JPH04327398A - 粉末成形方法、およびその成形装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、いわゆるナットや圧
縮方向の直角方向に孔を有するような部品を圧粉体とし
て成形する粉末成形方法、およびその成形装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば図４（ａ）に示すよう
に圧縮方向の直角方向に横孔Ｗ１　１を有するような部
品Ｗ１　を、押型で圧縮し粉末成形する場合には、横孔
Ｗ１　１は圧粉体を焼結した後にドリル等で加工するの
が一般的である。

【０００３】一方、図４（ｂ）に示すような周知のナッ
トＷ２　を粉末成形する場合は、特にキャップ状のナッ
トの場合などには日刊工業新聞社発行の「粉末治金講座
４・金属粉の成形」第１５４頁にも記載されているよう
に、ダイに嵌合する筒状下パンチと、この下パンチの内
径に嵌合し上端部近傍に雄ねじを備えているとともに回
転および昇降可能なコアと、上パンチとから構成された
押型を用い、ダイキャビティに粉末を充填した後に上記
下パンチと上パンチとで充填粉末を圧縮し、圧粉体を成
形した後にコアを回転させて圧粉体から雄ねじ部を取り
外し、この圧粉体を下パンチで押し上げ離型するという
方法がある。

【０００４】また、通常のナットの場合には、例えば特
公昭５４−２６９６７号公報などに記載されているよう
に、上パンチと、筒状の下パンチと、下パンチの内径に
嵌合し雄ねじを備えているとともに回転および昇降可能
なコアと、上下パンチの間にコアの軸心と直角方向の六
方からコアに向かって進退する可動ダイスとを持つ押型
を用い、コアと上下のパンチと６個の可動ダイスで囲ま
れるキャビティに粉末を充填し、可働ダイスを軸心に向
かって圧縮した後にコアを回転させて圧粉体から雄ねじ
部を取り外し、下パンチで圧粉体を推し上げて離型する
方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに圧粉体を焼結した後にドリル等で横孔を切削する方
法は、切削加工の工程増となるためコスト面で不利とな
り、また材料ロスがあるという問題を有している。

【０００６】一方、ナットを成形する場合の前者のよう
なものは、コアの軸心方向に粉末を圧縮するため、コア
のねじ谷部へ粉末が十分供給されず圧粉体のねじ山は密
度が低くなり、圧縮したのちコアを回転するとねじ部が
破壊することがあるという問題を有している。

【０００７】また、ナットを成形する場合の後者のよう
なものは、コア方向に向かって粉末が圧縮されるので前
者のような問題はないが、複数の可動ダイスを精度良く
作動するためのダイセットおよびプレス機械は特別の構
造としなければならず、このためコスト高になるという
問題を有している。

【０００８】この発明は、上記のような事情に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、通常のプ
レス機械を僅かに改造するだけで、いわゆるナットや圧
縮方向と直角方向に孔を有するような部品を圧粉体とし
て歩留りよく成形する粉末成形方法、およびその成形装
置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な目的を達成するために、請求項１記載の如く加圧方向
と直角方向に横孔のある圧粉体を成形する方法において
、圧粉体の外形を規制する内孔と側面からこの内孔に向
けて貫通する横孔とを有するダイを形成し、このダイの
横孔に進退駆動可能な横ロッドを挿入させた状態でダイ
内孔に粉末を充填し、相対的な上下各パンチの圧縮速度
は横ロッドが充填粉末のニュートラルゾーンの位置にあ
るようにして上下各パンチにより充填粉末を圧縮して圧
粉体を成形し、その圧縮後に上パンチと下パンチを同時
に圧粉体から離間させ、かつ横ロッドをダイの内孔から
退出させた後に圧粉体をダイの外に抜き出すことを特徴
とする。

【００１０】また、請求項２記載の如く圧粉体の外形を
規制する内孔付きのダイを備えるとともに、少なくとも
ダイ内孔に充填される粉末を圧縮するための上パンチお
よび下パンチを備え、かつ上記上パンチおよび下パンチ
の圧縮速度を調整する手段を備えてなる粉末成形装置に
おいて、上記ダイにはその側面から内孔に向けて貫通す
る横孔を設けるとともに、その横孔に進退自在に嵌合す
る横ロッドを設け、かつ上記横ロッドの進退駆動手段を
設けることを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３記載の如くダイの横孔は
雌ねじであり、また横ロッドは雄ねじであることを特徴
とする。

【００１２】

【作用】この発明によれば、横穴を形成するための横ロ
ッドは粉末圧縮方向に対して直角方向に配置されるので
、特に横ロッドが雄ねじの場合には圧縮される粉末がね
じ谷部に容易に充填され、成形品の歩留まりを向上させ
る。

