JP6229828B2 - 焼結部品の製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、部品形状が板状で、かつ薄肉の場合のように、成形を行ったパンチに成形体が貼り付いた場合に、成形体自体の強度が低いため形状を損なわずに離型することが困難であった。
図1および図2は、本発明の製造方法によって製造される焼結部品の例を示しており、いずれも直径Dが数百μm〜数mm程度の歯車である。
以下、図1、図2で示した歯車を成形する製造方法の実施形態を説明する。
図3に示す成形装置は、押し型5と、パンチ6とを備えている。押し型5は、上下方向に貫通する円筒状のダイス孔511を有する外側ダイス51と、ダイス孔511内に上方からに摺動自在に挿入される円筒ダイス52と、ダイス孔511内の下部に抜き出し可能に嵌合される底部ダイス53とから構成される。パンチ6は、円筒ダイス52の中心に貫通形成されたパンチ孔521に上方から摺動可能に挿入される。ダイス孔511の内径は傘歯車1の傘部12の外径に相当し、円筒ダイス52のパンチ孔521の内径は傘歯車1の軸部11の外径に相当している。図4に示すように、底部ダイス53は、傘部12の外径に相当する外径の円筒外周面531を有し、上面に、傘部12の上面が転写された形状の雌型54が形成されている。すなわち雌型54には、中心に平坦面125を形成する底面545と、底面545の周囲の逆円錐面に雌型歯部55が形成されている。雌型歯部55は、傘歯車1の歯部13が転写された形状であって、歯131を成形する歯溝551と、歯溝132を成形する歯552とを有している。
図3(a)に示すように、ダイス孔511内の下部に、雌型歯部55を上に向けて底部ダイス53を嵌合するとともに、外側ダイス51のダイス孔511内に上方から円筒ダイス52を挿入して、内部に傘歯車1の形状に近似する型孔56を形成する。一方、上記のようにして原料調整工程で加熱混練して調整した原料Pをプランジャ4に充填し、図3(b)に示すようにプランジャ4から円筒ダイス52のパンチ孔521を介して型孔56に所定量の原料Pを充填する(充填工程)。
図8で示す押し型5は、外側ダイス57と、パンチ6が挿入されるパンチ孔521が形成された円筒ダイス52とを備えている。外側ダイス57は、有底円筒状で、上面側には上方に開口するダイス孔571が形成されている。ダイス孔571の内径は傘歯車1の傘部12の外径に相当し、ダイス孔571の底面には、上記底部ダイス53と同様の雌型54が形成されている。すなわちこの雌型54は、中心の底面545および底面545の周囲の雌型歯部55とからなる。
次に、図2(a)、(b)に示した多段ではない平歯車(平歯車、はすば歯車)2の成形方法を説明する。ここでは、原料を加圧成形して平歯車に近似した形状の成形体を得る加圧成形工程を行う成形装置の例を示す。これら実施形態でも、上記と同様の効果を得ることができる。
次に、図14(a)〜(f)により、図2(c)に示した多段平歯車3の製造方法において、原料を加圧成形して多段平歯車3に近似した形状の成形体を得る工程について説明する。図14は、図12で示した平歯車の成形装置において、消失可能な内側ダイスの形態を多段平歯車用に変更させた例であり、内側ダイスが多段平歯車用である以外は、図14(a)〜(f)は図12(a)〜(f)と対応する構成となっている。
本発明は、上記歯車等の複雑形状の焼結部品の他に、きわめて薄い薄板形状の焼結部品を製造するにも好適である。
2…平歯車
3…多段平歯車
1A、2A、3A、4A…成形体
13、23…歯部
131、231…歯(凸部)
132、232…歯溝(凹部)
5、8、9…押し型
53…底部ダイス(消失可能な押し型)
56、86、96…型孔
57…外側ダイス(消失可能な押し型)
6…パンチ
62、93…上パンチ
75…マスタパンチ
84、87…内側ダイス(消失可能な押し型)
88…大径内側ダイス(消失可能な押し型)
881、891…溝(位相調整手段)
89…小径内側ダイス(消失可能な押し型)
893…小径内側ダイス(消失可能な押し型)
92…薄板状ダイス(消失可能な押し型)
P…原料
Claims (1)
- 金属粉末に、熱可塑性樹脂とワックスからなるバインダを40〜60体積%添加し、加熱混練して原料を調整する原料調整工程と、
所定量の前記原料を押し型の型孔内に充填する充填工程と、
前記押し型内の原料をパンチで加圧して成形体に成形する加圧成形工程と、
前記加圧成形工程の後に前記成形体を抜き出す抜き出し工程と、
前記抜き出し工程で抜き出された前記成形体から前記バインダを除去する脱バインダ工程と、
前記脱バインダ工程で脱バインダされた前記成形体を加熱して前記金属粉末どうしを拡散結合させる焼結工程と、
を備え、
前記押し型の少なくとも一部を消失可能な材料で構成し、
前記抜き出し工程においては、前記成形体とともに前記消失可能な材料で構成された押し型を抜き出し、該抜き出し工程の後に、
前記消失可能な材料で構成された押し型を、前記脱バインダ工程において消失させるか、または前記焼結工程において消失させる焼結部品の製造方法において、
前記焼結部品は、厚さ20〜800μmの薄板形状であり、
前記消失可能な材料で構成された押し型には、前記薄板形状の一方の面を形成する平坦面が形成され、該平坦面が前記パンチの加圧方向に対向する位置に配置されることを特徴とする焼結部品の製造方法。
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