JPH11264002A - 焼結品の製造方法 - Google Patents
焼結品の製造方法Info
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- JPH11264002A JPH11264002A JP8492298A JP8492298A JPH11264002A JP H11264002 A JPH11264002 A JP H11264002A JP 8492298 A JP8492298 A JP 8492298A JP 8492298 A JP8492298 A JP 8492298A JP H11264002 A JPH11264002 A JP H11264002A
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- JP
- Japan
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- core
- green compact
- sintered
- sintered product
- die
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 孔、凹部、溝等の空所を有する焼結品を製造
するにあたり、その空所を形成するための加工能率を高
めて製造時間の短縮を図る。 【解決手段】 圧粉体１Ａを成形する際に、空所３を形
成し得る中子１５をダイ１０内に装填する。中子１５
は、製造する焼結品よりも軟らかいことから焼結品より
も好切削性を有する。圧粉体１Ａを成形後、中子１５が
装填されたまま圧粉体１Ａを焼結し、この後、中子１５
を切削して空所３を穿設し、焼結品である板カム１を得
る。
するにあたり、その空所を形成するための加工能率を高
めて製造時間の短縮を図る。 【解決手段】 圧粉体１Ａを成形する際に、空所３を形
成し得る中子１５をダイ１０内に装填する。中子１５
は、製造する焼結品よりも軟らかいことから焼結品より
も好切削性を有する。圧粉体１Ａを成形後、中子１５が
装填されたまま圧粉体１Ａを焼結し、この後、中子１５
を切削して空所３を穿設し、焼結品である板カム１を得
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉末冶金法によっ
て製造される焼結品であって、例えば固定用のピン孔や
ねじ孔等の孔、あるいは位置決めのための凹部、あるい
は溝等の、様々な空所を有する焼結品を得る際に好適な
焼結品の製造方法に関する。
て製造される焼結品であって、例えば固定用のピン孔や
ねじ孔等の孔、あるいは位置決めのための凹部、あるい
は溝等の、様々な空所を有する焼結品を得る際に好適な
焼結品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、回転運動を直進運動に変換させ
るための機械部品である板カムは、その回転中心の軸孔
に通された回転軸に対し一体回転可能に固定されて用い
られる形態が一般的である。回転軸に対する固定は、キ
ー孔を外周面から軸孔に貫通させ、このキー孔に挿入し
たキーを回転軸に固定するか、あるいはキー孔の代わり
にねじ孔を形成し、このねじ孔に装着したねじを回転軸
に締め込むなどの手段が採られている。いずれにして
も、回転軸に対する固定用の孔が、外周面から軸孔に貫
通して穿設されている。このようなカムにあっては、特
に高い耐摩耗性と摺動潤滑性が要求される場合、原料粉
末を圧縮成形して焼結するといった粉末冶金法による焼
結品が多く用いられている。その場合、前記軸孔を形成
するコアロッドが挿入された成形型内のキャビティに原
料粉末を充填し、原料粉末を押し型で圧縮して圧粉体を
成形し、次いで、成形型から取り出した圧粉体を焼結
し、必要に応じて熱処理した後、前記固定用の孔をドリ
ル等の切削工具により穿設するといった工程により製造
していた。
るための機械部品である板カムは、その回転中心の軸孔
に通された回転軸に対し一体回転可能に固定されて用い
られる形態が一般的である。回転軸に対する固定は、キ
ー孔を外周面から軸孔に貫通させ、このキー孔に挿入し
たキーを回転軸に固定するか、あるいはキー孔の代わり
にねじ孔を形成し、このねじ孔に装着したねじを回転軸
に締め込むなどの手段が採られている。いずれにして
も、回転軸に対する固定用の孔が、外周面から軸孔に貫
通して穿設されている。このようなカムにあっては、特
に高い耐摩耗性と摺動潤滑性が要求される場合、原料粉
末を圧縮成形して焼結するといった粉末冶金法による焼
結品が多く用いられている。その場合、前記軸孔を形成
するコアロッドが挿入された成形型内のキャビティに原
料粉末を充填し、原料粉末を押し型で圧縮して圧粉体を
成形し、次いで、成形型から取り出した圧粉体を焼結
し、必要に応じて熱処理した後、前記固定用の孔をドリ
ル等の切削工具により穿設するといった工程により製造
していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記固定用
