JP5679360B2

JP5679360B2 - 粉末成形用金型

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Publication number: JP5679360B2
Application number: JP2013028879A
Authority: JP
Inventors: 優秋山; 寛明寺井
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2033-02-18
Also published as: JP2014155954A

Description

本発明は、粉末成形体を加圧成形する粉末成形用金型に関する。

一般に、焼結部品は、金型により金属粉末を加圧成形して得られる粉末成形体を焼結して製造される。このような焼結部品として、例えば自動車の変速機に用いられるクラッチハブのように、円筒状のボス部と、このボス部の径方向外側に形成された円板状のリム部と、このリム部の径方向外側に形成された外輪部とを有し、外輪部に複数の切欠溝（キー溝）が周方向に沿って形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、このような焼結部品を加圧成形する従来の粉末成形用金型を示す断面図である。また、図８は、図７のＢ−Ｂ矢視断面図である。
図７に示すように、従来の粉末成形用金型１００は、成形孔１０１ａを有するダイ１０１と、ダイ１０１の成形孔１０１ａに上方から挿入される円筒状の第１〜第３上パンチ１１１〜１１３と、ダイ１０１の成形孔１０１ａに下方から挿入される円筒状の第１〜第４下パンチ１２１〜１２４と、コアロッド１３１とを備えている。粉末成形用金型１００は、第１〜第３上パンチ１１１〜１１３の各下端部と、第１〜第４下パンチ１２１〜１２４の各上端部とで金属粉末を加圧することにより、粉末成形体２００のボス部２０１、リム部２０２、外輪部２０３及び複数の切欠溝２０４（図８参照）を成形する。

特開２００９−１６７４７７号公報

従来の粉末成形用金型１００により粉末成形体２００を加圧成形するとき、第２下パンチ１２２は、その上端部によって、ボス部２０１の外周面、リム部２０２の上面及び外輪部２０３の内周面を成形する。その際、図８に示すように、第２下パンチ１２２の上端部の内周面１２２ａには、ボス部２０１の外周面によって径方向外方へ押圧する内圧Ｐａが作用する。また、第２下パンチ１２２の上端部の外周面１２２ｂには、外輪部２０３の内周面によって、前記内圧Ｐａとバランスするように径方向内方へ押圧する外圧Ｐｂが作用する。

しかし、第２下パンチ１２２の上端部において、粉末成形体２００の切欠部２０４に対応して形成されたスリット溝１２２ｃでは、その径方向外側に粉末成形体２００の外輪部２０３が存在しないため、前記外圧Ｐｂが作用せず、前記内圧Ｐａのみが作用することになる。このため、第２下パンチ１２２の上端部は、前記スリット溝１２２ｃの形成箇所が内圧Ｐａによって径方向外側に膨らむことにより、真円状の円筒形状から図９に示すような歪な形状に弾性変形することがある。この弾性変形は、第２下パンチ１２２と同様に前記内圧Ｐａ及び外圧Ｐｂが作用する第２上パンチ１１２の下端部においても生じる。このような弾性変形が生じた場合、第２上パンチ１１２及び第２下パンチ１２２の変形後の形状が粉末成形体２００に転写されるため、粉末成形体２００の真円度が低下するという問題があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、粉末成形体の真円度が低下するのを抑制することができる粉末成形用金型を提供することを目的としている。

（１）本発明の粉末成形用金型は、円筒状のボス部と、前記ボス部の径方向外側に形成された円板状のリム部と、前記リム部の径方向外側に形成された円筒状の外輪部とを有し、前記外輪部に複数の切欠溝が周方向に所定間隔をあけて形成された粉末成形体を加圧成形する粉末成形用金型であって、成形孔を有するダイと、下端部を前記成形孔に上方から挿入して前記外輪部を成形する円筒状の第１上パンチと、前記第１上パンチの径方向内側に所定のクリアランスを設けて配置され、下端部を前記成形孔に上方から挿入して前記リム部を成形する円筒状の第２上パンチと、を備え、前記粉末成形体の軸線に対して直交する断面視において、周方向に隣接する一対の前記切欠溝のうち、一方を周方向に二等分する直線を第１直線とし、他方を周方向に二等分する直線を第２直線とし、前記第１直線と前記第２直線とがなす角度を二等分する直線を第３直線とし、前記第１上パンチの内周面と前記第１直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第１端点とし、前記第１上パンチの内周面と前記第２直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第２端点とし、前記第１上パンチの内周面と前記第３直線との交点を中間点とした場合、前記第２上パンチの下端部は、前記加圧成形前の状態において、前記第１端点から前記中間点を通過して前記第２端点に至る円弧軌跡上に形成された外周面を有する円弧筒部が周方向に複数形成されてなることを特徴とする。

