JP2007098460A - Press die for powder molding - Google Patents

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Jiro Tanaka
二郎 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent that, when a powder in a cavity is compressed with a die composed in such a manner that an upper 1 punch whose tip side is divided to the circumferential direction is arranged at the outer circumference of an upper 2 punch, the divided parts on the tip side of the upper 1 punch open to the outside and interferes the die; and to reduce a die accident caused by the interference. <P>SOLUTION: In the press die, independently from the upper 2 punch 2, the outside of the upper 1 punch 1 arranged at the outer circumference of the upper 2 punch is provided with a die guide 3, the guide part 3a at the tip of the die guide 3 is outwardly inserted into the outer circumference of the divided parts 1b on the tip side of the upper 1 punch 1, and the divided part 1b is constrained by the guide part 3a, thus the opening of the divided parts 1b to the outside is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、焼結部品の製造過程において利用する粉末成形用プレス金型に関する。   The present invention relates to a powder molding press die used in the manufacturing process of sintered parts.

焼結部品の製造に利用される粉末成形装置の中に、ダイと上パンチと下パンチ、或いは、これにさらにコアロッドを加えたプレス金型を使用して粉末の成形を行うものがある。   Among powder forming apparatuses used for the manufacture of sintered parts, there is an apparatus for forming powder using a die, an upper punch, a lower punch, or a press die having a core rod added thereto.

そのような粉末成形装置を使用して成形する圧粉体の中に、パンチによって加圧成形される端面に段部を設けるものがある。その段部は、パンチの成形面に段差を形成し、その段差を圧粉体に転写する方法で付与することもできるが、この方法を採ると、圧粉体の段部無し部分と段部付き部分の密度に差が生じて均一密度の製品が得られない。   Among the green compacts formed using such a powder forming apparatus, there is one in which a step portion is provided on an end face that is press-formed by a punch. The step can be applied by forming a step on the molding surface of the punch, and transferring the step to the green compact. A difference occurs in the density of the attached portion, and a product having a uniform density cannot be obtained.

そこで、段部付き部分を成形するパンチと、段部無し部分を成形するパンチを分割して組み合わせ、その分割したパンチの軸方向相対位置を調整して前述の密度差を小さくする方法が採られている。そのような技術は、例えば、下記特許文献１などに開示されている。   Therefore, a method is adopted in which the punch for forming the stepped portion and the punch for forming the stepless portion are divided and combined, and the above-described density difference is reduced by adjusting the axial relative position of the divided punch. ing. Such a technique is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.

特許文献１が開示している粉末成形装置は、下パンチを複数に分割しているが、成形する圧粉体の形状によっては、上パンチを複数に分割し、なおかつ、最外周に配置する上１パンチの先端側を周方向に分割しなければならない場合がある。   The powder forming apparatus disclosed in Patent Document 1 divides the lower punch into a plurality of parts, but depending on the shape of the green compact to be formed, the upper punch is divided into a plurality of parts and arranged on the outermost periphery. It may be necessary to divide the tip side of one punch in the circumferential direction.

その要求に応えた上パンチの一例を図３に示す。例示の上パンチは、上１パンチ１と、上２パンチ２とで構成されている。上１パンチ１は、上２パンチ２の外周に軸方向相対移動可能、相対回転不可に嵌め合わされる。   An example of an upper punch that meets the demand is shown in FIG. The illustrated upper punch is composed of an upper 1 punch 1 and an upper 2 punch 2. The upper 1 punch 1 is fitted on the outer periphery of the upper 2 punch 2 so as to be capable of relative movement in the axial direction and not to be capable of relative rotation.

上１パンチ１の基端側１ａは筒状をなし、その基端側１ａが上２パンチ２と同心上に配置される。また、上１パンチ１の先端側は周方向に分割され、基端側から軸方向に伸び出す分割部１ｂが周方向に定ピッチで飛び飛びに３箇所形成されている。   The base end side 1 a of the upper 1 punch 1 has a cylindrical shape, and the base end side 1 a is disposed concentrically with the upper 2 punch 2. Further, the distal end side of the upper punch 1 is divided in the circumferential direction, and divided portions 1b extending in the axial direction from the proximal end side are formed in three locations at a constant pitch in the circumferential direction.

上２パンチ２は、周方向に定ピッチで配置した計３個のキー溝２ｂと、隣り合うキー溝２ｂ，２ｂ間の周方向中間部にそれぞれ配置される縦長の嵌合溝２ｃを外周に有し、各嵌合溝２ｃに上１パンチの先端側の分割部１ｂが嵌め込まれる。   The upper two punches 2 have a total of three key grooves 2b arranged at a constant pitch in the circumferential direction and a vertically long fitting groove 2c arranged in the middle in the circumferential direction between adjacent key grooves 2b, 2b on the outer periphery. The split portion 1b on the tip side of the upper punch is fitted into each fitting groove 2c.

