JPS62136503A

JPS62136503A - 粉末成形方法

Info

Publication number: JPS62136503A
Application number: JP27746685A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ebihara; 忠海老原
Original assignee: NITSUPISU FUKUSHIMA SEIZOSHO KK
Current assignee: NITSUPISU FUKUSHIMA SEIZOSHO KK
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は焼結冶金に於る粉末成形方法に関するものであ
り、特にエンジン部品に用いる如き精度を要し、かつ生
産性に優れた焼結機械要素の粉末成形方法に関する。

（従来技術）第７図に示す如きエンジン部品の１つであるバルブシー
トは、円筒形状であり内周面の一端に円錐状部６３を有
する物で、その各部の寸法精度、殊にバルブと当接する
円錐状部６３の精度が要求される。

又耐摩耗性、耐熱性を要求されるために加工性の劣る高
硬度特殊合金が用いられるのが通常である。

従って粉末圧縮成形時にはほぼ完成品と近い形状となり
加工代を少なくする如く成形される。

かかるバルブシート等にあっては近年省資源の要求によ
り、耐熱、耐摩耗性を要する部分と他の部分の材料を異
にした複合材料が用いられており、粉末成形方法も複雑
化の傾向にある。

従来の粉末成形方法は第８図、第９図に示す如く下パン
チ２、もしくはコアロッド１に円錐形状部２３、１３を
設け、バルブシートの当り百円錐状部６３を形成するも
のであった。

第８図の下パンチ２に円錐形状部２３を設けたものでは
、この円錐形状部の強度が不安視され、第９図のコアロ
ッド１に円錐形状部１３を設けたものでは、圧縮成形時
に円錐形状部１３の高さと下パンチ２の高さをそろえる
必要があり圧縮時の条件によりこの作動が不安定となる
危険がある。

又コアロッド１と下パンチ２間に粉末が侵入し易く、カ
ジリ現象が発生し、プレス機械の寿命を短くするという
問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点》本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、その目的とするところは、特にエンジン部品に用
いる如き精度を要し、かつ生産性に優れた焼結機械要素
の粉末成形方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するための手段として本発明の粉末成形
方法の特徴とするところは次の如き上パ（１）第１工程
：下パンチ２を下げ、あるいはダイ３、下コアロッド１
を上昇させてなる空隙７１に粉末Ａを充填する。

（２）第２工程：さらに下パンチ２を下げ、あるいはダ
イ３、下コアロッド１を上昇ざせて粉末Ａの上に空隙７
を形成する。

（３）第３工程：上パンチ５及び上コアロッド４を下げ
、下コアロッド１を押し下げ粉末を圧縮成形する。

（４》第４工程：前記粉末成形体を上パンチ５及び上コ
アロッド４と下パンチ２の間に挾持した状態で粉末成形
体をダイ３の高さまで移動させ、前記上コアロッド４を
上昇させた後、上パンチ５を上昇させて粉末成形体を取
出す。

さらに複合材料を得る場合は、上記第１工程と第２工程
間に第２図（２）に示す如く（２）第２工程：さらに下パンチ２を下げ、あるいはダ
イ３、下コアロッド］を上昇させてなる粉末Ａ上の空隙
７２に粉末Ｂを充填する。

を加え他の工程は第４図の第１〜第４工程と同じくして
なされるものである。

（作用）本発明は、上述の如き方法で構成されているため、下パ
ンチ２と下コアロッド１との圧粉成形時での正確な連動
が必要でなく、精度を安定して維持することが容易とな
り、プレス機械の寿命を短くすることもなく、生産性に
優れるものである。

（実施例）本発明の方法を実施例に基づいて説明する。

まず第１図（１）〜（６）、第２図（１）〜（７）は、
この順で本発明の工程順を示すものであるが、第１工程
は上記した如くダイ３、下コアロッド１（下パンチ固定
）を上げて、あるいは下パンチ２を下げ（ダイ固定）形
成される空隙７１に充填装置９１により粉末Ａを充填す
る。この状態で粉末Ａの上面はダイ４上面と同一高さで
ある。

