JP2013018243A - Method and apparatus for manufacturing sintered compact - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a sintered compact and an apparatus for manufacturing the sintered compact by means of which variance in the density of the sintered compact is suppressed.SOLUTION: The method of manufacturing a sintered compact uses an apparatus 1 for manufacturing the sintered compact, in which a shape of one of a punch upper surface 25a and an implement back surface is a projected spherical shape and a shape of the other is a recessed spherical shape and the method includes: a raw material arrangement step S1 of arranging raw material powder 100 in a mold 10; a pressing member arrangement step S2 of arranging a pressing punch 20 on the upper surface side of the mold 10 and arranging a pressing implement to be in contact with press punch 20; a pressurizing step of applying pressure on the press punch 20 using the pressing implement; and a heating step of heating the raw material powder 100. In the press member arrangement step S2, the pressing implement is arranged in such a manner that the punch upper surface 25a is brought into surface contact with the implement lower surface.

Description

本発明は、焼結体の製造方法及び焼結体の製造装置に関する。   The present invention relates to a sintered body manufacturing method and a sintered body manufacturing apparatus.

従来、焼結体の原料となる粉状の原料粉体が配置され、開口した上面を有する筒状のモールドと、モールドの上面側に位置し、原料粉体に圧力を加える押圧パンチとを備えた焼結体の製造装置を用いて、原料粉体に圧力を加えながら加熱する焼結体の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。押圧パンチに向かってシリンダを移動させることによって、押圧パンチに圧力を加え、その結果、原料粉体に圧力が加えられる。原料粉体は、圧力を加えながら加熱されるため、密度の高い良好な焼結体が得られる。   Conventionally, a powdery raw material powder as a raw material of a sintered body is arranged, and includes a cylindrical mold having an open upper surface, and a press punch that is located on the upper surface side of the mold and applies pressure to the raw material powder A method for manufacturing a sintered body is known in which a raw material powder is heated using a sintered body manufacturing apparatus while applying pressure to the raw material powder (see, for example, Patent Document 1). By moving the cylinder toward the pressing punch, pressure is applied to the pressing punch, and as a result, pressure is applied to the raw material powder. Since the raw material powder is heated while applying pressure, a good sintered body having a high density can be obtained.

特開２００１―４８６５９号公報JP 2001-48659 A

原料粉体は、粉状であるため、原料粉体の高さが均一になるように、モールドに配置することは難しい。原料粉体の高さが異なった状態で、押圧パンチをモールドの上面側に配置した場合、原料粉体の高さが均一な場合に比べて押圧パンチが傾いて配置される。押圧パンチが傾いていなければ、シリンダと押圧パンチとは、面状に接触するが、押圧パンチが傾いていると、シリンダと押圧パンチとは、一部しか接触しない。このため、原料粉体の高さが高い位置にある押圧パンチ部分には、シリンダから強い圧力が加わる。その結果、原料粉体に加わる圧力の大きさが場所によって異なるため、押圧パンチが傾いたまま焼結体を製造した場合、密度にばらつきがある焼結体が得られていた。   Since the raw material powder is powdery, it is difficult to arrange it in the mold so that the height of the raw material powder is uniform. When the pressure punch is arranged on the upper surface side of the mold in a state where the height of the raw material powder is different, the pressure punch is arranged to be inclined as compared with the case where the height of the raw material powder is uniform. If the pressing punch is not tilted, the cylinder and the pressing punch are in contact with each other in a planar shape. However, if the pressing punch is tilted, the cylinder and the pressing punch are only partially in contact. For this reason, a strong pressure is applied from the cylinder to the press punch portion where the height of the raw material powder is high. As a result, since the magnitude of the pressure applied to the raw material powder differs depending on the location, when the sintered body was manufactured with the pressure punch tilted, a sintered body with variations in density was obtained.

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、焼結体の密度のばらつきを抑制できる焼結体の製造方法及び焼結体の製造装置を提供することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in view of such a condition, and it aims at providing the manufacturing method and the manufacturing apparatus of a sintered compact which can suppress the dispersion | variation in the density of a sintered compact. .

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。本発明の特徴は、焼結体の原料となる粉状の原料粉体（例えば、原料粉体１００）が配置され、開口した上面を有する筒状のモールド（例えば、モールド１０）と、前記モールドの前記上面側に位置し、前記原料粉体に圧力を加える押圧パンチ（例えば、押圧パンチ２０）と、前記モールドの前記上面側において前記押圧パンチと接触し、前記押圧パンチに圧力を加える押圧治具（例えば、シリンダ４０）と、を備え、前記押圧パンチは、前記押圧治具と接触する表面であるパンチ上面（例えば、パンチ上面２５ａ）を有し、前記押圧治具は、前記押圧パンチと接触する表面である治具下面（例えば、シリンダ下面４５ｂ）を有し、前記パンチ上面又は前記治具下面の一方の形状は、凸状の球面形状であり、他方の形状は、凹状の球面形状である焼結体の製造装置（例えば、製造装置１）を用い、前記原料粉体を前記モールドに配置する原料配置工程（例えば、原料配置工程Ｓ１）と、前記モールドの前記上面側に前記押圧パンチを配置し、前記押圧治具が前記押圧パンチに接触するように前記押圧治具を配置する押圧部材配置工程（例えば、押圧部材配置工程Ｓ２）と、前記押圧治具を用いて、前記押圧パンチに圧力を加える加圧工程（例えば、加圧工程Ｓ３）と、前記原料粉体を加熱する加熱工程（例えば、加熱工程Ｓ４）と、を含み、前記押圧部材配置工程において、前記パンチ上面と前記治具下面とが、面状に接触するように前記押圧治具を配置することを要旨とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features. The present invention is characterized in that a powdery raw material powder (for example, raw material powder 100) serving as a raw material of a sintered body is disposed and a cylindrical mold (for example, mold 10) having an open upper surface, and the mold A pressing punch (for example, pressing punch 20) that applies pressure to the raw material powder, and a pressing tool that contacts the pressing punch on the upper surface side of the mold and applies pressure to the pressing punch. A tool (for example, a cylinder 40), and the pressing punch has a punch upper surface (for example, a punch upper surface 25a) that is a surface in contact with the pressing jig. It has a jig lower surface (for example, a cylinder lower surface 45b) which is a surface to be contacted, and one shape of the punch upper surface or the jig lower surface is a convex spherical shape, and the other shape is a concave spherical shape. so A raw material arranging step (for example, raw material arranging step S1) for arranging the raw material powder in the mold using a sintered body producing device (for example, the producing device 1), and the pressing punch on the upper surface side of the mold A pressing member arranging step (for example, pressing member arranging step S2) in which the pressing jig is arranged so that the pressing jig contacts the pressing punch, and the pressing punch is used to form the pressing punch. A pressurizing step (for example, pressurizing step S3) for applying pressure to the material, and a heating step (for example, heating step S4) for heating the raw material powder. In the pressing member arranging step, The gist is to arrange the pressing jig so that the lower surface of the jig contacts the surface of the jig.

