JPS642641B2 - - Google Patents
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- JPS642641B2 JPS642641B2 JP13008881A JP13008881A JPS642641B2 JP S642641 B2 JPS642641 B2 JP S642641B2 JP 13008881 A JP13008881 A JP 13008881A JP 13008881 A JP13008881 A JP 13008881A JP S642641 B2 JPS642641 B2 JP S642641B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉄鋼，非鉄金属などの粉末を成形す
る装置に係り、特に圧力媒体として軟質ゴムを用
いて粉末に均等な外圧を付加して良好な成形品を
得るために好適な粉末成形装置に関する。
る装置に係り、特に圧力媒体として軟質ゴムを用
いて粉末に均等な外圧を付加して良好な成形品を
得るために好適な粉末成形装置に関する。
ロツド１の外周に粉末２を成形密着させる従来
方法を第１図に示す。第１図のようにダイプレー
ト４の上にボルト６，ナツト７，バネ８によつて
浮動支持された金型３に挿入したロツド１の外周
に粉末２を充填し、上パンチ９を介して荷重装置
（図示せず）で軸方向荷重Ｆを付加することによ
つて、上パンチ９と下パンチ１０の間で粉末２を
圧縮成形するようになつている。
方法を第１図に示す。第１図のようにダイプレー
ト４の上にボルト６，ナツト７，バネ８によつて
浮動支持された金型３に挿入したロツド１の外周
に粉末２を充填し、上パンチ９を介して荷重装置
（図示せず）で軸方向荷重Ｆを付加することによ
つて、上パンチ９と下パンチ１０の間で粉末２を
圧縮成形するようになつている。
このような従来の成形法では成形後の粉末の密
度は、第２図に示すようにパンチ近傍Ａ，Ｃでは
高く、中央部Ｂでは低くなる。したがつて焼結し
てもロツドに完全に密着せず複合部材として使用
できない欠点があつた。
度は、第２図に示すようにパンチ近傍Ａ，Ｃでは
高く、中央部Ｂでは低くなる。したがつて焼結し
てもロツドに完全に密着せず複合部材として使用
できない欠点があつた。
そのため、近年、第３図に示すような静水圧圧
縮成形法が一部で実用化されている。まず、ロツ
ド１と粉末２を容器１１で封入し、液圧媒体１２
を満した高圧容器１３内に挿入する。その後、ポ
ンプ（図示せず）で高液圧ｐを前記高圧容器内に
供給して、粉末２の全表面に均一な圧力ｐを付加
し、成形する方法である。該方法によれば、成形
品の密度は、均一なものが得られるが、装置が大
がかりとなり、設備費が非常に膨大なものとな
る。また作業速度が遅く、取扱い上、危険をとも
なうため、経験を必要とする欠点を有している。
縮成形法が一部で実用化されている。まず、ロツ
ド１と粉末２を容器１１で封入し、液圧媒体１２
を満した高圧容器１３内に挿入する。その後、ポ
ンプ（図示せず）で高液圧ｐを前記高圧容器内に
供給して、粉末２の全表面に均一な圧力ｐを付加
し、成形する方法である。該方法によれば、成形
品の密度は、均一なものが得られるが、装置が大
がかりとなり、設備費が非常に膨大なものとな
る。また作業速度が遅く、取扱い上、危険をとも
なうため、経験を必要とする欠点を有している。
本発明の目的は、粉末に高圧力を付加して所定
の形状に成形する装置を、構造が簡単で安価な設
備費で提供することにある。
の形状に成形する装置を、構造が簡単で安価な設
備費で提供することにある。
従来の粉末成形法では、金属粉などを軸方向か
らだけの面圧によつて成形しているが、本発明で
は軟質ゴムを圧力媒体として、前記面圧と均等な
側圧を付加し、高密度の成形品を得るものであ
る。すなわち本願発明に係る粉末成形装置は、粉
末を充填した可塑性の容器と、この容器を納める
金型と、この金型の開口部にて金型を蓋すると共
に加圧手段にてこの金型内を軸方向に移動可能と
なるよう配置されたパンチとを備えており、この
パンチの底面は中心側が凹、周辺側が凸となる段
付き形状を呈しており、該凹部底面の軸方向延長
上に金型内間隙及び弾性体を介して前記の容器を
位置させ、一方前記凸部底面の軸方向延長上に軟
質ゴムを位置させることにより該軟質ゴムの側面
を前記金型内側側面と前記容器とではさむように
して、前記加圧手段で発生した荷重を軟質ゴムと
前記容器に充填したことを特徴とする。可塑性が
あり、軟質ゴムとの摩擦係数が小さい合成樹脂の
容器に充填された金属粉に、段付形状の上パンチ
と軟質ゴムを用いることにより１つの荷重源で面
圧と側圧を付加して成形する。
らだけの面圧によつて成形しているが、本発明で
は軟質ゴムを圧力媒体として、前記面圧と均等な
側圧を付加し、高密度の成形品を得るものであ
