WO2017047697A1

WO2017047697A1 - 圧粉体の製造方法および焼結金属部品の製造方法

Info

Publication number: WO2017047697A1
Application number: PCT/JP2016/077272
Authority: WO
Inventors: 則秀佐藤; 尚樹八代
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2017-03-23

Abstract

粉末充填部１５に充填した原料粉末Ｍを、下パンチ１３と上パンチ１４で圧縮することにより筒状の圧粉体１'を成形し、その後、圧粉体１'に対する圧縮力を解放した除荷状態でコア１１を圧粉体１'に対して相対移動させることにより、圧粉体１'の内径面をコア１１の外周に設けたしごき部１１ｂでしごいてから、圧粉体１'を離型する。これにより、内径面の組織が緻密で、かつ内径面の寸法・形状精度に優れた圧粉体を容易に成形可能にする。

Description

圧粉体の製造方法および焼結金属部品の製造方法

　本発明は、圧粉体の製造方法および焼結金属部品の製造方法に関する。

　周知のように、軸受（すべり軸受）や歯車等の機械部品として、焼結金属の多孔質体からなる焼結金属部品が使用される場合がある。この種の焼結金属部品は、通常、その内部気孔に潤滑油を含浸させた状態で使用される。このような焼結金属部品は、主に、金属粉末を主原料とした原料粉末の圧粉体を得る圧縮成形工程、圧粉体を加熱することにより金属粉末の粒子同士がネック結合した焼結体を得る焼結工程、および焼結体の内部気孔に潤滑油を含浸させる含油工程などを経ることで得られ、必要に応じて、焼結工程と含油工程との間で、焼結体を整形する整形工程（サイジング工程）が実施される。

　例えば、内周に挿入された軸を、油膜を介して支持する焼結金属製のすべり軸受においては、油膜剛性を高める観点から、特に軸受面として機能する内径面の表面開孔率をできるだけ小さくする（内径面の多孔質組織をできるだけ緻密化する）ことが求められる。このような要請を満足するための技術手段として、例えば下記の特許文献１に記載されたものを採用することが考えられる。

　より具体的に説明すると、特許文献１の図３－４等には、ダイの内周形状および粉末充填時におけるダイの動作態様に工夫を凝らすことにより、粉末充填部の外径側領域に内径側領域よりも多くの原料粉末を充填してから、原料粉末を上下パンチで圧縮する、という技術手段が記載されている。この場合、外径側領域が内径側領域よりも高密度の圧粉体を成形することができる。なお、同様の理屈でコアの外周形状および粉末充填時におけるコアの動作態様に工夫を凝らせば、内径側領域が外径側領域よりも高密度の圧粉体を成形することができると考えられる。そして、上記のように、径方向の一部領域が他領域よりも高密度に成形された圧粉体を、その後焼結等すれば、内径面又は外径面の多孔質組織が緻密化された焼結金属部品を得ることができる。

特公平３－４４８８０号公報

ところで、例えば、上記のすべり軸受においては、内径面の多孔質組織ができるだけ緻密であることを求められる以外にも、支持すべき軸の振れ回り、およびこれに起因した軸受内径面の偏摩耗等を可及的に防止するため、軸方向各部における内径寸法ができるだけ均一化されている（内径面の円筒度が極力高められている）ことも望まれる。しかしながら、特許文献１の技術手段により、内径側領域が相対的に高密度の圧粉体を得た場合、この圧粉体を焼結（および冷却）するのに伴って生じる収縮量が内径側領域と外径側領域とで相互に異なることなどに起因して、内径面の形状精度を十分に高めることが難しいという問題がある。

また、焼結金属製のすべり軸受の基材となる圧粉体の成形後に圧縮力が解放されると、圧粉体にスプリングバックが生じ、圧粉体は全体的に拡径する。そして、一般に、スプリングバックに伴う圧粉体内径面の拡径量は、上下パンチに近接した軸方向端部領域で相対的に大きく、軸方向中央領域で相対的に小さくなる傾向にあることから、離型された圧粉体の内径面は、図２４ａに模式的に示すように、その軸方向中央部が内径側に膨出した断面略凸形状となる。この場合、当該圧粉体を焼結することで得られた焼結体をそのまますべり軸受として活用すると、図２４ｂに模式的に示すように、内周に挿入した軸が振れ回り、軸受内径面に偏摩耗等の問題が生じ易くなる。

また、例えば、外径面に歯面が設けられた焼結金属製の歯車においては、外径面（歯面）の多孔質組織ができるだけ緻密であることを求められる以外にも、他の歯車との間で適切に動力を伝達可能とするため、軸方向各部における外径寸法ができるだけ均一化されていることも望まれる。しかしながら、特許文献１の技術手段により、外径側領域が相対的に高密度の圧粉体を得た場合、この圧粉体を焼結（および冷却）するのに伴って生じる収縮量が内径側領域と外径側領域とで相互に異なることなどに起因して、外径面の形状精度を十分に高めることが難しいという問題がある。

また、上記歯車の基材となる圧粉体の成形後に圧縮力が解放されると、圧粉体にスプリングバックが生じ、圧粉体は全体的に拡径する。この場合、上記同様の理由から、成形金型から取り出された圧粉体の外径面は、その軸方向中央部が内径側に窪んだ断面略凹形状となる。この場合、当該圧粉体を焼結することで得られた焼結体をそのまま歯車として活用すると、他の歯車との間で適切に動力を伝達することが難しくなる。

以上のことから、従来技術を採用して内径面および／又は外径面の寸法・形状精度が所定レベルにまで高められた焼結金属部品を安定的に得るためには、焼結工程後に、焼結体の内径面および／又は外径面形状を大幅に修正（矯正）することが必須となる。そのため、高精度の焼結金属部品を安定的に、かつ低コストに得ることが難しくなる。

以上の実情に鑑み、本発明の課題は、表面組織の緻密化や形状精度の向上が達成された圧粉体を容易に成形可能とし、これを通じて、所定の性能を具備する焼結金属部品を低コストに量産可能とすることにある。

本発明は、コア、ダイ、および一対のパンチのそれぞれに設けた成形部で画成された空間に原料粉末を充填し、その状態で、一対のパンチを相対的に接近させることで圧縮力を付与して圧粉体を圧縮成形する圧粉体の製造方法であって、圧粉体の圧縮成形後、圧粉体に対する前記圧縮力を解放した除荷状態で、前記コアおよび前記ダイのうち、少なくとも一方を前記圧粉体に対して相対移動させることにより前記圧粉体をしごいてから、前記圧粉体を離型することを特徴とする。例えば、コアの外径面、ダイの内径面、および下パンチの上端面で画成される粉末充填部に充填した金属粉末を主原料とする原料粉末を、前記下パンチ、および前記下パンチに対して相対的に接近移動させた上パンチで圧縮することにより筒状の圧粉体を成形することができる。