本発明によれば、焼結体の密度のばらつきを抑制できる焼結体の製造方法及び焼結体の製造装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a sintered body manufacturing method and a sintered body manufacturing apparatus capable of suppressing variations in density of the sintered body.

図１は、第１実施形態に係る焼結体の製造装置１Ａの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a sintered compact manufacturing apparatus 1A according to the first embodiment. 図２（ａ）は、第１実施形態に係る押圧パンチ２０の斜視図である。図２（ｂ）は、第１実施形態に係るシリンダ４０の斜視図である。FIG. 2A is a perspective view of the pressing punch 20 according to the first embodiment. FIG. 2B is a perspective view of the cylinder 40 according to the first embodiment. 図３は、第１実施形態に係る焼結体の製造方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining the method for manufacturing a sintered body according to the first embodiment. 図４（ａ）は、従来の焼結体の製造方法を説明するための従来の焼結体の製造装置の概略断面図である。図４（ｂ）は、第１実施形態に係る焼結体の製造方法を説明するための第１実施形態に係る焼結体の製造装置１の概略断面図である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of a conventional sintered body manufacturing apparatus for explaining a conventional sintered body manufacturing method. FIG.4 (b) is a schematic sectional drawing of the manufacturing apparatus 1 of the sintered compact which concerns on 1st Embodiment for demonstrating the manufacturing method of the sintered compact which concerns on 1st Embodiment. 図５は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a sintered compact manufacturing apparatus 1B according to the second embodiment. 図６は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a sintered compact manufacturing apparatus 1B according to the second embodiment. 図７（ａ）は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの断面図である。図７（ｂ）は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの断面図である。Fig.7 (a) is sectional drawing of the manufacturing apparatus 1B of the sintered compact which concerns on 2nd Embodiment. FIG.7 (b) is sectional drawing of the manufacturing apparatus 1B of the sintered compact which concerns on 2nd Embodiment. 図８は、第３実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｃの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a sintered compact manufacturing apparatus 1C according to the third embodiment.

本発明に係る焼結体の製造方法及び焼結体の製造装置１の一例について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）焼結体の製造装置１Ａの概略構成、（２）焼結体の製造方法、（３）作用・効果、（４）その他実施形態、について説明する。   An example of a sintered body manufacturing method and a sintered body manufacturing apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings. Specifically, (1) the schematic configuration of the sintered body manufacturing apparatus 1A, (2) the manufacturing method of the sintered body, (3) operation and effect, (4) other embodiments will be described.

以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。   In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. It should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings may be contained.

（１）焼結体の製造装置１Ａの概略構成
本実施形態に係る焼結体の製造装置１の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る焼結体の製造装置１Ａの断面図である。図２（ａ）は、本実施形態に係る押圧パンチ２０の斜視図である。図２（ｂ）は、本実施形態に係るシリンダ４０の斜視図である。 (1) Schematic configuration of sintered body manufacturing apparatus 1A A schematic configuration of a sintered body manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a sintered compact manufacturing apparatus 1A according to the present embodiment. FIG. 2A is a perspective view of the pressing punch 20 according to the present embodiment. FIG. 2B is a perspective view of the cylinder 40 according to the present embodiment.

図１に示されるように、焼結体の製造装置１は、支持台５、モールド１０、押圧パンチ２０、スペーサ２８、シリンダ４０を備える。   As shown in FIG. 1, the sintered body manufacturing apparatus 1 includes a support 5, a mold 10, a press punch 20, a spacer 28, and a cylinder 40.

支持台５は、モールド１０を支持する。支持台５上にモールド１０が設置される。   The support base 5 supports the mold 10. A mold 10 is installed on the support base 5.

モールド１０は、筒状である。モールド１０は、開口した上面を有する。本実施形態において、モールド１０の上面は、円形状に開口する。すなわち、モールド１０は、円管形状である。筒状とは、必ずしも円管形状だけを意味するのではなく、多角形状の開口した端面を有する管状の形状も含まれる。モールド１０の内部には、開口した上面から焼結体の原料となる粉状の原料粉体１００が配置される。   The mold 10 is cylindrical. The mold 10 has an open upper surface. In the present embodiment, the upper surface of the mold 10 opens in a circular shape. That is, the mold 10 has a circular tube shape. The cylindrical shape does not necessarily mean only a circular tube shape, but also includes a tubular shape having a polygonal open end surface. Inside the mold 10, a powdery raw material powder 100 serving as a raw material of the sintered body is disposed from the opened upper surface.

本実施形態において、モールド１０は、スリーブ１２とダイス１４とを有する。スリーブ１２は、筒状である。モールド１０の内側部分を構成する。本実施形態において、スリーブ１２は、原料粉体１００と接する。ダイス１４は、筒状である。ダイス１４は、モールド１０の外側部分を構成する。ダイス１４は、スリーブ１２の外側に接する。   In the present embodiment, the mold 10 includes a sleeve 12 and a die 14. The sleeve 12 is cylindrical. The inner part of the mold 10 is configured. In the present embodiment, the sleeve 12 is in contact with the raw material powder 100. The die 14 is cylindrical. The die 14 constitutes an outer portion of the mold 10. The die 14 contacts the outside of the sleeve 12.

押圧パンチ２０は、モールド１０の上面側に位置する。押圧パンチ２０は、原料粉体１００に圧力を加える。   The pressing punch 20 is located on the upper surface side of the mold 10. The pressing punch 20 applies pressure to the raw material powder 100.

押圧パンチ２０は、パンチ上面２５ａとパンチ下面２５ｂとを有する。パンチ上面２５ａは、シリンダ４０側に位置する押圧パンチ２０の表面である。パンチ上面２５ａは、シリンダ４０と接触可能である。図２（ａ）に示されるように、パンチ上面２５ａの形状は、凸状の球面形状である。パンチ上面２５ａ上にある点から等距離にある点（パンチ上面２５ａに沿った球面の中心点）は、パンチ上面２５ａよりも原料粉体１００側にあり、押圧パンチ２０の中心軸上にある。パンチ上面２５ａの曲率半径は、一定である。すなわち、パンチ上面２５ａを表面の一部とする仮想球体は、真球である。なお、押圧パンチ２０の中心軸は、パンチ上面２５ａ及びパンチ下面２５ｂを通る中心軸である。押圧パンチ２０のパンチ上面２５ａ側は、テーパー形状になっている。   The pressing punch 20 has a punch upper surface 25a and a punch lower surface 25b. The punch upper surface 25a is the surface of the pressing punch 20 located on the cylinder 40 side. The punch upper surface 25 a can contact the cylinder 40. As shown in FIG. 2A, the shape of the punch upper surface 25a is a convex spherical shape. A point that is equidistant from the point on the punch upper surface 25a (the center point of the spherical surface along the punch upper surface 25a) is closer to the raw material powder 100 than the punch upper surface 25a and is on the central axis of the press punch 20. The radius of curvature of the punch upper surface 25a is constant. That is, a virtual sphere having the punch upper surface 25a as a part of the surface is a true sphere. The central axis of the press punch 20 is a central axis that passes through the punch upper surface 25a and the punch lower surface 25b. The punch upper surface 25a side of the pressing punch 20 is tapered.

