JPH0615492A - 分割金型の製造方法 - Google Patents
分割金型の製造方法Info
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- JPH0615492A JPH0615492A JP4197764A JP19776492A JPH0615492A JP H0615492 A JPH0615492 A JP H0615492A JP 4197764 A JP4197764 A JP 4197764A JP 19776492 A JP19776492 A JP 19776492A JP H0615492 A JPH0615492 A JP H0615492A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
- B30B15/022—Moulds for compacting material in powder, granular of pasta form
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
り、内環を外環に焼き嵌めしてから内環の内部を加工し
ている。内環の構造物の両側での圧力が異なるので圧力
差によって内環の構造物のうち突出したものについて根
元部に亀裂が入ったり破損したりする。これを防ぐこ
と。 【構成】 内環を複数の構成片に分割し、加工代を含ん
だ寸法の分割片をまず製造し、分割片の接触部のみを高
精度に仕上げる。これを外環に焼き嵌めし、内環の内部
を所定の寸法精度に加工する。
Description
ダイ)の製造方法に関する。ロ−タリ−タイプのカ−エ
アコン用ロ−タ−、ベ−ンタイプの油圧ポンプのロ−タ
−などのように円柱形で外周から内部に向けて細長い溝
を有する製品などの粉末成形用ダイの製造方法に関す
る。
−その設計と製造−」日本粉末冶金工業会編著,p20
9図4.79焼き嵌めダイの構造などに示される。これ
を図8と図9によって説明する。始めに内環Uと外環W
とを成形する。外環Wは強い引っ張り力に耐えられるよ
うに厚い円筒壁を持つ部材である。内環Uは単なる円筒
または予め放射状などの形状を有する円筒である。後者
の場合はもちろん適当な加工代を付けてある。内環Uを
外環Wに焼き嵌めする。さらに、ワイヤ−カットまたは
放電加工、ラッピングによって所定の構造に加工し所定
の精度に仕上げられる。
状を得る為に放射状の内向きのリブ(分岐構造物という
ことにする)が残るように残部を除去する。多くの場合
は単なる円筒を内環として焼き嵌後の加工で形状を作り
出す。粉末成形用の金型の精度の要求は1/100mm
(10μm)程度で極めて厳しいので焼き嵌め後に加工
をするのである。
性などが要求される。粉体を押さえる圧力は6〜10t
/cm2 程度であるので耐圧性が必要なのは当然である
がこれは外環Wによって受けることができる。内環の場
合は特に耐摩耗性が重要である。そこで内環Uは超硬合
金、工具鋼、高速度鋼等が使用される。しかも内環Uは
構造の複雑さなどに無関係で一体物として作られてい
た。
係る分岐構造物の根元の部分の拡大斜視図を示す。一体
物のダイ内環を外環に焼き嵌めしたダイでは、分岐構造
物の幅Bや根元の彎曲Rが大きく、高さLが小さい場
合、または圧粉体の成形方向の厚みが小さい場合は問題
ない。しかし分岐構造物の幅B、彎曲Rが小さく、高さ
Lが長い、あるいは圧粉体厚みが大きいというような場
合には、従来から使用される一体型の内環には問題があ
る。このような場合に粉体に強い力を掛けると、根元の
部分に強い応力が作用する。ために粉末成形中に根元の
部分(Rの部分)に亀裂が発生し易い。
環と粉末を上からみたものである。ダイの内部空間(ダ
イキャビテイ)に粉末を充填する。これは粉体の自重で
キャビテイに入って行くのである。これをパンチで押さ
える。粉末を均等に充填すべきであるがこれがなかなか
難しい。分岐構造物があるとこれと壁によって挟まれた
狭小な部分には粉末が入り難い。このような局所的な不
均一があるので、たとえばこの例では、分岐構造物の両
側に圧力P1 とP2 が食い違う。圧力差が構造物の根元
の部分に強い曲げモ−メントを発生する。ためにこの部
分に亀裂が発生し易いのである。
粉体厚さが厚い程、発生し易い。この対策として、金型
構造を変更して、前述の分岐構造物を金型の一部とせ
ず、これらをコア−ロッドで成形するようにする方法が
ある。コア−ロッドは中心の穴を開けるための装置であ
るがこれを構造物の成形にも利用するのである。しかし
これとて用途は狭く限られている。圧粉体厚さ(軸方向
の高さ)が大きい場合には、ダイセットが大きくなり過
ぎて、プレスに入らない。この場合にはコア−ロッドを
利用できない。内環に構造体を作ってこれによって成形
しなければならない。
ような亀裂の問題が発生するのである。これを解決する
には、粉体を均一に充填し分岐構造物の両側での圧力が
P1=P2 となるようにすれば良い。粉末均一充填のた
めに、アンダ−フィル、オ−バ−フィル等の粉末冶金の
技術がある。しかしこれもダイキャビテイの内部構造が
単純である場合に有効であるが、複雑な場合は均一充填
が難しい。また製品の高さ(軸方向の高さ)が大きいと
ダイキャビテイ内の空気をどうして逃がすのかというこ
とが問題になる。結局分岐構造物が複雑であると粉体の
均一充填ができない。
方法は、中央に穴を有する外環と、外環の穴に嵌め込ま
れる内環とを組み合わせ、内部に分岐構造物を有する粉
末成形用の金型を製造する方法であって、内環を複数個
の部分材に分割するように設計し、内環になるべき部分
材と外環とを製造し、部分材の相互に接触する部分を高
精度に加工し、外環の穴の中に部分材を焼嵌めした後、
