KR102448157B1 - 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치 - Google Patents

절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102448157B1
KR102448157B1 KR1020197035210A KR20197035210A KR102448157B1 KR 102448157 B1 KR102448157 B1 KR 102448157B1 KR 1020197035210 A KR1020197035210 A KR 1020197035210A KR 20197035210 A KR20197035210 A KR 20197035210A KR 102448157 B1 KR102448157 B1 KR 102448157B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
green compact
cutting insert
insert
forming
raw material
Prior art date
Application number
KR1020197035210A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200013666A (ko
Inventor
켄타로 오노
마사루 홋타
토모츠구 고우다
요시토모 시부야
Original Assignee
미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017105549A external-priority patent/JP6354893B1/ja
Priority claimed from JP2017105548A external-priority patent/JP6380614B1/ja
Application filed by 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Publication of KR20200013666A publication Critical patent/KR20200013666A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102448157B1 publication Critical patent/KR102448157B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F3/03Press-moulding apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/007Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a plurality of pressing members working in different directions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/027Particular press methods or systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/022Moulds for compacting material in powder, granular of pasta form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F3/03Press-moulding apparatus therefor
    • B22F2003/033Press-moulding apparatus therefor with multiple punches working in the same direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/005Article surface comprising protrusions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/004Filling molds with powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/04Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with a fixed mould
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping
    • F16C2220/20Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)

Abstract

상하면 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법에 있어서, 하펀치(112, 212)를 다이(111, 212)의 구멍부(111A, 211A)에 하방으로부터 삽입한 상태에서, 성형 공간(Q)에 원료 분말(R)을 충전하고, 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상, 예를 들면, 요철면의 방향이 역방향인 예비 성형면(114B, 214B)을 갖는 예비 성형용 상펀치(114, 214)를 성형 공간(Q)에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형하거나 또는 추가로 원료 분말(R)을 재충전함으로써, 상하면 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분에 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말(R)이 충전되도록 한 후, 최종 성형용 상펀치를 성형 공간(Q)에 상방으로부터 삽입하여 원료 분말(R)을 분말 성형 프레스한다.

Description

절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치
본 발명은 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치에 관한 것이다.
본원은 2017년 5월 29일에 일본에 출원된 특허출원 2017-105548호 및 특허출원 2017-105549호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
이러한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치로는, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 다이와 상펀치 및 하펀치에 의해 형성되는 성형 공간에 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전하고, 이 원료 분말을 상펀치와 하펀치에 의해 압축하여 분말 성형 프레스하는 것이 일반적이다. 이와 같이 하여 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체는, 그 상하면이 상펀치의 하단면 및 하펀치의 상단면을 면대칭으로 반전시킨 형상이 되고, 소결됨으로써 대략 닮은꼴 형상으로 수축하여 절삭 인서트로 제조된다.
국제공개 제2008/114827호(A)
그런데, 이 특허문헌 1에 기재된 절삭 인서트는 다각형 평판상인 것으로서, 그 상하면도 대략 평면상이며, 따라서 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체의 상하면도 대략 평면상이 된다. 그런데 최근에는, 예를 들면 일본 특허 제5715688호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 상하면이 평면상이 아닌 크게 요철되어 있는 절삭 인서트가 제조되고 있으며, 이러한 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체도 동일하게 상하면이 크게 요철하게 되어 상하면 사이의 두께가 부분적으로 상이한 형상이 된다.
그리고, 그러한 절삭 인서트용 압분체를 상술한 바와 같이, 다이와, 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전시킨 형상의 하단면을 갖는 상펀치 및 하면을 면대칭으로 반전시킨 형상의 상단면을 갖는 하펀치에 의해 분말 성형 프레스하면, 절삭 인서트용 압분체의 상하면 사이의 두께가 얇은 부분에서는 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 원료 분말의 밀도가 조밀해지고, 두꺼운 부분에서는 성기게 되어, 원료 분말의 밀도에 편차가 생긴다. 따라서, 이러한 절삭 인서트용 압분체를 소결하면, 이 원료 분말의 밀도의 편차에 기인하여 절삭 인서트에 왜곡이나 변형이 생기는 결과가 된다.
본 발명은 이러한 배경하에서 이루어진 것이며, 상하면이 크게 요철하여 상하면 사이의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체를 분말 성형 프레스할 때, 원료 분말의 밀도의 편차가 생기는 것을 억제하고, 절삭 인서트로 소결해도 왜곡이나 변형이 생기지 않는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하여 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 양태를 구비한다.
(1) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치를, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖는 다이의 구멍부에 하방으로부터 삽입한 상태에서, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전하고,
이어서, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면을 하단면에 갖는 예비 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형함으로써, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 한 후,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(2) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면은, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분에 있어서, 상기 최종 성형용 상펀치의 상기 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량이 크게 되어 있고,
이 예비 성형용 상펀치의 삽입에 의해, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(3) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있으며,
이 경사면에 의해 상기 원료 분말을 안내함으로써, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(4) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖고, 상기 하펀치가 하방으로부터 삽입되는 구멍부를 구비한 다이와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면을 하단면에 갖고, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상방으로부터 삽입되는 예비 성형용 상펀치로서, 상기 성형 공간에 충전된 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 예비 성형하기 위한 예비 성형용 상펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖고, 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입되고, 상기 예비 성형용 상펀치에 의해 예비 성형되어 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많이 충전된 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 최종 성형용 상펀치를 구비한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(5) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면은, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분에 있어서, 상기 최종 성형용 상펀치의 상기 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량이 큰 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(6) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(1A) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치를 상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖는 다이의 구멍부에 하방으로부터 삽입한 상태에서, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전하고,
이어서, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면을 하단면에 갖는 예비 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형함으로써, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 상기 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시킨 후,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(2A) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면은, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분에 있어서, 상기 최종 성형용 상펀치의 상기 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량이 크게 되어 있고,
이 예비 성형용 상펀치의 삽입에 의해, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 상기 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시켜 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 상기 (1A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(3A) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있으며,
이 경사면에 의해 상기 원료 분말을 안내함으로써, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 상기 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시켜 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 상기 (2A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(4A) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖고, 상기 하펀치가 하방으로부터 삽입되는 구멍부를 구비한 다이와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면을 하단면에 갖고, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상방으로부터 삽입되는 예비 성형용 상펀치로서, 상기 성형 공간에 충전된 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 상기 예비 성형면에 의해 상기 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시켜 예비 성형하기 위한 예비 성형용 상펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖고, 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입되고, 상기 예비 성형용 상펀치에 의해 예비 성형되어, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 이 두께가 얇아지는 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많이 충전된 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 최종 성형용 상펀치를 구비한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(5A) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면은 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분에 있어서, 상기 최종 성형용 상펀치의 상기 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량이 큰 것을 특징으로 하는 상기 (4A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(6A) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (5A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
상기 (1)∼(6A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치에서는, 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전시킨 형상으로 이 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치가 상기 성형 공간에 삽입되기 전에, 이 상면을 면대칭으로 반전한 형상과 상이한 형상, 즉 최종 성형용 상펀치의 상면 성형면과 상이한 형상의 예비 성형면을 갖는 예비 성형용 상펀치가 성형 공간에 삽입되어 성형 공간 내에 충전된 원료 분말이 예비 성형됨으로써, 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말이 충전된다.
이 때문에, 이와 같이 예비 성형된 원료 분말을 최종 성형용 상펀치에 의해 소정의 치수, 형상의 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스할 때에는, 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말이 충전되며, 또한 이 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분에는 두꺼운 부분보다 적은 원료 분말이 충전되어 있으므로, 최종적으로 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체에서는 원료 분말의 밀도의 균일화를 도모할 수 있다. 이 때문에, 이러한 절삭 인서트용 압분체를 소결하여 제조한 절삭 인서트에 있어서는 왜곡이나 변형이 생기는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
여기서, 이와 같이 예비 성형용 상펀치에 의해 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말이 충전되도록 예비 성형하기 위해서는, 이 예비 성형용 상펀치의 예비 성형면을 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분에 있어서 최종 성형용 상펀치의 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량을 크게 하여 두께가 얇아지는 부분에 충전된 원료 분말을 돌출량이 큰 예비 성형면에 의해 압출하여 두께가 두꺼워지는 부분으로 이동시키도록 하면 된다.
또한, 이 경우에는 예비 성형용 상펀치의 예비 성형면에 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면을 형성하고, 이 경사면에 의해 원료 분말을 안내함으로써 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말이 충전되도록 예비 성형하면, 절삭 인서트용 압분체에 있어서 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분으로부터 두께가 두꺼워지는 부분으로 매끄럽게 원료 분말을 압출할 수 있다.