パンチ下面２５ｂは、原料粉体１００側に位置する押圧パンチ２０の表面である。パンチ下面２５ｂは、スペーサ２８と接触する表面である。パンチ下面２５ｂは、円形状の平面である。   The punch lower surface 25b is the surface of the press punch 20 located on the raw material powder 100 side. The punch lower surface 25 b is a surface that contacts the spacer 28. The punch lower surface 25b is a circular plane.

スペーサ２８は、押圧パンチ２０と原料粉体１００との間に配置される。スペーサ２８は、押圧パンチ２０と原料粉体１００とが密着することを防ぐ。   The spacer 28 is disposed between the pressing punch 20 and the raw material powder 100. The spacer 28 prevents the pressing punch 20 and the raw material powder 100 from coming into close contact with each other.

シリンダ４０は、押圧治具５０である。シリンダ４０は、モールド１０の上面側において押圧パンチ２０と接触する。シリンダ４０は、加圧軸方向ｚに沿って移動可能である。シリンダ４０は、モールド１０に向かって移動する。シリンダ４０は、加圧軸方向ｚに沿って移動し、押圧パンチ２０に圧力を加える。シリンダ４０は、加圧軸方向ｚに垂直な方向に移動可能であってもよい。   The cylinder 40 is a pressing jig 50. The cylinder 40 contacts the pressing punch 20 on the upper surface side of the mold 10. The cylinder 40 is movable along the pressure axis direction z. The cylinder 40 moves toward the mold 10. The cylinder 40 moves along the pressure axis direction z and applies pressure to the pressing punch 20. The cylinder 40 may be movable in a direction perpendicular to the pressure axis direction z.

図２（ｂ）に示されるように、シリンダ４０は、シリンダ下面４５ｂを有する。シリンダ下面４５ｂは、押圧パンチ２０側に位置するシリンダ４０の表面である。シリンダ下面４５ｂは、押圧パンチ２０と接触可能である。具体的には、シリンダ下面４５ｂは、パンチ上面２５ａと接触する。シリンダ下面４５ｂの形状は、凹状の球面形状である。シリンダ下面４５ｂ上にある点から等距離にある点（シリンダ下面４５ｂに沿った球面の中心点）は、シリンダ下面４５ｂよりも原料粉体１００側にあり、シリンダ４０の中心軸上にある。シリンダ下面４５ｂの曲率半径は、一定である。すなわち、シリンダ下面４５ｂを表面の一部とする仮想球体は、真球である。加圧軸方向ｚにおいて、シリンダ下面４５ｂが位置するシリンダ４０の端部側は、テーパー形状になっている。   As shown in FIG. 2B, the cylinder 40 has a cylinder lower surface 45b. The cylinder lower surface 45b is a surface of the cylinder 40 located on the pressing punch 20 side. The cylinder lower surface 45 b can contact the pressing punch 20. Specifically, the cylinder lower surface 45b is in contact with the punch upper surface 25a. The shape of the cylinder lower surface 45b is a concave spherical shape. A point equidistant from the point on the cylinder lower surface 45 b (the center point of the spherical surface along the cylinder lower surface 45 b) is closer to the raw material powder 100 than the cylinder lower surface 45 b and is on the central axis of the cylinder 40. The radius of curvature of the cylinder lower surface 45b is constant. That is, the virtual sphere having the cylinder lower surface 45b as a part of the surface is a true sphere. In the pressure axis direction z, the end side of the cylinder 40 where the cylinder lower surface 45b is located is tapered.

シリンダ下面４５ｂは、パンチ上面２５ａと勘合する。パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとは、面状に接触する。パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとの接触面は、球面状である。本実施形態において、接触面は、仮想真球の表面の一部を構成する。   The cylinder lower surface 45b engages with the punch upper surface 25a. The punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b are in surface contact. The contact surface between the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b is spherical. In the present embodiment, the contact surface constitutes a part of the surface of the virtual true sphere.

なお、焼結体の製造装置１Ａは、原料粉体１００を加熱するホットプレス炉を有する（不図示）。このホットプレス炉は、モールド１０の周囲に設置される。   The sintered body manufacturing apparatus 1A includes a hot press furnace for heating the raw material powder 100 (not shown). This hot press furnace is installed around the mold 10.

（２）焼結体の製造方法
本実施形態に係る焼結体の製造方法について、図１から図３を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る焼結体の製造方法を説明するためのフローチャートである。 (2) Method for Manufacturing Sintered Body A method for manufacturing a sintered body according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 3 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a sintered body according to the present embodiment.

図３に示されるように、本実施形態に係る焼結体の製造方法は、原料配置工程Ｓ１、押圧部材配置工程Ｓ２、加圧工程Ｓ３及び加熱工程Ｓ４を含む。   As shown in FIG. 3, the method for manufacturing a sintered body according to the present embodiment includes a raw material arranging step S1, a pressing member arranging step S2, a pressurizing step S3, and a heating step S4.

（２．１）原料配置工程Ｓ１
原料配置工程Ｓ１は、原料粉体１００をモールド１０に配置する工程である。 (2.1) Raw material placement step S1
The raw material arranging step S <b> 1 is a step of arranging the raw material powder 100 in the mold 10.

粉状の原料粉体１００を準備する。準備した原料粉体１００をモールド１０上面からモールド１０の内部に配置する。原料粉体１００の表面にスペーサ２８を配置する。   A powdery raw material powder 100 is prepared. The prepared raw material powder 100 is placed inside the mold 10 from the upper surface of the mold 10. A spacer 28 is disposed on the surface of the raw material powder 100.

（２．２）押圧部材配置工程Ｓ２
押圧部材配置工程Ｓ２は、押圧パンチ２０及び押圧治具５０を配置する工程である。 (2.2) Pressing member arrangement process S2
The pressing member arrangement step S2 is a step of arranging the pressing punch 20 and the pressing jig 50.

押圧パンチ２０をモールド１０の上面側に配置する。本実施形態では、押圧パンチ２０のパンチ下面２５ｂがスペーサ２８に接するように、押圧パンチ２０をモールド１０に配置する。押圧パンチ２０の一部は、モールド１０の内部に位置する。押圧パンチ２０は、モールド１０の上面側に位置する。   The pressing punch 20 is disposed on the upper surface side of the mold 10. In the present embodiment, the press punch 20 is disposed in the mold 10 so that the punch lower surface 25 b of the press punch 20 contacts the spacer 28. A part of the pressing punch 20 is located inside the mold 10. The pressing punch 20 is located on the upper surface side of the mold 10.

次に、シリンダ４０が押圧パンチ２０に接触するようにシリンダ４０を配置する。パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが、面状に接触するようにシリンダ４０を配置する。押圧パンチ２０が傾いて配置された場合には、シリンダ４０を加圧軸方向ｚに垂直な方向に移動させて、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとを面状に接触させてもよい。パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとの接触面は、球面状である。   Next, the cylinder 40 is disposed so that the cylinder 40 contacts the pressing punch 20. The cylinder 40 is disposed so that the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b are in contact with each other in a planar shape. When the press punch 20 is disposed to be inclined, the cylinder 40 may be moved in a direction perpendicular to the pressure axis direction z to bring the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b into contact with each other in a planar shape. The contact surface between the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b is spherical.

