JP6019119B2 - 切削インサートを製造するための装置および方法 - Google Patents

Description

本出願の主題は、後で焼結されて切削インサートとなる焼結前の切削インサート未焼結体を製造するための方法および装置に関する。

焼結可能粉体（ｓｉｎｔｅｒａｂｌｅ ｐｏｗｄｅｒ）、すなわち、冶金的なサーメットまたはセラミック粉体から切削インサートを製造することは、逃散性結合剤を用いて、または用いずに、焼結可能粉体を圧縮して焼結前の未焼結体を得ること、およびその後、未焼結体を焼結して切削インサートを得ることを含む。圧縮は、一般に、ダイ内のパンチシステムによって生成される大きい反対向きの力を介して得られる高圧力下で行われる。例えば、当技術分野で良く知られるように、上側パンチおよび下側パンチが、焼結可能粉体を含むダイ内に形成されたダイキャビティに向って付勢される。下方切り込みフィーチャを有する切削インサートは一般にプレスされ得るが、これらのフィーチャが、圧縮された未焼結体をダイキャビティから解放し、その後引き抜くのを妨げる可能性がある。

本発明の目的は、焼結前の切削インサート未焼結体を製造するための新規の改善された装置および方法を提供することである。

本出願の主題の第１の態様によれば、未焼結体を形成するために焼結可能粉体を圧縮するように構成されたツールセットが提供される。一般に、焼結可能粉体は結合剤を含むことができる。未焼結体は切削インサート未焼結体であってよく、この未焼結体は圧縮後に切削インサートを生成するように焼結され得る。

ツールセットが基準軸方向を画定する中心軸を有する。中心軸に対して垂直に径方向が画定される。ツールセットが、ベース貫通孔、複数の径方向のパンチチャンネル、複数の径方向のダイチャンネルを有するベース本体と、ベース本体上に設置可能なカバープレートとを備える。カバープレートがプレート貫通孔を有し、カバープレートがベース本体上に取り付けられたとき、中心軸がベース貫通孔およびプレート貫通孔を通る。

ツールセットが、上側パンチと、反対側にある下側パンチと、複数の側部パンチと、複数のダイロッドとをさらに備える。上側パンチがプレート貫通孔を通って軸方向に移動可能であり、下側パンチがベース貫通孔を通って軸方向に移動可能である。側部パンチが反対向きの対として構成され、パンチチャンネル内で径方向に移動可能である。ダイロッドがダイチャンネル内で径方向に移動可能である。各ダイロッドが共通して２つの隣接する側部パンチの間に位置する。各ダイロッドが前方ダイ成形表面（ｄｉｅ ｓｈａｐｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）および２つのダイ誘導表面を有し、これらのダイ誘導表面上で、２つの隣接する側部パンチが摺動可能に移動することができる。ダイ誘導表面がダイ成形表面から後方に向かって分岐する。

本出願の主題によれば、ツールセットが、焼結可能粉体を圧縮する前の第１の構成から焼結可能粉体を圧縮した後の第２の構成へと調整されるように構成される。第１の構成では、上側パンチ、下側パンチおよび側部パンチが初期の閉じたキャビティを形成する。初期の閉じたキャビティが非圧縮状態の焼結可能粉体を含むことができる。第２の構成では、上側パンチ、下側パンチおよび側部パンチ、ならびにダイロッドが最終の閉じたキャビティを形成する。最終の閉じたキャビティが圧縮状態の焼結可能粉体を含むことができる。

上側パンチ、下側パンチおよび側部パンチが、それぞれ、上側パンチフェイス、下側パンチフェイスおよび側部パンチフェイスを有し、最終の閉じたキャビティが、上側パンチフェイス、下側パンチフェイスおよび側部パンチフェイスにより、さらには、ダイ成形表面により境界を画定され得る。

第１の構成では、側部パンチがベース貫通孔から離れた第１の位置にあり、第２の構成では、側部パンチがベース貫通孔に隣接する第２の位置にある。このような配置により、ダイロッドが第１の構成および第２の構成の両方においてベース貫通孔に隣接して位置するようになる。

一部の構成によれば、上側パンチおよび下側パンチのうちの少なくとも１つが、未焼結体内に貫通孔を形成するための中央ピンを備える。

一部の構成によれば、上側パンチフェイスおよび下側パンチフェイスが、中心軸を中心として互いに対して非ゼロの角度で回転される。

未焼結体を形成するための焼結可能粉体の圧縮は、上側パンチおよび下側パンチを互いに向かって移動させることにより、さらには、側部パンチを第１の位置から第２の位置まで移動させることにより行われてよく、この間、ダイロッドはベース貫通孔に隣接して静止状態を維持し、また、側部パンチがダイ誘導表面上を摺動可能に移動する。この配置は、焼結可能粉体の圧縮が完了するときに側部パンチがそれぞれのダイロッドの両側の正確な位置まで確実に誘導されるという点において、有利である。

