JPH01234789A - ホットプレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、セラミックスや金属粉末等を成形するための
ホットプレス装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、金属やセラミックス等の粉末を高温に加熱しなが
ら加圧成形を行い所望の形状とするホットプレス法が、
金属基複合材料や各種セラミックス部品等の製造に用い
られている。

従来、前記ホットプレス法に使用されるホットプレス装
置は、一般には第４図に示されるように、加熱炉ａ内の
断熱加熱室す内に設置されたコンテナＣに対し、上部ス
テムｄのみを図示しない駆動シリンダに連結して可動に
配設し、下部ステムｅは固定として、ワークｆを高温下
で圧縮成形するようになっており、又、特殊なものとし
ては、第５図に示されるように、上部ステムｄのみなら
ず、下部ステムｅも駆動シリンダ（図示せず）によって
上下動可能に構成されたものがあった。尚、第５図中第
４図と同一の符号を付したちのは同一物を示している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第４図に示されるような片押しのホット
プレス装置では、加圧時、上部ステムｄを下降させると
、ワークｒを形成する粉末の移動量は、上部ステムｄ付
近が最も大きく下部ステムｅに近づくに従って、小さく
なるため、ワークｆの密度が下部ステムｅ側はど粗くな
る。

こうした密度の不均一は、前記ワークｆの高さＨと外径
りに関係し、特にＨ／Ｄの値か０．５以上になるとその
傾向が著しくなり、製品品質の低下を引起こしていた。

一方、第５図に示されるような両押しのホットプレス装
置では、互いに近接する方向に駆動される上部ステムｄ
及び下部ステムｅによってワークｒを加圧するので、そ
の中間点に於ける粉末移動量が最小となり、密度の不均
一もＨ／Ｄの値が１．０〜１．５以下であれば製品の品
質に殆ど影響せず、前述の片押しのものに比べて有利と
なる。しかしながら、圧縮時には、対向する加圧能力の
等しい駆動シリンダによって上部ステムｄ及び下部ステ
ムｅを、ワークｒの中間点を変化させることなく該ワー
クｒかその中間点を原点として常に対称寸法となるよう
駆動しなければならず、前記両駆動シリンダの速度制御
が複雑になるという欠点を宵していた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、加圧成形品の品質低下を
防止し得且っ複雑な速度制御等も不要なホットプレス装
置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、加熱炉内断熱加熱室内のコンテナ及び一対の
ステムにてワークを加圧成形するホットプレス装置に於
いて、一方のステムを固定し他方のステムを可動に配設
すると共に、該他方の可動ステムの加圧速度に対しコン
テナの移動速度が可動ステムの加圧速度未満に設定され
得るようコンテナを可動に配設した構成を有する。

［作　　　用］ 従って、ワークの加圧成形時、一対のステムが夫々コン
テナを基準として互いに近接する方向に移動することに
なり、両押しプレスと同様に機能する。

［実　施　例１ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図乃至第３図に示す如く、ベースｌ上に固定された
ベッド２中央部に、下部ステムホルダ３を介して下部ス
テム４を、その先端部か加熱炉ｌｌ内の断熱加熱室１２
内に突出するよう立設すると共に、前記ベツド２上方に
支柱５を介して配設されたクラウン６に、ステムシリン
ダ７゜７を鉛直下向きに嵌着し、該ステムシリンダ７゜
７のロッド８，８先端に、ステムスライド９を取付け、
該ステムスライド９下面に上部ステム１０を、前記下部
ステム４と同一軸芯となるよう固着する。前記下部ステ
ム４は、前記加熱炉１１下部に一体に設けられたブロッ
ク１４とシールリング３５を介して気密に嵌合しており
、又、前記上部ステムｌＯは、前記加熱炉１１上部に一
体に設けられたガイドブロック１８に嵌着されたガイド
ブロック１５にシールリング３６を介して気密を保持し
なから摺動自在に嵌挿され、その先端部が前記断熱加熱
室１２内に突出するようになっている。

一方、前記クラウン６に、上部コンテナシリンダ１７．
１７を鉛直下向きに嵌着し、該上部コンテナシリンダ１
７．１７のロッド１９，１９先端に、前記ステムスライ
ド９より上側に位置し前記ロッド８，８か貫通する貫通
孔２３．２３が穿設された上部コンテナスライド２１を
取付け、該上部コンテナスライド２１に、前記上部ステ
ム１０の外周に位置する４本の上部シフトロッド２４を
、該名士部シフトロッド２４先端部が前記ステムスライ
ド９の貫通孔２Ｂ及び加熱炉１１の上部に一体に設けら
れたガイドブロック１８の貫通孔２７を貫通して前記断
熱加熱室１２内に突出するよう取付ける。又、前記ベツ
ド２には、前記上部コンテナシリンダ１７．１７と対称
位置に下部コンテナシリンダ１８．１８を鉛直上向きに
嵌着し、該下部コンテナシリンダ１８．１８のロッド２
０先端に、下部コンテナスライド２２を取付け、該下部
コンテナスライド２２に、前記上部シフトロッド２４と
対向配置した４本の下部シフトロッド２５を、該６下部
シフトロッド２５先端部が加熱炉１１の下部に一体に設
けられたブロック１３の貫通孔２８を貫通して前記断熱
加熱室１２内に突出するよう取付ける。前記上下部シフ
トロッド２４．２５によって、前記上下部ステム１０，
４の嵌挿孔２９を有するコンテナ３０を挟持せしめ、該
コンテナ３０を前記断熱加熱室１２内に於いて前記下部
ステム４に沿い昇降可能となるよう配設する。