本発明によれば、第２上パンチの下端部は、上述の円弧筒部を形成することにより、粉末成形体の第１端点と第２端点との間に対応する箇所が径方向外側に膨らんだ形状となる。すなわち、第２上パンチの下端部は、切欠溝に対応する箇所以外が予め径方向外側に膨らんだ形状となる。これにより、粉末成形体を加圧成形する際に、第２上パンチの下端部に内圧が作用すると、各円弧筒部の切欠溝に対応する箇所が径方向外側に膨らむことにより、第２上パンチの下端部を全体として真円状に弾性変形させることができる。その結果、第２上パンチの変形後の形状が粉末成形体に転写されることにより、粉末成形体の真円度が低下するのを抑制することができる。

（２）本発明の粉末成形用金型は、円筒状のボス部と、前記ボス部の径方向外側に形成された円板状のリム部と、前記リム部の径方向外側に形成された円筒状の外輪部とを有し、前記外輪部に複数の切欠溝が周方向に所定間隔をあけて形成された粉末成形体を加圧成形する粉末成形用金型であって、成形孔を有するダイと、上端部を前記成形孔に下方から挿入して前記外輪部を成形する円筒状の第１下パンチと、前記第１下パンチの径方向内側に所定のクリアランスを設けて配置され、上端部を前記成形孔に下方から挿入して前記リム部を成形する円筒状の第２下パンチと、を備え、前記粉末成形体の軸線に対して直交する断面視において、周方向に隣接する一対の前記切欠溝のうち、一方を周方向に二等分する直線を第１直線とし、他方を周方向に二等分する直線を第２直線とし、前記第１直線と前記第２直線とがなす角度を二等分する直線を第３直線とし、前記第１下パンチの内周面と前記第１直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第１端点とし、前記第１下パンチの内周面と前記第２直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第２端点とし、前記第１下パンチの内周面と前記第３直線との交点を中間点とした場合、前記第２下パンチの上端部は、前記加圧成形前の状態において、前記第１端点から前記中間点を通過して前記第２端点に至る円弧軌跡上に形成された外周面を有する円弧筒部が周方向に複数形成されてなることを特徴とする。

本発明によれば、第２下パンチの上端部は、上述の円弧筒部を形成することにより、粉末成形体の第１端点と第２端点との間に対応する箇所が径方向外側に膨らんだ形状となる。すなわち、第２下パンチの上端部は、切欠溝に対応する箇所以外が予め径方向外側に膨らんだ形状となる。これにより、粉末成形体を加圧成形する際に、第２下パンチの上端部に内圧が作用すると、各円弧筒部の切欠溝に対応する箇所が径方向外側に膨らむことにより、第２下パンチの上端部を全体として真円状に弾性変形させることができる。その結果、第２下パンチの変形後の形状が粉末成形体に転写されることにより、粉末成形体の真円度が低下するのを抑制することができる。

（３）前記円弧筒部は、前記ボス部の外周面と対向する高さ範囲の全体に亘って形成されていることが好ましい。
この場合、粉末成形体のボス部の外周面により内圧を受ける高さ範囲の全体に亘って円弧筒部が形成されるため、第２上パンチの下端部又は第２下パンチの上端部が内圧によって弾性変形したときに、その変形後の形状をより真円度の高い形状とすることができる。

