JP3250189B2 - 粉末成形用金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末冶金などで用
いられる粉末成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、粉末冶金で用いられる粉末成形
用金型装置であるダイセットの一例を概略的に示してい
る。同図において、１はダイプレート、２は下第１パン
チプレート、３は下第２パンチプレート、４はベースプ
レート、５はコアプレートである。これらのプレート
１，…，５は、ガイドロッド６により互いに上下動自在
に連結されているが、そのうちベースプレート４の位置
は固定であり、また、ダイプレート１とコアプレート５
とは一体的に上下動する。さらに、７は上パンチプレー
トで、この上パンチプレート７は、ガイドポスト８によ
りダイプレート１に上下動自在に連結されている。

【０００３】前記ダイプレート１には、圧粉体の外面を
形成する筒状のダイ11が固定されている。また、前記下
第１パンチプレート２上には、下第１パンチアダプター
12が固定されており、この下第１パンチアダプター12上
に、圧粉体の下端面を形成する筒状の下第１パンチ13が
取り付けてある。この下第１パンチ13は、ダイ11内に上
下摺動自在に嵌合している。また、前記下第２パンチプ
レート３上には、下第２パンチホルダー14が固定されて
おり、この下第２パンチホルダー14上に下第２パンチア
ダプター15が固定されている。なお、従来のダイセット
では、下第２パンチアダプター15の上面は水平面になっ
ている。そして、この下第２パンチアダプター15上に、
圧粉体の内面を形成する筒状の下第２パンチ16が取り付
けられており、この下第２パンチ16が下第１パンチ13内
に上下摺動自在に嵌合している。なお、下第２パンチホ
ルダー14および下第２パンチアダプター15は、下第１パ
ンチプレート２を貫通しており、下第２パンチ16は、下
第１パンチアダプター12を貫通している。また、前記ベ
ースプレート４は、プレス本体に固定されるもので、こ
のベースプレート４上には下第３パンチホルダー17が固
定されている。なお、図示の例では、この下第３パンチ
ホルダー17は不使用である。また、前記コアプレート５
は、粉末成形プレスの図示していない下ラムに接続され
るもので、このコアプレート５上にはコアホルダー18が
固定されており、このコアホルダー18上には、圧粉体の
内周面を形成するコアロッド19が取り付けてある。この
コアロッド19は、下第２パンチ16内に上下摺動自在に嵌
合している。さらに、前記上パンチプレート７の下側に
は、圧粉体の上面を形成する上パンチ20が取り付けられ
ている。この上パンチ20は、ダイ11内に挿脱自在にかつ
上下摺動自在に嵌合するものである。

【０００４】また、前記下第１パンチプレート２および
第２パンチプレート３は、ストッパー装置21，22によ
り、ダイプレート１と連動して作動が制御されるように
なっている。まず、下第１パンチプレート２に対するス
トッパー装置21について説明する。下第１パンチプレー
ト２の下側に設けられた筒部26の外側にドラム27が上下
動可能に螺合されている。一方、ベースプレート４上に
は、コアロッド19が位置しているプレスセンターに対し
て、放射方向に移動自在にスライディングブロック28が
組み付けられている。このスライディングブロック28
は、図示していない付勢手段によりプレスセンターの方
向へ付勢されており、常時はドラム27が上から当たる位
置にあるが、プレスセンターから離れる方向へ、ドラム
27が当たらない位置まで移動できる。そして、スライデ
ィングブロック28には受けローラー29が設けられてい
る。また、下第１パンチプレート２には、リンク30によ
り楔31が支持されている。この楔31は、上下動に伴いプ
レスセンターに対して放射方向にも移動するが、スプリ
ング32によりプレスセンターに近付く方向へ付勢されて
いる。さらに、下第１パンチプレート２には、楔31の上
端部に設けられた受けローラー33に上から当たる中継ロ
ッド34が上下動自在に設けられている。一方、ダイプレ
ート１の下側には、中継ロッド34を上から押す駆動ロッ
ド35が取り付けられる。下第２パンチプレート３に対す
るストッパー装置22も全く同様の構成を有しており、下
第２パンチプレート３に設けられた筒部36およびドラム
37と、ベースプレート４上に設けられたスライディング
ブロック38およびその受けローラー39と、下第２パンチ
プレート３に設けられたリンク40、楔41、スプリング4
2、受けローラー43および中継ロッド44と、ダイプレー
ト１に取り付けられた駆動ロッド45とを備えている。な
お、図示の例では、下第１パンチプレート２は、固定で
使用され、そのドラム27とスライディングブロック28と
の間には１mm程度の小さい隙間があるのみである。した
がって、下第１パンチ13は常に固定状態である。

