JPH06170598A - 圧粉体の製造方法及びダイプレス機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴムモールドを使用するダイプレス機により
粉末の圧縮法において、ダイとパンチにより圧縮される
部材との間の隙間に易変形物質が噛み込まれることを防
止する。 【構成】 パンチ１とゴムモールド１０の間に、ゴムモ
ールド１０より硬質の材料からなるバックアッププレー
ト１２を配置し、エッジ部にパンチ１及びダイ２と面す
る面取りを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石粉末以外の粉
末（以下、単に「粉末」と言う）の圧粉体の製造方法に
関するものであり、さらに詳しく述べるならば、ゴムモ
ールドを用いて粉末を成形する工程を含む圧粉体の製造
方法及びこの方法の実施に使用するダイプレス機に関す
るものである。本発明が製造対象とする圧粉体は機械構
造部品、機能材料、電気部品、超磁歪材料などの異方性
磁性材料等の出発材料として使用される。

【０００２】

【従来の技術】粉末冶金製品の製造方法において、ゴム
容器に粉末を詰め、これを液圧によって加圧する冷間静
水圧プレス法（ＣＩＰ法）が知られている。この方法の
場合粉末を加圧する具体的手段としてゴム容器を液体媒
体中に沈める湿式法は能率が悪く、加圧用ゴム容器を介
して成形用ゴム容器を間接的に加圧する乾式ＣＩＰ法
は、扁平物の成形には極めて不向きである。

【０００３】本発明者らはゴムモールドに自然充填され
た永久磁石粉末に振動を加えるあるいはゴムモールドに
自然充填された永久磁石粉末をプッシャーで押しあるい
は突き固めるなどの方法により、高密度に充填し、圧粉
成形体に割れ、欠け、ひび、変形などが生ずるために、
かかる割れなどによる製品不良を防止しかつ高能率に配
向度の高い高性能の異方性永久磁石を提供するために、
粉末をゴムモールドに高密度充填することを骨子とする
方法を提案した（特願平２−３３００４８号、以下「先
願」という）。

【０００４】先願の方法においてゴムモールドを直接パ
ンチで加圧すると、ゴムがダイとパンチの間に塑性流動
して、噛み込みを生じ、パンチのダイからの抜き取りを
困難にすると共にゴムモールドの損傷を招く。先願では
この問題を解決するために、ゴムモールドとパンチの間
にゴムモールドよりも硬質の弾性体からなるバックアッ
ププレートを配置することを提案した。

【０００５】バックアッププレートを使用するダイプレ
ス法を図２により説明する。ダイ２中に配置されたゴム
モールド１０を直接パンチ１ａ、１ｂで加圧すると、特
にゴムが軟質の場合はゴムがダイ２とパンチ１ａ、１ｂ
の隙間に塑性流動して（図２の（ａ）の矢印参照）、噛
み込みを生じる。この結果、パンチ１ａ、１ｂがダイ２
から抜き取りにくくなり、またゴムモールド１０が損傷
する。したがって、図２の（ｂ）に示すように、ゴムモ
ールド１０と、上パンチ１ａと下パンチ１ｂの両者にゴ
ムモールド１０よりも硬質の弾性材料からなるバックア
ッププレート１２を配置すると、パンチ１ａおよび１ｂ
による圧下によってバックアッププレート１２が弾性変
形して、パンチ１ａ，１ｂとダイ２の間の隙間をシール
する。バックアッププレート１２は上パンチ１ａにのみ
取り付けてもよく、図２の（ｃ）に示すように、上下パ
ンチ１ａ、１ｂのエッジに窪みを設けて、そこにリング
状のバックアッププレート１２をゴムモールド１０側に
突出させて取り付けてもよい。さらに図２の（ｄ）に示
すようにゴムモールド１０のエッジにくぼみを設けて、
そこにリング状のバックアッププレートを取りつけても
よい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バック
アッププレートのエッジ部が鋭く立っているとバックア
ッププレート１２ｂ（図３の（ｃ）参照）が、下パンチ
１ｂ側の僅かな塑性流動によってエッジ部の先端が下パ
ンチ１ｂとダイ２の隙間２ｂに噛み込まれる（図３の
（ｃ）参照）。また可動の上パンチ１ａ側に置かれたバ
ックアッププレート１２ａには、さらにダイ２とバック
アッププレート１２ａの間に働く摩擦力が噛み込みを助
長する方向に働くため、固定の下パンチ側よりも噛み込
みが起こり易くかつ激しくなる（図３の（ｂ）参照）。

