JP2011088182A - Die for powder compacting and method for assembling the die - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、上パンチと下パンチの誤組み付けを防止した粉末成形用金型とその金型の組み付け方法に関する。 The present invention relates to a powder molding die that prevents erroneous assembly of an upper punch and a lower punch, and a method for assembling the die.
焼結部品は、原料粉末を加圧、成形し、得られた粉末成形体を焼結して製造される。この方法での粉末成形は、ダイと上パンチと下パンチを基本要素とし、必要に応じてコアを含めた金型を使用して行われる。その粉末成形用金型は、例えば、下記特許文献1に開示されている。 The sintered part is manufactured by pressurizing and molding the raw material powder and sintering the obtained powder compact. Powder molding by this method is performed using a die, an upper punch, and a lower punch as basic elements and using a mold including a core as necessary. The powder molding die is disclosed in Patent Document 1 below, for example.
ところで、この粉末成形用金型の中に、上パンチや下パンチの軸直角断面での外径部形状が全域において円形になるように設計されたものがある。また、上パンチや下パンチが、それらのパンチの軸心を中心にして(360/n)°回転させたときに、回転前後の軸直角断面における外径部輪郭が互いに重なり合う形状をもつように設計されたものもある。ここでの前記nは2以上の整数である。 By the way, some of these powder molding dies are designed so that the outer diameter shape of the upper punch and the lower punch in the cross section perpendicular to the axis is circular in the entire region. Further, when the upper punch and the lower punch are rotated by (360 / n) ° about the axial center of the punch, the outer diameter contours in the cross-section perpendicular to the axis before and after the rotation have shapes overlapping each other. Some are designed. Here, the n is an integer of 2 or more.
粉末成形用金型の中には、上パンチと下パンチを、両者の位相が一致するように位置決めして取り付けなければならないものがある。 In some powder molding dies, the upper punch and the lower punch must be positioned and attached so that the phases of both coincide with each other.
例えば、図8に示す焼結部品Aは、一端面の外周の1箇所に切欠き部aを有している。また、他端面に、リングの中央部から外周の2箇所に抜ける非中心対称形状の凹部bを有している。この部品のように、上下のパンチで成形する面に方向性がある場合、両パンチの位相がずれると両パンチによって成形される面の形状にずれが生じて目標とする製品形状が得られない。従って、このような金型は、上下のパンチを決められた向きに位置決めする必要がある。 For example, the sintered part A shown in FIG. 8 has a notch a at one location on the outer periphery of one end face. In addition, the other end face has a non-centrosymmetric concave portion b extending from the center portion of the ring to two locations on the outer periphery. If the surface to be molded with the upper and lower punches is directional like this part, if the phase of both punches is shifted, the shape of the surface formed by both punches will shift and the target product shape will not be obtained. . Therefore, in such a mold, it is necessary to position the upper and lower punches in a predetermined direction.
その要求に対して、上下のパンチの位置決め(位相合わせ)をダイ基準で行える場合がある。上パンチと下パンチの位置決めは、通常、ダイに設けられる成形穴にそれらのパンチを挿入することによって行なわれる。そのときの挿入が両パンチの位相が一致する方向を向いたときにのみ許容される場合には、成形穴による位置決めが許容される。 In response to this requirement, there are cases where positioning (phase alignment) of the upper and lower punches can be performed on the basis of a die. The positioning of the upper punch and the lower punch is usually performed by inserting the punches into the forming holes provided in the die. When the insertion at that time is allowed only when the direction of the phases of both punches coincides, positioning by the forming hole is allowed.
ところが、上パンチや下パンチの外径部輪郭が、全域において断面円形になっていたり、軸心を中心にして(360/n)°回転したときに回転前後の軸直角断面での外径部輪郭が重なり合うものになっていたりすると、成形穴による位置決めは行えず、上下のパンチを位相がずれた状態で組み付ける可能性があった。 However, the outer diameter portion profile of the upper punch and the lower punch has a circular cross section in the entire region, or the outer diameter portion in the cross section perpendicular to the axis before and after rotation when rotated by 360 ° around the axis. If the contours overlap each other, positioning by the forming hole cannot be performed, and there is a possibility that the upper and lower punches are assembled in a state of being out of phase.
