CN101045340A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成形装置，具有：模，具有填充粉末的空腔；下冲头，从模的下侧***到空腔中；上冲头，从模的上侧***到空腔中，与下冲头协同动作以压缩空腔内的粉末；进料器，向空腔供给粉末；第1凸轮驱动***，具有使模相对于下冲头在上下方向上相对移动的第1凸轮；第2凸轮驱动***，具有使上冲头在上下方向上移动的第2凸轮；第3凸轮驱动***，具有使进料器相对于空腔前进、后退的第3凸轮；接触部件，与第1凸轮驱动***连结；制动器，配置在接触部件的上侧或下侧，与接触部件协同动作，以限制模相对于下冲头在上下方向上的相对移动；第4凸轮驱动***，具有使制动器在上下方向上移动的第4凸轮；驱动同步机构，使第1、2、3、4凸轮同步旋转。

Description

成形装置

技术领域

本发明涉及一种将粉末压缩成形为规定形状的成形装置。

背景技术

作为对粉末进行压缩成形的成形装置，公知有在例如特开平8-225804号公报中记载的伺服压力机(Servo Press)装置。该伺服压力机装置具有：可在成形位置和成形品取出位置之间移动的模；被固定在规定位置上的下冲头；和，可在上下方向上移动的上冲头。在将原料粉末填充到由模和下冲头形成的成形室中后，使上冲头下降，通过用上冲头和下冲头压缩原料粉末，得到成形品。

发明内容

但是，在上述现有技术中存在如下问题。在连续执行过量填充(over-fill)动作和不满填充(under-fill)动作的情况下，必须连续进行模的上升和下降。因此，在欲使模以高速运作时，模由于惯性会发生过冲(over-shoot)，难以使模按照设定进行动作。因此不能高速地进行过量填充和不满填充的连续动作。

本发明的目的在于提供一种可以高速地进行过量填充和不满填充的连续动作的成形装置。

本发明是将粉末压缩成形为规定形状的成形装置，具有：模，具有填充粉末的空腔；下冲头，从模的下侧***到空腔中；上冲头，从模的上侧***到空腔中，并与下冲头协同动作以压缩填充在空腔内的粉末；进料器，向空腔供给粉末；第1凸轮驱动***，具有使模相对于下冲头在上下方向上相对移动的第1凸轮；第2凸轮驱动***，具有使上冲头在上下方向上移动的第2凸轮；第3凸轮驱动***，具有使进料器相对于空腔前进、后退的第3凸轮；接触部件，与第1凸轮驱动***连结；制动器，配置在接触部件的上侧或下侧，与接触部件协同动作，以限制模相对于下冲头在上下方向上的相对移动；第4凸轮驱动***，具有使制动器在上下方向上移动的第4凸轮；驱动同步机构，使第1凸轮、第2凸轮、第3凸轮和第4凸轮同步旋转。

在使用如上的成形装置进行成形的情况下，在第1凸轮、第2凸轮、第3凸轮、第4凸轮同步旋转1周的期间，以如下方式制作成形体。即，首先，在利用第3凸轮驱动***使进料器前进至空腔上的状态下，从进料器向空腔填充粉末。然后，进行过量填充动作。具体的说，利用第1凸轮驱动***使模相对于下冲头相对地上升后，使模相对于下冲头相对地下降，并暂时停止。该相对于下冲头的模的相对性的下降、停止动作，例如，通过在由第4凸轮驱动***进行的制动器的下降中使接触部件与制动器接触，来强制地进行。然后，利用第3凸轮驱动***使进料器后退以使其从空腔离开之后，进行不满填充动作。具体的说，使模相对于下冲头相对地稍微上升。例如，通过在由第4凸轮驱动***进行的制动器的上升中使接触部件与制动器接触，从而强制地进行该相对于下冲头的模的相对的上升动作。接着，利用第2凸轮驱动***使上冲头下降，由上冲头和下冲头压缩原料粉末，由此得到成形体。然后，利用第1凸轮驱动***使模相对于下冲头相对地下降，拔出成形体。

另外，凸轮的旋转速度如果不是非常快，则可以仅利用第1凸轮驱动***实施上述过量填充和不满填充的动作。但是，为了提高成形体的生产效率而使凸轮旋转速度加快的情况下，当相对于下冲头的模的相对的运动连续发生变化时，模由于惯性会发生过冲。因此，在仅利用第1凸轮驱动***进行过量填充和不满填充的动作时，则对于下冲头的模的相对运动跟不上第1凸轮的运动。