の孔等の空所を焼結後の後加工により設ける従来方法で
は、焼結品が、高炭素鋼材料や、例えばＣｒ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｗ等の炭化物生成元素を含む合金鋼等の硬質合金の
場合、ドリルによる切削性が悪くて穿設加工に多大な手
間がかかったり、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。したがって本
発明は、上記のような固定用の孔、あるいは凹部、溝等
の空所を有する焼結品を製造するにあたり、その空所を
形成する加工能率が高まって製造時間の短縮が図られる
焼結品の製造方法を提供することを目的としている。
の孔等の空所を焼結後の後加工により設ける従来方法で
は、焼結品が、高炭素鋼材料や、例えばＣｒ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｗ等の炭化物生成元素を含む合金鋼等の硬質合金の
場合、ドリルによる切削性が悪くて穿設加工に多大な手
間がかかったり、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。したがって本
発明は、上記のような固定用の孔、あるいは凹部、溝等
の空所を有する焼結品を製造するにあたり、その空所を
形成する加工能率が高まって製造時間の短縮が図られる
焼結品の製造方法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】本発明は、孔、凹部、溝
等の空所を有する焼結品を、成形型内に充填した粉末を
圧縮して圧粉体を成形した後、この圧粉体を焼結するこ
とによって製造する方法において、次の方法を特徴とし
ている。すなわち、圧粉体を成形する際に、成形型内
に、空所を形成し得る中子として、製造する焼結品より
も好切削性を有する材料からなる中子を装填し、この中
子が装填されたままの圧粉体を焼結した後に、中子を切
削して空所を形成する。
等の空所を有する焼結品を、成形型内に充填した粉末を
圧縮して圧粉体を成形した後、この圧粉体を焼結するこ
とによって製造する方法において、次の方法を特徴とし
ている。すなわち、圧粉体を成形する際に、成形型内
に、空所を形成し得る中子として、製造する焼結品より
も好切削性を有する材料からなる中子を装填し、この中
子が装填されたままの圧粉体を焼結した後に、中子を切
削して空所を形成する。
【０００５】この方法によれば、圧粉体の成形時に装填
された中子をドリル等の切削工具で切削することにより
空所が形成される。その中子は、圧粉体が焼結されてな
る他の部分（焼結品となる本体部分）よりも好切削性を
有することから、従来のように焼結品自体を切削するよ
りも切削しやすく、その結果、加工能率が高まって製造
時間の短縮が図られる。
された中子をドリル等の切削工具で切削することにより
空所が形成される。その中子は、圧粉体が焼結されてな
る他の部分（焼結品となる本体部分）よりも好切削性を
有することから、従来のように焼結品自体を切削するよ
りも切削しやすく、その結果、加工能率が高まって製造
時間の短縮が図られる。
【０００６】焼結品よりも好切削性を有する中子の材料
としては、焼結品よりも硬度が低い軟質材料が挙げられ
る。例えば、高焼結合金が高炭素鋼材料やＣｒ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｗ等の炭化物生成元素を含む合金鋼等の硬質合金の
場合には、これよりも軟らかい純鉄や低炭素鋼材料等
が、中子の材料として好適である。
としては、焼結品よりも硬度が低い軟質材料が挙げられ
る。例えば、高焼結合金が高炭素鋼材料やＣｒ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｗ等の炭化物生成元素を含む合金鋼等の硬質合金の
場合には、これよりも軟らかい純鉄や低炭素鋼材料等
が、中子の材料として好適である。
【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）〜（ｅ）は、一
実施形態の製造方法を実施するに好適な成形装置によ
り、製造する焼結品の素材となる圧粉体１Ａを成形する
工程を示している。この場合の焼結品は、図２（ａ），
（ｂ）に示す板カム１であって、回転軸９が挿入される
軸孔２を回転中心に有し、カムボトム面１ａから軸孔２
にわたり、当該板カム１を回転軸９に固定するための図
示せぬ固定部材が通される断面円形の孔（空所）３が貫
通して穿設されている。固定用の孔３は、固定部材がキ
ーであればキー孔とされ、ねじであればねじ孔とされ
る。また、固定用の孔３は、板カム１の厚さ方向の中央
に位置している。板カム１は硬質合金とされ、その表面
硬さは、例えば高炭素鋼やＣｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ等の炭化
物生成元素を含む低合金鋼等の硬質合金の場合では、Ｈ
ＲＢ４０〜９５程度である。
実施形態について説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は、一