例えば、軸直角断面において外形部の輪郭が円形のパンチは、どの方向を向いていても成形穴に受け入れられる。また、輪郭が例えば楕円形のパンチは、軸心を中心にして180°回転させると回転前後の輪郭が重なってその位置でも成形穴に受け入れられる。このように、成形穴による位置決めでは、上パンチや下パンチが正しく位置決めされていないときにもパンチが成形穴に挿入されることがある。そのために、間違った方向を正しい方向と誤認し、上下のパンチを位相がずれた状態に組み付ける可能性があった。その誤組み付けは作業のロスや材料のロスを生じさせる。 For example, a punch having a circular outline in the cross section perpendicular to the axis can be received in the forming hole in any direction. For example, a punch having an elliptical outline, when rotated 180 degrees around the axis, overlaps the outline before and after rotation and is received in the forming hole even at that position. Thus, in the positioning by the forming hole, the punch may be inserted into the forming hole even when the upper punch and the lower punch are not correctly positioned. For this reason, there is a possibility that the wrong direction is mistaken as the correct direction, and the upper and lower punches are assembled in a state of being out of phase. The incorrect assembly causes work loss and material loss.
そこで、この発明は、上パンチと下パンチの少なくとも一方が、断面円形、又は、軸心を中心にしたパンチの所定角度での回転前後の輪郭が重なり合う形状の外径部を有しており、その状況で位相合わせが要求される上パンチと下パンチを正確に組み付けられるようにすることを課題としている。 Therefore, in the present invention, at least one of the upper punch and the lower punch has an outer diameter portion having a circular cross section or a shape in which the contours before and after rotation at a predetermined angle of the punch centered on the axis overlap. It is an object to be able to correctly assemble an upper punch and a lower punch that require phase alignment in that situation.
上記の課題を解決するため、この発明においては、上パンチと下パンチの少なくとも一方が、断面円形、又は、軸心を中心にして上下のパンチが所定角度相対回転したときに回転前後の輪郭が重なり合う形状の外径部を有している粉末成形用金型を以下の通りに構成した。
すなわち、ダイと下パンチを固定する下パンチ押さえに、ダイと下パンチを互いに位置決めする位置決め要素を対応して設け、さらに、前記ダイと上パンチに、その両者を互いに位置決めする位置決め治具と照合部を対応して設けた。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, at least one of the upper punch and the lower punch has a circular cross section or a contour before and after rotation when the upper and lower punches rotate relative to each other by a predetermined angle around the axis. A powder molding die having overlapping outer diameter portions was constructed as follows.
That is, the lower punch presser for fixing the die and the lower punch is provided with a positioning element for positioning the die and the lower punch, and the die and the upper punch are compared with a positioning jig for positioning the two relative to each other. Corresponding parts were provided.
前記位置決め治具は、ダイに設けられたセット孔に着脱自在に取り付け、前記照合部は前記上パンチの側面に形成することができる。 The positioning jig can be detachably attached to a set hole provided in a die, and the collating portion can be formed on a side surface of the upper punch.
また、この粉末成形用金型の組み付けは、前記位置決め治具をダイに取り付け、その状態で上パンチの側面の照合部を位置決め治具との照合点に位置決めし、この状態を維持して上パンチを上パンチプレートに固定する方法で行なうようにした。この発明は、かかる金型の組み付け方法も提供する。 In addition, the powder molding die is assembled by attaching the positioning jig to the die, positioning the collation part on the side surface of the upper punch at the collation point with the positioning jig in this state, and maintaining this state. The punch was fixed to the upper punch plate. The present invention also provides a method for assembling such a mold.
この発明の粉末成形用金型に設ける前記位置決め治具は、起立部の先端に上パンチの照合部に突き合わせる横行き部を有するもの、起立部の上部を上パンチの照合部に直接突き合わせるもの、あるいは、ブロック状のものなどが考えられる。また、前記照合部は、平面の面取り部、溝、突条などで構成されるものが考えられる。 The positioning jig provided in the powder molding die of the present invention has a lateral portion that abuts the collating portion of the upper punch at the tip of the standing portion, and directly abuts the upper portion of the standing portion to the collating portion of the upper punch. Things or block-like things can be considered. Moreover, what the said collation part is comprised by a plane chamfering part, a groove | channel, a protrusion, etc. can be considered.