　粉末充填部内の原料粉末を所定の圧力で圧縮して圧粉体を成形した後に、成形体（原料粉末）に対する圧縮力が解放された除荷状態（圧縮力が実質的にゼロの状態）になると、粉末充填部内の圧粉体にスプリングバックが生じ、圧粉体の内径面および外径面が拡径しようとする。この時、圧粉体の外径面はダイの内径面で拘束されていて拡径方向に変形できないため、拡径方向には圧粉体の内径面だけが変形する。そして、上記の除荷状態、すなわち圧粉体に実質的にスプリングバックが生じた状態でコアおよびダイの少なくとも一方を圧粉体に対して相対移動させることにより、圧粉体の内径面および外径面の少なくとも一方（被加工面）をしごくようにすれば、実質的にスプリングバックが生じた後の圧粉体の被加工面に対して目潰し処理および整形処理が施されることになる。また、圧粉体のスプリングバック後に圧粉体がしごかれるため、圧粉体の軸方向各所でのスプリングバック量の不均一性に起因した被加工面の寸法ばらつきを抑制することができる。そのため、しごき加工後に圧粉体を離型したときにも、被加工面の表面性状や寸法・形状精度は、離型前に（成形金型内で）実施されたしごき加工後の状態がほぼそのまま維持される。従って、上記被加工面の組織が緻密化され、かつ上記被加工面の寸法・形状精度に優れた圧粉体を容易に成形することができる。この場合、当該圧粉体を焼結して焼結体を得た後、当該焼結体に対して大幅な寸法矯正や別途の封孔処理を施さずとも、上記被加工面の表面開孔率が十分に小さく、しかも被加工面の寸法・形状精度に優れた焼結金属部品を得ることができる。

　この場合、コアおよびダイのうち、何れか一方の部材に圧粉体をしごくためのしごき部を設け、前記一方の部材の成形部としごき部との間の径方向の寸法差を、当該成形部と、これに対向するパンチとの間のクリアランスの８０％以下にするのが好ましい。しごき加工の実施時に上下パンチに対してコアを円滑に相対移動可能とし、圧粉体の内径面に適切にしごき加工を施しつつ、成形金型の損傷を可及的に回避するためである。

　圧粉体をしごく際には、コアおよびダイの少なくとも一方を圧粉体に対して軸方向に相対移動させることが考えられる。具体的には、圧粉体の内径面および外径面の少なくとも一方をコアの外周およびダイの内周の少なくとも一方に設けたしごき部でしごくことが考えられる。

　圧粉体の内径面にしごき加工を施す場合には、ダイの内周からの圧粉体の排出に伴う、コアの外周に設けたしごき部と圧粉体との軸方向の相対移動により、圧粉体の内径面全域にしごき加工を施すのが好ましい。このようにすれば、圧粉体を離型する際の一連の離型動作の実施途中に圧粉体の内径面全域にしごき加工を施すことができる。

　コアの外周に設けたしごき部は、相対的にコアの移動方向前方側に設けられ、コアの移動方向後方側に向けて徐々に拡径した第１しごき部と、相対的にコアの移動方向後方側に設けられ、径一定で軸方向に延びた第２しごき部と、を有するものとすることができる。この場合、圧粉体の内径面は、まず、テーパ面状等に形成された第１しごき部によってしごかれるため、圧粉体の内径面を構成する原料粉末の粒子（主に金属粒子）が削られることなく、圧縮されるようにしてしごき加工が進展する。そのため、部分的な欠け等が存しない高精度の内径面を有する圧粉体を得ることができる。

　また、圧粉体の外径面にしごき加工を施す場合には、ダイの内周からの圧粉体の排出に伴う、ダイの内周に設けたしごき部と圧粉体との軸方向の相対移動により、圧粉体の外径面全域にしごき加工を施すことができる。

　ダイの内周に設けたしごき部は、相対的に圧粉体の排出方向後方側に設けられ、ダイの排出方向前方側に向けて徐々に縮径した第１しごき部と、相対的に圧粉体の排出方向前方側に設けられ、径一定で軸方向に延びた第２しごき部と、を有するものとすることができる。

　また、圧粉体をしごく際には、コアおよびダイの少なくとも一方を圧粉体に対して周方向に相対移動させても同様の作用効果が考えられる。具体的には、コアに、成形部と成形部よりも外径寸法の大きいしごき部とを設け、成形部による圧粉体の成形後にしごき部を圧粉体の内径面と対向させ、その状態でコアを回転させることで圧粉体の内径面をしごくことが考えられる。しごき部として、その半径方向断面を矩形状に形成したものを使用することができる。

　以上で説明した方法により得られた圧粉体を加熱することにより焼結体を得る焼結工程と、この焼結体の内部気孔に潤滑油を含浸させる含油工程と、を有する焼結金属部品の製造方法は、焼結金属部品のうちでも、機能上、内径面の表面開孔率が極小化されていることを求められるすべり軸受や内歯車等の機械部品を製造する際に好ましく適用することができる。

　以上より、本発明によれば、表面組織が緻密で、かつ寸法・形状精度に優れた圧粉体を容易に成形することができる。これにより、所定の性能を具備する焼結金属部品を低コストに量産することが可能となる。

本発明に係る圧粉体の製造方法を適用して製造されたすべり軸受の一例を示す断面図である。圧粉体を成形するための成形金型装置を模式的に示す断面図であって、粉末充填部に原料粉末を充填した状態を示す図である。図２に示す成形金型装置において、原料粉末が圧縮されている状態を模式的に示す断面図である。図２に示す成形金型装置において、圧縮力が解放された除荷状態を模式的に示す断面図である。図２に示す成形金型装置において、圧粉体内径面にしごき加工を施している状態を模式的に示す断面図である。本発明に係る圧粉体の製造方法を適用して製造された焼結金属部品としての内歯車の概略斜視図である。外径面に歯面を有する歯車の基材となる圧粉体を成形するための成形金型装置を模式的に示す断面図であって、粉末充填部に原料粉末を充填した状態を示す図である。図７に示す成形金型装置において、圧粉体外径面にしごき加工を施している状態を模式的に示す拡大断面図である。圧粉体を成形するための成形金型装置を模式的に示す断面図であって、粉末充填部に原料粉末を充填した状態を示す図である。図９ａ中のＸ－Ｘ断面を拡大して示す図である。図９ａに示す成形金型装置において、原料粉末が圧縮されている状態を模式的に示す断面図である。図９ａに示す成形金型装置において、圧粉体にしごき加工を施している状態を模式的に示す断面図である。比較例と実施例の比較試験結果を示す表である。比較例と実施例の比較試験結果を示す表である。比較例の顕微鏡写真を示す図である。実施例１の顕微鏡写真を示す図である。実施例２の顕微鏡写真を示す図である。実施例３の顕微鏡写真を示す図である。実施例４の顕微鏡写真を示す図である。比較例の軸方向母線形状を示す図である。実施例１の軸方向母線形状を示す図である。実施例２の軸方向母線形状を示す図である。実施例３の軸方向母線形状を示す図である。実施例４の軸方向母線形状を示す図である。従来方法で得られる圧粉体を模式的に示す断面図である。図２４ａの圧粉体を焼結等することで得られるすべり軸受を使用した場合の問題点を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に、本発明が適用される圧縮成形工程を含む製造方法により得られる焼結金属部品としてのすべり軸受１の一例を示す。このすべり軸受１は、焼結金属の多孔質体からなり、内周に挿入した軸３をラジアル方向に支持するために使用される。すべり軸受１の内部気孔には、潤滑油が含浸されている。従って、例えば、軸３が回転すると、これに伴って、すべり軸受１の内部気孔に含浸させた潤滑油がすべり軸受１の内周面（軸受面）２と軸３の外周面との間の軸受隙間（ラジアル軸受隙間）に滲み出して油膜を形成し、この油膜を介して軸３がラジアル方向に回転自在に支持される。