（２．３）加圧工程Ｓ３
加圧工程Ｓ３は、シリンダ４０を用いて、押圧パンチ２０に圧力を加える工程である。 (2.3) Pressurization process S3
The pressurizing step S3 is a step of applying pressure to the pressing punch 20 using the cylinder 40.

シリンダ４０をモールド１０側へ移動させて、押圧パンチ２０に圧力を加える。押圧パンチ２０は、原料粉体１００側に押される。これにより、押圧パンチ２０は、スペーサ２８を介して原料粉体１００に圧力を加える。   The cylinder 40 is moved to the mold 10 side to apply pressure to the pressing punch 20. The pressing punch 20 is pressed toward the raw material powder 100 side. Thereby, the press punch 20 applies pressure to the raw material powder 100 through the spacer 28.

（２．４）加熱工程Ｓ４
加熱工程Ｓ４は、原料粉体１００を加熱する工程である。 (2.4) Heating step S4
The heating step S4 is a step of heating the raw material powder 100.

加圧工程Ｓ３によって圧力が加えられた原料粉体１００を加熱する。圧力を加えながら加熱することにより、原料粉体１００を焼結する。これにより、焼結体が製造される。原料粉体１００がセラミックス材料の原料粉体１００であれば、セラミックス焼結体が得られる。   The raw material powder 100 to which pressure is applied in the pressurizing step S3 is heated. The raw material powder 100 is sintered by heating while applying pressure. Thereby, a sintered compact is manufactured. If the raw material powder 100 is the ceramic material raw material powder 100, a ceramic sintered body is obtained.

（３）作用・効果
本実施形態の作用効果について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、従来の焼結体の製造方法を説明するための従来の焼結体の製造装置の概略断面図である。図４（ｂ）は、本実施形態に係る焼結体の製造方法を説明するための本実施形態に係る焼結体の製造装置１の概略断面図である。 (3) Action and Effect The action and effect of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of a conventional sintered body manufacturing apparatus for explaining a conventional sintered body manufacturing method. FIG.4 (b) is a schematic sectional drawing of the manufacturing apparatus 1 of the sintered compact which concerns on this embodiment for demonstrating the manufacturing method of the sintered compact which concerns on this embodiment.

図４（ａ）に示されるように、原料粉体１００の高さが位置によって異なるように、原料粉体１００が配置された場合、押圧パンチ２０は、傾いて配置される。押圧パンチ２０が傾いたまま、シリンダ４０をモールド１０側へ移動させると、原料粉体１００が高く配置された側である高配置側（図４（ａ）における右側）において、押圧パンチ２０とシリンダ４０とが接触する。すなわち、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが接触する接触部分Ｐは、高配置側に位置する。   As shown in FIG. 4A, when the raw material powder 100 is arranged so that the height of the raw material powder 100 varies depending on the position, the pressing punch 20 is arranged in an inclined manner. When the cylinder 40 is moved to the mold 10 side while the press punch 20 is tilted, the press punch 20 and the cylinder are arranged on the high arrangement side (the right side in FIG. 4A) on which the raw material powder 100 is arranged high. 40 makes contact. That is, the contact portion P where the punch upper surface 25a contacts the cylinder lower surface 45b is located on the high arrangement side.

押圧パンチ２０が傾いていない場合、シリンダ４０から押圧パンチ２０へ作用する外力の分布を平均して求められる平均外力ｆ０が作用する作用点は、パンチ上面２５ａの中心Ｏに位置する。 When the pressing punch 20 is not tilted, the point of action at which the average external force f 0 obtained by averaging the distribution of the external force applied from the cylinder 40 to the pressing punch 20 is located at the center O of the punch upper surface 25a.

押圧パンチ２０が傾いている場合、接触部分Ｐは、パンチ上面２５ａの端部とシリンダ下面４５ｂの端部とが接触した部分である。このため、押圧パンチ２０が傾いている場合の平均応力ｆｐの作用する作用点ｐは、接触部分Ｐに位置する。平均応力ｆ０における作用点である中心Ｏと平均応力ｆｐの作用点ｐとの距離は、距離ｍである。従って、押圧パンチ２０が傾いている場合、押圧パンチ２０が傾いていない場合と比べて、シリンダ４０から押圧パンチ２０へ作用する外力の位置が、距離ｍだけずれる。 When the pressing punch 20 is inclined, the contact portion P is a portion where the end portion of the punch upper surface 25a and the end portion of the cylinder lower surface 45b are in contact with each other. For this reason, the action point p at which the average stress fp acts when the pressing punch 20 is tilted is located at the contact portion P. The distance between the center O, which is the point of action at the mean stress f 0, and the point of action p of the mean stress fp is the distance m. Accordingly, when the pressing punch 20 is tilted, the position of the external force acting on the pressing punch 20 from the cylinder 40 is shifted by a distance m, compared to the case where the pressing punch 20 is not tilted.

また、接触部分Ｐの面積は、押圧パンチ２０が傾いていない場合におけるパンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとの接触面積に比べると狭い。このため、接触部分Ｐのパンチ上面２５ａに強い外力が加わる。   Further, the area of the contact portion P is smaller than the contact area between the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b when the pressing punch 20 is not inclined. For this reason, a strong external force is applied to the punch upper surface 25a of the contact portion P.

これらの結果、高配置側に強い圧力が加わるため、高配置側に位置する原料粉体１００には、強い圧力が加わる。原料粉体１００が低く配置された側である低配置側（図４における左側）に位置する原料粉体１００には、弱い圧力しか加わらない。高配置側と低配置側とに加わる圧力の差が大きくなるため、密度にばらつきのある焼結体が得られていた。高配置側に位置した焼結体部分は、密度が大きく、低配置側に位置した焼結体部分は、密度が小さかった。   As a result, since a strong pressure is applied to the high arrangement side, a strong pressure is applied to the raw material powder 100 located on the high arrangement side. Only a weak pressure is applied to the raw material powder 100 located on the low arrangement side (left side in FIG. 4), which is the side where the raw material powder 100 is arranged low. Since the difference in pressure applied between the high arrangement side and the low arrangement side becomes large, a sintered body having a variation in density has been obtained. The sintered body portion located on the high placement side has a high density, and the sintered body portion located on the low placement side has a low density.