本出願の主題の態様によれば、ダイロッドのダイ成形表面が未焼結体の副縁部（ｍｉｎｏｒ ｅｄｇｅ）を形成する。ダイ成形表面は任意の所望形状を有することができる。ダイ成形表面を使用することにより、従来技術の圧縮ツールセットによって製造される未焼結体の縁部と比較して未焼結体の縁部の形状に大きな自由度を持たせて製造することが可能となる。

本出願の主題の一部の実施形態によれば、各副縁部が非線形の形状となる。副縁部がダイ成形表面によって形成されることから、これらの実施形態では、ダイ成形表面も非線形の形状となる。

本出願の主題の一部の実施形態によれば、各副縁部が２つの副切刃（ｍｉｎｏｒ ｃｕｔｔｉｎｇ ｅｄｇｅ）を備え、これらの副切刃は未焼結体の端面図では非共線となる。

本出願の主題の別の特定の実施形態によれば、未焼結体が２つの反対向きの側部表面と、２つの反対向きの側部表面の間に延在する周囲表面とを備える。周囲表面が４つの等しい端部表面を備えることができる。隣接する端部表面が副縁部で交差することができる。

本出願の主題の別の特定の態様によれば、各側部パンチが突出する側部パンチフェイスを有することができ、未焼結体が凹型の端部表面を有することができる。凹型の端部表面は、焼結可能粉体を圧縮するときに突出する側部パンチフェイスによって形成される。

本出願の主題の態様によれば、上側パンチが上側パンチフェイスを有し、下側パンチが下側パンチフェイスを有し、上側パンチフェイスおよび下側パンチフェイスが、焼結可能粉体を圧縮するときに、未焼結体の側部表面を形成する。

本出願の主題の別の態様によれば、未焼結体を製造するための方法が提供され、この方法が、上で説明した本出願の主題の態様によるツールセットを提供するステップと、初期の閉じたキャビティ内に所定の量の焼結可能粉体が配置されるように、上側パンチと下側パンチと側部パンチとダイロッドとの間に初期の閉じたキャビティを確立するステップと、上側パンチおよび下側パンチを互いに向かうように付勢することにより、さらには、側部パンチのうちの反対向きの一対の側部パンチを互いに向かうように付勢することにより、初期の閉じたキャビティから最終の閉じたキャビティを得るステップであって、ここでは、側部パンチを基準としてダイロッドを静止状態で維持しながら共通のダイロッドのダイ誘導表面上で各々の２つの隣接する側部パンチが摺動可能に移動させられ、それにより焼結可能粉体を圧縮し未焼結体を形成する、ステップと、を含む。未焼結体を取り外すために、上側パンチおよびカバープレートをベース本体から取り外し、ダイロッドおよび側部パンチを未焼結体から離れた位置まで引き抜き、下側パンチを下側パンチ取り外し位置まで移動させることにより、ツールセットが取り外し構成にされ、下側パンチ取り外し位置では、下側パンチがベース貫通孔から突出し、それにより未焼結体を取り外すことが可能となる。

一部の実施形態によれば、本方法が、未焼結体内に貫通孔を形成する別のステップを含む。

一部の実施形態によれば、本方法が、未焼結体を焼結する別のステップを含む。

本出願の主題の別の態様によれば、上で説明した製造方法に従って製造される未焼結体が提供される。本方法によって製造される未焼結体が、２つの反対向きの側部表面と、２つの反対向きの側部表面の間に延在する周囲表面とを備えることができる。周囲表面が４つの等しい端部表面を備えることができる。各端部表面が２つの隣接する端部表面の間に延在することができる。

本出願の一部の態様によれば、各端部表面および各側部表面が主縁部（ｍａｊｏｒ ｅｄｇｅ）で交差することができる。主縁部の少なくとも一部分が主切刃（ｍａｊｏｒ ｃｕｔｔｉｎｇ ｅｄｇｅ）を形成することができる。隣接する端部表面が副縁部で公差することができる。副縁部が２つの副切刃を備えることができる。

本出願の特定の実施形態によれば、端部表面が凹型であってよい。

本出願の別の特定の実施形態によれば、未焼結体の端面図において、２つの副切刃が非共線となってよい。

本発明をより良く理解することができるように、また、本発明を実施することができる手法を示すために、ここで添付図面を参照する。
本発明の方法に従って製造される未焼結体を示す斜視図である。 図１に示される未焼結体を示す側面図である。 図１に示される未焼結体を示す端面図である。 本発明によるツールセットを示す斜視図である。 図４のツールセットを示す分解斜視図である。 開いた構成のツールセットを示す部分図である。 閉じた構成のツールセットを示す部分図である。 取り外し構成のツールセットを示す部分図である。

