WO2017038236A1 - Powder molding device and powder filling method - Google Patents
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Abstract
A powder molding device equipped with: a mold in which a cavity is formed; a die plate holding the mold; a powder feeding box arranged on the die plate and having a lower outlet having the same shape as an upper inlet of the cavity; vibration generators that are connected to the powder feeding box and that cause the powder feeding box to vibrate up and down; and a shutter installed in the lower outlet of the powder feeding box.
Description
本発明は、粉末成形機と粉末充填方法に関する。
本出願は、２０１５年９月２日出願の日本出願第２０１５－１７２９１５号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。 The present invention relates to a powder molding machine and a powder filling method.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-172915 filed on September 2, 2015, and incorporates all the content described in the above Japanese application.
本出願は、２０１５年９月２日出願の日本出願第２０１５－１７２９１５号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。 The present invention relates to a powder molding machine and a powder filling method.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-172915 filed on September 2, 2015, and incorporates all the content described in the above Japanese application.
下記特許文献１、２は、給粉ボックスに加振機（振動発生機）を附随させて粉末投入時に給粉ボックスを振動させることを開示している。
Patent Documents 1 and 2 below disclose that a powdering box is vibrated with a vibration generator (vibration generator) to vibrate the powdering box when the powder is charged.
本開示にかかる粉末成形機は、キャビティが形成された金型と、前記金型を保持するダイプレートと、前記キャビティの上部入口形状と同一形状の下部出口を有し、ダイプレート上に設置された給粉ボックスと、前記給粉ボックスに接続され、上下方向に振動する加振機と、前記給粉ボックスの前記下部出口に設置されたシャッターとを備える。
A powder molding machine according to the present disclosure has a mold having a cavity formed therein, a die plate that holds the mold, and a lower outlet that has the same shape as the upper inlet shape of the cavity, and is installed on the die plate. A powder feeding box, a vibration exciter connected to the powder feeding box and vibrating in the vertical direction, and a shutter installed at the lower outlet of the powder feeding box.
粉末成形機は、待機位置から粉末投入位置に移動して金型のキャビティに原料粉末（以下単に粉末と言う）を投入する給粉ボックスを備えている。
The powder molding machine includes a powder feeding box that moves from a standby position to a powder charging position and charges raw material powder (hereinafter simply referred to as powder) into a mold cavity.
その給粉ボックスからのキャビティへの粉末の投入は、自然落下によるのが一般的であるが、この方法は粉末同士がアーチ構造を形成する現象いわゆるブリッジに起因した充填密度のばらつきが懸念される。
In general, the powder is supplied from the powder feeding box into the cavity by natural fall, but this method is concerned about the phenomenon that the powder forms an arch structure, and the variation in packing density due to the so-called bridge. .
そこで、前記特許文献１、２は、給粉ボックスに加振機（振動発生機）を附随させて粉末投入時に給粉ボックスを振動させることを提案している。
Therefore, Patent Documents 1 and 2 propose to attach a vibrator (vibration generator) to the powder feeding box to vibrate the powder feeding box when the powder is charged.
前記特許文献１が記載している粉末成形機（粉末プレス装置）は、給粉ボックスの底部に篩を設け、キャビティに投入する粉末を篩にかけることでブリッジを起こり難くして不均一投入を抑制するものである。
The powder molding machine (powder press apparatus) described in Patent Document 1 is provided with a sieve at the bottom of the powder feeding box, and the powder to be put into the cavity is put through the sieve so that it is difficult to cause bridging and uneven feeding. It is to suppress.
また、前記特許文献２が記載している粉末成形機は、給粉ボックスの下部内側を縦横の仕切り板によって複数の部屋に区画し、キャビティに対する粉末投入時に給粉ボックスを振動させることでキャビティに投入された粉末に仕切り板経由で振動を伝播させて投入粉末に生じるブリッジを崩すものである。
In addition, the powder molding machine described in Patent Document 2 divides the lower inner side of the powder feeding box into a plurality of rooms by vertical and horizontal partition plates, and vibrates the powder feeding box when the powder is charged into the cavity. Vibration is propagated to the charged powder via the partition plate to break the bridge generated in the charged powder.
焼結部品の製造では、金型のキャビティに対する粉末の充填密度を均一化することは勿論、充填された粉末中に閉じ込められる空気の量（いわゆる内包量）を減少させることも重要視される。
In the manufacture of sintered parts, it is important to reduce the amount of air trapped in the filled powder (so-called inclusion amount) as well as to make the packing density of the powder into the mold cavity uniform.
なぜなら、粉末の高密度成形や高精度成形では特に、キャビティに充填される粉末の内部に空気が閉じ込められると内包された空気が成形圧によって圧縮され、成形体を金型から抜き出したときにその空気が膨張して成形体が破損することがあるからである。
This is because, particularly in high-density molding and high-precision molding of powder, when air is trapped inside the powder filled in the cavity, the contained air is compressed by the molding pressure, and the molded body is removed from the mold. This is because air may expand and the molded body may be damaged.
内包された空気の膨張は成形体を熱処理するときにも起こり、その熱処理時に成形体が破損したり、変形（膨張）したりすることもある。
Expansion of the air contained in the bag also occurs when the molded body is heat-treated, and the molded body may be damaged or deformed (expanded) during the heat treatment.
その不具合を解消するために高密度部品、高精度部品の製造では成形体に内包される空気の量を減少させることが要求されるが、従来の粉末成形機や前掲の特許文献１、２に記載された粉末成形機では、期待する効果が得られていない。
In order to solve the problem, it is required to reduce the amount of air contained in the molded body in the production of high-density parts and high-precision parts. In the described powder molding machine, the expected effect is not obtained.
特許文献１の粉末成形機は、投入する粉末を篩いにかけて自然落下させるだけであるので、粉末を再配列する効果が得られず、空気の内包量が多くなる。
The powder molding machine disclosed in Patent Document 1 simply sifts the powder to be charged and allows it to fall spontaneously, so that the effect of rearranging the powder cannot be obtained, and the amount of air inclusion increases.
また、特許文献２の粉末成形機は、キャビティに投入された粉末に給粉ボックスからの振動が伝わるが、給粉ボックスの構造上の理由からその振動は横向き振動となる。そのため、キャビティに投入された粉末の再配列が効果的に進行せず、この特許文献２の成形機でも空気内包量を十分に減少させるのは難しい。
In addition, in the powder molding machine of Patent Document 2, the vibration from the powder feeding box is transmitted to the powder put into the cavity, but the vibration is a lateral vibration for the structural reason of the powder feeding box. Therefore, the rearrangement of the powder charged into the cavity does not proceed effectively, and it is difficult for the molding machine of Patent Document 2 to sufficiently reduce the air inclusion amount.
例えば、モータやリアクトルなどに採用される圧粉磁心（圧粉コア）は、より良い磁気特性を得るために、高い成形圧を加えて成形密度を可及的に高めることが望まれている。
その要望に応えるには、上述した内包空気による破損、変形の問題を解決する必要がある。 For example, a dust core (a dust core) employed in a motor, a reactor, or the like is desired to increase the molding density as much as possible by applying a high molding pressure in order to obtain better magnetic properties.