実施形態の製造方法を実施するに好適な成形装置によ
り、製造する焼結品の素材となる圧粉体１Ａを成形する
工程を示している。この場合の焼結品は、図２（ａ），
（ｂ）に示す板カム１であって、回転軸９が挿入される
軸孔２を回転中心に有し、カムボトム面１ａから軸孔２
にわたり、当該板カム１を回転軸９に固定するための図
示せぬ固定部材が通される断面円形の孔（空所）３が貫
通して穿設されている。固定用の孔３は、固定部材がキ
ーであればキー孔とされ、ねじであればねじ孔とされ
る。また、固定用の孔３は、板カム１の厚さ方向の中央
に位置している。板カム１は硬質合金とされ、その表面
硬さは、例えば高炭素鋼やＣｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ等の炭化
物生成元素を含む低合金鋼等の硬質合金の場合では、Ｈ
ＲＢ４０〜９５程度である。
【０００８】成形装置は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すよ
うに、ダイ（成形型）１０、上下のパンチ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、軸孔２を形成するための丸棒状のコアロッド
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１１，１２およびコアロッ
ド１３により、板カム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。
うに、ダイ（成形型）１０、上下のパンチ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、軸孔２を形成するための丸棒状のコアロッド
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１１，１２およびコアロッ
ド１３により、板カム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。
【０００９】次に、上記成形装置により、圧粉体１Ａ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。
まず、図１（ａ）に示すように、下パンチ１２の上面が
ダイ１０の上面からやや下方に位置し、コアロッド１３
の上端面がダイ１０の上面とほぼ一致する初期状態とす
る。次いで、ダイ１０、下パンチ１２およびコアロッド
１３によって形成されるキャビティ１４に、用いる原料
粉末Ｐの一部を充填する。次いで、孔３を形成すべき個
所に、孔３に応じた形状および寸法を有する丸棒状の中
子１５をセットする。この中子１５は、圧粉体１Ａとと
もに焼結された後に、板カム１よりも硬度が低く好切削
性を有する材料が用いられる。このようなものとして
は、低炭素量の引き抜き鉄線を切断したもの、純鉄粉ま
たは純鉄粉に被切削性を向上させるエンスタイト粉末を
０．５重量％程度混合したものの圧縮成形体等が好適で
ある。後者の圧縮成形体の場合、焼結体の表面硬さは、
ＨＲＦ３０〜４０程度である。
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。
まず、図１（ａ）に示すように、下パンチ１２の上面が
ダイ１０の上面からやや下方に位置し、コアロッド１３
の上端面がダイ１０の上面とほぼ一致する初期状態とす
る。次いで、ダイ１０、下パンチ１２およびコアロッド
１３によって形成されるキャビティ１４に、用いる原料
粉末Ｐの一部を充填する。次いで、孔３を形成すべき個
所に、孔３に応じた形状および寸法を有する丸棒状の中
子１５をセットする。この中子１５は、圧粉体１Ａとと
もに焼結された後に、板カム１よりも硬度が低く好切削
性を有する材料が用いられる。このようなものとして
は、低炭素量の引き抜き鉄線を切断したもの、純鉄粉ま
たは純鉄粉に被切削性を向上させるエンスタイト粉末を
０．５重量％程度混合したものの圧縮成形体等が好適で
ある。後者の圧縮成形体の場合、焼結体の表面硬さは、
ＨＲＦ３０〜４０程度である。
【００１０】次いで、図１（ｂ）に示すように、下パン
チ１２を所定の粉末充填位置まで下降させる。工程１で
充填された原料粉末Ｐおよび中子１５は下パンチ１２と
ともに下降し、さらに中子１５の端面はダイ１０の内面
とコアロッド１３とに当接している。続いて、図１
（ｃ）に示すように、用いる残りの原料粉末Ｐをキャビ
ティ１４に充填する。この状態で、中子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。
チ１２を所定の粉末充填位置まで下降させる。工程１で
充填された原料粉末Ｐおよび中子１５は下パンチ１２と
ともに下降し、さらに中子１５の端面はダイ１０の内面
とコアロッド１３とに当接している。続いて、図１
（ｃ）に示すように、用いる残りの原料粉末Ｐをキャビ
