JPS5834238B2 - シヨウケツキンゾクブヒンノ ケツゴウホウホウ - Google Patents
シヨウケツキンゾクブヒンノ ケツゴウホウホウInfo
- Publication number
- JPS5834238B2 JPS5834238B2 JP49061217A JP6121774A JPS5834238B2 JP S5834238 B2 JPS5834238 B2 JP S5834238B2 JP 49061217 A JP49061217 A JP 49061217A JP 6121774 A JP6121774 A JP 6121774A JP S5834238 B2 JPS5834238 B2 JP S5834238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered metal
- press
- metal part
- tool
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は焼結金属部品と他の部品とを高精度の下に所
定の結合力をもって圧入一体化させることのできる結合
方法に関し、更に詳細には通常の圧入工程前における焼
結金属部品の表層部の緻密化という予備工程との組合せ
による結合方法に関するものである。
定の結合力をもって圧入一体化させることのできる結合
方法に関し、更に詳細には通常の圧入工程前における焼
結金属部品の表層部の緻密化という予備工程との組合せ
による結合方法に関するものである。
たとえば、鋼製部品の丸孔内に断面円形の軸を圧入する
場合においては、鋼製部品の丸孔は機械加工により所定
の精度を求めることができると共に鋼自体の性質によっ
て、鋼製部品と軸との相対位置は期待どおりの値内に納
めることができる。
場合においては、鋼製部品の丸孔は機械加工により所定
の精度を求めることができると共に鋼自体の性質によっ
て、鋼製部品と軸との相対位置は期待どおりの値内に納
めることができる。
しかしながら、上述の鋼製部品を焼結金属部品に変換し
て製造上の利点を追求する場合には、焼結金属における
特有の問題がある。
て製造上の利点を追求する場合には、焼結金属における
特有の問題がある。
すなわち、焼結金属は組織内に無数の空孔が存在し同時
に密度が場合によっては不均一となるために、丸孔内に
軸を圧入したとき焼結金属側に生じる塑性変形量が軸方
向並びに円周方向で見て不均一となる。
に密度が場合によっては不均一となるために、丸孔内に
軸を圧入したとき焼結金属側に生じる塑性変形量が軸方
向並びに円周方向で見て不均一となる。
このような軸周辺における不均一な塑性変形によって圧
入した軸は焼結金属部品に対して所要の相対位置をとら
ず、たとえば、軸が焼結金属部品に対して傾いたり、両
者が偏心したりする。
入した軸は焼結金属部品に対して所要の相対位置をとら
ず、たとえば、軸が焼結金属部品に対して傾いたり、両
者が偏心したりする。
一方、結合力の点においては、焼結金属と鋼とに同一締
代を与えて圧入した場合、焼結金属は密度が鋼よりも低
いため、実質的に得られる焼結金属の締付力は鋼よりも
はるかに下まわることになる。
代を与えて圧入した場合、焼結金属は密度が鋼よりも低
いため、実質的に得られる焼結金属の締付力は鋼よりも
はるかに下まわることになる。
したがって、鋼製部品と同等の結合力を焼結金属部品に
求める場合には、焼結金属部品の締代を鋼製部品のそれ
に比して５〜１０倍にする必要がある。
求める場合には、焼結金属部品の締代を鋼製部品のそれ
に比して５〜１０倍にする必要がある。
焼結金属部品に多大な締代を与えれば、密度が低いこと
に基因して圧入した相手方部品が、傾いたり偏心したり
しやすい条件となり、結局は結合力の問題と組立精度の
問題とが悪循環を呈することになる。
に基因して圧入した相手方部品が、傾いたり偏心したり
しやすい条件となり、結局は結合力の問題と組立精度の
問題とが悪循環を呈することになる。
本発明は以上に述べたごとき焼結金属を圧接的条件下で
他部品と圧入一体化させる場合の問題に解決を与えるも
ので、換言すると焼結金属特有の問題に対して本発明が
提供されているのである。
他部品と圧入一体化させる場合の問題に解決を与えるも
ので、換言すると焼結金属特有の問題に対して本発明が
提供されているのである。
以下図面の実施例にしたがって詳しく説明すると、厚い
円板１ａとボス部１ｃとが一体的に成形された焼結金属
部品１には透孔１ｅが焼結成形時に設けられている。
円板１ａとボス部１ｃとが一体的に成形された焼結金属
部品１には透孔１ｅが焼結成形時に設けられている。
この焼結金属部品はＣｕ １．０〜３．０％、Ｃ０，６
〜１．０％、残部Ｆｅ（重量％）の粉末配合による粉末
材料を、所定の金型を用いて５〜６ ｔｏｎ ／ｃｒ／
