JPH0723119Y2

JPH0723119Y2 - 粉末成形用金型

Info

Publication number: JPH0723119Y2
Application number: JP9010189U
Authority: JP
Inventors: 稔弘中島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2004-07-31
Also published as: JPH0331097U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、焼結部品用の粉末を圧縮成形するための金型
に係り、特に偏心部位に孔を有する圧粉体を得るための
粉末成形用金型に関する。

（従来の技術）焼結部品用の圧粉体としては、第６図と第７図に示すよ
うに、軸孔31の周りに複数の扇形の軽量孔32を有する圧
粉体30（例えば、タイミングプーリ用、ギヤ用等）があ
る。従来、このような部品Ａを得るには、第８図に示す
ような金型が用いられていた。

第８図において、１はダイ、２は固定ベース、３はプレ
ス下ラム４に支持された可動ベースであり、ダイ１は固
定ベース２を挿通して延びる連結ロッド５を介して可動
ベース３に連結固定されている。ダイ１の透孔内には下
外パンチ６と下中パンチ７とが相互に摺動自在に配置さ
れている。下外パンチ６は別途固定台８に支持されて、
その位置が固定されており、一方、下中パンチ７は、前
記固定ベース２に内蔵したクッション９に支持されて、
常時は上方への押圧力を受けている。下中パンチ７に
は、上記軸孔31を成形するためのセンタコア10と上記軽
量孔32を成形するための複数の偏心コア11とが摺動自在
に組込まれている。センタコア10と偏心コア11とは、そ
れぞれの下端部を固定ベース２を挿通して可動ベース３
まで延ばし、共通のリテーナ12を用いて可動ベース３に
連結されている。なお、ダイ１、センタコア10および偏
心コア11は、上端が面一となるよに、それぞれの高さが
設定されている。

13は、固定ベース２上に摺動自在に載置されフォーク
で、図に示す圧縮成形中には、付勢手段（図示略）によ
り矢印ａのように前進し、下中パンチ７の下端を受けて
いる。しかしてフォーク13にはローラ14が、ダイ１の下
面にはウエッジ15がそれぞれ取付けられており、ダイ１
の下降でウエッジ15がローラ14に係合することにより、
フォーク13は、矢印ｂのように後退し、これによって下
中パンチ７の自由な下降が許容されるようになってい
る。また下中パンチ７の側面にはストッパ16が、ダイ１
の下面には押しロッド17がそれぞれ取付けられており、
ダイ１の下降で押しロッド17がストッパ16に係合するこ
とにより、下中パンチ７は、ダイ１の下降に追従するよ
うになっている。18は、上パンチで、プレス上ラム（図
示略）に支持されている。上パンチ18は、上記センタコ
ア10および偏心コア11の嵌入可能な透孔19,20を有し、
図に示す圧縮成形中は、この透孔19,20内に両コア10,11
を受入れ、ダイ１および下パンチ6,7と協働して圧粉体3
0を成形する。

上記のように構成された粉末成形用金型においては、予
め可動ベース３（プレス下ラム）およびクッション９の
作動によりダイ１、下中パンチ７および両コア10,11の
それぞれは、第９図に示すように上昇端に位置決めされ
る。そしてこの状態で、型内に粉末原料35が投入され、
続いて上パンチ18が下降し、粉末原料35は次第に圧縮さ
れる。この時、ダイ１も可動ベース３の作動により下降
し、一方、下中パンチ７も成形圧を受けてクッション９
のクッション圧に抗して下降する。すなわち、下外パン
チ６は相対的に上昇することとなり、粉末原料35には上
下方向から均等に圧縮される。そして遂には、前出第８
図に示したように、下中パンチ７がフォーク13に着座
し、この状態で大きな加圧力が加えられて圧縮成形は完
了し、前出第６図と第７図に示したごとき軸孔31、軽量
孔32を有する圧粉体30が得られるようになる。

その後、ダイ１はさらに下降を続け、相対的に下外パン
チ６は上昇する。ダイ１の下降は、可動ベース３、リテ
ーナ12を介してセンタコア10と偏心コア11とに伝達さ
れ、第10図に示すように、先ず両コア11,12が圧粉体30
から抜ける。これと同時に、ダイ１のウエッジ15がフォ
ーク13のローラ14に係合し、フォーク13は後退する。こ
のフォーク13の後退にタイミングを合わせて、今度はダ
イ１の押しロッド17が下中パンチ７のストッパ16に係合
し、下中パンチ７はダイ１と連動して下降する。この結
果、第11図に示すように下中パンチ７が圧粉体30から抜
け、相対的に上昇する下外パンチ６により該圧粉体Ｐは
型外へ払い出され、これにて一連の圧縮成形は完了す
る。

なお、上記金型と同様の構成が、「HOGANAS IRONPOUDAE
R HANDBOOK VOLUM 1 SECTIN D CHAPTER 30 P14,15」に
示されている。

