JPH11254195A - 筒状圧粉体の成形方法およびその装置 - Google Patents

筒状圧粉体の成形方法およびその装置

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JPH11254195A
JPH11254195A JP8038898A JP8038898A JPH11254195A JP H11254195 A JPH11254195 A JP H11254195A JP 8038898 A JP8038898 A JP 8038898A JP 8038898 A JP8038898 A JP 8038898A JP H11254195 A JPH11254195 A JP H11254195A
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JP
Japan
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green compact
core rod
core
cavity
die
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JP8038898A
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English (en)
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Takeshi Oba
毅 大場
Yoshimi Sugaya
好美 菅谷
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Resonac Corp
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Hitachi Powdered Metals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 横孔等の空所を有する筒状圧粉体を成形する
にあたり、その空所の穿設を容易として製造時間の短縮
を図り、合わせて穿設位置の高精度化を図る。 【解決手段】 圧粉体1の内空2を形成し得るコアロッ
ド13に横孔3を形成し得るピン15を着脱可能に挿入
し、ダイ10、下パンチ12、コアロッド13およびピ
ン15により形成されるキャビティ14に原料粉末Pを
充填し、原料粉末Pを上下のパンチ11,12で圧縮し
て圧粉体1を成形する。この後、下パンチ12およびコ
アロッド13を上昇させて圧粉体1をダイ10から押し
出し、ピン15を圧粉体1から抜き取り、圧粉体1をコ
アロッド10から取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状で、かつ内面
と外面との間を貫通する孔もしくは貫通しない凹部等の
空所を有する圧粉体の成形方法およびその方法を実施す
るにあたって好適な成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、軸方向長さが比較的短い円筒状
であり、軸方向に直交する方向に貫通する横孔を有する
部材を、圧粉体から焼結体として得る場合、従来、次の
ような方法を採用していた。すなわち、成形型内に、内
空を形成し得る円柱状のコアロッドを縦方向に沿って挿
入してから、コアロッドと成形型の内面とで形成される
キャビティに原料粉末を充填し、次いで、この原料粉末
を上下のパンチで圧縮して圧粉体を成形し、この圧粉体
を焼結した後、焼結体にドリル等の工具を貫通させて横
孔を穿設し、所望の部材を得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
横孔を焼結後の後加工で設けるにあたり、部材が、例え
ばCr、Mo、V、W等の炭化物生成元素を含む低合金
鋼や高合金鋼等の硬質合金の場合には、ドリルによる切
削性が悪くて穿設しにくかったり、ドリルが早期に摩耗
したりして加工能率に劣り、製造時間の延長を招いてい
た。また、横孔の穿設位置の精度を出しにくいといった
問題もあった。したがって本発明は、上記のような横孔
等の空所を有する筒状圧粉体を成形するにあたり、その
空所の穿設が容易となって製造時間の短縮が図られると
ともに、穿設位置の高精度化も達成され得る筒状圧粉体
の成形方向およびその装置を提供することを目的として
いる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の圧粉体の成形方
法は、圧縮方向に延びる第1の空所と、この第1の空所
に交差する方向に延びる第2の空所とを有し、第1の空
所により筒状をなす圧粉体を成形する方法であって、次
の「工程1」から「工程4」を具備することを特徴とし
ている。 「工程1」成形型に挿入されて前記第1の空所を形成し
得るコアロッドに、前記第2の空所を形成し得る中子を
着脱可能に装着する。 「工程2」中子が装着されたコアロッドを成形型内の所
定位置にセットし、成形型、コアロッドおよび中子によ
り形成されるキャビティに粉末を充填する。 「工程3」キャビティに充填された粉末をコアロッドの
延びる方向に押し型で圧縮して圧粉体を成形する。 「工程4」圧粉体を中子とともに成形型から抜き出した
後、中子を圧粉体から取り出す。
【0005】上記方法によれば、例えば圧粉体が前述し
たような横孔を有する円筒状である場合、その内空が第
1の空所に、また横孔が第2の空所にそれぞれ相当す
る。そして、内空をコアロッドにより、また、横孔を中