次に第１図（２）の如くさらにダイ３、下コアロッド１
（下パンチ固定）を上げ、あるいは下パンチ２を下げて
、（ダイ固定）粉末Ａの上に空隙７を形成する。

この状態で粉末Ａの上面はダイ牛上面より低くなってい
る。従って次の工程で上パンチ５及び上コアロッド４が
下降してくる場合、第３図に示す如き粉末Ａがおしのけ
られダイ３上にあふれる危険性は皆無となる。

次に第１図（３）に示す第３工程では、上パンチ５及び
上コアロッド４が下降し、下コアロッド１を円筒状突出
部４１で押し下げると同時に上パンチ５はダイ３と嵌合
し、ダイ３、上パンチ５、上コアロッド４、下パンチ２
で圧粉成形至を形成する。上パンチ及び上コアロッドと
下パンチによる圧縮により圧縮方向に均一な密度を得る
如くされる。

最後の工程は圧粉体の取出し工程でおり、第１図（４）
に示す如くダイ３を下げ（下パンチ固定）、あるいは下
パンチ２を上げ（ダイ固定）、粉末成形体を上パンチ５
及び上コアロッド４と下パンチ２の間に挾持した状態で
粉末成形体をダイ３の上面の高さまで移動させ、次いで
第１図（５）に示す如く上コアロッド４を上昇させた後
、第１図（６）に示す如く上パンチを上昇させて粉末成
形体は取出されるものである。

複合材料を得る場合は第２図（２）に示す粉末Ｂの充填
工程を上記の工程の第１と第２工程間に加えることによ
りなされる。

即ち、前記第１工程の粉末Ａの充填の後に、さらにダイ
３、下コアロッド１（下パンチ固定）を上げて、あるい
は下パンチ２を下げて（ダイ固定）形成される空隙７２
に充填装置９２により粉末Ｂを充填する。この状態で粉
末日の上面高さはダイヰ上面高さと一致している。

後は第１図（２）〜（６）と同じ工程により、第２図（
３）〜（７）に示す如く、粉末Ｂ上に空隙７を形成し、
圧縮成形し、取出すものである。

本発明にあっては他の実施例として第５図に示す如く、
下パンチ２外周に円錐形状突出部２３を形成するか、あ
るいは第６図に示す如くダイ３内周に円錐形状段部３３
を形成した下パンチ２あるいはダイ３を用いることによ
り、圧粉体の内周面−喘の円錐状部６３と反対端の外周
面一端に面取り部６４を形成することが用いられる。

これはバルブシートに通用した場合シリンダへラドへ組
付↓フる際に不可欠な外周面取りをも一回の圧縮により
形成しうるちのであり生産性向上に寄与するものである
。

（発明の効果）以上の如くしてなる本発明の粉末成形方法によれば以下
に述べる如き効果を得るものである。

即ち、まず下パンチ２と下コアロッド１との圧粉成形時
での正確な連動が必要でなく、精度を安定して維持する
ことが容易である。

さらに最も成形精度を必要とするバルブシート６の当り
百円錐状部６３の成形が、上コアロッド４の円筒状突出
部４１、円錐形状部４２、上パンチ５のランド部５１に
よって成形されるためにこの部分の成形不良が全くあり
得ず、高精度に成形しうるちのである。又、円錐形状部
５３が圧縮工程中に、粉末上面に対しくさび効果的な作
用をなし、円錐形状部付近では粉体圧縮がより確実に行
なわれる。このことによりバルブシート６の当り百円錐
状部６３の密度を安定して高く成形可能であり、粗大空
孔発生等の欠陥を防ぎうるちのである。