本実施形態において、パンチ上面２５ａの形状は、凸状の球面形状であり、シリンダ下面４５ｂの形状は、凹状の球面形状である。図４（ｂ）に示されるように、押圧部材配置工程Ｓ２において、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが、面状に接触するようにシリンダ下面４５ｂを配置する。このため、原料粉体１００の高さが位置によって異なるように原料粉体１００が配置された場合であっても、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが接触した部分である接触部分Ｑは、高配置側だけでなく、低配置側にも位置する。押圧パンチ２０が傾いている場合における平均外力ｆｑの作用する作用点ｑは、シリンダ下面４５ｂの中心に一致する。押圧パンチ２０が傾いていない場合における平均外力ｆ０の作用点である中心Ｏと平均外力ｆｐの作用点ｑとの距離は、距離ｎである。距離ｎは、押圧パンチ２０の傾きに応じて変化する。押圧パンチ２０の傾きが小さければ、距離ｎも小さくなり、押圧パンチ２０の傾きが大きければ、距離ｎも大きくなる。距離ｎは、パンチ上面２５ａの中心Ｏからパンチ上面２５ａの端部に位置する作用点ｐまでの距離ｍに比べると小さくなる。このため、従来の焼結体の製造装置に比べると、平均外力が作用する位置のずれが抑制される。 In the present embodiment, the shape of the punch upper surface 25a is a convex spherical shape, and the shape of the cylinder lower surface 45b is a concave spherical shape. As shown in FIG. 4B, in the pressing member arrangement step S2, the cylinder lower surface 45b is arranged so that the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b are in contact with each other in a planar shape. For this reason, even if the raw material powder 100 is arranged so that the height of the raw material powder 100 varies depending on the position, the contact portion Q, which is the portion where the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b are in contact, is It is located not only on the placement side but also on the low placement side. The point of action q where the average external force fq acts when the pressing punch 20 is tilted coincides with the center of the cylinder lower surface 45b. Distance between the center O is the point of action of the average force f 0 and the average external force action point fp q when the pressing punch 20 is not tilted, the distance n. The distance n changes according to the inclination of the pressing punch 20. If the inclination of the pressing punch 20 is small, the distance n is also reduced. If the inclination of the pressing punch 20 is large, the distance n is also increased. The distance n is smaller than the distance m from the center O of the punch upper surface 25a to the action point p located at the end of the punch upper surface 25a. For this reason, compared with the conventional manufacturing apparatus of a sintered compact, the shift | offset | difference of the position where an average external force acts is suppressed.

また、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが、面状に接触するため、外力が放射状に分散して向かうとともに、接触部分Ｑの面積を充分に確保することができる。このため、接触部分Ｑのパンチ上面２５ａに平均的に外力が加わる。また、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが、面状に接触するため、押圧パンチ２０がどの向きに傾いても、上述した作用を得ることができる。   Further, since the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b are in contact with each other in a planar shape, the external force is dispersed radially and the area of the contact portion Q can be sufficiently secured. For this reason, an external force is applied to the punch upper surface 25a of the contact portion Q on average. In addition, since the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b are in contact with each other in a planar shape, the above-described operation can be obtained regardless of the direction in which the press punch 20 is inclined.

これらの結果、パンチ２０が傾いていても、高配置側に強い圧力が加わることがなくなるため、高配置側と低配置側とに加わる圧力の差を小さくできるため、従来の焼結体の製造装置に比べて、密度にばらつきのない焼結体を得ることができる。   As a result, even if the punch 20 is inclined, no strong pressure is applied to the high arrangement side, so that the difference in pressure applied to the high arrangement side and the low arrangement side can be reduced. Compared to the apparatus, a sintered body having a uniform density can be obtained.

（４）その他実施形態
その他実施形態について、図５から図８を参照しながら説明する。上述した実施形態と同様の部分は、適宜省略する。 (4) Other Embodiments Other embodiments will be described with reference to FIGS. Portions similar to those of the above-described embodiment are omitted as appropriate.

図５は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの断面図である。図６は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの斜視図である。図７（ａ）は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの断面図である。図７（ｂ）は、第２実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｂの断面図である。図８は、第３実施形態に係る焼結体の製造装置１Ｃの断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a sintered compact manufacturing apparatus 1B according to the second embodiment. FIG. 6 is a perspective view of a sintered compact manufacturing apparatus 1B according to the second embodiment. Fig.7 (a) is sectional drawing of the manufacturing apparatus 1B of the sintered compact which concerns on 2nd Embodiment. FIG.7 (b) is sectional drawing of the manufacturing apparatus 1B of the sintered compact which concerns on 2nd Embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view of a sintered compact manufacturing apparatus 1C according to the third embodiment.

（４．１）第２実施形態
第２実施形態について、図５から図７を参照しながら説明する。 (4.1) Second Embodiment A second embodiment will be described with reference to FIGS.

（４．１．１）焼結体の製造装置１Ｂの概略構成
図５及び図６に示されるように、本実施形態に係る焼結体の製造装置１は、支持台５、モールド１０、押圧パンチ２０、押圧環パンチ２３、ラム３０、シリンダ４０、中子６０を備える。 (4.1.1) Schematic configuration of sintered body manufacturing apparatus 1B As shown in FIGS. 5 and 6, the sintered body manufacturing apparatus 1 according to this embodiment includes a support base 5, a mold 10, and a press. A punch 20, a pressing ring punch 23, a ram 30, a cylinder 40, and a core 60 are provided.

図５及び図６に示されるように、押圧環パンチ２３の形状は、円環形状である。押圧環パンチ２３は、押圧パンチ２０と原料粉体１００との間に配置される。押圧パンチ２０は、環パンチ上面２３ａと環パンチ下面２３ｂとを有する。環パンチ上面２３ａは、押圧パンチ２０側に位置する表面である。環パンチ上面２３ａは、押圧パンチ２０と接触可能である。環パンチ下面２３ｂは、原料粉体１００側に位置する表面である。本実施形態において、環パンチ下面２３ｂは、原料粉体１００と接触する。押圧環パンチ２３は、押圧パンチ２０から圧力が加えられ、原料粉体１００に圧力を加える。   As shown in FIGS. 5 and 6, the shape of the pressing ring punch 23 is an annular shape. The press ring punch 23 is disposed between the press punch 20 and the raw material powder 100. The pressing punch 20 has a ring punch upper surface 23a and a ring punch lower surface 23b. The ring punch upper surface 23a is a surface located on the pressing punch 20 side. The ring punch upper surface 23 a can contact the pressing punch 20. The ring punch lower surface 23b is a surface located on the raw material powder 100 side. In the present embodiment, the ring punch lower surface 23 b is in contact with the raw material powder 100. The pressure ring punch 23 receives pressure from the pressure punch 20 and applies pressure to the raw material powder 100.

加圧軸方向ｚと直交する直交方向ｘにおいて、押圧環パンチ２３の内側には、中子６０が位置する。直交方向において、押圧環パンチ２３の外側には、モールド１０が位置する。   In the orthogonal direction x orthogonal to the pressing axis direction z, the core 60 is located inside the pressing ring punch 23. The mold 10 is located outside the pressing ring punch 23 in the orthogonal direction.

