JPH09168899A - 粉末成形プレス装置及び粉末成形プレス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の圧粉体を同時に得る場合に、複数の成
形された圧粉体が同一密度で圧縮プレスされた圧粉体を
得る様な粉末成形プレス装置及び粉末成形プレス方法を
提供する。 【解決手段】 複数の上パンチを加圧力一定化装置を介
して複数の圧粉体が同一密度で圧縮される様にプレスす
ると共に、複数の圧粉体の取り出し時には１個のホール
ドダウンエアシリンダで、上下パンチ間で複数の圧粉体
を挾着して取り出して、割れ、反り等の損傷を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末成形体を同時
成形するに適した粉末成形プレス装置及び粉末成形プレ
ス方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から粉末成形体をプレス成形する場
合は１個取りの場合が多いが、生産性を上げるためにプ
レス装置の定格能力の範囲内で複数個どりする場合もあ
る。この場合は、複数の上パンチを１個の上ラムに取り
付けて、複数個の粉末成形体を得るようにしている。

【０００３】又、最も一般的な粉末成形体プレス装置及
び粉末成形プレス方法では必要量の粉末がダイのキャビ
テイ内に充填されると、上ラムの降下につれて上パンチ
がダイのキャビテイ内に入り込んで圧縮を始め、粉末を
下方に押圧し、次に上パンチが一段更に降下するとダイ
は数パンチ下方に降下する。従って、この時下パンチは
固定状態にあり、上パンチとダイの相対的移動によって
キャビテイ内の粉末は上側に押圧される。その後、上パ
ンチは更にダイのキャビテイ内に入り込み粉末を押圧し
て圧縮を完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように粉末成形
プレス装置及びその成形方法では粉末を圧縮する過程で
粉末はダイのキャビテイ内で降下、上動、降下を行うた
め加圧方向が変わるたびにキャビテイ内の粉末は上下い
ずれかの方向に往復移動するためキャビテイ内の粉末の
密度がいちようにするには限界があった。

【０００５】更に、複数どりの場合、複数の上パンチの
下死点は一定のため成形体の高さは一定となるが圧粉体
の密度は一定とならない。即ち、充填粉量のバラツキ等
も原因して均一な密度の成形が出来ず、複数の上パンチ
を個々にコントロールしなければならなかった。

【０００６】本発明は叙上の問題点を解消した粉末成形
プレス装置及びその方法を提供しようとするものであ
り、その課題とするところは複数のダイのキャビテイ内
に充填される粉末にバラツキがあっても成形体の密度が
均一に出来る粉末成形プレス装置及びその方法を提供す
るにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、請求項１の発明は、複数個の粉末成形体を
複数の上パンチを介して圧縮成形するようになされた粉
末成形プレス装置に於いて、上記複数の上パンチは個々
に動作し、同時に同一圧力で上記粉末成形体を圧縮成形
させる加圧力一定化手段を具備し、上記加圧力一定化手
段で得られた上記複数の粉末成形体の密度を一定に保つ
ように成したことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２の発明は、前記複数の上パ
ンチと前記加圧力一定化手段間に閉止手段を設け、ホー
ルドダウン期間中、該閉止手段を閉止して成ることを特
徴とする。さらに請求項３の発明は、前記複数の被粉末
成形体を圧縮成形する前記複数の上パンチに対向配置さ
れた複数の下パンチと、上記複数の上パンチ及び下パン
チに対し、該複数の上パンチをホールドダウンさせる１
個のホールドダウン手段とを具備し、上記複数の被粉末
成形体の成形後にホールドダウン手段を動作させて、上
記上パンチ及び下パンチ間で該被粉末成形体を挾着し、
ダイより取り出すように成したことを特徴とする。

【０００９】またさらに、請求項４の発明は、前記上パ
ンチが降下して複数の上パンチの終了位置を任意の一定
位置で保持するように該上パンチ用の流体圧シリンダー
への流入流体をコントロールするようにして成ることを
特徴とする。またさらに、請求項５の発明は、複数個の
粉末成形体を複数の上パンチを介して圧縮成形するよう
に成された粉末成形プレス方法に於いて、上記複数の上
パンチを個々に同時に加圧力を一定化させて複数の上記
粉末成形体を同一圧力で圧縮成形させて得られる複数の
粉末成形体の密度を一定に保つように成したことを特徴
とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の粉末成形プレス装
置及び粉末成形プレス方法を図１乃至図３について詳記
する。図１はこの発明の粉末成形プレス装置の機能を示
す全体的回路図、図２は要部の詳細な説明図、図３は粉
末成形体の成形手順を示す説明図である。