【０００７】同様にゴムモールド１０（図４参照）のエ
ッジ部が鋭く立っているとゴムモールドがバックアップ
プレート１２ａ、ｂとダイの間の隙間に噛み込まれる。
このような噛み込みが起こると、パンチの移動が困難に
なり、ゴムモールドのダイからの取り外しが困難にな
り、またゴムモールドやバックアッププレートが疵つく
ためにその使用回数が短くなるなどの問題が生じる。

【０００８】したがって本発明はゴムモールドを使用し
て粉末の圧粉体を作る方法において、ゴムモールドやバ
ックアッププレートの噛み込みを防止する方法及びダイ
プレス機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、バック
アッププレートの噛み込み防止に関し、パンチとゴムモ
ールドの間にゴムモールドより硬質の弾性材料からなる
バックアッププレートが配置されており、パンチ側のバ
ックアッププレートのエッジ部にダイ及びパンチに面す
る面取りが施されていることを特徴とする圧粉体製造方
法、及び１個以上の凹部又は貫通孔からなるキャビティ
を有し、かつ底を有するゴムモールドをダイキャビティ
中に配置したダイプレス機において、パンチと前記ゴム
モールドの間に、ゴムモールドより硬質の材料からなる
バックアッププレートを配置し、かつ該バックアッププ
レートのエッジ部に、パンチ及びダイと面する面に面取
りを施したことを特徴とするダイプレス機に関するもの
である。

【００１０】本発明の第二は、蓋を使用する時のバック
アッププレートの噛み込み防止に関し、ゴムモールドと
プレス機のパンチの間にゴムモールドより硬質の材料か
らなるバックアッププレート、及びバックアッププレー
トより硬質な材料からなる蓋をバックアッププレートが
ゴムモールド側に位置するように並置し、これらを圧縮
することを特徴とする圧粉方法、及びゴムモールドとプ
レス機の上下パンチの少なくとも一方の間に、ゴムモー
ルドより硬質の材料からなるバックアッププレート及び
バックアッププレートより硬質な材料からなる蓋をバッ
クアッププレートがゴムモールド側に位置するように並
置したことを特徴とするダイプレス機に関する。

【００１１】本発明の第三は、ゴムモールドの噛み込み
防止に関し、ゴムモールドの上下面のうち少なくとも一
方のエッジ部に面取りが施されていることを特徴とする
圧粉方法及びダイプレス機に関する。

【００１２】本発明の第四は、ゴムモールドの上下面の
うち少なくとも一方のエッジ部に面取りが施されている
ことを特徴とする。また本発明の第五は、ダイに面する
側が硬質ゴムからなるゴムモールド及びこのゴムモール
ド内に充填された粉末をパンチにより圧縮することを特
徴とする圧粉方法及びダイプレス機に関する。

【００１３】本発明において、「ゴムモールド」は１個
以上の凹部又は貫通孔からなるキャビティを有するもの
である。キャビティは１個とするか、あるいは同時に複
数個の製品を成形する時は複数個とする。キャビティは
凹部により形成することができる。この場合はゴムモー
ルド本体の底部がキャビティの底を形成するか、または
ゴムモールドの貫通孔をキャビティとすることができ
る。後者の場合は下蓋あるいは下パンチがゴムモールド
の底部を構成する。