ダイと下パンチの位置決め要素は、金型の軸心と平行配置にして設けるガイドピンとそのガイドピンの移動ガイドとで構成されるものなどでよい。移動ガイドは、孔、溝を問わない。ガイドピンを着脱自在とし、移動ガイドに代えてガイドピンとの照合部を設けることも可能である。 The positioning element of the die and the lower punch may be constituted by a guide pin provided in parallel with the axis of the mold and a moving guide for the guide pin. The moving guide may be a hole or a groove. It is also possible to make the guide pin detachable and provide a collation part with the guide pin instead of the moving guide.
この金型には、必要に応じてコアロッドを含ませる。そのコアロッドと下パンチの位相を合わせる必要があれば、コアロッドと下パンチとの間に、両者の軸方向相対移動は可能であるが、両者の相対回転は不可とする回転拘束手段を設ける。 The mold includes a core rod as necessary. If it is necessary to match the phases of the core rod and the lower punch, a rotation restraining means is provided between the core rod and the lower punch.
なお、位置決め治具は、金型による粉末成形時にはダイから取り外す。ダイと上パンチの位置決めが終了した段階で位置決め治具を取り外し、その後に、上パンチ押さえで上パンチを固定する方法を採ることで、上パンチ固定の作業がしやすくなる。 Note that the positioning jig is removed from the die when powder molding is performed with a mold. When the positioning of the die and the upper punch is completed, the positioning jig is removed, and then the upper punch is fixed with the upper punch presser, thereby facilitating the work of fixing the upper punch.
下パンチは、前記位置決め要素でダイ基準に位置決めして組み付ける。 The lower punch is positioned and assembled to the die reference by the positioning element.
この発明の粉末成形用金型およびその金型の組み付け方法によれば、ダイと下パンチが互いに位置決めされ、ダイと上パンチも互いに位置決めされる。そのために、上パンチと下パンチも互いに位置決めされ、上下のパンチの位相のずれが防止される。 According to the powder molding die and the method of assembling the die of the present invention, the die and the lower punch are positioned relative to each other, and the die and the upper punch are also positioned relative to each other. For this reason, the upper punch and the lower punch are also positioned with respect to each other, and a phase shift between the upper and lower punches is prevented.
また、ダイと上パンチ用の位置決め治具は、ダイに着脱自在に取り付けて位置決め後に取り外すので、その位置決め治具が障害物となって粉末成形に支障が出ることがない。 Moreover, the positioning jig for the die and the upper punch is detachably attached to the die and removed after positioning, so that the positioning jig does not interfere with powder molding because it becomes an obstacle.
ダイと下パンチの位置決めは、金型の軸心と平行なガイドピンとそのガイドピンの移動ガイドを用いて行うと、ガイドピンが残されたままになっても粉末成形に支障は出ず、ガイドピンを位置決め後に取り外さずに済む。 If the die and lower punch are positioned using a guide pin parallel to the axis of the mold and a guide for moving the guide pin, powder guides will not be affected even if the guide pin remains. There is no need to remove the pin after positioning.
なお、コアロッドが含まれてそのコアロッドについてもパンチとの位置決めが要求される金型は、コアロッドの回転拘束手段を利用してコアロッドの位置決めと位置決め後の状態の保持を行なうことができる。 Note that a mold that includes a core rod and requires positioning of the core rod with respect to the punch can perform positioning of the core rod and hold the state after positioning using the rotation restraining means of the core rod.
このように構成された金型は、位置決め治具をダイの上面に取り付け、この位置決め治具と上パンチの側面に設けた照合部を突き合わせることで上パンチとダイを位置決めし、この状態で上パンチ押さえによる上パンチの固定を行う。従って、上下のパンチの誤組み付けが起こらない。 The mold configured in this way attaches a positioning jig to the upper surface of the die, and positions the upper punch and the die by abutting the positioning jig and the collation provided on the side surface of the upper punch. Fix the upper punch by pressing the upper punch. Therefore, there is no erroneous assembly of the upper and lower punches.
