JPH09122992A - Dry process isostatic pressure molding device and dry process isostatic pressure molding method - Google Patents

Dry process isostatic pressure molding device and dry process isostatic pressure molding method

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JPH09122992A
JPH09122992A JP28360895A JP28360895A JPH09122992A JP H09122992 A JPH09122992 A JP H09122992A JP 28360895 A JP28360895 A JP 28360895A JP 28360895 A JP28360895 A JP 28360895A JP H09122992 A JPH09122992 A JP H09122992A
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molding
powder
top punch
pressure
port
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Hiromi Shimada
博己 嶋田
Taku Oshima
卓 大島
Takayuki Suganuma
孝之 菅沼
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to prevent the intrusion of impurities at the time of powder feeding by moving a top punch upward, communicating the molding space between a feed port and a vent port in the state of closing a hole part and moving this top punch downward to shut off the communication. SOLUTION: The CIP molding device has the powder feed port 15 for supplying the powder for molding to a molding space 8 and the vent port 16 for removing air and has apertures 25, 26 in the hole part of the top punch 11 of a pressure vessel 2. The powder feed port 15 and the vent port 16 and the molding space 8 communicate by moving the top punch 11 upward without removing this punch and, therefore, the packing of the powder for molding is made possible and the intrusion of the impurities is prevented. The communication is shut off and the pressurization is made possible if the top punch 1 is moved downward. The outer peripheral surface of the top punch 11 is provided with a sealing 19 and a magnet 20 over the entire periphery thereof, by which the impurities and magnetic materials passing the spacing between the top punch 11 and the pressure vessel 2 are effectively removed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、例えばセラミッ
ク粉末、金属粉末等を成形するための乾式静水圧加圧成
形装置及び乾式静水圧加圧成形方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dry hydrostatic pressure molding apparatus and a dry hydrostatic pressure molding method for molding, for example, ceramic powder, metal powder, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】 一般に、乾式の静水圧加圧成形(以下
CIP成形という。)は、粉末充填、加圧、減圧、成形
体取出しの各工程から成り、セラミック粉末、金属粉末
等の成形に好適に用いられる。
2. Description of the Related Art Generally, dry isostatic pressing (hereinafter referred to as CIP molding) comprises powder filling, pressurization, depressurization, and molding removal, and is suitable for molding ceramic powder, metal powder, and the like. Used for.

【0003】 CIP成形による成形工程を、有底円筒
体の成形を例に、図7〜図10を用いて説明する。ま
ず、図7に示すように、セラミック粉末、金属粉末等の
成形用粉末Aが、給粉ノズル1を介して圧力容器2内の
成形空間8に挿入・充填される。ここで、圧力容器2
は、内部に、円柱状のマンドレル3と円筒状の成形用ゴ
ム型4、及びマンドレル3を下方から支持するボトムパ
ンチ9とから形成される成形空間8を有し、成形用ゴム
型4の周方向の外周側には、成形用ゴム型4を包囲する
圧媒シールゴム5が備えられている。圧力容器2には圧
媒出入口6が設けられている。なお、7はシールゴムホ
ルダーである。
The molding process by CIP molding will be described with reference to FIGS. 7 to 10 by taking as an example the molding of a bottomed cylindrical body. First, as shown in FIG. 7, molding powder A such as ceramic powder or metal powder is inserted and filled into the molding space 8 in the pressure container 2 via the powder supply nozzle 1. Here, the pressure vessel 2
Has a molding space 8 formed therein from a cylindrical mandrel 3, a cylindrical molding rubber die 4, and a bottom punch 9 that supports the mandrel 3 from below. A pressure medium seal rubber 5 that surrounds the molding rubber die 4 is provided on the outer peripheral side in the direction. A pressure medium inlet / outlet 6 is provided in the pressure vessel 2. Reference numeral 7 denotes a seal rubber holder.