而且，在本发明中设置有接触部件、制动器和第4凸轮驱动***，在过量填充和不满填充的动作时，通过接触部件接触于制动器，例如，模随着第4凸轮驱动***的第4凸轮的运动而强制地下降、停止、上升。因此，即使相对于下冲头的模的相对运动高速地连续发生变化，也几乎不会发生模的过冲。其结果是，即使第1凸轮、第2凸轮、第3凸轮、第4凸轮高速地进行旋转，也可以连续地进行过量填充和不满填充的动作。

优选还具有调整接触部件或制动器的高度位置的机构。在接触部件或制动器的高度位置变化时，接触部件和制动器之间的距离改变。因此，在过量填充和不满填充的动作时，相对于下冲头的模的在上下方向上的相对移动被限制的时刻，和相对于下冲头的模的相对位置的改变量发生变化，其结果向空腔的粉末的填充量发生改变。因此，通过调整接触部件或制动器的高度位置，可以调整向空腔的粉末填充量。

优选驱动同步机构具有，与第1凸轮、第2凸轮、第3凸轮和第4凸轮连结的主轴，和使主轴旋转的驱动电机。在此情况下，仅通过由驱动电机使主轴旋转，就使第1凸轮、第2凸轮、第3凸轮和第4凸轮同步旋转。因此，可以以简单的构造廉价地实现驱动同步机构。

优选为：第1凸轮具有如下形状，在规定的角度范围内，使模相对于下冲头相对地依次进行上升、停止、下降、停止；第4凸轮具有如下形状，在规定的角度范围内，使制动器依次进行下降、停止、上升；制动器配置在接触部件的上侧，接触部件和制动器限制模相对于下冲头向相对的上方移动，以使：首先随着第1凸轮的运动使模相对于下冲头相对地上升、停止；接着随着第4凸轮的运动使模相对于下冲头相对地下降、停止、上升；接着随着第1凸轮的运动使模相对于下冲头相对地停止。在此情况下，在第1凸轮、第2凸轮、第3凸轮和第4凸轮高速旋转1周的期间，可以确实地连续进行过量填充和不满填充动作。

根据本发明可以高速地进行过量填充和不满填充的连续动作。由此，可以高效地生产尺寸等的差异小的高品质的成形体。

由下面所给出的详细说明和仅以示例方式给出的附图可以更清楚地理解本发明，但是这些不能被认为是对于本发明的限定。

根据以下给出的详细说明，本发明的应用范围将变得更加清楚。然而应当理解的是，这些详细说明和具体实例，虽然表示本发明的优选实施方式，但只是以示例的方式给出的，根据这些详细说明，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对本领域的技术人员来说都是显而易见的。

附图说明

图1是从正面侧观察的本发明的成形装置的一实施方式的剖面图。

图2是从侧面侧观察的图1所示的成形装置的剖面图。

图3是从上面侧观察的图1所示的成形装置的剖面图。

图4是图1所示模具的主视图(包含一部分剖面)。

图5是表示图1～图3所示的调整用手柄及调整机构的各剖面图。

图6是包含图1～图3所示的模驱动用凸轮的模驱动***的示意图。

图7是包含图1～图3所示的上滑枕驱动用凸轮的上滑枕驱动***的示意图。

图8是一并表示包含图1～图3所示的模驱动用凸轮和上滑枕驱动用凸轮的进料器驱动***，和加压用气缸的驱动***的示意图。

图9是包含图1～图3所示的进料器驱动用凸轮的进料器驱动***的示意图。

图10是包含图1～图3所示的模调整用凸轮的制动器驱动***的示意图。

图11是表示图1～图3所示的模驱动用凸轮、上滑枕驱动用凸轮、进料器驱动用凸轮和模调整用凸轮的形状的凸轮曲线图。

图12～图16是表示由图1～图3所示的成形装置进行成形的顺序的工序图。

图17是表示在图11所示的凸轮曲线图中表示了实际的模的动作的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的成形装置的优选实施方式进行详细说明。

图1是从正面侧观察本发明的成形装置的一个实施方式的剖面图。图2是从侧面侧观察图1所示的成形装置的剖面图。图3是从上面侧观察图1所示的成形装置的凸轮部分的剖面图。在各图中，本实施方式的成形装置1是将磁性体粉末或电介质粉末等的材料粉末压缩成形为规定的形状(例如长方体形状)的凸轮压力机装置。成形装置1具有：架体2；安装在该架体2的上部的模具(下滑枕)3；和配置在模具3的上方的上滑枕4。