In order to meet this demand, it is necessary to solve the above-described problems of breakage and deformation caused by the inclusion air.
その要望に応えるには、上述した内包空気による破損、変形の問題を解決する必要がある。 For example, a dust core (a dust core) employed in a motor, a reactor, or the like is desired to increase the molding density as much as possible by applying a high molding pressure in order to obtain better magnetic properties.
In order to meet this demand, it is necessary to solve the above-described problems of breakage and deformation caused by the inclusion air.
そこで、本発明の実施形態は、投入粉末の空気内包量が減少してキャビティに対する粉末の高密度充填が実現される粉末成形機と粉末充填方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ Therefore, an object of the embodiment of the present invention is to provide a powder molding machine and a powder filling method capable of realizing high density filling of powder into a cavity by reducing the amount of powder contained in the air.
[Means for solving problems]
［課題を解決するための手段］ Therefore, an object of the embodiment of the present invention is to provide a powder molding machine and a powder filling method capable of realizing high density filling of powder into a cavity by reducing the amount of powder contained in the air.
[Means for solving problems]
本開示にかかる粉末成形機は、キャビティが形成された金型と、前記金型を保持するダイプレートと、前記キャビティの上部入口形状と同一形状の下部出口を有し、ダイプレート上に設置された給粉ボックスと、前記給粉ボックスに接続され上下方向に振動する加振機と、前記給粉ボックスの前記下部出口に設置されたシャッターとを備える。
A powder molding machine according to the present disclosure has a mold having a cavity formed therein, a die plate that holds the mold, and a lower outlet that has the same shape as the upper inlet shape of the cavity, and is installed on the die plate. A powder feeding box, a vibrator that is connected to the powder feeding box and vibrates in the vertical direction, and a shutter installed at the lower outlet of the powder feeding box.
また、この発明の一態様にかかる粉末充填方法は、上述したこの発明の一態様にかかる粉末成形機の給粉ボックスを前記加振機で上下方向に振動させて給粉ボックス内の粉末をタップ密度にする振動工程と、前記給粉ボックスの下部のシャッターを開いてタップ密度の粉末を金型のキャビティに投入する投入工程を含む。
［発明の効果］ Moreover, the powder filling method according to one aspect of the present invention is such that the powder box of the powder molding machine according to one aspect of the present invention described above is vibrated in the vertical direction by the vibrator and the powder in the powder box is tapped. A vibration step for making the density, and a charging step for opening the shutter at the lower part of the powder feeding box and charging the powder of the tap density into the cavity of the mold.
[The invention's effect]
［発明の効果］ Moreover, the powder filling method according to one aspect of the present invention is such that the powder box of the powder molding machine according to one aspect of the present invention described above is vibrated in the vertical direction by the vibrator and the powder in the powder box is tapped. A vibration step for making the density, and a charging step for opening the shutter at the lower part of the powder feeding box and charging the powder of the tap density into the cavity of the mold.
[The invention's effect]
本発明の一態様にかかる粉末成形機及び粉末充填方法によれば、金型のキャビティに対して粉末の高密度充填がなされる。
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様にかかる粉末成形機を以下に挙げる。その粉末成形機は、金型と、金型を保持するダイプレートと、ダイプレート上を移動する給粉ボックスを含む。前記金型はダイと、パンチと、必要に応じて追設されるコアロッドを含む。前記給粉ボックスは、待機位置から粉末投入位置に向けてダイプレート上を移動し、粉末投入位置においてダイのキャビティに粉末を投入する。前記給粉ボックスは、前記キャビティの上部入口形状と同一形状の下部出口を有し、その給粉ボックスを上下方向に振動させる加振機（振動付与装置）と、給粉ボックスの前記下部出口を開閉するシャッターを備える。ここにおいて、上下方向に振動させるとは、前記キャビティの軸と平行な方向に振動させることである。 According to the powder molding machine and the powder filling method according to one aspect of the present invention, high-density filling of powder into the cavity of the mold is performed.
[Description of Embodiment of the Present Invention]
A powder molding machine according to one embodiment of the present invention will be described below. The powder molding machine includes a mold, a die plate that holds the mold, and a powder feeding box that moves on the die plate. The mold includes a die, a punch, and a core rod that is additionally provided as necessary. The powder feeding box moves on the die plate from the standby position toward the powder charging position, and charges powder into the die cavity at the powder charging position. The powder feeding box has a lower outlet having the same shape as the upper inlet shape of the cavity, and a vibrator (vibration applying device) that vibrates the powder feeding box in the vertical direction and the lower outlet of the powder feeding box. It has a shutter that opens and closes. Here, to vibrate in the vertical direction means to vibrate in a direction parallel to the axis of the cavity.
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様にかかる粉末成形機を以下に挙げる。その粉末成形機は、金型と、金型を保持するダイプレートと、ダイプレート上を移動する給粉ボックスを含む。前記金型はダイと、パンチと、必要に応じて追設されるコアロッドを含む。前記給粉ボックスは、待機位置から粉末投入位置に向けてダイプレート上を移動し、粉末投入位置においてダイのキャビティに粉末を投入する。前記給粉ボックスは、前記キャビティの上部入口形状と同一形状の下部出口を有し、その給粉ボックスを上下方向に振動させる加振機（振動付与装置）と、給粉ボックスの前記下部出口を開閉するシャッターを備える。ここにおいて、上下方向に振動させるとは、前記キャビティの軸と平行な方向に振動させることである。 According to the powder molding machine and the powder filling method according to one aspect of the present invention, high-density filling of powder into the cavity of the mold is performed.
[Description of Embodiment of the Present Invention]
A powder molding machine according to one embodiment of the present invention will be described below. The powder molding machine includes a mold, a die plate that holds the mold, and a powder feeding box that moves on the die plate. The mold includes a die, a punch, and a core rod that is additionally provided as necessary. The powder feeding box moves on the die plate from the standby position toward the powder charging position, and charges powder into the die cavity at the powder charging position. The powder feeding box has a lower outlet having the same shape as the upper inlet shape of the cavity, and a vibrator (vibration applying device) that vibrates the powder feeding box in the vertical direction and the lower outlet of the powder feeding box. It has a shutter that opens and closes. Here, to vibrate in the vertical direction means to vibrate in a direction parallel to the axis of the cavity.
ここで前記キャビティの上部入口形状と同一形状の下部出口を有する前記給粉ボックスとは、前記キャビティの上部入口の平面視輪郭形状と同じ平面視輪郭形状または相似形の下部出口を有する給粉ボックスを言う。例えば、キャビティの平面視上部入口形状がリング状であれば給粉ボックスの下部出口もリング状となった給粉ボックスである。
Here, the powder feeding box having a lower outlet having the same shape as the upper inlet shape of the cavity is a powder feeding box having a lower outlet having the same planar shape or similar shape as the planar contour shape of the upper inlet of the cavity. Say. For example, if the shape of the upper entrance of the cavity in a plan view is a ring shape, the lower outlet of the powder feed box is a ring shape.
