されている。濾布駆動手段５３が駆動することにより、濾布送出し装置５１と濾布巻取り装置５２とは、図１（ａ）の左右方向へ移動するように構成されている。成形が行われる前に濾布４０は、搬送手段５０の濾布駆動手段５３により濾布送出し装置５１と濾布巻取り装置５２とを移動させることによって、貫通孔１０ａの上端開口を覆う位置に移動させられ、このことにより後述するキャビティ１ａ上面に相当する位置に配置されるように構成されている。濾布４０は、後述のように圧縮成形をしているときに、濾布４０を介して材料２たるスラリー中の鉱物油、合成油あるいは植物油を濾過してキャビティ１ａ外部へ排出することができる。

キャビティ１ａが画成されているダイ１０の部分よりも鉛直下方に位置する下パンチ３０の周囲には環状の下コイル７１が環装されている。また、下コイル７１の鉛直上方であってキャビティ１ａよりも上方に位置する部分には、下コイル７１と同一形状の上コイル７２が下コイル７１と同軸的に配置されている。上コイル７２と下コイル７１とにそれぞれ通電することにより、キャビティ１ａに配向磁場を形成することができるように構成されている。

貫通孔１０ａの指向する方向へダイ１０に対して相対的に移動可能であり、貫通孔１０ａの上方において下方へ向けて開口し加圧板６０が該退避位置にあるときにキャビティ１ａ内に成形体２’となる材料を供給するための材料供給口２０ａと加圧板６０が加圧位置にあるときに加圧板６０の上面６０Ａと当接可能な上パンチ２０の下面２０Ａとを有する上パンチ２０を備えるため、材料供給口２０ａを常にキャビティ１ａの鉛直上方に位置させることができ、下パンチ３０とダイ１０とによりキャビティ１ａが形成されれば、直ちに材料２’の充填を開始することができる。

従来のように、ダイの上面に沿ってダイの上面上で摺動する材料供給ノズルからキャビティ内の所望の位置へ材料を供給する場合には、当該所望の位置の鉛直上方へ材料供給ノズルを移動させる移動時間が必要になる。キャビティ開口の縁部たる貫通孔の上端開口の縁部から材料供給を開始してキャビティへの材料供給の時間を短縮することは可能であるが、キャビティ内の所望の位置に供給したいときに当該移動時間を省くことはできない。これに対してキャビティ１ａ内の略中央の略鉛直上方に材料供給口２０ａを形成しておくことで、キャビティ１ａ内の当該略中央の位置への材料供給の開始を早く行うことができる。

また、貫通孔１０ａの上端開口を閉塞する加圧位置と貫通孔１０ａの上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間でダイ１０の上面１０Ａに沿って移動可能であり、加圧位置において貫通孔１０ａを閉塞することによりダイ１０と下パンチ３０とともにキャビティ１ａを画成し、キャビティ１ａの上面を規定する加圧板６０の下面６０Ｂと加圧板６０の下面６０Ｂに対向する加圧板６０の上面６０Ａとを有する加圧板６０を有するため、加圧板６０と下パンチ３０とダイ１０とによりキャビティ１ａを画成することができ、上パンチ２０に材料供給口２０ａを形成することができる。また、材料供給口２０ａがキャビティの側面に対応するダイ１０に材料供給口が形成されている場合に比べ、成形体２’を圧縮成形する時キャビティ内の圧力から材料供給口を保護する必要がなく、ダイ１０の構成を簡略化することができる。

成形方法では、先ず、下パンチ配置工程を行う。下パンチ配置工程では、図２に示されるように、下パンチ駆動手段３１を駆動させることにより、ダイ１０の貫通孔１０ａ内に下パンチ３０を嵌入し、閉塞して、下パンチ３０の上面３０Ａを貫通孔１０ａ内の所定の位置とする。この所定の位置とは、後述の成形工程において成形体２’を成形するのに必要な所定の量の材料２をキャビティ１ａ内に充填する位置である。そして、下パンチ３０の上面３０Ａとダイ１０とでキャビティ１ａを画成する。このとき、加圧板６０は退避位置に配置されている。

次に、材料充填工程を行う。材料充填工程では、図３に示されるように、上パンチ２０を貫通孔１０ａの上端開口の上方より上端開口に向けて移動させながら、材料供給口２０ａからキャビティ１ａ内へ材料２を供給する。