ｌで加圧し、その後１１００〜１２００℃の条件下で焼
結したもので、その密度は６．４〜６．８ｇ／ｄである
。
〜１．０％、残部Ｆｅ（重量％）の粉末配合による粉末
材料を、所定の金型を用いて５〜６ ｔｏｎ ／ｃｒ／
ｌで加圧し、その後１１００〜１２００℃の条件下で焼
結したもので、その密度は６．４〜６．８ｇ／ｄである
。
透孔１ｃは金型成形時に得られるもので、その内径は１
１．７０〜１１．７２ｍｍの範囲内に納められている。
１．７０〜１１．７２ｍｍの範囲内に納められている。
このようにして作られた焼結金属部品を支持金型２内に
しっくりと嵌込み、次いで工具３を透孔１ｃ内へ圧入す
る。
しっくりと嵌込み、次いで工具３を透孔１ｃ内へ圧入す
る。
実施例を示すと、透孔の内径Ｄ１ は１１．７０〜１１
．７２鶴工具３の外径Ｄ２は１１．９６１ｍであり、工
具圧入後の透孔の内径は１１．８８〜１１．９６關であ
る。
．７２鶴工具３の外径Ｄ２は１１．９６１ｍであり、工
具圧入後の透孔の内径は１１．８８〜１１．９６關であ
る。
以上のようにして得られた焼結金属部品を治具に支持し
、結合されるべき軸部品を透孔１ｃ内に圧入する。
、結合されるべき軸部品を透孔１ｃ内に圧入する。
軸部品の外径Ｄ３は１１．９８〜１２．００ｍｍとされ
約１ ｔｏｎの荷重によって圧入を行なう。
約１ ｔｏｎの荷重によって圧入を行なう。
この実施例における各段階の寸法を整理すると次のとお
りである。
りである。
単位は間である。本実施例によれば、工具の圧入によっ
て透孔の内面表層部は強く加圧されることとなり、表層
部付近の空孔が押つぶされて緻密な組織状態となる。
て透孔の内面表層部は強く加圧されることとなり、表層
部付近の空孔が押つぶされて緻密な組織状態となる。
このようにあらかじめ表層部が緻密化されているので、
前述のごとき著しく多大な締代を要せずして軸部品の圧
入一体化が可能となる。
前述のごとき著しく多大な締代を要せずして軸部品の圧
入一体化が可能となる。
軸部品を圧入する際には、緻密化された一種の殻の内部
へ圧入するということになるので、軸部品は正しく案内
されながら所定の位置に落つくこととなり、両部品の相
対位置は正確に求められるのである。
へ圧入するということになるので、軸部品は正しく案内
されながら所定の位置に落つくこととなり、両部品の相
対位置は正確に求められるのである。
さらに、あらかじめ緻密化された所へ軸部品を圧入する
のであるから、締代を著しく大きく設定せずに所要の締
付力を得ることが可能である。
のであるから、締代を著しく大きく設定せずに所要の締
付力を得ることが可能である。
この発明は、焼結金属は密度が低いので、相手方部品か
らの圧接を受ける表層部を、ソリッドな金属の密度に近
づく位の値に予備工程によって、前もって緻密化させて
おこうという、基本的な考え方を不可欠とするものであ
る。
らの圧接を受ける表層部を、ソリッドな金属の密度に近
づく位の値に予備工程によって、前もって緻密化させて
おこうという、基本的な考え方を不可欠とするものであ
る。
したがって、焼結金属部品を圧接的条件下で相手方部品
を圧入一体化させるに当り、両部品間の相対位置関係で
評価される組立精度や両部品間の結合力を、焼結金属部
品であるにもかかわらず、許容値内に納めることができ
るものである。
を圧入一体化させるに当り、両部品間の相対位置関係で
評価される組立精度や両部品間の結合力を、焼結金属部
品であるにもかかわらず、許容値内に納めることができ
るものである。
本発明を実施するための装置としては広く実用化されて
いる公知の圧入装置を利用することができる。
いる公知の圧入装置を利用することができる。
そのような装置においては、支持金型等の治具を固定す
る静止または可動の架台と工具を固定する可動または静
止の架台とがガイドポストに沿って相対的に進退可能な
関係にあり、かつ両架台の相対位置は精密に設定される
。
る静止または可動の架台と工具を固定する可動または静
止の架台とがガイドポストに沿って相対的に進退可能な
関係にあり、かつ両架台の相対位置は精密に設定される
。
しかも焼結金属部品は支持金型にて拘束される。
このように、本発明の予備工程において工具を焼結金属
部品に圧入する際に、焼結金属部品との接触によって進
入時の工具の位置が容易に狂わないような上記のごとき
通常の手段を用いるのが適当である。
部品に圧入する際に、焼結金属部品との接触によって進
入時の工具の位置が容易に狂わないような上記のごとき
通常の手段を用いるのが適当である。
また、圧入工程においては、相手方部品はその形状の都
合上治具等による的確なサポートは困難である。
合上治具等による的確なサポートは困難である。
あるいはできたとしても高精度を確保することは不可能
である。
である。
それゆえ圧入装置に取り付けた状態での両部品の完全な