る。すなわち本願発明に係る粉末成形装置は、粉
末を充填した可塑性の容器と、この容器を納める
金型と、この金型の開口部にて金型を蓋すると共
に加圧手段にてこの金型内を軸方向に移動可能と
なるよう配置されたパンチとを備えており、この
パンチの底面は中心側が凹、周辺側が凸となる段
付き形状を呈しており、該凹部底面の軸方向延長
上に金型内間隙及び弾性体を介して前記の容器を
位置させ、一方前記凸部底面の軸方向延長上に軟
質ゴムを位置させることにより該軟質ゴムの側面
を前記金型内側側面と前記容器とではさむように
して、前記加圧手段で発生した荷重を軟質ゴムと
前記容器に充填したことを特徴とする。可塑性が
あり、軟質ゴムとの摩擦係数が小さい合成樹脂の
容器に充填された金属粉に、段付形状の上パンチ
と軟質ゴムを用いることにより１つの荷重源で面
圧と側圧を付加して成形する。
以下、本発明の実施例を第４図により説明す
る。本発明の装置は該図に示すように、ロツド１
と、該ロツドの外周に配設した粉末２と該粉末を
封入する可塑性のある容器１１と、該容器を介し
て前記粉末２に均等な側圧を付加する軟質ゴム１
５と、該軟質ゴムの塑性流動を防止するシールリ
ング１６，補助シールリング１７と、前記軟質ゴ
ム１５及び弾性体１８を介して前記粉末２に軸方
向荷重を付加する上パンチ９と、該軸方向荷重を
受ける下パンチ１０と、前記軟質ゴム１５などの
半径方向変位を拘束する金型１４で構成されてい
る。
る。本発明の装置は該図に示すように、ロツド１
と、該ロツドの外周に配設した粉末２と該粉末を
封入する可塑性のある容器１１と、該容器を介し
て前記粉末２に均等な側圧を付加する軟質ゴム１
５と、該軟質ゴムの塑性流動を防止するシールリ
ング１６，補助シールリング１７と、前記軟質ゴ
ム１５及び弾性体１８を介して前記粉末２に軸方
向荷重を付加する上パンチ９と、該軸方向荷重を
受ける下パンチ１０と、前記軟質ゴム１５などの
半径方向変位を拘束する金型１４で構成されてい
る。
かかる装置を用いてロツド１の外周に粉末２を
成形密着させ、複合部材を製造する方法は、第４
図に示したように各部材を配設した後、荷重装置
（図示せず）により上パンチ９を介して軸方向荷
重Ｆ（矢印方向）を付加する。この際、軟質ゴム
１５は軸方向に圧縮され、半径方向に拡がる現象
によつて側圧prが発生し、可塑性のある容器１１
を介して粉末２に付加される。軟質ゴム１５が軸
方向に圧縮され、上パンチ９と端面９ａと弾性体
１８の端面１８ａが接触すると、粉末２は前記弾
性体１８を介して面上に均等な軸圧縮荷重が付加
される。このように該負荷面圧pnと前記側圧prに
よつて粉末２は、ばらつきのない高密度の成形品
となり、良好な複合部材を製造することができ
る。なお、シールリング１６，補助シールリング
１７は硬質のゴムで形成されており、軟質ゴム１
５が高圧化で上パンチ９と金型１４との間あるい
は、上パンチ９と弾性体１８との間から塑性流動
する現象を防止するものである。
成形密着させ、複合部材を製造する方法は、第４
図に示したように各部材を配設した後、荷重装置
（図示せず）により上パンチ９を介して軸方向荷
重Ｆ（矢印方向）を付加する。この際、軟質ゴム
１５は軸方向に圧縮され、半径方向に拡がる現象
によつて側圧prが発生し、可塑性のある容器１１
を介して粉末２に付加される。軟質ゴム１５が軸
方向に圧縮され、上パンチ９と端面９ａと弾性体
１８の端面１８ａが接触すると、粉末２は前記弾
性体１８を介して面上に均等な軸圧縮荷重が付加
される。このように該負荷面圧pnと前記側圧prに
よつて粉末２は、ばらつきのない高密度の成形品
となり、良好な複合部材を製造することができ
る。なお、シールリング１６，補助シールリング
１７は硬質のゴムで形成されており、軟質ゴム１
５が高圧化で上パンチ９と金型１４との間あるい
は、上パンチ９と弾性体１８との間から塑性流動
する現象を防止するものである。
第４図において、上パンチ９は軟質ゴム１５を
圧縮する部分と、弾性体１８を介して粉末２を圧
縮する部分が段付形状となるようにしている。こ
れは次のような現象にもとづいて設けたものであ
る。
圧縮する部分と、弾性体１８を介して粉末２を圧
縮する部分が段付形状となるようにしている。こ
れは次のような現象にもとづいて設けたものであ
る。
粉末及び軟質ゴムを別々に取り出し、軸方向荷
重を付加した場合、荷重と軸方向変形量の関係は
第５図のようになる。該図に示すように、軟質ゴ
ムは小さな荷重で大きな変形量を生じ、粉末は荷
重が大きくならないと軟質ゴムと同程度の変形量
を生じない。したがつて、このような粉末と軟質
ゴムの圧縮特性を考慮して上パンチを段付形状と
している。このような形状とすることによつて、
付加した軸方向荷重は初期においては軟質ゴムを
圧縮して側圧prを発生し、上パンチの段付部と弾
性体が接触した後は、軸方向荷重は軟質ゴムと粉
末を圧縮する荷重に分配され、均一な面圧pnと