以下、添付図面の図1〜図7に基づいてこの発明の粉末成形用金型の形態を説明する。図1は粉末成形装置の一例であって、ダイ1と、上パンチ2と、この上パンチ2に対向させた下パンチ3と、下パンチ3の内側に配置されるコアロッド4を組み合わせた金型を有している。
Hereinafter, the form of the powder molding die of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 of the accompanying drawings. FIG. 1 shows an example of a powder molding apparatus, which is a mold in which a die 1, an
ダイ1は、ダイプレート5に支持され、ダイプレート5は連結ロッド6を介してヨーク7に連結されている。ヨーク7は、プレス機の下ラム(図示せず)によって駆動される。
The die 1 is supported by a die plate 5, and the die plate 5 is connected to a
ダイ1の上面には、起立部8aと横行き部8bを有する部材で構成された位置決め治具8を設けている。また、このダイ1の下面には、金型の軸心と平行なガイドピン9を垂下して設けている。
On the upper surface of the die 1, there is provided a
位置決め治具8は、起立部8aの下端側をダイ1に設けたセット孔10に抜き差し自在に差し込んでダイ1に取り付けており、セット孔10から抜き取ることができる。
The
上パンチ2は、上パンチ押さえ11を用いて上パンチプレート12に固定される。上パンチプレート12は、プレス機の上ラム(図示せず)によって駆動される。図示の粉末成形装置は、上パンチプレート12のガイドを、同プレートに設けたブッシュ13にダイプレート5上に起立させて設けたガイドロッド14を挿通してそのガイドロッド14で行うようにしている。
The
上パンチ2の側面には、照合部15を設けている。その照合部15は、図2、図4に示すように、上パンチ2の取り付け部の側面に平面の面取り部を設けてその面取り部で形成したが、溝や突条などであってもよい。
A
下パンチ3は、下パンチ押さえ16を用いてベースプレート17に固定される。下パンチ押さえ16には、ガイドピン9に対応させた移動ガイド18を設けている。図示の移動ガイド18は、縦孔(縦長の溝でもよい)で構成しており、そこにダイ1の下面に設けたガイドピン9が軸方向スライド自在に挿入される。ガイドピン9はダイ側の位置決め要素として機能し、また、移動ガイド18は下パンチ側の位置決め要素として機能する。
The
コアロッド4は、ヨーク7に取り付けており、ダイ1と一体になって昇降する。このコアロッド4は、ここでは方向性があり、そのために、上下のパンチとの位置決め(位相合わせ)が要求されるものを用いている。その位置決めのために、下パンチ3とコアロッド4との間に、両者の軸方向相対移動を許容して下パンチ3とコアロッド4を相対回転不可となす回転拘束手段19を設けている。
The core rod 4 is attached to the
図示の回転拘束手段19は、コアロッド4の側面に図3に示す2面幅の面取り部19aを設け、下パンチ3の円筒状取り付け部3aの内外径面に設けた径方向の貫通孔にピン19bを通し、そのピン19bの内端を面取り部19aに係合させる。図示の面取り部19aは縦長の溝に置き換えてもよい。また、面取り部19aやそれに代わる縦長の溝は、その数を1つにしてもよい。
The rotation restricting means 19 shown in the figure is provided with a chamfered
このように構成した例示の粉末成形用金型は、ガイドピン9とそのガイドピンの移動ガイド18を使用して下パンチ3をダイ1に対して位置決めし、さらに、コアロッド4を、回転拘束手段19を用いて下パンチ3に対して位置決めする。そして、位置決めした下パンチ3を下パンチ押さえ16でベースプレート17に固定し、また、位置決めしたコアロッド4をロッドホルダ20でヨーク7に固定する。
The exemplary powder molding die configured as described above uses the
また、これと前後してダイ1と上パンチ2の位置決めを行う。その作業は、上パンチ押さえ11を固定する締結ボルト(図示せず)の締め付けがなされていない状態(上パンチ2の軸心を中心にした回転が許容される状態)で行う。先ず、ダイ1の上面に位置決め治具8を取り付け、その後に、位置決め治具8による位置決め点に照合部15がくるように上パンチ2の向きを調整する。この作業は、上パンチ2をその上パンチの一部がダイの成形穴1aに挿入される位置まで降下させて行うと、位置決め治具8の高さ寸法を低くすることができる。
Also, the die 1 and the
上記の調整を終えたら、上パンチ押さえ11の締結ボルトを締め付けて上パンチ2を上パンチプレート12に固定する。その固定は、位置決め治具8をダイ1から取り外して行うと作業がしやすい。位置決め治具8をダイ1に装着したまま上パンチ押さえ11を固定した場合には、作業終了後に位置決め治具8をダイから取り外す。以上で金型の組み付けが完了する。
When the above adjustment is completed, the
なお、位置決め治具8は、図6に示すような、横行き部が無くて起立部の上部を上パンチの照合部に直接突き合わせるようにしたものでもよいし、上パンチ押さえを固定する締結ボルトの操作に支障がでなければ、周方向に間隔をあけて配置される前記締結ボルト間に図7に示すようなブロックを配置してそれを位置決め治具8とすることもできる。
In addition, the