(7) 상기 (1)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법으로서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전한 후, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 하단면에 갖는 예비 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 상기 원료 분말을 예비 성형하고,
이 예비 성형된 원료 분말 상에 추가로 원료 분말을 재충전함으로써, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 한 후,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형된 상기 원료 분말과 재충전된 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(8) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있으며,
이 경사면에 의해 먼저 충전된 원료 분말을 압축하여 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 재충전되도록 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 상기 (7)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(9) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖고, 상기 하펀치가 하방으로부터 삽입되는 구멍부를 구비한 다이와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 하단면에 갖고, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상방으로부터 삽입되고, 상기 성형 공간에 충전된 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 예비 성형하는 예비 성형용 상펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖고, 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입되어 예비 성형된 상기 원료 분말과, 이 원료 분말 상에 재충전된 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 최종 성형용 상펀치를 구비한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(10) 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(7A) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치를 상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖는 다이의 구멍부에 하방으로부터 삽입한 상태에서, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전하고,
이어서, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 하단면에 갖는 예비 성형용 상펀치를, 그 하단부를 상기 다이의 구멍부에 끼워 넣도록 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 상기 원료 분말을 예비 성형하고,
이 예비 성형된 원료 분말 상에 추가로 원료 분말을 재충전함으로써, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 한 후,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형된 상기 원료 분말과 재충전된 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(8A) 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있으며,
이 경사면에 의해 먼저 충전된 원료 분말을 압축하여 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 상기 원료 분말이 재충전되도록 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 상기 (7A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
(9A) 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치에 있어서,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖고, 상기 하펀치가 하방으로부터 삽입되는 구멍부를 구비한 다이와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 하단면에 갖고, 그 하단부가 상기 다이의 구멍부에 끼워 넣어지도록 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상방으로부터 삽입되고, 상기 성형 공간에 충전된 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 예비 성형하는 예비 성형용 상펀치와,
상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖고, 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입되어 예비 성형된 상기 원료 분말과, 이 원료 분말 상에 재충전된 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 최종 성형용 상펀치를 구비한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
(10A) 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (9A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
상기 (7)∼(10A)에 기재된 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치에서는, 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전시킨 형상으로 이 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치가 상기 성형 공간에 삽입되기 전에 이 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향, 즉 최종 성형용 상펀치의 상면 성형면 모두 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 갖는 예비 성형용 상펀치가 성형 공간에 삽입되어, 원료 분말이 예비 성형된다.
따라서, 이 예비 성형에 의해 성형 공간 내의 원료 분말의 상면의 깊이는, 절삭 인서트용 압분체에 있어서 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분이 얇은 부분보다 깊어진다. 그리고, 이와 같이 예비 성형된 원료 분말 상에 추가로 원료 분말이 재충전됨으로써, 원료 분말의 상면이 깊은 부분, 즉 절삭 인서트용 압분체의 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말이 재충전된다.
이 때문에, 이와 같이 예비 성형된 원료 분말과 재충전된 원료 분말을 최종 성형용 상펀치와 하펀치에 의해 소정의 치수, 형상의 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스할 때에는, 이와 같이 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에 많은 원료 분말이 충전되며, 또한 이 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분에는 두꺼운 부분보다 적은 원료 분말이 충전되어 있기 때문에, 최종적으로 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체에서는 원료 분말의 밀도의 균일화를 도모할 수 있다. 따라서, 이러한 절삭 인서트용 압분체를 소결하여 제조한 절삭 인서트에 있어서는 왜곡이나 변형이 생기는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
여기서, 예비 성형용 상펀치의 예비 성형면에 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면을 형성하고, 이 경사면에 의해 먼저 충전된 원료 분말을 압축하여 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말이 재충전되도록 예비 성형하면, 예비 성형된 원료 분말의 상면에 절삭 인서트용 압분체에 있어서 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분으로부터 얇아지는 부분을 향해 단차가 생기는 것을 방지할 수 있고, 원료 분말이 재충전되어 최종 성형용 상펀치에 의해 분말 성형 프레스되는 절삭 인서트용 압분체에 있어서 원료 분말의 밀도를 한층 균일화할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상하면에 큰 요철이 있어 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트를 소결하여 제조하는 경우에도, 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 인서트 중심선 방향의 원료 분말의 밀도는 균일하게 하여, 왜곡이나 변형이 생기는 것을 억제할 수 있고, 고정밀하며 고품질의 절단 인서트를 제조하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치의 제1 및 제2 실시형태에 의해 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 소결하여 제조된 절삭 인서트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 절삭 인서트의 평면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 화살표 선 X 방향으로 보는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치의 제1 실시형태를 나타내는 다이의 인서트 중심선에 따른 단면도와 하펀치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타내는 실시형태의 다이와 하펀치의 인서트 중심선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4에 나타내는 실시형태에 있어서, 하펀치의 하면 성형면과 다이의 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 원료 분말이 충전된 상태(예비 성형 전의 상태)와 예비 성형용 상펀치를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 나타내는 상태로부터 예비 성형용 상펀치를 성형 공간에 삽입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타내는 상태로부터 예비 성형용 상펀치를 성형 공간으로부터 빼낸 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 나타내는 상태로부터 최종 성형용 상펀치를 성형 공간의 상방에 배치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 나타내는 상태로부터 최종 성형용 상펀치를 성형 공간에 삽입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10에 나타내는 상태의 다이와 하펀치의 인서트 중심선에 따른 단면도이다.
도 12는 도 10에 나타내는 상태로부터 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 다이로부터 꺼낸 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에 나타내는 상태의 다이와 하펀치의 인서트 중심선에 따른 단면도이다.
도 14는 본 발명의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치의 제2 실시형태를 나타내는 다이의 인서트 중심선에 따른 단면도와 하펀치를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 나타내는 실시형태의 다이와 하펀치의 인서트 중심선에 따른 단면도이다.
도 16은 도 14에 나타내는 실시형태에 있어서, 하펀치의 하면 성형면과 다이의 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 원료 분말이 충전된 상태(예비 성형 전의 상태)와 예비 성형용 상펀치를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16에 나타내는 상태로부터 예비 성형용 상펀치를 성형 공간에 삽입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에 나타내는 상태로부터 예비 성형용 상펀치를 성형 공간으로부터 빼낸 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 18에 나타내는 상태로부터 원료 분말 재충전 후, 최종 성형용 상펀치를 성형 공간의 상방에 배치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 19에 나타내는 상태로부터 최종 성형용 상펀치를 성형 공간에 삽입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20에 나타내는 상태의 다이와 하펀치의 인서트 중심선에 따른 단면도이다.
도 22는 도 20에 나타내는 상태로부터 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 다이로부터 꺼낸 상태를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 22에 나타내는 상태의 다이와 하펀치의 인서트 중심선에 따른 단면도이다.
(제1 실시형태)
도 1 내지 도 3은 본 발명의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치의 제1 또는 제2 실시형태에 의해 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 소결함으로써 제조되는 절삭 인서트를 나타낸다. 도 4 내지 도 13은 일 실시형태의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치를 나타낸다. 이 도 4 내지 도 13을 이용하여 본 실시형태의 분말 성형 프레스 방법에 대해서도 설명한다.
본 실시형태에 의해 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 소결한 절삭 인서트는, 그 인서트 본체(1)가 초경합금이나 서멧, 세라믹 등의 경질 재료에 의해 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 편육각형 판상으로 형성되고, 편육각형상을 이루는 상하면(2, 3)과, 이들 상하면(2, 3) 주위에 배치된 6개의 측면(4)을 구비하고 있다. 상하면(2, 3)의 중앙에는 인서트 본체(1)를 관통하는 단면 원형의 장착 구멍(5)이 개구되어 있으며, 이 장착 구멍(5)의 중심선이 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선(O)이 된다.
인서트 본체(1)는, 이 인서트 중심선(O) 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 상하면(2, 3)에 관하여 표리 반전 대칭 형상이다. 여기서, 상하면(2, 3)에 있어서 장착 구멍(5)의 개구부 주위는 인서트 중심선(O)에 수직한 원환상의 평면부로 되어 있으며, 이 평면부가 장착 구멍(5) 내를 제외하고 인서트 본체(1)의 상하면(2, 3)에 있어서 인서트 중심선(O) 방향에 있어서 가장 오목한 부분으로 되어 있다.
상하면(2, 3)의 각 6개의 코너부는 둘레 방향에 교대로 제1 코너부(C1)와 제2 코너부(C2)로 되어 있으며, 상하면(2, 3)끼리는 서로 상면(2)의 제1 코너부(C1)의 인서트 중심선(O) 방향 반대 측에 하면(3)의 제1 코너부(C1)가 위치하고, 상면(2)의 제2 코너부(C2)의 인서트 중심선(O) 방향 반대 측에 하면(3)의 제2 코너부(C2)가 위치하고 있다.
이 중, 제1 코너부(C1)에는 인서트 중심선(O) 방향에서 보아 볼록 원호 등의 볼록 곡선상을 이루는 코너날(6)이 형성됨과 함께, 이 코너날(6)로부터 상하면(2, 3)의 둘레 방향에 있어서 제1 코너부(C1)의 한쪽 측(도 2에 있어서 반시계 방향 측)에 인접하는 제2 코너부(C2)에 걸쳐 주절삭날(7)이 형성되어 있다. 또한, 상기 코너날(6)로부터 상하면(2, 3)의 둘레 방향에 있어서 주절삭날(7)이 연장되는 측과는 반대인 다른 쪽의 측(도 2에 있어서 시계 방향 측)에 인접하는 제2 코너부(C2)에 걸쳐 부절삭날(8)이 형성되어 있다.