芯合せは非常に困難である。
芯合せは非常に困難である。
本発明の圧入工程においては予備工程で上述のごとく工
具の正しい挙動により焼結金属部品に形成された適正な
緻密化した表層部（すなわち一種のシェル）の安定した
ガイド機能により、焼結金属部品と相手方部品との正確
な圧入一体化が保証される。
具の正しい挙動により焼結金属部品に形成された適正な
緻密化した表層部（すなわち一種のシェル）の安定した
ガイド機能により、焼結金属部品と相手方部品との正確
な圧入一体化が保証される。
ちなみに予備工程における工具の抜き取りは、金型成形
等において一般的に行なわれているように、進入しきっ
た状態から先ず工具だけ後退させ、続いて焼結金属部品
の押さえを後退させるという具合にして行なえば、焼結
金属部品を破壊する心配はない。
等において一般的に行なわれているように、進入しきっ
た状態から先ず工具だけ後退させ、続いて焼結金属部品
の押さえを後退させるという具合にして行なえば、焼結
金属部品を破壊する心配はない。
なお、実施例ではＦｅ系焼結金属の例を示したが、Ｃｕ
系やＡｌ系であっても本発明を十分に適用できる。
系やＡｌ系であっても本発明を十分に適用できる。
また、実施例は孔に対して軸の関係をもって例示したが
、２個の焼結金属部品間に他部品を圧入一体化するよう
な場合にも適用可能である。
、２個の焼結金属部品間に他部品を圧入一体化するよう
な場合にも適用可能である。
さらに、焼結金属部品と相手方部品との圧接状態を得る
ために、焼き嵌めや冷し嵌めの手法を組合わせて実施す
ることもできる。
ために、焼き嵌めや冷し嵌めの手法を組合わせて実施す
ることもできる。
又支持金型と工具との組合せによって形成される焼結金
属部品を嵌込む空間を高精度に仕上げておくことにより
、透孔の内面表層部を緻密化する際、焼結金属部品の外
形並びに部品に対する透孔の傾き、偏心度を修正する様
な他の応用例も図示していないが、本発明の展開として
充分実施し得るものである。
属部品を嵌込む空間を高精度に仕上げておくことにより
、透孔の内面表層部を緻密化する際、焼結金属部品の外
形並びに部品に対する透孔の傾き、偏心度を修正する様
な他の応用例も図示していないが、本発明の展開として
充分実施し得るものである。
さらに以上説明は軸部品をスチール等や粉末鍛造部品の
様なソリッドなもので説明したが、軸部品を焼結金属で
つくり、孔側部品をソリッドな材質でつくることも可能
である。
様なソリッドなもので説明したが、軸部品を焼結金属で
つくり、孔側部品をソリッドな材質でつくることも可能
である。
以上説明した様に、この発明は、焼結金属部品を、支持
金型等の治具に嵌合して外周を拘束し、この部品の相手
方部品と嵌合する孔の圧接表層部を、焼結金属部品との
接触によって進入時の位置が容易に狂わないような工具
により、あらかじめ加圧してこの表層部の組織を強制的
に緻密化させる予備工程と、上記焼結金属部品の孔に相
手方部品を圧入圧接させて両部品を一体化させる圧入工
程とからなり、上記工具圧入前の焼結金属部品の孔内径
Ｄ１ と、工具外径Ｄ２と、相手方部品の外径Ｄ３を、
Ｄｌ〈Ｄ２〈Ｄ３なる関係においたから、工具を用いる
予備工程で焼結金属部品の表層部を相手方部品が圧接状
態で押し込まれる寸法関係下において緻密化することが
でき、更に焼結金属部品側の圧接表層部の密度を向上さ
せた状態で相手方部品との結合を行うので、焼結金属部
品と他の部品とを緻密化した表層部の安定したガイド機
能により高精度に、且つ、多大な締代を要することなく
所定の結合力でもって一体化させることができる。
金型等の治具に嵌合して外周を拘束し、この部品の相手
方部品と嵌合する孔の圧接表層部を、焼結金属部品との
接触によって進入時の位置が容易に狂わないような工具
により、あらかじめ加圧してこの表層部の組織を強制的
に緻密化させる予備工程と、上記焼結金属部品の孔に相
手方部品を圧入圧接させて両部品を一体化させる圧入工
程とからなり、上記工具圧入前の焼結金属部品の孔内径
Ｄ１ と、工具外径Ｄ２と、相手方部品の外径Ｄ３を、
Ｄｌ〈Ｄ２〈Ｄ３なる関係においたから、工具を用いる
予備工程で焼結金属部品の表層部を相手方部品が圧接状
態で押し込まれる寸法関係下において緻密化することが
でき、更に焼結金属部品側の圧接表層部の密度を向上さ
せた状態で相手方部品との結合を行うので、焼結金属部
品と他の部品とを緻密化した表層部の安定したガイド機
能により高精度に、且つ、多大な締代を要することなく
所定の結合力でもって一体化させることができる。
更に表層部を緻密化させる際に焼結金属部品の外形をサ
イジング加工することも可能である。
イジング加工することも可能である。
更に焼結金属部品に相手方部品を圧入圧接させる圧入工
程は、予備工程後直ちに、あるいは時間をおいてもよく
、この間に経時的な一連操作を特に必要とするものでは
ない。
程は、予備工程後直ちに、あるいは時間をおいてもよく
、この間に経時的な一連操作を特に必要とするものでは
ない。
更に焼結金属部品を支持金型等の治具に嵌合して外周を
拘束し、焼結金属部品の相手方部品への圧接表層部を加
圧するから、焼結金属部品の外周には引っ張り応力が生
じず、この結果圧接表層部は工具に対して逃げることな
く、十分な圧接振動が得られ、緻密化された且つソリッ
ドに近い組織状態の表層部を確実に得ることができ、更
には、治具拘束により予備工程、若しくは圧入工程にお
ける圧接応力により、一体結合後、焼結金属部品の全体
形状の変形を防止することができ、焼結金属部品と相手
方部品との結合時に生ずる問題を解決することができる
。
拘束し、焼結金属部品の相手方部品への圧接表層部を加
圧するから、焼結金属部品の外周には引っ張り応力が生
じず、この結果圧接表層部は工具に対して逃げることな
く、十分な圧接振動が得られ、緻密化された且つソリッ
ドに近い組織状態の表層部を確実に得ることができ、更
には、治具拘束により予備工程、若しくは圧入工程にお
ける圧接応力により、一体結合後、焼結金属部品の全体
形状の変形を防止することができ、焼結金属部品と相手
方部品との結合時に生ずる問題を解決することができる
。
第１図は透孔を有する焼結金属部品の断面図であり、第
２図は予備工程における支持金型、工具並びに焼結金属
部品の関係を示す説明図である。 １・・・・・・焼結金属部品、２・・・・・・支持金型
、３・・・・・・工具。
２図は予備工程における支持金型、工具並びに焼結金属
部品の関係を示す説明図である。 １・・・・・・焼結金属部品、２・・・・・・支持金型
、３・・・・・・工具。
Claims (1)
- １ 焼結金属部品を支持金型等の治具に嵌合して外周を
拘束し、この部品の相手方部品と嵌合する孔の圧接表層
部を、焼結金属部品との接触によって進入時の位置が容
易に狂わないような工具により、あらかじめ加圧してこ
の表層部の組織を強制的に緻密化させる予備工程と、上
記焼結金属部品の孔に相手方部品を圧入圧接させて両部
品を一体化させる圧入工程とからなり、上記工具圧入前
の焼結金属部品の孔内径Ｄ１ と、工具外径Ｄ２ と、
相手方部品の外径Ｄ３を、Ｄｌ〈Ｄ２＜Ｄ３なる関係に
おいたことを特徴とする焼結金属部品の結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49061217A JPS5834238B2 (ja) | 1974-05-28 | 1974-05-28 | シヨウケツキンゾクブヒンノ ケツゴウホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49061217A JPS5834238B2 (ja) | 1974-05-28 | 1974-05-28 | シヨウケツキンゾクブヒンノ ケツゴウホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50151744A JPS50151744A (ja) | 1975-12-05 |
| JPS5834238B2 true JPS5834238B2 (ja) | 1983-07-25 |
Family
ID=13164799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49061217A Expired JPS5834238B2 (ja) | 1974-05-28 | 1974-05-28 | シヨウケツキンゾクブヒンノ ケツゴウホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834238B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120126U (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-29 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57147233U (ja) * | 1981-03-09 | 1982-09-16 |
-
1974
- 1974-05-28 JP JP49061217A patent/JPS5834238B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120126U (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50151744A (ja) | 1975-12-05 |
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