JPH10277789A

JPH10277789A - 粉末成形用の成形型

Info

Publication number: JPH10277789A
Application number: JP8388497A
Authority: JP
Inventors: ▲高▼橋　　栄; Sakae Takahashi; Minoru Umehara; 稔梅原; Yasushi Fukase; 泰志深瀬
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】長物の製品を粉末成形法を用いてプレス成形
する際に、成形体に割れが発生しにくい成形型の構造を
提供する。【解決手段】成形型は、ゴム型１、上型２、下型３、
外枠４などから構成される。外枠４は円筒形で剛性を備
え、壁面には加圧液体が通過する貫通孔７が複数箇所、
形成されている。外枠４の上端には蓋体５が固定され、
蓋体５の下側に上型２がボルト１５で取り付けられてい
る。外枠４の下端には下型３が取り付けられ、下型３の
後端部は外枠４の下端に固定されている。筒状のゴム型
１は、外枠４の内側に収容され、上型２の先端部と下型
３の先端部との間を接続し、その内周側に密閉空間を形
成する。原料粉末１１は、この密閉空間の中に封入され
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、原料粉末を冷間で
加圧流体を用いてプレス成形する際に使用される成形型
の構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】粉末冶金法の成形工程で最も多く用いら
れているのは一軸加圧成形法である。しかし、一軸加圧
成形法で長物を成形する場合、原料粉末の粒子間摩擦に
より成形体の密度が不均一になり易く、良好な製品が得
られにくい。一方、冷間静水圧成形法（ＣＩＰ）では粒
子間摩擦の問題は発生しないが、長物を成形する際、し
ばしば、成形体に割れが発生する。これは、図５に示す
様に、原料粉末１１を成形型１、２、３に収容し、これ
を加圧容器１７の中で液体１９を用いて等方的に圧力を
加えた際、周囲のゴム型１を介して作用する径方向の圧
縮力に加えて、上型２及び下型３から軸方向に圧縮力が
作用し、成形体に挫屈が発生するためと考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、長物の
製品を粉末成形法を用いてプレス成形する際に、成形体
に割れが発生しにくい成形型の構造を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の粉末成形用の成
形型は、剛性を備え、壁面に加圧流体が通過する貫通孔
が形成された筒状の外枠と、先端部が外枠の内側に位置
し、後端部が外枠の一方の端面で直接または間接的に支
持された上型と、先端部が外枠の内側に位置し、後端部
が外枠の他方の端面で直接または間接的に支持された下
型と、外枠の内側に配置され、上型の先端部と下型の先
端部との間を接続し、その内周側に原料粉末が封入され
る密閉空間が形成される筒状の柔軟な型と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００５】本発明の粉末成形用の成形型によれば、筒
状の柔軟な型の外側に剛性を備えた外枠が配置され、こ
の外枠によって上型及び下型が支持されているので、成
形型に加圧流体を用いて周囲から静水圧を加えた際に、
上型及び下型から原料粉末に作用する軸方向の圧縮力の
大半は、この外枠によって支えられ、原料粉末には軸方
向の過大な圧縮力が作用しない。このため、成形体が挫
屈することがなく、成形体の割れの発生が防止される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に基づく粉末成形用の成形
型の一例を図１に示す。成形型は、ゴム型１（柔軟な
型）、上型２、下型３、外枠４などから構成される。外
枠４は円筒形で剛性を備え、壁面には加圧液体が通過す
る貫通孔７が複数箇所、形成されている。外枠４の下端
には下型の先端部が挿入され、下型３の後端部は外枠４
の下端に係合固定されている。筒状のゴム型１は、外枠
４の内側に比較的小さな空隙部９を介して収容され、上
型２の先端部と下型３の先端部との間を接続し、その内
周側に密閉空間を形成する。原料粉末１１は、この密閉
空間の中に封入される。外枠４の上端には蓋体５が置か
れ、蓋体５と上型２はボルト１５で固定されている。

