JPS63295031A - Metallic mold - Google Patents

Metallic mold

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JPS63295031A
JPS63295031A JP12937387A JP12937387A JPS63295031A JP S63295031 A JPS63295031 A JP S63295031A JP 12937387 A JP12937387 A JP 12937387A JP 12937387 A JP12937387 A JP 12937387A JP S63295031 A JPS63295031 A JP S63295031A
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JP
Japan
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mold
metallic
molded
molding
powder
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Application number
JP12937387A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Tanaka
達也 田中
Shinji Hashizume
慎治 橋爪
Toshiya Moriyama
森山 俊哉
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of days for manufacturing a metallic mold by fitting a block mold made up of a sintered body of metallic powder molded by slurry liquid obtained through mold surface slits into fitting recessed parts provided on a metallic mold body made up of metallic material other than a sintered body of metallic powder. CONSTITUTION:The metallic mold body 10 is composed of metallic mold material other than a sintered body of metallic powder to provide fitting recessed parts 10A larger than molded surface parts 11A. The block mold 11 made up of a sintered body of metallic powder obtained by sintering a molded body of metallic powder molded out of slurry liquid obtained through mold surface slits is fitted and fixed attachably detachably. The days for manufacturing the metallic mold can be reduced by this constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、金属粉末成形体を焼結してなるブロック型を
一部に有する金型に係り、プラスチック射出成形用、真
空成形用、プレス成形用、ブロー成形用等の金型に利用
される。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a mold having a block mold formed by sintering a metal powder molded body, and is used for plastic injection molding, vacuum forming, press molding, etc. Used in molds for molding, blow molding, etc.

(従来の技術) 金型として、金型材料から切削、彫刻などの機械加工に
よって複雑な製品反転形状を作り出した金型(従来例の
1)と、模擬的に作られた製品相似形状型に金属(例え
ばアルミの溶湯など)をかぶせて形状を反転させて作り
出した金型(従来例の2)が一般に採用されている。
(Conventional technology) There are two types of molds: a mold that creates a complex inverted product shape by machining such as cutting and engraving from the mold material (conventional example 1), and a mold that has a similar shape to the product made in a simulated manner. Generally, a mold (conventional example 2) is used, which is made by covering the mold with metal (such as molten aluminum) and inverting the shape.

従来例の1は、金型材としての制約は少ないことから、
目的の強度に合致した金型材料を選ぶことができ、この
ため、金型としての特性は満足できる。
Conventional example 1 has few restrictions as a mold material, so
A mold material that matches the desired strength can be selected, and therefore the characteristics of the mold can be satisfied.

しかし、非常に手間がかかり種々の機械加工工程を必要
とすることから、コストが異常に高い欠点がある(およ
そ、トータルコスト中に占める材料費対加工費の比は1
:9位となる)。
However, because it is very time-consuming and requires various machining processes, it has the disadvantage of being extremely high in cost (approximately, the ratio of material costs to processing costs in the total cost is 1).
: 9th place).

従来例の2は、機械加工工程が少なくて済むことから生
産コストはおさえることはできるものの、アルミ精錬に
よる金型製造法で代表されるように、溶湯金属を固めて
型とすることから、金型素材に制約を受け、金型物性(
使用目的に合致した金型に要求される特性に対する完全
型の特性)が低下するという問題がある。
Conventional example 2 can reduce production costs because it requires fewer machining processes, but it is also difficult to make metal molds by solidifying molten metal to form a mold, as typified by the mold manufacturing method using aluminum smelting. Due to restrictions on the mold material, mold physical properties (
There is a problem in that the characteristics of a complete mold (compared to the characteristics required for a mold that meets the intended use) deteriorate.

すなわち、従来例の1と従来例の2はそれぞれ一長一短
がある。
That is, Conventional Example 1 and Conventional Example 2 each have advantages and disadvantages.

そこで、発明者は、先に提案した技術(特開昭61−1
0405号公報)を、金型製造に利用することを知見し
、種々の実験を重ねた。
Therefore, the inventor proposed the technology previously proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 61-1
0405 Publication) for the manufacture of molds, and conducted various experiments.