前記給粉ボックスの前記下部出口のサイズは、前記キャビティの入口のサイズと等しくすることも考えられるが、それよりは、タップ密度の粉末が給粉ボックスから抜け出すときのスプリングバック量を考慮して前記キャビティの前記上部入口のサイズよりも小さくしたものがよい。
ここにおいてタップ密度とは、粉末を容器にいれた後に容器を振動させ、粉末の体積がそれ以上減少しなくなった状態の密度である。測定方法は、ＩＳＯ ３９５３：２０１１による。 The size of the lower outlet of the powder feeding box may be equal to the size of the inlet of the cavity, but rather than that, considering the amount of spring back when the tap density powder escapes from the powder feeding box. A size smaller than the size of the upper entrance of the cavity is preferable.
Here, the tap density is a density in a state in which the container is vibrated after the powder is put in the container and the volume of the powder is not further reduced. The measuring method is based on ISO 3953: 2011.
ここにおいてタップ密度とは、粉末を容器にいれた後に容器を振動させ、粉末の体積がそれ以上減少しなくなった状態の密度である。測定方法は、ＩＳＯ ３９５３：２０１１による。 The size of the lower outlet of the powder feeding box may be equal to the size of the inlet of the cavity, but rather than that, considering the amount of spring back when the tap density powder escapes from the powder feeding box. A size smaller than the size of the upper entrance of the cavity is preferable.
Here, the tap density is a density in a state in which the container is vibrated after the powder is put in the container and the volume of the powder is not further reduced. The measuring method is based on ISO 3953: 2011.
前記給粉ボックスは、前記シャッターが閉じた状態で前記加振機によって振動する。
The powder feeding box is vibrated by the shaker with the shutter closed.
前記給粉ボックスに対する粉末の供給と前記加振機による前記給粉ボックスを振動させることは、待機位置に移動した前記給粉ボックスに対してなされるようにしてもよいし、前記給粉ボックスが移動領域の任意の位置にあるときになされるようにしてもよい。
The supply of powder to the powdering box and the vibration of the powdering box by the vibrator may be performed on the powdering box moved to a standby position, You may make it when it exists in the arbitrary positions of a movement area | region.
前記給粉ボックスを振動させることは、前記キャビティへの粉末投入が開始される前であればいつ行われてもよい。前記給粉ボックスを振動させることにより、前記給粉ボックスに投入された粉末に上下方向の振動が加わり、その振動により前記給粉ボックス内の粉末の再配列が強制的にそして効果的になされる。
振動 Vibrating the powder feeding box may be performed at any time before the start of powder charging into the cavity. By vibrating the powdering box, vertical vibration is applied to the powder charged in the powdering box, and the rearrangement of the powder in the powdering box is forced and effective by the vibration. .
前記給粉ボックス内の粉末が前記下部出口を閉じている前記シャッターに支持されているので、前記給粉ボックスに供給された粉末の全域がムラ無く振動する。
粉末 Since the powder in the powder feeding box is supported by the shutter closing the lower outlet, the whole area of the powder supplied to the powder feeding box vibrates without unevenness.
その振動による粉末の再配列によって前記給粉ボックス内の粉末はタップ密度となり、その後キャビティに投入される。前記給粉ボックスの前記下部出口が前記キャビティの前記上部入口と同一形状になっているために、タップ密度である粉末が切り崩されること無く投入される。
に よ っ て By the rearrangement of the powder due to the vibration, the powder in the powder feeding box has a tap density and is then put into the cavity. Since the lower outlet of the powder feeding box has the same shape as the upper inlet of the cavity, the powder having the tap density is charged without being cut.
そのために、前記キャビティ内に充填された粉末に内包される空気の量が減少し、得られる成形体は高密度であっても内包空気に起因した破損や変形（熱処理時の膨れ）が防止される。
For this reason, the amount of air contained in the powder filled in the cavity is reduced, and the resulting molded body is prevented from being damaged or deformed (swelled during heat treatment) due to the contained air even if it has a high density. The
また、タップ密度となった粉末が投入されることで前記キャビティの容積に対する粉末の充填密度が従来の粉末成形機よりも高まる。充填される粉末の容積が縮小することにより前記ダイの全長を短くできる。それに伴い、上下パンチの全長を短くして成形時のパンチの歪みを小さくできるため、成形精度の向上にもつながる。
In addition, the powder filling density with respect to the volume of the cavity is higher than that of the conventional powder molding machine by introducing the powder having the tap density. The total length of the die can be shortened by reducing the volume of the powder to be filled. Accordingly, the overall length of the upper and lower punches can be shortened to reduce punch distortion during molding, leading to improved molding accuracy.
このほか、前記キャビティの容積に対する粉末の充填密度が高まることで、充填された粉末に不可避的に内包される空気量のばらつきが小さくなり、成形体の重量のばらつきも抑制される。
In addition, since the packing density of the powder with respect to the volume of the cavity is increased, the variation in the amount of air inevitably contained in the filled powder is reduced, and the variation in the weight of the molded body is also suppressed.
前記給粉ボックスの側壁が上側の間隔が狭くなるテーパ角度（これを逆テーパ角度と言う）を有すると好ましい。さらに好ましくは、タップ密度になった粉末のスプリングバック量を上回る値の逆テーパ角度を付けて粉末がキャビティに投入される際の摩擦抵抗を生じ難くしたものが好ましい。好ましい逆テーパ角度は０．０５°～１°である。
側壁 It is preferable that the side wall of the powder feeding box has a taper angle (this is called a reverse taper angle) at which the upper space is narrowed. More preferably, a reverse taper angle larger than the amount of spring back of the powder having a tap density is provided to make it difficult for friction resistance when the powder is put into the cavity. A preferable reverse taper angle is 0.05 ° to 1 °.
前記逆テーパ角度が０．０５°以下では前記キャビティに対する粉末投入時の摩擦抵抗低減の効果が薄く、また、１°程度でその効果が飽和する。
When the reverse taper angle is 0.05 ° or less, the effect of reducing the frictional resistance when powder is introduced into the cavity is thin, and when the reverse taper angle is about 1 °, the effect is saturated.
また、前記給粉ボックスの前記下部出口のサイズは、前記キャビティの前記上部入口のサイズよりも若干（好ましくは粉末とキャビティ間に摺動隙間が確保される程度）小さくしておくのがよい。これ等の処置を施したものは、前記給粉ボックスから前記キャビティへの粉末の投入が円滑になされる。前記下部出口のサイズと前記上部入口とのサイズの差は半径方向に０．０１ｍｍ～１．０ｍｍであると好ましい。
The size of the lower outlet of the powder feeding box should be slightly smaller than the size of the upper inlet of the cavity (preferably to the extent that a sliding gap is ensured between the powder and the cavity). In the case of these treatments, the powder is smoothly put into the cavity from the powder feeding box. The difference between the size of the lower outlet and the size of the upper inlet is preferably 0.01 mm to 1.0 mm in the radial direction.