以下の記述では、本出願の主題の種々の態様を説明する。説明のため、本出願の主題を完全に理解することができるように特定の構成および細部が十分に詳細に記載される。しかし、本明細書で提示される特定の細部なしで本出願の主題が実施され得ることも当業者には明白であろう。

本出願の主題の態様に従って焼結可能粉体の圧縮によって形成された焼結前の切削インサート未焼結体１０の非限定の例を示す図１から３に注目する。未焼結体１０を焼結することにより切削インサートが得られる。この切削インサートは金属切削処理に使用され得る。焼結可能粉体は、結合剤と混合された冶金的なセラミックまたはサーメット粉体であってよい。未焼結体１０は、２つの反対向きの側部表面１２と、それらの間に延在する周囲表面１４とを有する。未焼結体１０が貫通孔１６を有することができる。貫通孔１６が側部表面１２の間に延在することができる。貫通孔１６は孔軸Ｂを有し、それを中心として未焼結体１０が９０°の回転対称性を有することができる。周囲表面１４は、４つの異なる方向を向く４つの等しい端部表面１８を有する。端部表面１８は凹型であってよく、それにより下方切り込み幾何形状を画定する。各端部表面１８および各側部表面１２が主縁部２０で交差する。各端部表面１８は２つの主縁部２０を有し、未焼結体１０は合計で８つの主縁部２０を有する。各主縁部２０の少なくとも一部分が主切刃２２を形成する。各主切刃２２は、それらが形成される主縁部２０の長さの半分を超えて延在することができる。

隣接する端部表面１８は副縁部２４で交差する。副縁部２４は、中間の副縁部２８によって接続される正確に２つの副切刃２６を有する。主切刃２２は副切刃２６より長い。各副切刃２６は隣接する主切刃２２を有する。隣接する主切刃２２および副切刃２６は、隣接する主切刃２２および副切刃２６の間に延在する付随する角部切刃３０を有する。言い換えると、隣接する主切刃２２および副切刃２６は角部切刃３０で結合される。各々の３つの、隣接する主切刃２２および副切刃２６ならびに付随する角部切刃３０は、インサート切刃３２を形成する。

各インサート切刃３２は、切刃３２の両側に位置する２つの表面の交差位置のところに形成される。一方の表面は端部表面１８に位置する傾斜表面３４であり、もう一方の表面はレリーフ表面３６である。主切刃２２に付随するレリーフ表面３６が側部表面１２内に位置する。主切刃２６に付随するレリーフ表面３６が端部表面１８内に位置し、角部切刃３０に付随するレリーフ表面３６が側部表面１２と端部表面１８との間に位置する角部表面内に位置する。したがって、所与のインサート切刃３２の各々の３つの、主切刃２２および副切刃２６ならびに角部切刃３０が、特定の傾斜表面３４および特定のレリーフ表面３６に付随し、すなわち、傾斜表面３４およびレリーフ表面３６の交差位置のところにインサート切刃３２が形成される。傾斜表面３４がインサート切刃３２から未焼結体１０の内側方向に延在することができる。傾斜表面３４が端部表面１８の内側端部表面３８に向かって延在することができる。一部の用途によれば、傾斜表面３４が端部表面１８の内側端部表面３８まで延在する。２つの副切刃２６のうちの１つが隣接する端部表面１８のうちの１つに属し、２つの副切刃２６のうちのもう一方が隣接する端部表面１８のもう一方に属する。言い換えると、所与の副切刃２４の２つの副切刃２６のうちの１つが、１つの端部表面１８内の傾斜表面３４に付随し、所与の副縁部２４のもう一方の副切刃２６が、隣接する端部表面１８内の傾斜表面３４に付随する。

未焼結体１０の側面図の図２に見られるように、２つの側部表面１２は互いに位置合わせされず、孔軸Ｂを中心として互いに対して非ゼロの角度αだけ回転される。未焼結体１０の端面図の図３に見られるように、隣接する副切刃２６、すなわち、共通の副縁部２４上に位置する副切刃２６が距離ｄだけ互いから離間される。したがって、一部の実施形態では、未焼結体１０の端面図において、共通の副縁部２４上に形成された２つの副切刃２６が非共線となる。さらに、共通の副縁部２４上に形成された２つの副切刃２６および中間の副縁部２８が非共線となる。一般に、一部の実施形態では、副縁部２４は非線形形状であってよい。