本発明によれば、粉末成形体の真円度が低下するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る粉末成形用金型を示す断面図である。上記粉末成形用金型により加圧成形された粉末成形体を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。上記粉末成形用金型の第２上パンチの下端部を示す断面図である。上記粉末成形用金型の第２下パンチの上端部を示す断面図である。上記第２上パンチの下端部及び第２下パンチの上端部を示す断面図であり、（ａ）は変形前の状態を示し、（ｂ）は変形後の状態を示している。粉末成形体のボス部及び外輪部の真円度を示す表である。従来の粉末成形用金型を示す断面図である。図７のＢ−Ｂ矢視断面図である。図７の粉末成形用金型の第２下パンチの上端部を示す断面図である。

以下、本発明の粉末成形用金型の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る粉末成形用金型を示す断面図である。
図１において、粉末成形用金型１は、成形孔２ａを有するダイ２と、第１〜第３上パンチ３〜５と、第１〜第４下パンチ６〜９と、コアロッド１０とを備えており、例えば自動車の変速機に用いられる焼結部品であるクラッチハブの粉末成形体５０を加圧成形するのに用いられる。

図２は、粉末成形体５０を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
図２（ａ），（ｂ）において、粉末成形体５０は、円筒状のボス部５１と、このボス部５１の径方向外側に形成された円板状のリム部５２と、このリム部５２の径方向外側に形成された円筒状の外輪部５３とによって構成されている。

ボス部５１の外周には、大径部５１ａと、この大径部５１ａの下方に形成された小径部５１ｂとが形成されている。ボス部５１の内周には、その全周に亘って複数の内歯５４が形成されている。
リム部５２の内周端は、ボス部５１の大径部５１ａの外周面における上下方向（軸方向）中間部に接続され、リム部５２の外周端は、外輪部５３の内周面における上下方向（軸方向）中間部に接続されている。

外輪部５３の外周には、その全周に亘って複数の外歯５５が形成されている。また、外輪部５３の外周には、複数（ここでは３個）の切欠溝（キー溝）５６が周方向に所定間隔をあけて形成されている。各切欠溝５６は、リム部５２の外周面よりも径方向内側に窪むように形成されている。

図１において、粉末成形用金型１は、ダイ２の成形孔２ａに上方から挿入した第１〜第３上パンチ３〜５の各下端部と、ダイ２の成形孔２ａに下方から挿入した第１〜第４下パンチ６〜９の各上端部と、コアロッド１０の外周面とによって、これらの間に充填された金属粉末を上下方向から加圧することで粉末成形体５０を成形する。以下、粉末成形用金型１の構成部材について詳しく説明する。

ダイ２の成形孔２ａには、その全周に亘って、前記外歯５５を成形する起伏部２ａ１が形成されている。コアロッド１０の外周面には、その全周に亘って、前記内歯５４を成形する起伏部１０ａが形成されている。
第１上パンチ３は、ダイ２の成形孔２ａの孔径よりも若干小さい外径を有する円筒状の部材からなり、その下面により前記外輪部５３の上面を成形する。

第２上パンチ４は、第１上パンチ３の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材からなり、第１上パンチ３の径方向内側に所定のクリアランスＳ_Ｕを設けて配置されている。なお、本実施形態におけるクリアランスＳ_Ｕは、０．０３〜０．００４ｍｍに設定されている。第２上パンチ４の下端部の外周面には、前記各切欠溝５６の底部に対応する複数のスリット溝４ｄ（図３参照）が周方向に所定間隔をあけて形成されている。図１に示すように、第２上パンチ４は、その下端部により、ボス部５１（大径部５１ａ）の上側の外周面、リム部５２の上面、及び外輪部５３の上側の内周面を成形する。
第３上パンチ５は、第２上パンチ４の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材からなり、第２上パンチ４の径方向内側に配置されている。第３上パンチ５は、その下面により前記ボス部５１の上面を成形する。