この発明の一態様にかかる粉末成形機では、前記給粉ボックスを移動させる駆動機構が前記ダイプレート上に設置されていると好ましい。さらに好ましくは、前記駆動機構は前記給粉ボックスに連結した駆動レバーを有し、前記駆動レバーと前記給粉ボックスの連結は上下方向の相対移動は許容され、押し引き方向の相対移動は制限されている。さらに好ましくは、前記駆動機構は前記給粉ボックスに設置された上下方向に延びるスロットを有する連結具と前記スロットに挿入される駆動レバーを備えている。
In the powder molding machine according to one aspect of the present invention, it is preferable that a drive mechanism for moving the powder feeding box is installed on the die plate. More preferably, the drive mechanism has a drive lever connected to the powdering box, and the connection between the drive lever and the powdering box is allowed to move in the vertical direction and the relative movement in the push-pull direction is limited. ing. More preferably, the drive mechanism includes a connector having a vertically extending slot installed in the powder feeding box and a drive lever inserted into the slot. *
前記給粉ボックスは上下方向に拘束されていないので前記給粉ボックスは前記駆動機構及び前記駆動レバーの荷重を受けずに上下に振動することができる。
Since the powder feeding box is not restrained in the vertical direction, the powder feeding box can vibrate up and down without receiving the load of the drive mechanism and the drive lever.
この発明の一態様にかかる粉末充填方法では、前記加振機と前記下部出口を開閉する前記シャッターを備えた前記給粉ボックスを前記加振機で上下方向に振動させて前記給粉ボックス内の粉末をタップ密度にする工程と、その後、前記給粉ボックスの下部の前記シャッターを開いてタップ密度の粉末を前記金型の前記キャビティに投入する工程を経て前記キャビティに対する粉末の充填を行う。
In the powder filling method according to one aspect of the present invention, the powder feeding box provided with the shutter that opens and closes the vibrator and the lower outlet is vibrated in the vertical direction by the vibrator, so The powder is filled into the cavity through a step of bringing the powder into a tap density and then a step of opening the shutter at the lower part of the powder feeding box and putting the powder of the tap density into the cavity of the mold.
この方法での前記給粉ボックスからの前記キャビティに対する粉末の投入は、落とし込み給粉、吸い込み給粉のどちらの方式で行ってもよい。前記落とし込み給粉は、定められた容積が形成された前記キャビティへ前記給粉ボックスから粉末を投入する方法である。
投入 In this method, the powder may be charged into the cavity from the powder feeding box by either dropping powder feeding or suction powder feeding. The dropping powder feeding is a method in which powder is fed from the powder feeding box into the cavity in which a predetermined volume is formed.
前記吸い込み給粉は以下の給粉方法である。まず、前記ダイの上面と前記下パンチの上端の位置が揃うところまで前記ダイを下降させた状態とする。次に前記ダイを上昇させながら容積が拡大させると同時に前記給粉ボックスから前記キャビティに粉末を投入する。前記吸い込み給粉によれば、前述の作用により高密度充填の効果が発揮される。
The suction powder feeding is the following powder feeding method. First, the die is lowered until the upper surface of the die and the upper end of the lower punch are aligned. Next, the volume is increased while the die is raised, and at the same time, powder is put into the cavity from the powder feeding box. According to the suction feeding, the effect of high-density filling is exhibited by the above-described action.
この発明の一態様にかかる粉末充填方法では、前記キャビティに投入された粉末の擦り切りは、ダイと粉末投入後に待機位置に戻る前記給粉ボックスで行うこともできる。好ましくは、前記キャビティへの粉末投入後にダイの上面に接した前記シャッターで前記下部出口を閉じて前記シャッターで擦り切りを行う。
で は In the powder filling method according to one aspect of the present invention, the powder put into the cavity can be worn out by the die and the powder feeding box that returns to the standby position after the powder is put. Preferably, after the powder is put into the cavity, the lower outlet is closed with the shutter in contact with the upper surface of the die, and the shutter is scraped off.
前記シャッターにより粉末の擦り切りを行うと、前記給粉ボックス内に残った粉末が前記キャビティに落ちることによる前記キャビティ内の粉末の重量の変動が起こらない。そのために、充填された粉末の前記給粉ボックス進退方向前後の密度差がより小さく抑えられ、得られる成形体を焼結して得られる製品の精度（同軸度など）および性能が向上する。
と When the powder is scraped off by the shutter, the weight of the powder in the cavity does not fluctuate due to the powder remaining in the powder feeding box falling into the cavity. Therefore, the density difference of the filled powder before and after the feeding box advance and retreat direction is further reduced, and the accuracy (coaxiality and the like) and performance of a product obtained by sintering the obtained molded body are improved.
本発明の一態様にかかる粉末成形機は、上下に切り抜ける内周面を有するダイと、前記ダイに挿入されるコアロッドと、前記ダイを保持するダイプレートと、前記ダイの内周面形状と相似形の下部出口と前記コアロッドの外周面形状と相似形の筒を有し、ダイプレート上に設置された給粉ボックスと、前記給粉ボックスに接続され上下方向に振動する加振機と、前記給粉ボックスの前記下部出口に設置されたシャッターと、前記給粉ボックスに設置された上下方向に延びるスロットを有する連結具と、前記スロットに挿入される駆動レバーとを備える。
A powder molding machine according to an aspect of the present invention is similar to a die having an inner peripheral surface that cuts through vertically, a core rod inserted into the die, a die plate that holds the die, and an inner peripheral surface shape of the die. A bottom outlet having a shape and a cylinder similar to the shape of the outer peripheral surface of the core rod, a powder feeding box installed on a die plate, a vibrator connected to the powder feeding box and vibrating in the vertical direction, A shutter installed at the lower outlet of the powder feeding box, a connector having a vertically extending slot installed in the powder feeding box, and a drive lever inserted into the slot.
このような構成により、金型のキャビティに対して粉末の高密度充填がなされる。
With such a configuration, high-density filling of powder into the mold cavity is performed.
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の一態様にかかる粉末成形機の具体例と粉末充填方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれ等の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of a powder molding machine and a specific example of a powder filling method according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and it is intended that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
本発明の一態様にかかる粉末成形機の具体例と粉末充填方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれ等の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of a powder molding machine and a specific example of a powder filling method according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and it is intended that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
図１に示した粉末成形機１は、金型を構成するダイ２、上パンチ３、下パンチ４、コアロッド５、給粉ボックス６及び加振機７を組み合わせて構成されている。
The powder molding machine 1 shown in FIG. 1 is configured by combining a die 2, an upper punch 3, a lower punch 4, a core rod 5, a powder feeding box 6 and a vibration exciter 7 that constitute a mold.
前記ダイ２は、ダイプレート８に支持される。前記上パンチ３はプレス機の上ラム（図示せず）に駆動される上パンチプレート９に、前記下パンチ４はベースプレート１０にそれぞれ支持されている。
The die 2 is supported by the die plate 8. The upper punch 3 is supported by an upper punch plate 9 driven by an upper ram (not shown) of the press machine, and the lower punch 4 is supported by a base plate 10.
また、前記ダイプレート８は、プレス機の下ラム（これも図示せず）に駆動されるヨークプレート１１に連結ロッド１２を介して繋がれている。
The die plate 8 is connected via a connecting rod 12 to a yoke plate 11 driven by a lower ram (not shown) of the press machine.