【００１１】図１に於いて、１は図示しないエア源に接
続された２ポート切換弁であり、ブースター２にパイプ
を介して与えられたエアー圧はブースター２内のオイル
の油圧力に変換されて共通の油圧シリンダ内に複数配設
した上パンチに一定の加圧力を与える加圧力一定化装置
１０として機能する。

【００１２】ブースター２からの一定圧力のオイルは電
磁弁（止め弁）４を介して、該複数の上パンチを押圧す
るピストン７Ａ〜７Ｆを並列的に駆動する。即ち、複数
の上パンチ用のピストンは、１つの油圧シリンダ８を共
有し、ブースター２からの一定化された油圧力によって
ダイ中の粉体の密度にバラツキがあっても一定密度の成
形品を形成可能と成る。

【００１３】又、油圧シリンダ８上には１つのホールド
ダウンエアシリンダ６が設けられ、図示しない上ラムに
よって駆動されている。

【００１４】上述のホールドダウンエアシリンダ６及び
油圧シリンダ８の機能的構成図を図２に示す。図２でク
ランク９で駆動される図示しないよう上ラムによってホ
ールドダウンエアシリンダ６、油圧シリンダ８並びに１
つの油圧シリンダ８内に併設した複数のピストン７Ａ，
７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆで構成され、油圧シリン
ダ８内の併設した複数シリンダ内に摺動自在となされた
該ピストン７Ａ〜７Ｆには、加圧力一定化装置１０から
一定の圧力が加えられて各ピストン７Ａ〜７Ｆは同一圧
力で同時に押圧されるため、各ピストン７Ａ〜７Ｆ先端
に設けられた複数の上パンチ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，
１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆは、ダイ１２内に複数取りする
ために掻き落とした粉体を、下ラムに関連する下パンチ
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆとに
よってプレスし、複数の圧粉体１３Ａ，１３Ｂ，１３
Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆを同時に得ることが出来
る。この際上パンチ降下位置にセンサを配設し降下位置
を制御回路を介してフィードバックし上ラムをコントロ
ールすることを可とする。

【００１５】上述で詳記した本例の粉末成形プレス装置
及び粉末成形プレス方法の動作を図３の成形手順と共に
説明する。

【００１６】本例では複数の粉末成形体を同時に得るた
めにダイ１２のキャビテイ内に粉体をフィーダを介して
所定量掻き落とし、図３Ａに示すように下ラムの下パン
チ１４Ａで下側がふさがれたダイ１２のキャビテイ内に
粉体１３Ａを充填する。

【００１７】次は上ラム（図示せず）はクランク９で駆
動され、ホールドダウンエアシリンダ６と油圧シリンダ
８並びに複数の上パンチ１１Ａ〜１１Ｆは、この上ラム
の押圧力で、ダイ１２内の複数の圧粉体１３Ａ〜１３Ｆ
のプレスを図３Ｂのように開始する。

【００１８】この時、上ラムで押圧された油圧シリンダ
８内に並設された複数の上パンチ１１Ａ〜１１Ｆのピス
トン７Ａ〜７Ｆは、ブースター２によって一定の加圧力
が供給されていて圧力源が共通化されているため、複数
の上パンチ１１Ａ〜１１Ｆを介して複数の圧粉体１３Ａ
〜１３Ｆに加わる加圧力はすべて一様な圧力となる。そ
のため充填粉量にバラツキがあっても、圧粉体の密度が
一定の成形品が成形される。但し、成形品の高さにはバ
ラツキを生ずるが、上パンチの降下位置は、電気的にコ
ントロールされるため上パンチの終了位置を任意の一定
位置に保持可能となる。

【００１９】図３Ｃは、上パンチ１１Ａがダイ１２のキ
ャビテイ内に入り込んで圧縮を開始し、更に上パンチ１
１Ａが一段降下するとダイ１２も連動して数パンチ下方
に降下し、ダイ１２の降下が停止された状態で上パンチ
１１Ａは更に降下してキャビテイ内の圧粉体１３Ａを更
に圧縮して、成形を完了する。勿論、これらプレスは上
述のように複数同時に行なわれ、一定密度の成形体が同
時に複数得られる。