第１下パンチ６は、ダイ２の成形孔２ａの孔径よりも若干小さい外径を有する円筒状の部材からなり、その上面により前記外輪部５３の下面を成形する。
第２下パンチ７は、第１下パンチ６の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材からなり、第１下パンチ６の径方向内側に所定のクリアランスＳ_Ｌを設けて配置されている。本実施形態におけるクリアランスＳ_Ｌは、０．０３〜０．００４ｍｍに設定されている。第２上パンチ４の下端部の外周面には、前記各切欠溝５６の底部に対応する複数のスリット溝７ｄ（図４参照）が周方向に所定間隔をあけて形成されている。図１に示すように、第２下パンチ７は、その上端部により、ボス部５１（大径部５１ａ）の下側の外周面、前記リム部５２の下面、及び外輪部５３の下側の内周面を成形する。前記リム部５２の下面を成形する。

第３下パンチ８は、第２下パンチ７の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材からなり、第２下パンチ７の径方向内側に配置されている。第３下パンチ８は、その上面により前記ボス部５１における大径部５１ａの下面及び小径部５１ｂの外周面を成形する。
第４下パンチ９は、第３下パンチ８の内径よりも小さい外径を有する円筒状の部材からなり、第３下パンチ８の径方向内側に配置されている。第４下パンチ９は、その上面により前記ボス部５１における小径部５１ｂの下面を成形する。

図３は、第２上パンチ４の下端部を示す断面図である。
図３において、第２上パンチ４の下端部は、円弧状の外周面４ａ１，４ｂ１，４ｃ１及び円弧状の内周面４ａ２，４ｂ２，４ｃ２をそれぞれ有する複数の円弧筒部４ａ，４ｂ，４ｃが周方向に形成されてなる。各円弧筒部４ａ〜４ｃは、同一形状であるため、本実施形態では、円弧筒部４ａの形状についてのみ説明する。

円弧筒部４ａは、後述する内圧Ｐａが作用する高さ範囲、つまり粉末成形体５０のボス部５１の外周面と対向する高さ範囲Ｈ_Ｕ（図１参照）の全体に亘って形成されている。円弧筒部４ａの外周面４ａ１と、円弧筒部４ａの周方向両側に隣接する円弧筒部４ｂ，４ｃの外周面４ｂ１，４ｃ１との接続部には、粉末成形体５０の切欠溝５６の底部に対応するスリット溝４ｄがそれぞれ形成されている。

図３に示すように、粉末成形体５０の軸線Ｘに対して直交する断面視において、第１直線Ｃ１、第２直線Ｃ２、第３直線Ｃ３、第１端点Ｐ１_Ｕ、第２端点Ｐ２_Ｕ及び中間点Ｐ３_Ｕを以下のように定義した場合、円弧筒部４ａの外周面４ａ１は、軸線Ｘに対してオフセットした中心点Ｐ０_Ｕを中心として、第１端点Ｐ１_Ｕから中間点Ｐ３_Ｕを通過して第２端点Ｐ２_Ｕに至る半径Ｒ_Ｕの円弧軌跡上に形成されている。なお、図３に示す外周面４ａ１は、分かり易くするために前記中心点Ｐ０_Ｕのオフセットの程度を誇張して描いている。

ここで、第１直線Ｃ１は、周方向に隣接する一対の切欠溝５６のうちの一方を周方向に二等分する直線である。第２直線Ｃ２は、前記一対の切欠溝５６のうちの他方を周方向に二等分する直線である。第３直線Ｃ３は、第１直線Ｃ１と第２直線Ｃ２とがなす角度θを二等分する直線である。
また、第１端点Ｐ１_Ｕは、第１上パンチ３の内周面３ａと第１直線Ｃ１との交点Ｆ１_Ｕから径方向内側にクリアランスＳ_Ｕと同一長さ離れた点である。第２端点Ｐ２_Ｕは、前記内周面３ａと第２直線Ｃ２との交点Ｆ２_Ｕから径方向内側にクリアランスＳ_Ｕと同一長さ離れた点である。中間点Ｐ３_Ｕは、前記内周面３ａと第３直線Ｃ３との交点である。