この提案技術は、焼結用粉末とバインダと水又は有機溶
剤とから構成されたスラリーを、型内面の少なくとも一
部にポーラス体を備えた成形型に注入すると共に加圧し
、スラリー中の液分をポーラス体を介して絞り出して所
期の形状に成形する方法である。すなわち、この方法は
成形型内面の一部を構成するポーラス面からスラリー中
の液分を脱液する方法であり、以下、面脱液法という。
In this proposed technology, a slurry composed of sintering powder, a binder, and water or an organic solvent is injected into a mold with a porous body on at least a portion of the inner surface of the mold and pressurized. This is a method in which the material is squeezed out through a porous body and molded into the desired shape. That is, this method is a method for removing liquid in a slurry from a porous surface that constitutes a part of the inner surface of a mold, and is hereinafter referred to as a surface deliquing method.

面脱液法は、焼結用粉末を有するスラリーが流動性に冨
んでいるため、低圧で所期の形状に成形することができ
、また複雑形状でも容易に成形することができ北という
利点がある。
The surface deliquification method has the advantage that the slurry containing the sintering powder is highly fluid, so it can be molded into the desired shape at low pressure, and even complex shapes can be molded easily. be.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、面脱液法を実施するために用いられる成
形型は、その内面の一部又は全部をポーラス体で形成し
なければならず、成形面における強度不足を招来し、ま
たコスト的にも高価であるという問題がある。更に、ポ
ーラス面の粗度が成形体表面に転写され、成形体の表面
平滑性が劣り、また離型が困難であるという問題がある
(Problems to be Solved by the Invention) However, the mold used for carrying out the surface deliquification method must have a part or all of its inner surface made of a porous material, and the strength of the molding surface is insufficient. There are also problems in that the method is expensive in terms of cost. Further, there is a problem that the roughness of the porous surface is transferred to the surface of the molded product, resulting in poor surface smoothness of the molded product and difficulty in releasing the mold.

更に、金型材料は、その金型特性を考慮すると、Fe系
金属が望しい。
Further, the mold material is desirably Fe-based metal in consideration of its mold characteristics.

一般に、Pa系の粉末は数μ以上の粒径をもち必ずしも
球形粉末でないため、成形時にポーラス面の穴部に突さ
さる現象が生じることがら離型が容易でなくなり、取外
し時に損傷するなどの不利な面があるため、この金属粉
末をポーラス面を有する成形枠で形成することは困難で
ある。
In general, Pa-based powders have a particle size of several microns or more and are not necessarily spherical powders, so they may get stuck in the holes of the porous surface during molding, making it difficult to release the mold and causing damage during removal. Due to disadvantages, it is difficult to form this metal powder in molds with porous surfaces.

また、スラリー脱液法によって金属粉末よりなる成形体
を作成し、これを焼成した金型とするとき、金型全体を
焼結晶とするのは、金型製作の全費用からすると、従来
例の1に示す切削、彫刻による金型よりも高価ではない
が、スラリー脱液に用いる金属粉末焼結素材は型用鋼素
材よりも一般に高価であることから、成形面部以外の容
易に機械加工によって金型の形状を整えられる部分にま
で粉末焼結体素材を用いることはコスト的な不利が大で
あるし、又、粉末成形体を焼結する場合、寸法収縮を生
じるが、金型全体を焼結晶で作成すると、焼結時の収縮
工程で歪みがより大きくなる問題がある。
In addition, when a molded body made of metal powder is created by the slurry deliquid method and used as a mold by firing it, it is difficult to make the entire mold into fired crystals compared to the conventional method in terms of the total cost of manufacturing the mold. Although it is less expensive than the cutting and engraving mold shown in 1, since the metal powder sintered material used for slurry removal is generally more expensive than the mold steel material, it is easy to machine the mold other than the molding surface. Using powder sintered material even for the part where the shape of the mold can be adjusted is disadvantageous in terms of cost, and when sintering a powder compact, dimensional shrinkage occurs, but it is not necessary to sinter the entire mold. If it is made of crystal, there is a problem that distortion becomes larger during the shrinkage process during sintering.