図３の上パンチを含む金型を用いて成形される圧粉体の一例を図９及び図１０に示す。この圧粉体２０は、リング状に加工される本体部２１の両端面の外周側に偏った位置に凸部２２を有する。また、本体部２１の外周にキー溝２３を有する。凸部２２とキー溝２３は周方向に定ピッチでそれぞれ３箇所設けられ、隣り合うキー溝２３，２３に挟まれた領域のうち、周方向中央部の約１／３に対応する領域に凸部２２が形成されている。その凸部２２は、本体部２１の端面から軸方向に突出しており、その突部２２の端面を上１パンチ１で成形し、端面の突出していない領域を上２パンチ２で成形する。なお、圧粉体２０の中心に設けられた軸孔２４は、下パンチ（図示せず）側のコアロッド（これも図示せず）によって成形される。上２パンチ２の中心部には、そのコアロッドを受け入れる中心孔２ａを設けてある。   An example of a green compact molded using a mold including the upper punch of FIG. 3 is shown in FIGS. The green compact 20 has a convex portion 22 at a position biased toward the outer peripheral side of both end faces of the main body portion 21 processed into a ring shape. A keyway 23 is provided on the outer periphery of the main body 21. The convex portion 22 and the key groove 23 are provided at three positions at a constant pitch in the circumferential direction, and the convex portion 22 and the key groove 23 are convex in a region corresponding to about 1/3 of the central portion in the circumferential direction, between the adjacent key grooves 23 and 23. A portion 22 is formed. The convex portion 22 protrudes in the axial direction from the end surface of the main body portion 21, and the end surface of the protruding portion 22 is formed with the upper one punch 1, and the region where the end surface does not protrude is formed with the upper two punch 2. The shaft hole 24 provided at the center of the green compact 20 is formed by a core rod (also not shown) on the lower punch (not shown) side. A central hole 2a for receiving the core rod is provided at the center of the upper 2 punch 2.

例示の圧粉体２０は、本体部２１の他端面側にも凸部２２を設けており、その他端面側の凸部は、上パンチと同様に分割した下パンチ（図示せず）によって成形される。   The illustrated green compact 20 is provided with a convex portion 22 on the other end surface side of the main body portion 21, and the convex portion on the other end surface side is formed by a lower punch (not shown) divided in the same manner as the upper punch. The

ここで、粉末成形用プレス金型の下パンチは、予めダイの成形孔に挿入されるので、その下パンチが複数に分割され、さらに、最外周に置かれる分割下パンチの先端側が周方向に分割されていても特に問題は生じない。ところが、上パンチを図３のような構造にすると、上１パンチの分割部１ｂにトラブルが発生し易くなる。上１パンチ１は寸法規制を受け、そのために、その上１パンチを肉薄に形成せざるを得ない場合には特に、上１パンチ１の先端側分割部１ｂが加圧時に変形し易くなる。変形した分割部はパンチが新しい間は除圧時にほぼ元通りに弾性復元するが、成形が繰り返されると弾性復元性が低下して分割部の先端（自由端）側が径方向外側に次第に開く（反り曲がる）。変形が蓄積されてその開きが大きくなると上１パンチがダイの成形孔に挿入されるときに分割部の先端が成形孔の開口縁に当たり、それが原因で分割部の先端のエッジが欠けることが考えられ、また、分割部が折れることも考えられる。   Here, since the lower punch of the press mold for powder molding is inserted into the molding hole of the die in advance, the lower punch is divided into a plurality of parts, and the tip side of the divided lower punch placed on the outermost periphery is in the circumferential direction. Even if it is divided, there is no particular problem. However, if the upper punch is structured as shown in FIG. 3, troubles are likely to occur in the divided portion 1b of the upper punch. The upper punch 1 is subject to dimensional restrictions. For this reason, especially when the upper punch has to be formed thin, the tip side split portion 1b of the upper punch 1 is easily deformed when pressed. The deformed divided portion is elastically restored to the original state when the pressure is released while the punch is new, but when the molding is repeated, the elastic restoring property is lowered, and the tip (free end) side of the divided portion gradually opens radially outward ( Bend). When the deformation is accumulated and the opening becomes large, when the upper one punch is inserted into the die forming hole, the tip of the divided portion hits the opening edge of the forming hole, which may cause the edge of the tip of the divided portion to be missing. It is also conceivable that the dividing portion is broken.