このように、下パンチ配置工程において下パンチ３０を貫通孔１０ａ内の所定の位置に配置完了後に材料充填工程を開始するようにしたため、キャビティ１ａ下面を画成する下パンチ３０の上面３０Ａを、ダイ１０の上面１０Ａから十分に下降した位置とした後で材料充填工程が始まり、材料供給による跳ね返りによりダイ１０の上面１０Ａ上へ材料２が飛散することを極力抑制することができる。

また、材料充填工程において上パンチ２０を貫通孔１０ａの上端開口の上方より上端開口に向けて移動させながら、材料供給口２０ａからキャビティ１ａ内へ材料２を供給するようにしたため、キャビティ１ａ内へ材料２の供給開始時には、材料供給口２０ａは貫通孔１０ａの上端開口から離間した位置にあるが、キャビティ１ａ内に充填され始めた材料２の上端位置は当該キャビティ１ａ内において貫通孔１０ａの上端開口から離間した下方の位置にある。このため、材料供給による跳ね返りが生じても、キャビティ１ａ内における材料２の上端位置から貫通孔１０ａの上端開口までの距離が遠いので、跳ね返りが貫通孔１０ａ内に留まり、ダイ１０の上面１０Ａ上へ材料２が飛散することを抑制することができる。

また、キャビティ１ａ内へ材料２の供給終了直前には、キャビティ１ａ内に充填された材料２の上端位置はキャビティ１ａ内において貫通孔１０ａの上端開口の近傍の位置にあるが、材料供給口２０ａは貫通孔１０ａの上端開口上方であって開口近傍の位置にある。このため、材料供給口２０ａから材料２の上端位置までの距離が短く材料２の落下の勢いが弱く、材料供給の跳ね返りを少なくして、ダイ１０の上面１０Ａ上への材料２の飛散を抑制することができる。また、材料供給口２０ａが形成された上パンチ２０が貫通孔１０ａの上端開口上方であって開口近傍に対向して位置しているため、材料供給の跳ね返りが生じても上パンチ２０に当たるため、ダイ１０の上面１０Ａ上への材料２の飛散を抑制することができる。

次に、加圧板配置工程を行う。加圧板配置工程では、図４に示されるように、加圧板駆動手段６１を駆動させることにより、加圧板６０を退避位置から加圧位置へダイ１０の上面１０Ａに沿って移動させるとともに、濾布駆動手段５３を駆動させ、濾布４０を加圧板６０と一体で移動させる。加圧板６０が加圧位置において貫通孔１０ａを閉塞することにより、加圧板６０の下面６０Ｂによりキャビティ１ａの上面を規定し、下パンチ３０の上面３０Ａによりキャビティ１ａの下面を規定し、ダイ１０によりキャビティ１ａの側面を規定することでキャビティ１ａが画成される。

次に、上コイル７２及び下コイル７１に通電することにより、キャビティ１ａに配向磁場が形成され、キャビティ１ａ内のスラリー中の希土類永久磁石用微粉の配向が揃えられる。

次に、成形工程を行う。成形工程では、図５に示されるように、先ず上パンチ駆動手段２１により上パンチ２０を下降させ、上パンチ２０の下面２０Ａが加圧板６０の上面６０Ａに当接し、さらに上パンチ２０を下降させることにより、濾布４０を介して加圧板６０をダイ１０に押圧する。次に、下パンチ３０を上昇させ、濾布４０を介して材料２たるスラリー中の鉱物油、合成油あるいは植物油を濾過しながら所定時間圧縮成形する。濾布４０で濾過した鉱物油、合成油あるいは植物油は、ダイ１０の上端と上パンチ２０の下面２０Ａとの間に配置されている濾布４０を通してキャビティ１ａ内から排出され、図示せぬ油回収器に回収される。以上が成形工程である。

次に、加圧板６０を退避位置に退避させる退避位置移動工程を行う。退避位置移動工程では、図６に示されるように、加圧板駆動手段６１を駆動させることにより、加圧板６０を加圧位置から退避位置へダイ１０の上面１０Ａに沿って移動させるとともに、濾布駆動手段５３を駆動させ、濾布４０を加圧板６０と一体で退避させ、貫通孔１０ａの上端開口を覆っていない状態とする。

次に、払い出し工程を行う。払い出し工程では、図６に示されるように、上パンチ２０を上昇させ、下パンチ３０を上昇させて、キャビティ内で成形された成形体２’が付着した状態の下パンチ３０の上面３０Ａがダイ１０の上面１０Ａと面一となる払い出し位置に下パンチ３０を配置させることにより、成形体２’を露出させる。そして、加圧板駆動手段６１を駆動させることにより、加圧板６０を水平方向たる図６の右方向へ移動させて、加圧板６０を露出した成形体２’に当接させることで成形体２’に連結し、さらに、加圧板駆動手段６１（図１）を駆動させることにより、成形体２’と一体で図６の右方向へ移動させて下パンチ３０上面３０Ａから払い出す。以上の工程を経て成形体２’が製造される。