【００１４】本発明において「パンチ」は、上下パンチ
を備えたプレス機では上下パンチのいずれか一方を指
し、上下パンチのいずれか一方との間にバックアッププ
レート、蓋などを配置する。また１個のパンチのみを備
え、反対側のパンチの位置ではダイが閉じられている片
パンチを有するプレス機では当該１個のパンチが本発明
で言う「パンチ」に該当する。

【００１５】本発明において、「ダイ」は中空体を形成
する場合はマンドレルも含む。以下本発明の実施例を１
個のキャビティを凹部により形成したゴムモールドにつ
き図を参照して説明する。

【００１６】

【実施例】図１は上パンチ１ａとゴムモールド１０の間
にバックアッププレート１２を配置したプレス装置の要
部を示し、第一発明の実施例に相当する。バックアップ
プレート１２は先願で開示したようにゴムモールド１０
より硬く、弾性を有する材料から作り、パンチ１ａの下
端外周部に設けた窪みの中にはめ込んでいる。バックア
ッププレート１２が上パンチ１ａ及びダイ２と面するエ
ッジ部は面取り部１２ｔとする。この結果バックアップ
プレート１２が弾性変形するときにはバックアッププレ
ート１２は上記窪みに充満するが、上パンチ１ａとダイ
２の間の隙間には噛み込まれない。

【００１７】面取り部１２ｔは図１の（ａ）に示すよう
な直線状テーパに限らず、同図（ｂ）に示す凸湾曲部、
同図（ｃ）に示す凹湾曲部、同図（ｄ）に示す段付き部
などとすることができる。湾曲部よりなる面取り部１２
ｔにおいては湾曲の曲率が小さすぎると噛み込み防止の
効果がなく、大き過ぎるとゴムモールドの不均一変形を
招くので、０．１〜３ｍｍの曲率半径が好ましい。同様
に直線状面取り部の場合も面取り長さを０．１〜３ｍｍ
とすることが好ましい。また段付きの場合も段の高さ
（幅）をこの範囲とすることが好ましい。後述する第二
〜第三の発明の面取り部も同様に各種構成とすることが
できる。

【００１８】図１に示した面取り部を有するバックアッ
ププレートを下パンチ側にも取りつけることができる。
ただし、下パンチ側が固定型でありダイと一体になって
いるようなプレス機ではバックアッププレートを使用す
る必要がなく、また下パンチとダイの間の隙間を極く小
さくこれらを加工できるならば、面取り部を有するバッ
ククアッププレートを取りつける必要はない。

【００１９】図５は上パンチ１ａ及び下パンチ１ｂとゴ
ムモールド１０の間にバックアッププレート１２を配置
した中空圧粉体製造用プレス装置の要部を示し、第一発
明の別の実施例に相当する。図中２０はマンドレル、２
１は粉末である。中空体製造の場合は、上パンチ１ａ及
びバックアッププレート１２ａ，１２ｂがリング状にな
っており、このため噛み込みをリング状物体（１２ａ，
１２ｂ）の内周面と外周面の両方で防止する必要が生じ
る。したがって面取り部１２ｔはバックアッププレート
１２が上下パンチ１ａ，１ｂと面する側のエッジの内周
と外周の両方に形成して、ダイ２への噛み込みとマンド
レル２０への噛み込みを防止する。

【００２０】図６は、上パンチ１ａとゴムモールド１０
の間に蓋１５及びリング状バックアッププレート１２を
配置した第二発明の実施例に、また下パンチ１ｂとゴム
モールド１０の間にバックアッププレート１２を配置し
た第一発明の実施例にそれぞれ相当し、第一発明と第二
発明を同一のプレス装置で実施する例を示す。本発明に
おいては蓋はゴムモールドから着脱自在でありかつバッ
クアッププレートより硬質の材料、例えば金属もしくは
硬質のプラスチックなどよりなりゴムモールドの上面ま
たは下面を覆うものである。かかる蓋を用いる必要が生
じるのは、ゴムが比較的軟質の場合等である。

