JPH03128198A

JPH03128198A - 粉末成形方法

Info

Publication number: JPH03128198A
Application number: JP1267824A
Authority: JP
Inventors: Sadao Ishihara; 貞男石原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1991-05-31

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）本発明は、原料粉を圧縮して圧粉体を成形する粉末成形
方法に関する。

（従来の技術）粉末成形における原料粉の定量供給は、通常、原料粉を
収納した筒状の粉箱を下型の上面と同じ面上を摺動させ
、これを金型上に位置決めして、１核金型にて形成した
キャビティ内に原料粉を過充填し、その後、粉箱の下面
等にてすり切ることで実施している。

ところで、原料粉の見掛密度は、その性状、粉箱への供
給方法、粉箱の移動速度、雰囲気の湿度等により微妙に
変化し、キャビティへの充填量（容積）が変わらないに
もかかわらず、得られた圧粉体の重量にバラツキが生じ
１寸法や密度不良、あるいは成形割れを発生させる虞れ
がある。このため、従来は、圧粉体の重量、部分密度ま
たは寸法を抜き取りで測定して、この結果を金型へフィ
ードバックし、キャビティ容積を補正することで圧粉体
の重量バラツキを抑えるようにしていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の対策によれば、圧粉体の用足
結果を金型へフィードバックするまでにかなりの時間を
要し、この間、不良品が生産されることとなって、歩留
りの低下はもとより生産性の低下が避けられない、とい
う問題があった。

木考案は、上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、その目的とするところは、原料粉の見
掛密度を金型へフィードフォワードすることにより、圧
粉体の重量、バラツキを抑制し、もって不良品の発生防
止と生産性の向上とに大きく寄与する粉末成形方法を堤
供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するため、粉箱を成形型上へ
移動させる途中で、該粉箱内の原料粉の圧力を検出し、
この検出結果を制御装置に取込んで前記粉箱内の原料粉
の見掛密度を演算し、この演算結果にもとづいて金型の
キャビティ容積を補正した後、前記粉箱を金型上へ位置
決めして前記キャビティ内に粉末を充填し圧縮成形する
ように構成したことを特徴とする。

（作用）上記のように構成した粉末成形方法によれば、原料粉の
見掛密度を把握して金型のキャビティ容４１を補正する
ので、圧粉体の重量バラツキを上熱に抑えることができ
る。

（実施例）以下１本考案の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図（ａ）〜（ｃ）は１本発明の方法を実行する袈；
ｎの略全体構造を示したものである。同図において、　
ｌはダイホルダ２に嵌合保持されたダイ、　３はダイ　
１内に配置された後述する下パンチ角、　４は下パン千
顆３に対向してその上方に配置された上パンチであり、
これらは粉末成形用金型を構成し、成形時には、ダイ　
ｌと下バンチ舶３との相対位置が決められて、ダイ　ｌ
内に所定の形状、容積を有するキャビティ　５が形成さ
れるようになっている。グイホルダ２の一側部には、ダ
イ　１およびグイホルダ２の−Ｌ面と而−どなるように
テーブル６が設けられ、このテーブル６上には、シリン
ダ７が固設されると共に、円筒または角筒状の粉箱８が
摺動自在に・或設されている。粉箱８は、シリンダ７の
ピストンロッド７ａに連結され、シリンダ７の作動によ
りテーブル６とダイホルダ２上を往復移動し、第１図（
ａ）に示す後退位置と、同図（ｂ）に示すところの後述
する計量位置と同図（ｃ）に示す前進位置との３位置に
選択的に位置決めされるようになっている。

一方、テーブル６の上方には原料粉９を収納するホッパ
１０が配設されている。このホッパ１０からはテーブル
８へ向けてホース１１が延長され、ホース１１の先端に
は原料粉９を前記粉箱８へ供給するための供給ヘッド１
２が設けられている。前記供給へラド１２は上記後退位
置にある粉箱８に対して脱着自在に結合され、粉箱８内
にはこの供給ヘッド１２を通じて所定量の原料粉８が供
給される。モして粉箱８内に供給された原料粉９は、粉
箱８が前進する際、例えば供給へラド１２によりすり切
りされ、その後、計量位置において後述する見掛密度の
測定を受け、さらに前進位置へと搬送される。モして粉
箱８の前進位置において、原料粉９はキャビティ　５に
過充填され、続いて粉箱８が後退することにより該粉箱
によってすり切りされ、これにより原ネＩ粉　９の一定
績がキャビティ　５内に充填されるようになる。