本発明は、金型の彫刻等の機械加工部分は必要最小限に
抑え、かつ、金型として焼結晶を用いる部分は、機械加
工が困難な部分に抑えることによって、より安価でかつ
精度の高い金型を提供することが目的である。
The present invention reduces the machining parts such as engraving of the mold to the necessary minimum, and limits the part of the mold that uses baked crystal to the part that is difficult to machine, thereby achieving lower cost and higher precision. The purpose is to provide molds.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、被成形物に接して該被成形物を形造る成形面
部分を有する金型において次の技術的手段を講じること
によって、叙述の目的を達成したものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention achieves the stated purpose by taking the following technical measures in a mold having a molding surface portion that comes into contact with a molded product to shape the molded product. This is what I did.

すなわち、本発明は、金型本体10が金属粉末焼結体以
外の金型材料よりなり、該金型本体10に、前記成形面
部分11Aより大きな嵌合口部10^が形成されており
、該嵌合凹部1〇八に、成形面部分11Aを有するブロ
ック型11が着脱自在に嵌合固着されており、該ブロッ
ク型11が、スラリー線脱液により成形された金属粉末
成形体を焼成してなる金属粉末焼結体より構成されてい
ることを特徴とする金型に関するものである。
That is, in the present invention, the mold body 10 is made of a mold material other than the metal powder sintered body, and the mold body 10 is formed with a fitting opening portion 10^ larger than the molding surface portion 11A. A block mold 11 having a molding surface portion 11A is removably fitted and fixed in the fitting recess 108, and the block mold 11 is used to sinter a metal powder compact molded by slurry wire dehydration. The present invention relates to a mold characterized in that it is composed of a metal powder sintered body.

(実施例) 第1図において、1は基台、2は下金型用取付板、3は
下金型であり、王者はボルト4で共線めされている。5
は上金型であり、取付板6にボルト7により取付けられ
ている。なお、上金型5は材料供給通路8を有し、この
通路8を介して供給された材料は、上、下金型3.5に
よって所定形状の被成形物とされ、本実施例では、中空
円柱体、中空角柱体として例示されている。
(Example) In FIG. 1, 1 is a base, 2 is a mounting plate for a lower mold, 3 is a lower mold, and the king is collinear with a bolt 4. 5
is an upper mold, which is attached to a mounting plate 6 with bolts 7. The upper mold 5 has a material supply passage 8, and the material supplied through this passage 8 is made into a predetermined shaped object by the upper and lower molds 3.5, and in this embodiment, A hollow cylindrical body and a hollow prismatic body are illustrated.

この第1図において、本発明では、下金型3に適用した
ものとして例示されており、勿論、上金型5にも、本発
明は適用可能である。
In FIG. 1, the present invention is illustrated as being applied to the lower mold 3, but the present invention is of course applicable to the upper mold 5 as well.

第2図、第3図(1) (21および第4図に示す如く
、下金型3は、金型本体10と、成形面部分11Aを有
するブロック型11とからなり、金型本体10は、金属
粉末焼結体以外の通常の金型材料からなり、この金型本
体10には、成形面部分11Aより大きな嵌合凹部10
Aが機械加工によって形成されている。
FIG. 2, FIG. 3 (1) (As shown in FIG. 21 and FIG. 4, the lower mold 3 consists of a mold body 10 and a block mold 11 having a molding surface portion 11A. , is made of a normal mold material other than a metal powder sintered body, and the mold body 10 has a fitting recess 10 larger than the molding surface portion 11A.
A is formed by machining.

成形面部分11Aを有するブロック型11が嵌合凹部1
0Aに着脱固定自在に嵌合固着され、該ブロック型11
は、スラリー線脱液により成形された金属粉末成形体(
グリーン体)を焼成してなる金属粉末焼結体より構成さ
れている。
A block mold 11 having a molding surface portion 11A forms a fitting recess 1
The block type 11 is removably fitted and fixed to 0A.
is a metal powder compact (
It is composed of a metal powder sintered body formed by firing a green body).

なお、第2図において、12はランナーを示しており、
対の嵌合凹部10Aを互いに連通させており、リング状
溝等で示す成形面部分11Aを互いに連結しており、1
2Aはブロック型のランナーであり、このランナー12
Aは、グリーン体成形時に作成しておいても、焼結後に
機械加工等で作成してもよい。
In addition, in FIG. 2, 12 indicates a runner,
The pair of fitting recesses 10A are communicated with each other, and the molding surface portions 11A indicated by ring-shaped grooves etc. are connected to each other.
2A is a block type runner, and this runner 12
A may be created during green body molding, or may be created by machining or the like after sintering.