そのような金型事故は、金型費の増加、それによる成形コストの上昇を招く。従って、この問題の解決策が望まれるが、かかる金型事故を防止するための提案は見当たらない。
特許第２８５５１３７号公報 Such a mold accident leads to an increase in mold cost and a resulting increase in molding cost. Therefore, a solution to this problem is desired, but no proposal for preventing such a mold accident is found.
Japanese Patent No. 2855137

この発明は、上１パンチの先端側分割部が外側に開いてダイと干渉することを防止し、その干渉が原因となって起こる前述の金型事故を減少させることを課題としている。   An object of the present invention is to prevent the front-side divided portion of the upper one punch from opening outward and interfering with the die, and to reduce the above-described mold accidents caused by the interference.

上記の課題を解決するため、この発明においては、上２パンチと組み合わせてプレス金型を構成する上１パンチの外側に上１パンチを保護する金型ガイドを設け、その金型ガイドのガイド部を上１パンチの先端側分割部の外周に外嵌して上１パンチの先端側分割部を前記ガイド部で拘束するようにした。その拘束のために、ガイド部の外嵌は、上１パンチの先端側分割部との間に遊び（不必要な隙間）ができないように行う。   In order to solve the above problems, in the present invention, a die guide for protecting the upper punch is provided outside the upper punch constituting the press die in combination with the upper two punches, and the guide portion of the die guide is provided. Is fitted on the outer periphery of the tip side split portion of the upper 1 punch, and the tip side split portion of the upper 1 punch is constrained by the guide portion. Due to the restraint, the guide part is externally fitted so that there is no play (unnecessary gap) between the upper punch and the divided part on the front end side.

粉末成形用プレス金型は、上１パンチの先端側分割部の外周に前記金型ガイドのガイド部を軸方向摺動可能に外嵌し、粉末の圧縮工程で前記ガイド部がダイに受け支えられて金型ガイドが上１パンチに対して相対的に持ち上がるようにしてもよい。   The powder molding press mold has the guide part of the mold guide fitted on the outer periphery of the upper split part of the upper punch so as to be slidable in the axial direction, and the guide part is supported and supported by the die during the powder compression process. The mold guide may be lifted relative to the upper punch.

なお、上１パンチは、この上１パンチと協働してダイのキャビティに充填された粉末を圧縮する上２パンチの外周に配置する。また、この上１パンチの先端側は周方向に複数に分割し、その上１パンチの分割された先端側の外周に前記金型ガイドのガイド部を外嵌する。   The upper 1 punch is arranged on the outer periphery of the upper 2 punch that compresses the powder filled in the die cavity in cooperation with the upper 1 punch. Further, the tip end side of the upper punch is divided into a plurality of portions in the circumferential direction, and the guide portion of the mold guide is fitted on the outer periphery of the tip end side of the upper one punch.

粉末の圧縮工程において上１パンチに対して相対移動するようにした金型ガイドは、相対移動後の復帰を自重で行わせることもできるが、確実な復帰のために復帰手段を設けて強制的に復帰させるのがよい。   The mold guide that is moved relative to the upper punch in the powder compression process can be restored by its own weight after the relative movement, but it is forcibly provided with a return means for reliable return. It is better to return to

強制復帰のための手段は、下記のようなものが考えられる。
（１）金型ガイドを下向きに付勢する弾性体を設け、この弾性体を復帰手段として働かせる。
（２）プレス機の上ラムに支持されるシリンダアクチュエータを設けてそのシリンダアクチュエータで復帰手段を構成する。この構造は、シリンダアクチュエータの出力軸を中空軸にしてその出力軸で前記金型ガイドを形成することができる。 The following means can be considered for the forced return.
(1) An elastic body that urges the mold guide downward is provided, and this elastic body serves as a return means.
(2) A cylinder actuator supported by the upper ram of the press machine is provided, and the return means is constituted by the cylinder actuator. In this structure, the output shaft of the cylinder actuator can be a hollow shaft, and the mold guide can be formed by the output shaft.

この粉末成形用プレス金型は、上２パンチの外周に縦長の嵌合溝を設けてその嵌合溝に上１パンチの先端側の分割部をスライド自在に嵌めたものが好ましい。   The powder molding press die is preferably one in which a vertically long fitting groove is provided on the outer periphery of the upper two punches, and a split portion on the tip side of the upper one punch is slidably fitted in the fitting groove.

この発明の粉末成形用プレス金型は、上１パンチの先端側分割部の外周に嵌めた金型ガイドのガイド部によって先端側分割部の開き（径方向外側への反り曲がり）が防止される。そのために、上１パンチはダイと干渉することなくダイの成形孔に進入し、分割部先端のエッジの欠けや分割部の折損が起こらなくなる。   In the press molding die for powder molding according to the present invention, the opening of the distal end side divided portion (curvature outward in the radial direction) is prevented by the guide portion of the die guide fitted to the outer periphery of the upper end punched portion of the upper punch. . For this reason, the upper one punch enters the die forming hole without interfering with the die, and the chipping of the edge at the tip of the divided portion and the breakage of the divided portion do not occur.