前記ダイプレート８に支持された前記ダイ２の上面は、前記ヨークプレート１１を駆動して前記下パンチ４の上端との位置が揃うとろまで下降させることができる。
上面 The upper surface of the die 2 supported by the die plate 8 can be lowered until the position of the upper end of the lower punch 4 is aligned by driving the yoke plate 11.
キャビティ１３は、前記ダイ２の内周面２４と前記下パンチ４の上端と前記コアロッド５の外周面２５とにより形成される。
The saddle cavity 13 is formed by the inner peripheral surface 24 of the die 2, the upper end of the lower punch 4, and the outer peripheral surface 25 of the core rod 5.
図４に示すように、前記給粉ボックス６は、前記下部出口２３の平面視形状を、前記キャビティ１３の上部入口２２の形状と相似形状（図示の粉末成形機のそれは、内側の輪郭と外側の輪郭が同心の円形）にしたものが設けられている。前記下部出口２３のサイズは前記内周面２４よりも半径方向に０．５ｍｍ小さく設定されている。
As shown in FIG. 4, the powder feeding box 6 has a shape in plan view of the lower outlet 23 similar to the shape of the upper inlet 22 of the cavity 13 (that is, the inner contour and the outer side of the powder molding machine shown in the figure). Are provided with a concentric circular shape). The size of the lower outlet 23 is set 0.5 mm smaller than the inner peripheral surface 24 in the radial direction.
前記給粉ボックス６の側壁６ａには、図２に示すように、上側の間隔が狭くなる逆テーパ角度θが付されている。前記逆テーパ角度θは、０．０５°～１°程度に設定されている。前記逆テーパ角度θが０．０５°以下では前記キャビティ１３に対する粉末投入時の摩擦抵抗低減の効果が薄く、また、１°程度でその効果が飽和する。
側壁 As shown in FIG. 2, the side wall 6 a of the powder feeding box 6 is provided with an inverse taper angle θ that narrows the upper interval. The reverse taper angle θ is set to about 0.05 ° to 1 °. When the reverse taper angle θ is 0.05 ° or less, the effect of reducing the frictional resistance when the powder is charged into the cavity 13 is thin, and when the reverse taper angle θ is about 1 °, the effect is saturated.
さらに、前記給粉ボックス６の下部には、粉末の前記下部出口２３を開閉する厚みの薄い平板で形成されたシャッター１４が設けられている。
Further, a shutter 14 formed of a thin flat plate that opens and closes the powder lower outlet 23 is provided at the lower portion of the powder supply box 6.
前記シャッター１４を駆動するアクチュエータ１５は、前記給粉ボックス６に取り付けられており、前記給粉ボックス６と一緒に前記ダイプレート８上を移動する。
ア ク チ ュ エ ー タ The actuator 15 that drives the shutter 14 is attached to the powder feeding box 6 and moves on the die plate 8 together with the powder feeding box 6.
粉末成形機１では、図１に示すように、前記ダイプレート８上に設置された駆動機構１６の駆動レバー１６ａが給粉ボックス６の側壁６ａの後方に連結されている。前記ダイプレート８上の待機位置から前記キャビティ１３上の粉末投入位置への移動及び粉末投入位置から前記待機位置への復帰が、前記駆動レバー１６ａを進退させることによってなされる。
In the powder molding machine 1, as shown in FIG. 1, the drive lever 16 a of the drive mechanism 16 installed on the die plate 8 is connected to the rear of the side wall 6 a of the powder feeding box 6. The movement from the standby position on the die plate 8 to the powder charging position on the cavity 13 and the return from the powder charging position to the standby position are performed by advancing and retracting the drive lever 16a.
前記給粉ボックス６は、図２に示すように、上端を開口させたボックスであって、前記駆動レバー１６ａに押されて前記ダイプレート８上をスライドし、前記待機位置から前記粉末投入位置に向けて移動する。ここで、前記給粉ボックス６は上下方向に延びる筒６ｃを有する。前記筒６ｃは、前記コアロッド５に対応する位置に支持ピン６ｂなどを介して前記給粉ボックス６の前記側壁６ａに支持される。
As shown in FIG. 2, the powder feeding box 6 is a box having an open upper end, and is pushed by the drive lever 16a to slide on the die plate 8, from the standby position to the powder feeding position. Move towards. Here, the said powder supply box 6 has the cylinder 6c extended in an up-down direction. The cylinder 6c is supported by the side wall 6a of the powder feeding box 6 via a support pin 6b at a position corresponding to the core rod 5.
図３に示すように前記筒６ｃは上面、側面２６を有する。前記筒は下面を有してもよい。
前 記 As shown in FIG. 3, the cylinder 6 c has an upper surface and a side surface 26. The cylinder may have a lower surface.
図４に示すように前記側面２６の下端の外周形状は前記コアロッド５の上端の前記外周面２５の形状と相似形である。前記側面２６下端のサイズは前記外周面２５よりも半径方向に０．５ｍｍ大きく設定されている。
As shown in FIG. 4, the outer peripheral shape of the lower end of the side surface 26 is similar to the shape of the outer peripheral surface 25 of the upper end of the core rod 5. The size of the lower end of the side surface 26 is set 0.5 mm larger than the outer peripheral surface 25 in the radial direction.
粉末成形機１は、ＮＣサーボプレス機を用いた成形機であり、前記給粉ボックス６が前記待機位置にあるときに、上部にあるホッパ１７から前記給粉ボックス６へ定量の粉末が供給される。
The powder molding machine 1 is a molding machine using an NC servo press, and when the powder feeding box 6 is in the standby position, a fixed amount of powder is supplied from the hopper 17 at the top to the powder feeding box 6. The
また、粉末成形機１は、前記給粉ボックス６の前記側壁６ａの外面に前記加振機７を取り付け、前記加振機７で前記給粉ボックス６を上下に振動させる。
In addition, the powder molding machine 1 attaches the vibration exciter 7 to the outer surface of the side wall 6 a of the powder feeding box 6, and vibrates the powder feeding box 6 up and down with the vibration exciter 7.
前記加振機７は、市販の直線振動型エアーバイブレータなどでよい。前記加振機７による振動の妨げとならないように、前記駆動レバー１６ａは前記給粉ボックス６に対して当該レバーの荷重が加わらないように接続されている。
The vibrator 7 may be a commercially available linear vibration type air vibrator. The drive lever 16a is connected to the powder feeding box 6 so that the load of the lever is not applied so as not to hinder vibrations by the vibrator 7.
粉末成形機１においては、図４、図５に詳しく示すように、前記給粉ボックス６の後部に連結具１８を取り付ける。その連結具に設けた上下方向に延びる断面視Ｔ字状のスロット１９に、前記駆動レバー１６ａに設けられた平面視Ｔ字状のヘッド部２０を給粉ボックス６に対する上下方向の相対移動は許容され、押し引き方向の相対移動は制限されるように連結している。そのために、前記給粉ボックス６は前記駆動レバー１６ａの荷重を受けずに上下に振動することができる。
In the soot powder molding machine 1, as shown in detail in FIGS. 4 and 5, a connecting tool 18 is attached to the rear part of the powder feeding box 6. A vertical movement of the T-shaped head portion 20 provided in the drive lever 16a with respect to the powder feeding box 6 is allowed to move in a vertical direction in a T-shaped slot 19 extending in the vertical direction provided in the connector. The relative movement in the push-pull direction is coupled so as to be limited. Therefore, the powder supply box 6 can vibrate up and down without receiving the load of the drive lever 16a.
