JPS639561B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は２段形状の焼結機械部品、たとえば
ボス付きの歯車（ボス部が小歯車またはカムなど
の形状のものも含む）において、歯車の歯底径と
ボス部の外径との差が著しく小さいか、あるいは
ボス部の外径の方が大きいような圧粉体の成形に
適する成形方法および装置に関するものである。

粉末冶金における粉末の成形は、ダイ１、コア
ロツド５および下パンチが形成するキヤビテイ内
に粉末を流し込み、上面を粉末フイーダーの縁で
摺り切つたのち上下のパンチ間に圧縮成形する訳
であり、従つて、ダイ内に充填された粉末の上面
は一般に水平面をなしている。

そこで２段形状品を成形する場合には、第１図
および第２図に示すように下パンチを浮動パンチ
２と固定パンチ３に分割構成し、歯部とボス部の
充填深さを所定の（各部の圧縮比が同一になる）
深さに設定できるようにしてある。なお同図は、
２段形状品を成形するウイズドロアルダイセツト
方式の一般的機構を示したものである。

ところで、第３図に示すような歯車の歯底径と
ボス部の外径との差ｔが著しく小さい２段形状品
を成形する場合は、この方式は次の理由で不適当
である。即ち第３図の圧粉体で圧縮比＝２と仮定
すると、粉末は分割パンチを用いて第４図の如く
充填されなければならない。しかしそうすると、
分割された外側のパンチ即ち浮動パンチ２は第５
図の如く、歯底部分の肉厚ｔが極めて薄くなり、
パンチの強度および耐久性に問題を生じる。また
ボス部の外径がさらに大きくなれば、浮動パンチ
の形成自体が不可能になる。

そのため従来この様な焼結部品を作る場合は、
第６図の左側のように余肉を付けた形に成形して
焼結後に機械加工を行なうか、あるいは第７図の
ように段付のダイを用いて成形するなどの方法が
採られている。しかし、前者は機械加工を不要に
し切削屑を出さないという粉末冶金の本来からは
不本意なことであり、また後者はダイの段付部に
丸みＲと抜き勾配αが必要で、従つて、成形体も
その様な形状になる欠点がある。

この発明は上述の事情に鑑みなされたもので、
成形時にボス部を上にした状態で成形を行なうこ
とと、ボス部に相当する粉末はコアロツドを沈め
た状態でダイキヤビテイ内に充填したのち、コア
ロツドを上昇させてダイの上部に運搬することを
その要旨とするものである。

以下この発明を、第３図の歯車についての一実
施例により詳細に説明する。

第８図はこの発明による粉末充填〜圧縮成形の
１サイクルを示したもので、第３図を倒立させた
状態で成形する関係から、第１図の従来方式にお
ける上パンチ４が下側に、下パンチ２，３が上側
に持場を換えた形になつている。但し、第８図の
下パンチ２および上パンチ４Ｂはそれぞれ第１図
の上パンチ４および下パンチ３と同一形状である
が、第８図の上パンチ４Ａには歯形がなく、単純
な中空円筒状で、且つ、ダイ１と嵌合しない点が
異なつている。

同図イ：粉末が摺り切り充填された当初の状態
を示している。歯部の充填深さは第４図の歯部の
部分と同一であるが、ボス部に相当する粉末は引
き下げられたコアロツド５の上に充填されている
点が異なつている。

ロ：上パンチを下降させ、外側の上パンチ４Ａ
でダイ１を覆う。

ハ：コアロツド５を上昇させるとその上の粉末
が押し上げられて上パンチ４Ａとコアロツド５と
の間に流れ落ちて堆積し、ちようど第４図を倒立
させた形に充填される。なお、図示の例ではコア
ロツドの先端を斜面に形成して粉末の流れをよく
してあるが、平面で支障ない場合もある。

ニ：ダイ１と上パンチ４Ａはハの状態のまま、
上パンチ４Ｂと下パンチ２を作動させて上下から
圧縮することにより、第３図と同一形状の所望の
圧粉体が得られる。次に上パンチを上昇させてボ
ス部を解放した後、ダイ１を引き下げて（または
下パンチを押し上げて）圧粉体を取り出し、成形
の１サイクルを終了する。

この方式においては、圧縮成形時にはダイ１と
上パンチ４Ａは一体になつているので、第７図の
段付ダイの場合と同様片押し成形に属し、歯部の
上パンチに近い部分は圧粉密度が多少低くなる。
しかし、抜き出し時にはダイ１と上パンチ４Ａが
分離するので、第７図の如き抜き勾配や丸めＲは
不要である。なお、上パンチ４Ａをダイの一部と
考えれば、ダイを水平に２分割したことになり、
その点では特公昭38−6606号の発明と同様である
が、コアロツドを用いて粉末の充填状態を変える
点が異なつている。

以上に述べたようにこの発明によれば、歯底と
ボス径が近接したボス付歯車あるいはそれに類似
する形状で、従来は機械加工の追加を必要とした
焼結機械部品の型出し成形が可能になり、省資源
およびコスト低減などの有益な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は段付形状品の成形の一般
的原理を説明する図面、第３図は歯底とボス径の
間隙ｔの小さいボス付歯車を例示する図面、第４
図はこの歯車を成形する際の粉末充填状態を示す
図面、第５図はこの歯車の成形に用いる下パンチ
２の形状を示す図面、第６図および第７図はこの
歯車を製造する従来の方式２例を説明する図面、
第８図はこの発明の構成および作用を説明する図
面である。 １……ダイ、２，３……下パンチ、４……従来
の上パンチ、４Ａ，４Ｂ……上パンチ、５……コ
アロツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 歯底径とボス径との差が小さいか、ボス径の
   方が大きい２段形状の焼結機械部品を成形するに
   あたり、ボス部に相当する粉末はダイ、下パンチ
   およびコアロツドで構成されたキヤビテイ内に、
   所要の深さまで沈めたコアロツドの上に充填した
   後、ボス径の部分で内外に分割構成された外側の
   上パンチでダイを覆い、次いでコアロツドを上昇
   させてその上の粉末を上パンチとの間に堆積充填
   させ、ボス部を上にした状態で上下から圧縮する
   ことを特徴とする２段形状品の成形方法。 ２ ダイ、下パンチおよびコアロツドで構成され
   たキヤビテイ内の粉末を上下のパンチ間に圧縮し
   て歯底径とボス径との差が小さいか、ボス径の方
   が大きい２段形状の焼結機械部品をボス部を上に
   して成形する装置であつて、上パンチはボス径の
   部分で内外に分割され、その外側の上パンチの外
   径はダイの孔径より大きく作られ且つダイと嵌合
   する歯形を持たず、コアロツドはダイと別個に、
   且つダイより高い位置まで上下動できるよう構成
   されたことを特徴とする粉末成形装置。