（考案が解決しようとする課題）ところで、上記のような軽量孔32を有する圧粉体30を圧
縮成形しようとすると、偏心位置にある偏心コア11に対
し、第８図に矢印ｃで示すように、粉末原料35または圧
粉体30から半径内方へ向かう大きな加圧力が加わるよう
になり、偏心コア11は、その片面（下中パンチ７の軸心
側）が下中パンチ７に強く押付けられる。一方、上記従
来の金型構造によれば、成形過程（９図→第８図）およ
び脱型過程（第８図→第９図）を通じて下中パンチ７と
偏心コア11とが相対摺動し、この間、両者の摺動面に前
記押圧力が加えられることとなり、摺動面に型カジリが
発生し易いという条件があった。そして型カジリは、第
７図に示す圧粉体30の高さｈが大きい場合に著しく発生
し、かゝる型カジリが発生すると、当然のこととして型
寿命は低下し、その上、圧粉体30にもカジリや割れが発
生し易くなって生産歩留りの低下を招くようになり、そ
の根本的な解決が望まれていた。

本考案は、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、下中パンチ
と偏心コアとの相対摺動に起因する型カジリの発生を防
止し、もって型寿命の向上、生産歩留りの向上に寄与す
ることができる粉末成形用金型を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本考案は、上記目的を達成するため、プレス下ラムに支
持された可動ベースにダイを固定し、該ダイ内に、固定
の下外パンチとクッションに支持された下中パンチとを
配置し、該下中パンチの偏心部位に孔成形用のコアを摺
動自在に組込むと共に、該コアを前記可動ベースに支持
させ、前記下外パンチおよび下中パンチの上方にプレス
上ラムに支持された上パンチを配置し、前記ダイに前記
下中パンチと前記コアとを連動させて圧粉体を脱型する
ようにした粉末成形用金型において、前記コアを軸方向
へフローテイング可能に前記可動ベースに支持させると
共に、該コアを付勢手段により常時は上方へ付勢し、該
コアの途中には前記下中パンチに係合して該コアの上方
への移動を規制するストッパを設け、かつ前記ダイの内
周面の上部分に、脱型途中の圧粉体との間にわずかの隙
を形成する逃げを設けるように構成した、ことを特徴と
する。

（作用）上記のように構成した粉末成形用金型においては、偏心
コアを軸方向へフロティーングさせることにより、圧縮
成形中は、偏心コアはストッパを介して下中パンチと連
動し、両者は相対摺動することがなくなって、成形中の
型カジリは防止される。しかも偏心コアのフロティーン
グ量を適宜設定することにより、脱型中、圧粉体がダイ
の逃げに対応するダイミングで該偏心コアを圧粉体から
抜くことができ、圧粉体の応力解放により偏心コアにか
かる半径内方の加圧力が減じて、上記同様に型カジリが
防止される。

（実施例）以下、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〜第５図は、本考案にかゝる粉末成形用金型を示
したものである。なお、本実施例は、前出第６図と第７
図に示した、軽量孔32を有する圧粉体30の成形に用いる
もので、その基本構造は前出第８図〜第11図に示したも
のと同一であるので、こゝでは同一部分に同一符号を付
し、その説明は省略することとする。本実施例において
は、偏心コア11を保持する可動ベース３上のリテーナ12
を縦穴21を有する構成とし、この縦穴21内に偏心コア11
のロッド部22の下端フランジ部23を納めている。また偏
心コア11のロッド部22が挿通する、下中パンチ７内の孔
24を比較的大径に形成し、この孔24の途中に半径内方へ
膨出するガイド部25を設け、このガイド部25により区画
された前記孔24の上部分に圧縮ばね26を内装している。
すなわち偏心コア11は、前記リテーナ12内の縦穴21の高
さH₄の範囲内で軸方向へフロティーング可能となり、し
かも圧縮ばね26により常時は上方へ付勢されるものとな
っている。

また偏心コア11は、そのロッド部22の途中に半径外方へ
突出するストッパ27を設けている。前記ストッパ27は、
偏心コア11がフロティーング状態にある時（第１図）は
前記ガイド部25に係合し、下中パンチ７に対する偏心コ
ア11の上方への移動を規制する。換言すれば、偏心コア
11は、そのフロティーング時に下中パンチ７の動きに追
従し、この時、該偏心コア11の上端は、下中パンチ７の
上端からH₁だけ突出するようになる。

下中パンチ７は、圧縮成形末期（第１図）にはその下端
をフォーク13上に着座させるが、この時、偏心コア11
は、その上端をダイ１の上端からH₂だけ下方位置に位置
決めしかつその下端フランジ23を前記長穴21の天井から
H₃だけ下方位置に位置決めする。下中パンチ７はまた、
粉末原料35を受け入れる成形前（第２図）においてクッ
ション９の作動により上昇端に位置決めされるが、この
時、偏心コア11は、その上端を、同じく上昇端にあるダ
イ１の上端と面一とする位置に位置決めし、かつその下
端フランジ23をリテーナ12の長穴21の天井に当接させ
る。なお、H₂はH₃と等しい値となる。

