JPS5929081B2 - 焼結合金製弁座用圧粉体の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関等に使用される焼結合金製弁座用
の圧粉体成形方法に関する。

内燃機関においては、第１図に示すような弁座１が使用
されており、この種の弁座はその端部内周の傾斜面２が
相手弁と対接摺動するために耐摩耗性に優れた材料で作
られている。

ところで、この種の弁座において相手弁と対接摺動する
傾斜面２の部分は特に耐摩耗性並びに緻密性に優れてい
ることが必要であるが、その他の部分は耐摩耗性に関し
ては実際上差程問題にならないものである。

したがって、この種の弁座を粉末冶金の方法により焼結
合金で製造する場合、第２図に示す如く弁座の端部内周
側の傾斜面２の部分を構成する部分のみに耐摩耗特性の
良好な焼結合金用の金属粉末３を局部的に配置させ他の
部分には金属粉末３とは異なる構成の金属粉末４を配置
させるように原料粉を金型キャビティ内に充填し圧縮成
形する弁座用圧粉体の成形方法が提案されている。

しかしながら、従来の圧粉体成形方法においては第１の
金属粉末３と第２の金属粉末４は、その底面が同一平面
をなす状態で金型キャビティ内に充填されており、更に
第１の金属粉末３としては一般に黒鉛粉、カーボニルニ
ッケル粉、電解銅、モリブデンやその他の合金元素粉末
を多く含んでいて、第２の金属粉末４に比べて充填され
た状態での見掛は密度が小さく、圧縮成形性に劣る金属
粉末が使用されるために、圧縮成形された圧粉体５（第
３図参照）の第１の金属粉末３で構成される端部内周側
角部附近６の圧粉体密度が他の部分７のそれより小さい
ものにならざるを得す、耐摩耗性及び緻密性を附与する
ために特に高密度に形成されることが望ましい部分６が
低密度に形成されるという欠点があった。

この発明は、上記の従来の弁座用圧粉体成形方法におけ
る欠点を除去した成形方法を提供することを目的として
なされたもので、本発明においては、中心コア、外側ダ
イ、内外下パンチ及び上部圧縮部材を有する成形装置を
用い、中心コア、外側ダイ及び外側下パンチの各上面が
同一平面上に位置する状態にし、内側下パンチの上面を
前記平面より下方に位置する如くすることにより構成さ
れる第１キヤビテイに耐摩耗性の良好な焼結金属を与え
る成分の金属粉末を充填する第１工程、内外下パンチを
中心コアと外側ダイとに対して所定距離だけ下方に同時
に相対移動させることにより前記第１キヤビテイの上方
に構成される第２キヤビテイに第１キヤビテイ内の金属
粉末とは成分を異にする金属粉末を充填する第２工程、
第１及び第２キヤビテイに充填された金属粉末を上部圧
縮部材と内外下パンチとの間で、内外下パンチを上昇さ
せるとともに内外下パンチの各上面が同一平面をなすよ
うにして圧縮する第３工程及び上部圧縮部材を取り去り
続いて内外下パンチを中心コアと外側ダイとに対して相
対的に上昇させることにより圧粉体を取り出す第４工程
より成る焼結合金製弁座用圧粉体の成形方法が提供され
る。

以下に図示の実施例につき本発明の詳細な説明する。

第４図を参照する。

外側ダイ８の中央部には中心コア９が位置していて該外
側ダイ８と中心コア９との間には外側下パンチ１０と内
側下パンチ１１とが設けられている。

ここで、各部材の相対的位置関係を外側ダイ８、中心コ
ア９及び外側下パンチ１０の各上端面が同一平面上の位
置にあり、内側下パンチ１１の上端面が前記同一平面の
位置より所定距離ｔだけ下方に位置する如くすることに
より形成される第１キヤビテイ１２にフィーダ１３内の
金属粉末１４を充填する。

金属粉末１４としてｌ−１特に耐摩耗特性の良好な焼結
合金用の原料粉を採用する。

次に、フィーダ１３を水平方向に移動させた後、第５図
に示す如く別のフィーダ１５を上方に位置させ内外下パ
ンチ１０，１１を外側ダイ８と中心コア９とに対し相対
的に下方に移動させることにより前記第１キヤビテイ１
２の上方に形成される第２キヤビテイ１６にフィーダ１
５内の金属粉末１７を充填する。