次に、ツールセット４０を示す図４から８を注目する。ツールセット４０は、焼結可能粉体を図１から３に示される未焼結体１０に圧縮するように構成され得る。ツールセット４０が基準軸方向を画定する中心軸Ａを有する。中心軸Ａに対して垂直に径方向が画定される。ツールセット４０は、カバープレート４４をその上に設置することができるベース本体４２を有することができる。カバープレート４４は例えばディスクなどの平坦なプレートの形態を有することができ、また、貫通孔４６によって貫通されるプレートを有することができる。ベース本体４２は、外側ベース周囲表面４８および内側ベース貫通孔５０によって境界を画定される。カバープレート４４がベース本体４２上に設置されると、中心軸Ａがプレート貫通孔４６およびベース貫通孔５０を通過する。ベース本体４２は、複数の径方向のパンチチャンネル５２および複数の径方向のダイチャンネル５４を有することができる。パンチチャンネル５２およびダイチャンネル５４は交互になるように構成され、ベース周囲表面４８からベース貫通孔５０に延在する。パンチチャンネル５２およびダイチャンネル５４は細長い形状であってよい。一部の用途によれば、ベース本体４２は、４つの径方向のパンチチャンネル５２および４つの径方向のダイチャンネル５４を有することができる。

ツールセット４０は、焼結可能粉体を未焼結体１０に圧縮するための、上側パンチ５６と、反対側にある下側パンチ５８と、側部パンチ６０とを有する。上側パンチ５６および下側パンチ５８は、それぞれ、プレート貫通孔４６およびベース貫通孔４８内で摺動可能に受けられるように構成され寸法設定される。側部パンチ６０は、それぞれのパンチチャンネル５２内で摺動可能に受けられるように構成され寸法設定される。一部の用途によれば、４つの側部パンチ６０が存在してよい。

上側パンチ５６および下側パンチ５８ならびに側部パンチ６０は細長いロッド状の構造を有することができ、各々が、一方の端部のところに、焼結可能粉体に接触して焼結可能粉体を未焼結体１０に圧縮するように構成されたパンチフェイスを有する。上側パンチ５６が上側パンチフェイス６２を有し、下側パンチ５８が下側パンチフェイス６４を有し、各側部パンチ６０が側部パンチフェイス６６を有する。上側パンチフェイス６２が上側パンチ周囲縁部６８によって境界を画定され、下側パンチフェイス６４が下側パンチ周囲縁部７０によって境界を画定され、各側部パンチフェイス６６が側部パンチ周囲縁部７２によって境界を画定される。各パンチフェイスが未焼結体１０の１つの表面を形成するように構成される。上側パンチ周囲縁部６８および下側パンチ周囲縁部７０は、それぞれ、上側パンチフェイス６２および下側パンチフェイス６４の角部のところに上側パンチ周囲角部縁部６８’および下側パンチ周囲角部縁部７０’を有することができる。

ツールセット４０はダイロッド７４をさらに有する。各ダイロッド７４は、ダイロッド周囲縁部８０によって境界を画定される前方ダイ成形表面７８と、ダイ成形表面７８から後方に向かって分岐される２つのダイ誘導表面８２とを備えるダイ前方表面７６を一方の端部のところに有する。ダイロッド周囲縁部８０は、ダイ成形表面７８の角部のところにダイロッド周囲角部縁部８０’を有することができる。各ダイロッド７４のダイ成形表面７８は未焼結体１０の縁部を形成するように構成され、ダイ誘導表面８２は焼結可能粉体を圧縮するときに隣接する側部パンチ６０を誘導するように構成される。ダイロッド７４は、それぞれのダイチャンネル５４内で摺動可能に受けられるように構成され寸法設定される。各側部パンチ６０が２つのダイロッド７４の間に位置し、それに対し、各ダイロッド７４が２つの側部パンチ６０の間に位置する。ダイロッド７４は細長いロッド状の構造を有することができる。一部の用途によれば、４つのダイロッド７４が存在してよい。

図１から３に示される、ツールセット４０が焼結前の切削インサート未焼結体１０を形成するように構成される特定の用途によれば、上側パンチフェイス６２および下側パンチフェイス６４が互いに対向し、未焼結体１０の側部表面１２を形成するように構成される。側部パンチフェイス６６が未焼結体１０の端部表面１８を形成するように構成される。各ダイロッド７４のダイ成形表面７８が未焼結体１０の副縁部２４を形成するように構成される。中央ピン８４が、未焼結体１０を圧縮するときに貫通孔１６を形成するのに使用され得る。中央ピン８４は下側パンチ５８上に位置することができ、上側パンチフェイス６２に向かう方向に延在することができる。