円弧筒部４ａの内周面４ａ２は、前記角度θの範囲において、前記中心点Ｐ０_Ｕを中心として外周面４ａ１の半径Ｒ_Ｕよりもリム部５２の径方向の長さ分だけ短い半径ｒ_Ｕを有する円弧面として形成されている。
以上の構成により、第２上パンチ４の下端部は、複数の円弧筒部４ａ〜４ｃによって、粉末成形体５０の第１端点Ｐ１_Ｕと第２端点Ｐ２_Ｕとの間に対応する箇所、すなわち各切欠溝５６に対応する箇所以外が予め径方向外側に膨らんだ形状となっている。

図４は、第２下パンチ７の上端部を示す断面図である。
図３において、第２下パンチ７の上端部は、円弧状の外周面７ａ１，７ｂ１，７ｃ１及び円弧状の内周面７ａ２，７ｂ２，７ｃ２をそれぞれ有する複数の円弧筒部７ａ，７ｂ，７ｃが周方向に形成されてなる。各円弧筒部７ａ〜７ｃは、同一形状であるため、本実施形態では、円弧筒部７ａの形状についてのみ説明する。

円弧筒部７ａは、後述する内圧Ｐａが作用する高さ範囲、粉末成形体５０のボス部５１（大径部５１ａ）の外周面と対向する高さ範囲Ｈ_Ｌ（図１参照）の全体に亘って形成されている。円弧筒部７ａの周方向両側に隣接する円弧筒部７ｂ，７ｃの外周面７ｂ１，７ｃ１との接続部には、粉末成形体５０の切欠溝５６の底部に対応するスリット溝７ｄがそれぞれ形成されている。

図４に示すように、粉末成形体５０の軸線Ｘに対して直交する断面視において、第１端点Ｐ１_Ｌ、第２端点Ｐ２_Ｌ及び中間点Ｐ３_Ｌを以下のように定義した場合、円弧筒部７ａの外周面７ａ１は、軸線Ｘに対してオフセットした中心点Ｐ０_Ｌを中心として、前記第１端点Ｐ１_Ｌから中間点Ｐ３_Ｌを通過して前記第２端点Ｐ２_Ｌに至る半径Ｒ_Ｌの円弧軌跡上に形成されている。なお、図４に示す外周面７ａ１は、分かり易くするために前記中心点Ｐ０_Ｌのオフセットの程度を誇張して描いている。

ここで、第１端点Ｐ１_Ｌは、第１下パンチ６の内周面６ａと前記第１直線Ｃ１との交点Ｆ１_Ｌから径方向内側にクリアランスＳ_Ｌと同一長さ離れた点である。第２端点Ｐ２_Ｌは、前記内周面６ａと前記第２直線Ｃ２との交点Ｆ２_Ｌから径方向内側にクリアランスＳ_Ｕと同一長さ離れた点である。中間点Ｐ３_Ｌは、前記内周面６ａと前記第３直線Ｃ３との交点である。

円弧筒部７ａの内周面７ａ２は、前記角度θの範囲において、前記中心点Ｐ０_Ｌを中心として外周面７ａ１の半径Ｒ_Ｌよりもリム部５２の径方向の長さ分だけ短い半径ｒ_Ｌを有する円弧面として形成されている。
以上の構成により、第２下パンチ７の上端部は、複数の円弧筒部７ａ〜７ｃによって、粉末成形体５０の第１端点Ｐ１_Ｌと第２端点Ｐ２_Ｌとの間に対応する箇所、すなわち各切欠溝５６に対応する箇所以外が予め径方向外側に膨らんだ形状となっている。

図３及び図４に示すように、粉末成形用金型１により粉末成形体５０を加圧成形するとき、第２上パンチ４の円弧筒部４ａ〜４ｃの内周面４ａ２〜４ｃ２、及び第２下パンチ７の円弧筒部７ａ〜７ｃの内周面７ａ２〜７ｃ２には、ボス部５１（大径部５１ａ）の外周面によって径方向外方へ押圧する内圧Ｐａが作用する。
また、第２上パンチ４の円弧筒部４ａ〜４ｃの外周面４ａ１〜４ｃ１、及び第２下パンチ７の円弧筒部７ａ〜７ｃの外周面７ａ１〜７ｃ１には、外輪部５３のの内周面によって、前記内圧Ｐａとバランスするように径方向内方へ押圧する外圧Ｐｂが作用する。