上記のすべり軸受１は、主に、圧縮成形工程、脱脂工程、焼結工程、整形工程および含油工程を順に経て作製される。以下、本発明が適用される圧縮成形工程の第１実施形態を中心に、上記の各工程について詳細に説明する。

［第１実施形態］
圧縮成形工程では、図２等に模式的に示す成形金型装置１０を用いて金属粉末を主原料とした原料粉末を圧縮することにより、略完成品形状（ここでは円筒状）の圧粉体１’（図４等を参照）を得る。成形金型装置１０は、段付き軸状のコア１１と、その外径側に配置された円筒状のダイ１２、下パンチ１３および上パンチ１４とを備える。下パンチ１３および上パンチ１４は、上下に相対移動可能に同軸配置されている。通常、両パンチ１３，１４の各内径寸法、および両パンチ１３，１４の各外径寸法は、それぞれ同一とされる。

コア１１は、圧粉体の内径面を成形する円筒面状の成形部１１ａと、成形部１１ａの下方に設けられ、当該コア１１を圧粉体１’（厳密には、粉末充填部１５内でスプリングバックした後の圧粉体１’。詳細は後述する。）から抜き取る際に圧粉体１’の内径面と摺動可能（圧粉体１’内径面をしごき加工可能）なしごき部１１ｂとを有する。従って、しごき部１１ｂは、その全体が成形部１１ａの外径寸法ｄ１よりも大径に形成されている。本実施形態のしごき部１１ｂは、下側に向けて徐々に拡径したテーパ面状の第１しごき部１１ｂ１と、上端が第１しごき部１１ｂ１の下端に繋がり、径一定で軸方向に延びた円筒面状の第２しごき部１１ｂ２とからなる。なお、後述するように、圧粉体１’の成形後にコア１１を抜き取る際、コア１１は圧粉体１’に対して相対的に上昇移動する。そのため、本実施形態においては、上側が「移動方向前方側」であり、下側が「移動方向後方側」である。

上記の構成を有する成形金型１０において、まず、図２に示すように、コア１１の外径面（成形部１１ａ）、ダイ１２の内径面１２ａおよび下パンチ１３の上端面１３ａで円筒状の粉末充填部１５を画成する。このとき、コア１１に設けたしごき部１１ｂは、その全体が下パンチ１３の内周に配置されている。従って、粉末充填部１５を画成した状態で、下パンチ１３の内径面の上側領域とこれに対向するコア１１の成形部１１ａの外径面との間には、コア１１を下パンチ１３に対して相対移動可能とするために通常設けられる径方向隙間よりも、隙間幅が大きい径方向のクリアランスｃが存在する。

次に、粉末充填部１５に原料粉末Ｍを充填する。本実施形態では、粉末充填部１５の径方向各部間で原料粉末Ｍの充填量（充填率）を相互に異ならせるようなことはせず、原料粉末Ｍは粉末充填部１５に対して均一充填する。原料粉末Ｍとしては、金属粉末を主原料とし、これに、成形助剤や固体潤滑剤等の各種充填剤を添加・混合したものを使用する。本実施形態のように、すべり軸受１の基材である圧粉体を成形する際には、例えば、銅粉末および鉄粉末の混合粉末を主原料とし、これに微量の錫粉末、黒鉛粉末および固体潤滑剤を添加・混合した混合粉末を使用することができる。

粉末充填部１５に原料粉末Ｍを充填した後、図３に示すように、上パンチ１４を下パンチ１３に対して相対的に接近移動させて原料粉末Ｍを所定の圧力で圧縮する。これにより、原料粉末Ｍが、コア１１の外周に設けた円筒面状の成形部１１ａ、ダイ１２の円筒面状の成形部（内径面１２ａ）、下パンチ１３の成形部（上端面１３ａ）および上パンチ１４の成形部（下端面１４ａ）に押し付けられ、円筒状の圧粉体１’が成形される。

原料粉末Ｍを圧縮して圧粉体１’を成形した後、上パンチ１４を下パンチ１３に対して相対的に離反移動させる。上パンチ１４と下パンチ１３の相対的な離反移動が僅かに進展し、圧粉体１’に対する圧縮力が解放された（圧縮力が実質的にゼロになった）いわゆる除荷状態になると、上パンチ１４と下パンチ１３の相対的な離反移動を停止する。上記の除荷状態になると、圧粉体１’がスプリングバックによって拡径し、圧粉体１’の内径面とコア１１の成形部１１ａとの接触状態が解かれる。これにより、図４に示すように、互いに対向する圧粉体１’の内径面とコア１１の成形部１１ａとの間に径方向隙間ｘが形成される。また、圧粉体１’の内径面は、下パンチ１３および上パンチ１４の各内径面よりも小径となる。この状態で、図５に示すように、上パンチ１４と下パンチ１３を静止させたままでコア１１を上昇移動させ、コア１１を圧粉体１’から抜き取る。このとき、コア１１に設けたしごき部１１ｂが圧粉体１’の内径面と摺動しながらコア１１が抜き取られるため、コア１１の抜き取りに伴って圧粉体１’の内径面全域にしごき加工が施される。