이러한 절삭 인서트는 상하면(2, 3) 중 한쪽이 절삭면이 됨과 함께, 다른 쪽은 도시되지 않은 칼날 교환식 절삭 공구의 인서트 장착좌의 저면에 대한 착차면이 된다.
그리고, 이 착좌면을 인서트 장착좌의 저면에 밀착시킨 상태에서 절삭면 측으로부터 장착 구멍(5)에 삽통된 클램프 나사가 저면에 형성된 나사 구멍에 나사 결합됨으로써 칼날 교환식 절삭 공구에 착탈 가능하게 장착된다.
또한, 이와 같이 하여 칼날 교환식 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트는 절삭면이 된 상하면(2, 3) 중의 한쪽에 있어서의 연속하는 1세트의 코너날(6), 주절삭날(7) 및 부절삭날(8)에 의해 피삭재의 절삭 가공을 행한다. 한편, 상기 측면(4)은 인서트 중심선(O)에 평행으로 되어 있고, 이들 코너날(6), 주절삭날(7) 및 부절삭날(8)의 여유면으로 된, 즉 도 1 내지 도 3에 나타내는 절삭 인서트는 네거티브 타입의 절삭 인서트로 되어 있다.
또한, 주절삭날(7)과 부절삭날(8)은 제1 코너부(C1)에 위치하는 코너날(6)로부터 각각 둘레 방향으로 인접하는 제2 코너부(C2)를 향함에 따라 인서트 중심선(O) 방향으로 오목하도록 경사져 있으며, 인서트 본체(1)에 있어서 제1 코너부(C1)가 인서트 중심선(O) 방향에 있어서 가장 돌출된 부분이 됨과 함께, 상하면(2, 3)의 외주연에 있어서는 제2 코너부(C2)가 인서트 중심선(O) 방향으로 가장 오목한 부분이 된다. 또한, 상하면(2, 3)은 각각, 이 외주연으로부터 장착 구멍(5)의 개구부 주위의 상기 평면부를 향함에 따라 인서트 중심선(O) 방향으로 점차 오목하도록 경사져 있다.
한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상하면(2, 3) 각각의 제1 코너부(C1)와 제2 코너부(C2)의 인서트 중심선(O) 방향의 간격을 h로 함과 함께, 상하면(2, 3)의 제1 코너부(C1)끼리의 인서트 중심선(O) 방향의 간격을 H라고 했을 때, 그 비 h/H는 예를 들면, 0.21보다 크게 설정된다.
이러한 절삭 인서트로 소결되어 제조되는 절삭 인서트용 압분체(P)는, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이 인서트 본체(1)와 대략 닮은꼴 형이고, 인서트 본체(1)보다 한층 큰 치수를 갖고 있으며, 소결됨에 따라 인서트 본체(1)의 치수로 수축한다. 여기서, 도 6 내지 도 13에서는 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 소결 후의 절삭 인서트에 상당하는 부분에는 도 1 내지 도 3과 동일한 부호의 앞에 부호 P를 부여하고 있으며, 이 절단 인서트에 상당하는 부분에 대해서는 동일 명칭을 사용하여 설명한다.
이 절삭 인서트용 압분체(P)를 분말 성형 프레스하는 본 실시형태의 분말 성형 프레스 장치는 도 4 내지 도 13에 나타내는 바와 같은 다이(111), 하펀치(112) 및 핀(113)과, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같은 예비 성형용 상펀치(114)와, 도 9 내지 도 11에 나타내는 바와 같은 최종 성형용 상펀치(115)를 구비하고 있다. 한편, 도 6 내지 도 9에 있어서는 다이(111) 및 하펀치(112)의 하부와, 예비 성형용 상펀치(114) 및 최종 성형용 상펀치(115)의 상부는 도시가 생략되어 있다.
다이(111)에는 절삭 인서트용 압분체(P)의 인서트 중심선(PO)에 수직인 단면에 있어서의 단면과 동등한 치수, 형상의 편육각형상의 단면을 갖는 구멍부(111A)가 상하로 관통하도록 형성되어 있으며, 따라서 구멍부(111A)의 중심선은 인서트 중심선(PO)과 동축이 된다.
이 구멍부(111A)의 내주면은 인서트 중심선(PO)에 평행이 되고, 절삭 인서트용 압분체(P)의 측면(P4)을 성형하는 측면 성형면(111B)이 된다. 또한, 다이(111)의 상면(111C)은 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면상이다.
하펀치(112)는 그 상단부가 구멍부(111A)에 끼움 가능한 치수, 형상으로 형성되어 있고, 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있으며, 이 상단부가 구멍부(111A)에 하방으로부터 계속 끼워져 삽입된다. 한편, 하펀치(112)를 고정해 두고 다이(111)를 상하 이동시킴으로써 하펀치(112)가 상대적으로 구멍부(111A)에 하방으로부터 삽입된 상태로 해도 되며, 다이(111)와 하펀치(112)의 쌍방을 상하 이동 가능하게 해도 된다.
이 하펀치(112)의 상단면은 그 중앙부를 제외하고, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 하면(P3)의 형상과, 하면(P3) 측의 장착 구멍(P5)에 있어서의 인서트 중심선(PO) 방향의 깊이 1/2까지의 형상과의 요철을 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면에 관하여 면대칭으로 반전한 형상으로 되어 있고, 이 상단면에 절삭 인서트용 압분체(P)의 하면(P3)을 성형하는 하면 성형면(112A)이 형성된다.
또한, 하펀치(112)에는 인서트 중심선(PO)에 따라 하펀치(112)를 상하로 관통하도록 인서트 중심선(PO)을 중심으로 하는 일정 내경의 단면 원형의 관통 구멍(112B)이 형성되어 하면 성형면(112A)의 중앙부에 개구되어 있으며, 이 관통 구멍(112B)에 일정 외경의 단면 원형을 이루는 원주상의 상기 핀(113)이 마찬가지로 하방으로부터 계속 끼워져 삽입되고, 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 핀(113)의 상단면(113A)은 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면상으로 되어 있다.
이어서, 최종 성형용 상펀치(115)에 대해 설명하면, 이 최종 성형용 상펀치(115)는 그 하단부가 구멍부(111A)에 끼움 가능한 치수, 형상으로 형성되어 있고, 마찬가지로 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있으며, 이 하단부가 구멍부(111A)에 상방으로부터 계속 끼워져 삽입된다. 이 최종 성형용 상펀치(115)의 하단면은 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상면(P2)의 형상과, 상면(P2) 측의 장착 구멍(P5)에 있어서의 인서트 중심선(PO) 방향의 깊이 1/2까지의 형상과의 요철을 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면에 관하여 면대칭으로 반전한 형상으로 되어 있고, 이 하단면에 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 성형하는 상면 성형면(115A)이 형성되어 있다.
따라서, 이 상면 성형면(115A)은 상면(P2)에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향으로 가장 오목한 장착 구멍(P5)의 개구부 주변을 성형하는 중앙부가 가장 하방으로 돌출하고, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향으로 가장 돌출하는 상면(P2)의 제1 코너부(PC1)의 부분이 상방으로 가장 오목해진다. 한편, 가장 하방으로 돌출하는 상면 성형면(115A)의 중앙부에는 인서트 중심선(PO)에 수직으로 핀(113)의 상단면(113A)에 당접 가능한 원형면(115B)이 형성되어 있다. 또한, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 코너날(P6), 주절삭날(P7) 및 부절삭날(P8) 부분을 성형하는 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A)의 외주연으로부터 원형면(115B)을 향해 상면 성형면(115A)은 점차 하방으로 돌출되도록 경사져 있다.
또한, 상기 예비 성형용 상펀치(114)도 그 하단부가 구멍부(111A)에 끼움 가능한 치수, 형상으로 형성되어 있고, 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 이 예비 성형용 상펀치(114)에는 인서트 중심선(PO)에 따라 인서트 중심선(PO)을 중심으로 하는 단면 원형의 수용 구멍(114A)이 형성되고, 이 수용 구멍(114A)은 핀(113)의 상단부가 끼워져 수용 가능한 내경으로 되어 있다.