しかし、円弧筒部４ａ〜４ｃ（７ａ〜７ｃ）の外周面４ａ１〜４ｃ１（７ａ１〜７ｃ１）において、前記スリット溝４ｄ（７ｄ）の径方向外側には粉末成形体５０の外輪部５３が存在しないため、外圧Ｐｂが作用せず、内圧Ｐａのみが作用することになる。このため、第２上パンチ４の下端部（第２下パンチ７の上端部）は、図５（ａ）に示す複数の円弧筒部４ａ〜４ｃ（７ａ〜７ｃ）からなる形状から、スリット溝４ｄ（７ｄ）の形成箇所が内圧Ｐａによって径方向外方（図中の破線矢印方向）に膨らむように弾性変形する。これにより、第２上パンチ４の下端部（第２下パンチ７の上端部）は、図５（ｂ）に示すように、軸線Ｘを中心点とする外径Ｒ_Ｕ’ （Ｒ_Ｌ’ ）を有する真円状の円筒形状となる。

以上、本実施形態に係る粉末成形用金型によれば、第２上パンチ４の下端部及び第２下パンチ７の上端部は、上述の円弧筒部４ａ〜４ｃ，７ａ〜７ｃを形成することにより、粉末成形体５０の切欠溝５６に対応する箇所以外が予め径方向外側に膨らんだ形状となる。これにより、粉末成形体５０を加圧成形する際に、第２上パンチ４の下端部及び第２下パンチ７の上端部に内圧Ｐａが作用すると、各切欠溝５６に対応する箇所が径方向外側に膨らむことにより、第２上パンチ４の下端部及び第２下パンチ７の上端部を全体として真円状に変形させることができる。その結果、第２上パンチ４及び第２下パンチ７の変形後の形状が粉末成形体５０に転写されることにより、粉末成形体５０の真円度が低下するのを抑制することができる。

また、粉末成形体５０のボス部５１の外周面によって内圧Ｐａを受ける高さ範囲Ｈ_Ｕ，Ｈ_Ｌの全体に亘って円弧筒部４ａ〜４ｃ，７ａ〜７ｃが形成されているため、第２上パンチ４の下端部及び第２下パンチ７の上端部が内圧Ｐａによって変形したときに、その変形後の形状をより真円度の高い形状とすることができる。

図６は、従来の粉末成形用金型により加圧成形された粉末成形体のボス部と外輪部の真円度、及び本実施形態の粉末成形用金型１により加圧成形された粉末成形体５０のボス部５１と外輪部５３の真円度を示す表である。
図６に示すように、本実施形態のボス部５１（大径部５１ａ）の上側の外径ｄ１_Ｕ及び外輪部５３の上側の内径ｄ２_Ｕ（図２（ｂ）参照）の各真円度は、いずれも従来の粉末成形体の対応する外径及び内径の真円度よりも小さい値を示している。すなわち、第２上パンチ４の下端部に円弧筒部４ａ〜４ｃを形成することにより、粉末成形体５０の真円度が改善されていることが分かる。
また、本実施形態のボス部５１（大径部５１ａ）の下側の外径ｄ１_Ｌ及び外輪部５３の下側の内径ｄ２_Ｌ（図２（ｂ）参照）の各真円度は、いずれも従来の粉末成形体の対応する外径及び内径の真円度よりも小さい値を示している。すなわち、第２下パンチ７の上端部に円弧筒部７ａ〜７ｃを形成することにより、粉末成形体５０の真円度が改善されていることが分かる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、本実施形態における粉末成形用金型１は、焼結部品であるクラッチハブの粉末成形体５０を加圧成形する場合について説明したが、前記ボス部５１、リム部５２及び外輪部５３を有するものであれば、他の焼結部品の粉末成形体に適用することができる。
また、本実施形態における粉末成形用金型１は、第２上パンチ４の下端部及び第２下パンチ７の上端部を、円弧筒部４ａ〜４ｃ，７ａ〜７ｃにより形成しているが、第２上パンチ４の下端部及び第２下パンチ７の上端部のうち、少なくとも一方を円弧筒部４ａ〜４ｃにより形成していればよい。