第5図は別の実施例であり、嵌合凹部10Aが4個形成
され、各凹部にブロック型11を嵌合固着し、十字状の
ランナー12で連結したもので、その他は前述実施例と
共通する。
FIG. 5 shows another embodiment, in which four fitting recesses 10A are formed, a block mold 11 is fitted and fixed in each recess, and the blocks are connected by a cross-shaped runner 12. Common.

次に、叙述したブロック型の作成につき説明する。Next, the creation of the block type described above will be explained.

このブロック型はスラリー線脱液法によって作成するも
のであるから、まず、スラリーについて説明する。
Since this block type is created by a slurry line deliquification method, the slurry will be explained first.

スラリーは、焼結用金属粉末と有機バインダと水又はア
ルコール等の有機溶剤(以下、水もしくは有機溶剤を溶
媒という)とが混合されて形成されたものである。
The slurry is formed by mixing a sintering metal powder, an organic binder, and an organic solvent such as water or alcohol (hereinafter, water or an organic solvent will be referred to as a solvent).

焼結用金属粉末としては、カーボニル法、ガスアトマイ
ズ法、水アトマイズ法、粉砕法等によって作られた各種
金属粉末(Fe、ハイス、ステンレス鋼、アルミ等)の
1種類、2種類以上の混合粉末を使用することができる
。また、この金属粉末に、セラミック粉末、これらの混
合粉末もしくはこれらと各種強化繊維の混合粉末を使用
することができる0強化繊維としては、炭素繊維、ポロ
ン繊維、セラミック(SIC+  AO203等)ウィ
スカ等を例示することができる。
As the metal powder for sintering, one type or a mixed powder of two or more types of various metal powders (Fe, high speed steel, stainless steel, aluminum, etc.) made by carbonyl method, gas atomization method, water atomization method, pulverization method, etc. can be used. In addition, ceramic powder, a mixed powder of these powders, or a mixed powder of these and various reinforcing fibers can be used for this metal powder. Examples of reinforcing fibers include carbon fibers, poron fibers, ceramic (SIC + AO203, etc.) whiskers, etc. I can give an example.

また、金属粉末の粒子径は、平均粒子径で数μmのもの
から使用することができる。平均粒子径の下限は、後述
する成形枠の線状クリアランスの幅から限定される。尚
、通常、金属粉末では、108m以上のものが各種市販
されており入手容易である。
Further, the particle size of the metal powder can be from several micrometers in average particle size. The lower limit of the average particle diameter is determined by the width of the linear clearance of the forming frame, which will be described later. Generally, metal powders with a length of 108 m or more are commercially available and easily available.

ここに、平均粒子径とは、第7図に示すように粒子径と
累積重量比との関係により定まる粒度分布において、累
積重量比の50%に対応する粒子径dmをいう。尚、あ
る粒子径doに対応する累積重量比(%)  Roは、
試料粉末全重量をWoとしたとき、d、以下の粒子の累
積重量を一〇とするとwo / Wo X100(%)
で与えられる。上記粒度分布は、粒度分布測定機(例え
ば、シーラス社製)により容易に測定される。
Here, the average particle diameter refers to the particle diameter dm corresponding to 50% of the cumulative weight ratio in the particle size distribution determined by the relationship between the particle diameter and the cumulative weight ratio as shown in FIG. In addition, the cumulative weight ratio (%) Ro corresponding to a certain particle size do is
When the total weight of the sample powder is Wo, and the cumulative weight of the particles below d is 10, then wo / Wo X100 (%)
is given by The above particle size distribution can be easily measured using a particle size distribution analyzer (for example, manufactured by Cirrus).

前記粉末に添加される有機バインダとしては、スラリー
液分である水又は有機溶剤に溶けるものを使用する。例
えば、アクリル樹脂系、酢酸セルロース系、熱硬化性樹
脂系のものを使用することができ、アクリル樹脂系バイ
ンダの具体例として商品名「バインドセラムWA320
J(三共東圧製)を例示することができる。
As the organic binder added to the powder, one that is soluble in water or an organic solvent, which is the slurry liquid component, is used. For example, acrylic resin-based, cellulose acetate-based, and thermosetting resin-based binders can be used.A specific example of the acrylic resin-based binder is the product name "Bind Ceram WA320".
J (manufactured by Sankyo Toatsu) can be exemplified.