ティ１４に充填する。この状態で、中子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】次に、図１（ｄ）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
１Ａを成形する。この後、上パンチ１１を上昇させてダ
イ１０から抜き出してから、図１（ｅ）に示すように、
下パンチ１２を上昇させて圧粉体１Ａを中子１５ととも
にダイ１０から押し出し、圧粉体１Ａを得る。
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
１Ａを成形する。この後、上パンチ１１を上昇させてダ
イ１０から抜き出してから、図１（ｅ）に示すように、
下パンチ１２を上昇させて圧粉体１Ａを中子１５ととも
にダイ１０から押し出し、圧粉体１Ａを得る。
【００１２】以上が圧粉体１Ａの成形工程であり、次に
この圧粉体１Ａを、所定の焼結温度で焼結し、必要に応
じて熱処理して焼結体とする。焼結体を得たら、この焼
結体に対しサイジング等の仕上げ加工を施して製品寸法
を出す。次いで、焼結体に埋め込まれている中子１５
を、ドリル等の切削工具で切削し、空所３を穿設する。
以上により、図２（ａ），（ｂ）に示す板カム１を得
る。
この圧粉体１Ａを、所定の焼結温度で焼結し、必要に応
じて熱処理して焼結体とする。焼結体を得たら、この焼
結体に対しサイジング等の仕上げ加工を施して製品寸法
を出す。次いで、焼結体に埋め込まれている中子１５
を、ドリル等の切削工具で切削し、空所３を穿設する。
以上により、図２（ａ），（ｂ）に示す板カム１を得
る。
【００１３】このようにして焼結品である板カム１を得
る本方法のポイントは、圧粉体１Ａの成形時に装填した
中子１５をドリル等の切削工具で切削することにより、
空所３を穿設する点にある。その中子１５は、圧粉体１
Ａが焼結されてなる他の部分（焼結品となる部分）より
も硬度が低いので焼結品よりも好切削性を有する。この
ため、従来のように焼結品自体を切削するよりも切削し
やすく、その結果、加工能率が高まって製造時間の短縮
が図られる。
る本方法のポイントは、圧粉体１Ａの成形時に装填した
中子１５をドリル等の切削工具で切削することにより、
空所３を穿設する点にある。その中子１５は、圧粉体１
Ａが焼結されてなる他の部分（焼結品となる部分）より
も硬度が低いので焼結品よりも好切削性を有する。この
ため、従来のように焼結品自体を切削するよりも切削し
やすく、その結果、加工能率が高まって製造時間の短縮
が図られる。
【００１４】なお、上記一実施形態は、図２に示した板
カム１を製造する方法であるが、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
い凹部あるいは溝等の空所を有する焼結品であれば、い
かなる形状の焼結品にも適用可能である。
カム１を製造する方法であるが、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
い凹部あるいは溝等の空所を有する焼結品であれば、い
かなる形状の焼結品にも適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
孔、凹部、溝等の空所を有する焼結品を製造する方法に
おいて、圧粉体を成形する際に、製造する焼結品よりも
好切削性を有する材料からなる中子を成形型内に装填
し、この中子が装填されたままの圧粉体を焼結した後、
中子を切削して空所とすることを特徴とするから、空所
を形成する加工能率が従来より大幅に高まり、もって製
造時間の短縮が図られるといった効果を奏する。
孔、凹部、溝等の空所を有する焼結品を製造する方法に
おいて、圧粉体を成形する際に、製造する焼結品よりも
好切削性を有する材料からなる中子を成形型内に装填
し、この中子が装填されたままの圧粉体を焼結した後、
中子を切削して空所とすることを特徴とするから、空所
を形成する加工能率が従来より大幅に高まり、もって製
造時間の短縮が図られるといった効果を奏する。
【図１】 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係
る焼結品の素材となる圧粉体を成形する工程を示す断面
図である。
る焼結品の素材となる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製造され
る焼結品としての板カムの斜視図、（ｂ）はその縦断面
図である。
る焼結品としての板カムの斜視図、（ｂ）はその縦断面
図である。
１…板カム（焼結品）、１Ａ…圧粉体、３…孔（空
所）、１０…ダイ（成形型）、１５…中子、Ｐ…原料粉
末。
所）、１０…ダイ（成形型）、１５…中子、Ｐ…原料粉
末。
Claims (2)
- 【請求項１】 孔、凹部、溝等の空所を有する焼結品
を、成形型内に充填した粉末を圧縮して圧粉体を成形し
た後、この圧粉体を焼結することによって得るにあた
り、 前記圧粉体を成形する際に、前記成形型内に、前記空所
を形成し得る中子として、製造する焼結品よりも好切削
性を有する材料からなる中子を装填し、この中子が装填
されたままの圧粉体を焼結した後、中子を切削して前記