キャビティ１ａ内で成形された成形体２’が付着した状態の下パンチ３０の上面３０Ａがダイ１０の上面１０Ａと面一となる払い出し位置に下パンチ３０を配置させる下パンチ駆動手段３１と、下パンチ駆動手段３１により、払い出し位置に配置された下パンチ３０の上面３０Ａから成形体２’を略水平方向に移動させる払い出し手段とを有し、払い出し手段は、成形体２’と連結可能且つ成形体２’と一体で移動可能な加圧板６０と加圧板駆動手段６１とからなるため、加圧板駆動手段６１、加圧板６０の他に、成形体２’が付着した状態の下パンチ３０の上面３０Ａから成形体２’を払い出すための払い出し装置を別個に設ける必要がなく、湿式成形装置１の構成を簡略化することができる。

本発明による成形装置及び成形方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、図７に示すように、加圧板１６０は、上パンチ２０の材料供給口２０ａと連通可能な貫通孔１６０ａであって材料供給口２０ａからの材料２をキャビティ１ａ内に送り込むための貫通孔１６０ａが形成された材料供給領域（図７の加圧板１６０の右半分の領域）と、当該貫通孔１６０ａが形成されていない圧縮成形領域（図７の加圧板１６０の左半分の領域）とを有する構成であってもよい。この場合、図７に示されるように、上パンチ２０の材料供給口２０ａと加圧板１６０の貫通孔１６０ａとが連通する加圧板１６０の位置が退避位置に相当し、上パンチ２０の材料供給口２０ａと加圧板１６０の貫通孔１６０ａと連通しない位置が加圧位置に相当する。このような構成によれば、供給位置と退避位置との間の移動距離を短くすることができるため、加圧板配置工程及び退避位置移動工程において、加圧板１６０の移動に要する時間を短縮することができる。更に、貫通孔１６０ａがダイ１０の貫通孔１０ａの周縁近傍に対向するように形成されている場合には、供給位置と退避位置との間の移動距離をより短くすることができる。

また、本実施の形態では、材料充填工程において上パンチ２０を貫通孔１０ａの上端開口の上方より上端開口に向けて下方へ移動させながら、材料供給口２０ａからキャビティ１ａ内へ材料２を供給するようにしたが、材料２の供給方法はこれに限定されない。例えば、材料充填工程において上パンチ２０を貫通孔１０ａの上端開口の上方から上端開口近傍の所定の位置へ移動が完了した後、材料供給口２０ａからキャビティ１ａ内へ材料２を供給するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、上パンチ２０に形成された材料供給口２０ａは１つであったが、材料供給口２０ａの数はこれに限定されるわけではない。例えば、材料供給口２０ａを複数形成してもよい。材料供給口２０ａを複数形成すれば、より早くキャビティ１ａ内へ材料２を供給することができる。

また、本実施の形態では、上パンチ２０に形成された材料供給口２０ａは、ダイ１０に形成された貫通孔１０ａの略中央に対向して形成されていたが、材料供給口これに限定されるわけではない。例えば、材料供給口２０ａが複数形成されている場合には、貫通孔１０ａの中央及び円周に略対向するように形成してもよい。ダイの所定の位置に材料供給口が形成された場合には、キャビティ内の当該材料供給口近傍位置に材料が偏って供給されてしまうが、このように、適切な位置に材料供給口２０ａを形成することで、キャビティ１ａ内における材料２の分布が均一となるように材料をキャビティ１ａ内へ供給することができる。

また、本実施の形態では、濾布４０を通して材料２たるスラリー中の鉱物油、合成油あるいは植物油をキャビティ１ａ内から排出し、図示せぬ油回収器に回収する構成としたが、これに限定されない。例えば、加圧板に貫通孔たる油排出口を形成してもよく、加圧板６０の材質を多孔質体である焼結金属製として、加圧板６０の多孔質体の孔を油排出口として、材料２たるスラリー中の鉱物油、合成油あるいは植物油を排出する構成としてもよい。