図8の焼結部品の成形を行う図1の金型を試作して組み付けを行なった。その結果、上パンチと下パンチの組み間違いは全く起こらず、この発明の金型構造、及び組み付け方法での誤組み付け防止の効果を確認することができた。 The mold shown in FIG. 1 for forming the sintered part shown in FIG. 8 was prototyped and assembled. As a result, the assembly mistake of the upper punch and the lower punch did not occur at all, and the effect of preventing erroneous assembly by the mold structure and the assembly method of the present invention could be confirmed.
1 ダイ
2 上パンチ
3 下パンチ
3a 取り付け部
4 コアロッド
5 ダイプレート
6 連結ロッド
7 ヨーク
8 位置決め治具
8a 起立部
8b 横行き部
9 ガイドピン
10 セット孔
11 上パンチ押さえ
12 上パンチプレート
13 ブッシュ
14 ガイドロッド
15 照合部
16 下パンチ押さえ
17 ベースプレート
18 移動ガイド
19 回転拘束手段
19a 面取り部
19b ピン
20 ロッドホルダ
A 焼結部品
a 切欠き部
b 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
ダイ(1)と下パンチを固定する下パンチ押さえ(16)に、ダイ(1)と下パンチ(3)を互いに位置決めする位置決め要素を対応して設け、さらに、前記ダイ(1)と上パンチ(2)に、その両者を互いに位置決めする位置決め治具(8)と照合部(15)を対応して設けたことを特徴とする粉末成形用金型。 At least one of the upper punch (2) and the lower punch (3) has an outer diameter portion having a circular cross section or a shape in which the contours before and after the rotation overlap when the upper and lower punches rotate relative to each other by a predetermined angle around the axis. In the mold for powder molding,
The lower punch presser (16) for fixing the die (1) and the lower punch is provided with a positioning element for positioning the die (1) and the lower punch (3) with respect to each other, and further, the die (1) and the upper punch A powder molding die characterized in that (2) is provided with a positioning jig (8) and a collating part (15) for positioning both of them relative to each other.
前記ダイ(1)の上面に着脱自在の位置決め治具(8)を、前記上パンチ(2)の側面に前記位置決め治具(8)を合わせる照合部(15)をそれぞれ設け、
前記位置決め治具(8)を前記ダイ(1)に取り付け、この位置決め治具(8)で上パンチ(2)を位置決めして上パンチ押さえ(11)による上パンチ(2)の固定を行う粉末成形用金型の組み付け方法。 A die (1), an upper punch (2), and a lower punch (3) are provided, and at least one of the upper punch (2) and the lower punch (3) has a circular cross section or an upper and lower punch centered on an axis. Is a method of assembling a powder molding die having an outer diameter portion with a shape in which the contours before and after the rotation are overlapped when rotated relative to each other by a predetermined angle,
A detachable positioning jig (8) is provided on the upper surface of the die (1), and a collating section (15) for aligning the positioning jig (8) with the side surface of the upper punch (2),
The positioning jig (8) is attached to the die (1), the upper punch (2) is positioned by the positioning jig (8), and the upper punch (2) is fixed by the upper punch presser (11). How to assemble the mold for molding.
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