なお、コア１１に設けるしごき部１１ｂの最大外径寸法（ここでは、第２しごき部１１ｂ２の外径寸法）ｄ２は、圧縮力が解放されるのに伴って圧粉体１’に生じるスプリングバックの量を見越して、スプリングバック後の圧粉体１’の内径寸法よりも大きく設定しておくのは当然であるが、しごき部１１ｂの最大外径寸法ｄ２がスプリングバック後の圧粉体１’の内径寸法に比してあまりに大きいと、しごき代が過剰となるため、しごき加工に伴って圧粉体１’の内径面に過剰な負荷がかかり、欠け等の不具合が生じ易くなる。また、コア１１は、圧粉体１’に対して相対移動するのと同時に、下パンチ１３および上パンチ１４に対しても相対的に上昇移動するため、コア１１の円滑な上昇移動を担保する（コア１１の上昇移動に伴うコア１１と下パンチ１３および上パンチ１４との干渉を回避する）には、しごき部１１ｂの最大外径ｄ２が下パンチ１３および上パンチ１４の内径寸法ｄ３（図５参照）に比してある程度小さいことが望まれる。以上を勘案して、コア１１の成形部１１ａとしごき部１１ｂの間の径方向の寸法差（直径寸法差：ｄ２－ｄ１）は、コアの成形部１１ａとこれに対向するパンチ１４との間のクリアランスｃ（上パンチ１４の内径寸法ｄ３とコア１１の成形部１１ａの外径寸法ｄ１との間の直径寸法差：ｄ３－ｄ１）の８０％以下に設定するのが好ましい。

図示は省略するが、コア１１のしごき部１１ｂによるしごき加工が完了し、圧粉体１’からコア１１が抜き取られた後、下パンチ１３および上パンチ１４をダイ１２に対して相対的に上昇移動させることにより、圧粉体１’を離型する。なお、下パンチ１３と上パンチ１４は、一体的に上昇移動させても良いし、上パンチ１４→下パンチ１３の順で上昇移動させるようにしても良い。

以上のようにして得られた圧粉体１’は、脱脂工程に移送され、圧粉体１’の組織中に点在する固体潤滑剤（に含まれる潤滑成分）を分解・除去するための脱脂処理に供される。脱脂処理は、通常、固体潤滑剤の融点以上金属粉末の融点以下の温度で圧粉体１’を所定時間加熱することにより行われる。

脱脂処理が施された圧粉体１’は、焼結工程に移送され、所定温度（例えば、銅の融点以上の温度）で所定時間加熱される。これにより、金属粒子同士がネック結合した焼結体が得られる。図示は省略するが、焼結工程は、例えば、ヒータが設置された焼結ゾーンと、自然放熱を行う冷却ゾーンとが連設された連続焼結炉を用いて実施することができる。

焼結体は、整形工程に移送され、整形加工（寸法矯正加工）に供される。詳細な図示は省略するが、整形加工としては、例えば、相対的な昇降移動が可能に同軸配置されたダイ、コアおよび上下パンチを有するサイジング金型を用いて焼結体の内径面および外径面のそれぞれをコアの外径面およびダイの内径面に倣わせて変形させる、いわゆるサイジングが採用される。これにより、焼結体の内径面および外径面が完成品形状に仕上げられる。最後に、この焼結体は含油工程に移送され、内部気孔に潤滑油を含浸させる含油処理に供される。これにより、図１に示すすべり軸受（焼結含油軸受）１が完成する。

以上で説明したように、本発明では、圧粉体１’に対する圧縮力が解放された除荷状態、すなわち圧粉体１’にスプリングバックが生じた状態でコア１１を圧粉体１’に対して軸方向に相対移動させることにより、圧粉体１’の内径面全域がコア１１の外周に設けたしごき部１１ｂでしごかれる。このようにすれば、スプリングバック後の圧粉体１’内径面に目潰し処理および整形処理が同時に施されることになるため、しごき加工後に圧粉体１’を離型したときにも、圧粉体１’内径面の表面性状や寸法・形状精度は、成形金型装置１０内で実施されたしごき加工後の状態がほぼそのまま維持される。そのため、外径寸法等が適切に設定されたしごき部１１ｂをコア１１に設けておけば、内径面の組織が緻密化され、かつ内径面の寸法・形状精度に優れた圧粉体１’を容易に成形することができる。

特に、しごき部１１ｂを、相対的にコア１１の移動方向前方側（上側）に設けられ、コア１１の移動方向後方側（下側）に向けて徐々に拡径したテーパ面状の第１しごき部１１ｂ１と、上端が第１しごき部１１ｂ１の下端に繋がった円筒面状の第２しごき部１１ｂ２とで構成すれば、圧粉体１’内径面（の軸方向各部）は、まず、テーパ面状の第１しごき部１１ｂ１によってしごかれ、その後に、円筒面状の第２しごき部１１ｂ２によってしごかれる。この場合、圧粉体１’の内径面を構成する金属粒子が削られることなく、圧縮されるようにしてしごき加工が進展する。そのため、部分的な欠け等が存在しない高精度の内径面を有する圧粉体１’を得ることができる。

また、本実施形態では、圧粉体１’からのコア１１の抜き取りに伴うしごき部１１ｂと圧粉体１’との軸方向の相対移動により、圧粉体１’の内径面全域にしごき加工を施すようにした。このようにすれば、圧粉体１’を離型する際の一連の離型動作の実施途中に圧粉体１’にしごき加工を施すことができるので、上記の特徴を有する圧粉体１’を効率良く成形することができる。

以上のことから、本発明を適用して圧粉体１’を成形した場合、圧粉体１’を脱脂・焼結して焼結体を得た後、この焼結体に対して大幅な寸法矯正や別途の封孔処理を施さずとも、内径面の表面開孔率が十分に小さく、しかも内径面の寸法・形状精度に優れたすべり軸受１を得ることができる。

なお、成形金型装置１０のコア１１に設けたしごき部１１ｂによる圧粉体１’内径面のしごき加工は、例えば、原料粉末Ｍの圧縮中（圧粉体１’の成形中）にコア１１を移動させることによって実施することも可能である。しかしながら、この場合、スプリングバック発生前の圧粉体にしごき加工を施すことになるので、軸方向でのスプリングバック量のばらつきにより、圧粉体１’の離型後は、従来方法と同様に、内径面の軸方向中央部が相対的に小径で、内径面の軸方向両端部が相対的に大径の圧粉体［図２４ａ参照］が得られることになる。以上で説明した本発明に係る成形方法では、このような問題発生を回避することができ、内径寸法を軸方向全体にわたって均一化することが可能となる。

以上、本発明を適用した圧縮成形工程を含む焼結金属部品の製造方法について具体的に説明したが、圧粉体の成形方法については、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

例えば、成形部１１ａとしごき部１１ｂの配置を上下で逆にしたコア１１を用いることもでき、この場合、コア１１を下側に移動させることによってコア１１を圧粉体１’から抜き取るようにすれば、コア１１の抜き取り時に、コア１１に設けたしごき部１１ｂで圧粉体１’の内径面全域にしごき加工を施すことができる。

また、コア１１に設けるべきしごき部１１ｂとしては、例えば、上記の第１しごき部１１ｂ１と第２しごき部１１ｂ２を一組とし、これを軸方向に連ねて二組以上設けたものを採用することも可能である（図示省略）。