【0004】 圧力容器2内の成形空間8に挿入・充填
された成形用粉末Aは、圧力容器2の上部に、トップゴ
ム栓10を備えたトップパンチ11を挿入した後、図8
に示すように、高圧ポンプ(図示せず。)から増圧機
(図示せず。)を経て圧媒出入口6から流入する圧力媒
体により加圧することにより、圧媒シールゴム5及び成
形用ゴム型4を介して圧縮成形される。圧縮成形が終了
した後、図9に示すように、圧力媒体を圧媒出入口6よ
り流出させて、成形用ゴム型4を復元させ、次いで、図
10に示すように、トップパンチ11を上昇させるとと
もにボトムパンチ9を下降させることにより、有底円筒
成形体12を圧力容器2から取り出す。
The molding powder A inserted and filled in the molding space 8 in the pressure container 2 is obtained by inserting the top punch 11 having the top rubber stopper 10 into the upper part of the pressure container 2 and then, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the pressure medium seal rubber 5 and the molding rubber mold 4 are pressurized by the pressure medium flowing from the pressure medium inlet / outlet 6 from the high pressure pump (not shown) via the pressure booster (not shown). Via compression molding. After the compression molding is finished, as shown in FIG. 9, the pressure medium is caused to flow out from the pressure medium inlet / outlet 6 to restore the molding rubber die 4, and then the top punch 11 is raised as shown in FIG. At the same time, the bottom punch 9 is lowered to take out the bottomed cylindrical molded body 12 from the pressure container 2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
のCIP成形においては、成形用粉末を充填する際に、
トップパンチを外した上で給粉ノズルを成形用ゴム型内
に導入していたため、成形空間の上部が開放状態とな
り、給粉ノズルの移動、トップパンチの装着等の際に成
形空間内の成形用粉末に不純物が混入するという問題が
あった。このような不純物は1個混入しただけでも、異
常粒成長、気孔の生成の原因となり、成形体の構造強度
を著しく低下させることになる。
However, in the conventional CIP molding, when filling the molding powder,
Since the powder feeding nozzle was introduced into the molding rubber mold after removing the top punch, the upper part of the molding space was opened, and when the powder feeding nozzle was moved or the top punch was mounted, molding in the molding space was performed. There is a problem that impurities are mixed in the powder for use. Even if only one such impurity is mixed, it causes abnormal grain growth and generation of pores, and significantly reduces the structural strength of the compact.

【0006】 又、従来のCIP成形においては、給粉
ノズルから供給された成形用粉末は、成形空間内を自然
落下することにより、成形用空間内の空気を置換しなが
ら充填されていたため、充填に長い時間がかかるという
問題があった。一方、充填時間の短縮を図るために一度
に大量の充填を行おうとすると、充填密度が不均一とな
って粉末間の架橋現象を引き起こし、成形体に内在欠陥
が生じるという問題があった。
Further, in the conventional CIP molding, the molding powder supplied from the powder feeding nozzle was naturally dropped in the molding space to fill the air while displacing the air in the molding space. There was a problem that it took a long time. On the other hand, if a large amount of filling is attempted at one time in order to shorten the filling time, there is a problem that the filling density becomes non-uniform and a cross-linking phenomenon between powders is caused, causing internal defects in the molded body.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】 本発明は、このような
状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、不純物を混入させること無く成形用粉末を充填で
きる乾式静水圧加圧成形装置及び乾式静水圧加圧成形方
法を提供することにある。又、迅速に、成形用粉末を充
填できる乾式静水圧加圧成形装置及び乾式静水圧加圧成
形方法を提供することにある。
Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a dry hydrostatic pressure press capable of filling a molding powder without mixing impurities. It is to provide a molding apparatus and a dry hydrostatic pressure molding method. Another object of the present invention is to provide a dry hydrostatic pressure molding apparatus and a dry hydrostatic pressure molding method capable of rapidly filling a molding powder.

【0008】 即ち、本発明によれば、成形用ゴム型
と、それを収容する圧力容器と、圧力容器の上部に設け
た孔部内に嵌合的に装着されたトップパンチとを備え、
成形用ゴム型内の成形空間に成形用粉末を充填した後、
成形用ゴム型の外周側から圧力媒体により静水圧加圧を
施すことにより成形を行う乾式静水圧加圧成形装置であ
って、さらに、成形用粉末を成形空間内に供給する給粉
口、及び供給された成形用粉末により置換された空気を
除去するための通気口を備え、上記給粉口及び通気口
は、当該圧力容器の当該孔部内壁に開口部を有するとと
もに、当該開口部より斜め上方に当該圧力容器を貫通
し、トップパンチを上方に移動させることにより、当該
孔部が当該トップパンチによって閉塞された状態で、上
記給粉口及び通気口と上記成形空間とが連通し、トップ
パンチを下方に移動させることにより、トップパンチに
て、上記給粉口及び通気口と上記成形空間との連通が遮
断される乾式静水圧加圧成形装置が提供される。
That is, according to the present invention, it is provided with a molding rubber die, a pressure container for accommodating the same, and a top punch fitted and fitted in a hole provided in an upper portion of the pressure container,
After filling the molding powder in the molding space in the molding rubber mold,
A dry hydrostatic pressure molding apparatus for molding by applying hydrostatic pressure from a peripheral side of a molding rubber die with a pressure medium, further comprising a powder feed port for supplying molding powder into a molding space, and A ventilation port for removing the air displaced by the supplied molding powder is provided, and the powder feeding port and the ventilation port have an opening portion on the inner wall of the hole portion of the pressure container and are oblique from the opening portion. By penetrating the pressure container upward and moving the top punch upward, the powder feeding port and the ventilation port communicate with the molding space in a state where the hole portion is closed by the top punch, By moving the punch downward, a dry hydrostatic pressure molding apparatus is provided in which the communication between the powder feeding port and the ventilation port and the molding space is blocked by the top punch.