如图4所示，模具3具有固定于架体2的固定板5。在上下方向上延伸的2个滑杆6可自由滑动地贯通于固定板5。基台7固定在各滑杆6的上端，连结板8固定在各滑杆6的下端。在基台7上承载有模9。在模9上形成有上下方向上贯通并填充材料粉末的多个(在此为5个)空腔10。在模9上，在前后方向(图4的纸面内外方向)上自由移动地设置有进料器11。进料器11具有向各空腔10供给材料粉末的进料口11a。在固定板5上设置有突起部12。在突起部12的上部固定有从模9的下侧向各空腔10***的多个(在此为5个)下冲头13。

在基台7上以夹持模9的方式设置有在上下方向上延伸的2根滑杆14。上述滑杆14可自由滑动地贯通构成上滑枕4的一部分的升降体15。在升降体15上设置有从模9的上侧***各空腔10的多个(在此为5个)上冲头16。各上冲头16与相向的下冲头13协同动作，以压缩填充在空腔10中的材料粉末。

回到图1～图3，在升降体15的上方配置有滑枕本体4a。在该滑枕本体4a上设置有加压用气缸17。滑枕本体4a，经由在上下方向上延伸的2根滑杆18，与设置在架体2的下部的框体19连结。

在模具3的连结板8上，经由连结部件20连结有框体21。各滑杆18可自由滑动地贯通于框体21。在框体21的下部固定有螺母部22。在螺母部22中旋入有调整用螺栓23。在调整用螺栓23的下端固定有接触部件24。在接触部件24的最上部设置有接触板25(参照图5)。在接触部件24的上方，以夹持调整用螺栓23的方式配置有与接触板25扣合的2个制动器26。接触部件24和各制动器26限制模9向上方移动。

接触部件24的高度位置，可利用设置在架体2的前端部的调整用手柄27和调整机构28进行调整。如图5所示，调整机构28具有与调整用手柄27连结的调整轴29。在调整轴29的前端安装有蜗轮(wormgear)30。蜗轮30经由中速齿轮31与安装在接触部件24上的正齿轮32捏合。

在转动调整用手柄27时，经由调整轴29、蜗轮30、中速齿轮31和正齿轮32而使接触部件24旋转。随着接触部件24的旋转，调整用螺栓23相对于螺母部22旋动并上下运动。因此，接触部件24的高度发生变化。通过如上所述改变接触部件24的高度，由于接触部件24和制动器26的距离发生改变，因而接触板25接触于制动器26为止的移动量发生变化。在接触部件24的下方，设置有用于对直到制动器26为止的接触部件24的移动量进行监测的标尺33。

成形装置1还具有，模驱动***34、上滑枕驱动***35、进料器驱动***36和制动器驱动***37。模驱动***34使模9在上下方向上移动。上滑枕驱动***35使上滑枕4在上下方向上移动。进料器驱动***36使进料器11在前后方向(横方向)上移动。制动器驱动***37使各制动器26在上下方向上移动。

如图6所示，模驱动***34具有模驱动用凸轮38和杠杆39。杠杆39轴支撑于设置在架体2上的轴部40。在杠杆39的基端上设置有与模驱动用凸轮38直接接触的凸轮从动件41。杠杆39的前端部对于框体21可相对转动地进行连结。在框体21和架体2之间设置有2个气缸42。上述气缸42在模驱动用凸轮38旋转时防止凸轮从动件41与模驱动用凸轮38分离。

如图7和图8所示，上滑枕驱动***35具有上滑枕驱动用凸轮43和杠杆44。杠杆44轴支撑于设置在架体2上的轴部45。在杠杆44的基端上设置有与上滑枕驱动用凸轮43直接接触的凸轮从动件46。杠杆44的前端部对于框体19可相对转动地进行连结。在框体19和架体2之间设置有4个气缸47。上述气缸47在上滑枕驱动用凸轮43旋转时防止凸轮从动件46与上滑枕驱动用凸轮43分离。

在上滑枕4和滑枕本体4a上安装有加压用气缸17(前述)。加压用气缸17的活塞杆17a经由连结部件62固定在升降体15上(参照图1)。由此，活塞杆17a经由连接部件62和升降体15与各个上冲头16连结。利用具有空气压源和气阀的气缸驱动部63驱动加压用气缸17。气缸驱动部63进行控制，以使在利用上冲头16和下冲头13进行的压缩和加压保持动作(后述)结束之后，对加压用气缸17进行驱动。作为加压用气缸17使用具有锁定功能的气缸，也可以仅在驱动时解除锁定功能。