金型ガイドを上１パンチに対して軸方向相対移動可能となし、粉末の圧縮工程でガイド部がダイに受け支えられて金型ガイドが上１パンチに対して相対的に持ち上がるようにしたものは、金型ガイドのガイド部による上１パンチの拘束位置を上１パンチの先端に近づけて上１パンチの先端側分割部の開き防止効果をさらに高めることができる。   The mold guide can be moved axially relative to the upper punch, and the guide part is supported by the die during the powder compression process, so that the mold guide is lifted relative to the upper punch. Can further enhance the effect of preventing the opening of the split portion on the front end side of the upper punch by bringing the restraining position of the upper punch by the guide portion of the mold guide closer to the front end of the upper punch.

また、上１パンチに対して相対移動した金型ガイドを復帰手段を設けて復帰させるものは、金型ガイドの復帰の信頼性が高まる。復帰手段は、経済面では安価なスプリングなどの弾性体が有利であるが、大きな復帰力を持たせる必要があるときには、エアーシリンダなどのシリンダアクチュエータを用いるのがよい。上１パンチの先端側分割部に開き癖がつくなどして分割部が金型ガイドに圧力をもって接触するようになると金型ガイドのスライド抵抗が増大するが、シリンダアクチュエータであればこのようなときにも金型ガイドを楽に復帰させることができる。   Further, when the mold guide moved relative to the upper one punch is returned by providing a return means, the reliability of the return of the mold guide is enhanced. The return means is advantageously an economical elastic body such as a spring, but when it is necessary to give a large return force, a cylinder actuator such as an air cylinder is preferably used. When the split part comes into contact with the mold guide with pressure, such as when the split part on the tip side of the top punch comes into contact with pressure, the slide resistance of the mold guide increases. In addition, the mold guide can be returned easily.

復帰手段としてシリンダアクチュエータを採用し、そのシリンダアクチュエータの出力軸で金型ガイドを形成したものは、構造の簡素化も図れる。   A structure in which a cylinder actuator is employed as the return means and a die guide is formed by the output shaft of the cylinder actuator can simplify the structure.

このほか、上２パンチの外周に嵌合溝を設けてその嵌合溝に上１パンチの先端側分割部をスライド自在に嵌めたプレス金型は、上１パンチの先端側分割部が嵌合溝の溝面に拘束されて周方向にも位置決めされ、このことも金型事故の防止に有効に作用する。   In addition, in the press mold in which a fitting groove is provided on the outer periphery of the upper two punches, and the tip side split portion of the upper punch is slidably fitted in the fitting groove, the tip side split portion of the upper punch is fitted. It is restrained by the groove surface of the groove and is also positioned in the circumferential direction, which also effectively acts to prevent a mold accident.

以下、この発明の粉末成形用プレス金型の実施形態を添付図面の図１〜図８に基づいて説明する。図１に示すプレス金型は、この発明を特徴づける上側金型である。プレス機の上ラム１１に駆動されるこの上側金型は、上１パンチ１と、上２パンチ２と、金型ガイド３を組み合わせて構成されており、図９、図１０で説明した圧粉体２０の成形に利用される。上１パンチ１と上２パンチ２は、図３〜図６に示したものを用いている。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a powder molding press die according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The press die shown in FIG. 1 is an upper die that characterizes the present invention. The upper die driven by the upper ram 11 of the press machine is configured by combining the upper 1 punch 1, the upper 2 punch 2, and the die guide 3. The compact described with reference to FIGS. 9 and 10. It is used for forming the body 20. As the upper 1 punch 1 and the upper 2 punch 2, those shown in FIGS. 3 to 6 are used.

上１パンチ１は、図３、図４に示すように基端側１ａが筒状をなし、先端（加圧方向前端）側は周方向に分割されて基端側１ａから軸方向に延び出す分割部１ｂが周方向に定ピッチで飛び飛びに３箇所設けられた構造になっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the upper punch 1 has a base end side 1a formed in a cylindrical shape, and the tip end (front end in the pressurizing direction) side is divided in the circumferential direction and extends from the base end side 1a in the axial direction. The dividing portion 1b has a structure in which three portions are provided at a constant pitch in the circumferential direction.

上２パンチ２は、中心孔２ａを有する（図３、図４参照）。また、外周にキー溝２ｂと縦長の嵌合溝２ｃを有する。キー溝２ｂは周方向の３箇所の等分点に設けられている。また、隣り合うキー溝２ｂ，２ｂ間の周方向中間部に嵌合溝２ｃを形成している。   The upper 2 punch 2 has a center hole 2a (see FIGS. 3 and 4). Further, the outer periphery has a key groove 2b and a vertically long fitting groove 2c. The key groove 2b is provided at three equally divided points in the circumferential direction. In addition, a fitting groove 2c is formed in the middle portion in the circumferential direction between the adjacent key grooves 2b, 2b.