【００２１】特に肉厚が小さい圧粉体を製造するために
は バックアッププレートよりさらに硬質、すなわち金
属や硬質のプラスチックなどを蓋として用いる必要が生
じる。このような場合もし蓋１５とゴムモールド１０の
間にバックアッププレート１２が挿入されていないと、
ゴムモールド１０が蓋とダイの間に流動して噛み込みを
起こす。したがって、第二の発明においては蓋１５のダ
イ２側外周部にはリング状の溝を設けてバックアップレ
ート１２をはめ込み、弾性変形によりダイ２との間の隙
間をシールすることによりゴムモールド１０が蓋１５と
ダイ２との間に噛み込まれるのを防止することが好まし
い。リング状バックアッププレート以外に、例えば平板
状バックアッププレートを蓋に接着することができる。
したがって、ゴムモールドから蓋に向かう方向でゴムモ
ールド、バックアッププレート及び蓋が並ぶ部分がある
とよい。さらに好ましくはバックアッププレート１２が
蓋１５と面する側のエッジに面取り部１２ｔを設けるこ
とにより、弾性変形したバックアッププレート１２が蓋
１５とダイ２の間に噛み込まれることを防止する。

【００２２】図６の下パンチ１ｂ側では、バックアップ
プレート１２がゴムモールド１０の底または下蓋も兼ね
ている。このバックアッププレート１２は下蓋の役割以
外に弾性変形によりダイとの間の隙間をシールする機能
を有するので、ダイ２と下パンチ１ｂの間の隙間に噛み
込まれやすい。そこで本発明の第一により面取り部１２
ｔを形成している。

【００２３】図７はゴムモールドのエッジ部を面取りし
た第四の発明の実施例に相当する。図の構成において１
８は覆いであり、上下蓋であるか又はバックアッププレ
ートに相当する。いずれの場合もゴムモールド１０が覆
い１８とダイまたはマンドレルの間に噛み込む場合はゴ
ムモールドのエッジを面取りすることにより、その噛み
込みを防止することができる。

【００２４】一方、第五の発明の実施例に相当する図８
のようにゴムモールド側面部のダイに面する部分１０ｓ
を硬質ゴムとしたゴムモールド１０を使用すると、硬質
ゴム部１０ｓがパンチにより圧縮されるときに、パンチ
とダイの間に噛み込まない程度に弾性変形しゴムモール
ド１０とダイとの間の微小間隙を埋めるために、バック
アッププレートを使用した場合と同一の効果が得られ
る。またかかる側面部１０ｓにダイ及びパンチに面する
面取りを形成することも可能である。

【００２５】以上説明した第一〜第五の発明は同一のプ
レス機で同時に実施することができる。

【００２６】

【発明の作用及び効果】以上説明したように、本発明に
おいてはダイとパンチにより圧縮される部材との間に易
変形物質が噛み込まれることを防止するために、易変形
物質を面取りする；バックアッププレートの弾性変形を
利用する；ゴムモールドを硬質・軟質の複合モールドに
するなどの対策を講じた。ゴムモールドを使用する圧粉
体の製造においてはゴムモールドの変形に起因して噛み
込みが起こり、このためにゴムモールドの寿命の低下や
プレス操作の煩雑さを招くが、本発明の対策によりゴム
モールドの寿命が長くなりかつ高能率でプレス操作を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一の実施例に相当し、面取りをしたバ
ックアッププレートを使用するダイプレス方法を示す図
である。

【図２】バックアッププレート及びゴムモールドを使用
するダイプレス法の説明図である。

【図３】バックアッププレート及びゴムモールドを使用
するダイプレス法で起こる噛み込みの説明図である。

【図４】ゴムモールドを使用するダイプレス法で起こる
噛み込みの説明図である。

【図５】本発明の第一の実施例に相当し、面取りをした
バックアッププレートを使用する中空体のダイプレス方
法を示す図である。

【図６】本発明の第一、第二及び第三の実施例に相当
し、上蓋及びバックアッププレートならびに面取りをし
たバックアッププレート（下蓋）を使用するダイプレス
方法を示す図である。