ラム３０は、押圧パンチ２０とシリンダ４０との間に位置する。ラム３０は、ラム上面３５ａとラム下面３５ｂとを有する。ラム上面３５ａは、シリンダ下面４５ｂと接触する。ラム上面３５ａは、平面であり、シリンダ下面４５ｂも平面である。ラム下面３５ｂは、パンチ上面２５ａと接触可能である。パンチ上面２５ａの形状は、凹状の球面形状である。ラム下面３５ｂの形状は、凸状の球面形状である。パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとは、面状に接触する。パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとの接触面は、球面状である。ラム３０は、シリンダ４０から圧力を加えられ、押圧パンチ２０に圧力を加える。ラム３０は、押圧治具５０に含まれる。   The ram 30 is located between the pressing punch 20 and the cylinder 40. The ram 30 has a ram upper surface 35a and a ram lower surface 35b. The ram upper surface 35a is in contact with the cylinder lower surface 45b. The ram upper surface 35a is a flat surface, and the cylinder lower surface 45b is also a flat surface. The ram lower surface 35b can come into contact with the punch upper surface 25a. The shape of the punch upper surface 25a is a concave spherical shape. The shape of the ram lower surface 35b is a convex spherical shape. The punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b are in contact with each other in a planar shape. The contact surface between the punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b is spherical. The ram 30 receives pressure from the cylinder 40 and applies pressure to the pressing punch 20. The ram 30 is included in the pressing jig 50.

中子６０は、柱形状である。本実施形態において、中子６０は、円柱形状である。中子６０は、環状の焼結体を製造するために用いられる。中子６０は、直交方向ｘにおけるモールド１０の中央に配置される。中子６０は、多角柱形状であってもよい。   The core 60 has a column shape. In the present embodiment, the core 60 has a cylindrical shape. The core 60 is used for manufacturing an annular sintered body. The core 60 is disposed at the center of the mold 10 in the orthogonal direction x. The core 60 may have a polygonal column shape.

（４．１．２）焼結体の製造方法
第２実施形態における焼結体の製造方法について、説明する。 (4.1.2) Method for Manufacturing Sintered Body A method for manufacturing a sintered body in the second embodiment will be described.

原料配置工程Ｓ１では、中子６０をモールド１０の中央に配置する。図５及び図６に示されるように、中子の中心軸が加圧軸方向ｚと一致するように、中子６０を配置する。スリーブ１２と中子６０との距離が均等になるように、中子６０を配置することが好ましい。中子６０を配置した後に、中子６０の外周側に原料粉体１００を配置する。   In the raw material arranging step S <b> 1, the core 60 is arranged in the center of the mold 10. As shown in FIGS. 5 and 6, the core 60 is arranged so that the central axis of the core coincides with the pressing axis direction z. It is preferable to arrange the core 60 so that the distance between the sleeve 12 and the core 60 is equal. After the core 60 is disposed, the raw material powder 100 is disposed on the outer peripheral side of the core 60.

押圧部材配置工程Ｓ２では、中子６０とスリーブ１２との間に押圧環パンチ２３を配置する。原料粉体１００上に位置するように、押圧環パンチ２３を配置する。   In the pressing member arranging step S <b> 2, the pressing ring punch 23 is arranged between the core 60 and the sleeve 12. The press ring punch 23 is disposed so as to be positioned on the raw material powder 100.

配置した押圧環パンチ２３上に押圧パンチ２０を配置する。パンチ下面２５ｂと環パンチ上面２３ａとが接触するように、押圧パンチ２０を配置する。   The pressing punch 20 is arranged on the arranged pressing ring punch 23. The pressing punch 20 is arranged so that the punch lower surface 25b and the ring punch upper surface 23a are in contact with each other.

配置した押圧パンチ２０上にラム３０を配置する。パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとが球面形状に接触するように、ラム３０を配置する。パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとが面状に接触するため、押圧パンチ２０上に配置したラム３０は、パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとの接触面に沿ってスライドさせることができる（図７（ａ）参照）。このため、ラム３０をスライドさせて、ラム上面３５ａが加圧軸方向ｚに直交するように調整することができる。   The ram 30 is arranged on the arranged press punch 20. The ram 30 is arranged so that the punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b are in contact with a spherical shape. Since the punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b are in planar contact, the ram 30 disposed on the pressing punch 20 can be slid along the contact surface between the punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b (FIG. 7 ( a)). For this reason, the ram 30 can be slid and adjusted so that the ram upper surface 35a is orthogonal to the pressure axis direction z.

配置したラム３０上にシリンダ４０を配置する。ラム上面３５ａが加圧軸方向ｚに直交するようにラム３０をスライドさせている場合、シリンダ４０を加圧軸方向ｚに移動させるだけで、ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとが面状に接触する（図７（ｂ）参照）。   The cylinder 40 is arranged on the arranged ram 30. When the ram 30 is slid so that the ram upper surface 35a is orthogonal to the pressurizing axis direction z, the ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b are brought into contact with each other in a plane by simply moving the cylinder 40 in the pressurizing axis direction z. (See FIG. 7B).

シリンダ４０をモールド１０に向かって移動させることにより、ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとが接触する。このため、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、ラム３０を接触面に沿ってスライドさせていなくても、ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとが接触によって、ラム３０が接触面に沿ってスライドする。これにより、ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとが面状に接触する。   By moving the cylinder 40 toward the mold 10, the ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b come into contact with each other. Therefore, as shown in FIGS. 7A and 7B, even if the ram 30 is not slid along the contact surface, the ram 30 is brought into contact with the ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b. Slide along the contact surface. As a result, the ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b come into surface contact.

このように、本実施形態によれば、ラム３０によって、パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとの接触面を球面状にし、ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとの接触面を平面状に調整することができる。このため、直交方向ｘにシリンダ４０を移動させなくてもよいため、焼結体の密度のばらつきをより容易に抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, the ram 30 can adjust the contact surface between the punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b to a spherical shape and adjust the contact surface between the ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b to a flat shape. it can. For this reason, since it is not necessary to move the cylinder 40 in the orthogonal direction x, the dispersion | variation in the density of a sintered compact can be suppressed more easily.

パンチ上面２５ａの形状は、凹状の球面形状である。ラム下面３５ｂの形状は、凸状の球面形状である。下側に位置するパンチ上面２５ａの形状が凹状であることにより、ラム３０をパンチ上面２５ａに沿って移動させても、ラム３０の重心は移動しない。このため、押圧部材配置工程Ｓ２において、ラム３０を安定して配置することができる。   The shape of the punch upper surface 25a is a concave spherical shape. The shape of the ram lower surface 35b is a convex spherical shape. Since the shape of the lower punch upper surface 25a is concave, the center of gravity of the ram 30 does not move even if the ram 30 is moved along the punch upper surface 25a. For this reason, the ram 30 can be stably arranged in the pressing member arranging step S2.

中子６０が配置されたモールド１０に原料粉体１００を配置した場合、中子６０によって、原料粉体１００の移動が制限される。このため、原料粉体１００の高さをならすことが困難になる。従って、中子６０を配置する場合、中子６０を配置しない場合に比べて、原料粉体１００の高さが異なることが多かった。このため、押圧パンチ２０が傾きやすかった。   When the raw material powder 100 is disposed in the mold 10 in which the core 60 is disposed, the movement of the raw material powder 100 is restricted by the core 60. For this reason, it becomes difficult to level the raw material powder 100. Therefore, when the core 60 is disposed, the height of the raw material powder 100 is often different from that when the core 60 is not disposed. For this reason, the pressing punch 20 was easy to tilt.