金型ガイド３は、上１パンチ１の先端側分割部１ｂの外周に適合して嵌るリング状のガイド部３ａを先端に有する。   The die guide 3 has a ring-shaped guide portion 3a fitted to fit to the outer periphery of the tip side split portion 1b of the upper punch 1 at the tip.

このように構成した上側金型は、図１、図５に示すように、上１パンチ１の先端側分割部１ｂを上２パンチ２の外周に設けた嵌合溝２ｃに嵌めて上２パンチ２の外周に上１パンチ１を配置する。また、上１パンチ１の外周に金型ガイド３を配置し、上１パンチ１と上２パンチ２を位置決めキー４を用いて相対回転不可、軸方向相対移動可能に組み合わせ、上１パンチ１の先端側分割部１ｂの外周を金型ガイド３のガイド部３ａで拘束して使用される。ガイド部３ａは、粉末の圧縮を妨げない位置、即ち、上１パンチの先端側分割部１ｂがダイの成形孔に入り込む部分よりも上側に配置されている。位置決めキー４は、上１パンチ１で支持し、上１パンチ内径側への突出部を嵌合溝２ｃ内に設けた縦長のキー溝５に係合させている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the upper mold configured as described above is configured such that the tip side divided portion 1 b of the upper 1 punch 1 is fitted into the fitting groove 2 c provided on the outer periphery of the upper 2 punch 2 and the upper 2 punch The upper 1 punch 1 is arranged on the outer periphery of 2. Further, a mold guide 3 is arranged on the outer periphery of the upper 1 punch 1, and the upper 1 punch 1 and the upper 2 punch 2 are combined using a positioning key 4 so that they cannot be rotated relative to each other and can be moved relative to each other in the axial direction. The outer periphery of the distal end side divided portion 1 b is used by being restrained by the guide portion 3 a of the mold guide 3. The guide portion 3a is disposed at a position that does not hinder the compression of the powder, that is, above the portion where the tip side split portion 1b of the upper one punch enters the molding hole of the die. The positioning key 4 is supported by the upper one punch 1 and the protruding portion toward the inner diameter side of the upper one punch is engaged with a vertically long key groove 5 provided in the fitting groove 2c.

例示のプレス金型は、プレス機の上ラム１１に組み込まれたシリンダアクチュエータ（図のそれは油圧シリンダ）１２の中空ピストン１２ａに上１パンチ１を、プレス機の上ラム１１に組み込まれたシリンダアクチュエータ（これも油圧シリンダ）１３の出力軸１３ａに上２パンチ２をそれぞれ連結しており（中空ピストン１２ａに対する上１パンチ１の連結は、連結軸１４と取付けプレート１５を用いて行われている）、上１パンチ１と上２パンチ２の軸方向相対位置を調整することができる。シリンダアクチュエータ１２，１３はそれぞれが位置調整機構１６を伴っており、その位置調整機構１６による位置調整によって上１パンチ１と上２パンチ２の間に軸方向相対移動が起こり、上１パンチ１と上２パンチ２の先端間の距離ｓが調整されて得られる圧粉体の密度が調整される。   The illustrated press die includes a cylinder actuator (that is a hydraulic cylinder in the figure) 12 incorporated in the upper ram 11 of the press machine, and an upper punch 1 in the hollow piston 12a of the cylinder actuator 12 and a cylinder actuator incorporated in the upper ram 11 of the press machine. (This is also a hydraulic cylinder) The upper 2 punch 2 is connected to the output shaft 13a of the 13 (the connection of the upper 1 punch 1 to the hollow piston 12a is performed using the connecting shaft 14 and the mounting plate 15). The axial relative positions of the upper 1 punch 1 and the upper 2 punch 2 can be adjusted. Each of the cylinder actuators 12 and 13 is accompanied by a position adjustment mechanism 16, and by the position adjustment by the position adjustment mechanism 16, axial relative movement occurs between the upper 1 punch 1 and the upper 2 punch 2. The density of the green compact obtained by adjusting the distance s between the tips of the upper two punches 2 is adjusted.

図１の上側金型は、図２に示す下側金型と組み合わせて粉末を圧縮する。下側金型は、ここでは、ダイ６と、上２パンチ２に対向させる下２パンチ８と、下２パンチ８の外周に配置して上１パンチ１に対向させる下１パンチ７と、圧粉体２０の軸孔２４を成形するコアロッド９を組み合わせたものを用いている。下１パンチ７は上１パンチ１と同様に形成され、下２パンチ８は上２パンチ２と同様に形成されている。   The upper mold in FIG. 1 compresses the powder in combination with the lower mold shown in FIG. Here, the lower mold includes a die 6, a lower 2 punch 8 opposed to the upper 2 punch 2, a lower 1 punch 7 disposed on the outer periphery of the lower 2 punch 8 and opposed to the upper 1 punch 1, A combination of the core rods 9 for forming the shaft holes 24 of the powder 20 is used. The lower 1 punch 7 is formed in the same manner as the upper 1 punch 1, and the lower 2 punch 8 is formed in the same manner as the upper 2 punch 2.