また、成形金型装置１０として、粉末充填部１５を画成する面（特にコア１１およびダイ１２の成形部１１ａ，１２ａ）、さらにはコア１１のしごき部１１ｂがＤＬＣ膜、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、ＣｒＮ膜、ＴｉＡｌＮ膜等の硬質膜で被覆されたものを用いることもできる。この場合、成形金型装置１０の耐久寿命を向上できる他、原料粉末Ｍと粉末充填部１５との摩擦力を減じることができるので、圧粉体１’の成形性や密度を高める上で有利となる。

以上では、焼結金属製のすべり軸受１の製造工程に含まれる圧縮成形工程に本発明を適用する場合について説明を行ったが、本発明は、機能上、内径面の表面開孔率が極小化されていることを求められるその他の焼結金属製の機械部品（例えば、図６に示すように、内径面に歯面２１を有する内歯車２０）の基材となる圧粉体を成形する際にも好ましく適用することができる。この場合、外周形状が歯面形状に形成された成形部１１ａおよびしごき部１１ｂを有するコア１１を用いて圧粉体を成形する。

［第２実施形態］
本発明は、機能上、外径面の表面開孔率が極小化されていると共に、外径面の形状・寸法精度が極力高められていることを求められる焼結金属部品（図示は省略するが、例えば、外径面に歯面を有する歯車や、外径面にカム面を有するカム）の基材となる圧粉体を成形する際にも適用することができる。その一例を第２実施形態として図７，８に基づいて説明する。

図７は、外径面に歯面を有する焼結金属製の歯車の基材となる圧粉体１’を成形するために使用される成形金型装置３０を模式的に示す断面図である。この成形金型装置３０は、軸状のコア３１と、その外径側に配置され、軸方向で内径寸法を異ならせた略円筒状のダイ３２、並びに下パンチ３３および上パンチ３４とを備え、これらは上下に相対移動可能に同軸配置されている。

コア３１は、その外周に、円筒面状の成形部３１ａを有し、この成形部３１ａは、ダイ３２の内径面に設けられた横断面が歯面形状を呈する成形部３２ａと、下パンチ３３の上端面３３ａとの協働で粉末充填部３５を画成する。ダイ３２の成形部３２ａの上方には、ダイ３２の内周から圧粉体１’を排出する際に圧粉体１’の外径面と摺動可能（圧粉体１’の外径面をしごき加工可能）なしごき部３２ｂとを有する。従って、しごき部３２ｂは、成形部３２ａの内径寸法よりも小径に形成されている。本実施形態のしごき部３２ｂは、上側に向けて内径寸法が徐々に縮径した第１しごき部３２ｂ１と、下端が第１しごき部３２ｂ１の上端に繋がり、径一定で軸方向に延びた第２しごき部３２ｂ２とからなる。なお、後述するように、圧粉体１”の成形後に圧粉体１’をダイ３２から排出する際、圧粉体１’はコア３２に対して相対的に上昇移動させられる。そのため、本実施形態においては、上側が「圧粉体の排出方向前方側」であり、下側が「圧粉体の排出方向後方側」である。

上記の構成を有する成形金型３０において、まず、図７に示すように、コア３１の外径面（成形部３１ａ）、ダイ３２の成形部３２ａおよび下パンチ３３の上端面３３ａで横断面形状が歯車の横断面形状に対応した粉末充填部３５を画成し、この粉末充填部３５に原料粉末Ｍを充填する。粉末充填部３５の径方向各部間で原料粉末Ｍの充填量（充填率）を相互に異ならせるようなことはせず、原料粉末Ｍは粉末充填部３５に対して均一充填する。原料粉末Ｍとしては、適当な金属粉末を主原料とし、これに、成形助剤や固体潤滑剤等の各種充填剤を添加・混合したものを使用する。

粉末充填部３５に原料粉末Ｍを充填した後、上パンチ３４を下パンチ３３に対して相対的に接近移動させて原料粉末Ｍを所定の圧力で圧縮する。これにより、原料粉末Ｍが、コア３１の成形部３１ａ、ダイ３２の成形部３２ａ、下パンチ３３の上端面３３ａおよび上パンチ３４の下端面３４ａに押し付けられ、歯車形状の圧粉体１’が成形される。

圧粉体１’を成形した後、上パンチ３４を下パンチ３３に対して相対的に離反移動させる。上パンチ３４と下パンチ３３の相対的な離反移動が僅かに進展し、圧粉体１’に対する圧縮力が解放されたいわゆる除荷状態になると、上パンチ３４と下パンチ３３の相対的な離反移動を停止する。上記の除荷状態になると、圧粉体１’にスプリングバックが生じ、圧粉体１’が全体的に拡径する。そして、図８に示すように、ダイ３２を静止させたままで、上パンチ３４および下パンチ３３を一体的に上昇移動させ、ダイ３２の内周から圧粉体１’を排出する。このとき、圧粉体１’は、その外径面がダイ３２に設けたしごき部３２ｂと摺動しながら排出されるため、圧粉体１’の排出に伴って圧粉体１’の外径面全域にしごき加工が施される。

なお、しごき部３２ｂの最小内径寸法（ここでは、第２しごき部３２ｂ２の内径寸法）Ｄ２が圧粉体１’の外径寸法に比してあまりに小さいと、しごき代が過剰となるため、しごき加工の実施に伴って圧粉体１’の外径面に過剰な負荷がかかり、欠け等の不具合が生じ易くなる。また、上記態様でのしごき加工時には、ダイ３２（のしごき部３２ｂ）に対して下パンチ３３および上パンチ３４が相対的に上昇移動するため、圧粉体１’および両パンチ３３，３４の円滑な上昇移動を担保するには、しごき部３２ｂの最小内径寸法Ｄ２が両パンチ３３，３４の外径寸法Ｄ３に比してある程度大きいことが望まれる。以上を勘案して、ダイ３２の成形部３２ａとしごき部３２ｂの径方向の寸法差（直径寸法差：Ｄ１－Ｄ２）は、ダイ３２の成形部３２ａとこれに対向するパンチ３３との間のクリアランスＣ（コア３２の成形部３２ａの内径寸法Ｄ１と下パンチ３３の外径寸法Ｄ３との間の直径寸法差：Ｄ１－Ｄ３）の８０％以下に設定するのが好ましい。

図示は省略するが、ダイ３２のしごき部３２ｂによるしごき加工が完了し、圧粉体１’がダイ３２の外側に排出された後、上パンチ３４をさらに上昇移動させると共に、コア３１を圧粉体１’の内周から抜き取ることにより、圧粉体１’が離型される。

このようにすれば、実質的にスプリングバックが生じた後の圧粉体１’の外径面に目潰し処理および整形処理が同時に施されることになるため、しごき加工後に圧粉体１’を離型したときにも、圧粉体１’外径面の表面性状や寸法・形状精度は、成形金型装置３０で実施されたしごき加工後の状態がほぼそのまま維持される。そのため、外径面の組織が緻密化され、かつ外径面の寸法・形状精度に優れた圧粉体１’を容易に成形することができる。