【００１３】また、粉末を圧縮する際には上パンチおよ
び下パンチはその圧縮速度が調整されて横ロッドが充填
粉末のニュートラルゾーンにあるので、横ロッドに偏荷
重が掛からず圧粉体の破損を防止する。

【００１４】さらに、粉末を圧縮して圧粉体を形成した
後には上下のパンチを同時に圧粉体から遠ざけるので、
圧縮時の各パンチおよびパンチ受板等の圧縮撓みが解放
されて圧粉体の加圧方向スプリングバックが行われ、横
ロッドに偏荷重が掛からず横ロッドの退却を容易に行う
。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

【００１６】図１はこの発明に係る成形装置の概略構成
図であり、いわゆるウイズドロアル型の成形装置として
構成されている。

【００１７】図中１はダイであり、このダイ１にはその
側面から内孔１ａに向けて貫通する横孔２が設けられて
おり、実施例においては図２に示すようにこの横孔２は
雌ねじとして形成されている。

【００１８】上パンチ４は上ラム１１に固定された上パ
ンチ受板１２に取り付けられ、この上パンチ受板１２は
ダイ１の案内孔１ａに嵌合する案内棒１３によって昇降
される。

【００１９】また、下パンチ５は固定盤１５上の下パン
チ受板１４に固定されており、下パンチ５と嵌合する上
記ダイ１は下パンチ受板１４を貫通し下ラム１７に固定
されている連結棒１６に取り付けられている。

【００２０】そして、図２に示すように横ロッド３は雄
ネジとして形成され、上記ダイ１の横孔２に挿入嵌合さ
れるとともに、カップリング１０を介してギャードモー
タ８に連結され、このモータ８等により横ロッド３を回
転させつつ横孔２内を進退させる進退駆動手段２０が構
成される。

【００２１】なお、上記ギャードモータ８はダイ１の側
壁に固定されたテーブル７上に取付けられ、モータ８の
本体が傾かないで進退できるようスライダ９が設けられ
ている。また、同図に示す押型は図４（ｂ）のナットを
成形する際のものとして示されている。

【００２２】次に、上記の場合の作動説明を図２および
図３（ａ）〜（ｄ）に基づいて行う。

【００２３】まず、図２のように横ロッド３をダイ１の
横孔２内に前進させておき、ダイ内孔１ａに必要量の粉
末Ｆを充填する。

【００２４】次に、図３（ａ）のように下パンチ５と上
パンチ４とで粉末Ｆを挟み込むとともに、上パンチ４お
よびダイ１を図中下方側へ移動させ充填粉末Ｆを上下対
象の状態にする。

【００２５】この際、横ロッド３を少し正転及び逆転さ
せると粉末Ｆは均一に充填される。

【００２６】図３（ｂ）は粉末Ｆの圧縮工程を示してお
り、上下パンチ４，５により粉末Ｆを加圧し圧粉体Ｆ´
を成形する。

【００２７】次に、図（ｃ）のように上パンチ４および
ダイ１を上昇させ下パンチ５と上パンチ４を同時に圧粉
体Ｆ´から遠ざける。この操作により圧粉体Ｆ´の圧縮
方向応力は解放され、横ロッド３を抜き出し易くするこ
とができる。

【００２８】そして、横ロッド３を逆転して圧粉体Ｆ´
から抜き出した後、図（ｄ）のようにダイ１を下降させ
下パンチ５で圧粉体Ｆ´を離型する。

【００２９】一方、ナットがキャップ状のような場合に
は、図２のギャードモータ８と反対側の横孔２は不要で
、横ロッド３の先端はダイ１の内孔１ａの途中で止めた
状態で粉末Ｆを充填し、以降の工程は上記と同様に行え
ばよい。

【００３０】さらに、図４（ａ）のような圧粉体を成形
する場合は、下パンチ受板１４および下パンチ５に図示
されていないコアを貫通できる縦孔を設け、コアは下ラ
ム１７に固定されダイ１と共に昇降するようにする。

【００３１】一方、横ロッド３は圧粉体の横孔を形成す
る棒状とされ、ギャードモータ８に代えて油圧などのア
クチエータが用いられる。

【００３２】そして、その成形方法はナットと同様に横
ロッド３を境に粉末の上下側が対象とされるような場合
は上記と同様（図３（ａ）参照）であるが、圧粉体の横
孔が圧縮方向厚さの中間よりどちらかに寄った位置にあ
るときは、図３（ａ）のような充填粉末Ｆの移動位置お
よび図３（ｂ）に至る圧縮時の上下パンチ４，５移動速
さの設定は、例えばプラスチック製の横ロッド３を容易
し、予め成形テストを行ってプラスチック製横ロッドが
破損しない条件を見出だしておく方法が推奨される。