【０００７】以上の様に、ゴム型１の外周側に剛性を備
えた外枠４が配置され、この外枠４によって、上型２は
蓋体５を介して間接的に、下型３は直接、支持されてい
る。このため、成形型に加圧液体を用いて周囲から静水
圧を加えた際、上型２及び下型３から原料粉末１１に作
用する軸方向（長手方向）の圧縮力の大半は、外枠４に
よって支えられ、原料粉末１１には軸方向の過大な圧縮
力が作用しないので、成形体が挫屈することがない。

【０００８】表１に示す組成を備えた原料をボールミル
で粉砕して原料粉末を調整した後、この原料粉末を、図
２に示す寸法を備えた成形型を用いて下記の条件で粉末
成形を行った。

【０００９】なお、成形型を構成するゴム型１の内径は３８ｍｍ、外
径は５０ｍｍ、軸方向の長さは１００ｍｍであり、外枠
４は鋼鉄製で、その内径は５６ｍｍ、外径は６８ｍｍ、
軸方向の長さは１２０ｍｍである。

【００１０】先ず、下型３をゴム型１の下端部に取り付
け、下型３とゴム型１の合わせ目にビニールテープを巻
いて封をし、ゴム型１の中に上記の原料粉末を加振充填
し、上型２を取り付け、更に、上型２とゴム型１の合わ
せ目にビニールテープを巻いて封をした。次に、上型
２、ゴム型１及び下型３の先端部を外枠４の内側に収容
し、更に、蓋体５を外枠４の上端に置き、ボルト１５で
蓋体５と上型２をネジ止めして固定した。次に、この様
にして組み立てられた成形型を、加圧容器の中に収容し
て、冷間で１５０ＭＰａの静水圧を用いて加圧成形し
た。

【００１１】この結果、得られた成形体の寸法は、直径
約３１ｍｍ、長さ約１００ｍｍであった。また、成形体
に割れは発生しなかった。次に、成形体を図３に示す熱
サイクルを与えて真空焼結した。真空焼結後の寸法は、
直径約２５ｍｍ、長さ約８０ｍｍであった。次に、研削
仕上して射出成形機用の耐摩耗部品を製作し、良品を得
た。図４に製品の寸法を示す。

【００１２】

【発明の効果】本発明の粉末成形用の成形型によれば、
成形型に加圧流体を用いて周囲から静水圧を加えた際
に、上型及び下型から原料粉末に作用する軸方向（長手
方向）の圧縮力の大半が外枠によって支えられ、原料粉
末には軸方向の過大な圧縮力が作用しない。このため、
成形体が挫屈することがなく、成形体の割れの発生が防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく粉末成形用の成形型の一例を示
す図、（ａ）は正面図、（ｂ）は軸方向の断面図を表
す。

【図２】試験に用いられた成形型の形状及び寸法を示す
図。

【図３】真空焼結の際の熱サイクルを示す図。

【図４】本発明に基づく粉末成形用の成形型を用いて製
作された射出成形機用の耐摩耗部品の形状及び寸法を示
す図。

【図５】従来の冷間静水圧成形の成形型の概要を示す
図。

【符号の説明】

１・・・ゴム型（柔軟な型）、２・・・上型、３・・・
下型、４・・・外枠、５・・・蓋体、７・・・貫通孔、
９・・・空隙部、１１・・・原料粉末、１５・・・ボル
ト、１７・・・加圧容器、１９・・・加圧液体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剛性を備え、壁面に加圧流体が通過する
貫通孔が形成された筒状の外枠と、先端部が外枠の内側に位置し、後端部が外枠の一方の端
面で直接または間接的に支持された上型と、先端部が外枠の内側に位置し、後端部が外枠の他方の端
面で直接または間接的に支持された下型と、外枠の内側に配置され、上型の先端部と下型の先端部と
の間を接続し、その内周側に原料粉末が封入される密閉
空間が形成される筒状の柔軟な型と、を備えたことを特徴とする粉末成形用の成形型。