ダイ６の成形孔６ａと、その成形孔６ａに挿入した下１パンチ７、下２パンチ８及びコアロッド９との間に形成されるダイのキャビティ１０に粉末を充填し、その後、プレス機を駆動して上ラム１１を降下させ、上１パンチ１と上２パンチ２の先端側をダイ６の成形孔６ａに進入させる。このとき、上１パンチ１の先端側分割部１ｂは金型ガイドのガイド部３ａによって外周を拘束されており、外側への開きが防止されて成形孔６ａにトラブル無く挿入される。   The die cavity 10 formed between the forming hole 6a of the die 6 and the lower 1 punch 7, the lower 2 punch 8 and the core rod 9 inserted into the forming hole 6a is filled with powder, and then the press machine is driven. Then, the upper ram 11 is lowered, and the leading end sides of the upper 1 punch 1 and the upper 2 punch 2 are caused to enter the forming hole 6 a of the die 6. At this time, the outer periphery of the tip side split portion 1b of the upper punch 1 is constrained on the outer periphery by the guide portion 3a of the mold guide, and is prevented from opening outward and inserted into the molding hole 6a without any trouble.

上１パンチ１と上２パンチ２はこの後さらに降下してキャビティ１０内の粉末を圧縮する。この圧縮によって圧粉体２０の上側端面に設けられる凸部２２の端面が上１パンチ１によって、また、圧粉体２０の下側端面に設けられる凸部２２の端面が下１パンチ７によってそれぞれ成形される。また、圧粉体２０の本体部２１の上側端面の突出していない領域が上２パンチ２によって、下側端面の突出していない領域が下２パンチ８によってそれぞれ成形されて図９に示す形状の圧粉体２０が形成される。得られた圧粉体２０のダイからの払い出しは、一般的な方法、例えば、圧縮終点からダイ６を引き下げる方法や、下１パンチと下２パンチで圧粉体２０を突き上げる方法で行うことができる。   The upper 1 punch 1 and the upper 2 punch 2 are further lowered thereafter to compress the powder in the cavity 10. The end surface of the convex portion 22 provided on the upper end surface of the green compact 20 by this compression is the upper punch 1, and the end surface of the convex portion 22 provided on the lower end surface of the green compact 20 is the lower one punch 7. Molded. Further, a region where the upper end face of the main body 21 of the green compact 20 does not protrude is formed by the upper 2 punch 2, and a region where the lower end face does not protrude is formed by the lower 2 punch 8. Powder 20 is formed. Discharge of the obtained green compact 20 from the die can be performed by a general method, for example, a method of pulling down the die 6 from the compression end point or a method of pushing up the green compact 20 with the lower 1 punch and the lower 2 punch. it can.

この発明は、以下のような圧粉体を成形するときに特に適する。例えば、上下パンチによる圧縮方向の厚みがダイ水平方向の最大長に対して１／３以下となるような薄肉で凸部を有する圧粉体や、凸部の厚みが突出していない領域の厚みの１．１倍以上になるような圧粉体を段部付き部分と段部なし部分の密度差を少なくして成形しなければならないときに、パンチを分割することは特に有効である。また、金型（パンチ）の成形面が図１１のような形状になるときにもパンチの分割が有効である。図１１は、金型の成形面の斜線を入れた部分にワーク（圧粉体）抜き出し用の勾配をつけられない状況を示している。この場合、凸部の厚みｔが突出していない領域の厚みの１．１倍未満であったとしても、抜き出し用の勾配がないために成形後のワークの金型からの取り出しが難しくなるが、金型（パンチ）をａとｂに分割することで成形したワークの取り出しを可能となすことができる。このような理由によってａ部を独立させた分割パンチを使用する場合に、ａ部の開きを防止する金型ガイドを使用するとよい。   The present invention is particularly suitable when forming a green compact as follows. For example, the thickness of the green compact having convex portions or the thickness where the convex portions do not protrude, such that the thickness in the compression direction by the upper and lower punches is 1/3 or less of the maximum length in the horizontal direction of the die. It is particularly effective to divide the punch when the green compact having a size of 1.1 times or more has to be formed by reducing the density difference between the stepped portion and the stepless portion. Moreover, the division of the punch is also effective when the molding surface of the mold (punch) has a shape as shown in FIG. FIG. 11 shows a situation in which the slope for extracting the workpiece (green compact) cannot be given to the hatched portion of the molding surface of the mold. In this case, even if the thickness t of the convex portion is less than 1.1 times the thickness of the non-projecting region, it is difficult to take out the molded workpiece from the mold because there is no gradient for extraction, By dividing the mold (punch) into a and b, it is possible to take out the molded workpiece. For such a reason, when using a divided punch with the a part being independent, it is preferable to use a mold guide that prevents the a part from opening.