如图9所示，进料器驱动***36具有进料器驱动用凸轮48和杠杆49。杠杆49轴支撑于设置在架体2上的轴部50。在杠杆49的基端上设置有与进料器驱动用凸轮48直接接触的凸轮从动件51。杠杆49的前端部连结在与进料器11相连结的连杆52上。在杠杆49和架体2之间设置有气缸53。气缸53在进料器驱动用凸轮48旋转时防止凸轮从动件51与进料器驱动用凸轮48分离。

如图10所示，制动器驱动***37具有模限制用凸轮54和杠杆55。杠杆55轴支撑于设置在架体2上的轴部56。在杠杆55的基端上设置有与模限制用凸轮54直接接触的凸轮从动件57。杠杆55的前端部与各制动器26连结。在杠杆55和架体2之间设置有气缸58。气缸58在模限制用凸轮54旋转时防止凸轮从动件57与模限制用凸轮54分离。

模驱动用凸轮38、上滑枕驱动用凸轮43、进料器驱动用凸轮48和模限制用凸轮54，与配置在架体2的下部的主轴59连结。利用驱动电机60对主轴59进行旋转驱动。在利用驱动电机60使主轴59旋转时，上述凸轮38、43、48、54同步旋转。凸轮38、43、48、54由盘形凸轮或分离式凸轮构成。

利用主轴59的旋转而使模驱动用凸轮38旋转时，杠杆39摆动，在使各气缸42进行伸缩动作的状态下，框体21作上下运动。利用框体21的上下运动，经由连结部件20与框体21连结的各滑杆6作上下运动，随之模9相对于下冲头13作上下运动。在利用主轴59的旋转上滑枕驱动用凸轮43进行旋转时，杠杆44摆动，在使各气缸47行伸缩动作的状态下，框体19作上下运动。利用框体19的上下运动，经由各滑杆18与框体19连结的上滑枕4作上下运动，随之上冲头16作上下运动。在进料器驱动用凸轮48利用主轴59的旋转进行旋转时，在使气缸53进行伸缩动作的状态下，杠杆49摆动，经由连杆52进料器11在模9上沿前后方向移动。在模限制用凸轮54利用主轴59的旋转进行旋转时，在使气缸58进行伸缩动作的状态下，杠杆55摆动，各滑杆26作上下运动。

模驱动用凸轮38、上滑枕驱动用凸轮43、进料器驱动用凸轮48和模限制用凸轮54的形状与如图11所示的凸轮曲线图(表示凸轮的动作的图)相对应。模驱动用凸轮38具有与图11所示的实线的凸轮曲线R相对应的形状。上滑枕驱动用凸轮43具有与图11所示的1点划线的凸轮曲线S相对应的形状。进料器驱动用凸轮48具有与图11所示的粗虚线的凸轮曲线T相对应的形状。模限制用凸轮54具有与图11所示的密虚线的凸轮曲线U相对应的形状。图11的横轴表示从基准位置(0度)开始的旋转角度，图11的纵轴表示凸轮38、43、54的高度位置和凸轮48的前后位置。凸轮38、43、54的凸轮曲线的标尺与凸轮48的凸轮曲线的标尺不同。

具体地说，模驱动用凸轮38具有如下形状，即，在从基准位置到大致10～20度的区域上，使模9从初期高度位置略微上升；在大致20～25度的区域上，使模9停止；在大致55～90度的区域上，使模9上升；在大致90～110度的区域上，使模9停止；在大致110～125度的区域上，使模9少量下降；在大致125～190度的区域上，使模9停止；在大致190～220度的区域上，使模9少量下降；在大致220～295度的区域上，使模9停止；在大致295～330度的区域上，使模9下降至初期高度位置；在大致330度至基准位置的区域上，使模9停止。

模9的初期高度位置，如图12所示，是使嵌入于空腔10中的下冲头13的上端，从模9的上表面少量突出的高度位置。模驱动***34被构成为，如图13所示，模驱动用凸轮38在从基准位置大致10～20度的区域上使模9从初期高度位置略微上升时，下冲头13的上端进入到空腔10内。