【００３３】このように、この発明に係る粉末成形方法
は、横穴２を形成するための横ロッド３は粉末Ｆの圧縮
方向に対して直角方向に配置されるので、特に横ロッド
３が雄ねじの場合には圧縮される粉末Ｆがねじ谷部に容
易に充填され、成形品の歩留まりを向上させることがで
きる。

【００３４】また、粉末Ｆを圧縮する際には上パンチ４
および下パンチ５はその圧縮速度が調整されて横ロッド
３が充填粉末Ｆのニュートラルゾーンにあるので、横ロ
ッド３に偏荷重が掛からず圧粉体Ｆ´の破損を防止する
ことができる。

【００３５】さらに、粉末Ｆを圧縮して圧粉体Ｆ´を形
成した後には上下のパンチ４，５を同時に圧粉体Ｆ´か
ら遠ざけるので、圧縮時の各パンチ４，５およびパンチ
受板１４等の圧縮撓みが解放されて圧粉体Ｆ´の加圧方
向スプリングバックが行われるので、横ロッド３に偏荷
重が掛からず横ロッド３の退却を容易にすることができ
る。

【００３６】一方、この発明に係る粉末成形装置は、ダ
イ１にはその側面から内孔１ａに向けて貫通する横孔２
を設けるとともに、その横孔２に進退自在に嵌合する横
ロッド３を設け、かつ上記横ロッドの進退駆動手段２０
を設けるように構成されているため、通常のプレス機械
を僅かに改造するだけで上記のような作用を果たすこと
ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、横穴を形成するための横ロッドは粉末の圧
縮方向に対して直角方向に配置されるので、特に横ロッ
ドが雄ねじの場合には圧縮される粉末がねじ谷部に容易
に充填され、成形品の歩留まりを向上させることができ
る。

【００３８】また、粉末を圧縮する際には上パンチおよ
び下パンチはその圧縮速度が調整されて横ロッドが充填
粉末のニュートラルゾーンにあるとともに、粉末を圧縮
して圧粉体を形成した後には上下のパンチを同時に圧粉
体から遠ざけられるので、横ロッドに偏荷重が掛からず
圧粉体の破損を防止することができ、かつ横ロッドの退
却を容易に行うことができる。

【００３９】また、請求項２および３記載の発明によれ
ば、ダイにはその側面から内孔に向けて貫通する横孔を
設けるとともに、その横孔に進退自在に嵌合する横ロッ
ドを設け、かつ上記横ロッドの進退駆動手段を設けるよ
うに構成されているため、通常のプレス機械を僅かに改
造するだけで上記のような作用を果たす成形装置を提供
することがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る粉末成形装置の概略構成図。

【図２】この発明に係る粉末成形装置の使用時を示す説
明用一部断面図。

【図３】この発明に係る成形方法の説明用断面図。

【図４】孔を有する圧粉体の一例を示す斜視図。

【符号の説明】

１　　ダイ ２　　横孔 ３　　横ロッド ４　　上パンチ ５　　下パンチ ７　　テーブル ８　　ギャードモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧方向と直角方向に横孔のある圧粉体を
   成形する方法において、圧粉体の外形を規制する内孔と
   側面からこの内孔に向けて貫通する横孔とを有するダイ
   を形成し、このダイの横孔に進退駆動可能な横ロッドを
   挿入させた状態でダイ内孔に粉末を充填し、相対的な上
   下各パンチの圧縮速度は横ロッドが充填粉末のニュート
   ラルゾーンの位置にあるようにして上下各パンチにより
   充填粉末を圧縮して圧粉体を成形し、その圧縮後に上パ
   ンチと下パンチを同時に圧粉体から離間させ、かつ横ロ
   ッドをダイの内孔から退出させた後に圧粉体をダイの外
   に抜き出すことを特徴とする粉末成形方法。
2. 【請求項２】圧粉体の外形を規制する内孔付きのダイを
   備えるとともに、少なくともダイ内孔に充填される粉末
   を圧縮するための上パンチおよび下パンチを備え、かつ
   上記上パンチおよび下パンチの圧縮速度を調整する手段
   を備えてなる粉末成形装置において、上記ダイにはその
   側面から内孔に向けて貫通する横孔を設けるとともに、
   その横孔に進退自在に嵌合する横ロッドを設け、かつ上
   記横ロッドの進退駆動手段を設けることを特徴とする成
   形装置。
3. 【請求項３】ダイの横孔は雌ねじであり、また横ロッド
   は雄ねじであることを特徴とする請求項２記載の成形装
   置。