上側パンチ５６および下側パンチ５８が中心軸Ａに沿って軸方向に移動することができる。上側パンチ５６はプレート貫通穴４６を通って軸方向に移動することができ、下側パンチはベース貫通孔５０を通って軸方向に移動することができ、側部パンチ６０がパンチチャンネル５２内を径方向に移動することができ、ダイロッド７４がダイチャンネル６４内を径方向に移動することができる。側部パンチ６０およびダイロッド７４は中心軸Ａから径方向に変位され、軸方向において上側パンチ５６と下側パンチ５８との間に配置される。４つの側部パンチ６０は２組の反対向きの対すなわち第１の反対向きの対６０Ａ１および第２の反対向きの対６０Ａ２として構成されてよく、第１の反対向きの対６０Ａ１が径方向の第１の側の軸Ａ１に沿って移動することができ、第２の反対向きの対６０Ａ２が径方向の第２の側の軸Ａ２に沿って移動することができる。第１の軸Ａ１は中心軸Ａに対して垂直であってよい。第２の軸Ａ２は中心軸Ａに対して垂直であってよい。第１の軸Ａ１および第２の軸Ａ２は互いに対して垂直であってよい。

未焼結体１０を製造するために、ツールセット４０は、例えば、開いた構成、圧縮構成、閉じた構成、取り外し構成が含まれ得る多数の構成を繰り返し経てもよい。開いた構成では、ツールセット４０が焼結可能粉体を保持することができる。圧縮構成では、ツールセット４０が焼結可能粉体を圧縮するための準備を整えることができる。閉じた構成は、焼結可能粉体を圧縮した後のツールセット４０の状態である。ツールセット４０の取り外し構成では、未焼結体１０がツールセット４０から取り外され得る。

未焼結体１０を製造する間の圧縮段階にはツールセット４０の２つの構成が付随してよい。圧縮前の第１の構成が圧縮構成に対応し、圧縮後の第２の構成が閉じた構成に対応する。

図６が開いた構成のツールセット４０の部分図を示す。図６は、ダイロッド７４（１つのみ示される）に対する側部パンチ６０（２つのみ示される）の位置が明確に見えるようにするための簡単な部分図である。開いた構成では、側部パンチ６０がパンチチャンネル５２内に位置し、ダイロッド７４がダイチャンネル５４内に位置し、下側パンチ５８がベース貫通孔５０内に位置する。開いた構成ではベース本体４２から離間される上側パンチ５６およびカバープレート４４は図６には見られない。各ダイロッド７４がダイロッド最終位置に位置する。ダイロッド最終位置では、各ダイロッド７４のダイ成形表面７８がベース貫通孔５０に隣接して位置する。ダイロッド最終位置は焼結可能粉体を圧縮するときのダイロッド７４の位置である。下側パンチ初期位置では下側パンチ５８がベース貫通孔５０内に位置する。下側パンチ初期位置では、下側パンチ５８はベース貫通孔５０内に位置するが、ベース貫通孔５０を完全には塞がない。すなわち、ベース貫通孔５０が部分的に露出される。側部パンチ６０、ダイロッド７４および下側パンチ５８がツールセット４０の開いたキャビティＯＣを形成する。開いたキャビティＯＣは焼結可能粉体を保持することができる。

一部の実施形態によれば、開いた構成において、側部パンチ初期位置にある各側部パンチ６０が２つのダイロッド７４の間に位置する。側部パンチ初期位置では、各側部パンチ６０が隣接するダイロッド７４のダイ誘導表面８２に接触することができる。側部パンチ初期位置では、側部パンチ６０がベース貫通孔５０から径方向にオフセットすなわち離間され、ダイロッド７４がベース貫通孔５０に隣接する。側部パンチ初期位置は本明細書では側部パンチ６０の第１の位置とも称される。

カバープレート４４をベース本体４２上に配置して図４に示されるように上側パンチ５６をプレート貫通孔４６内に位置させることにより、開いた構成からツールセット４０の圧縮構成を得ることができる。圧縮構成では、上側パンチ５６が上側パンチ初期位置に位置する。上側パンチ初期位置では、上側パンチ５６が少なくとも部分的にプレート貫通孔４６内に位置し、上側パンチ５６が側部パンチ６０から離間される。圧縮構成では、カバープレート４４および上側パンチ５６が存在することにより、開いたキャビティＯＣが初期の閉じたキャビティＩＣＣになる。圧縮構成は開いた構成から得られることから、圧縮構成での側部パンチ６０、ダイロッド７４および下側パンチ５８の配置が図６に示される通りになる。上側パンチ５６の配置は上で説明した通りである。初期の閉じたキャビティＩＣＣが図６で示されるが、図６では上側パンチ５６が示されない。初期の閉じたキャビティＩＣＣは、ダイロッド７４、ならびに、上側パンチ５６、下側パンチ５８および側部パンチ６０によって形成される。