上滑枕驱动用凸轮43具有如下形状，即，在从基准位置到45度的区域上，使上冲头16从初期高度位置充分上升；在大致45～115度的区域上，使上冲头16停止；在大致115～190度的区域上，使上冲头16充分下降；在190度前后的区域上，使上冲头16停止；在大致190～225度的区域上，使上冲头16进一步下降；在大致225～275度的区域上，使上冲头16停止，在大致275～295度的区域上，使上冲头16少量上升；在大致295～330度的区域上，使上冲头16停止；在大致330度至基准位置的区域上，使上冲头16上升至初期高度位置。

进料器驱动用凸轮48具有如下形状，即，在从基准位置到大致15度的区域上，使进料器11从初期位置前进；在大致15～25度的区域上，使进料器11停止；在大致25～60度的区域上，使进料器11进一步前进；在大致60～105度的区域上，使进料器11反复进行少量的前进、后退；在大致105～165度的区域上，使进料器11充分后退；在大致165～345度的区域上，使进料器11停止；在大致345度至基准位置的区域上，使进料器11前进至初期位置。

进料器驱动***36被构成为，如图12(D)所示，在进料器驱动用凸轮48从基准位置旋转大致15～25度时，进料器11停止在空腔10之前。

模限制用凸轮54具有如下形状，即，在从基准位置到大致90度的区域上，使制动器26停止在初期高度位置上；在大致90～115度的区域上，使制动器26下降；在大致115～155度的区域上，使制动器26停止；在大致155～180度的区域上，使制动器26上升至初期高度位置；在大致180度至基准位置的区域上，使制动器26停止。

在图6～图10中，虽然将凸轮38、43、48、54的形状简化为圆形，但是勿庸置疑，凸轮38、43、48、54的实际形状为包含曲线部分和直线部分的特殊形状。

下面，利用图12～图17对使用如上所述构成的成形装置1进行成形的工序进行说明。图17是在图11所示的凸轮曲线图中，以2点划线W表示模9的实际的动作的图。

在此，利用调整用手柄27对接触部件24的高度位置进行预调整，以使在主轴59(凸轮38、43、48、54)从基准位置旋转大致100度的时刻，接触部件24的接触板25与制动器26接触(参照图11和图17)。并且，凸轮38、43、48、54每旋转一周的1个循环，就制作成形体。

在凸轮38、43、48、54处于基准位置的状态下，如图12(A)所示，模9、上冲头16、进料器11和制动器26，处于将在前一循环中得到的成形体61从模9中取出后的状态的初期设定位置。也就是说，模9处于使嵌入于空腔10中的下冲头13的上端部从模9的上表面少量突出的高度位置。因此，可以容易且可靠地从空腔10中取出在前一循环中得到的成形体61。上冲头16位于距模9离开规定量的高度位置。进料器11位于在模9上距空腔10后退规定量的位置。而且，在下冲头13上承载有在前循环中制作的成形体61。

在从其初期状态开始向规定方向转动凸轮38、43、48、54时，如图12(B)所示，上冲头16上升，而且，如图12(C)所示，进料器11在模9上向空腔10前进。接着，进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图12(D)所示，进料器11暂时停止在空腔10之前，然后如图13(A)所示，模9上升一定距离，下冲头13的上端少量进入到空腔10内(参照图17的A)。

由此，由于进料器11不会与成形体61和下冲头13的上端部接触，因此，可以防止损伤成形体61和下冲头13。在将成形体61从空腔10取出时，成形体61因弹性变形回复(spring back)现象而膨胀。因此，即使下冲头13的上端部进入到空腔10内，成形体61也不会跟随下冲头13的动作而进入到空腔10内，成形体61以覆盖空腔10的方式承载在模9上。

接着，在进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图13(B)、(C)所示，进料器11再次在模9上前进，推动在前次循环中制作的成形体61。此时，由于下冲头13没有从模9的上表面突出，因此，进料器11没有受到下冲头13的阻挡。如上所述，通过使进料器11在与成形体61接触之前暂时停止，在进料器11再次开始前进并与成形体61接触时，可以充分抑制进料器11的速度。因此，进料器11不会给成形体61带来过度的冲击，进料器11平稳地推动成形体61。由此，可以防止成形体61的损伤等。

当在同一方向上进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图13(D)所示，进料器11在模9上进一步前进，由此成形体61从空腔10推出。然后，进料器11在覆盖空腔10的位置上停止(参照图17的B)。如上所述，空腔10不间断地被成形体61和进料器11覆盖，因此，几乎没有空气进入到空腔10内。