【0009】 又、本発明によれば、成形用ゴム型と、
それを収容する圧力容器と、圧力容器の上部に設けた孔
部内に嵌合的に装着されたトップパンチとを備え、成形
用ゴム型内の成形空間内に成形用粉末を充填した後、成
形用ゴム型の外周側から圧力媒体により静水圧加圧を施
すことにより成形を行う乾式静水圧加圧成形装置であっ
て、上記成形空間内の空気を、成形用粉末の充填の際に
吸引排除する吸引手段を有する乾式静水圧加圧成形装置
が提供される。
Further, according to the present invention, a rubber mold for molding,
A pressure container for accommodating it and a top punch fittedly fitted in a hole provided in the upper part of the pressure container are provided, and after molding powder is filled in a molding space in a molding rubber mold, molding is performed. A dry hydrostatic pressure molding device for molding by applying hydrostatic pressure from the outer peripheral side of a rubber mold for use in molding, wherein air in the molding space is removed by suction when filling powder for molding. There is provided a dry hydrostatic pressure molding apparatus having suction means for performing the above.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】 本発明のCIP成形装置は、成
形用粉末を成形空間内に供給する給粉口、及び供給され
た成形用粉末により置換された空気を除去するための通
気口を備える。これら給粉口及び通気口は、圧力容器に
トップパンチを嵌合的に装着すべく設けた孔部の内壁に
開口部を有し、その開口部より斜め上方に圧力容器を貫
通して成る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The CIP molding apparatus of the present invention is provided with a powder supply port for supplying the molding powder into the molding space, and a ventilation port for removing the air displaced by the supplied molding powder. . Each of the powder feeding port and the ventilation port has an opening in the inner wall of a hole provided for fittingly fitting the top punch to the pressure container, and penetrates the pressure container obliquely above the opening.

【0011】 従って、トップパンチを上方に移動する
ことにより給粉口及び通気口と成形空間とが連通するた
め、トップパンチを取り外さなくても成形用粉末の充填
ができ、従って、成形空間内に、給粉ノズルの移動等に
起因する不純物が混入するのを防ぐことができる。又、
トップパンチを下方に移動することにより、トップパン
チ自体により、上記給粉口及び通気口と成形空間との連
通が遮断され加圧が可能な状態となる。
Therefore, by moving the top punch upward, the powder feeding port and the vent hole communicate with the molding space, so that the molding powder can be filled without removing the top punch. It is possible to prevent impurities from being mixed due to movement of the powder feeding nozzle and the like. or,
By moving the top punch downward, the top punch itself blocks the communication between the powder supply port and the vent hole and the molding space, and the pressurization is enabled.

【0012】 又、上記のCIP成形装置において、ト
ップパンチの外周面にシール部材を設ければ、圧力容器
に設けた孔部の内周面とトップパンチの外周面との隙間
を閉塞することができ、トップパンチと圧力容器の隙間
を通る不純物やトップパンチの上下等により発生する不
純物が成形空間内に侵入するのを防ぐことができる。シ
ール部材は、給粉口及び通気口と成形空間とを連通させ
た状態において、これらの開口部より上方に位置するよ
うに設けることが必要である。又、シール部材は、全周
に渡って設けることが好ましい。なお、シール部材とし
ては、硬質樹脂製のシールリングが好適に用いられる。
In the above CIP molding apparatus, if a seal member is provided on the outer peripheral surface of the top punch, the gap between the inner peripheral surface of the hole provided in the pressure container and the outer peripheral surface of the top punch can be closed. Therefore, it is possible to prevent impurities that pass through the gap between the top punch and the pressure vessel and impurities that are generated by the top and bottom of the top punch from entering the molding space. It is necessary that the seal member is provided so as to be located above these openings when the powder supply port and the ventilation port are in communication with the molding space. Further, it is preferable that the seal member is provided over the entire circumference. As the seal member, a hard resin seal ring is preferably used.

【0013】 又、上記のCIP成形装置において、上
記シール部材の上方近傍にマグネットを設ければ、トッ
プパンチと圧力容器の隙間から侵入したり、トップパン
チの作動によって発生する着磁性の物質を効果的に除去
でき鉄系コンタミ欠陥の発生を防ぐことができる。マグ
ネットも全周に渡って設けることが好ましい。
Further, in the above CIP molding apparatus, if a magnet is provided in the vicinity of the upper side of the seal member, a magnetized substance that enters through the gap between the top punch and the pressure vessel or that is generated by the operation of the top punch is effective. It is possible to remove iron-based contamination defects. It is preferable that the magnet is also provided over the entire circumference.