ツールセット４０が図１から３に示されるように未焼結体１０を圧縮するように構成された実施形態では、上側パンチ５６および下側パンチ５８が中心軸Ａを中心として互いに対して角度αだけ回転される。この配置では、上側パンチフェイス６２および下側パンチフェイス６４が中心軸Ａを中心として互いに対して角度αだけ確実に回転されるようになり、したがって、未焼結体１０の２つの側部表面１２が孔軸Ｂを中心として互いに対して角度αだけ回転される。

図７が閉じた構成のツールセット４０の部分図を示す。図７は見やすくするための部分図である。上側パンチが示されず、したがって、ダイロッド７４（１つのみ示される）および下側パンチ５８に対する側部パンチ６０（２つのみ示される）の位置が明確に見られる。閉じた構成では、各ダイロッド７４がダイロッド最終位置に位置し、上側パンチ５６、下側パンチ５８および側部パンチ６０がそれぞれ上側パンチ最終位置、下側パンチ最終位置および側部パンチ最終位置に位置する。閉じた構成は、上側パンチ５６および下側パンチ５８を互いに向かうように付勢しさらには側部パンチ６０Ａ１、６０Ａ２の反対向きの対を互いに向かうように付勢することにより、圧縮構成から得られる。側部パンチ６０が互いに向かって移動するときに隣接するダイ誘導表面８２上を摺動し、これらの隣接するダイ誘導表面８２が各側部パンチ６０を側部パンチ最終位置まで誘導する。側部パンチ最終位置は本明細書では側部パンチ６０の第２の位置とも称される。

閉じた構成では、ダイロッド７４、ならびに、上側パンチ５６、下側パンチ５８および側部パンチ６０が最終の閉じたキャビティＦＣＣを形成する。最終の閉じたキャビティＦＣＣは、上側パンチフェイス６２、下側パンチフェイス６４および側部パンチフェイス６６、さらには、ダイ成形表面７８によって境界を画定される。閉じた構成では、側部パンチ周囲縁部７２が隣接するダイロッド周囲縁部８０に接触し、上側パンチ周囲縁部６８および下側パンチ周囲縁部７０が隣接する側部パンチ周囲縁部７２に接触する。上側パンチ周囲角部縁部６８’および下側パンチ周囲角部縁部７０’がそれぞれのダイロッド周囲角部縁部８０’に接触する。互いに接触する側部パンチ周囲縁部７２およびダイロッド周囲縁部８０は、それらの間に隙間ができないように一体に嵌合されるように合致する幾何形状を有するように形づくられる。同様に、互いに接触する上側パンチ周囲縁部６８および下側パンチ周囲縁部７０と側部パンチ周囲縁部７２とが、やはり、それらの間に隙間ができないように一体に嵌合されるように合致する幾何形状を有するように形づくられる。

側部パンチ最終位置では、側部パンチがベース貫通孔５０に隣接し、ここでは、側部パンチ周囲縁部７２が隣接するダイロッド周囲縁部８０に接触する。下側パンチ最終位置では、下側パンチ５８がベース貫通孔５０内に位置し、ベース貫通孔５８が完全に塞がれる。すなわち、ベース貫通孔５０で露出される部分はない。最終の閉じたキャビティＦＣＣは初期の閉じたキャビティＩＣＣより小さい。最終の閉じたキャビティＦＣＣが未焼結体１０の形状を形成する。閉じた構成では、ダイ成形表面７８、上側パンチフェイス６２、下側パンチフェイス６４および側部パンチフェイス６６が未焼結体１０のそれぞれの表面に接触する。

取り外し構成が図８に示される。取り外し構成は、上側パンチ５６およびカバープレート４４を取り外し、さらに、ダイロッド７４をダイロッド取り外し位置まで引き抜き、さらに、側部パンチ６０を側部パンチ取り外し位置まで引き抜くことにより、閉じた構成から得られる。ダイロッド取り外し位置および側部パンチ取り外し位置では、ダイロッド７４および側部パンチ６０はベース貫通孔５０に隣接せず、また、未焼結体１０に係合されない。言い換えると、取り外し構成では、ダイロッド７４および側部パンチ６０が未焼結体１０から離間される位置にある。ダイロッド７４および側部パンチ６０をダイロッド取り外し位置および側部パンチ取り外し位置まで移動させた後、下側パンチ５８が下側パンチ取り外し位置まで移動させられる。下側パンチ取り外し位置では、下側パンチ５８がベース貫通孔５０から突出し（図８を参照）、下側パンチフェイス６４上に位置する未焼結体１０がツールセット４０から容易に取り外され得る。