当在同一方向上进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图14(A)所示，模9上升至规定的高度位置，同时，从进料器11向空腔10内吸入并填充材料粉末J(参照图7的B)。此时，由于进料器11成为停止状态，因此，材料粉末J向正下方向供给至空腔10内。另外，还进行进料器11的振动动作，即连续进行进料器11的微小的前进和后退动作(参照图17的C)。因此，可以将材料粉末J高效地且均匀地填充在空腔10内。

当在同一方向上进一步转动凸轮38、43、48、54时，制动器26下降。此时，由于模9处于停止状态，因而，制动器26与接触部件24相碰撞。因此，模9从跟随模驱动用凸轮38的运动的动作，切换至跟随模限制用凸轮54的运动的动作。因此，如图14(B)所示，在接触部件24与制动器26接触的状态下，随着制动器26的下降模9下降。由此，实施填充粉末J的过量填充(over-fill)动作(参照图17的D)。

所谓过量填充动作，是指如下填充动作，即，在预先使空腔10的粉末填充深度比较大的状态下填充材料粉末J之后，下降模9以使空腔10的粉末填充深度稍微变小，将多余的材料粉末J推回给进料器11。过量填充量与此时的模9的下降量X(参照图17)相当。通过执行如上所述的过量填充动作，可以抑制材料粉末J向空腔10填充时的空隙，并可以将材料粉末J紧密地填充到空腔10内。

当在同一方向上进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图14(C)所示，进料器11从空腔10离开而后退，由此进行材料粉末J的刮平动作。然后，上冲头16开始下降。

接着，经过规定时间后制动器26开始上升，因此，如图14(D)所示，在接触部件24与制动器26接触的状态下，模9上升。模限制用凸轮54被形成为，当制动器26上升规定量时与接触部件24分离。因此，模9从跟随模限制用凸轮54的运动的动作，再次返回到跟随模驱动用凸轮38的运动的动作，并成为停止状态。由此，实施填充粉末J的不满填充(under-fill)动作(参照图17的D)。

所谓不满填充动作，是指如下填充动作，即，在结束向空腔10的材料粉末J的填充之后，使模9上升，材料粉末J从模9的上表面下沉。不满填充量与此时模9的上升量Y(参照图17)相当。通过执行如上所述的不满填充动作，可以抑制材料粉末J从空腔10溢出。

当在同一方向上进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图15(A)所示，上冲头16进入空腔10内，在材料粉末J的刮平面和上冲头16的下端面一致的状态下，上冲头16暂时停止(参照图17的E)。此时，由于上述不满填充动作而在空腔10的上部形成有空间(参照图14(D))，因此上冲头16容易进入空腔10中。

当在同一方向上进一步转动凸轮38、43、48、54时，如图15(B)所示，在模9下降的同时上冲头16也下降，由此进行利用上冲头16和下冲头13的材料粉末J的压缩(上下同时加压)(参照图17的F)。此时，优选使上冲头16的下降速度大于模9的下降速度。

当在同一方向上进一步旋转凸轮38、43、48、54时，如图15(C)所示，模9和上冲头16均停止规定时间，保持由上冲头16和下冲头13形成的材料粉末J的加压状态(加压压紧)(参照图17的G)。此时，由气缸驱动部63的加压用气缸17的供给压力，小于由上冲头16和下冲头13的成形压缩压力，因此加压用气缸17的活塞杆17a成为缩小到最小的状态。作为加压压紧时间，优选使由被压缩的材料粉末J得到的成形体的形状和尺寸等变得稳定的时间。

当在同一方向上进一步旋转凸轮38、43、48、54时，如图15(D)所示，由上冲头16对材料粉末(成形体)J给予的施加压力，切换为由加压用气缸17对成形体J给予的施加压力。具体的说，利用上滑枕驱动用凸轮43使上滑枕4稍微上升(参照图17的H)。此时，加压用气缸17通过气缸驱动部63来驱动，以使上冲头16对于成形体J施加规定的压力。也就是说，随着上滑枕4的上升，加压用气缸17的活塞杆17a伸长，结果使上冲头16的高度位置不发生变化。如上所述，通过利用加压用气缸17对成形体J施加压力，可以防止因材料粉末J在压缩时所承受的应变而引起的成形体J的损伤等。

当在同一方向上进一步旋转凸轮38、43、48、54时，如图16(A)所示，在持续由上述的加压用气缸17进行的成形体J的加压状态下，停止上滑枕4的上升动作。然后，当在同一方向上进一步旋转凸轮38、43、48、54时，如图16(B)、(C)所示，在进一步持续由加压用气缸17进行的成形体J的加压状态下，进行压紧(hold-down)动作。也就是说，通过模9下降至上述初期设定位置，成形体J从模9拔出(参照图17的H)。此时，作为利用加压用气缸17对成形体J施加的压力(压紧压力)，将其设定为小于成形体J的压缩压力。