【0014】 図1に上記のCIP成形装置の一例を示
す。図1のCIP成形装置14において、圧力容器2の
内部には、円筒状の成形用ゴム型4が配設され、成形用
ゴム型4の上部及び下部には、それぞれトップパンチ1
1及びボトムパンチ9が配設されている。成形空間8
は、成形用ゴム型4の内周面、トップパンチ11の下
面、及びボトムパンチ9の上面により形成される。成形
用ゴム型4の外周面には、成形用ゴム型4を包囲するよ
うに圧媒シールゴム5が配設されている。
FIG. 1 shows an example of the above CIP molding apparatus. In the CIP molding apparatus 14 of FIG. 1, a cylindrical molding rubber die 4 is disposed inside the pressure vessel 2, and the top punch 1 is provided on the upper and lower portions of the molding rubber die 4, respectively.
1 and a bottom punch 9 are provided. Molding space 8
Is formed by the inner peripheral surface of the molding rubber die 4, the lower surface of the top punch 11, and the upper surface of the bottom punch 9. A pressure medium sealing rubber 5 is arranged on the outer peripheral surface of the molding rubber die 4 so as to surround the molding rubber die 4.

【0015】 圧力容器2は本体2aと蓋部2bから成
り、トップパンチ11は、蓋部2bに設けた孔部13内
に嵌合的に取り付けられている。蓋部2bは給粉口15
及び通気口16を有し、これらは、蓋部2bの上端面及
び孔部内壁に開口部17、18、25、26を有する。
又、トップパンチ11の外周面には、図2に示すよう
に、シールリング19及びマグネット20が全周に渡っ
て設けられている。
The pressure vessel 2 is composed of a main body 2a and a lid portion 2b, and the top punch 11 is fitted and attached in a hole 13 provided in the lid portion 2b. The lid 2b has a powder feeding port 15
And a vent 16 which have openings 17, 18, 25, 26 on the upper end surface of the lid 2b and the inner wall of the hole.
As shown in FIG. 2, a seal ring 19 and a magnet 20 are provided on the outer peripheral surface of the top punch 11 over the entire circumference.

【0016】 又、成形用粉末の充填速度を上げるため
には、成形空間内の空気を吸引排除する吸引手段を設け
ることも効果的である。成形用粉末充填の際に、成形空
間内の空気を吸引除去することで、成形空間内が陰圧に
なるとともに、成形用粉末の落下の際の空気抵抗が弱ま
るため、充填速度を上げることができる。吸引手段とし
ては、例えば、真空ポンプ等が用いられ、図3に示すよ
うに、トップパンチ11を外した上で、圧力容器2に設
けた孔部13内に吸引手段23に接続した吸引管21及
び給粉ノズル1を挿入し、吸引と給粉を同時に行う。こ
の際、吸引管21が成形用粉末を吸引しないように、吸
引管21の先端が孔部13の開口部近傍に位置するよう
に配置するとともに、給粉ノズル1の先端はある程度深
く挿入することが好ましい。なお、充填に際して、成形
空間8への不純物の混入を防ぐ観点より、孔部13の開
口部は給粉蓋22で覆うことが好ましい。
Further, in order to increase the filling speed of the molding powder, it is also effective to provide suction means for sucking and eliminating air in the molding space. By sucking and removing the air in the molding space when filling the molding powder, negative pressure is created in the molding space and the air resistance when the molding powder falls is reduced, so the filling speed can be increased. it can. As the suction means, for example, a vacuum pump or the like is used, and as shown in FIG. 3, after removing the top punch 11, the suction pipe 21 connected to the suction means 23 in the hole portion 13 provided in the pressure vessel 2. And, the powder feeding nozzle 1 is inserted to perform suction and powder feeding at the same time. At this time, the tip of the suction tube 21 should be arranged near the opening of the hole 13 so that the suction tube 21 does not suck the molding powder, and the tip of the powder feeding nozzle 1 should be inserted to some extent deep. Is preferred. In addition, at the time of filling, from the viewpoint of preventing impurities from mixing into the molding space 8, it is preferable that the opening of the hole 13 is covered with the powder feeding lid 22.

【0017】 前述の給粉口及び通気口を設けたCIP
成形装置においても、図4に示すように、吸引手段23
を設け、成形用粉末充填の際に、通気口16から成形空
間8内の空気を吸引除去する構成とすれば、充填速度を
上げることができ好ましい。吸引手段23としては、例
えば、真空ポンプ等が用いられる。
CIP provided with the above-mentioned powder feeding port and ventilation port
Also in the molding apparatus, as shown in FIG.
Is provided, and the air in the molding space 8 is sucked and removed from the ventilation hole 16 at the time of filling the molding powder, the filling speed can be increased, which is preferable. As the suction means 23, for example, a vacuum pump or the like is used.

【0018】 この場合において、トップパンチに前記
のシール部材を設ければ、成形空間内が気密になるため
吸引効果が高まり、充填速度をより上げることができ
る。
In this case, if the top punch is provided with the sealing member, the inside of the molding space becomes airtight, so that the suction effect is enhanced and the filling speed can be further increased.