本実施形態によれば、押圧パンチ２０が傾いていても、高配置側と低配置側とに加わる圧力の差を小さくできるため、従来の焼結体の製造装置に比べて、密度にばらつきのない焼結体を得ることができる。従って、環状の焼結体を製造する場合により好適に用いることができる。   According to the present embodiment, even if the pressing punch 20 is inclined, the difference in pressure applied between the high arrangement side and the low arrangement side can be reduced, so that the density varies as compared with the conventional sintered body manufacturing apparatus. No sintered body can be obtained. Therefore, it can be used more suitably in the case of producing an annular sintered body.

（４．２）第３実施形態
第３実施形態について、図８を参照しながら説明する。図８に示されるように、押圧治具５０は、シリンダ４０とラム３０とを含む。ラム３０は、球体である。従って、ラム上面３５ａ及びラム下面３５ｂの形状は、凸状の球面形状である。 (4.2) Third Embodiment A third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the pressing jig 50 includes a cylinder 40 and a ram 30. The ram 30 is a sphere. Therefore, the shape of the ram upper surface 35a and the ram lower surface 35b is a convex spherical shape.

パンチ上面２５ａは、凹状の球面形状である。シリンダ下面４５ｂは、凹状の球面形状である。パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとは、面状に接触する。ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとは、面状に接触する。ラム３０は、押圧パンチ２０及びシリンダ４０に嵌合する。   The punch upper surface 25a has a concave spherical shape. The cylinder lower surface 45b has a concave spherical shape. The punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b are in contact with each other in a planar shape. The ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b are in surface contact. The ram 30 is fitted to the pressing punch 20 and the cylinder 40.

ラム３０は、球体であるため、押圧パンチ２０が傾いても、パンチ上面２５ａとラム下面３５ｂとは、全面に接触する。また、押圧パンチ２０が傾いても、ラム上面３５ａとシリンダ下面４５ｂとは、全面に接触する。このため、接触面積を充分に確保することができるため、焼結体の密度のばらつきをより抑制することができる。   Since the ram 30 is a sphere, the punch upper surface 25a and the ram lower surface 35b contact the entire surface even when the pressing punch 20 is tilted. Even if the pressing punch 20 is inclined, the ram upper surface 35a and the cylinder lower surface 45b are in contact with the entire surface. For this reason, since a contact area can fully be ensured, the dispersion | variation in the density of a sintered compact can be suppressed more.

（４．３）その他実施形態
本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。 (4.3) Other Embodiments Although the contents of the present invention have been disclosed through the embodiments of the present invention, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. The present invention includes various embodiments not described herein. Accordingly, the present invention includes various embodiments not described herein.

上述した第１実施形態では、パンチ上面２５ａの曲率半径は、一定であり、シリンダ下面４５ｂの曲率半径は、一定であったが、必ずしもこれに限られない。押圧パンチ２０が傾いたときに、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとが実際に面状に接触すれば、パンチ上面２５ａの曲率半径及びシリンダ下面４５ｂの曲率半径は、厳密に一定でなくてもよい。例えば、パンチ上面２５ａに沿って押圧パンチ２０の中心軸から外側に向かうにつれ、曲率半径が微小に変化してもよい。シリンダ下面４５ｂもパンチ上面２５ａに合わせて同様に曲率半径が微小に変化する。この場合、パンチ上面２５ａを表面の一部とする仮想球体及びシリンダ下面４５ｂを表面の一部とする仮想球体は、真球に近い回転楕円体となる。曲率半径が微小に変化する押圧パンチ２０が傾いた場合、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとの各接触点において、パンチ上面２５ａの曲率半径とシリンダ下面４５ｂの曲率半径とが微小に異なっても、パンチ上面２５ａとシリンダ下面４５ｂとは、実際には面状に接触可能である。上述した第２実施形態及び第３実施形態でも同様である。   In the first embodiment described above, the radius of curvature of the punch upper surface 25a is constant, and the radius of curvature of the cylinder lower surface 45b is constant, but is not necessarily limited thereto. If the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b actually contact each other when the pressing punch 20 is tilted, the curvature radius of the punch upper surface 25a and the curvature radius of the cylinder lower surface 45b may not be strictly constant. . For example, the radius of curvature may slightly change as it goes from the central axis of the pressing punch 20 along the punch upper surface 25a. Similarly, the radius of curvature of the cylinder lower surface 45b slightly changes in accordance with the punch upper surface 25a. In this case, the virtual sphere having the punch upper surface 25a as a part of the surface and the virtual sphere having the cylinder lower surface 45b as a part of the surface are spheroids close to a true sphere. When the pressing punch 20 whose curvature radius slightly changes is inclined, even if the curvature radius of the punch upper surface 25a and the curvature radius of the cylinder lower surface 45b are slightly different at each contact point between the punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b, The punch upper surface 25a and the cylinder lower surface 45b can actually contact in a planar shape. The same applies to the second and third embodiments described above.

従って、凸状の球面形状及び凹状の球面形状には、真球となる球面形状だけでなく、回転楕円体となる球面形状も実質的に含まれ得る。また、例えば、設計上の誤差によって、厳密には曲率半径が一定でない凸状の球面形状及び凹状の球面形状も、凸状の球面形状及び凹状の球面形状に含まれ得る。   Therefore, the convex spherical shape and the concave spherical shape can substantially include not only a spherical shape that becomes a true sphere but also a spherical shape that becomes a spheroid. Further, for example, a convex spherical shape and a concave spherical shape whose curvature radius is not strictly constant may be included in the convex spherical shape and the concave spherical shape due to a design error.

なお、所定の点から等しい距離にある点の集合体が、真球である。所定の点は、真球の中心点である。回転楕円体とは、楕円を長軸又は短軸を回転軸として得られる回転体である。   Note that a collection of points at equal distances from a predetermined point is a true sphere. The predetermined point is the center point of the true sphere. A spheroid is a rotator obtained by using an ellipse as a major axis or a minor axis as a rotation axis.

上述した実施形態では、モールド１０は、円管形状であったが、必ずしもこれに限られない。例えば、多角形状の開口した端面を有する管状の形状も含まれる。多角形状とは、例えば、四角形状、五角形上、六角形状、八角形状等が含まれる。従って、多角形状の対向した端面を有するモールド１０を用いた場合、多角柱状の焼結体が得られる。中子６０が用いられた第２実施形態及び第３実施形態についても同様である。   In the embodiment described above, the mold 10 has a circular tube shape, but is not necessarily limited thereto. For example, a tubular shape having a polygonal open end face is also included. Examples of the polygonal shape include a quadrangular shape, a pentagonal shape, a hexagonal shape, and an octagonal shape. Therefore, when the mold 10 having polygonal opposed end faces is used, a polygonal columnar sintered body is obtained. The same applies to the second and third embodiments in which the core 60 is used.