内環の内側に必要な分岐構造物を所定の精度で加工する
ことを特徴とする。
に分割して製造し、これを外環に焼き嵌めしてから内部
の構造を成形したので、粉体の供給が不均一で突起片等
の両側で大きい圧力差があってもこれがためにR部等に
亀裂が入ったりしない。また、焼き嵌め代を均一にする
ことができるから、繰り返しの成形によってもダイの構
成部分間に位置ずれが起こらない。長寿命、高精度の金
型を製造することができる。
のロ−タの製造用の金型に適用した。比較のために従来
法で行った場合の例も示す。図1にロ−タ−の平面図を
示す。図2にAO1 O2 B断面図を示す。これは円柱形
の本体7を有する。本体の側面から中心に掛けて5つの
細長い溝8を切欠きさらに中心に中心孔10を穿った形
状である。また溝8の奥は小さい円孔部9となってい
る。溝8はベ−ンの出入りする空間であるがこれは放射
状ではなく半径方向から少しずれている。
である。溝8の幅は3.7mm、円柱の直径は60m
m、中心孔10の直径は18mmである。また円孔部9
の中心O1 から溝に平行に引いた直線AO1 にO2 から
下した垂線の足からO1 までの距離は15mmである。
軸方向の長さは54mmである。これは円盤状というよ
り軸方向に長い柱状の製品である。
に長手方向に長くて、内部に5つの分岐構造物を持つ。
これらは長手方向に伸びているから、粉末を上から充填
する場合均一に充填することが難しい。溝が半径方向に
なく、螺旋状に存在するから、溝に対応する分岐構造物
の両面での充填状態が同一にならない。使用粉末は、鉄
(Fe)+3%銅(Cu)+1%黒鉛(C)+0.8%
潤滑剤である。圧粉体密度は6.7g/cm3 で成形し
た。
の内環を製作した。焼嵌め代は0.15%である。これ
を円筒状の外環に焼嵌めし、内環の内側を所望のダイ内
側形状にワイヤ−カットで仕上げた。これは従来どおり
の製造方法である。これに前記の粉末を充填し、パンチ
で押さえて、ロ−タ−を成形した。 〔粉末成形結果〕 成形個数5個目で、ダイ凸部(図1
0のRの部分)に亀裂が発生した。
げてから焼嵌めしたもの) 〔使用金型〕 内環を、図3と図4に示すような構成要
素に分けた。ここでは仮に突起片1と円弧片2というこ
とにする。突起片1が5個、円弧片2が5つということ
なる。高速度鋼を熱処理し、内環の構成要素である突起
片1と、円弧片2を5つずつ製作した。つまり図3、図
4に示すように、最終形状にまで形成したのである。上
下面を除くすべての面を研磨加工した。ここで突起片1
は基部3、突板部4、円頭部5よりなるがこれらの細部
も最終的な形状にまで仕上げ加工したのである。円弧片
2は円弧状で両側に段部6を有するがこれも仕上げ加工
している。これら内環の構成部品を予め準備していた外
環に焼嵌めして金型を製作した。図5がこの状態を示
す。製作過程において焼嵌め代によって製品の円孔部9
の中心O1 の位置が変化する。そこで焼嵌め代を変化さ
せ、トライアルアンドエラ−によってO1 の位置精度を
確保した。これに前記の粉末を充填し、パンチで押さえ
て、ロ−タ−を成形した。
形したがダイ凸部で亀裂が発生しなかった。しかし5万
個の成形で、O1 の位置が0.07mmずれていること
が判明した。つまり強度の点では問題ないが、位置精度
の点で未だに難点がある。
と円弧片2とを、焼嵌めする前に仕上げているために、
焼嵌め代を一定にすることができず、焼嵌め代が少なく
なり、粉末成形時の圧力差により、各構成部品間の微小
な隙間が高圧によって次第に位置ずれを引き起こしたた
めである。つまりトライアルアンドエラ−で位置を合わ
せているというものの、焼嵌め代は部分によって異な
る。多数回の成形によって焼嵌め代の少ない所と厚い所
の差が次第に現れるのである。 〔対策〕 一定の焼嵌め代をとっておいて焼嵌めし、そ
の後に内側の分岐構成物を製作すれば良い。こうすれば
金型の破損や、位置ずれを防止できるはずである。本発
明はこのような考察に基づくものである。
し内側構成物を製作し仕上げたもの) 内環を構成部品に分割するのは前例と同じであるが、始
めから加工しない。つまり内環を突起片1と、円弧片2
に分割するが、円弧片2は、図6のように最終的な形状
ではなく、内部に厚い加工代13(破線で示し斜線を附
した)を伴っている。突起片1も先端は太い分岐になっ
ており、厚い加工代14を有する。部品の段階で仕上げ
加工するのは、両部材を焼嵌めする部分だけである。図
7に突起片1の加工箇所を部分斜線によって示す。基部
3の側面15、前小面16、突き合わせ面17を仕上げ
加工するがこれらは円弧片2と接触する部分だからであ
る。基部3の裏面18の加工するがこれは外環に接触す
る部分だからである。円弧片2は、図6の2点鎖線で示
す部分まである形状であるが、これも段部6の内面と裏
面19を仕上げ加工する。
環に対して0.15%の焼嵌め代で焼嵌めする。すると
図6の2点鎖線で示すような形状になる。この後、ワイ
ヤ−カットにより、破線と斜線で示す部分を除去する。
すると実線で示すダイの内部構造が得られる。焼嵌めの
後で細部の加工をするので位置のずれが起こらない。
〔粉末成形結果〕 ロ−タ−を10万個成形した。金型
は破損しなかった。また円孔部9の中心O1 の位置ずれ
も起こらなかった。極めて堅牢で寸法精度の高い優れた
金型である。
来一体物であった内環を、幾つかの構成部材に分割し、
組み合わせる部分は仕上げ加工し、その他の部分は加工
代をつけたままで形成し、これらを外環に焼嵌めしてか
ら内環の内部の構成物を加工する。一体物を加工する
と、鋭い挟角の部分が弱くなり、粉末成形を繰り返すと
亀裂が入って破損しやすい。本発明では鋭い挟角の部分
が始めから存在しないので応力集中が起こらず粉末の圧