尚、上下部シフトロッド２４，２５はガイドブロック１
６．１３に設けた図示しないシールリングにより気密を
保持しながら摺動自在に嵌挿され前記加熱炉１１及び断
熱加熱室１２には、該断熱加熱室１２内へワーク３１を
搬入出するための開閉扉３２と、前記コンテナ３０等の
交換及び炉内の保守点検等を行うための開閉扉３３とか
設けられており、又、前記断熱加熱室１２内には、加熱
用のヒータ３４が配設されている。

次に、該実施例の作動を説明する。

先ず、上部コンテナシリンダ１７．１７及び下部コンテ
ナシリンダ１８．１８を夫々所要量伸縮させてコンテナ
３０を下部ステム４先端をコンテナ３０の上面より僅か
に突出する位置迄下降せしめると共に、前記ステムシリ
ンダ７．７を所要量収縮させて上部ステム１０を前記コ
ンテナ３０の嵌挿孔２９より引き抜いた状態で、開閉扉
３２を開け、図示しないマニプレータを用いて予成形さ
れたワーク３１を下部ステム４上に同志となるよう載置
する。この後、前記開閉扉３２を閉じ、前記コンテナ３
０を所要量上昇させて、該コンテナ３０内に前記ワーク
３１が収容された状態とすると共に、前記上部ステムｌ
Ｏをその下端面が前記ワーク３１上面に当接する位置ま
で下降せしめる。

続いて、前記ステムシリンダ７．７を、前記上部ステム
１０の下降速度（加圧速度）Ｖ＋が所望の値となるよう
駆動すると共に、前記上部コンテナシリンダ１７．１７
および下部コンテナシリンダ１８．１８を、前記コンテ
ナ３０の下降速度■３が前記上部ステム１０の加圧速度
■１に対し０％を越え且つ１００％未満の所望の速度に
設定されるよう駆動しながら前記ワーク３１の加圧成形
を行う。尚、この時、前記断熱加熱室１２内はヒータ３
４により所要温度に加熱されている。

これにより、例えば、前記コンテナ３０の下降速度ｖ３
を前記上部ステム１０の加圧速度■１に対し５０％の速
度に設定した場合、前記コンテナ３０を基準として考え
れば、前記上部ステム１０及び下部ステム４が互いに近
接する方向に■１／２の加圧速度で移動することとなり
、実質的に両押しプレスとして機能し、製品品質の低下
を防げる。

又、前記上部ステムｌＯ及びコンテナ３０の速度制御に
於ける対象原点は、前記下部ステム４の上端面（加圧面
）であって固定であるため、従来のように時時刻刻変化
するワーク３１の中間点を演算する必要がなく、前記上
部ステム１０及びコンテナ３０の速度制御が容易となる
。

しかも、前記上部コンテナシリンダ１７．１７に要求さ
れる合計能力は、原則的には前記ステムシリング７．７
の駆動時に発生する「コンテナ内側壁面圧×ワーク側面
積×摩擦係数」によって決定され、ワーク３１の材質、
寸法等により異なるが、通常、ステムシリンダ７．７の
合計能力の０．２〜０．５倍程度となり、従来の両押し
プレスのように上下ステム用の駆動シリンダを設けるも
のに比べ、全体としてシリンダ能力の削減を図ることが
できると共に、速度制御用油圧回路の容量も小さくでき
る。

尚、本発明は、前記実施例にのみ限定されるものではな
く、上部ステム１０を固定とし、下部ステム４を可動と
してもよいこと、等本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
於いて種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明によれば、一方のステムが固定
であり、構造的には片押しのプレスであるが、実質的に
は両押しプレスと同様に機能するため、加圧成形品の密
度の不均一を抑制し品質低下を防止できると共に、ステ
ム及びコンテナの速度制御も容易となるという優れた効
果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図は第１
図の■−■断面図、第３図は第１図の■−■矢視図、第
４図は従来の片押しのホットプレス装置を示す側断面図
、第５図は従来の両押しのホットプレス装置を示す側断
面図である。 ４は下部ステム、７はステムシリンダ、１０は上部ステ
ム、１１は加熱炉、１２は断熱加熱室、■７は上部コン
テナシリンダ、１８は下部コンテナシリンダ、２４は上
部シフトロッド、２５は下部シフトロッド、３０はコン
テナ、３１はワーク、３４はヒータを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）加熱炉内断熱加熱室内のコンテナ及び一対のステム
   にてワークを加圧成形するホットプレス装置に於いて、
   一方のステムを固定し他方のステムを可動に配設すると
   共に、該他方の可動ステムの加圧速度に対しコンテナの
   移動速度が可動ステムの加圧速度未満に設定され得るよ
   うコンテナを可動に配設したことを特徴とするホットプ
   レス装置。