【０００５】図４の状態は、原料粉末の充填時を示して
おり、この状態で、図示していないフィーダーによりダ
イ11内（型キャビティ）に原料粉末が充填される。その
後、上パンチプレート７とともに上パンチ20が下降して
ダイ11内に嵌合する。また、ダイプレート１およびコア
プレート５とともにダイ11およびコアロッド19が下降す
る。それに伴い、下第２パンチプレート３とともに下第
２パンチ16が下降するが、ドラム37がスライディングブ
ロック38に上から当たった時点で、下第２パンチ16はい
ったん停止する。一方、ダイ11およびコアロッド19は下
降を続ける。こうして、ダイ11内の外周側および内周側
の原料粉末が上パンチ20と下第１パンチ13および下第２
パンチ16とによりそれぞれ所定量加圧、圧縮されて、圧
粉体が成形される。その後、上パンチ20は上昇に転じる
が、ダイ11およびコアロッド19はなおも下降を続け、圧
粉体が下第１パンチ13によりダイ11から抜き出される。
その途中で、ダイプレート１の駆動ロッド45が中継ロッ
ド44を下へ押し、楔41が下降するとともにプレスセンタ
ーから離れる方向へ移動する。この楔41により受けロー
ラー39が押されて、スライディングブロック38がプレス
センターから離れる方向へ移動し、ドラム37から外れ
る。その後は、下第２パンチプレート３が再びダイプレ
ート１とともに下降し、これにより、下第２パンチ16が
圧粉体から抜き取られる。さらに、この圧粉体が払い出
された後、ダイプレート１、コアプレート５および下第
２パンチプレート３が上昇して、図示の状態に戻り、以
上の工程が繰り返される。

【０００６】なお、ストッパー装置21，22のドラム27，
37を回して上下させれば、下第１パンチ13、下第２パン
チ16の作動のタイミングが変わるので、成形される圧粉
体の寸法の相違に対応でき、また、圧粉体の寸法の調整
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような粉末成形
に際しては、パンチ13，16などの金型部品間の隙間を通
って、原料粉末が漏れるおそれがある。特に摩耗が進行
した金型部品の場合は、原料粉末が漏れやすくなる。そ
して、特に下第１パンチ13と下第２パンチ16との間から
漏れた原料粉末は、下第２パンチアダプター15上に出る
が、従来のダイセットでは、下第２パンチアダプター15
の上面が水平面になっていたため、さらに、原料粉末が
下第１パンチプレート２と下第２パンチアダプター15な
いし下第２パンチホルダー14との間の隙間46を通って、
下第２パンチプレート３付近にまで侵入していた。この
ようにして侵入した原料粉末がストッパー装置22などの
作動部、例えば、ドラム37と筒部36との間に詰まると、
その作動不良をきたし、ドラム37が動かなくなるなどの
問題を生じていた。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、型キャビティから漏れた原料粉末により
作動不良をきたすことのない粉末成形用金型装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の粉末成
形用金型装置は、前記目的を達成するために、ダイ内の
原料粉末を加圧する下第１パンチと、この下第１パンチ
の内周側に上下摺動自在に嵌合され前記ダイ内の原料粉
末を加圧する下第２パンチと、前記下第１パンチの下方
に位置し前記下第２パンチの下部を保持する保持部であ
るアダプターと、このアダプターの外側下方に設けられ
前記下第２パンチの作動を制御するストッパー装置とを
備え、前記アダプターに前記下第２パンチを囲んで、原
料粉末が外側へ漏出するのを防止する粉末受け部を設け
たものである。