【００２０】次に加圧完了後の成形体を抜き出す場合
は、一般に圧粉体のスプリングバックにより割れ、反り
等が発生し易いので、従来ではホールドダウン装置を用
いて、抜き出し完了まで成形品のホールドダウンを行う
ように成しているが、複数取りの場合には個々の上パン
チ１１Ａ〜１１Ｆの上側に、個々に摺動可能なホールド
ダウン装置を複数個必要とするが、実際には限られたプ
レス装置のスペース内で多数のホールドダウン装置を設
けることは出来ない問題がある。

【００２１】そこで本例では複数の上パンチ１１Ａ〜１
１Ｆが、図３Ｃに示すように加圧終了して下死点から上
ラムが上昇しだすと、上パンチ１１Ａ〜１１Ｆが圧粉体
１３Ａ〜１３Ｆから離れ出すのでホールドダウンエアシ
リンダ６を動作させ、電磁弁４を閉じる。すると加圧力
一定化装置１０からの圧力供給が遮断されるので複数の
ホールドダウンエアシリンダ６のエア圧で圧粉体を夫々
の下パンチ１４Ａ〜１４Ｆと上パンチ１１Ａ〜１１Ｆ間
で挾持したままでダイが図３Ｄのように更に降下するの
で、圧粉体１３Ａ〜１３Ｆの抜き出し完了までホールド
ダウンして取り出すことが出来る。従って、圧粉体がス
プリングバックによる割れ、反り等を生じない成形品が
得られるだけでなく、１つのホールドダウンエアシリン
ダ６で複数の上パンチを密度が一定になるように制御可
能となる。

【００２２】このような複数の成形体の密度が一定にな
るような制御は、油圧シリンダ８の流体圧を制御すれば
よく、上述の説明のように油圧制御に限定されるもので
なく、エア制御でもよい、更に加圧力一定化装置１０も
ブースターに限定されるものでなく、例えば電気的なサ
ーボ回路等を用いて出力側の圧縮力が常に一定になるよ
うなコントロールを行うように成してもよい。

【００２３】次に、本発明のホールドダウンエアシリン
ダ及び上パンチシリンダの実際の構成を図４乃至図７で
説明する。図４乃至図６は本例のホールドダウンエアシ
リンダの正面図（図４）、底面図（図５）並びに側断面
図（図６）を示すものであり、図７は本例の上パンチシ
リンダの側断面図を示すものである。

【００２４】先ず図４乃至図６に示すホールドダウンエ
アシリンダについて簡単に説明する。ホールドダウンエ
アシリンダ６は、上部のクロススライダ１５に嵌着した
主軸１６に、上ラムによって回動されるクランク９が連
結され、クランク９の回動に応じてクロススライダ１５
が、第１のプレート１７に植立したロッド１８に沿って
上下動するように成されている。

【００２５】クロススライダ１５の下端には図４及び図
５に示すように第２のプレート１９が固定されている。
クロススライダ１５の座ぐり孔内にはライナ２０を介し
てシリンダ２１及びシリンダの内径内にはピストン２２
が立設され、第１のプレート１７に該シリンダ２１及び
ピストン２２が底部で固定されている。

【００２６】ライナ２０の下端にはギヤ２３が嵌着さ
れ、シリンダ２１の壁内にはエア挿通孔２４が形成さ
れ、ピストン２２の丈夫に形成したオリフィス２５及び
エア挿通孔２４は、シリンダ２１の上室に連通され、図
示しないエア源から上室内にエアが供給される。

【００２７】図７は油圧シリンダ８の構成を示す。図４
乃至図６で説明したホールドダウンエアシリンダ６の第
１のプレート１７の下面に、図７のように油圧シリンダ
８の油圧ブロック２７が固定されている。

【００２８】油圧ブロック２７は図７の側断面図に示さ
れているように１パンチに対し、２シリンダ構成と成さ
れている。即ち、油圧ブロック２７には１つのパンチに
対して２つのシリンダ室２８が設けられている。このシ
リンダ室２８は本例の場合は図２に示すように６個の上
パンチ１１Ａ乃至１１Ｆに対応して計１２個のシリンダ
室２８を有することになる。

【００２９】シリンダ室２８内にはピストン３１にＯリ
ング状のパッキン３２を嵌着し、上方にパッキン押え３
３を設け、シリンダ室２８内をピストン３１が摺動可能
と成されている。