子により、それぞれ形成する。すなわち、圧粉体の圧縮
成形時に、内空と同時に横孔を穿設する。したがって、
圧粉体を焼結体とした後にドリル等の工具で横孔を穿設
する手間が省かれ、必要に応じ、穿設された横孔に仕上
げ加工としてドリルを通す程度の作業にとどめることが
できる。その結果、横孔等の空所を有する筒状圧粉体を
成形するにあたり、その空所の穿設が容易となって製造
時間の短縮が図られる。また、横孔の穿設位置はコアロ
ッドに装着する中子によって設定されるので、予め高い
精度で位置決めがなされる。
【0006】一方、本発明の圧粉体の成形装置は、圧縮
方向に延びる第1の空所と、この第1の空所に交差する
方向に延びる第2の空所とを有し、第1の空所により筒
状をなす圧粉体を成形する装置であって、前記第1の空
所を形成し得るコアロッドと、このコアロッドに着脱可
能に装着されて前記第2の空所を形成し得る中子と、こ
の中子が装着されたコアロッドが挿入され、これらコア
ロッドおよび中子とともに、粉末が充填されるキャビテ
ィを形成する成形型と、キャビティに充填された粉末を
圧縮する押し型とを具備することを特徴としている。こ
の成形装置によれば、上記本発明の成形方法を実際に行
うにあたってきわめて好適であり、横孔等の空所を有す
る筒状圧粉体の成形を容易かつ短時間で行うことができ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図1(a)〜(f)は、一
実施形態に係る成形装置により、図2(a)に示す圧粉
体1を成形する工程を示している。この場合の圧粉体1
は、縦方向に貫通する内空(第1の空所)2を有する横
断面長方形状の角筒体であって、互いに対向する一対の
長板部1aの中央には、互いに同軸的とされた円形の横
孔(第2の空所)3が貫通して穿設されている。各横孔
3の軸線は、内空2が延びる縦方向に直交している。圧
粉体1は焼結工程を経て焼結体とされ、この焼結体は、
最終的な製品とするためにサイジング等の仕上げ加工が
施される。したがって、圧粉体1の寸法は最終製品より
も若干大きく設定されている。
【0008】成形装置は、図1に示すように、ダイ(成
形型)10、上下のパンチ(押し型)11,12および
コアロッド13を備えた単軸型である。ダイ10の内部
には、コアロッド13が縦方向に移動可能に挿入され、
さらに、上下のパンチ11,12がダイ10とコアロッ
ド13に対し摺動しながら縦方向に移動可能に挿入され
るようになっている。ダイ10、上下のパンチ11,1
2およびコアロッド13により、圧粉体1の形状に応じ
たキャビティ14がダイ10の内部に形成されるように
なっている。コアロッド13は、図2(b)に示すよう
に、内空2の形状に応じた横断面長方形状の角柱体であ
る。このコアロッド13の上部の幅方向中央にはピン孔
13aが空いており、このピン孔13aに、横孔3を形
成し得る細い丸棒状のピン(中子)15が、摺動して挿
入・抜き取りが可能なように装着されるようになってい
る。このピン15の軸線は、コアロッド13の延びる縦
方向に対して直交している。
【0009】次に、上記成形装置により、図2(a)に
示す圧粉体1を成形する工程を説明する。なお、この工
程は、自動制御装置等により連続的に繰り返し行うこと
が可能である。 「工程1」図1(a)に示すように、下パンチ12の上
面がダイ10の上面とほぼ一致し、コアロッド13の上
端部が下パンチ12より上方に突出してピン孔13aが
露出する初期状態とする。次いで、図1(b)に示すよ
うに、ピン孔13aに、左右の突出長さが等しくなるよ
うにピン15を挿入し、下パンチ12を所定の粉末充填
位置まで下降させる。
【0010】「工程2」図1(c)に示すように、コア
ロッド13を、その上面がダイ10の上面とほぼ一致す
る所定の圧縮位置まで下降させる。ピン15の両端面
は、ダイ10の内面に当接している。次いで、図1
(d)に示すように、ダイ10、下パンチ12、コアロ
ッド13およびピン15によって形成されたキャビティ
14に原料粉末Pを充填する。この状態で、ピン15は
原料粉末Pの充填深さの中間の位置、すなわちニュート
ラルゾーンに配される。
【0011】「工程3」図1(e)に示すように、上パ
ンチ11を下降させ、かつ下パンチ12を上昇させるこ
とにより、原料粉末Pを縦方向に所定圧力で圧縮し、圧
粉体1を成形する。
【0012】「工程4」上パンチ11を上昇させてダイ
10から抜き出し、さらに、図1(f)に示すように下
パンチ12およびコアロッド13をともに上昇させて圧
粉体1をピン15とともにダイ10から押し出す。次
に、ピン15を圧粉体1から抜き取ってから、圧粉体1
をコアロッド13から取り出す。圧粉体1においては、
ダイ10から抜き出された時点で圧縮による応力が解放
されることによりスプリングバックが生じ、このため、
ピン15の抜き取りおよびコアロッド13からの取り出
しを行うことができる。得られた圧粉体1は、焼結工程
を経て焼結体とされた後、サイジング等の仕上げ加工が
施されて製品とされる。
【0013】以上により圧粉体1を得る本方法によれ
ば、圧粉体1の圧縮成形時に、内空2と同時に横孔3を
穿設する。したがって、圧粉体1を焼結体とした後にド
リル等の工具で横孔3を穿設する手間が省かれ、必要に
応じ、穿設された横孔3に仕上げ加工としてドリルを通
す程度の作業にとどめることができる。その結果、圧粉
体1を成形するにあたり、横孔3の穿設が容易となって
製造時間の短縮が図られる。また、横孔3の穿設位置は
コアロッド13に装着するピン15によって設定される
ので、予め高い精度で位置決めがなされる。
【0014】上記一実施形態は、図2(a)に示した筒