그리고, 이 예비 성형용 상펀치(114)의 하단면에는 예비 성형면(114B)이 형성되어 있고, 이 예비 성형면(114B)은 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상으로 되어 있으며, 따라서 상기 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A)과도 상이한 형상으로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 이 예비 성형면(114B)은 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 면대칭으로 반전한 형상, 즉 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A)의 형상보다 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분에 있어서, 예비 성형면(114B)의 외주연으로부터 하방으로의 돌출량이 커지도록 형성되어 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3)의 제1 코너부(PC1)끼리의 간격(H)이 가장 크며, 이 부분에서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 가장 두꺼워지고, 또한 상하면(P2, P3)의 장착 구멍(P5) 개구부 주변이 인서트 중심선(PO) 방향으로 가장 오목하며, 이 부분에서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 가장 얇아진다. 따라서, 본 실시형태의 예비 성형용 상펀치(114)의 예비 성형면(114B)은 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)에 있어서의 제1 코너부(PC1)를 성형하는 부분으로부터 중앙부의 장착 구멍(P5) 개구부 주변을 성형하는 부분까지의 돌출량이 최종 성형용 상펀치(115)의 제1 코너부(PC1)를 성형하는 부분으로부터 장착 구멍(P5) 개구부 주변을 성형하는 부분까지의 돌출량보다 커지도록 형성된다.
또한, 본 실시형태의 예비 성형면(114B)은 가장 하방으로 돌출된 부분으로부터의 인서트 중심선(PO) 방향의 후퇴량으로 볼 때에는 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분일수록 후퇴량이 커지도록 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3)의 제1 코너부(PC1)끼리 사이의 부분의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 제2 코너부(PC2)끼리 사이의 부분의 두께보다 크기 때문에, 예비 성형면(114B)에 있어서는 그 하단으로부터 상면(P2)의 제1 코너부(PC1)에 상당하는 부분의 후퇴량이 제2 코너부(PC2)에 상당하는 부분의 후퇴량보다 커지도록 형성된다.
한편, 이 예비 성형용 상펀치(114)의 예비 성형면(114B)에는, 상기 수용 구멍(114A)의 주변을 제외하고 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면(114C)이 형성되어 있다.
즉, 본 실시형태에서는, 이 두께가 얇아지는 상기 장착 구멍(P5) 개구부 주변을 성형하는 예비 성형면(114B) 중앙부를 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면(114C)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태의 경사면(114C)은, 이 두께가 얇아지는 부분을 향해 인서트 중심선(PO)에 대한 경사각이 작아지는 복수단(본 실시형태에서는 2단)의 평면상의 경사면부(114a, 114b)에 의해 형성되어 있다.
이러한 분말 성형 프레스 장치를 이용한 본 발명의 절삭 인서트용 압분체(P)의 분말 성형 프레스 방법의 일 실시형태에서는, 먼저 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 하면 성형면(112A)이 다이(111)의 상면(111C)으로부터 소정의 깊이에 위치하도록 하펀치(112)를 강하시킴과 함께, 핀(113)은 그 상단면(113A)이 다이(111)의 상면(111C)과 인서트 중심선(PO) 방향으로 동등한 위치가 되도록 하펀치(112)로부터 돌출시켜, 다이(111)의 측면 성형면(111B)과 하펀치(112)의 하면 성형면(112A)과, 또한 핀(113)의 외주면에 따라 절삭 인서트용 압분체(P)의 성형 공간(Q)을 형성한다.
이어서, 이 성형 공간(Q)에 인서트 본체(1)를 형성하는 초경합금이나 서멧, 세라믹 등의 경질 재료의 원료 분말(R)을 충전한다. 여기서, 이 원료 분말(R)의 충전은 도시되지 않은 피더를 다이(111)의 상면(111C)에 슬라이딩시키도록 수평으로 전진시켜 상면(111C)에 있어서의 구멍부(111A)의 개구부에 위치시키고, 이 피더로부터 구멍부(111A)에 성형 공간(Q)의 내용적보다 많은 원료 분말(R)을 공급하고, 이어서 피더를 마찬가지로 다이(111)의 상면(111C)에 슬라이딩시키도록 수평으로 후퇴시킴으로써 행해진다.
한편, 이 피더의 후퇴시에는 성형 공간(Q)의 내용적보다 많이 공급되어 다이(111)의 상면(111C)으로부터 솟아오른 원료 분말(R)이 피더에 의해 마찰됨으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이 충전된 원료 분말(R)의 상면은 다이(111)의 상면(111C) 및 핀(113)의 상단면(113A)과 면일해진다. 즉, 본 실시형태의 분말 성형 프레스 장치의 원료 분말(R)을 공급하는 피더(공급 수단)는 원료 분말(R)을 다이(111)의 상면(111C)에 따라 마찰된 상태로 하는 마찰 수단을 구비하고 있다. 이에 의해, 성형 공간(Q)에는 일정량의 원료 분말(R)이 충전된다. 이와 같이 하여 원료 분말(R)의 상면이 마찰되어 성형 공간(Q)에 일정량의 원료 분말(R)이 충전된 상태가 본 실시형태에 있어서의 예비 성형 전의 상태이다.
이와 같이 하여 성형 공간(Q)에 원료 분말(R)이 충전되면, 도 6에 나타내는 바와 같이 예비 성형용 상펀치(114)를 성형 공간(Q) 상에 배치하여, 그 하단부를 상방으로부터 다이(111)의 구멍부(111A)에 끼워 넣도록 삽입하고, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이 원료 분말(R)을 예비 성형한다. 한편, 이 예비 성형용 상펀치(114)의 삽입 전에 하펀치(112)를 하강하여 원료 분말(R)의 상면을 다이(111)의 상면(111C)보다 낮은 위치로 후퇴시켜 두면 상면(111C)에 있어서의 구멍부(111A)의 개구부로부터 삽입시 원료 분말(R)이 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다.
이 예비 성형용 상펀치(114)에 의한 예비 성형에 의해 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇아지는 부분으로부터 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼워지는 부분을 향해 원료 분말(R)이 이동하고, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 원료 분말(R)이 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분보다 두꺼운 부분에 충전된다.
즉, 본 실시형태에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)에 있어서의 장착 구멍(P5)의 개구부 주변으로부터 외주 측의 다이(111)의 측면 성형면(111B) 측에 원료 분말(R)이 이동한다. 또한, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 상하면(P2, P3)의 제1 코너부(PC1)끼리의 사이의 부분에 제2 코너부(PC2)끼리의 사이의 부분보다 많은 원료 분말(R)이 예비 성형 전의 상태에 대해 이동하게 된다.
이어서, 이와 같이 하여 원료 분말(R)이 예비 성형된 경우, 예비 성형용 상펀치(114)를 상승시켜 구멍부(111A)로부터 뺀 후 성형 공간(Q) 상으로부터 철거하고, 도 9에 나타내는 바와 같이 최종 성형용 상펀치(115)를 성형 공간(Q) 상에 배치하여 그 하단부를 구멍부(111A)에 끼우도록 삽입하여 하강시키고, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 하펀치(112)의 하면 성형면(112A)과 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A) 사이에서 원료 분말(R)을 압축하여 분말 성형 프레스함으로써, 절삭 인서트용 압분체(P)로 최종 성형한다. 한편, 이 최종 성형용 상펀치(115)의 하강 도중에 상기 원형면(115B)은 핀(113)의 상단면(113A)과 당접하고, 그 이후는 도 11에 나타내는 바와 같이 핀(113)이 최종 성형용 상펀치(115)와 함께 하강하면서 분말 성형 프레스가 행해진다.
또한, 이와 같이 하여 절삭 인서트용 압분체(P)가 최종 성형되면, 최종 성형용 상펀치(115)를 상승시켜 다이(111)의 구멍부(111A)로부터 빼내고, 이어서 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이 하펀치(112)를 상승시켜 하면 성형면(112A)을 다이(111)의 상면(111C)으로부터 돌출시킨 후, 최종 성형된 절삭 인서트용 압분체(P)를 취출한다. 이와 같이 하여 최종 성형된 절삭 인서트용 압분체(P)는 소결되어, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같은 절삭 인서트가 제조된다.
이와 같이, 상기 구성의 절삭 인서트용 압분체(P)의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치에 있어서는, 하펀치(112)의 하면 성형면(112A)과 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A) 사이에서 원료 분말(R)을 분말 성형 프레스하여 절삭 인서트용 압분체(P)로 최종 성형하기 전에, 이 최종 성형되는 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면(114B)을 갖는 예비 성형용 상펀치(114)에 의해 원료 분말(R)을 예비 성형함으로써 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말(R)이 충전되도록 원료 분말(R)을 이동시킬 수 있다.
따라서, 이와 같이 하여 예비 성형된 원료 분말(R)을 최종 성형용 상펀치(115)에 의해 소정의 치수, 형상의 절삭 인서트용 압분체(P)로 최종 성형할 때에는, 상면 성형면(115A)과 하면 성형면(112A) 사이에 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께에 따른 충전량의 원료 분말(R)이 충전되는 것이므로, 최종 성형된 절삭 인서트용 압분체(P)에서는 원료 분말(R)의 밀도를 균일하게 할 수 있다.