【0019】 又、給粉口15及び通気口16の開口部
17、18間の角距離は、圧力容器2の孔部13の内周
の中心点に対して120〜240°、より望ましくは1
60〜200°であることが好ましい。開口部17、1
8をこのように配置することにより、成形用粉末の充填
の際に、トップパンチ11の下端部を、給粉口15と通
気口16の開口部17、18間の空間を遮断するように
配置することができるため、給粉口15から導入された
成形用粉末が通気口16より吸引されるという事態を回
避することができる。
The angular distance between the openings 17 and 18 of the powder supply port 15 and the ventilation port 16 is 120 to 240 ° with respect to the center point of the inner circumference of the hole 13 of the pressure vessel 2, and more preferably 1
It is preferably 60 to 200 °. Openings 17, 1
By arranging 8 as described above, the lower end of the top punch 11 is arranged so as to block the space between the openings 17 and 18 of the powder feeding port 15 and the ventilation port 16 when the molding powder is filled. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the molding powder introduced from the powder supply port 15 is sucked from the ventilation port 16.

【0020】[0020]

【実施例】 以下、本発明を図示の実施例を用いてさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限られ
るものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0021】 上記のCIP成形装置を用いて、外径4
7.0mm、内径42.7mm、高さ435mmの有底
円筒成形体を作製した。この成形体は、ナトリウム−硫
黄電池用のβ−アルミナ管として用いられるものであ
る。
Using the above CIP molding device, an outer diameter of 4
A bottomed cylindrical molded body having a size of 7.0 mm, an inner diameter of 42.7 mm and a height of 435 mm was produced. This molded body is used as a β-alumina tube for a sodium-sulfur battery.

【0022】 図5に成形に用いたCIP成形装置の構
成を示す。CIP成形装置14において、圧力容器2の
内部には、円筒状の成形用ゴム型4及び円柱状のマンド
レル3が配設され、成形用ゴム型4の上部及び下部に
は、それぞれトップパンチ11及びボトムパンチ9が配
設されている。成形空間8は、成形用ゴム型4の内周
面、マンドレル3の周面、トップパンチ11に設けたト
ップゴム栓10の下端面、及びボトムパンチ9の上面に
より形成される。成形用ゴム型4の外周面には、成形用
ゴム型4を包囲するように圧媒シールゴム5が配設され
ている。
FIG. 5 shows the configuration of the CIP molding apparatus used for molding. In the CIP molding device 14, a cylindrical molding rubber die 4 and a cylindrical mandrel 3 are arranged inside the pressure vessel 2, and the top punch 11 and the top punch 11 are respectively provided above and below the molding rubber die 4. A bottom punch 9 is provided. The molding space 8 is formed by the inner peripheral surface of the molding rubber die 4, the peripheral surface of the mandrel 3, the lower end surface of the top rubber plug 10 provided on the top punch 11, and the upper surface of the bottom punch 9. A pressure medium sealing rubber 5 is arranged on the outer peripheral surface of the molding rubber die 4 so as to surround the molding rubber die 4.

【0023】 圧力容器2は本体2aと蓋部2bとから
成り、トップパンチ11は、蓋部2bに設けた孔部13
内に嵌合的に取り付けられている。蓋部2bは給粉口1
5及び通気口16を有し、これらは、蓋部2bの上端面
24及び孔部13内壁に開口部17、18、25、26
を有する。給粉口15及び通気口16の開口部のうち、
孔部13内壁に位置するもの17、18は、孔部13の
内周上の互いに対向する位置に設けられている。又、ト
ップパンチ11の外周面には、円周方向にシールリング
19及びマグネット20が設けられている。通気口16
は、三方弁27を介して真空ポンプ28に接続されてい
る。
The pressure vessel 2 comprises a main body 2 a and a lid portion 2 b, and the top punch 11 has a hole portion 13 provided in the lid portion 2 b.
It is fittedly fitted inside. The lid 2b is the powder feeding port 1
5 and a vent 16 which are provided in the upper end surface 24 of the lid 2b and the inner wall of the hole 13 with openings 17, 18, 25, 26.
Having. Of the openings of the powder supply port 15 and the ventilation port 16,
The objects 17 and 18 located on the inner wall of the hole 13 are provided at positions on the inner circumference of the hole 13 that face each other. A seal ring 19 and a magnet 20 are provided on the outer peripheral surface of the top punch 11 in the circumferential direction. Vent 16
Is connected to a vacuum pump 28 via a three-way valve 27.

【0024】 成形は以下のように行った。まず、成形
空間8への成形用粉末の充填を行った。図6に示すよう
に、シールリング19が給粉口15及び通気口16より
上方に位置するようにトップパンチ11をずらし、真空
ポンプ28により成形用ゴム型4内の空気を吸引しなが
ら、マンドレル3を装着したボトムパンチ9を圧力容器
2の下部に取り付けた。空気吸引を継続しつつ、粉末計
量供給装置29で予め計量した420gの粉末Aを給粉
口15を介して成形空間8に充填した。粉末充填終了
後、三方弁27を大気開放にし、続いてトップパンチ1
1を下方にずらして給粉口15及び通気口16を閉じ
た。
Molding was performed as follows. First, the molding powder was filled into the molding space 8. As shown in FIG. 6, the top punch 11 is displaced so that the seal ring 19 is located above the powder feeding port 15 and the ventilation port 16, and the air in the molding rubber die 4 is sucked by the vacuum pump 28 while the mandrel is being sucked. The bottom punch 9 equipped with No. 3 was attached to the lower part of the pressure vessel 2. While continuing the air suction, 420 g of the powder A previously measured by the powder metering and feeding device 29 was filled into the molding space 8 through the powder feeding port 15. After the powder filling is completed, the three-way valve 27 is opened to the atmosphere, and then the top punch 1
1 was shifted downward and the powder feeding port 15 and the ventilation port 16 were closed.