例えば図１から３に示される未焼結体１０などの未焼結体を製造するための方法が多数のステップを含み、ここでは、焼結可能粉体をツールセット４０内に導入し、未焼結体１０となるように圧縮し、その後ツールセット４０から取り外すのを可能とするように、ツールセット４０の構成が変化する。例えば、１ステップが、上側パンチ（５６）と下側パンチ（５８）と側部パンチ（６０）とダイロッド（７４）との間に初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）を確立することを含むことができ、ここでは、所定の量の焼結可能粉体が初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）内に配置される。別のステップが、上側パンチ（５６）および下側パンチ（５８）を互いに向かうように付勢することにより、さらには、側部パンチ（６０）のうちの反対向きの一対の側部パンチ（６０）を互いに向かうように付勢することにより、初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）から最終の閉じたキャビティ（ＦＣＣ）を得ることを含むことができ、各々の２つの隣接する側部パンチ（６０）が共通のダイロッド（７４）のダイ誘導表面（８２）上で摺動可能に移動し、一方、ダイロッド（７４）が側部パンチ（６０）に対して静止した状態で維持され、それにより、焼結可能粉体を圧縮し未焼結体（１０）を形成する。最終のステップが、ベース本体（４２）から上側パンチ（５６）およびカバープレート（４４）を取り外し、ダイロッド（７４）および側部パンチ（６０）を未焼結体（１０）から離れた位置まで引き抜き、下側パンチ（５８）を下側パンチ取り外し位置まで移動させることにより、ツールセット（４０）を、下側パンチ（５８）がベース貫通孔（５０）から突出し、それにより未焼結体（１０）を取り外すことが可能となる取り外し構成にすることを含む。

ある程度詳細に本発明を説明してきたが、以下で特許請求される本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更および修正を加えることができることを理解されたい。

Claims (11)