図７及び図８に、この発明のプレス金型の他の実施形態を示す。図７のプレス金型は、金型ガイド３を、上１パンチ１の外周に軸方向摺動可能に嵌め、復帰手段として追設した弾性体（図のそれは圧縮スプリング）１７で下向きに付勢してホルダ１８に受け支えられる位置まで押し下げている。その押し下げにより金型ガイド３のガイド部３ａが上１パンチ１の先端近傍（ダイに入り込む部分）に外嵌される。そのために、ダイ６（図２参照）の成形孔に入り込んだ上パンチが下死点に到達する前にガイド部３ａがダイに突き当たるが、金型ガイド３は、図に鎖線で示すように弾性体１７を圧縮して上１パンチ１に対して相対的に持ち上がることができるので、粉末の成形は支障なく行われる。   7 and 8 show another embodiment of the press die of the present invention. In the press mold of FIG. 7, the mold guide 3 is fitted to the outer periphery of the upper punch 1 so as to be slidable in the axial direction, and is urged downward by an elastic body (it is a compression spring) 17 additionally provided as a return means. Then, it is pushed down to a position where it can be received and supported by the holder 18. By the pressing down, the guide portion 3a of the mold guide 3 is externally fitted near the tip of the upper punch 1 (the portion entering the die). Therefore, the guide portion 3a hits the die before the upper punch that has entered the forming hole of the die 6 (see FIG. 2) reaches the bottom dead center, but the mold guide 3 is elastic as shown by the chain line in the figure. Since the body 17 can be compressed and lifted relative to the upper punch 1, the powder can be formed without any trouble.

圧縮工程で上１パンチ１に対して軸方向に相対移動した金型ガイド３の原位置への復帰は、図８に示すシリンダアクチュエータ（図のそれはエアーシリンダ）１９を設け、その
シリンダアクチュエータ１９を復帰手段にして行うこともできる。この場合、金型ガイド３はシリンダアクチュエータ１９の出力軸に連結して駆動することもできるが、同図に示すように、シリンダアクチュエータ１９の出力軸を上１パンチ１の外周を取りまく中空軸にしてその中空出力軸で金型ガイド３を形成すると、上側金型の構造が簡素化される。 In the compression process, the mold guide 3 that has moved relative to the upper punch 1 in the axial direction is returned to its original position by providing a cylinder actuator (shown as an air cylinder) 19 shown in FIG. It can also be performed as a return means. In this case, the mold guide 3 can be driven by being connected to the output shaft of the cylinder actuator 19, but as shown in the figure, the output shaft of the cylinder actuator 19 is a hollow shaft surrounding the outer periphery of the upper punch 1. When the mold guide 3 is formed by the hollow output shaft, the structure of the upper mold is simplified.

図７、図８のプレス金型は、ガイド部３ａによる分割部１ｂの拘束を上１パンチ１の先端により近い位置で行うことができる。なお、この発明は、圧粉体の密度調整とは別の目的で上パンチを複数に分割し、なおかつ、最外周の上１パンチの先端側を周方向に分割した金型に適用しても、その有効性が発揮される。   7 and 8 can restrain the divided portion 1b by the guide portion 3a at a position closer to the tip of the upper punch 1. The present invention may be applied to a mold in which the upper punch is divided into a plurality of parts for the purpose different from the density adjustment of the green compact, and the tip side of the uppermost outermost punch is divided in the circumferential direction. , Its effectiveness is demonstrated.

この発明のプレス金型の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the press die of this invention 図１のプレス金型の使用状態を示す断面図Sectional drawing which shows the use condition of the press die of FIG. 図１のプレス金型に採用した分割上パンチの分解斜視図1 is an exploded perspective view of a split upper punch employed in the press die of FIG. 図３の分割上パンチの断面図Sectional view of the split upper punch in FIG. 図３の分割上パンチの組み合わせ状態の斜視図The perspective view of the combination state of the division | segmentation upper punch of FIG. 図３の分割上パンチの正面図Front view of split upper punch in FIG. この発明のプレス金型の他の例を示す断面図Sectional drawing which shows the other example of the press die of this invention この発明のプレス金型のさらに他の例を示す断面図Sectional drawing which shows the further another example of the press die of this invention 図３の分割上パンチを使用して成形される圧粉体の斜視図FIG. 3 is a perspective view of a green compact formed using the split upper punch of FIG. 図９の圧粉体の平面図Plan view of the green compact in FIG. 金型分割の他の例を示す説明図Explanatory drawing showing another example of mold division