１粉末成形用金型
２ダイ
２ａ成形孔
３第１上パンチ
４第２上パンチ
４ａ，４ｂ，４ｃ円弧筒部
４ａ１，４ｂ１，４ｃ１外周面
６第１下パンチ
７第２下パンチ
７ａ，７ｂ，７ｃ円弧筒部
７ａ１，７ｂ１，７ｃ１外周面
５０粉末成形体
５１ボス部
５２リム部
５３外輪部
５６切欠溝
Ｈ_Ｕ，Ｈ_Ｌ高さ範囲
Ｐ１_Ｕ，Ｐ１_Ｌ第１端点
Ｐ２_Ｕ，Ｐ２_Ｌ第２端点
Ｐ３_Ｕ，Ｐ３_Ｌ中間点
Ｓ_Ｕ，Ｓ_Ｌクリアランス
Ｘ軸線

Claims

円筒状のボス部と、前記ボス部の径方向外側に形成された円板状のリム部と、前記リム部の径方向外側に形成された円筒状の外輪部とを有し、前記外輪部に複数の切欠溝が周方向に所定間隔をあけて形成された粉末成形体を加圧成形する粉末成形用金型であって、
成形孔を有するダイと、
下端部を前記成形孔に上方から挿入して前記外輪部を成形する円筒状の第１上パンチと、
前記第１上パンチの径方向内側に所定のクリアランスを設けて配置され、下端部を前記成形孔に上方から挿入して前記リム部を成形する円筒状の第２上パンチと、を備え、
前記粉末成形体の軸線に対して直交する断面視において、周方向に隣接する一対の前記切欠溝のうち、一方を周方向に二等分する直線を第１直線とし、他方を周方向に二等分する直線を第２直線とし、前記第１直線と前記第２直線とがなす角度を二等分する直線を第３直線とし、
前記第１上パンチの内周面と前記第１直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第１端点とし、前記第１上パンチの内周面と前記第２直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第２端点とし、前記第１上パンチの内周面と前記第３直線との交点を中間点とした場合、
前記第２上パンチの下端部は、前記加圧成形前の状態において、前記第１端点から前記中間点を通過して前記第２端点に至る円弧軌跡上に形成された外周面を有する円弧筒部が周方向に複数形成されてなることを特徴とする粉末成形用金型。
円筒状のボス部と、前記ボス部の径方向外側に形成された円板状のリム部と、前記リム部の径方向外側に形成された円筒状の外輪部とを有し、前記外輪部に複数の切欠溝が周方向に所定間隔をあけて形成された粉末成形体を加圧成形する粉末成形用金型であって、
成形孔を有するダイと、
上端部を前記成形孔に下方から挿入して前記外輪部を成形する円筒状の第１下パンチと、
前記第１下パンチの径方向内側に所定のクリアランスを設けて配置され、上端部を前記成形孔に下方から挿入して前記リム部を成形する円筒状の第２下パンチと、を備え、
前記粉末成形体の軸線に対して直交する断面視において、周方向に隣接する一対の前記切欠溝のうち、一方を周方向に二等分する直線を第１直線とし、他方を周方向に二等分する直線を第２直線とし、前記第１直線と前記第２直線とがなす角度を二等分する直線を第３直線とし、
前記第１下パンチの内周面と前記第１直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第１端点とし、前記第１下パンチの内周面と前記第２直線との交点から径方向内側に前記クリアランスと同一長さ離れた点を第２端点とし、前記第１下パンチの内周面と前記第３直線との交点を中間点とした場合、
前記第２下パンチの上端部は、前記加圧成形前の状態において、前記第１端点から前記中間点を通過して前記第２端点に至る円弧軌跡上に形成された外周面を有する円弧筒部が周方向に複数形成されてなることを特徴とする粉末成形用金型。
前記円弧筒部は、前記ボス部の外周面と対向する高さ範囲の全体に亘って形成されている請求項１又は２に記載の粉末成形用金型。