1. 未焼結体（１０）を形成するために焼結可能粉体を圧縮するように構成され、軸方向と径方向とを画定する中心軸（Ａ）を有するツールセット（４０）であって、
   ベース貫通孔（５０）、複数の径方向のパンチチャンネル（５２）、および複数の径方向のダイチャンネル（５４）を有するベース本体（４２）と、
   前記ベース本体（４２）上に設置可能なカバープレート（４４）であって、プレート貫通孔（４６）を有し、カバープレート（４４）が前記ベース本体（４２）上に取り付けられたとき前記中心軸（Ａ）が前記ベース貫通孔（５０）および前記プレート貫通孔（４６）を通る、カバープレート（４４）と、
   上側パンチ（５６）が前記プレート貫通孔（４６）を通って軸方向に移動可能であり、下側パンチ（５８）が前記ベース貫通孔（５０）を通って軸方向に移動可能である、前記カバープレート（４４）側にある上側パンチ（５６）および前記ベース本体（４２）側にある下側パンチ（５８）と、
   反対向きの対として構成された複数の側部パンチ（６０）であって、前記パンチチャンネル（５２）内で径方向に移動可能である複数の側部パンチ（６０）と、
   前記ダイチャンネル（５４）内で径方向に移動可能である複数のダイロッド（７４）であって、各ダイロッド（７４）が、隣接するダイロッド（７４）との間に共通する側部パンチ（６０）が存在するように、２つの隣接する側部パンチ（６０）の間に位置し、各ダイロッド（７４）が、ダイロッド周囲縁部（８０）によって境界を画定されたダイ成形表面（７８）と、そこから後方に向かって分岐する２つのダイ誘導表面（８２）とを有する、複数のダイロッド（７４）と
   を備え、
   前記２つの隣接する側部パンチ（６０）が固定された前記共通のダイロッド（７４）の前記ダイ誘導表面（８２）上で摺動可能に移動することができる、
   ことを特徴とするツールセット（４０）。
2. 前記焼結可能粉体を圧縮する前の第１の構成から前記焼結可能粉体を圧縮した後の第２の構成へと調整されるように構成され、前記第１の構成において、前記上側パンチ（５６）、前記下側パンチ（５８）および前記側部パンチ（６０）、ならびに、前記ダイロッド（７４）が初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）を形成し、前記第２の構成において、前記上側パンチ（５６）、前記下側パンチ（５８）および前記側部パンチ（６０）、ならびに、前記ダイロッド（７４）が最終の閉じたキャビティ（ＦＣＣ）を形成し、
   前記上側パンチ（５６）、前記下側パンチ（５８）および前記側部パンチ（６０）は、それぞれ、上側パンチフェイス（６２）、下側パンチフェイス（６４）および側部パンチフェイス（６６）を有し、前記最終の閉じたキャビティ（ＦＣＣ）は、前記上側パンチフェイス（６２）、前記下側パンチフェイス（６４）および前記側部パンチフェイス（６６）により、さらには前記ダイ成形表面（７８）により境界を画定されることを特徴とする請求項１に記載のツールセット（４０）。
3. 前記焼結可能粉体を圧縮する前の第１の構成から前記焼結可能粉体を圧縮した後の第２の構成へと調整されるように構成され、前記第１の構成において、前記側部パンチ（６０）が前記ベース貫通孔（５０）から離間され、前記第２の構成において、前記側部パンチ（６０）が前記ベース貫通孔（５０）に隣接し、配置は、前記ダイロッド（７４）が前記第１の構成および前記第２の構成の両方において前記ベース貫通孔（５０）に隣接して位置するようなものであることを特徴とする請求項１に記載のツールセット（４０）。
4. 前記上側パンチおよび前記下側パンチのうちの少なくとも１つは、前記未焼結体（１０）内に貫通孔（１６）を形成するための中央ピン（８４）を備えることを特徴とする請求項１に記載のツールセット（４０）。
5. 前記上側パンチフェイス（６２）および前記下側パンチフェイス（６４）は、前記中心軸（Ａ）を中心として互いに対して非ゼロの角度（α）だけ回転されることを特徴とする請求項２に記載のツールセット（４０）。
6. 請求項１に記載のツールセットと、所定の量の焼結可能粉体の圧縮によって形成される未焼結体（１０）との組み合わせであって、配置は、前記側部パンチ（６０）を前記ベース貫通孔（５０）から離れた第１の位置から前記ベース貫通孔（５０）に隣接する第２の位置まで移動させることにより、前記焼結可能粉体の圧縮が実施され、この間、前記ダイロッド（７４）が前記ベース貫通孔（５０）に隣接して静止状態を維持し、前記側部パンチ（６０）が前記ダイ誘導表面（８２）上で摺動可能に移動するようなものであり、
   前記各ダイ成形表面（７８）は前記未焼結体（１０）の副縁部（２４）を形成することを特徴とする組み合わせ。
7. 前記副縁部（２４）は２つの副切刃（２６）を備え、前記未焼結体（１０）の端面図において前記２つの副切刃（２６）が非共線となることを特徴とする請求項６に記載の組み合わせ。
8. 前記未焼結体（１０）は、２つの反対向きの側部表面（１２）と、それらの間に延在する周囲表面（１４）とを備え、前記周囲表面（１４）は４つの等しい端部表面（１８）を備え、隣接する端部表面（１８）は、前記副縁部（２４）で交差することを特徴とする請求項６に記載の組み合わせ。
9. 各側部パンチ（６０）は、突出する側部パンチフェイス（６６）を有し、前記未焼結体（１０）は、前記焼結可能粉体を圧縮するときに前記突出する側部パンチフェイス（６６）によって形成される凹型の端部表面（１８）を有し、
   前記上側パンチ（５６）は上側パンチフェイス（６２）を有し、前記下側パンチ（５８）は下側パンチフェイス（６４）を有し、前記上側パンチフェイス（６２）および前記下側パンチフェイス（６４）は、前記焼結可能粉体を圧縮するときに前記未焼結体（１０）の前記側部表面（１２）を形成することを特徴とする請求項８に記載の組み合わせ。
10. 未焼結体（１０）を製造するための方法であって
    （ｉ）請求項１に記載のツールセット（４０）を提供するステップと、
    （ｉｉ）上側パンチ（５６）と下側パンチ（５８）と側部パンチ（６０）とダイロッド（７４）との間に初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）を確立するステップであって、所定の量の焼結可能粉体が前記初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）内に位置する、ステップと、
    （ｉｉｉ）前記上側パンチ（５６）および前記下側パンチ（５８）を互いに向かうように付勢することにより、さらには、前記側部パンチ（６０）のうちの反対向きの一対の前記側部パンチ（６０）を互いに向かうように付勢することにより、前記初期の閉じたキャビティ（ＩＣＣ）から最終の閉じたキャビティ（ＦＣＣ）を得るステップであって、各々の２つの隣接する側部パンチ（６０）が固定された共通のダイロッド（７４）のダイ誘導表面（８２）上を摺動可能に移動し、一方、前記ダイロッド（７４）が前記側部パンチ（６０）を基準として静止状態で維持され、それにより、前記焼結可能粉体を圧縮し前記未焼結体（１０）を形成する、ステップと、
    （ｉｖ）前記上側パンチ（５６）およびカバープレート（４４）をベース本体（４２）から取り外し、前記ダイロッド（７４）および前記側部パンチ（６０）を前記未焼結体（１０）から離れた位置まで引き抜き、前記下側パンチ（５８）を下側パンチ取り外し位置まで移動させることにより、前記ツールセット（４０）を、前記下側パンチ（５８）が前記ベース貫通孔（５０）から突出し、それにより前記未焼結体（１０）を取り外すことが可能となる取り外し構成にするステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
11. 前記未焼結体（１０）内に貫通孔（１６）を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の未焼結体（１０）を製造するための方法。

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