空所を形成することを特徴とする焼結品の製造方法。 - 【請求項２】 前記中子は、製造する焼結品よりも硬度
が低い軟質材料からなることを特徴とする請求項１に記
載の焼結品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8492298A JPH11264002A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 焼結品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8492298A JPH11264002A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 焼結品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264002A true JPH11264002A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13844207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8492298A Pending JPH11264002A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 焼結品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11264002A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009279468A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Nisso Engineering Co Ltd | マイクロ化学プラントの製造方法 |
| WO2011035858A1 (de) * | 2009-09-23 | 2011-03-31 | Gkn Sinter Metals Holding Gmbh | Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils |
| JP2013505360A (ja) * | 2009-09-23 | 2013-02-14 | ゲーカーエヌ・ジンター・メタルス・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 圧粉体を製造するための方法 |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP8492298A patent/JPH11264002A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009279468A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Nisso Engineering Co Ltd | マイクロ化学プラントの製造方法 |
| WO2011035858A1 (de) * | 2009-09-23 | 2011-03-31 | Gkn Sinter Metals Holding Gmbh | Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils |
| US20120214014A1 (en) * | 2009-09-23 | 2012-08-23 | Rainer Schmitt | Method for producing a composite part |
| CN102770222A (zh) * | 2009-09-23 | 2012-11-07 | Gkn金属烧结控股有限责任公司 | 用于制造复合构件的方法 |
| JP2013505360A (ja) * | 2009-09-23 | 2013-02-14 | ゲーカーエヌ・ジンター・メタルス・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 圧粉体を製造するための方法 |
| JP2013505359A (ja) * | 2009-09-23 | 2013-02-14 | ゲーカーエヌ・ジンター・メタルス・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 複合部材の製造方法 |
| CN102770222B (zh) * | 2009-09-23 | 2016-06-29 | Gkn金属烧结控股有限责任公司 | 用于制造复合构件的方法 |
| US9662708B2 (en) | 2009-09-23 | 2017-05-30 | Gkn Sinter Metals Holding Gmbh | Method for producing a green compact |
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