上述した実施形態は、発明を損なわない範囲において、適宜組み合わせることが可能である。   The above-described embodiments can be appropriately combined within a range that does not impair the invention.

上述の通り、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

Ｓ１…原料配置工程、 Ｓ２…押圧部材配置工程、 Ｓ３…加圧工程、 Ｓ４…加熱工程、 ｘ…直交方向、 ｚ…加圧軸方向、 １，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…製造装置、 ５…支持台、 １０…モールド、 １２…スリーブ、 １４…ダイス、 ２０…押圧パンチ、 ２３…押圧環パンチ、 ２３ａ…環パンチ上面、 ２３ｂ…環パンチ下面、 ２５ａ…パンチ上面、 ２５ｂ…パンチ下面、 ２８…スペーサ、 ３０…ラム、 ３５ａ…ラム上面、 ３５ｂ…ラム下面、 ４０…シリンダ、 ４５ｂ…シリンダ下面、 ５０…押圧治具、 ６０…中子、 １００…原料粉体   S1 ... Raw material arranging step, S2 ... Pressing member arranging step, S3 ... Pressing step, S4 ... Heating step, x ... Orthogonal direction, z ... Pressing axial direction, 1, 1A, 1B, 1C ... Manufacturing apparatus, 5 ... Support 10 ... Mold, 12 ... Sleeve, 14 ... Dies, 20 ... Pressing punch, 23 ... Pressing ring punch, 23a ... Ring punch upper surface, 23b ... Ring punch lower surface, 25a ... Punch upper surface, 25b ... Punch lower surface, 28 ... Spacer 30 ... ram, 35a ... ram upper surface, 35b ... ram lower surface, 40 ... cylinder, 45b ... cylinder lower surface, 50 ... pressing jig, 60 ... core, 100 ... raw material powder

Claims (6)

焼結体の原料となる粉状の原料粉体が配置され、開口した上面を有する筒状のモールドと、
前記モールドの前記上面側に位置し、前記原料粉体に圧力を加える押圧パンチと、
前記モールドの前記上面側において前記押圧パンチと接触し、前記押圧パンチに圧力を加える押圧治具と、を備え、
前記押圧パンチは、前記押圧治具と接触する表面であるパンチ上面を有し、
前記押圧治具は、前記押圧パンチと接触する表面である治具下面を有し、
前記パンチ上面又は前記治具下面の一方の形状は、凸状の球面形状であり、他方の形状は、凹状の球面形状である焼結体の製造装置を用い、
前記原料粉体を前記モールドに配置する原料配置工程と、
前記モールドの前記上面側に前記押圧パンチを配置し、前記押圧治具が前記押圧パンチに接触するように前記押圧治具を配置する押圧部材配置工程と、
前記押圧治具を用いて、前記押圧パンチに圧力を加える加圧工程と、
前記原料粉体を加熱する加熱工程と、を含み、
前記押圧部材配置工程において、前記パンチ上面と前記治具下面とが、面状に接触するように前記押圧治具を配置する焼結体の製造方法。 A powdery raw material powder that is a raw material of the sintered body is disposed, and a cylindrical mold having an open upper surface;
A pressure punch that is located on the upper surface side of the mold and applies pressure to the raw material powder;
A pressing jig that contacts the pressing punch on the upper surface side of the mold and applies pressure to the pressing punch, and
The pressing punch has a punch upper surface that is a surface in contact with the pressing jig,
The pressing jig has a lower surface of the jig that is a surface in contact with the pressing punch,
One shape of the upper surface of the punch or the lower surface of the jig is a convex spherical shape, and the other shape is a manufacturing apparatus for a sintered body having a concave spherical shape,
A raw material placement step of placing the raw material powder in the mold;
A pressing member disposing step of disposing the pressing punch on the upper surface side of the mold and disposing the pressing jig so that the pressing jig contacts the pressing punch;
A pressing step of applying pressure to the pressing punch using the pressing jig;
A heating step of heating the raw material powder,
The manufacturing method of the sintered compact which arrange | positions the said press jig so that the said punch upper surface and the said jig | tool lower surface may contact planarly in the said press member arrangement | positioning process. 前記原料配置工程において、前記モールドの中央に柱形状の中子を配置し、前記中子の外周側に前記原料粉体を配置する請求項１に記載の焼結体の製造方法。   2. The method for manufacturing a sintered body according to claim 1, wherein in the raw material arranging step, a columnar core is arranged at the center of the mold, and the raw material powder is arranged on an outer peripheral side of the core. 前記パンチ上面の形状は、凸状の球面形状であり、
前記治具下面の形状は、凹状の球面形状である請求項１又は２に記載の焼結体の製造方法。 The shape of the punch upper surface is a convex spherical shape,
The method of manufacturing a sintered body according to claim 1, wherein the shape of the lower surface of the jig is a concave spherical shape. 前記パンチ上面の形状は、凹状の球面形状であり、
前記治具下面の形状は、凸状の球面形状である請求項１又は２に記載の焼結体の製造方法。 The shape of the upper surface of the punch is a concave spherical shape,
The method for manufacturing a sintered body according to claim 1 or 2, wherein the shape of the lower surface of the jig is a convex spherical shape. 前記押圧治具は、前記治具下面を有するラムとを含み、
前記ラムは、球体である請求項１から４の何れか１項に記載の焼結体の製造方法。 The pressing jig includes a ram having the jig lower surface,
The method for manufacturing a sintered body according to any one of claims 1 to 4, wherein the ram is a sphere. 焼結体の原料となる粉状の原料粉体が配置され、開口した上面を有する筒状のモールドと、
前記モールドの前記上面側に位置し、前記原料粉体に圧力を加える押圧パンチと、
前記モールドの前記上面側において前記押圧パンチと接触し、前記押圧パンチに圧力を加える押圧治具と、を備え、
前記押圧パンチは、前記押圧治具と接触する表面であるパンチ上面を有し、
前記押圧治具は、前記押圧パンチと接触する表面である治具下面を有し、
前記パンチ上面又は前記治具下面の一方の形状は、凸状の球面形状であり、他方の形状は、凹状の球面形状であり、
前記パンチ上面と前記治具下面とは、面状に接触する焼結体の製造装置。 A powdery raw material powder that is a raw material of the sintered body is disposed, and a cylindrical mold having an open upper surface;
A pressure punch that is located on the upper surface side of the mold and applies pressure to the raw material powder;
A pressing jig that contacts the pressing punch on the upper surface side of the mold and applies pressure to the pressing punch, and
The pressing punch has a punch upper surface that is a surface in contact with the pressing jig,
The pressing jig has a lower surface of the jig that is a surface in contact with the pressing punch,
One shape of the upper surface of the punch or the lower surface of the jig is a convex spherical shape, and the other shape is a concave spherical shape,
The said punch upper surface and the said jig | tool lower surface are manufacturing apparatuses of the sintered compact which contact surface shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018008280A (en) * 2016-07-12 2018-01-18 ダイキン工業株式会社 Mold for fine particle molding

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