이 때문에, 그와 같이 하여 최종 성형된 절삭 인서트용 압분체(P)를 소결할 때에는, 왜곡이나 변형이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해지므로, 인서트 본체(1)의 상하면(2, 3)이 크게 요철하여 상하면(2, 3) 사이의 두께가 부분적으로 상이해도 정밀도 높은 절삭 인서트를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는 이와 같이 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분에 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말(R)이 충전되도록 예비 성형하는 것으로, 예비 성형용 상펀치(114)의 예비 성형면(114B)을, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분에 있어서, 상면(P2)을 성형하는 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A)보다 하방으로의 돌출량이 크게 되도록 형성하고 있다.
따라서, 이와 같이 하여 하방으로의 돌출량이 크게 된 예비 성형면(114B)에 의해 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇아지는 부분으로부터 두꺼워지는 부분에 원료 분말(R)을 압출하여 많이 이동시키고, 그 후에 최종 성형용 상펀치(115)의 상면 성형면(115A)에 의해 분말 성형 프레스하여 원료 분말(R)의 밀도를 한층 균일하게 조정하는 것이 가능해져, 더욱 확실하게 고정밀한 절삭 인서트를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 예비 성형용 상펀치(114)의 예비 성형면(114B)에 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면(114C)이 형성되어 있다. 이 때문에, 이 경사면(114C)에 의해 원료 분말(R)을 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분으로 매끄럽게 안내할 수 있고, 1개당 분말 성형 프레스 시간이 짧아도 확실히 밀도가 균일한 절삭 인서트용 압분체(P)를 성형하는 것이 가능해져, 제조 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 이 경사면(114C)이 절삭 인서트용 압분체(P)의 상하면(P2, P3) 사이의 두께가 얇아지는 부분을 향해 인서트 중심선(PO)에 대한 경사각이 작아지는 복수단의 평면상의 경사면부(114a, 114b)에 의해 형성되어 있으며, 경사각이 작은 경사면부(114a)로부터 큰 경사면부(114b)로 한층 매끄럽게 원료 분말(R)을 압출할 수 있고, 또한 짧은 분말 성형 프레스 시간에도 균일한 밀도의 절삭 인서트용 압분체(P)를 성형하는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시형태에서는, 상기 경사면부(114a, 114b)가 평면상으로 되어 있지만, 예를 들면, 상기 경사면(114C)을 인서트 중심선(PO)에 따른 단면이 오목 곡선상이나 볼록 곡선상이 되도록 형성하여 절삭 인서트용 압분체(P)의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분에 원료 분말(R)을 안내하도록 해도 된다. 또한, 이러한 단면 오목 곡선상이나 볼록 곡선상의 경사면(114C)과 평면상의 경사면부(114a, 114b)를 조합하여 원료 분말(R)을 안내하도록 해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같은 편육각형 판상의 인서트 본체(1)를 갖는 네거티브 타입의 절삭 인서트로 제조되는 절삭 인서트용 압분체(P)를 분말 성형 프레스하는 경우에 대해 설명했지만, 인서트 본체(1)나 절삭 인서트용 압분체(P)의 형상이 한정되는 것은 아니며, 또한 포지티브 타입의 절삭 인서트로 제조되는 절삭 인서트용 압분체(P)를 분말 성형 프레스하는 경우에도 적용 가능하다. 또한, 예비 성형은 복수회 행해도 되며, 이들 복수회의 예비 성형 사이에 원료 분말(R)을 재충전할 수 있다.
(제2 실시형태)
제1 실시형태의 설명에 기재한 바와 같이, 도 1 내지 도 3은 본 발명의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치의 제1 및 제2 실시형태에 의해 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 소결함으로써 제조되는 절삭 인서트를 나타낸다. 도 14 내지 도 23은 제2 실시형태의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치를 나타낸다. 도 14 내지 도 23을 사용하여 본 실시형태의 분말 성형 프레스 방법에 대해서도 설명한다.
본 발명의 제2 실시형태의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치에 의해 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체를 소결함으로써 제조되는 절삭 인서트의 특징은, 제1 실시형태와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
이러한 절삭 인서트로 소결되어 제조되는 절삭 인서트용 압분체(P)는 도 22 및 도 23에 나타내는 바와 같이 인서트 본체(1)와 대략 닮은꼴 형이며, 인서트 본체(1)보다 한층 큰 치수를 갖고 있으며, 소결됨으로써 인서트 본체(1)의 치수로 수축한다. 여기서, 도 16 내지 도 23에서는 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 소결 후의 절삭 인서트에 상당하는 부분에는 도 1 내지 도 3과 동일한 부호의 앞에 부호 P를 부여했고, 이 절단 인서트에 상당하는 부분에 대해서는 동일 명칭을 사용하여 설명한다.
이 절삭 인서트용 압분체(P)를 분말 성형 프레스하는 본 실시형태의 분말 성형 프레스 장치는, 도 14 내지 도 23에 나타내는 바와 같은 다이(211), 하펀치(212) 및 핀(213)과, 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같은 예비 성형용 상펀치(214)와, 도 19 내지 도 21에 나타내는 바와 같은 최종 성형용 상펀치(215)를 구비하고 있다. 한편, 도 16 내지 도 19에 있어서는 다이(211) 및 하펀치(212)의 하부와, 예비 성형용 상펀치(214) 및 최종 성형용 상펀치(215)의 상부는 도시가 생략되어 있다.
다이(211)에는 절삭 인서트용 압분체(P)의 인서트 중심선(PO)에 수직인 단면에 있어서의 단면과 동등한 치수, 형상의 편육각형상의 단면을 갖는 구멍부(211A)가 상하로 관통하도록 형성되어 있으며, 따라서 구멍부(211A)의 중심선은 인서트 중심선(PO)과 동축이 된다.
이 구멍부(211A)의 내주면은 인서트 중심선(PO)에 평행이 되고, 절삭 인서트용 압분체(P)의 측면(P4)을 성형하는 측면 성형면(211B)이 된다. 또한, 다이(211)의 상면(211C)은 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면상이다.
하펀치(212)는 그 상단부가 구멍부(211A)에 끼움 가능한 치수, 형상으로 형성되어 있고, 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있으며, 이 상단부가 구멍부(211A)에 하방으로부터 계속 끼워져 삽입된다. 한편, 하펀치(212)를 고정해 두고 다이(211)를 상하 이동시킴으로써 하펀치(212)가 상대적으로 구멍부(211A)에 하방으로부터 삽입된 상태로 해도 되며, 다이(211)와 하펀치(212)의 쌍방을 상하 이동 가능하게 해도 된다.
이 하펀치(212)의 상단면은 그 중앙부를 제외하고, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 하면(P3)의 형상과, 하면(P3) 측의 장착 구멍(P5)에 있어서의 인서트 중심선(PO) 방향의 깊이 1/2까지의 형상과의 요철을 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면에 관하여 면대칭으로 반전한 형상으로 되어 있고, 이 상단면에 절삭 인서트용 압분체(P)의 하면(P3)을 성형하는 하면 성형면(212A)이 형성된다.
또한, 하펀치(212)에는 인서트 중심선(PO)에 따라 하펀치(212)를 상하로 관통하도록 인서트 중심선(PO)을 중심으로 하는 일정 내경의 단면 원형의 관통 구멍(212B)이 형성되어 하면 성형면(212A)의 중앙부에 개구되어 있으며, 이 관통 구멍(212B)에 일정 외경의 단면 원형을 이루는 원주상의 상기 핀(213)이 마찬가지로 하방으로부터 계속 끼워져 삽입되고, 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 핀(213)의 상단면(213A)은 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면상으로 되어 있다.
이어서, 최종 성형용 상펀치(215)에 대해 설명하면, 이 최종 성형용 상펀치(215)는 그 하단부가 구멍부(211A)에 끼움 가능한 치수, 형상으로 형성되어 있고, 마찬가지로 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있으며, 이 하단부가 구멍부(211A)에 상방으로부터 계속 끼워져 삽입된다. 이 최종 성형용 상펀치(215)의 하단면은 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상면(P2)의 형상과, 상면(P2) 측의 장착 구멍(P5)에 있어서의 인서트 중심선(PO) 방향의 깊이 1/2까지의 형상과의 요철을 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면에 관하여 면대칭으로 반전한 형상으로 되어 있고, 이 하단면에 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 성형하는 상면 성형면(215A)이 형성되어 있다.
따라서, 이 상면 성형면(215A)은 상면(P2)에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향에 가장 오목한 장착 구멍(P5)의 개구부 주변을 성형하는 중앙부가 가장 하방으로 돌출하고, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향으로 가장 돌출하는 상면(P2)의 제1 코너부(PC1) 부분이 상방으로 가장 오목해진다. 한편, 가장 하방으로 돌출하는 상면 성형면(215A)의 중앙부에는 인서트 중심선(PO)에 수직으로 핀(213)의 상단면(213A)에 당접 가능한 원형면(215B)이 형성되어 있다. 또한, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 코너날(P6), 주절삭날(P7) 및 부절삭날(P8) 부분을 성형하는 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A)의 외주연으로부터 원형면(215B)을 향해 상면 성형면(215A)은 점차 하방으로 돌출되도록 경사하고 있다.