特に、しごき部３２ｂを、相対的に圧粉体１’の排出方向後方側（下側）に設けられ、圧粉体１’の排出方向前方側（上側）に向けて徐々に縮径した第１しごき部３２ｂ１と、下端が第１しごき部３２ｂ１の上端に繋がった径一定の第２しごき部３２ｂ２とで構成すれば、圧粉体１’の外径面（の軸方向各部）は、まず、徐々に縮径した第１しごき部３２ｂ１によってしごかれ、その後に、第１しごき部３２ｂの最小径部と径一定で軸方向に延びる第２しごき部３２ｂ２によってしごかれる。この場合、圧粉体１’の外径面を構成する金属粒子が削られることなく、圧縮されるようにしてしごき加工が進展する。そのため、部分的な欠け等が存在しない高精度の外径面を有する圧粉体１’を得ることができる。

なお、図示は省略するが、例えば、成形部３２ａとしごき部３２ｂの配置を上下で逆にしたダイ３２を用いることもでき、この場合、ダイ３２を圧粉体１’に対して相対的に上側に移動させることによって圧粉体１’をダイ３２から排出するようにすれば、圧粉体１’の排出時に、ダイ３２に設けたしごき部３２ｂで圧粉体１’の外径面全域にしごき加工を施すことができる。

また、ダイ３２に設けるべきしごき部３２ｂとしては、例えば、上記の第１しごき部３２ｂ１と第２しごき部３２ｂ２を一組とし、これを軸方向に連ねて二組以上設けたものを採用することも可能である（図示省略）。

また、成形金型装置３０として、粉末充填部３５を画成する面（特にコア３１およびダイ３２の成形部３１ａ，３２ａ）、さらにはダイ３２のしごき部３２ｂがＤＬＣ膜、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、ＣｒＮ膜、ＴｉＡｌＮ膜等の硬質膜で被覆されたものを用いることもできる。

以上では、圧粉体の内径面又は外径面の何れか一方に、コア又はダイの何れか一方に設けたしごき部でしごき加工を施すようにしたが、本発明は、圧粉体の内径面および外径面の双方にしごき加工を施す際に適用することも可能である（図示省略）。

本発明の有用性を確認するため、本発明を適用して圧粉体を成形した場合（圧粉体成形後の除荷状態におけるしごき加工ありの場合）と、従来方法で圧粉体を成形した場合（圧粉体成形時のしごき加工なしの場合）とで、圧粉体の内径面の空孔率がどの程度異なるかを比較・検証した。この比較試験で作製した試料は、本発明を適用して成形したもの（以下「試料１」という）、および従来方法で成形したもの（以下「試料２」という）の何れにおいても、内径４ｍｍ×外径７．５ｍｍ×全長９．２ｍｍの円筒状圧粉体であり、以下に示す原料粉末を、密度が６．５ｇ／ｃｍ^３となるように、２．８ｔ／ｃｍ^２（約２７４ＭＰａ）の成形圧力で圧縮成形したものである。

原料粉末としては、主に２０－２００μｍ程度の範囲内で粒度分布を有する銅粉末と鉄系粉末の混合粉末を主原料とし、これに微量の錫粉末、黒鉛粉末および固体潤滑剤を添加・混合したものを使用した。主原料としての上記混合粉末における銅粉末と鉄系粉末の配合割合は、重量比で、銅粉末を６０％、鉄系粉末を４０％とした。

試料１は、図２～図５に示す構成を有する成形金型装置１０を用いて圧縮成形した。コア１１としては、しごき部１１ｂの最大外径寸法（第２しごき部１１ｂ２の外径寸法）ｄ２が、成形部１１ａの外径寸法ｄ１よりも直径値で３０μｍ大きく形成されたものを使用した。成形部１１ａとしごき部１１ｂとの直径寸法差（ｄ２－ｄ１）は、上下パンチ１３，１４の内径寸法ｄ３と成形部１１ａの外径寸法ｄ１との差の８０％以下である。

試料１，２の空孔率は、次のようにして測定した。まず、理経社製の熱硬化型接着剤３５３ＮＤに赤色染料を混合したものを試料の内部気孔に含浸させた後に熱硬化させた。次いで、試料の内径面を、顕微鏡で４００倍に拡大した上で撮影した。そして、撮影データの１０視野（１０等配位置）を画像解析ソフトで解析し、赤色染料で着色された部分の占有面積に基づいて空孔率を算出した。
なお、試料２については、これを焼結してから、サイジング金型を用いた整形処理（寸法サイジング）、さらには目潰し処理の一種である回転サイジングを施し、寸法サイジング後および回転サイジング後における内径面の空孔率を上記同様の手順で測定・算出した。

以上のようにして測定・算出した試料１および試料２の内径面の空孔率は、それぞれ、以下のとおりである。
　・試料１（成形後）：７％
　・試料２（成形後）：２１％
　・試料２（寸法サイジング後）：１５％
　・試料２（回転サイジング後）：５％

上記の測定・算出結果から、本発明に係る方法は、内径面の組織が、焼結後の目潰し処理を省略できるほどに大幅に緻密化された圧粉体を得ることができる極めて有用なものであることがわかる。

［第３実施形態］
以上に述べた第１実施形態および第２実施形態では、しごき加工としてしごき部を軸方向に相対移動させる場合を説明したが、同様の効果は、しごきの方向性を問わず、しごき部を圧粉体１’に対して相対移動させることで得ることができる。従って、例えばしごき部を周方向に相対移動させることでも同様の効果を得ることができる。以下、このようにしごき部を周方向に相対移動させる場合の具体例を第３実施形態として説明する。

第３実施形態の圧縮成形工程では、図９ａに模式的に示す成形金型装置４０を用いて金属粉末を主原料とした原料粉末を圧縮することにより、略完成品形状（ここでは円筒状）の圧粉体１’を得る。成形金型装置４０は、段付き軸状のコア４１と、その外径側に配置された円筒状のダイ４２と、下パンチ４３と、上パンチ４４とを備える。下パンチ４３および上パンチ４４は、上下方向に相対移動可能に同軸配置されている。また、コア４１は、図示しない回転駆動源により、その軸心０－０を中心として回転可能に構成されている。

コア４１は、圧粉体の内径面を成形する円筒面状の成形部４１ａと、圧粉体１’の内径面をしごくしごき部４１ｂとを有する。しごき部４１ｂは、コア４１を回転させた時の当該しごき部４１ｂの回転軌跡の最大直径ｄ４が成形部４１ａの外径寸法ｄ１よりも大きくなるように形成される。しごき部４１ｂの断面形状（半径方向断面）は任意であるが、本実施形態では、図９ｂに示すように、しごき部４１ｂの断面形状を、４つの直線部４１ｂ１の長さが等しく、かつ隣接する直線部４１ｂ１間に平坦面状のチャンファ４１ｂ２を介在させた概略正方形状にした場合を例示している。しごき部４１ｂの軸方向長さＬは圧粉体１’の軸方向長さよりも大きい。なお、チャンファ４２ｂ２は平坦面で形成する他、円弧面で形成することもできる。