側圧prによつて粉末が成形される。もし、前記の
ようなことを考慮せず、平面を有する上パンチを
用いた場合、付加した軸方向荷重は、ほとんど粉
末を圧縮するために費され、軟質ゴムによる側圧
はほとんど発生せず、不均一な成形品となる。
重を付加した場合、荷重と軸方向変形量の関係は
第５図のようになる。該図に示すように、軟質ゴ
ムは小さな荷重で大きな変形量を生じ、粉末は荷
重が大きくならないと軟質ゴムと同程度の変形量
を生じない。したがつて、このような粉末と軟質
ゴムの圧縮特性を考慮して上パンチを段付形状と
している。このような形状とすることによつて、
付加した軸方向荷重は初期においては軟質ゴムを
圧縮して側圧prを発生し、上パンチの段付部と弾
性体が接触した後は、軸方向荷重は軟質ゴムと粉
末を圧縮する荷重に分配され、均一な面圧pnと
側圧prによつて粉末が成形される。もし、前記の
ようなことを考慮せず、平面を有する上パンチを
用いた場合、付加した軸方向荷重は、ほとんど粉
末を圧縮するために費され、軟質ゴムによる側圧
はほとんど発生せず、不均一な成形品となる。
一方粉末を封入している容器に必要な特性は、
(i) 非常に大きな変形が許容できる可塑性を有す
ること（粉末を成形した際、体積が約50％収縮
するため） (ii) 軟質ゴムと接触する面の摩擦係数が低いこと
（大きな摩擦力が働くと、均等な側圧が付加で
きないため） などである。前記した(i)の特性を有するものとし
て超弾性金属，超塑性金属などが考えられるが、
これらは(ii)の特性を満足しない。一般に軟質ゴム
と金属を接触させた場合の摩擦係数は0.12〜0.15
と非常に大きい。そこで本発明では、(i)，(ii)の特
性を満足する容器として合成樹脂を用いた。合成
樹脂は非常に大きな変形が許容でき、特に四フツ
化エチレンやナイロンを用いると摩擦係数は0.06
〜0.08に低減できる。したがつて軟質ゴムによつ
て均等な側圧が付加され、密度の均一な成形品が
できる。
ること（粉末を成形した際、体積が約50％収縮
するため） (ii) 軟質ゴムと接触する面の摩擦係数が低いこと
（大きな摩擦力が働くと、均等な側圧が付加で
きないため） などである。前記した(i)の特性を有するものとし
て超弾性金属，超塑性金属などが考えられるが、
これらは(ii)の特性を満足しない。一般に軟質ゴム
と金属を接触させた場合の摩擦係数は0.12〜0.15
と非常に大きい。そこで本発明では、(i)，(ii)の特
性を満足する容器として合成樹脂を用いた。合成
樹脂は非常に大きな変形が許容でき、特に四フツ
化エチレンやナイロンを用いると摩擦係数は0.06
〜0.08に低減できる。したがつて軟質ゴムによつ
て均等な側圧が付加され、密度の均一な成形品が
できる。
本実施例では、ロツドの外周に粉末を成形して
複合部材を製造するようにしているが、粉末だけ
を成形する場合、あるいは円筒部材の内側に粉末
を成形する場合でも同様な装置で成形できる。
複合部材を製造するようにしているが、粉末だけ
を成形する場合、あるいは円筒部材の内側に粉末
を成形する場合でも同様な装置で成形できる。
以上、述べたように本実施例によれば、１つの
荷重装置によつて成形する粉末に面圧と軟質ゴム
による側圧をバランスよく付加できるため、ばら
つきのない高密度の成形品が得られる効果があ
る。
荷重装置によつて成形する粉末に面圧と軟質ゴム
による側圧をバランスよく付加できるため、ばら
つきのない高密度の成形品が得られる効果があ
る。
本発明によれば、軟質ゴムや段付形状の上パン
チなどを用いた簡単な装置で、粉末に面圧と側圧
をバランスよく付加できるため、ばらつきのない
良好な成形品を製造できる効果がある。また、構
造が簡単であるため、従来のプレス機械を利用し
た安価な上パンチ９を提供できる効果が得られ
る。
チなどを用いた簡単な装置で、粉末に面圧と側圧
をバランスよく付加できるため、ばらつきのない
良好な成形品を製造できる効果がある。また、構
造が簡単であるため、従来のプレス機械を利用し
た安価な上パンチ９を提供できる効果が得られ
る。
第１図は従来の上パンチ９の縦断面図、第２図
は成形した金属粉の密度分布を示す模式図、第３
図は静水圧を利用した上パンチ９の縦断面図、第
４図は本発明の一実施例による複合部材の製造装
置の縦断面図、第５図は金属粉と軟質ゴムの圧縮
特性を示す模式図である。 ２…粉末、９…上パンチ、１１…容器、１４…
金型、１５…軟質ゴム。
は成形した金属粉の密度分布を示す模式図、第３
図は静水圧を利用した上パンチ９の縦断面図、第
４図は本発明の一実施例による複合部材の製造装
置の縦断面図、第５図は金属粉と軟質ゴムの圧縮
特性を示す模式図である。 ２…粉末、９…上パンチ、１１…容器、１４…
金型、１５…軟質ゴム。
Claims (1)
- １ 粉末を充填した可塑性の容器と、該容器を納
める金型と、該金型の開口部にて該金型を蓋する