スラリーの組成は、使用する焼結用金属粉末の粒径によ
っても異なるが、概ね、金属粉末100重量部に対して
バインダ2〜5重量部、溶媒8〜40重量部程度である
The composition of the slurry varies depending on the particle size of the sintering metal powder used, but is generally about 2 to 5 parts by weight of binder and 8 to 40 parts by weight of solvent per 100 parts by weight of metal powder.

次に、スラリー線脱液法による成形枠について説明する
。この成形枠として、焼結用金属粉末の平均粒子径をd
としたとき、スリットの幅Sが10μm≦S≦3dとさ
れた線状のスリットが形成されたものが使用される。こ
の材質としては、通常の金型材を使用すればよく、特殊
な材料は不要である。
Next, a forming frame formed by the slurry line dewatering method will be described. As this molding frame, the average particle diameter of the metal powder for sintering is d
In this case, a linear slit with a width S of 10 μm≦S≦3d is used. As this material, a normal mold material may be used, and no special material is required.

スリット幅Sを10μm以上とするのは、10μm未満
のスリットを形成することは、通常の工業的機械加工手
段では困難であり、またコスト高の要因となるからであ
る。
The reason why the slit width S is set to 10 μm or more is because it is difficult to form a slit smaller than 10 μm using normal industrial machining means, and it also causes high costs.

一方、Sが3d以下に制限されるのは、3dを越えると
金属粉末がスリットから流出し成形困難乃至不可能にな
るからである。
On the other hand, S is limited to 3d or less because if it exceeds 3d, the metal powder will flow out of the slit, making molding difficult or impossible.

ここで、Sが3dまで開設可能な理由については次のよ
うに考えられる。第9図に示すように、成形枠20内に
注入されたスラリー中の金属粉末21は、その粒子径が
Sより小さい場合、加圧によって、成形枠20に形成さ
れたスリット22から流出しようとする。ところが、こ
の際、粒子21はスリット22の入口部乃至中途部でブ
リフジを組むことになる。
Here, the reason why S can be opened up to 3d is considered as follows. As shown in FIG. 9, if the metal powder 21 in the slurry injected into the molding frame 20 has a particle size smaller than S, it tends to flow out from the slits 22 formed in the molding frame 20 due to pressure. do. However, at this time, the particles 21 form a bridge at the entrance to the middle of the slit 22.

このとき、S=αdとした場合、α値を1以上の値とす
るとα=3までは容易に粉末がブリッジを組み、粒子の
流出が阻止されるが、α=4以上になると、ブリフジが
形成され難く、粒子はスリットから流出する結果となる
At this time, when S = αd, if the α value is set to a value of 1 or more, the powder easily forms a bridge up to α = 3 and the outflow of particles is prevented, but when α = 4 or more, bridging occurs. They are difficult to form and result in particles flowing out of the slit.

成形枠の具体例を第6図に示す。A specific example of the molding frame is shown in FIG.

第5図の成形枠20は、外枠23の内部底面に、製品(
すなわち、ブロック型)相似形状の転写面24八を有す
る反転モデル24が設けられ、外枠23の上部開口には
加圧プランジャ25が嵌合されている。
The molding frame 20 in FIG. 5 has a product (
That is, an inverted model 24 having a transfer surface 248 having a similar shape (block type) is provided, and a pressure plunger 25 is fitted into the upper opening of the outer frame 23.

なお、第5図のモデル24は第1図、第2図等で示した
ブロック型とは異なる形状のブロック型を作るものとし
て例示している。
Note that the model 24 in FIG. 5 is exemplified as one for making a block mold having a shape different from the block molds shown in FIGS. 1, 2, etc.

更に、外枠23は縦方向に適宜分割されており、対向す
る分割面相互間にスリット幅Sを10μm≦S≦3dと
されたスリット22が形成され、また、加圧プランジャ
25と外枠23の型面との間にも同様にスリットが形成
され、これらのスリット22は、成形室から見れば線状
となっている。
Further, the outer frame 23 is appropriately divided in the vertical direction, and a slit 22 with a slit width S of 10 μm≦S≦3d is formed between the opposing divided surfaces, and the pressurizing plunger 25 and the outer frame 23 Similarly, slits are formed between the mold surface and the mold surface, and these slits 22 are linear when viewed from the molding chamber.

なお、第5図において、26はスラリーであり、反転モ
デル24を仕込んだ成形室に注入充填されている。また
、27はヒータであり、必要に応じて設けられる。
In addition, in FIG. 5, 26 is a slurry, which is injected and filled into the molding chamber in which the inverted model 24 is placed. Further, 27 is a heater, which is provided as necessary.

成形枠20に仕込まれる反転モデル24は、製品図面よ
り、常法に従って製作されるが、この場合、成形枠20
で加圧成形したグリーン体は最終的に製造されるこの金
型を用いて製品を成形するときは、最終製品(第1図で
はリング体)が収縮するので、この収縮分を考慮しただ
け大きく形成しなければならず(この収縮をαとする)
、またグリーン体はこれを焼結して金型にするものであ
り、この焼結時にも収縮するのでこの収縮率を見込んで
粉末成形時に大きなグリーン体を作らなくてはならない
(この収縮をβとする)。
The inverted model 24 to be placed in the molding frame 20 is manufactured according to a conventional method from the product drawing, but in this case, the molding frame 20
When the green body pressure-molded is finally manufactured using this mold, the final product (the ring body in Figure 1) will shrink, so the size will be larger to account for this shrinkage. must be formed (this contraction is α)
In addition, the green body is sintered to make a mold, and it also shrinks during sintering, so a large green body must be made during powder molding to account for this shrinkage rate (this shrinkage is β ).

すなわち、第7図で示す如く、反転モデル24は、製品
外形に相当する想像線(面)24Bより前記2つの収縮
率をクリアできる大きさに大きく形成された転写面24
Aを有し、この転写面24A以外の面は、スラリーに直
接接触しない面であり、特に、転写面24Aに相対する
面は成形枠に面接触されて全スラリー圧を伝達する面と
される。
That is, as shown in FIG. 7, the inverted model 24 has a transfer surface 24 formed to be larger than the imaginary line (surface) 24B corresponding to the product outline to a size that can clear the above two shrinkage rates.
A, and the surfaces other than the transfer surface 24A are surfaces that do not directly contact the slurry, and in particular, the surface facing the transfer surface 24A is a surface that is brought into surface contact with the molding frame and transmits the total slurry pressure. .

また、反転モデル24は外枠23に仕込まれ、これに注
入されたスラリー26を加圧プランジャ25による加圧
(30〜1000kg、f/ cd)を受けることから
、この加圧力に耐え得る材料で作成されている。
In addition, since the inverted model 24 is placed in the outer frame 23 and the slurry 26 injected into it is pressurized (30 to 1000 kg, f/cd) by the pressurizing plunger 25, the material must be made of material that can withstand this pressurizing force. has been created.

第10図を参照して、金型製造プロセスを概説明する。The mold manufacturing process will be outlined with reference to FIG.

製品図面から、本プロセス反転モデル24を製作し、こ
の反転モデル24を成形枠20に仕込む。
A main process inverted model 24 is manufactured from the product drawing, and this inverted model 24 is placed in the molding frame 20.

一方、別工程で混合、混練されたスラリー26は成形枠
20に注型され、加圧プランジャ25の押し込みによっ
て加圧され、スラリー中の液分は、成形枠20に形成さ
れたスリット22から排出される。
On the other hand, the slurry 26 mixed and kneaded in a separate process is poured into the molding frame 20 and pressurized by pushing the pressure plunger 25, and the liquid in the slurry is discharged from the slit 22 formed in the molding frame 20. be done.

スラリーの加圧は、30〜1000kg、f/−で行わ
れ、スラリー中の粉末同士が接触するまで加圧脱液する
。この状態になると、粉末同士は粒子間に存在するバイ
ンダを含んだ溶媒を介して固形化される。
The slurry is pressurized at 30 to 1000 kg, f/-, and the slurry is pressurized and deliquified until the powders in the slurry come into contact with each other. In this state, the powders are solidified through the binder-containing solvent present between the particles.

尚、成形体において、粉末同士が接触していることは、
粉末同士を焼結させる上での前提条件でもある。
In addition, in the compact, the fact that the powders are in contact with each other means that
It is also a prerequisite for sintering powders together.

ところで、加圧脱液によって成形された粉末成形体26
^は、成形枠20から取り出された後、適宜乾燥される
。一方、反転モデル24は必要に応じて再び成形枠20
に仕込みのため搬送される。成形体26Aの乾燥によっ
て、粉末粒子間の溶媒は気化し、溶媒中のバインダはv
4縮ないし固化し、粒子の接触強度は向上する。これに
よって、成形体(グリーン体)の取り扱い性は向上する
By the way, the powder compact 26 formed by pressurized deliquification
After being taken out from the molding frame 20, it is dried as appropriate. On the other hand, the inverted model 24 is moved back to the forming frame 20 as necessary.
It will be transported for preparation. By drying the compact 26A, the solvent between the powder particles evaporates, and the binder in the solvent becomes v
4. The particles shrink or solidify, and the contact strength of the particles improves. This improves the ease of handling the molded body (green body).

尚、上記の乾燥は、成形後に行ってもよいが、スラリー
の加圧時に、第6図に示したヒーター27を用いて同時
に行うことも可能である。
Note that the above drying may be performed after the molding, but it can also be performed simultaneously when the slurry is pressurized using the heater 27 shown in FIG.

この場合、乾燥のために加えられる温度は、溶媒の沸点
以上、望ましくは沸点温度より10〜30℃高温とする
のがよい。このような温度を与えることによって、短時
間で成形体中の溶媒を沸騰させ気化消失させることがで
きる。
In this case, the temperature applied for drying is preferably higher than the boiling point of the solvent, preferably 10 to 30° C. higher than the boiling point. By applying such a temperature, the solvent in the molded article can be boiled and vaporized in a short time.

このようにすると、取り出し後の乾燥工程を筒略化する
ことができる利点がある。
This has the advantage that the drying process after removal can be simplified.

ところで、焼結用粉末として鉛、アルミニウムのような
塑性変形の容易な粉末は、比較的低圧の加圧によって粉
末同士がからまり合って固形化し、成形される。従って
、鉄粉等の塑性変形のし難い粉末に対して、成形性、粉
末成形体の取扱い性は良好となる。
Incidentally, powders such as lead and aluminum that are easily plastically deformable as sintering powders are entangled and solidified by applying relatively low pressure, and are then molded. Therefore, the moldability and handleability of the powder compact become good for powders that are difficult to plastically deform, such as iron powder.

この場合、有機バインダおよび溶媒は、粉末同士が滑り
を生じて塑性変形するための潤滑剤的作用をなす。この
ため、粉末間の表面摩擦力が低下し、CIP法、金型プ
レス法などによって、粉末を成形する場合に比べて、相
当低い圧力でも粉末同士が密に接触する状態に成形する
ことが可能で、これによって成形された物の固形化が可
能となる。
In this case, the organic binder and solvent act as a lubricant to cause the powders to slide against each other and undergo plastic deformation. For this reason, the surface friction between the powders is reduced, and it is possible to mold the powders into a state in which they are in close contact with each other even at a considerably lower pressure than when molding powders using the CIP method, mold press method, etc. This makes it possible to solidify the molded product.

成形体26^は焼結炉等に搬入され、焼結されることに
より、被成形面部分11Aを有するプロ・ツク型11と
され、第1図で示した如く金型本体10の嵌合凹部10
Aに嵌合固着される。
The molded body 26^ is carried into a sintering furnace or the like, and is sintered to form a professional mold 11 having a surface portion 11A to be molded, and a fitting recess of the mold body 10 as shown in FIG. 10
A is fitted and fixed.

なお、モデル24としては、上述したものの他、成形圧
が30〜200 kg、f/crAのときにプラスチッ
ク製、石膏製のマスターモデルであってもよい。更に、
ブロック型11の外形形状は、円形の他、角形等であっ
てもよい。
In addition to the above-described model, the model 24 may be a master model made of plastic or plaster when the molding pressure is 30 to 200 kg and f/crA. Furthermore,
The block mold 11 may have a rectangular shape in addition to a circular shape.

(発明の効果) 本発明によれば、金型内の被成形物に接する複雑形状部
分に相当する形状をもつすなわち、被成形物を形造る成
形面を有するブロック型は粉末成形体を焼結したものと
なし、このブロック型を金型本体の嵌合凹部に嵌合固定
したものであるから、金型全体を焼結体とするものに比
べて、特にその成形体の面積を出来る限り小さくするこ
とが可能となり、従来よりは低コストで、また、製造日
数を短縮した金型を提供できる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a block mold having a shape corresponding to a complex-shaped portion in contact with a molded object, that is, a molding surface for shaping a molded object, can sinter a powder compact. Since this block mold is fitted and fixed in the fitting recess of the mold body, the area of the molded body is made as small as possible compared to the case where the entire mold is made of a sintered body. This makes it possible to provide molds that are lower in cost and take less time to manufacture than conventional molds.

又、同一ダイで多数個取りの金型の場合、製品単位に相
当する部分のみの粉末焼結金型(プロ・ツク型)を作っ
て組込むことにより、安価な金型を提供できる。
In addition, in the case of a mold for molding multiple pieces using the same die, an inexpensive mold can be provided by making and assembling a powder sintered mold (pro-tsuku mold) for only the portion corresponding to the product unit.

更に、金型本体の嵌合凹部に嵌合固着するブロック型部
分は予めスラリー脱液法で作られた違った形状のブロッ
ク型と取り替えることが出来、金型本体の形状を標準化
することにより、1個の金型ベースで何組もの金型とし
て利用できる。
Furthermore, the block mold part that fits and secures into the fitting recess of the mold body can be replaced with a block mold of a different shape made in advance by the slurry dewatering method, and by standardizing the shape of the mold body, One mold base can be used as multiple sets of molds.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の金型を示す一部破断立面図、第2図は
第1図A−A線矢示図、第3図(1) (21及び第4
図(1) (2)はブロック型の2つの例を示す平面図
と断面図、第5図は第2図と対応する別の例の平面図、
第6図は成形枠の断面図、第7図は反転モデルの正面図
、第8図は粉末の粒径分布を示すグラフ、第9図(1)
 (21はスリット近傍における粉末のブリッジ形成状
態を示す断面説明図、第10図は本発明の金型一部を作
るフローチャートを示す説明図である。 3・・・金型、10・・・金型本体、10^・・・嵌合
凹部、11・・・ブロック型、IIA・・・成形面部分
。 第 7図
Fig. 1 is a partially cutaway elevation view showing the mold of the present invention, Fig. 2 is a view taken along the line A-A in Fig. 1, and Fig. 3 (1) (21 and 4
Figures (1) and (2) are a plan view and a sectional view showing two examples of the block type, and Figure 5 is a plan view of another example corresponding to Figure 2.
Figure 6 is a cross-sectional view of the forming frame, Figure 7 is a front view of the inverted model, Figure 8 is a graph showing the particle size distribution of powder, Figure 9 (1)
(21 is an explanatory cross-sectional view showing the state of powder bridge formation in the vicinity of the slit, and FIG. 10 is an explanatory view showing a flowchart for making a part of the mold of the present invention. 3... Mold, 10... Gold Mold body, 10^...fitting recess, 11...block mold, IIA...molding surface part. Fig. 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被成形物に接して該被成形物を形造る成形面部分
を有する金型において、 金型本体10が金属粉末焼結体以外の金型材料よりなり
、該金型本体10に、前記成形面部分11Aより大きな
嵌合凹部10Aが形成されており、該嵌合凹部10Aに
、成形面部分11Aを有するブロック型11が着脱自在
に嵌合固着されており、該ブロック型11が、スラリー
線脱液により成形された金属粉末成形体を焼成してなる
金属粉末焼結体より構成されていることを特徴とする金
型。
(1) In a mold having a molding surface portion that comes into contact with a molded object to shape the molded object, the mold body 10 is made of a mold material other than a metal powder sintered body, and the mold body 10 includes: A fitting recess 10A larger than the molding surface portion 11A is formed, and a block mold 11 having the molding surface portion 11A is removably fitted into the fitting recess 10A. A mold comprising a metal powder sintered body formed by firing a metal powder molded body formed by slurry wire deliquidation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06279804A (en) * 1992-12-28 1994-10-04 Pilot Corp:The Material for sintering, sintered body and mold for molding

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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