かかる構成では、しごき部４１ｂの回転軌跡のうち、最大のものはチャンファ４１ｂ２で形成される。従って、直径方向で対向するチャンファ４１ｂ２間の最大距離がしごき部４１ｂの回転軌跡の最大直径ｄ４、つまりしごき部４１ｂの最大外径寸法となる。上記のとおり、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４は成形部４１ａの外径寸法ｄ１よりも大きい（ｄ４＞ｄ１）。また、しごき部４１ｂの対向する直線部４１ｂ１間の距離ｄ５は、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４よりも小さいが、成形部４１ａの外径寸法ｄ１よりも大きい（ｄ１＜ｄ５＜ｄ４）。この時、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４は、成形部４１ａの外径寸法ｄ１よりも１μｍ以上大きくするのが好ましい。

コア４１は、しごき部４１ｂの軸方向両側に断面円形のテーパ状のガイド部４１ｃを有する。上側のガイド部４１ｃは下側に向けて徐々に拡径し、下側のガイド部４１ｃは下側に向けて徐々に縮径している。両ガイド部４１ｃの最大外径寸法は、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４と等しい。

上記成形金型４０を用いる圧粉体１’の製造手順は、しごき加工の態様が異なる点を除き、第１実施形態と共通する。すなわち、図９ａに示すように、コア４１のしごき部４１ｂおよびガイド部４１ｃを下パンチ４３の内周に配置した状態で、コア４１の成形部４１ａ、ダイ４２の内径面４２ａおよび下パンチ４３の上端面４３ａで円筒状の粉末充填部４５を画成し、粉末充填部４５に原料粉末Ｍを充填する。次に、図１０に示すように、上パンチ４４を下パンチ４３に対して相対的に接近移動させ、原料粉末Ｍを下パンチ４３と上パンチ４４で圧縮して円筒状の圧粉体１’を成形する。次に、上パンチ４４を下パンチ４３に対して相対的に離反移動（上昇）させて圧粉体１’を除荷状態にする。除荷状態へ移行すると同時に、圧粉体１’がスプリングバックして圧粉体１’の内径面が拡径し、圧粉体１’の内径面とコア４１の成形部４１ａとの間に径方向隙間ｘ（図４参照）が形成される。スプリングバック後の圧粉体１’の内径面は、下パンチ４３および上パンチ４４の各内径面よりも小径となる。

次に、図１１に示すように、上パンチ４４と下パンチ４３を静止させたままでコア４１を軸方向に移動（上昇）させ、コア４１のしごき部４１ｂを圧粉体１’の内径面に対向させる。この状態で、コア４１を回転させると、しごき部４１ｂのチャンファ４１ｂ２が圧粉体１’の内径面に対して摺動し、圧粉体１’の内径面に周方向のしごき加工が施される。しごき加工に伴って、圧粉体１’の内径面の粉体が圧延されるため、当該内径面が緻密化される。また、周方向のしごき加工に伴い、圧粉体１’の内径面には、周方向に延びる摺動跡が形成される（図１６～図１８参照）。第３実施形態の製造手順でも、圧粉体１’のスプリングバック後に圧粉体１’の内径面がしごかれるため、圧粉体１’の軸方向各所でのスプリングバック量の不均一性に起因した内径面の寸法ばらつきを抑制し、軸方向全長にわたって圧粉体１’の内径寸法を均一化することができる。

なお、図９ａに示す状態から、コア４１を上昇させてしごき部４１ｂを圧粉体１’の内径面と対向させるまでの間は、テーパ状のガイド部４１ｃが圧粉体１’の内径面に対して摺動するため、コア４１の上昇に伴って圧粉体１’の内径面全域が予備的にしごかれることになる。しごき部４１ｂが圧粉体１’の内径面に圧入される前にテーパ状のガイド部４１ｃが圧入されるため、圧粉体１’の内径面を構成する金属粒子が削られることなく、徐々に圧縮されるようになる。そのため、部分的な欠け等が存在しない高精度の内径面を有する圧粉体１’を得ることができる。

しごき部４１ｂによるしごき加工が完了すると、圧粉体１’からコア４１を抜き取り、さらに下パンチ４３および上パンチ４４をダイ４２に対して相対的に上昇移動させることにより、圧粉体１’を離型する。その後、離型した圧粉体１’を脱脂工程、焼結工程、整形工程、含油工程に順次移送することで、図１に示すすべり軸受１（焼結含油軸受）が完成する。

なお、圧縮成形工程におけるコア４１は、圧粉体１’に対して上下方向に相対移動させる際に、下パンチ４３および上パンチ４４に対しても相対的に上下方向に移動する。この時のコア４１の円滑な移動を担保するため、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４は下パンチ１３および上パンチ１４の内径寸法ｄ３に比べて小さくする。また、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４は、スプリングバック後の圧粉体１’の内径寸法よりも大きくなるように設定されるが、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４がスプリングバック後の圧粉体１’の内径寸法に比べてあまりに大きいと、しごき加工に伴って圧粉体１’の内径面に過剰な負荷がかかり、欠け等の不具合が生じ易くなるため、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４を過度に大きくすることは避ける必要がある。以上を勘案して、コア４１の成形部４１ａとしごき部４１ｂの間の径方向の寸法差（直径寸法差：ｄ４－ｄ１）は、コア４１の成形部４１ａとこれに対向するパンチ４３，４４との間のクリアランスｃ（上下パンチ４３，４４の内径寸法ｄ３とコア４１の成形部４１ａの外径寸法ｄ１との間の直径寸法差：ｄ３－ｄ１）の８０％以下に設定するのが好ましい。

なお、成形金型装置４０の粉末充填部４５を画成する面（特にコア４１およびダイ４２の成形部４１ａ，４２ａ）の他、コア４１のしごき部４１ｂ（必要に応じてさらにガイド部４１ｃ）は、ＤＬＣ膜、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、ＣｒＮ膜、ＴｉＡｌＮ膜等の硬質膜で被覆するのが好ましい。

本発明の有用性を確認するため、従来方法で圧粉体を成形した比較例（圧粉体成形時のしごき加工なしの場合）と、圧粉体の成形時に各種しごき加工を行った複数の実施例とについて、成形後の寸法、精度、空孔率、軸方向母線形状のそれぞれを測定した。各実施例は、以下のしごき加工を行っている。
実施例１：除荷後に軸方向のしごき加工を行う（第１実施形態の方法）
実施例２：除荷後にコアを１／２回転させてしごき加工を行う（第３実施形態の方法）
実施例３：除荷後にコアを１回転させてしごき加工を行う（第３実施形態の方法）
実施例４：除荷後にコアを５回転させてしごき加工を行う（第３実施形態の方法）