又、粉末成形体を取出す時（第１図（４）、第２図（５
）に示す）に、粉末成形体はダイ３中より取出されると
スプリングバックにより内径が弱冠膨張するので上コア
ロッド４と上パンチ５を同時に上昇させると粉末成形体
が上コアロッド４の円損等のトラブルにつながる。これ
を防止するため、第１図（５）、（６）又は第２図（６
）、（７）に示すように先ず上コアロッド４を上昇させ
た後、上パンチを上昇させるものである。更に本発明に
示す如く上コアロッドと上パンチに分割することにより
、例えば摩耗の大きい上コアロッドの材質を超硬にし、
カケ安い上パンチの材質にはダイス鋼にするなどの適切
な材質選択ができ、型寿命を長く保持する効果が得られ
る。

さらに本発明は複合粉末成形においてその効果が著しい
ものである。

即ち、第２図（１）〜（７）に示す本発明の複合粉末成
形においては、第４図に示す如く、耐熱、耐摩耗粉末Ｂ
が円錐状部５廿の下降に伴い、周囲へ押し込まれバルブ
シート内周面６４側をおおう如く形成される。このため
熱負荷が高く耐熱性を要求されるバルブシート内周面６
４を粉末Ｂがおおうことは極めて性能を向上させるもの
である。

なお、本発明はバルブシートにつき説明してきたが、類
似の形状をした焼結機械要素、例えば外周面テーパピス
トンリング等にも適用されうる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の粉末成形方法を示す実施例図。第２図：本発明の複合粉末成形方法を示す実施例図。第３図：粉末圧縮状態を示す図。第４Ｎ：本発明の複合粉末成形によるバルブシート断面
図。第５図・第６図：本発明の他の実施例を示す図。第７図：バルブシート断面図。第８図・第９図：従来の粉末成形方法を示す図。符号の説明１、下コアロッド　　　２．下パンチ３ｏダイ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粉末を型内に充填した後、圧縮してなる内周面の
一端に円錐状部６３を有する円筒形状圧粉体の成形方法
において、上パンチ５及びその内側に配される先端に円筒状突出部
４１と、前記円錐状部６３の形状と対応する円錐形状部
４２とを有する上コアロッド４よりなり、かつ、ダイ３、下コアロッド１を上昇させるか、あるい
は下パンチ２を下げてなる空隙７１に粉末Ａを充填し、さらにダイ３、下コアロッド１を上昇させるか、あるい
は下パンチ２を下げて前記粉末Ａの上に空隙７を形成し
た後、前記上パンチ５及び上コアロッド４を下げ、下コアロッ
ド１を押し下げ粉末を圧縮成形し、前記粉末成形体を上
パンチ５及び上コアロッド４と下パンチ２の間に挾持し
た状態で粉末成形体をダイ３の高さまで移動させ、前記上コアロッド４を上昇させた後、上パンチ５を上昇
させて前記粉末成形体を取出すことを特徴とする粉末成
形方法。
（２）前記粉末成形方法において、下パンチ２を下げるか、あるいはダイ３、下コアロッド
１を上昇させて形成される空隙７１に粉末Ａを充填し、さらに下パンチ２を下げるか、あるいはダイ３、下コア
ロッド１を上昇させて形成される前記粉末Ａ上の空隙７
２に粉末Ｂを充填し、さらに下パンチ２を下げるか、あるいはダイ３、下コア
ロッド１を上昇させて形成される前記粉末Ｂ上の空隙７
を形成した後、前記上パンチ５及び上コアロッド４を下げ、下コアロッ
ド１を押し下げ粉末を圧縮成形し、前記粉末成形体を上
パンチ５及び上コアロッド４と下パンチ２の間に挾持し
た状態で粉末成形体をダイ３の高さまで移動させ、前記
上コアロッド４を上昇させた後、上パンチ５を上昇させ
て前記粉末成形体を取出すことを特徴とする前記特許請
求範囲第１項記載の粉末成形方法。
（３）前記粉末成形方法において、下パンチ２外周に円錐形状突出部２３を設けるか、ある
いはダイ３内周に円錐形状段部３３を設け粉末を圧縮成
形し、圧粉体の外周の一端に面取部６４を形成してなる
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の粉末
成形方法。