JP6675319B2 - 寸法安定性プリフォームを製造するためのプレス機、及び製造プロセス - Google Patents
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Description
式中、ΔLi=それぞれの金型部分の弾性長さ変化、L0i=それぞれの金型部分の長さ、σi=それぞれの金型部分における応力、E=弾性係数、i=それぞれの金型部分の部分番号である。
粉末状の材料を鋳型の開口に充填する工程と、
鋳型内の粉末状の材料をプレスする工程であって、粉末状の材料は第一の鋳型側において少なくとも1つの上型によって圧縮され、及び前記第一の鋳型側に対向する第二の鋳型側からは少なくとも2つの下型によって圧縮され、前記2つの下型は互いに滑合し、かつそれぞれ1つの金型ホルダーに接続され、下型の第一の端部からのプレス力は前記下型に沿って、前記下型の拡径した第二の端部により、前記下型に対応する金型ホルダー上で、前記下型の移動方向に作用する力ベクトルが、変質されずに前記下型から前記金型ホルダーへ作用する程度に外向きに配向される、工程と、
プリフォームを鋳型から離型する工程と、を含む。
Claims (22)
- 実質的に粉末状の材料、特に鉄粉末及び/又はセラミック粉末から寸法安定性プリフォーム(46)を製造するためのプレス機であって、前記プレス機が上型と下型とを有する工具を有し、
前記上型及び前記下型は、それぞれ少なくとも1つの金型を含み、
前記上型及び前記下型の少なくとも一方は、前記1つの金型及びこの金型と互いに滑合するよう揃って配置される他の金型をさらに含み、
前記金型及び他の金型は、第一の端部及び前記第一の端部に対向する第二の端部を有し、
前記金型及び他の金型の少なくとも1つの前記第二の端部が、前記第二の端部に割り当てられる金型ホルダーの外径に一致する幅を有する程度に、円錐状に拡径する
プレス機。 - 前記第二の端部が、少なくとも、割り当てられた金型ホルダーの内径にわたる幅を有することを特徴とする請求項1に記載のプレス機。
- 前記金型がその前記第二の端部において前記金型ホルダーに直接配置され、前記他の金型がその前記第二の端部において他の金型ホルダーに直接配置され、いずれの場合もプレッシャープレートの相互作用を用いないことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプレス機。
- 前記金型と前記他の金型とが、その前記拡径した第二の端部によって、共通の長手軸(c)に沿ったプレス方向において互いに滑合するよう配置されることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のプレス機。
- 前記金型と前記他の金型とが、相互に同一又はほぼ同一の弾性を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプレス機。
- 前記プレス機の初期位置において、第一の領域(a)が前記金型の前記第一の端部から延出し、前記金型及び前記他の金型の前記第一の端部が前記第一の領域(a)に揃って配置されること、及び/又は、第二の領域(b)が前記金型の前記第二の端部から延出し、前記金型及び前記他の金型の前記第二の端部が前記第二の領域(b)に揃って配置されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプレス機。
- 前記金型及び前記他の金型がそれぞれ円錐状に拡径し、かつそれぞれ一の基礎部品(40)を有し、
円錐状の拡径が、少なくとも大部分が閉塞した回転体、骨格構造、基底構造、ウェブ構造、及び/又は金型の形状を外向きに拡径する他の任意の構造設計を含むその関連する領域における前記金型の設計によって、実現されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のプレス機。 - 拡径した金型の前記第二の端部における前記基礎部品(40)上に、接続されるべき部品、特に金型ホルダー、への接続のための接続装置、好ましくはクイックリリース閉止部(42a、42b、42c)が設けられることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のプレス機。
- 前記金型及び前記他の金型がそれぞれ、付加製造法(好ましくはレーザー焼結法、電子
ビーム溶解、レーザークラッディング)、鋳造法、侵食法、又はチッピング法によって製造されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のプレス機。 - いずれも拡径された前記金型及び前記他の金型がそれぞれ、互いに一致する弾性の、計算的に考案されかつ及び負荷最適化された形状を有することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のプレス機。
- 少なくとも3つ以上の金型がそれぞれ、その各々の前記第二の端部が前記各々の第二の端部に対応する金型ホルダーの外径に少なくとも近似する幅を有する程度に、拡径することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のプレス機。
- 少なくとも1つの金型が、その各々の前記第二の端部が前記各々の第二の端部に対応する金型ホルダーの外径に少なくとも近似する幅を有する程度に、拡径することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のプレス機。
- 前記金型及び前記他の金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、48a、48b、48c、48d、58)が、その前記第二の端部において、配置された締結装置を有し、ならびに、その拡径された幅が、配置される少なくとも1つの金型ホルダー(36a、36b、36c、36d、36e、36f、36g)に少なくとも近似する程度に拡径することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のプレス機用金型。
- 前記金型ホルダー(36a、36b、36c、36d、36e、36f、36g)が前記締結装置に解放可能に配置されることを特徴とする請求項13に記載の金型。
- 前記金型及び前記他の金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、48a、48b、48c、48d、58)がその前記第一の端部において、少なくとも2つの部分金型(54a、54b、54c)として終端することを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の金型。
- 請求項1から請求項15のいずれか1項に記載のプレス機及び/又は金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、48a、48b、48c、48d、58)の使用であって、プリフォーム(46)、好ましくは最終寸法が安定したプリフォーム(46)を粉末状の材料から製造するための使用。
- 実質的に粉末状の材料、特に金属粉末、鉄粉末、及び/又はセラミック粉末、から寸法安定性プリフォーム(46)を製造するための方法であって、
粉末状の材料を鋳型(32)の開口に充填する工程と、
前記鋳型(32)内の前記粉末状の材料をプレスする工程であって、前記粉末状の材料は第一の鋳型側において少なくとも1つの金型(34f、34g、48d)によって圧縮され、かつ前記第一の鋳型側に対向する第二の鋳型側からは少なくとも2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)によって圧縮され、前記2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)は互いに滑合し、かつそれぞれ1つの金型ホルダー(36a、36b、36c、36d、36e)に接続され、前記2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)のそれぞれの第一の端部からのプレス力は前記2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)に沿って、前記2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)の拡径した第二の端部により、前記2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)に対応する前記金型ホルダー(36a、36b、36c、36d、36e)上で、前記2つの金型の移動方向に作用する力ベクトルが、変質されずに、前記金型ホルダー(36a、36b、36c、36d、36e)上の前記2つの金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、48a、48b、48c)から作用する、工程と、
前記プリフォーム(46)を前記鋳型(32)から離型する工程と、
を含む方法。 - 少なくとも2つの金型により形成される前記プリフォーム(46)に生ずる応力状態の緩和が実現され、前記プリフォーム(46)における応力亀裂が防止されることを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの金型が、前記プリフォーム(46)との離型を引き起こすことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの金型が、およそ同一の弾性によって前記プリフォーム(46)に作用することを特徴とする請求項17、請求項18又は請求項19に記載の方法。
- 実質的に粉末状の材料からなるプリフォーム(46)であって、前記プリフォーム(46)が、請求項1乃至12のいずれか一項に記載のプレス機において、請求項13、14、又は15に記載の複数の拡径した金型(34、34a、34b、34c、34d、34e、34f、34g、48a、48b、48c、48d、58)によって、請求項17から請求項20のいずれか1項に記載の方法によって製造されることを特徴とするプリフォームの製造方法。
- 好ましくは請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の一のプレス機における一の製造バッチから、及び/又は請求項17から請求項20のいずれか1項に記載の方法で、得られた統計的に適切なプリフォーム(46)の組であって、前記組における全てのプリフォーム(46)が、いずれの場合も1又は複数の応力緩和亀裂を発生させることなく緩和されるプリフォームの組の製造方法。
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