と共に加圧手段にて該金型内を軸方向に移動可能
となるよう配置されたパンチとを備えている粉末
成形装置において、前記パンチの底面は中心側が
凹、周辺側が凸となる段付き形状を呈しており、
該凹部底面の軸方向延長上に金型内間隙及び弾性
体を介して前記容器を位置させ、一方前記凸部底
面の軸方向延長上に軟質ゴムを位置させることに
より該軟質ゴムの側面を前記金型内側側面と前記
容器とではさむようにして、前記加圧手段で発生
した荷重を軟質ゴムと前記容器に充填した粉末で
分担するようにしたことを特徴とする粉末成形装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13008881A JPS5834102A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 粉末成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13008881A JPS5834102A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 粉末成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834102A JPS5834102A (ja) | 1983-02-28 |
| JPS642641B2 true JPS642641B2 (ja) | 1989-01-18 |
Family
ID=15025681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13008881A Granted JPS5834102A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 粉末成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834102A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038037U (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-25 | ||
| JPH0439144U (ja) * | 1990-07-31 | 1992-04-02 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE435353B (sv) * | 1982-11-09 | 1984-09-24 | Cold Isostatic Press Syst Kb | Anordning for kompensering av axiell tojning av en isostatisk press |
| US8920712B2 (en) | 2007-06-11 | 2014-12-30 | Advanced Materials Products, Inc. | Manufacture of near-net shape titanium alloy articles from metal powders by sintering with presence of atomic hydrogen |
| US7993577B2 (en) | 2007-06-11 | 2011-08-09 | Advance Materials Products, Inc. | Cost-effective titanium alloy powder compositions and method for manufacturing flat or shaped articles from these powders |
| JP4756392B2 (ja) | 2008-11-27 | 2011-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49114510A (ja) * | 1973-03-06 | 1974-11-01 |
-
1981
- 1981-08-21 JP JP13008881A patent/JPS5834102A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038037U (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-25 | ||
| JPH0439144U (ja) * | 1990-07-31 | 1992-04-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5834102A (ja) | 1983-02-28 |
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