当在同一方向上进一步旋转滑枕38、43、48、54时，如图16(D)所示，由于上滑枕4的上升，上冲头16上升并与成形体J分离。如上所述，完成1个循环的成形动作。

如上所述使上滑枕4的上升动作停止，同时，利用加压用气缸17使上冲头16对成形体J加压的状态下实施压紧动作，由此，可以抑制由加压用气缸17的活塞杆17a的伸长(改变位置)造成的压力变动。因此，可以使压紧压力稳定，确保良好的成形性。其结果是，不用特别地设置复杂的机构或者进行烦杂的电气控制，防止成形体J的损伤并在保持规定的压紧压力的状态下，可以确实地将成形体J从模9的空腔10拔出。

在由成形装置1进行的成形动作中，在利用调整用手柄27改变接触部件24的高度位置时，相对于表示模驱动用凸轮38的动作的凸轮曲线R，模限制用凸轮54的凸轮曲线U在凸轮曲线图(参照图11和图17)中在上下方向上偏离。因此，接触部件24接触于制动器26为止的位置改变量，也就是接触部件24接触于制动器26的时刻发生变化。由于凸轮曲线U的形状本身没有改变，因此，通过改变所述时刻，改变了接触部件24与制动器26接触以后的位置改变量。因此，此时的过量填充量(参照图17的X)和不满填充量(参照图17的Y)改变，结果改变了向空腔10的材料粉末J的填充量。

但是，为了提高成形体的生产效率，必须提高主轴59(凸轮38、43、48、54)的旋转速度。此时，在使主轴59旋转1周所要的时间充分缩短为，例如为0.75秒(80rpm)左右的情况下，难以仅利用模驱动用凸轮38实现上述模9的动作。其原因是，在实施图14(B)所示的过量填充动作和图14(D)所示的不满填充动作时，在极短的时间内连续进行模9的下降和上升，因此，在使模驱动用凸轮38高速旋转时，在模9的运动中发生波状的振动(过冲)。该过冲是由于在不可预料的时刻凸轮从动件41与模驱动用凸轮38发生分离，模9难以追随模驱动用凸轮38的运动而发生的。

在本实施方式中设置有，限制模9的上方移动的接触部件24和制动器26，以及具有使制动器26在上下方向上移动的模限制用凸轮54的制动器驱动***37。在执行过量填充动作和不满填充动作时，通过使接触部件24与制动器26接触，使模9随着模限制用凸轮54的运动强制性地下降、停止、上升。如上所述，通过模驱动用凸轮38和模限制用凸轮54的组合而使模9上下移动，因此，即使主轴59高速旋转，也几乎不会发生模9的过冲，模9按照预先设定的运动进行动作。从而可以在一个循环中高速地进行过量填充和不满填充的连续动作。

在本实施方式中设置有用于调整接触部件24的高度位置的调整用手柄27和调整机构28。通过手动操作调整用手柄27，可以容易地调整向空腔10的材料粉末J的填充量。

本发明并不局限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中采用将下冲头13固定在架体2上，并且使模9相对于架体2上下移动的，所谓的利用退回法的成形方式，但是，并不局限与此。也可以是将模9固定在架体2上，并且使下冲头13相对于架体2作上下移动的结构。要意是，只要可以使模9相对于下冲头13作相对的上下移动的结构即可。

在上述实施方式中设置有用于调整接触部件24的高度位置的调整用手柄27和调整机构28，但是并不局限于此。也可以通过制动器26来代替接触部件24并调整其高度位置，以调整向空腔10的材料粉末J的填充量。只要以能够进行上述过量填充和不满填充的方式使模9动作，也可以将制动器26配置在接触部件24的下侧。

在上述实施方式中，采用将模驱动用凸轮38、上滑枕驱动用凸轮43、进料器驱动用凸轮48和模限制用凸轮54固定在主轴59上，由驱动电机60使该主轴马达59旋转驱动的结构，但是并不局限于此。也可以将模驱动用凸轮38、上滑枕驱动用凸轮43、进料器驱动用凸轮48和模限制用凸轮54固定在分别不同的驱动电机上。在此情况下，必须对各驱动电机进行控制以使这些凸轮38、43、48、54同步旋转。