또한, 상기 예비 성형용 상펀치(214)도, 그 하단부가 구멍부(211A)에 끼움 가능한 치수, 형상으로 형성되어 있고, 인서트 중심선(PO) 방향으로 소정의 스트로크로 상하 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 이 예비 성형용 상펀치(214)에는 인서트 중심선(PO)에 따라 인서트 중심선(PO)을 중심으로 하는 단면 원형의 수용 구멍(214A)이 형성되고, 이 수용 구멍(214A)은 핀(213)의 상단부가 끼워져 수용 가능한 내경으로 되어 있다.
그리고, 이 예비 성형용 상펀치(214)의 하단면에는 예비 성형면(214B)이 형성되어 있고, 이 예비 성형면(214B)은 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상으로 되어 있으며, 따라서 상기 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A)과도 상이한 형상으로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 이 예비 성형면(214B)은 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 면대칭으로 반전한 형상, 즉 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A)의 형상에 대해 그 요철의 방향이 역방향이 되는 형상으로 되어 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3)의 제1 코너부(PC1)끼리의 간격(H)이 가장 크고, 이 부분에서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 가장 두껍고, 또한 상하면(P2, P3)의 장착 구멍(P5) 개구부 주변이 인서트 중심선(PO) 방향으로 가장 오목하여, 이 부분에서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 가장 얇아진다. 따라서, 본 실시형태의 예비 성형용 상펀치(214)의 예비 성형면(214B)은 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)에 있어서의 제1 코너부(PC1)에 상당하는 부분을 예비 성형하는 부분이 상면(P2) 중앙부의 장착 구멍(P5) 개구부 주변에 상당하는 부분을 예비 성형하는 예비 성형면(214B)의 중앙부보다 하방으로 돌출되도록 형성되어 있다.
한편, 이 예비 성형면(214B)은 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A)을 인서트 중심선(PO)에 수직인 평면에 관하여 면대칭으로 반전한 형상이 되어 요철의 방향이 역방향으로 되어 있어도 되지만, 본 실시형태에서는 상면(P2)의 제1 코너부(PC1) 주변에 상당하는 부분을 예비 성형하는 부분이 인서트 중심선(PO)에 대략 수직 또는 제1 코너부(PC1) 측을 향함에 따라 완만하게 하방을 향하는 제1 코너부(PC1)를 중심으로 한 부채꼴의 평면상으로 되어 있고, 제2 코너부(PC2)에 상당하는 부분을 예비 성형하는 부분과 예비 성형면(214B)의 중앙부를 연결하는 부분보다 하방으로 돌출하고 있다.
또한, 예비 성형면(214B)에 있어서, 이 상면(P2)의 제2 코너부(PC2)에 상당하는 부분을 예비 성형하는 부분과 예비 성형면(214B)의 중앙부를 연결하는 부분, 즉 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분으로부터, 상면(P2)의 제1 코너부(PC1) 주변에 상당하는 부분을 예비 성형하는 상기 부채꼴 평면상의 부분, 즉 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분 사이에는, 이 두께가 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출되는 원추면상의 경사면(214C)이 형성되어 있다.
이러한 분말 성형 프레스 장치를 이용한 본 발명의 절삭 인서트용 압분체(P)의 분말 성형 프레스 방법의 일 실시형태에서는, 우선 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 하면 성형면(212A)이 다이(211)의 상면(211C)으로부터 소정의 깊이에 위치하도록 하펀치(212)를 강하시킴과 함께, 핀(213)은 그 상단면(213A)이 다이(211)의 상면(211C)과 인서트 중심선(PO) 방향으로 동등한 위치가 되도록 하펀치(212)로부터 돌출시키고, 다이(211)의 측면 성형면(211B)과 하펀치(212)의 하면 성형면(212A)과, 또한 핀(213)의 외주면에 의해 절삭 인서트용 압분체(P)의 성형 공간(Q)을 형성한다.
이어서, 이 성형 공간(Q)에 인서트 본체(1)를 형성하는 초경합금이나 서멧, 세라믹 등의 경질 재료의 원료 분말(R)을 충전한다. 여기서, 이 원료 분말(R)의 충전은 도시되지 않은 피더를 다이(211)의 상면(211C)에 슬라이딩시키도록 수평으로 전진시켜 상면(211C)에 있어서의 구멍부(211A)의 개구부에 위치시키고, 이 피더로부터 구멍부(211A)에 성형 공간(Q)의 내용적보다 많은 원료 분말(R)을 공급하고, 이어서 피더를 마찬가지로 다이(211)의 상면(211C)에 슬라이딩시키도록 수평으로 후퇴시킴으로써 행해진다.
한편, 이 피더의 후퇴시에는 성형 공간(Q)의 내용적보다 많이 공급되어 다이(211)의 상면(211C)으로부터 솟아오른 원료 분말(R)이 피더에 의해 마찰됨으로써, 도 16에 나타내는 바와 같이 충전된 원료 분말(R)의 상면은 다이(211)의 상면(211C) 및 핀(213)의 상단면(213A)과 면일해진다. 즉, 본 실시형태의 분말 성형 프레스 장치의 원료 분말(R)을 공급하는 피더(공급 수단)는, 원료 분말(R)을 다이(211)의 상면(211C)에 따라 마찰된 상태로 하는 마찰 수단을 구비하고 있다. 이에 따라, 성형 공간(Q)에는 일정량의 원료 분말(R)이 충전된다. 이와 같이 하여 원료 분말(R)의 상면이 마찰되어 성형 공간(Q)에 일정량의 원료 분말(R)이 충전된 상태가 본 실시형태에 있어서의 예비 성형 전의 상태이다.
이와 같이 하여 성형 공간(Q)에 원료 분말(R)이 충전되면, 도 16에 나타내는 바와 같이 예비 성형용 상펀치(214)를 성형 공간(Q) 상에 배치하여, 그 하단부를 상방으로부터 다이(211)의 구멍부(211A)에 끼워 넣도록 삽입하고, 그 예비 성형면(214B)에 의해 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이 원료 분말(R)을 예비 성형한다. 한편, 이 예비 성형용 상펀치(214)의 삽입 전에 하펀치(212)를 강하시켜 원료 분말(R)의 상면을 다이(211)의 상면(211C)보다 낮은 위치에 후퇴시켜 두면, 상면(211C)에 있어서의 구멍부(211A)의 개구부로부터 삽입시 원료 분말(R)이 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 이 예비 성형용 상펀치(214)에 의한 예비 성형에 의해, 도 18에 나타내는 바와 같이 성형 공간(Q)에 충전된 원료 분말(R)은 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에 있어서 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇아지는 부분보다 깊게 들어가도록 압축되고, 원료 분말(R) 상면의 깊이는, 이 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼워지는 부분이 깊어진다.
그래서, 이와 같이 하여 원료 분말(R)이 예비 성형되면, 예비 성형용 상펀치(214)를 상승시켜 구멍부(211A)로부터 빼낸 후 성형 공간(Q) 상으로부터 철거하고, 이어서 처음에 충전한 원료 분말(R)과 동종 또는 경우에 따라서는 별종의 원료 분말(R)을 재충전한다. 재충전의 방법은, 최초의 충전시와 동일하며, 재충전된 원료 분말(R)의 상면은 다이(211)의 상면(211C)과 면일하게 마찰된다. 따라서, 도 19에 나타내는 바와 같이 최초에 충전되어 예비 성형된 원료 분말(R)의 상면이 깊어진 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에는 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말(R)이 재충전된다.
이와 같이 원료 분말(R)이 재충전되면, 도 19에 나타낸 바와 같이 최종 성형용 상펀치(215)를 성형 공간(Q) 상에 배치하여, 그 하단부를 구멍부(211A)에 끼우도록 삽입하여 강하시키고, 도 20 및 도 21에 나타내는 바와 같이 하펀치(212)의 하면 성형면(212A)과 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A) 사이에서 최초에 충전된 원료 분말(R)과 재충전된 원료 분말(R)을 압축하여 분말 성형 프레스함으로써, 절삭 인서트용 압분체(P)로 최종 성형한다.
한편, 이 최종 성형용 상펀치(215)의 강하 전에도 하펀치(212)를 강하시켜 재충전된 원료 분말(R)의 상면을 다이(211)의 상면(211C)보다 낮은 위치로 후퇴시켜 두면, 원료 분말(R)이 구멍부(211A)로부터 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 최종 성형용 상펀치(215)의 강하 도중에 상면 성형면(215A)의 상기 원형면(215B)은 핀(213)의 상단면(213A)과 당접하고, 그 이후는 도 21에 나타낸 바와 같이 핀(213)이 최종 성형용 상펀치(215)와 함께 강하하면서 분말 성형 프레스가 행해진다.