ここで、第２キヤビテイ１６に充填される金属粉末１７
は、第１キヤビテイ内の金属粉末１４の如く耐摩耗性焼
結合金用の金属粉末である必要はなく、より安価な原料
粉末が使用される。

上記の如くして、第６図に示すように断面が矩形状をな
す環状の第２キヤビテイ１６に金属粉末１７が充填され
、第２キヤビテイの下側内周寄りに下方に突出して形成
される第１キヤビテイ１２に金属粉末１４が充填された
状態となる。

次に、第７図に示す如く、キャビティ上方に上部圧縮部
材１８を配置して後、内外下パンチ１０゜１１を上昇さ
せるとともに内外下パンチ１０，１１の上端面が同一平
面をなすようにしてキャビティ内の金属粉末を圧縮し圧
粉体１９を成形する。

成形された圧粉体１９は、上部圧縮部材１８を取り去っ
た後、内外下パンチ１０，１１を外側ダイ８と中心コア
９とに対して相対的に上昇させることにより金型より取
り出される。

なお、第８図に示す如く上部圧縮部材１８として上パン
チ１８′を用いて上下から圧縮する方法を採用すること
もできる。

本発明においては、弁座の特に耐摩耗性と緻密性とが要
求される部分は、弁座の基体を構成するところの金属粉
末が充填された断面矩形で環状をなす第２キヤビテイの
下側の内周寄りに下方に突出して設けられた第１キヤビ
テイに充填された耐摩耗性焼結合金用の原料金属粉末を
内側下パンチにより圧縮して形成されるものである。

そしてこの第１キヤビテイ内の金属粉末は圧縮過程で弁
座の基体となる金属粉末が充填されている第２キヤビテ
イ内に押し込められ圧縮完了時点で第１キヤビテイは消
失する。

したがって、弁座の特に耐摩耗性と緻密性とが要求され
る部分は、その原料粉末が充填の際の見掛は密度が低く
、しかも成形性の悪い粉末であるにもか５わらず、高密
度に成形することができ、従来の成形方法の欠点が除去
される。

・ 図面の簡単な説明 第１図は内燃機関等に使用される弁座の断面図。

第２図は従来の弁座用圧粉体の成形方法を示す。

第３図は弁座用圧粉体の断面。

第４図、第５図、第６図、第７図及び第８図は本発明の
弁座用圧粉体成形方法を説明する説明図。

図中：１・・・・・・弁座、２・・・・・・弁座の端部
内周傾斜面、３・・・・・・耐摩耗性焼結金属用の金属
粉末、４・・・・・・弁座の基体を構成するための金属
粉末、５・・・・・・弁座用圧粉体、８・・・・・・外
側ダイ、９・・・・・・中心コア、１０・・・・・・外
側下パンチ、１１・・・・・・内側下ノ幻／チ、１２・
・・・・・第１キヤビテイ、１３・・・・・・フィーダ
、１４・・・・・・第１キヤビテイに充填される金属粉
末、１５・・・・・・フィーダ、１６・・・・・・第２
キヤビテイ、１７・・・・・・第２キヤビテイに充填さ
れる金属粉末、１８・・・上部圧縮部材、１９・・・・
・・圧粉体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心コア９、外側ダイ８及び外側下パンチ１０の各
   上面が同一平面上に位置する状態にし、内側下パンチ１
   １の上面が前記平面より下方に位置する如くすることに
   より形成される第１キヤビテイ１２に耐摩耗性に優れた
   焼結金属を与える金属粉末１４を充填する第１工程、内
   外下パンチ１０゜１１を中心コア９及び外側ダイ８に対
   して所定距離だけ下方に同時に相対移動させて形成され
   る第２キヤビテイ１６に前記金属粉末１４とは異なる成
   分構成の金属粉末１７を充填する第二工程、第１及び第
   ２キヤビテイに充填された金属粉末１４゜１７を上部圧
   縮体１８と内外下パンチｉｏ、１ｉとの間で、内外下パ
   ンチ１０．１１を上昇させるとともに内外下パンチ１０
   ，１１の上面が同一平面をなすようにして圧縮する第３
   工程及び上部圧縮体１８を取り去り続いて内外下パンチ
   １０．１１を中心コア９と外側ダイ８とに対して相対的
   に上昇させることにより圧粉体を取り出す第４工程より
   成る焼結合金製弁座用圧粉体の成形方法。 ２ 前記第３工程において上部圧縮体１８が金属粉末を
   圧縮する過程で下降する上パンチ１８′である第１項記
   載の焼結合金製弁座用圧粉体の成形方法。