前記連結具１８には、前記ヘッド部２０の表面に接して前記給粉ボックス６の上下移動の摺動抵抗を低減してガイドするボールプランジャ２１を設けると好ましい。
連結 Preferably, the coupler 18 is provided with a ball plunger 21 that contacts the surface of the head portion 20 and guides the powder feeding box 6 with reduced sliding resistance in the vertical movement.
このように構成された粉末成形機１では、前記給粉ボックス６が前記待機位置にあるときに前記給粉ボックス６に対して定量の粉末が供給される。このとき、シャッター１４は閉じられている。
で は In the powder molding machine 1 configured in this way, a fixed amount of powder is supplied to the powder feeding box 6 when the powder feeding box 6 is in the standby position. At this time, the shutter 14 is closed.
その供給が完了したら前記シャッター１４を閉じた状態で前記給粉ボックス６を前記加振機７で上下方向に振動させる。前記給粉ボックス６が前記待機位置にあるときに振動させてもよいし、前記給粉ボックス６が前記粉末投入位置に向けて移動している間に振動させてもよい。前記粉末投入位置に移動した後に振動させることもできるが、前記粉末投入位置に到達するまでに振動させることが完了すれば、成形工程の工程所要時間が減少する。
When the supply is completed, the powder feeding box 6 is vibrated in the vertical direction by the vibrator 7 with the shutter 14 closed. The powder feeding box 6 may be vibrated when it is in the standby position, or may be vibrated while the powder feeding box 6 is moving toward the powder charging position. Although it is possible to vibrate after moving to the powder charging position, if the vibration is completed before reaching the powder charging position, the time required for the molding process is reduced.
この振動により、前記給粉ボックス６内で前記シャッター１４に受け支えられている粉末が振動する。粉末が持ち上げられて落とされる動作が繰り返されることにより粉末の再配列がなされてタップ密度になる。
粉末 This vibration causes the powder supported by the shutter 14 in the powder feeding box 6 to vibrate. By repeating the operation of lifting and dropping the powder, the powder is rearranged to the tap density.
所定時間（その時間は、給粉ボックスの大きさや振動の印加条件などによっては数秒でよい）の振動によって前記給粉ボックス６内の粉末がタップ密度になったら、前記シャッター１４を開いてその粉末を前記キャビティ１３に投入する。
When the powder in the powder feeding box 6 reaches a tap density due to vibration for a predetermined time (the time may be several seconds depending on the size of the powder feeding box and the application condition of vibration), the shutter 14 is opened to open the powder. Is put into the cavity 13.
この投入は、落とし込み給粉、吸い込み給粉のどちらかで行われる。前記給粉ボックス６は、前記側壁６ａに前記逆テーパ角度θが付されているので、どちらの給粉方法でも前記キャビティ１３への粉末の投入が円滑になされる。
This charging is done either by dropping powder feeding or suction powdering. Since the reverse taper angle θ is attached to the side wall 6a of the powder supply box 6, the powder can be smoothly introduced into the cavity 13 by any of the powder supply methods.
前記キャビティ１３に粉末が投入されたら、前記キャビティ１３内の粉末の充填量を一定にするために、投入された粉末の上面を擦り切る。
粉末 When the powder is put into the cavity 13, the upper surface of the put powder is scraped off in order to make the filling amount of the powder in the cavity 13 constant.
粉末成形機１では、前記シャッター１４によって粉末を擦り切る。詳しくは、前記ダイ２の上面に接した前記シャッター１４を閉じることで粉末を擦り切る。これにより、前記キャビティ１３からはみ出ている粉末が前記キャビティ１３内の粉末から切り離される。
In the powder molding machine 1, the powder is scraped off by the shutter 14. Specifically, the powder is scraped off by closing the shutter 14 in contact with the upper surface of the die 2. Thereby, the powder protruding from the cavity 13 is separated from the powder in the cavity 13.
前記給粉ボックス６が待機位置に移動するときに前記給粉ボックス６の前側の前記側壁６ａで粉末を擦り切ることもできる。しかし、前記シャッター１４で粉末の擦り切りを行う方が、前記給粉ボックス６内の残留した粉末が前記シャッター１４に受けられて残留した粉末が前記キャビティ１３内に落ちることがないので、成形体の密度の均一化に関してより好ましい。
と き に When the powder feeding box 6 moves to the standby position, the powder can be scraped off by the side wall 6a on the front side of the powder feeding box 6. However, if the powder is scraped off by the shutter 14, the powder remaining in the powder feeding box 6 is received by the shutter 14 and the residual powder does not fall into the cavity 13. It is more preferable with respect to uniform density.
前記給粉ボックス６は、前記下部出口２３が前記キャビティ１３の前記上部入口２２と同一形状になっているため、タップ密度である粉末が崩れずに前記キャビティ１３に投入され、投入粉末に空気が新たに混入する事態が回避される。
Since the lower outlet 23 has the same shape as the upper inlet 22 of the cavity 13, the powder feeding box 6 is charged with the powder having the tap density into the cavity 13 without collapsing. A new mixing situation is avoided.
なお、前記給粉ボックス６に対する粉末の供給は、前記給粉ボックス６と粉末の供給源である前記ホッパ（図示せず）とをホースを介して接続して行うこともできる。しかし、この方法よりも前記待機位置で前記給粉ボックス６に粉末を供給する方法の方が、前記給粉ボックス６内で粉末の偏りが起こり難くて好ましい。
It should be noted that the powder supply to the powder feeding box 6 can be performed by connecting the powder feeding box 6 and the hopper (not shown) as a powder supply source via a hose. However, the method of supplying powder to the powder feeding box 6 at the standby position is preferable to this method because the powder is less likely to be biased in the powder feeding box 6.
前記キャビティ１３への粉末投入後に前記給粉ボックス６は、前記ダイプレート８上をスライドして前記待機位置に戻る。その後、前記上パンチ３が降下して前記キャビティ１３内の粉末が加圧成形される。
After feeding the powder into the cavity 13, the powder feeding box 6 slides on the die plate 8 and returns to the standby position. Thereafter, the upper punch 3 is lowered and the powder in the cavity 13 is pressure-molded.
－実施例１－
本発明の粉末成形機と粉末充填方法の評価試験の結果を以下に示す。評価試験は、表１に示す三種の粉末を使用して行った。各密度と親密度に対する各密度の割合を表1に示す。 -Example 1-
The results of the evaluation test of the powder molding machine and powder filling method of the present invention are shown below. The evaluation test was performed using three kinds of powders shown in Table 1. Table 1 shows the density and the ratio of each density to the familiarity.
本発明の粉末成形機と粉末充填方法の評価試験の結果を以下に示す。評価試験は、表１に示す三種の粉末を使用して行った。各密度と親密度に対する各密度の割合を表1に示す。 -Example 1-
The results of the evaluation test of the powder molding machine and powder filling method of the present invention are shown below. The evaluation test was performed using three kinds of powders shown in Table 1. Table 1 shows the density and the ratio of each density to the familiarity.
この試験では、用意した粉末を内径＝φ５０ｍｍのダイと、外径＝φ３０ｍｍのコアロッドと、内，外径がダイ及びコアロッドとの間に摺動クリアランスが確保される値に設定された上パンチ及び下パンチを備える金型を用いて、外径＝φ５０ｍｍ、内径＝φ３０ｍｍ、厚み＝１５ｍｍの表２の組み合わせ条件のNo.１～No.２３のリング状成形体を各３０個成形した。
In this test, the prepared powder was divided into a die having an inner diameter = φ50 mm, a core rod having an outer diameter = φ30 mm, an inner punch and an inner punch having values set to ensure a sliding clearance between the die and the core rod, Thirty ring-shaped compacts No. 1 to No. 23 having the combination conditions shown in Table 2 having an outer diameter = φ50 mm, an inner diameter = φ30 mm, and a thickness = 15 mm were molded using a mold having a lower punch.
粉末成形機は、表２に示す通り、キャビティの入口形状よりも大きな平面視四角形の出口を有する給粉ボックスを有するものと、平面視でキャビティの上部入口の形状と同一形状（これを製品形状と言う）の出口を有するものを使用した。
As shown in Table 2, the powder molding machine has a powder feeding box having a rectangular outlet in plan view larger than the inlet shape of the cavity, and the same shape as the shape of the upper inlet of the cavity in plan view (this is the product shape) The one having the outlet of the above is used.
また、給粉ボックスが製品形状の下部出口を有するものについては、給粉ボックスの振動なし、左右方向振動、上下方向振動の３パターンでの給粉を行って振動の有無、振動方向の違いによる効果を調べた。
In addition, when the powdering box has a product-shaped lower exit, powdering is performed in three patterns: no vibration of the powdering box, left-right vibration, and vertical vibration, depending on the presence or absence of vibration and the difference in vibration direction. The effect was investigated.
さらに、給粉ボックスの側壁の逆テーパとキャビティに投入された粉末のシャッターによる擦り切りの有無による効果も併せて調べた。
Furthermore, the effect of the reverse taper of the side wall of the powder feeding box and the presence or absence of scraping of the powder put into the cavity was also investigated.
粉末Ａは無潤滑、粉末Ｂ，Ｃはステアリン酸亜鉛をアルコールで溶いた溶液（潤滑剤）を金型にスプレーで塗布してからの成形とした。また、キャビティに対する粉末の投入は、ダイの上面と下パンチの上端との位置が揃うところまで下降させたダイを上昇させながら行う吸い込み給粉とした。
The powder A was unlubricated, and the powders B and C were formed after a solution (lubricant) in which zinc stearate was dissolved in alcohol was applied to the mold by spraying. The powder was introduced into the cavity by suction powder feeding while raising the die lowered until the positions of the upper surface of the die and the upper end of the lower punch were aligned.
さらに、給粉ボックスを振動させる加振機は、直線振動型エアーバイブレータ｛ユーラステクノ社製ピストン式エアーバイブレータ ３／４”ＡＣＭ（振動周波数６０Ｈｚ）｝を使用した。
Furthermore, a linear vibration type air vibrator {Piston type air vibrator made by Eurus Techno Co., Ltd. 3/4 "ACM (vibration frequency 60 Hz)} was used as a vibrator for vibrating the powder feeding box.
その加振機による給粉ボックスの振動は、上下方向への振動の場合、２～３秒で給粉ボックス内の粉末をタップ密度にすることができた。この程度の時間であれば、量産品の成形時間への影響も少ない。
振動 When the vibration of the powdering box by the vibrator was in the vertical direction, the powder in the powdering box could be brought to the tap density in 2 to 3 seconds. If it is this time, there is little influence on the molding time of mass-produced products.
この試験の結果を表２に示す。
Table 2 shows the results of this test.
表２の試験結果から、本発明によれば、成形体の充填密度が高まり、内包空気量が減少することがわかる。内包空気量が減少することで、高圧、高密度成形体の内包空気量に起因した金型からの抜き出し時の破損、熱処理時の破損、膨れが起こり難くなる。
From the test results in Table 2, it can be seen that according to the present invention, the packing density of the molded body is increased and the amount of air included is reduced. By reducing the amount of encapsulated air, breakage during extraction from the mold, breakage during heat treatment, and swelling are less likely to occur due to the amount of encapsulated air in the high-pressure, high-density molded body.
また、キャビティに対する粉末の充填深さが、振動無しや左右方向振動に比べて浅くなるため金型（ダイ）のサイズを縮小することができ、金型の歪みの低減も期待できることがわかる。
In addition, it can be seen that since the filling depth of the powder into the cavity is shallower than that of no vibration or lateral vibration, the size of the mold (die) can be reduced, and the distortion of the mold can be expected to be reduced.
さらに、給粉ボックスの上下方向振動、ボックスの側壁に対する逆テーパの付与、シャッターによる投入粉末の擦り切りを併用すると成形体の外周面と内周面の同軸度（振れ）も著しく高まることがわかる。
Furthermore, it is understood that the coaxiality (vibration) between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the molded body is remarkably increased when the vertical vibration of the powder feeding box, the application of reverse taper to the side wall of the box, and the scraping of the charged powder by the shutter are used together.
－実施例２－
実施例１のNo.９～２３の成形体を膨れが発生しているものも含めて２５０℃に加熱して加熱後の変形や破損の発生状況を調べた。その結果をＸ、Ｙ、Ｚで表２に示す。ここでＸは、膨れ発生が３０個中１つも無いもの、Ｙは、膨れが発生して成形体が欠けたものが３０個中１０個未満であったもの、Ｚは膨れが発生して成形体が欠けたものが３０個中１０個以上であったものを示す。 -Example 2-
The molded bodies of Nos. 9 to 23 in Example 1, including those in which swelling occurred, were heated to 250 ° C., and the occurrence of deformation or breakage after heating was examined. The results are shown in Table 2 as X, Y, and Z. Here, X is one in which no blistering occurs in 30 pieces, Y is a piece in which blistering has occurred and a molded product is missing, and less than 10 pieces in 30 pieces. Z is formed with blistering. What lacked the body was 10 or more out of 30.
実施例１のNo.９～２３の成形体を膨れが発生しているものも含めて２５０℃に加熱して加熱後の変形や破損の発生状況を調べた。その結果をＸ、Ｙ、Ｚで表２に示す。ここでＸは、膨れ発生が３０個中１つも無いもの、Ｙは、膨れが発生して成形体が欠けたものが３０個中１０個未満であったもの、Ｚは膨れが発生して成形体が欠けたものが３０個中１０個以上であったものを示す。 -Example 2-
The molded bodies of Nos. 9 to 23 in Example 1, including those in which swelling occurred, were heated to 250 ° C., and the occurrence of deformation or breakage after heating was examined. The results are shown in Table 2 as X, Y, and Z. Here, X is one in which no blistering occurs in 30 pieces, Y is a piece in which blistering has occurred and a molded product is missing, and less than 10 pieces in 30 pieces. Z is formed with blistering. What lacked the body was 10 or more out of 30.
給粉ボックスの上下方向振動、ボックスの側壁に対する逆テーパの付与、シャッターによる投入粉末の擦り切りを併用すると成形体の欠けが発生しないことがわかる。
It can be seen that chipping of the compact does not occur when the vertical vibration of the dusting box, the application of a reverse taper to the side wall of the box, and the scraping of the charged powder by the shutter are used together.
１ 粉末成形機
２ ダイ
３ 上パンチ
４ 下パンチ
５ コアロッド
６ 給粉ボックス
６ａ 側壁
６ｂ 支持ピン
６ｃ 筒
７ 加振機
８ ダイプレート
９ 上パンチプレート
１０ ベースプレート
１１ ヨークプレート
１２ 連結ロッド
１３ キャビティ
１４ シャッター
１５ アクチュエータ
１６ 駆動機構
１６ａ 駆動レバー
１７ ホッパ
１８ 連結具
１９ スロット
２０ ヘッド部
２１ ボールプランジャ
２２ 上部入口
２３ 下部出口
２４ 内周面
２５ 外周面
２６ 側面
θ 逆テーパ角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1Powder molding machine 2 Die 3 Upper punch 4 Lower punch 5 Core rod 6 Powder supply box 6a Side wall 6b Support pin 6c Cylinder 7 Exciter 8 Die plate 9 Upper punch plate 10 Base plate 11 York plate 12 Connecting rod 13 Cavity 14 Shutter 15 Actuator 16 Drive mechanism 16a Drive lever 17 Hopper 18 Connector 19 Slot 20 Head portion 21 Ball plunger 22 Upper inlet 23 Lower outlet 24 Inner peripheral surface 25 Outer peripheral surface 26 Side surface θ Reverse taper angle
２ ダイ
３ 上パンチ
４ 下パンチ
５ コアロッド
６ 給粉ボックス
６ａ 側壁
６ｂ 支持ピン
６ｃ 筒
７ 加振機
８ ダイプレート
９ 上パンチプレート
１０ ベースプレート
１１ ヨークプレート
１２ 連結ロッド
１３ キャビティ
１４ シャッター
１５ アクチュエータ
１６ 駆動機構
１６ａ 駆動レバー
１７ ホッパ
１８ 連結具
１９ スロット
２０ ヘッド部
２１ ボールプランジャ
２２ 上部入口
２３ 下部出口
２４ 内周面
２５ 外周面
２６ 側面
θ 逆テーパ角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
- キャビティが形成された金型と、
前記金型を保持するダイプレートと、
前記キャビティの上部入口形状と同一形状の下部出口を有し、ダイプレート上に設置された給粉ボックスと、
前記給粉ボックスに接続され上下方向に振動する加振機と、
前記給粉ボックスの前記下部出口に設置されたシャッターとを備えた粉末成形機。 A mold in which a cavity is formed;
A die plate for holding the mold;
A powder feed box having a lower outlet of the same shape as the upper inlet shape of the cavity, and installed on a die plate;
A vibrator that is connected to the powder feeding box and vibrates in a vertical direction;
A powder molding machine including a shutter installed at the lower outlet of the powder feeding box. - 前記給粉ボックスの側壁が、給粉ボックス内でタップ密度にされる粉末のスプリングバック量を上回る値の逆テーパを有する請求項１に記載の粉末成形機。 The powder molding machine according to claim 1, wherein the side wall of the powder feeding box has a reverse taper having a value exceeding a spring back amount of powder to be tapped in the powder feeding box.
- 前記給粉ボックスを移動させる駆動機構が前記ダイプレート上に設置された請求項１または請求項２に記載の粉末成形機。 The powder molding machine according to claim 1 or 2, wherein a driving mechanism for moving the powder feeding box is installed on the die plate.
- 前記駆動機構は前記給粉ボックスに連結した駆動レバーを有し、前記駆動レバーと前記給粉ボックスの連結は上下方向の相対移動は許容され、押し引き方向の相対移動は阻止される請求項３に記載の粉末成形機。 The said drive mechanism has a drive lever connected with the said powder feeding box, and the connection of the said drive lever and the said powder feeding box is permitted the relative movement of an up-down direction, and the relative movement of a push-pull direction is blocked | prevented. The powder molding machine described in 1.
- 前記駆動機構は前記給粉ボックスに設置された上下方向に延びるスロットを有する連結具と前記連結具と連結する駆動レバーを備えた請求項３～請求項４のいずれか１つに粉末成形機。 The powder molding machine according to any one of claims 3 to 4, wherein the driving mechanism includes a connecting member having a slot extending in a vertical direction installed in the powder feeding box and a driving lever connected to the connecting member.
- 請求項１～請求項５のいずれか１つに記載の粉末成形機を用いて金型のキャビティに粉末を投入する粉末充填方法であって、
前記給粉ボックスを前記加振機で上下方向に振動させて給粉ボックス内の粉末をタップ密度にする振動工程と、
前記給粉ボックスの下部のシャッターを開いてタップ密度の粉末を金型のキャビティに投入する投入工程とを含む粉末充填方法。 A powder filling method for charging powder into a mold cavity using the powder molding machine according to any one of claims 1 to 5,
Vibrating step of vibrating the powder feeding box in the vertical direction with the vibrator to make the powder in the powder feeding box have a tap density;
A powder filling method including a charging step of opening a shutter at a lower portion of the powder feeding box and charging powder having a tap density into a cavity of a mold. - 前記投入工程の後、前記シャッターによりキャビティの上面の粉末を擦り切る擦り切り工程を含む請求項6に記載の粉末充填方法。 7. The powder filling method according to claim 6, further comprising a scraping step of scraping the powder on the upper surface of the cavity by the shutter after the charging step.
- 上下に切り抜ける内周面を有するダイと、
前記ダイに挿入されるコアロッドと、
前記ダイを保持するダイプレートと、
前記ダイの内周面形状と相似形の下部出口と前記コアロッドの外周面形状と相似形の筒を有し、ダイプレート上に設置された給粉ボックスと、
前記給粉ボックスに接続され上下方向に振動する加振機と、
前記給粉ボックスの前記下部出口に設置されたシャッターと、
前記給粉ボックスに設置された上下方向に延びるスロットを有する連結具と、
前記スロットに挿入される駆動レバーとを備えた粉末成形機。 A die having an inner peripheral surface that cuts through vertically;
A core rod inserted into the die;
A die plate for holding the die;
A lower outlet that is similar to the inner peripheral surface shape of the die and a cylinder that is similar to the outer peripheral surface shape of the core rod, and a powder feeding box installed on the die plate;
A vibrator that is connected to the powder feeding box and vibrates in a vertical direction;
A shutter installed at the lower outlet of the powder feeding box;
A connector having a slot extending in the vertical direction installed in the powder feeding box;
A powder molding machine comprising a drive lever inserted into the slot.
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