本発明の成形装置及び成形方法は、希土類永久磁石を製造する分野において有用である。

本発明の実施の形態による成形装置たる湿式成形装置を示す概略図であり、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は濾布及び濾布搬送手段を示す概略側面図。本発明の実施の形態による成形方法たる湿式成形方法の下パンチ配置工程を示す概念図。本発明の実施の形態による成形方法たる湿式成形方法の材料充填工程を示す概念図。本発明の実施の形態による成形方法たる湿式成形方法の加圧板配置工程を示す概念図。本発明の実施の形態による成形方法たる湿式成形方法の成形工程を示す概念図。本発明の実施の形態による成形方法たる湿式成形方法の退避位置移動工程及び払い出し工程を示す概念図。本発明の実施の形態による成形方法たる湿式成形装置の変形例を示す概念図。

符号の説明

１湿式成形装置
１ａキャビティ
２材料
２’ 成形体
１０ダイ
１０ａ、１６０ａ貫通孔
１０Ａ上面
２０上パンチ
２０Ａ下面
２０Ｂ上面
２０ａ材料供給口
３０下パンチ
３０Ａ上面
３１下パンチ駆動手段
６０、１６０加圧板
６０Ａ上面
６０Ｂ下面
６１加圧板駆動手段

Claims

ダイ上面を有し、略鉛直方向に指向する貫通孔が形成され該貫通孔の上端がダイ上面において開口するダイと、
該貫通孔内に嵌入可能に構成され、該貫通孔の下端寄りの部分において該貫通孔を閉塞することにより該ダイとともにキャビティを画成し、該キャビティ下面を規定する下パンチ上面を有する下パンチと、
該貫通孔の上端開口を閉塞する加圧位置と該貫通孔の上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間で該ダイ上面に沿って移動可能であり、該加圧位置において該貫通孔を閉塞することにより該ダイと該下パンチとともに該キャビティを画成し、該キャビティ上面を規定する加圧板下面と該加圧板下面に対向する加圧板上面とを有する加圧板と、
該貫通孔の指向する方向へ該ダイに対して相対的に移動可能であり、該貫通孔の上端開口の上方において下方へ向けて開口し該加圧板が該退避位置にあるときに該キャビティ内に成形体となる材料を供給するための材料供給口と該加圧板が該加圧位置にあるときに該加圧板上面と当接可能な上パンチ下面とを有する上パンチと、
該加圧板を該加圧位置と該退避位置との間で移動させる加圧板駆動手段とを備えることを特徴とする成形装置。
該キャビティ内で成形された該成形体が付着した状態の該下パンチ上面が該ダイ上面と面一となる払い出し位置に該下パンチを配置させる下パンチ駆動手段と、
該下パンチ駆動手段により該払い出し位置に配置された該下パンチ上面から該成形体を略水平方向に移動させる払い出し手段とを有し、
該払い出し手段は、該成形体と連結可能且つ該成形体と一体で移動可能な該加圧板と該加圧板駆動手段とからなることを特徴とする請求項１記載の成形装置。
略鉛直方向に指向する貫通孔が形成され該貫通孔の上端がダイ上面において開口するダイの該貫通孔の下端寄りの部分に下パンチを嵌入して、該ダイと該下パンチとによりキャビティを画成する下パンチ配置工程と、
該貫通孔の上端開口の上方に配置され該貫通孔が指向する方向へ該ダイに対して相対的に移動可能であり成形体となる材料を供給するために下方へ向けて開口する材料供給口が形成された上パンチの該材料供給口から該キャビティ内へ該材料を供給する材料充填工程と、
該貫通孔の上端開口を閉塞する加圧位置と該貫通孔の上端開口の少なくとも一部を開放する退避位置との間で該ダイ上面に沿って移動可能であり該加圧位置において該貫通孔を閉塞することにより該ダイと該下パンチとともに該キャビティを画成する加圧板を該加圧位置に配置する加圧板配置工程と、
該上パンチにより該加圧板を下方へ押圧するとともに、該下パンチを上昇させて該材料を該キャビティ内で圧縮成形して該成形体を成形する成形工程と、
該上パンチを上昇させて該加圧板から離間させ、該加圧板を該加圧位置から該退避位置へ移動させる退避位置移動工程と、
該キャビティ内で成形された該成形体が付着した状態の該下パンチを該下パンチの上面が該ダイ上面と面一となる位置まで上昇させて該下パンチの上面から該成形体を払い出す払い出し工程とを有することを特徴とする成形方法。
該下パンチ配置工程において該下パンチを該貫通孔内の所定の位置に配置完了後に該材料充填工程を開始することを特徴とする請求項３記載の成形方法。
該材料充填工程において該上パンチを該貫通孔の上端開口の上方より該上端開口に向けて移動させながら、該材料供給口から該キャビティ内へ該材料を供給することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の成形方法。