こ−で、上記下パンチ類３は、−例として第２図に示す
ように構成される。同図中、３ａはダイ　ｌに内接する
下杵パンチ、３ｂは下寿バンチ３ａの内側に摺動自在に
配された下山パンチ、３ｃは下山パンチ３ｂの内側に摺
動自在に配された下内パンチで、下内パンチ３ｃの６部
にはさらに摺動自在にセンタコア１４が配されている。

下パンチ舶のうち、下内パンチ３ｃは固定、下杵パンチ
３ａと下山パンチ３ｂは各独立の７クチユエータ１５ａ
。

１５ｂに支持されており、一方ダイ　ｌはアクチュ工−
’）　１５ｃに支持すれ、これにセンタコア３ｄカ連動
するようになっている。Ｉ＆形に際しては、閃示のよう
に下内パンチ３ｃに対して下杵パンチ３ａ、下中パンチ
３ｂおよびタイ　１（センタコア３ｄ）が上昇し、下バ
ンチ領に対応して所定の充填深さＨ，、Ｈ２、Ｈ３を有
するキャビティ　５が形成される。このキャビティ　５
内に充填された原料粉８は、上パンチ４の下降により圧
縮され、これによって所定の形状を有する圧粉体１６（
第１図（ｂ））が得られる。成形後、下杵パンチ３ａ、
下山パンチ３ｃおよびダイ　ｌが下動し、圧粉体１Ｂか
ら下山パンチ３ｂとセンタコア１４とが抜け、相対的に
下向パンチ３Ｃが上昇して、圧粉体１６は脱型される（
第１図（ｂ）　）　。

しかして、粉箱８の摺動面を提供するダイホルダ２の部
分には、圧力測定装＠１７が組込まれている。圧力測定
装置１７は、第３図にも示すように、保持プレート１８
とこの保持プレー）１８に埋設された複数の圧力センサ
１θとから戊っている。圧力測定装置１７は、その保持
プレート１８が押え部材２０およびポルト２１を用いて
ダイホルダ２に固定されることにより該ダイホルダ２に
脱着自在に組込まれ、この状態において保持プレー）１
８の上面はダイホルダ２の上面と一致するようになって
いる。一方圧力センサ１９は、第４図（ａ）、（ｂ）に
示すように、粉箱８の断面形状に応じて所定の配置で５
個設けられている。すなわち、粉箱８が角筒状の場合は
、第４図（ａ）に示すように、粉箱８の対辺距ＭＬより
小さい対辺距＃文を有する四角形の辺上とその中心位置
に配置され、また粉箱８が円筒状の場合は、粉箱８の直
径りより小径の直径ｄを有する円上とその中心位置に配
置されている。なお、文とｄは、ｄ＝Ｄ／２．立＝Ｌ／
２程度に設定するのが望ましい。

ＩＩＥカセンサ１８は、粉箱８内に収納されている原料
粉８の圧力を検出するもので、各圧力センサ１９で検出
された圧力データは、電気信号として配線２２を介して
第５図に示す制御装置２３に送出されるようになってい
る。制御装置２３は、前記各圧力センサ１９からの信号
を取込む演算部２４と前記下パンチ類３ａ、３ｂ、３ｃ
のアクチュエータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃへ制御信号を
出力する制御部２５とから戊っている。演算部２４は、
各圧力センサ１９からの信号にもとづいて粉箱８内の原
料粉９の平均見掛密度を演算しかつこの見掛密度にもと
づいて前記下パンチ類３ａ、３ｂ、３ｃに対応する原料
粉９の充填深さＨｌ　、Ｈ２、Ｈ３を演算する機能を有
し、一方制御部２５は、演算部２４の演算結果にもとづ
いて前記アクチュエータ＋５ａ、１５ｂ、１５ｃの作動
を制御する機能を有する。