一方、ダイ１の内周面の上部分には、脱型途中の圧粉体
30（第３図、第４図）との間にわずかの隙ｌを形成する
逃げ28が設けられている。

この逃げ28は、圧粉体30の上端が位置する部位から上部
分にH₀の高さにわたって設けられているが、このH₀は、
上記偏心コア11の下中パンチ７からの突出代H₁と同じか
それより大きな値に設定されている。

以下、上記のように構成した本考案にかゝる粉末成形用
金型の作用を説明する。

先ず、圧縮成形に先立って、第２図に示すように、可動
ベース３（プレス下ラム）およびクッション９の作動に
よりダイ１、下中パンチ７およびセンタコア10のそれぞ
れを上昇端に位置決めする。この時、偏心コア11は、圧
縮ばね26により上方へ付勢されて、そのストッパ27を下
中パンチ７のガイド部25に係合させており、下中パンチ
７の動きに追従して、同じく上昇端に位置決めされる。
この状態のもと、型内に粉末原料35が投入され、続いて
上パンチ18が下降し、粉末原料35は圧縮される。しかし
てこの圧縮の間、ダイ１および下中パンチ７も下降する
が、ストッパ27がガイド部25に係合しているので、下中
パンチ７と一緒に偏心コア11も下がり、したがって両者
の相対位置は変化せず、型カジリが発生することはな
い。

圧縮成形末期において、第１図に示すように、下中パン
チ７はフォーク13に着座し、この状態で大きな加圧力が
加えられて圧縮成形は完了する。その後、ダイ１はさら
に下降を続け、先ずダイ１に連動するセンタコア10が圧
粉体30から抜ける。一方、ダイ１の下降により偏心コア
11が相対的に上昇し、遂には偏心コア11の下端フランジ
が、第３図に示すように、リテーナ12の縦穴21の天井に
当接し、この結果、偏心コア11は、圧縮ばね26を縮ませ
てダイ１の動きに追従して下降し、圧粉体30から抜ける
ようになる。この時、第４図に示すように、圧粉体30は
ダイ１の逃げ28に対応する部位まで上昇しており、した
がって圧粉体30から応力が解放され、偏心コア11にかか
る半径内方への加圧力が減じて、偏心コア11と下中パン
チ７との摺動は円滑となり、両者の間にカジリが発生す
ることはない。

一方、上記偏心コア11の圧粉体30から抜けにタイムング
を合せて、ダイ１のウエッジ15がフォーク13のローラ14
に係合してフォーク13が後退し、これと共にダイ１の押
しロッド17が下中パンチ７のストッパ16に係合し、第５
図に示すように、下中パンチ７はダイ１の動きに追従し
て下降する。この結果、下中パンチ７は圧粉体30から抜
け、一方圧粉体Ｐは型外へ払い出され、これにて一連の
圧縮成形は完了する。

（考案の効果）以上、詳細に説明したように、本考案にかゝる粉末成形
用金型によれば、下中パンチと偏心コアとの間に生じ易
い型カジリを確実に防止することができ、型寿命の延長
に大きく寄与することはもちろん、型カジリに起因する
圧粉体の損傷を未然に防止できる効果がある。また圧粉
体の応力解放により偏心コアの抜出し荷重を可及的に低
減することが可能となり、型破損を未然に防止し得て信
頼性が著しく向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかゝる粉末成形用金型の構造を示す断
面図、第２図〜第５図は本金型の使用態様を示す断面
図、第６図と第７図は、本発明の対象とする圧粉体の一
例を示す平面図と断面図、第８図は従来の粉末成形用金
型の構造を示す断面図、第９図〜第11図は従来の金型の
使用態様を示す断面図である。１……ダイ、３……可動ベース４……プレス下ラム、６……下外パンチ７７……下中パンチ、９……クッション 10……センタコア、11……偏心コア 12……リテーナ、18……上パンチ 22……ロッド部、25……ガイド部 26……圧縮ばね、27……ストッパ 28……逃げ、30……圧粉体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プレス下ラムに支持された可動ベースにダ
イを固定し、該ダイ内に、固定の下外パンチとクッショ
ンに支持された下中パンチとを配置し、該下中パンチの
偏心部位に孔成形用のコアを摺動自在に組込むと共に、
該コアを前記可動ベースに支持させ、前記下外パンチお
よび下中パンチの上方にプレス上ラムに支持された上パ
ンチを配置し、前記ダイに前記下中パンチと前記コアと
を連動させて圧粉体を脱型するようにした粉末成形用金
型において、前記コアを軸方向へフローテイング可能に
前記可動ベースに支持させると共に、該コアを付勢手段
により常時は上方へ付勢し、該コアの途中には前記下中
パンチに係合して該コアの上方への移動を規制するスト
ッパを設け、かつ前記ダイの内周面の上部分に、脱型途
中の圧粉体との間にわずかの隙を形成する逃げを設けた
ことを特徴とする粉末成形用金型。