符号の説明Explanation of symbols

１ 上１パンチ
１ａ 基端側
１ｂ 先端側分割部
２ 上２パンチ
２ａ 中心孔
２ｂ キー溝
２ｃ 嵌合溝
３ 金型ガイド
３ａ ガイド部
４ 位置決めキー
５ キー溝
６ ダイ
６ａ 成形孔
７ 下１パンチ
８ 下２パンチ
９ コアロッド
１０ キャビティ
１１ 上ラム
１２ シリンダアクチュエータ
１２ａ 中空ピストン
１３ シリンダアクチュエータ
１３ａ 出力軸
１４ 連結軸
１５ 取付けプレート
１６ 位置調整機構
１７ 弾性体
１８ ホルダ
１９ シリンダアクチュエータ
２０ 圧粉体
２１ 本体部
２２ 凸部
２３ キー溝
２４ 軸孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper 1 punch 1a Base end side 1b Front end side division part 2 Upper 2 punch 2a Center hole 2b Key groove 2c Fitting groove 3 Mold guide 3a Guide part 4 Positioning key 5 Key groove 6 Die 6a Molding hole 7 Lower 1 punch 8 Lower 2 punch 9 Core rod 10 Cavity 11 Upper ram 12 Cylinder actuator 12a Hollow piston 13 Cylinder actuator 13a Output shaft 14 Connection shaft 15 Mounting plate 16 Position adjustment mechanism 17 Elastic body 18 Holder 19 Cylinder actuator 20 Green compact 21 Main body 22 Convex 23 Keyway 24 Shaft hole

Claims (7)

上１パンチ、その上１パンチと協働してダイのキャビティに充填された粉末を圧縮する上２パンチ、及び上１パンチの外周に配置する金型ガイドを有し、前記上１パンチの先端側が周方向に複数に分割され、その上１パンチの先端側分割部の外周に前記金型ガイドのガイド部を外嵌した粉末成形用プレス金型。   The upper 1 punch has an upper 2 punch that cooperates with the upper 1 punch, compresses the powder filled in the cavity of the die, and a die guide disposed on the outer periphery of the upper 1 punch. A powder molding press die in which the side is divided into a plurality of portions in the circumferential direction, and the guide portion of the die guide is fitted on the outer periphery of the tip side split portion of one punch. 上１パンチの先端側分割部の外周に前記金型ガイドのガイド部を軸方向摺動可能に外嵌し、粉末の圧縮工程で前記ガイド部がダイに受け支えられて金型ガイドが上１パンチに対して相対的に持ち上がるようにした請求項１に記載の粉末成形用プレス金型。   The guide portion of the mold guide is fitted on the outer periphery of the upper punch side split portion so as to be slidable in the axial direction, and the guide portion is supported by the die during the powder compression process so that the mold guide is 2. The press mold for powder molding according to claim 1, wherein the press mold is lifted relatively to the punch. 粉末の圧縮工程で上１パンチに対して相対移動した金型ガイドを、圧縮完了後に元の位置に戻す復帰手段を付加した請求項２に記載の粉末成形用プレス金型。   The press mold for powder molding according to claim 2, further comprising a returning means for returning the mold guide moved relative to the upper punch in the powder compression step to the original position after the compression is completed. 前記金型ガイドを下向きに付勢する弾性体を設け、この弾性体を前記復帰手段として働かせるようにした請求項３に記載の粉末成形用プレス金型。   4. The powder molding press die according to claim 3, wherein an elastic body for urging the mold guide downward is provided, and the elastic body is used as the return means. プレス機の上ラムに支持されるシリンダアクチュエータを設け、そのシリンダアクチュエータで前記復帰手段を構成した請求項３に記載の粉末成形用プレス金型。   4. The powder molding press die according to claim 3, wherein a cylinder actuator supported by an upper ram of a press machine is provided, and the return means is constituted by the cylinder actuator. 前記シリンダアクチュエータの出力軸を中空軸にしてその出力軸で前記金型ガイドを形成した請求項５に記載の粉末成形用プレス金型。   6. The press mold for powder molding according to claim 5, wherein an output shaft of the cylinder actuator is a hollow shaft, and the mold guide is formed by the output shaft. 上２パンチの外周に縦長の嵌合溝を設け、その嵌合溝に上１パンチの先端側の分割部をスライド自在に嵌めた請求項１〜６のいずれかに記載の粉末成形用プレス金型。   7. A powder molding press according to claim 1, wherein a vertically long fitting groove is provided on the outer periphery of the upper two punches, and a split portion on the tip side of the upper punch is slidably fitted in the fitting groove. Type.
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