以下、上記のように構成した粉末成形装置を用いて行う
粉末成形方法について説明する。

先ず、第１図（０に示すように、後退位置に位置決めさ
れた粉箱８に供給へラド１２を連結し、該供給ヘッド１
２から原料粉９を粉箱８内に過充頃し、続いてシリンダ
７の作動により粉箱８を前進させる。この時、供給へラ
ド１２にて原料粉をすり切ることにより粉箱８内に原料
粉９を満杯に収めるようにする０次に粉箱８を、第１図
（ｂ）に示すように計量位置に位置決めする。この計量
位置において、粉箱８内の原料粉の圧力は圧力センサ１
９により検出され、そのデータは制御装置２３の演算部
２４に送出される。

演算部２４では、前記圧力データにもとづいて粉箱８内
の原料粉８の見掛密度を演算し、さらにこの見掛密度に
もとづいて下パンチ類３ａ、３ｂ、３ｃに対応する原料
粉９の適正な充填深さＨｌ、Ｈ２、Ｈ３を演算する。こ
の演算結果は、制御装置２３の制御部２５へ送出され、
制御部２５では前記各アクチュエータ１５ａ、１５ｂ、
１５ｃを制御する信号を出力する。そして各アクチュエ
ータ１５ａ、１５ｂ。

１５ｃは前記制御信号にもとづいて作動し、これによっ
て前記充填深さＨｌ　　＊　Ｈ２＋　Ｈ３が変更される
。

その後、シリンダ７の作動により粉箱８を再移動させ、
第１図（ｃ）に示すように、該粉箱８を前進位置に位置
決めして原料粉９はキャビティ　５に過充埴する。キャ
ビティ　５内の原料粉８は、続いての粉箱８の後退によ
ってすり切りされ、その一定量がキャビティ　５内に充
填される。モして粉箱８の後退と同時に上パンチ４が下
降し、原料粉８は圧縮されて圧粉体１Ｂが成形される。

この圧粉体１６は、上記したように、原料粉９の見掛密
度に応じてキャビティ　５の容積が補正されているので
、その重量は一定の範囲におさまり、したがって寸法や
密度不良、あるいは戊形割れが発生することはない。

なお、成形用金型は、上記実施例の態様に限定されない
ことはもちろんで、例えば下パンチ類を、上記実施例に
おける３分割構成に代えて２分割または単体構成とした
もの、あるいはダイ　ｌが固定で、下パンチ類が上下動
するもの等を対象とすることができる。

また上記実施例において、粉箱８内に原料粉を過充填し
てすり切りにより満杯にする態様を示したが、　すり切
りによらず供給へラド１２から所定量だけ供給する方式
もある。この場合は、第６図に示すように、粉箱８内の
原料粉８の高さに位置によるバラツキが生じるので、例
えば加重平均により見掛密度を演算するようにすれば良
い。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように５本発明にかへる粉末成形
方法によれば、原料粉の見掛密度を金型ヘフィードフォ
ワードして、圧粉体の重量／＼ラツキを抑制するように
したので１重量バラツキによる不良品の発生を未然に防
ｚｈできる効果がある。また重量バラツキに対する速や
かな対処が可能になって生産性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の方法を実行する装置
の略全体構造およその使用態様を示す模式図、第２図は
その一部である金型の構造を示す断面図、第３図は同じ
くその一部であるＩＥ力、１１１定装置を示す断面図、
第４図（ａ）、（ｂ＞は圧力Ｊｌｌｌｌｌｌ全装置する
圧力センサの配置状態を示す模式図、第５図は本装置の
一部である制御装置を示すブロック図、第６図は粉箱内
の原料粉の状態を示す断面図である。ｌ　・・・　グイ、　　　３　・・・　下パンチ類４　
・・・　上バンチ、　５　・・・　キャビティ８　・・
・　粉箱、　　　　９　・・・　原料粉＋５ａ〜１５ｃ
・・・アクチュエータ１６　　・・・　正粉体、　　１７　　・・・　圧力測
定装置９・・・圧力センサ０制御装置４演算部、５制御部（ほか２名）第２図第図第図第図２３′ 罫図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粉箱を金型上へ移動させる途中で、該粉箱内の原
料粉の圧力を検出し、この検出結果を制御装置に取込ん
で前記粉箱内の原料粉の見掛密度を演算し、この演算結
果にもとづいて金型のキャビティ容積を補正した後、前
記粉箱を金型上へ位置決めして前記キャビティ内に粉末
を充填し圧縮成形することを特徴とする粉末成形方法。