【００３０】油圧ブロック２７の上部には挿通孔３４が
形成され、エア供給源のブースターに接続され油が流入
するように成されている。更に、油圧ブロック２７の下
端には下部プレート３６が固定され、アンダブロック３
５に立設した軸３８をシリンダ室２８の底面にベアリン
グやスクレーバを介している。４個の上パンチ１１Ａ乃
至１１Ｆが油圧ブロック２７の前段にブラケット等を介
して配設されている。

【００３１】本発明は叙上のように構成れているので、
ホールドダウンの為の装置が、上パンチが複数個あって
もシリンダとしての上パンチホールドエアシリンダを上
ラムに一個配設するだけで済むため、全体の構成を簡単
にすることが出来る。又、加圧力一定で成形密度を一定
に出来るために、圧粉体の密度が一定の成形品が得ら
れ、例えば磁性材料の成形等を得るに有効であり、更
に、複数個の成形品を１つのホールドダウンエアーシリ
ンダでホールドダウン出来るため、製品の嵩密度のバラ
ツキが少なく、生産性が向上可能なものとなる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の粉末成形プレス装置及び粉末成
形プレス方法によれば、圧縮成形体としては複数の圧粉
体を密度一定に保った圧縮密度一定で高さは異なる成形
体を、複数個同時に得ることが出来ると共に、１つのホ
ールドダウンエアシリンダで複数の上パンチを同時保持
し、圧粉体を取り出すことが出来るので、割れ、反りの
ない圧粉体を簡単な構成のプレス装置で容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末成形プレス装置及び粉末成形プレ
ス方法の回路構成図である。

【図２】本発明の粉末成形プレス装置及び粉末成形プレ
ス方法の要部の機能を示す説明図である。

【図３】本発明の粉末成形プレス装置及び粉末成形プレ
ス方法の成形手順を示す説明図である。

【図４】本発明の粉末成形プレス装置及び粉末成形プレ
ス方法に用いるホールドダウンエアシリンダの正面図で
ある。

【図５】同上パンチホールドダウンエアシリンダの底面
図である。

【図６】同上パンチホールドダウンエアシリンダの側断
面図である。

【図７】本発明の粉末成形プレス装置及び粉末成形プレ
ス方法に用いる油圧シリンダの側断面図である。

【符号の説明】

２ ブースター ４ 逆止弁付電磁弁 ６ ホールドダウンエアシリンダ １１Ａ〜１１Ｆ 上パンチ ８ 油圧シリンダ １０ 加圧力一定化装置 １３Ａ 圧粉体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の粉末成形体を複数の上パンチを
   介して圧縮成形するようになされた粉末成形プレス装置
   に於いて、 上記複数の上パンチは個々に動作し、同時に同一圧力で
   上記粉末成形体を圧縮成形させる加圧力一定化手段を具
   備し、 上記加圧力一定化手段で得られた上記複数の粉末成形体
   の密度を一定に保つように成したことを特徴とする粉末
   成形プレス装置。
2. 【請求項２】 前記複数の上パンチと前記加圧力一定化
   手段間に閉止手段を設け、ホールドダウン期間中、該閉
   止手段を閉止して成ることを特徴とする請求項１記載の
   粉末成形プレス装置。
3. 【請求項３】 前記複数の被粉末成形体を圧縮成形する
   前記複数の上パンチに対向配置された複数の下パンチ
   と、 上記複数の上パンチ及び下パンチに対し、該複数の上パ
   ンチをホールドダウンさせる１個のホールドダウン手段
   とを具備し、上記複数の被粉末成形体の成形後にホール
   ドダウン手段を動作させて、上記上パンチ及び下パンチ
   間で該被粉末成形体を挾着し、ダイより取り出すように
   成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の粉
   末成形プレス装置。
4. 【請求項４】 前記上パンチが降下して複数の上パンチ
   の終了位置を任意の一定位置で保持するように該上パン
   チ用の流体圧シリンダーへの流入流体をコントロールす
   るようにして成ることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３記載のいずれか１項記載の粉末成形プレス装置。
5. 【請求項５】 複数個の粉末成形体を複数の上パンチを
   介して圧縮成形するように成された粉末成形プレス方法
   に於いて、 上記複数の上パンチを個々に同時に加圧力を一定化させ
   て複数の上記粉末成形体を同一圧力で圧縮成形させて得
   られる複数の粉末成形体の密度を一定に保つように成し
   たことを特徴とする粉末成形プレス方法。