또한, 이와 같이 하여 절삭 인서트용 압분체(P)가 최종 성형되면, 최종 성형용 상펀치(215)를 상승시켜 다이(211)의 구멍부(211A)로부터 빼내고, 이어서 도 22 및 도 23에 나타내는 바와 같이 하펀치(212)를 상승시켜 하면 성형면(212A)을 다이(211)의 상면(211C)으로부터 돌출시킨 후, 최종 성형된 절삭 인서트용 압분체(P)를 꺼낸다. 이와 같이 하여 최종 성형된 절삭 인서트용 압분체(P)는 소결되고, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같은 절삭 인서트가 제조된다.
이와 같이, 상기 구성의 절삭 인서트용 압분체(P)의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치에 있어서는, 하펀치(212)의 하면 성형면(212A)과 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A) 사이에서 원료 분말(R)을 분말 성형 프레스하여 절삭 인서트용 압분체(P)로 최종 성형하기 전에, 이 최종 성형되는 절삭 인서트용 압분체(P)의 상면(P2)을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철 방향이 역방향, 즉 최종 성형용 상펀치(215)의 상면 성형면(215A)과도 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면(214B)을 갖는 예비 성형용 상펀치(214)가 성형 공간(Q)에 삽입되고, 최초에 충전된 원료 분말(R)이 예비 성형된다.
이 예비 성형에 의해, 성형 공간(Q) 내의 원료 분말(R)의 상면의 깊이는, 상술한 바와 같이 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분이 얇은 부분보다 깊어진다. 그래서, 이와 같이 예비 성형된 원료 분말(R) 상에 추가로 원료 분말(R)을 재충전함으로써, 최초에 충전되어 예비 성형된 원료 분말(R)의 상면이 깊은 부분, 즉 절삭 인서트용 압분체(P)의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분에, 이 두께가 얇은 부분보다 예비 성형 전의 상태에 비해 많은 원료 분말(R)이 재충전된다.
따라서, 이와 같이 하여 예비 성형된 원료 분말(R)과 재충전된 원료 분말(R)을 최종 성형용 상펀치(215)와 하펀치(212)에 의해 소정의 치수, 형상의 절삭 인서트용 압분체(P)에 분말 성형 프레스할 때에는, 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼운 부분에 많은 원료 분말(R)이 충전되며, 또한 이 두께가 얇은 부분에는 두꺼운 부분보다 적은 원료 분말(R)이 충전되어 있기 때문에, 최종적으로 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체(P)에서는 원료 분말(R)의 밀도의 균일화를 도모할 수 있다.
이 때문에, 이와 같이 분말 성형 프레스된 절삭 인서트용 압분체(P)를 소결하여 제조한 절삭 인서트에 있어서는, 인서트 본체(1)에 왜곡이나 변형이 생기는 것을 억제할 수 있기 때문에, 만약 인서트 본체(1)의 상하면(2, 3)이 크게 요철하여 상하면(2, 3) 사이의 두께가 부분적으로 상이해도 정밀도 높은 절삭 인서트를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는 예비 성형용 상펀치(214)의 예비 성형면(214B)에 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서의 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 얇은 부분을 예비 성형하는 부분으로부터 두꺼운 부분을 예비 성형하는 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면(214C)이 이들의 부분 사이에 형성되어 있으며, 이들의 부분 사이에서는, 이 경사면(214C)에 의해 먼저 충전된 원료 분말(R)이 압축되어 예비 성형된다.
이 때문에, 이 경사면(214C)에 의해 예비 성형된 원료 분말(R)의 상면에서는 절삭 인서트용 압분체(P)에 있어서 상하면(P2, P3) 사이의 인서트 중심선(PO) 방향의 두께가 두꺼워지는 부분으로부터 얇아지는 부분을 향해 단차 등이 생기는 것을 방지할 수 있고, 확실히 밀도가 균일한 절삭 인서트용 압분체(P)를 성형하는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시형태에서는, 상기 경사면(214C)은 대략 원추면상이 되어, 인서트 중심선(PO)에 따른 단면이 직선상을 이루도록 형성되어 있지만, 예를 들면 이 경사면(214C)을 인서트 중심선(PO)에 따른 단면이 볼록 곡선상 또는 오목 곡선상을 이루도록 형성하여 예비 성형하도록 해도 된다. 또한, 상기 실시형태와 같은 원추면과 이러한 단면 볼록 곡선상 또는 오목 곡선상의 면을 결합하여 경사면(214C)으로 해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같은 편육각형 판상의 인서트 본체(1)를 갖는 네거티브 타입의 절삭 인서트로 제조되는 절삭 인서트용 압분체(P)를 분말 성형 프레스하는 경우에 대해 설명했지만, 인서트 본체(1)나 절삭 인서트용 압분체(P)의 형상이 한정되는 것은 아니며, 또한 포지티브 타입의 절삭 인서트로 제조되는 절삭 인서트용 압분체(P)를 분말 성형 프레스하는 경우에도 적용 가능하다. 또한, 예비 성형은 복수회 행해도 되며, 이들 복수회의 예비 성형 사이에도 원료 분말(R)을 재충전할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상하면에 큰 요철이 있어 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트를 소결하여 제조하는 경우에도 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 인서트 중심선 방향의 원료 분말의 밀도는 균일하게 하여, 왜곡이나 변형이 생기는 것을 억제할 수 있고, 고정밀하며 고품질의 절삭 인서트를 제조하는 것이 가능해진다.
1 인서트 본체
2, P2 상면
3, P3 하면
4, P4 측면
5, P5 장착 구멍
6, P6 코너날
7, P7 주절삭날
8, P8 부절삭날
111 다이
111A 구멍부
111B 측면 성형면
111C 다이(111)의 상면
112 하펀치
112A 하면 성형면
113 핀
114 예비 성형용 상펀치
114B 예비 성형면
114C 경사면
115 최종 성형용 상펀치
115A 상면 성형면
O, PO 인서트 중심선
C1, PC1 제1 코너부
C2, PC2 제2 코너부
P 절삭 인서트용 압분체
Q 성형 공간
R 원료 분말
211 다이
211A 구멍부
211B 측면 성형면
211C 다이(211)의 상면
212 하펀치
212A 하면 성형면
213 핀
214 예비 성형용 상펀치
214B 예비 성형면
214C 경사면
215 최종 성형용 상펀치
215A 상면 성형면

Claims (10)

  1. 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법에 있어서,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치를 상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖는 다이의 구멍부에 하방으로부터 삽입한 상태에서, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전하고,
    이어서, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면을 하단면에 갖는 예비 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형함으로써, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시킨 후,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면은 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분에 있어서, 상기 최종 성형용 상펀치의 상기 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량이 크게 되어 있고,
    이 예비 성형용 상펀치의 삽입에 의해, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시켜 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있으며,
    이 경사면에 의해 상기 원료 분말을 안내함으로써, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시켜 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
  4. 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치에 있어서,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치와,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖고, 상기 하펀치가 하방으로부터 삽입되는 구멍부를 구비한 다이와,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 상이한 형상의 예비 성형면을 하단면에 갖고, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상방으로부터 삽입되는 예비 성형용 상펀치로서, 상기 성형 공간에 충전된 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록, 두께가 얇아지는 부분으로부터 상기 원료 분말을 이동시켜 예비 성형하기 위한 예비 성형용 상펀치와,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖고, 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입되고, 상기 예비 성형용 상펀치에 의해 예비 성형되어, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많이 충전된 상기 원료 분말을, 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 최종 성형용 상펀치를 구비한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면은 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분에 있어서, 상기 최종 성형용 상펀치의 상기 상면 성형면보다 하방으로의 돌출량이 큰 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
  7. 제 1 항의 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법으로서,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 충전한 후, 상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 하단면에 갖는 예비 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 상기 원료 분말을 예비 성형하고,
    이 예비 성형된 원료 분말 상에 추가로 원료 분말을 재충전함으로써, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 충전되도록 한 후,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖는 최종 성형용 상펀치를 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입하여 예비 성형된 상기 원료 분말과 재충전된 상기 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇아지는 부분으로부터 두꺼워지는 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있으며,
    이 경사면에 의해 먼저 충전된 원료 분말을 압축하여, 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 두꺼워지는 부분에, 예비 성형 전의 상태에 비해 보다 많은 상기 원료 분말이 재충전되도록 예비 성형하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법.
  9. 절삭 인서트로 소결되는 절삭 인서트용 압분체로서, 상기 절삭 인서트에 있어서의 인서트 중심선 방향을 향하는 상하면과, 이들 상하면의 주위에 배치되는 측면을 갖고, 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 부분적으로 상이한 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치에 있어서,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 하면을 성형하는 하면 성형면을 상단면에 갖는 하펀치와,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상기 측면을 성형하는 측면 성형면을 내주면에 갖고, 상기 하펀치가 하방으로부터 삽입되는 구멍부를 구비한 다이와,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 면대칭으로 반전한 형상과는 요철의 방향이 역방향인 예비 성형면을 하단면에 갖고, 상기 하면 성형면과 상기 측면 성형면에 의해 형성되는 성형 공간에 상방으로부터 삽입되고, 상기 성형 공간에 충전된 상기 절삭 인서트용 압분체의 원료 분말을 예비 성형하는 예비 성형용 상펀치와,
    상기 절삭 인서트용 압분체의 상면을 성형하는 상면 성형면을 하단면에 갖고, 상기 성형 공간에 상방으로부터 삽입되어 예비 성형된 상기 원료 분말과, 이 원료 분말 상에 재충전된 원료 분말을 상기 절삭 인서트용 압분체로 분말 성형 프레스하는 최종 성형용 상펀치를 구비한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 예비 성형용 상펀치의 상기 예비 성형면에는 상기 절삭 인서트용 압분체에 있어서의 상기 상하면 사이의 인서트 중심선 방향의 두께가 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분을 향함에 따라 하방으로 돌출하는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 장치.