【００１０】そして、ダイ内の原料粉末が下第１パンチ
と下第２パンチとの間の隙間から漏れて、この下第２パ
ンチを保持しているアダプター上に出た場合、このアダ
プターに設けられた粉末受け部により原料粉末が受け止
められ、この原料粉末がさらに外側まで漏出して、金型
装置の作動部、特に下第２パンチの作動を制御するスト
ッパー装置に侵入することは防止される。

【００１１】請求項２の発明の粉末成形用金型装置は、
前記目的を達成するために、ダイ内の原料粉末を加圧す
る下第１パンチと、この下第１パンチの内周側に上下摺
動自在に嵌合され前記ダイ内の原料粉末を加圧する下第
２パンチと、前記下第１パンチの下方に位置し前記下第
２パンチの下部を保持する保持部であるアダプターと、
このアダプターの外側下方に設けられ前記下第２パンチ
の作動を制御するストッパー装置と、前記アダプターの
上方で原料粉末を吸引する吸引装置とを備えたものであ
る。

【００１２】そして、ダイ内の原料粉末が下第１パンチ
と下第２パンチとの間の隙間から漏れて、この下第２パ
ンチを保持しているアダプター上に出た場合、そこで原
料粉末が吸引装置により吸引され、この原料粉末がさら
に外側まで漏出して、金型装置の作動部、特に下第２パ
ンチの作動を制御するストッパー装置に侵入するような
ことは防止される請求項３の発明は、請求項１の発明の
粉末成形用金型装置において、前記アダプターの上方で
原料粉末を吸引する吸引装置を備えたものである。

【００１３】そして、原料粉末が漏れてアダプター上に
出た場合、比較的重い原料粉末が粉末受け部により受け
止められるとともに、比較的軽い原料粉末が吸引装置に
より吸引され、この原料粉末がストッパー装置に侵入す
るようなことは防止される。

【００１４】

【発明の実施形態】以下、本発明の粉末成形用金型装置
の第１実施例について、図１および図２を参照しながら
説明する。なお、本第１実施例の金型装置の全体的な構
成は、先に説明した図４に示すダイセットと同様なの
で、図１および図２において、図４と対応する部分には
同一符号を付して、その説明を省略し、また、以下の説
明では、図４中の符号をも参照する。後述する第２実施
例も同様である。

【００１５】ダイ11は、ダイホルダー51、ダイ押さえ52
およびダイホルダー押さえ53によりダイプレート１に着
脱可能に固定されている。また、下第１パンチアダプタ
ー12は、下第１パンチプレート２上に固定された下第１
パンチホルダー54上に着脱可能に固定されている。そし
て、第１の金型部品である下第１パンチ13は、第１パン
チアダプター12上に下第１パンチ押さえ56により着脱可
能に固定されている。また、保持部としての下第２パン
チアダプター15は、下第２パンチプレート３上に固定さ
れた下第２パンチホルダー14上に補助ホルダー57を介し
て固定されている。そして、第２の金型部品である下第
２パンチ16は、下第２パンチアダプター15上に下第２パ
ンチ押さえ58により着脱可能に固定されている。また、
コアロッド19は、コアホルダー18上に、コアロッド押さ
え59により着脱可能に固定されている。さらに、上パン
チ20は、上パンチプレート７の下側に固定された受け板
60の下側に上パンチ押さえ61により着脱可能に固定され
ている。

【００１６】そして、前記下第２パンチアダプター15の
上面には、粉末受け部としての突壁66が突設されてい
る。この突壁66は、図２に示すように、下第２パンチ16
を全周に渡って囲んでいる。なお、突壁66は、図示のよ
うに矩形状に配置する他、円形状に配置するなどしても
よい。また、下第１パンチホルダー54および下第１パン
チアダプター12とその下方に位置する下第２パンチアダ
プター15との間に形成される空間部67に常時臨む位置に
おいて、下第１パンチホルダー54には吸引孔68が貫通形
成されており、この吸引孔68に真空吸引装置69が接続さ
れている。なお、配管場所が確保できるならば、吸引孔
68は、１か所に限らず、数か所に設けてもよい。

【００１７】なお、図１において、Ｐは原料粉末、Ｇは
この原料粉末Ｐから成形された圧粉体である。

【００１８】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形に際して、ダイ11内（型キャビティ）の
原料粉末Ｐが下第１パンチ13と下第２パンチ16との間の
隙間70および下第１パンチアダプター12と下第２パンチ
16との間の隙間71から漏れて、矢印で示すように、下第
２パンチアダプター15の上方の空間部67に入った場合、
比較的重い原料粉末Ｐは、下第２パンチアダプター15上
で下第２パンチ16の周りに落下する。そして、ここに溜
まった原料粉末Ｐが多くなるにつれ、原料粉末Ｐは、下
第２パンチアダプター15上で外側へ流れていくが、下第
２パンチアダプター15上に突設された突壁66により塞き
止められ、それより外側までは漏出しない。また、カー
ボンなどの比較的軽い原料粉末Ｐは、前記空間部67内で
舞うが、吸引装置69により吸引孔68から吸引されて排出
される。なお、この吸引は、成形中常時行うのが最も好
ましいが、間欠的に行ってもよい。

【００１９】なお、下第２パンチアダプタ15上に溜まっ
た原料粉末は、メンテナンス時あるいは金型部品の交換
時などに、随時取り除く必要がある。その際、もちろん
下第１パンチアダプター12などを外す必要がある。

【００２０】以上のように、原料粉末Ｐが下第２パンチ
アダプター15の上方の空間部67に入ったとしても、原料
粉末Ｐがさらに下第１パンチプレート２と下第２パンチ
ホルダー14との間の隙間に侵入することは突壁66および
吸引装置69により防止される。したがって、原料粉末Ｐ
がストッパー装置22などの作動部に侵入して、その作動
不良をきたすこと、例えば、原料粉末Ｐが筒部36とドラ
ム37との間に詰まって、このドラム37が動かなくなって
しまうようなことが防止される。

【００２１】特に図２に示すように、突壁66の形状を矩
形状にしたものは、溜まった原料粉末Ｐを突壁66の角部
に寄せ集めることができ、溜まった原料粉末Ｐを取り除
く作業も容易にできる。

【００２２】図３は、本発明の粉末成形用金型装置の第
２実施例を示すもので、この第２実施例は、下第２パン
チアダプター15上の粉末受け部を前記第１実施例のよう
な突壁ではなく、凹溝72にしたものである。この凹溝72
は、やはり下第２パンチ16を全周に渡って囲んでいる。
また、本第２実施例においても、前記第１実施例と同様
に、真空吸引装置69が接続される吸引孔68を下第１パン
チホルダー54に設けている。

【００２３】そして、ダイ11内の原料粉末Ｐが下第１パ
ンチ13および下第１パンチアダプター12と下第２パンチ
16との間の隙間70から漏れて、矢印で示すように、下第
２パンチアダプター15の上方の空間部67に入った場合、
原料粉末Ｐは、下第２パンチアダプター15上で下第２パ
ンチ16の周りに落下する。そして、ここに溜まった原料
粉末Ｐが多くなるにつれ、原料粉末Ｐは、下第２パンチ
アダプター15上で外側へ流れていくが、凹溝72に達する
と、その中に入り、ここに溜まる。したがって、原料粉
末Ｐが凹溝72より外側まで漏出し、ストッパー装置22な
どの作動部に侵入することは防止される。したがって、
原料粉末Ｐの詰まりが原因で、作動不良が生じることが
防止される。

【００２４】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
粉末受け部である突壁や凹溝の配置や形状、あるいは、
吸引孔の配置や数は、前記実施例のものには限らず、成
形される圧粉体によって異なる金型部品の大きさや形状
に応じて、適宜選定すればよい。例えば、前記実施例で
は、第２パンチアダプター15の上面に粉末受け部を設け
たが、アダプターの外周側面に粉末受け部を鍔状に設け
るなどしてもよい。また、前記実施例では、パンチ13，
16とこれを保持する保持部であるアダプター12，15とが
別部品になっていたが、パンチにその保持部である取付
け部が一体に設けられたものであってもよく、この場合
でも、保持部に粉末受け部を設けることにより、前記作
用効果が得られる。さらに、前記実施例では、下パンチ
が２つある金型装置を例に採って説明したが、下パンチ
が３つ以上ある金型装置にも、本発明を適用できる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、下第１パンチ
と、この下第１パンチの内周側に上下摺動自在に嵌合さ
れた下第２パンチと、下第１パンチの下方に位置し下第
２パンチの下部を保持する保持部であるアダプターと、
このアダプターの外側下方に設けられ下第２パンチの作
動を制御するストッパー装置とを備えた粉末成形用金型
装置において、前記アダプターに下第２パンチを囲ん
で、原料粉末が外側へ漏出するのを防止する粉末受け部
を設けたので、ダイ内の原料粉末が下第１パンチと下第
２パンチとの間の隙間から漏れて、この下第２パンチを
保持しているアダプター上に出ても、それより外側まで
は出ないため、原料粉末が下第２パンチの作動を制御す
るストッパー装置にまで侵入して、その作動不良をきた
すことを防止できる。

【００２６】請求項２の発明によれば、下第１パンチ
と、この下第１パンチの内周側に上下摺動自在に嵌合さ
れた下第２パンチと、下第１パンチの下方に位置し下第
２パンチの下部を保持する保持部であるアダプターと、
このアダプターの外側下方に設けられ下第２パンチの作
動を制御するストッパー装置とを備えた粉末成形用金型
装置において、前記アダプターの上方で原料粉末を吸引
する吸引装置を設けたので、ダイ内の原料粉末が下第１
パンチと下第２パンチとの間の隙間から漏れて、この下
第２パンチを保持しているアダプター上に出ても、この
原料粉末がさらに外側まで漏出して、下第２パンチの作
動を制御するストッパー装置にまで侵入して、その作動
不良をきたすことを防止できる。

【００２７】請求項３の発明の粉末成形用金型装置によ
れば、請求項１の発明の効果に加えて、前記アダプター
の上方で原料粉末を吸引する吸引装置を備えたので、原
料粉末がストッパー装置にまで侵入することをよりいっ
そう確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末成形用金型装置の第１実施例を示
す断面図であり、中心線よりも左側の（ａ）は原料粉末
の充填時を示し、右側の（ｂ）は成形された圧粉体の抜
き出し時を示している。

【図２】同上下第２パンチアダプターの上面図である。

【図３】本発明の粉末成形用金型装置の第２実施例を示
す断面図である。

【図４】粉末成形プレス全体の概略断面図である。

【符号の説明】

11 ダイ 13 下第１パンチ 15 下第２パンチアダプター（保持部、アダプター） 16 下第２パンチ 22 ストッパー装置 66 突壁（粉末受け部） 69 真空吸引装置（吸引装置） 72 凹溝（粉末受け部） Ｐ 原料粉末

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイ内の原料粉末を加圧する下第１パン
   チと、この下第１パンチの内周側に上下摺動自在に嵌合
   され前記ダイ内の原料粉末を加圧する下第２パンチと、
   前記下第１パンチの下方に位置し前記下第２パンチの下
   部を保持する保持部であるアダプターと、このアダプタ
   ーの外側下方に設けられ前記下第２パンチの作動を制御
   するストッパー装置とを備え、前記アダプターに前記下
   第２パンチを囲んで、原料粉末が外側へ漏出するのを防
   止する粉末受け部を設けたことを特徴とする粉末成形用
   金型装置。
2. 【請求項２】 ダイ内の原料粉末を加圧する下第１パン
   チと、この下第１パンチの内周側に上下摺動自在に嵌合
   され前記ダイ内の原料粉末を加圧する下第２パンチと、
   前記下第１パンチの下方に位置し前記下第２パンチの下
   部を保持する保持部であるアダプターと、このアダプタ
   ーの外側下方に設けられ前記下第２パンチの作動を制御
   するストッパー装置と、前記アダプターの上方で原料粉
   末を吸引する吸引装置とを備えたことを特徴とする粉末
   成形用金型装置。
3. 【請求項３】 前記アダプターの上方で原料粉末を吸引
   する吸引装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   粉末成形用金型装置。