状圧粉体1を成形するものであったが、本発明はもちろ
んこれに限定されず、貫通する横孔等の空所あるいは貫
通しない凹部等の空所を内面に有する筒状の部材であれ
ば、いかなる形状のものにも適用することができる。図
3および図4は、そのような部材を例示している。
【0015】図3(a)に示す圧粉体20は、上記一実
施形態の圧粉体1における横孔3の外面側の周囲に、同
心円状の円形の座ぐり凹部(第2の空所)3aが形成さ
れている。この座ぐり凹部3a付きの横孔3は、図3
(b)に示すように、座ぐり凹部3aを形成するための
フランジ16aが先端に形成された一対のピン16(中
子)を、コアロッド13のピン孔13aに着脱可能に挿
入することにより形成される。この圧粉体20は、上記
一実施形態に係る成形装置で成形することができる。
【0016】図4(a)に示す圧粉体30は、縦方向に
貫通する内空(第1の空所)32を有する円筒状のもの
で、その上部の円周等分2位置に、円形の横孔(第2の
空所)33が互いに同軸的に貫通して穿設されている。
各横孔33の軸線は、圧粉体30の軸方向に直交してい
る。図4(b)は、内空32を形成し得る円柱状のコア
ロッド43およびこのコアロッド43に着脱可能に挿入
されて横孔33を形成し得るピン(中子)45を示して
おり、このコアロッド43が、圧粉体30を成形する成
形装置にセットされる。なお、ピン45の両端面45a
は、圧粉体30の外周面に倣って円弧面であることが望
ましいが、平坦面であっても十分に横孔33は形成され
る。
【0017】なお、上記実施形態では、横孔が第2の空
所に相当するものとなっているが、本発明の第2の空所
としては貫通する横孔に限られず、例えば筒状圧粉体の
内面に形成される貫通しない凹部や溝等も含まれる。そ
の場合、そのような凹部や溝等を形成し得る中子を、内
空を形成し得るコアロッドに着脱可能に装着して成形す
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、筒
状の内空である第1の空所を形成し得るコアロッドに、
横孔等の第2の空所を形成し得る中子を着脱可能に装着
して成形するから、第2の空所の穿設が容易となって製
造時間の短縮が図られるとともに、その穿設位置の高精
度化が達成されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)〜(f)は、本発明の一実施形態に係
る成形装置により圧粉体を成形する工程を示す断面図で
ある。
【図2】 (a)は本発明の一実施形態により成形され
る圧粉体の斜視図、(b)は成形に用いるコアロッドの
斜視図である。
【図3】 (a)は本発明を適用して成形することので
きる圧粉体の他の例を示す斜視図、(b)はその成形に
用いるコアロッドの斜視図である。
【図4】 (a)は本発明を適用して成形することので
きる圧粉体のさらに他の例を示す斜視図、(b)はその
成形に用いるコアロッドの斜視図である。
【符号の説明】
1,20,30…筒状圧粉体、2,32…内空(第1の
空所)、3,33…横孔(第2の空所)、3a…座ぐり
凹部(第2の空所)、10…ダイ(成形型)、11…上
パンチ(押し型)、12…下パンチ(押し型)、13,
43…コアロッド、14…キャビティ、15,16,4
5…ピン(中子)、P…原料粉末。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮方向に延びる第1の空所と、この第
    1の空所に交差する方向に延びる第2の空所とを有し、
    第1の空所により筒状をなす圧粉体を成形する方法であ
    って、次の「工程1」から「工程4」を具備することを
    特徴とする筒状圧粉体の成形方法。 「工程1」成形型に挿入されて前記第1の空所を形成し
    得るコアロッドに、前記第2の空所を形成し得る中子を
    着脱可能に装着する。 「工程2」中子が装着されたコアロッドを成形型内の所
    定位置にセットし、成形型、コアロッドおよび中子によ
    り形成されるキャビティに粉末を充填する。 「工程3」キャビティに充填された粉末をコアロッドの
    延びる方向に押し型で圧縮して圧粉体を成形する。 「工程4」圧粉体を中子とともに成形型から抜き出した
    後、中子を圧粉体から取り出す。
  2. 【請求項2】 圧縮方向に延びる第1の空所と、この第
    1の空所に交差する方向に延びる第2の空所とを有し、
    第1の空所により筒状をなす圧粉体を成形する装置であ
    って、 前記第1の空所を形成し得るコアロッドと、 このコアロッドに着脱可能に装着されて前記第2の空所
    を形成し得る中子と、 この中子が装着されたコアロッドが挿入され、これらコ
    アロッドおよび中子とともに、粉末が充填されるキャビ
    ティを形成する成形型と、 キャビティに充填された粉末を圧縮する押し型とを具備
    することを特徴とする筒状圧粉体の成形装置。
JP8038898A 1998-03-12 1998-03-12 筒状圧粉体の成形方法およびその装置 Pending JPH11254195A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006348327A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Suruga Seiki Kk 粉末冶金法による光デバイス用金属筺体の製造方法

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