【0025】 次に加圧を行った。圧力容器2をプレス
フレーム(図示せず。)内に収納した後、圧媒出口30
を閉じた状態で、高圧ポンプ(図示せず。)及び増圧機
(図示せず。)を用いて圧媒入口31より圧力媒体を注
入した。常圧から2000kgf/cm2まで昇圧し、
2000kgf/cm2で3秒間保持した。なお、プレ
スフレームは、トップパンチ11及びボトムパンチ9
が、成形圧により圧力容器2から突出するのを防ぐため
に用いられる。
Next, pressure was applied. After the pressure vessel 2 is housed in a press frame (not shown), the pressure medium outlet 30
In the closed state, the pressure medium was injected from the pressure medium inlet 31 using a high pressure pump (not shown) and a pressure booster (not shown). Increase the pressure from normal pressure to 2000 kgf / cm 2 ,
It was held at 2000 kgf / cm 2 for 3 seconds. The press frame includes the top punch 11 and the bottom punch 9
Are used to prevent the protrusion from the pressure vessel 2 due to the molding pressure.

【0026】 次に減圧を行った。圧媒入口31を高圧
弁(図示せず。)で閉じるとともに圧媒出口30を開放
し、圧媒を自然流出させることにより、成形用ゴム型4
を復元した。
Next, the pressure was reduced. The pressure medium inlet 31 is closed by a high-pressure valve (not shown), the pressure medium outlet 30 is opened, and the pressure medium is allowed to flow out naturally.
Restored.

【0027】 最後に、成形体の取り出しを行った。加
圧レベルが0kgf/cm2になった後、圧力容器2を
プレスフレームより取り出し、トップパンチ11を粉末
充填時の位置に移動させるとともに、ボトムパンチ9を
下方に移動させることにより成形体を取り出した。
Finally, the molded body was taken out. After the pressure level reaches 0 kgf / cm 2 , the pressure container 2 is taken out of the press frame, the top punch 11 is moved to the position for powder filling, and the bottom punch 9 is moved downward to take out the compact. It was

【0028】 従来のCIP成形装置では、鉄系の不純
物の混入に起因する鉄系コンタミ欠陥が約3.1%の頻
度で発生したが、上記のCIP成形装置を用いて成形を
行うことにより、発生頻度が0.5%に減少した。又、
従来のCIP成形装置では、粉末の充填に約25秒を要
したが、上記のCIP成形装置を用いた場合は約10秒
で充填が完了し、約15秒短縮できた。
In the conventional CIP molding apparatus, iron-based contamination defects due to the mixing of iron-based impurities occurred at a frequency of about 3.1%, but by performing molding using the CIP molding apparatus described above, The frequency of occurrence was reduced to 0.5%. or,
In the conventional CIP molding apparatus, it took about 25 seconds to fill the powder, but when the above CIP molding apparatus was used, the filling was completed in about 10 seconds and the time could be shortened by about 15 seconds.

【0029】[0029]

【発明の効果】 本発明において、CIP成形装置は、
圧力容器を貫通して成る給粉口及び通気口を有し、これ
らはトップパンチを嵌合的に装着すべく圧力容器に設け
た孔部の内壁に開口部を有するため、トップパンチを取
り外さなくても成形用粉末の充填ができ、従って、成形
空間内に、給粉ノズルの移動等に起因する不純物が混入
するのを防ぐことができる。又、トップパンチに、上記
孔部の内周面とトップパンチの外周面との隙間を閉塞す
るシール部材を設ければ、トップパンチの上下等により
発生する不純物が混入するのを防ぐことができる。さら
に、上記シール部材の上方近傍にマグネットを設けるこ
とにより、トップパンチの作動によって発生する着磁性
の物質を効果的に除去でき、鉄系コンタミ欠陥の発生を
防ぐことができる。又、本発明において、CIP成形装
置は、成形空間内の空気を、成形用粉末の充填の際に吸
引排除する吸引手段を有するため、成形用粉末の充填を
迅速に行うことができる。
According to the present invention, the CIP molding device is
It has a powder feed port and a vent hole penetrating through the pressure vessel, and these have an opening on the inner wall of the hole provided in the pressure vessel for fittingly fitting the top punch, so the top punch must be removed. However, the molding powder can be filled, and therefore, it is possible to prevent impurities from being mixed into the molding space due to movement of the powder supply nozzle and the like. Further, by providing the top punch with a seal member that closes the gap between the inner peripheral surface of the hole and the outer peripheral surface of the top punch, it is possible to prevent impurities generated by the vertical movement of the top punch and the like from being mixed. . Further, by providing the magnet near the upper part of the seal member, the magnetized substance generated by the operation of the top punch can be effectively removed, and the occurrence of iron-based contamination defects can be prevented. Further, in the present invention, since the CIP molding apparatus has the suction means for sucking and removing the air in the molding space when the molding powder is filled, the molding powder can be filled quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 (a)本発明のCIP成形装置の一例を示す
断面説明図である。(b)(a)に示すCIP成形装置
の平面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional explanatory view showing an example of a CIP molding apparatus of the present invention. (B) It is a top view of the CIP molding device shown to (a).

【図2】 本発明のCIP成形装置に用いられるトップ
パンチの一例を一部を切り欠いて示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a top punch used in the CIP molding apparatus of the present invention with a part cut away.

【図3】 本発明のCIP成形装置の他の例を用いた粉
末充填工程を示す断面説明図である。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a powder filling step using another example of the CIP molding apparatus of the present invention.

【図4】 本発明のCIP成形装置のさらに他の例を用
いた粉末充填工程を示す断面説明図である。
FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing a powder filling process using still another example of the CIP molding apparatus of the present invention.

【図5】 (a)本発明のCIP成形装置のさらに他の
例を示す断面説明図である。(b)(a)に示すCIP
成形装置の平面図である。
FIG. 5 (a) is a sectional explanatory view showing still another example of the CIP molding apparatus of the present invention. (B) CIP shown in (a)
It is a top view of a molding device.

【図6】 図5のCIP成形装置を用いた粉末充填工程
を示す断面説明図である。
6 is a cross-sectional explanatory view showing a powder filling process using the CIP molding apparatus of FIG.

【図7】 従来のCIP成形方法の粉末充填工程を示す
断面説明図である。
FIG. 7 is an explanatory sectional view showing a powder filling step of a conventional CIP molding method.

【図8】 従来のCIP成形方法の加圧工程を示す断面
説明図である。
FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view showing a pressing step of a conventional CIP molding method.

【図9】 従来のCIP成形方法の減圧工程を示す断面
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing a depressurizing step of a conventional CIP molding method.

【図10】従来のCIP成形方法の成形体取り出し工程
を示す断面説明図である。
FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view showing a molded body removing step of a conventional CIP molding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・給粉ノズル、2・・・圧力容器、3・・・マンドレル、
4・・・成形用ゴム型、5・・・圧媒シールゴム、6・・・圧媒
出入口、7・・・シールゴムホルダー、8・・・成形空間、9
・・・ボトムパンチ、10・・・トップゴム栓、11・・・トッ
プパンチ、12・・・成形体、13・・・圧力容器蓋部の孔
部、14・・・CIP成形装置、15・・・給粉口、16・・・
通気口、17・・・給粉口の開口部、18・・・通気口の開口
部、19・・・シールリング、20・・・マグネット、21・・
・吸引管、22・・・給粉蓋、23・・・吸引手段、24・・・蓋
部の上端面、25・・・給粉口の開口部、26・・・通気
口の開口部、27・・・三方弁、28・・・真空ポンプ、
29・・・粉末計量供給装置、30・・・圧媒出口、31・・・
圧媒入口。
1 ... powder feeding nozzle, 2 ... pressure vessel, 3 ... mandrel,
4 ... molding rubber mold, 5 ... pressure medium sealing rubber, 6 ... pressure medium inlet / outlet, 7 ... seal rubber holder, 8 ... molding space, 9
... Bottom punch, 10 ... Top rubber stopper, 11 ... Top punch, 12 ... Molded body, 13 ... Hole portion of pressure vessel lid, 14 ... CIP molding device, 15. ..Filling port, 16 ...
Ventilation port, 17 ... Opening part of powder feeding port, 18 ... Opening part of ventilation port, 19 ... Seal ring, 20 ... Magnet, 21 ...
-Suction pipe, 22 ... Powder feeding lid, 23 ... Suction means, 24 ... Upper end surface of lid portion, 25 ... Opening portion of powder feeding port, 26 ... Opening portion of ventilation port, 27 ... three-way valve, 28 ... vacuum pump,
29 ... Powder metering and supplying device, 30 ... Pressure medium outlet, 31 ...
Pressure medium inlet.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成形用ゴム型と、 それを収容する圧力容器と、 当該圧力容器の上部に設けた孔部内に嵌合的に装着され
たトップパンチとを備え、 当該成形用ゴム型内の成形空間に成形用粉末を充填した
後、当該成形用ゴム型の外周側から圧力媒体により静水
圧加圧を施すことにより成形を行う乾式静水圧加圧成形
装置であって、 さらに、当該成形用粉末を当該成形空間内に供給する給
粉口、及び供給された成形用粉末により置換された空気
を除去するための通気口を備え、 当該給粉口及び当該通気口は、当該圧力容器の当該孔部
内壁に開口部を有するとともに、当該開口部より斜め上
方に当該圧力容器を貫通し、 当該トップパンチを上方に移動させることにより、当該
孔部が当該トップパンチによって閉塞された状態で、当
該給粉口及び当該通気口と当該成形空間とが連通し、 当該トップパンチを下方に移動させることにより、当該
給粉口及び当該通気口と当該成形空間との連通が遮断さ
れることを特徴とする乾式静水圧加圧成形装置。
1. A molding rubber mold, a pressure container for accommodating the molding rubber mold, and a top punch fitted in a hole provided in an upper portion of the pressure container in a fitting manner. A dry hydrostatic pressure molding apparatus that performs molding by filling isostatically with a pressure medium from the outer peripheral side of the molding rubber mold after filling the molding space with molding powder. A powder supply port for supplying the powder into the molding space and a ventilation port for removing the air displaced by the supplied molding powder are provided, and the powder supply port and the ventilation port are related to each other in the pressure vessel. While having an opening in the inner wall of the hole, penetrating the pressure vessel diagonally above the opening and moving the top punch upward, the hole is closed by the top punch. Powder feeder and this The dry hydrostatic pressure characterized in that the ventilation hole and the molding space are communicated with each other, and the top punch is moved downward to interrupt the communication between the powder feeding port and the ventilation hole and the molding space. Pressure molding equipment.
【請求項2】 当該トップパンチが、当該孔部の内周面
と当該トップパンチの外周面との隙間を閉塞するシール
部材を備え、 当該トップパンチを上方に移動させ、当該給粉口及び当
該通気口と当該成形空間とを連通させた状態において、
当該シール部材が当該開口部より上方に位置する請求項
1に記載の乾式静水圧加圧成形装置。
2. The top punch is provided with a seal member for closing a gap between an inner peripheral surface of the hole and an outer peripheral surface of the top punch, and the top punch is moved upward so as to move the powder feeding port and the powder supplying port. In the state where the vent hole and the molding space are in communication with each other,
The dry hydrostatic pressure molding apparatus according to claim 1, wherein the seal member is located above the opening.
【請求項3】 当該トップパンチが、当該シール部材の
上方近傍にマグネットを備えた請求項2に記載の乾式静
水圧加圧成形装置。
3. The dry hydrostatic pressure molding apparatus according to claim 2, wherein the top punch is provided with a magnet near the upper portion of the seal member.
【請求項4】 当該成形空間内の空気を当該通気口より
吸引排除する吸引手段を有する請求項1、2、又は3に
記載の乾式静水圧加圧成形装置。
4. The dry hydrostatic pressure molding apparatus according to claim 1, further comprising suction means for sucking and removing air in the molding space from the vent hole.
【請求項5】 当該孔部の内周の中心点に対する、当該
給粉口と当該通気口の当該開口部間の角距離が120〜
240°であり、 当該給粉口及び当該通気口と当該成形空間とが連通した
状態で、当該トップパンチの下端部が、当該給粉口と当
該通気口の当該開口部間の空間を遮断する請求項4に記
載の乾式静水圧加圧成形装置。
5. The angular distance between the powder feeding port and the opening of the ventilation port is 120 to 120 mm with respect to the center point of the inner circumference of the hole.
The angle is 240 °, and the lower end of the top punch blocks the space between the powder feeding port and the opening of the ventilation port in a state where the powder feeding port and the ventilation port communicate with the molding space. The dry hydrostatic pressure molding apparatus according to claim 4.
【請求項6】 成形用ゴム型と、 それを収容する圧力容器と、 当該圧力容器の上部に設けた孔部内に嵌合的に装着され
たトップパンチとを備え、 当該成形用ゴム型内の成形空間に成形用粉末を充填した
後、当該成形用ゴム型の外周側から圧力媒体により静水
圧加圧を施すことにより成形を行う乾式静水圧加圧成形
装置であって、 当該成形空間内の空気を吸引排除する吸引手段を有する
ことを特徴とする乾式静水圧加圧成形装置。
6. A molding rubber mold, a pressure container for accommodating the molding rubber mold, and a top punch fitted in a hole provided in an upper portion of the pressure container in a fitting manner. A dry hydrostatic pressure molding apparatus that performs molding by filling a molding space with a molding powder and then applying hydrostatic pressure from the outer peripheral side of the molding rubber mold with a pressure medium. A dry hydrostatic pressure molding apparatus having suction means for sucking and removing air.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの請求項に記載
の乾式静水圧加圧成形装置を用いて成形を行うことを特
徴とする乾式静水圧加圧成形方法。
7. A dry hydrostatic pressure molding method, wherein molding is performed using the dry hydrostatic pressure molding apparatus according to any one of claims 1 to 6.
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