力差があっても破損しない。長寿命の金型を提供するこ
とができる。金型は高価な部品であり、成形製品のコス
トのかなりの部分を占める。本発明は金型の価額を実効
的に引き下げることができるから焼結製品のコストの引
き下げに寄与することができる。
る。2種類以上の構成部材に分けるからこれらの部材の
材料を変えることができる。内環の構成部品の内激しく
摩耗する部分を超硬合金に、他を鋼にすれば金型寿命を
長くすることが出来、金型の価額を引き下げることがで
きる。
べきロ−タ−の平面図。
終的な形状にまで形成された突起片を示す。
終的な形状にまで形成された円弧片を示す。
す斜視図。
た突起片と円弧片とを組み合わせた状態を示す斜視図。
材の一例を示す。
に焼き嵌めする前の形状を示す斜視図。
部に構成物を形成した状態の斜視図。
Claims (1)
- 【請求項1】 中央に穴を有する外環と、外環の穴に嵌
め込まれる内環とを組み合わせ、内部に分岐構造物を有
する粉末成形用の金型を製造する方法であって、内環を
複数個の部分材に分割するように設計し、内環になるべ
き部分材と外環とを製造し、部分材の相互に接触する部
分を高精度に加工し、外環の穴の中に部分材を焼き嵌し
た後、内環の内側に必要な分岐構造物を所定の精度で加
工することを特徴とする分割金型の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04197764A JP3127587B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 分割金型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04197764A JP3127587B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 分割金型の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0615492A true JPH0615492A (ja) | 1994-01-25 |
JP3127587B2 JP3127587B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=16379966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04197764A Expired - Lifetime JP3127587B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 分割金型の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3127587B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5814193A (en) * | 1995-08-17 | 1998-09-29 | Bp Chemicals Limited | Process for the purification of a C2 to C4 carboxylic acid and/or anhydride having halide impurities |
US6688154B2 (en) | 2001-07-19 | 2004-02-10 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Die for forging rotor, forge production system and forging method using the die, and rotor |
JP2013198930A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 平板状部品の圧粉体成形金型装置 |
CN114192777A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 九江市杰尼新材料有限公司 | 一种柱形钽锭的成型模组 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP04197764A patent/JP3127587B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5814193A (en) * | 1995-08-17 | 1998-09-29 | Bp Chemicals Limited | Process for the purification of a C2 to C4 carboxylic acid and/or anhydride having halide impurities |
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CN114192777A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-18 | 九江市杰尼新材料有限公司 | 一种柱形钽锭的成型模组 |
CN114192777B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-09-22 | 九江市杰尼新材料有限公司 | 一种柱形钽锭的成型模组 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3127587B2 (ja) | 2001-01-29 |
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