【図７】本発明の第四の実施例に相当し、面取りをした
バックアッププレート（上下蓋）及び面取りをしたゴム
モールドを使用するダイプレス方法を示す図である。

【図８】本発明の第五の実施例に相当し、側面部が硬質
ゴムからなるゴムモールドを使用するダイプレス方法を
示す図である。

【参照符号の説明】

１ パンチ ２ ダイ １０ ゴムモールド １２ バックアッププレート ２０ マンドレル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 修 京都府京都市西京区松室追上町22番地の１ エリーパート２ 401号 インターメタ リックス株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １個以上の凹部又は貫通孔からなるキャ
   ビティを有し、かつ底を有するゴムモールドに永久磁石
   粉末以外の粉末を充填し、前記ゴムモールド及び粉末を
   圧縮する工程を含む圧粉体の製造方法において、パンチ
   と前記ゴムモールドの間に、ゴムモールドより硬質の材
   料からなるバックアッププレートを配置し、かつ該バッ
   クアッププレートのエッジ部にパンチ及びダイと面する
   面取りが施されていることを特徴とする圧粉体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 永久磁石粉末以外の粉末体を圧縮する工
   程を含む圧粉体の製造方法において、１個以上の凹部又
   は貫通孔からなるキャビティを有するゴムモールドとプ
   レス機の上下パンチの少なくとも一方の間に、ゴムモー
   ルドより硬質の材料からなるバックアッププレート及び
   バックアッププレートより硬質な材料からなる蓋を、該
   バックアッププレートがゴムモールド側に位置するよう
   に並置し、前記ゴムモールド及びこのゴムモールド内に
   充填された永久磁石粉末以外の粉末をパンチにより圧縮
   することを特徴とする圧粉体の製造方法。
3. 【請求項３】 蓋に面する側のバックアッププレートの
   エッジ部に該蓋及びダイに面する面取りが施されている
   ことを特徴とする請求項２記載の圧粉体の製造方法。
4. 【請求項４】 ゴムモールドの上下面のうち少なくとも
   一方のエッジ部に面取りが施されていることを特徴とす
   る請求項１から３までのいずれか１項記載の圧粉体の製
   造方法。
5. 【請求項５】 ダイに面する側が硬質ゴムからなるゴム
   モールド及びこのゴムモールド内に充填された粉末をパ
   ンチにより圧縮することを特徴とする請求項１から４ま
   での何れか１項記載の圧粉体の製造方法。
6. 【請求項６】 １個以上の凹部又は貫通孔からなるキャ
   ビティを有し、かつ底を有するゴムモールドをダイキャ
   ビティ中に配置したダイプレス機において、パンチと前
   記ゴムモールドの間に、ゴムモールドより硬質の材料か
   らなるバックアッププレートを配置し、かつ該バックア
   ッププレートのエッジ部に、パンチ及びダイと面する面
   に面取りを施したことを特徴とするダイプレス機。
7. 【請求項７】 ゴムモールドとプレス機の上下パンチの
   少なくとも一方の間に、ゴムモールドより硬質の材料か
   らなるバックアッププレート及びバックアッププレート
   より硬質な材料からなる蓋を、該バックアッププレート
   がゴムモールド側に位置するように並置したことを特徴
   とする請求項６記載のダイプレス機。
8. 【請求項８】 蓋に面する側のバックアッププレートの
   エッジ部に該蓋及びダイに面する面取りが施されている
   ことを特徴とする請求項６又は７記載のダイプレス機。
9. 【請求項９】 ゴムモールドの上下面のうち少なくとも
   一方のエッジ部に面取りが施されていることを特徴とす
   る請求項６から８までのいずれか１項記載のダイプレス
   機。
10. 【請求項１０】 ゴムモールドがダイに面する側が硬質
    ゴムからなることを特徴とする請求項６から９までのい
    ずれか１項記載のダイプレス機。