在上述实施方式的成形装置1中，在模9上形成有多个空腔10，并与此相对地分别设置有多个上冲头16和下冲头13，但是不局限与此。显然本发明也适用于上冲头16和下冲头13均仅设置有1个的成形装置。

从上面已经描述的发明可知，很明显本发明可以以各种方式进行改变。这些改变并不能被看作脱离了本发明的精神和范围，并且所有这种对本领域技术人员而言是显而易见的修改都应被认为包括在本发明权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种成形装置，将粉末压缩成形为规定形状，其特征在于，

具有：

模，具有填充所述粉末的空腔；

下冲头，从所述模的下侧***到所述空腔中；

上冲头，从所述模的上侧***到所述空腔中，并与所述下冲头协同动作以压缩填充在所述空腔内的粉末；

进料器，向所述空腔供给所述粉末；

第1凸轮驱动***，具有使所述模相对于所述下冲头在上下方向上相对移动的第1凸轮；

第2凸轮驱动***，具有使所述上冲头在上下方向上移动的第2凸轮；

第3凸轮驱动***，具有使所述进料器相对于所述空腔前进、后退的第3凸轮；

接触部件，与所述第1凸轮驱动***连结；

制动器，配置在所述接触部件的上侧或下侧，与所述接触部件协同动作，以限制所述模相对于所述下冲头在上下方向上的相对移动；

第4凸轮驱动***，具有使所述制动器在上下方向上移动的第4凸轮；

驱动同步机构，使所述第1凸轮、所述第2凸轮、所述第3凸轮和所述第4凸轮同步旋转。

2.如权利要求1所述的成形装置，其特征在于：

还具有调整所述接触部件或所述制动器的高度位置的机构。

3.如权利要求1或2所述的成形装置，其特征在于：

所述驱动同步机构具有，与所述第1凸轮、所述第2凸轮、所述第3凸轮和所述第4凸轮连结的主轴，和使所述主轴旋转的驱动电机。

4.如权利要求1或2所述的成形装置，其特征在于：

所述第1凸轮具有，在规定的角度范围内，使所述模相对于所述下冲头相对地依次进行上升、停止、下降、停止的形状；

所述第4凸轮具有，在所述规定的角度范围内，使所述制动器依次进行下降、停止、上升的形状；

所述制动器配置在所述接触部件的上侧，

所述接触部件和所述制动器限制所述模相对于所述下冲头向相对的上方移动，以使：首先随着所述第1凸轮的运动使所述模相对于所述下冲头相对地上升、停止；接着随着所述第4凸轮的运动使所述模相对于所述下冲头相对地下降、停止、上升；接着随着所述第1凸轮的运动使所述模相对于所述下冲头相对地停止。

5.如权利要求3所述的成形装置，其特征在于：

所述第1凸轮具有，在规定的角度范围内，使所述模相对于所述下冲头相对地依次进行上升、停止、下降、停止的形状；

所述第4凸轮具有，在所述规定的角度范围内，使所述制动器依次进行下降、停止、上升的形状；

所述制动器配置在所述接触部件的上侧，

所述接触部件和所述制动器限制所述模相对于所述下冲头向相对的上方移动，以使：首先随着所述第1凸轮的运动使所述模相对于所述下冲头相对地上升、停止；接着随着所述第4凸轮的运动使所述模相对于所述下冲头相对地下降、停止、上升；接着随着所述第1凸轮的运动使所述模相对于所述下冲头相对地停止。

6.一种成形装置，将粉末压缩成形为规定形状，其特征在于，

具有：

模，具有填充所述粉末的空腔；

下冲头，从所述模的下侧***到所述空腔中；

上冲头，从所述模的上侧***到所述空腔中，并与所述下冲头协同动作以压缩填充在所述空腔内的粉末；

进料器，向所述空腔供给所述粉末；

第1凸轮驱动***，具有使所述模相对于所述下冲头在上下方向上相对移动的第1凸轮；

第2凸轮驱动***，具有使所述上冲头在上下方向上移动的第2凸轮；

第3凸轮驱动***，具有使所述进料器在横向上移动的第3凸轮；

接触部件，与所述第1凸轮驱动***连结；

制动器，配置在所述接触部件的上侧或下侧，与所述接触部件协同动作，以限制所述模相对于所述下冲头在上下方向上的相对移动；

第4凸轮驱动***，具有使所述制动器在上下方向上移动的第4凸轮；

驱动同步机构，使所述第1凸轮、所述第2凸轮、所述第3凸轮和所述第4凸轮同步旋转。

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