KR1020197035210A 2017-05-29 2018-05-29 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치 KR102448157B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-105549 2017-05-29
JP2017105549A JP6354893B1 (ja) 2017-05-29 2017-05-29 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置
JPJP-P-2017-105548 2017-05-29
JP2017105548A JP6380614B1 (ja) 2017-05-29 2017-05-29 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置
PCT/JP2018/020499 WO2018221497A1 (ja) 2017-05-29 2018-05-29 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200013666A KR20200013666A (ko) 2020-02-07
KR102448157B1 true KR102448157B1 (ko) 2022-09-27

Family

ID=64455336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197035210A KR102448157B1 (ko) 2017-05-29 2018-05-29 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11666966B2 (ko)
EP (1) EP3636368B1 (ko)
KR (1) KR102448157B1 (ko)
CN (2) CN110709193B (ko)
WO (1) WO2018221497A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102433920B1 (ko) 2021-11-05 2022-08-19 박상아 반려동물 모래주머니
CN114042915B (zh) * 2021-11-22 2024-01-02 株洲钻石切削刀具股份有限公司 非圆孔合金刀片的成型装置及成型方法
CN114472886A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种内外具有多粉末结构刀片的成型模具及成型方法
JP7202758B1 (ja) * 2022-04-25 2023-01-12 株式会社谷テック 金属切断用丸鋸のチップ製造方法およびこれを用いた金属切断用丸鋸の製造方法
CN115055573A (zh) * 2022-07-06 2022-09-16 浙江道和机械股份有限公司 一种可快速脱模的拉伸模及其拉伸方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011508827A (ja) 2007-12-27 2011-03-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 締め付け用孔を有する切削インサートの製造方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5715688B2 (ko) 1974-06-10 1982-04-01
JPS55131101A (en) 1979-03-30 1980-10-11 Toyota Motor Corp Powder packing method
JPH06330106A (ja) 1993-05-24 1994-11-29 Kubota Corp Al合金粉末によるピストンの熱間成形法
JPH11156606A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Ngk Spark Plug Co Ltd スローアウェイチップ、スローアウェイチップの製造方法及び工具ユニット
JP2000326100A (ja) * 1999-05-20 2000-11-28 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 傾斜面を有する圧粉体の成形方法
IL150014A (en) * 2002-06-04 2005-09-25 Iscar Ltd Method for making a metal powdered compact
JP2004042126A (ja) * 2002-07-15 2004-02-12 Mitsubishi Materials Corp 粉末成形方法および粉末成形装置
IL166530A (en) 2005-01-27 2009-06-15 Iscar Ltd Method for manufacturing cutting dies
JP4573212B2 (ja) * 2005-04-28 2010-11-04 株式会社ダイヤメット 粉末成形方法
KR20090119979A (ko) 2007-03-20 2009-11-23 가부시키가이샤 탕가로이 스로우 어웨이 팁의 압축 성형 방법
WO2008153227A1 (en) 2007-06-11 2008-12-18 Taegutec Ltd. Device and method for manufacturing endmill
JP5494647B2 (ja) 2009-03-06 2014-05-21 三菱マテリアル株式会社 切削インサートおよびインサート着脱式切削工具
IL214642A (en) * 2011-08-14 2015-07-30 Iscar Ltd Cutting die system
JP5354053B2 (ja) * 2012-04-16 2013-11-27 三菱マテリアル株式会社 切削工具の切刃部材の製造方法および該製造方法に用いられる圧粉体のプレス成形金型
US20140086695A1 (en) * 2012-09-25 2014-03-27 Kennametal Inc. Processes and apparatuses for making cutting tool inserts
EP2808106B1 (en) 2013-05-30 2019-11-06 Sandvik Intellectual Property AB Method for manufacturing a cutting insert
JP6562393B2 (ja) 2013-06-18 2019-08-21 曙ブレーキ工業株式会社 ブレーキパッド用摩擦材の金型、製造装置、製造方法および予備成形物
JP6330438B2 (ja) 2014-04-09 2018-05-30 信越化学工業株式会社 希土類焼結磁石の製造方法
EP2933041B1 (en) * 2014-04-16 2016-06-15 Seco Tools Ab A method of and a device for the compaction of a powder into a cutting insert green body
EP2933043B1 (en) * 2014-04-16 2016-06-29 Seco Tools Ab A method and a device for manufacturing a cutting insert green body
JP6094535B2 (ja) * 2014-06-26 2017-03-15 株式会社デンソー 焼結拡散接合部材の製造方法及び焼結拡散接合部材の製造装置
EP3015196A1 (en) 2014-10-30 2016-05-04 Seco Tools AB A device for manufacturing a cutting insert green body and a method of compacting powder into a cutting insert green body by means of said device
CN204449289U (zh) 2015-01-06 2015-07-08 深圳市新泰兴精密科技有限公司 一种原料补偿式粉末冶金填料模具
JP6380127B2 (ja) * 2015-01-23 2018-08-29 三菱マテリアル株式会社 切削インサート用の圧粉体のプレス成形方法およびプレス成形金型
JP6689571B2 (ja) * 2015-03-05 2020-04-28 信越化学工業株式会社 希土類焼結磁石の製造方法
JP6293950B2 (ja) 2017-03-22 2018-03-14 株式会社クレハ 巻回体収容箱及び巻回体入り収容箱
JP6307194B2 (ja) 2017-03-28 2018-04-04 リケンテクノス株式会社 巻回フィルムの収納箱

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011508827A (ja) 2007-12-27 2011-03-17 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 締め付け用孔を有する切削インサートの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114535575A (zh) 2022-05-27
CN114535575B (zh) 2024-04-26
US20200188997A1 (en) 2020-06-18
EP3636368A4 (en) 2020-09-30
EP3636368B1 (en) 2023-03-22
WO2018221497A1 (ja) 2018-12-06
CN110709193A (zh) 2020-01-17
KR20200013666A (ko) 2020-02-07
US11666966B2 (en) 2023-06-06
EP3636368A1 (en) 2020-04-15
CN110709193B (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102448157B1 (ko) 절삭 인서트용 압분체의 분말 성형 프레스 방법 및 분말 성형 프레스 장치
US8734712B2 (en) Apparatus and method for manufacturing cutting inserts
US8062014B2 (en) Method and apparatus using a split case die to press a part and the part produced therefrom
RU2727467C1 (ru) Способ и устройство для изготовления твердосплавной прессованной заготовки, а также твердосплавная прессованная заготовка
US11241737B2 (en) Manufacturing a hard-metal pressed article
US20090169412A1 (en) Method of making a cutting insert with a hole for clamping
KR102261694B1 (ko) 절삭 인서트 생형체를 제조하는 방법과 디바이스
CN110899693A (zh) 一种粉末冶金零件的成型方法及成型装置
CN113084160A (zh) 合金刀片成型装置及其成形方法
KR20190136012A (ko) 파우더를 컴팩팅함으로써 절삭 인서트 그린 바디를 제조하기 위한 컴팩팅 디바이스 및 방법
JPH11129102A (ja) スローアウェイチップの製造方法及びスローアウェイチップ
JP6354893B1 (ja) 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置
CN107335768B (zh) 结合齿轮小齿圈径向楔压模
CN215090682U (zh) 一种斜孔合金刀片成型装置
JP6380614B1 (ja) 切削インサート用圧粉体の粉末成形プレス方法および粉末成形プレス装置
JP2003077769A (ja) 固体電解コンデンサ用ペレットの製造方法およびその製造装置
CN114769520B (zh) 用于砂芯模具的顶杆配合机构
JP2022130193A (ja) 成形体の製造方法
CN206028726U (zh) 一种真空泵转子压制模具及整形模具
CN118060538A (en) Powder metallurgy forming male die
RU2429942C1 (ru) Устройство и способ для изготовления концевой фрезы
JP5158129B2 (ja) スローアウェイチップの製造方法および該製造方法に用いられる圧粉体のプレス成形金型
JPH0452204A (ja) 歯車の製造方法および歯車
JP5045780B2 (ja) 切削工具の切刃部材の製造方法および該製造方法に用いられる圧粉体のプレス成形金型
JPH11267892A (ja) 圧粉体の排出方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant