JPH0524198U - ホツトプレス用ダイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ホットプレス用モールドを構成する筒状のダ
イス１０を、複数の筒１１、１２とを同軸的に組み合わ
せた構造とするとともに、内側の筒の熱膨張率を外側の
筒の熱膨張率より大きくしておく。それら複数の筒をそ
れぞれテーパ嵌合させるようにしても良い。 【効果】 加圧前に内側の筒が外側の筒より大きく熱膨
張することによって内側の筒には圧縮応力が生じ、その
圧縮応力と加圧時に生じる引っ張り応力とが相殺されて
内側の筒に実際に生じる引っ張り応力は低減する。ま
た、内側の筒と外側の筒とをテーパ嵌合させるようにす
れば、それらを嵌合させることのみで内側の筒に圧縮応
力を付与することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、セラミックス粉末や金属粉末を加圧成型するための一軸加圧型のホ ットプレス装置において用いるモールドを構成するダイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、この種のホットプレス装置は、粉末試料をモールド内に充填し て高温下で加圧成型するものであり、そのモールドとしては図５に示すものが一 般に用いられている。

【０００３】 図５に示すものはいわゆる片押し型のモールドであって、円筒状のダイス１の 上下に上パンチ２、下パンチ３を装着し、下パンチ３によりダイス１を支持しつ つ上パンチ２をダイス１に対して相対的に押し下げることにより、ダイス１の内 部に充填した粉末試料４を加圧成型するようにしたものである。図中の符号５は 型抜きのためにダイス１内に装着されているテーパスリーブ、６は円板状のスペ ーサである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記のようなモールドにおけるダイス１は、当然ながら加圧成形時 に大きな内圧を受けるものであるから、その内圧に耐え得る強度を有するもので なければならない。このため、従来一般にはダイス１の肉厚を大きくして所望の 強度を確保する、すなわち、加圧時にダイス１の内周に生じる最大引っ張り応力 を許容値以下に低減せしめるようにしているのであるが、内圧がある程度以上に 大きくなると肉厚を大きくすることのみではダイス１の内周に生じる最大応力が さほど低減せず、つまり強度はさほど増大せず、このため、肉厚がいたずらに大 きくなってしまって不経済であった。

【０００５】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、肉厚が小さくても十分な強度が得 られるホットプレス用ダイスを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、粉末試料を高温下で加圧成型するホットプレス装置において用いら れるモールドを構成する筒状のダイスであって、複数の筒を同軸的に組み合わせ た構造とされているとともに、それぞれ内側の筒の熱膨張率がその外側の筒の熱 膨張率より大きくされていることを特徴とするものである。この場合、前記複数 の筒をそれぞれテーパ嵌合させるようにしても良い。

【０００７】

【作用】

本考案のダイスでは、加圧前の予熱の段階で内側の筒が外側の筒より大きく熱 膨張するので、内側の筒は外側の筒によって外側から締め付けられて圧縮応力が 生じる。その状態で加圧を開始すると、加圧により内側の筒に生じる引っ張り応 力と予め生じていた圧縮応力とが相殺され、実際に内側の筒に生じる引っ張り応 力が低減する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明するが、上述した従来のもの と同様の構成要素については同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０００９】 図１は本考案の一実施例であるダイス１０が用いられたホットプレス用モール ドを示すものである。本実施例のダイス１０は、内筒１１と外筒１２からなる二 重筒構造とされているとともに、それら内筒１１と外筒１２とは互いにテーパ嵌 合するようになっており、かつ、内筒１１の熱膨張率が外筒１２の熱膨張率より 大きくされている。

【００１０】 上記構成のダイス１０では、内筒１１を外筒１２に対して打ち込むようにして それらをテーパ嵌合させることにより、内筒１１は外筒１２によって外側から締 め付けられ、図２に示すように内筒１１には圧縮応力が、外筒１２には引っ張り 応力が生じることになる。そして、その状態でモールドを形成してホットプレス 装置内に装入して加熱すると、熱膨張率の大きい内筒１１が外筒１２より大きく 膨張するので、内筒１１、外筒１２に生じている圧縮応力、引っ張り応力はそれ ぞれさらに高まることになる。

【００１１】 その後、加圧を開始すると、内圧によりダイス１０の全体には図３に破線で示 すような分布の引っ張り応力が生じようとするが、内筒１１と外筒１２には既に 圧縮応力、引っ張り応力が生じているのでそれらが合算され、したがって、加圧 時に内筒１１および外筒１２に実際に生じる応力はそれぞれ図３に実線で示すよ うなものとなる。すなわち、外筒１２に生じる引っ張り応力は加圧によりさらに 高まるが、内筒１１に既に生じていた圧縮応力と加圧により加わる引っ張り応力 とが相殺されることになり、したがって、内筒１１の内周に生じる最大引っ張り 応力は、加圧前に内筒１１に加えられていた圧縮応力分だけ低減することになる 。

【００１２】 以上のように、本実施例のダイス１０は、テーパ嵌合する内筒１１と外筒１２ との二重筒構造とされ、かつ、内筒１１の熱膨張率が外筒１２のそれより大きく されているから、加圧時に内筒１１に実際に生じる引っ張り応力が単一筒状の従 来一般のダイスの場合に比して低減するものであり、したがって、従来のものと 同等の肉厚でより高強度が得られ、また、同等の強度を得るために必要な肉厚を 従来より小さくできるものである。

【００１３】 なお、内筒１１と外筒１２とは必ずしもテーパ嵌合させることはなく、図４に 示すようにそれらをストレートに嵌合させることでも良い。この場合、それらの 嵌合が可能となるように常温においてはそれらの間に若干の隙間を確保し、かつ 、外筒１２を下パンチ３で支持しなければならないが、内筒１１と外筒１２とを そのような状態で嵌合させたダイス１０を加圧に先立って所望温度に加熱すると 、熱膨張率の大きい内筒１１が外筒１２より大きく膨張することによってそれら は自ずと密着して外筒１２により内筒１１が締め付けられることになり、内筒１ １および外筒１２にはそれぞれ図２に示したような圧縮応力、引っ張り応力が自 ずと生じることになる。したがって、内筒１１と外筒１２との寸法をそれらの熱 膨張率の差や処理温度との関連において最適に設定することにより、上記実施例 と同様の効果が得られる。

【００１４】 また、上記実施例では２つの筒すなわち内筒と外筒とを組み合わせたものとし たが、さらに多数の筒を組み合わせるようにしても良いし、円筒状のダイスに適 用するのみならず角筒状その他の断面形状のダイスに適用することも勿論可能で ある。

【００１５】

【考案の効果】

以上で詳細に説明したように、本考案のダイスは、複数の筒を同軸的に組み合 わせた構造とされているとともに、内側の筒の熱膨張率が外側の筒の熱膨張率よ り大きくされているので、加圧前に内側の筒が外側の筒より大きく熱膨張するこ とによって内側の筒は外側の筒により外側から締め付けられて予め圧縮応力が生 じることになり、したがって、その圧縮応力と加圧時に生じる引っ張り応力とが 相殺されて内側の筒に実際に生じる引っ張り応力は低減し、その結果、内側の筒 の強度を大きく向上させることができてその肉厚を低減させることができる。ま た、複数の筒をそれぞれテーパ嵌合させるようにすれば、それらを嵌合させるこ とのみで内側の筒に圧縮応力を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるダイスを用いたモール
ドの断面図である。

【図２】同ダイスのプレス前における応力分布を示す図
である。

【図３】同ダイスのプレス中における応力分布を示す図
である。

【図４】本考案の他の実施例であるダイスを用いたモー
ルドの断面図である。

【図５】従来一般のダイスを用いたモールドの断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 上パンチ ３ 下パンチ ４ 粉末試料 １０ ダイス １１ 内筒（筒） １２ 外筒（筒）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３０Ｂ 15/02 Ｂ 7728−4Ｅ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末試料を高温下で加圧成型するホット
   プレス装置において用いられるモールドを構成する筒状
   のダイスであって、複数の筒を同軸的に組み合わせた構
   造とされているとともに、それぞれ内側の筒の熱膨張率
   がその外側の筒の熱膨張率より大きくされていることを
   特徴とするホットプレス用ダイス。
2. 【請求項２】 前記複数の筒はそれぞれテーパ嵌合する
   ようにされていることを特徴とする請求項１に記載のホ
   ットプレス用ダイス。