この比較試験で作製した試料は、内径６ｍｍ、外径１２ｍｍ、全長４～５ｍｍの円筒状圧粉体である。原料粉末として還元鉄粉（へガネス社のNC100.24）１００％に重量比で０．５％の固体潤滑剤（ロンザ社のAcrawax C Powder Atomized）を混合したものを使用し、この原料粉末を密度が６．２±０．０５ｇ／ｃｍ^３となるように圧縮成形した。比較例で使用するコアは成形部４１ａを外径寸法６．０５ｍｍとし、実施例で使用するコア４１は成形部４１ａの外径寸法ｄ１を６．０５ｍｍ、しごき部４１ｂの最大外径寸法ｄ４を６．０５３ｍｍとしている。実施例で使用するコアは、図９ａに示すように、しごき部４１ｂの両側にガイド部４１ｃを有する形態である。

図１２に、離型後の比較例および実施例１～４について外径寸法、内径寸法、密度を測定した結果を示す。同図に示すように、実施例１～４では比較例に比べて内径寸法が大きくなり、これに応じて内径寸法とコア４１の外径寸法との差も大きくなることが理解できる。

図１３に、比較例および実施例１～４について、真円度の測定結果とハーモニクスの解析結果とを示す。ここでハーモニクス解析は、真円度測定で得られるランダムな波形から波長成分ごとに振幅などを分解し、表に表したものである。解析表のＮ＋２は楕円成分を表す。同図から、ハーモニクスは比較例に比べて実施例１～４の方が改善されることが理解できる。

図１４～図１９に、比較例および実施例１～４について、内径面の顕微鏡写真（図面左側が×５０、図面右側が×５００）および空孔率の測定結果を示す。図１４～図１９から、空孔率は、比較例１、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の順で小さくなることが理解できる（比較例＞実施例１＞実施例２＞実施例３＞実施例４）。顕微鏡写真からも同様の傾向が読み取れる。以上から、除荷状態でしごき加工を行うことで表面をより緻密化できること、軸方向にしごき加工を行うよりは、コアを回転させてしごく加工を行う方が表面をより緻密化できること、コアの回転回数を増す方が表面をより緻密化できること、がそれぞれ理解できる。

図１９～図２３に比較例および実施例１～実施例４の軸方向母線形状の測定結果を示す。図１９～図２３に示すように、比較例、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４の順で表面がより平滑化されることが理解できる。

以上に述べた第３実施形態では、コア４１の回転による周方向のしごき加工で圧粉体１’の内径面を緻密化する場合を説明したが、除荷後のダイ４２の回転による周方向のしごき加工で圧粉体１’の外径面を緻密化させることもできる。また、圧粉体１’の内径面および外径面の双方に回転による周方向のしごき加工を行ってもよい。

１　　　　すべり軸受（焼結金属部品）
１’　　　圧粉体
１０　　　成形金型装置
１１　　　コア
１１ａ　　成形部
１１ｂ　　しごき部
１１ｂ１　第１しごき部
１１ｂ２　第２しごき部
１２　　　ダイ
１２ａ　　成形部
１３　　　下パンチ
１４　　　上パンチ
１５　　　粉末充填部
３０　　　成形金型装置
３１　　　コア
３２　　　ダイ
３２ａ　　成形部
３２ｂ　　しごき部
３２ｂ１　第１しごき部
３２ｂ２　第２しごき部
４０　　　成形金型装置
４１　　　コア
４２　　　ダイ
４２ａ　　成形部
４２ｂ　　しごき部
４２ｃ　　ガイド部
Ｍ　　　　原料粉末

Claims

　コア、ダイ、および一対のパンチのそれぞれに設けた成形部で画成された空間に原料粉末を充填し、その状態で、一対のパンチを相対的に接近させることで圧縮力を付与して圧粉体を圧縮成形する圧粉体の製造方法であって、
圧粉体の圧縮成形後、圧粉体に対する前記圧縮力を解放した除荷状態で、前記コアおよび前記ダイのうち、少なくとも一方を前記圧粉体に対して相対移動させることにより前記圧粉体をしごいてから、前記圧粉体を離型することを特徴とする圧粉体の製造方法。
　コアおよびダイのうち、何れか一方の部材に圧粉体をしごくためのしごき部を設け、前記一方の部材の成形部としごき部との間の径方向の寸法差を、当該成形部と、これに対向するパンチとの間のクリアランスの８０％以下にした請求項１に記載の圧粉体の製造方法。
前記コアおよび前記ダイの少なくとも一方を前記圧粉体に対して軸方向に相対移動させることにより圧粉体をしごく請求項１又は２記載の圧粉体の製造方法。
前記圧粉体の内径面および外径面の少なくとも一方を前記コアの外周および前記ダイの内周の少なくとも一方に設けたしごき部でしごく請求項１～３何れか１項に記載の圧粉体の製造方法。
前記圧粉体からの前記コアの抜き取りに伴う、前記コアの外周に設けたしごき部と前記圧粉体との軸方向の相対移動により、前記圧粉体の内径面全域にしごき加工を施す請求項４に記載の圧粉体の製造方法。
前記コアの外周に設けたしごき部は、相対的に前記コアの移動方向前方側に設けられ、前記コアの移動方向後方側に向けて徐々に拡径した第１しごき部と、相対的に前記コアの移動方向後方側に設けられ、径一定で軸方向に延びた第２しごき部とを有する請求項又は５に記載の圧粉体の製造方法。
前記ダイの内周からの前記圧粉体の排出に伴う、前記ダイの内周に設けたしごき部と前記圧粉体との軸方向の相対移動により、前記圧粉体の外径面全域にしごき加工を施す請求項１～３何れか１項に記載の圧粉体の製造方法。
前記ダイの内周に設けたしごき部は、相対的に前記圧粉体の排出方向後方側に設けられ、前記ダイの排出方向前方側に向けて徐々に縮径した第１しごき部と、相対的に前記圧粉体の排出方向前方側に設けられ、径一定で軸方向に延びた第２しごき部と、を有する請求項７に記載の圧粉体の製造方法。
　前記コアおよび前記ダイの少なくとも一方を前記圧粉体に対して周方向に相対移動させることにより圧粉体をしごく請求項１又は２に記載の圧粉体の製造方法。
　前記コアに、成形部と成形部よりも外径寸法の大きいしごき部とを設け、成形部による圧粉体の成形後にしごき部を圧粉体の内径面と対向させ、その状態で前記コアを回転させることで圧粉体の内径面をしごき部でしごく請求項９に記載の圧粉体の製造方法。
　しごき部の半径方向断面を矩形状にした請求項９又は１０に記載の圧粉体の製造方法。
請求項１～１１の何れか一項に記載の方法により得られた圧粉体を加熱することにより焼結体を得る焼結工程と、前記焼結体の内部気孔に潤滑油を含浸させる含油工程と、を有する焼結金属部品の製造方法。