JP3347451B2 - 圧粉成形用金型装置及び成形品成形方法 - Google Patents
圧粉成形用金型装置及び成形品成形方法Info
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- B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
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Description
焼結金属部品を製造するに好適な圧粉成形用金型装置及
び成形品成形方法に関する。
られる密度の上限が量産上7.3g /cm3 であり、加圧
方向の中間部位の密度が低くなる傾向があるので、シリ
ンダライナのような薄肉円筒状の高密度焼結品を製造す
ることができない。これを説明すれば、粉体の成形密度
が大きくなるに従ってスプリングバック量が大きくなる
ために、成形後のノックアウト時に成形品とダイとの接
触圧が高くなり、ダイの摩耗を促進させるという問題が
ある。
との摩擦係数を小さくする必要が生じ、このため、潤滑
剤として混入されているステアリン酸亜鉛の量を増加さ
せる。
ために、鉄系焼結品の密度は前記の如く7.3g /cm3
が上限となっている。
を製造する方法としては、特開平2−282405号公
報に記載されたものが開発されている。この方法は、粉
末冶金法で円筒状の焼結体を成形した後、加圧方向に向
って先細りの内孔を有するダイの内孔周壁と、軸方向へ
移動自在な棒状のマンドレルの外周面との間にまず前記
円筒状の焼結体を、次いで円筒状の加圧パンチを挿入
し、この加圧パンチにより前記焼結体をダイの内孔の先
細り側より押し出して塑性加工して7.3g /cm3 以上
の高密度焼結品を得るものである。
来の方法では、圧粉成形後、上記のような押出し塑性加
工を行うため、工程数が多くなって製造コストが高くな
るという不都合がある。
たもので、その目的とするところは、金型にかじりを生
じることなく、高密度の圧粉成形を可能とする圧粉成形
用金型装置及び成形品成形方法を提供することにある。
に、本発明に係る圧粉成形用金型装置は、ダイスと、該
ダイスの内孔に進退自在に滑合され、粉体を押圧成形す
る上パンチと下パンチとを備え、前記内孔の周壁の上部
を、前記上パンチが滑合される大径部に形成し、該周壁
の下部を、前記下パンチが滑合される小径部に形成し、
該周壁の中間部を、前記大径部と小径部を連続させるテ
ーパ部に形成すると共に、前記上パンチの下端部の外周
部と前記下パンチの上端部の外周部の少なくとも一方に
環状の凹段部を形成し、前記粉体を前記ダイス内におい
て前記両パンチによって圧粉成形する際に前記凹段部に
よって形成された成形品の突条を前記成形品の前記突条
以外の部分に対して低密度になるように構成したもので
あり、本発明に係る成形品の成形方法は、ダイスと、該
ダイスの内孔に進退自在に滑合され、粉体を押圧成形す
る上パンチと下パンチとを備え、前記内孔の周壁の上部
を、前記上パンチが滑合される大径部に形成し、該周壁
の下部を、前記下パンチが滑合される小径部に形成し、
該周壁の中間部を、前記大径部と小径部を連続させるテ
ーパ部に形成すると共に、前記上パンチの下端部の外周
部と前記下パンチの上端部の外周部の少なくとも一方に
環状の凹段部を形成した圧粉成形用金型を用いて、前記
ダイス内に粉体を充填した後、前記上パンチと下パンチ
とにより前記ダイスに充填された粉体を押圧成形すると
共に、前記上パンチの滑合を前記ダイスの大径部内にお
いて停止させることによって成形品を製造し、前記凹段
部によって形成された成形品の突条を前記成形品の前記
突条以外の部分に対して低密度になるようにしたもので
ある。
周壁の大径部,テーパ部及び小径部により成形品(圧粉
体)に大径部,テーパ部及び小径部を各々成形する。
端部の外周部の少なくとも一方には環状の凹段部が形成
されているので、成形品の前記凹段部側の外周部は比較
的に低密度になる。従って、ノックアウト時の摩擦力は
小さくなる。また、テーパ部によって容易に成形品とダ
イとが離間する。
実施例を図面を参照して詳述する。
形用金型装置を示す縦断面図、図2(1),(2),
(3),(4)は同金型装置の粉体充填状態,粉体圧縮
状態,ノックアウト開始状態,ノックアウト完了状態を
示す断面図である。これらの図において1は下パンチ、
2はダイス、3は上パンチである。
下パンチ1内には、下パンチ1の先端から上方に突出す
るコア1aが取外し自在に嵌挿されている。
て、該内孔2aの周壁の上部は、前記上パンチ3が進退
自在に滑合される大径部2a1 に形成され、該周壁の下
部は、前記下パンチ1が進退自在に滑合される小径部2
a2 に形成され、該周壁の中間部は、前記大径部2a1
と小径部2a2 を連続させるテーパ部2a3 に形成され
ている。
タにより前記下パンチ1に対して上下動自在に設けられ
ている。
コア1aに滑合される円筒状をなしていて、該上パンチ
3の下端部の外周部には、環状の凹段部3aが形成され
ている。この上パンチ3は図外のアクチュエータにより
下パンチ1に対して上下動自在に設けられている。
すように、ダイス2の上面が下パンチ1のコア1aの上
端面とが同一レベルとなっている状態で、下パンチ1の
コア1aの外周面とダイス2の内孔2aの周壁との間に
粉体Mを充填する。
1のコア1aの外周面とダイス2の大径部2a1 との間
に上パンチ3の下端部を滑合・下降させ、ダイス2の大
径部2a1 を少し残した位置で停止させる。これにより
前記粉体Mを押圧成形して、成形品W(圧粉体)を製造
する。
周壁に形成した大径部2a1 ,テーパ部2a3 及び小径
部2a2 により大径部Wa1 ,テーパ部Wa3 及び小径
部Wa2 が各々成形される。前記大径部Wa1 の外周部
の上部には、上パンチ3の下端部に設けた凹段部3a1
により環状の突条Wb1 が形成される。
ように上パンチ3を上昇させ、次いで、同図(4)に示
すように下パンチ1に対してダイス2を下降させて、ノ
ックアウトを行う。このノックアウト時、まず成形品W
のテーパ部Wa3 がダイス2のテーパ部2a3 から離間
し、次いで成形品Wの小径部Wa2 がダイス2のテーパ
部2a3 に達して小径部2a2 から離間し、しかる後、
成形品Wの大径部Wa1 がダイス2の大径部2a1 から
離間することで、ノックアウトが完了する。
グバック量が大きく、成形品Wはダイス2の内孔2aの
周壁に強く圧接されるが、この成形品Wにはテーパ部W
a3を設けているので、ノックアウト時、上記スプリン
グバック量の大きさから、成形品Wのテーパ部Wa3 と
ダイス2のテーパ部2a3 とはスムーズに離間する。従
って、ダイス2のテーパ部2a3 にかじりを生じない。
上部に環状の突条Wb1 を形成することで、該環状の突
条Wb1 及び前記大径部Wa1 の外周部とを低密度にし
てスプリングバック量を小さくしているので、ノックア
ウト時、成形品Wの環状の突条Wb1 及び大径部Wa1
とダイス2の大径部2a1 との間の摩擦力は小さくな
る。このため、成形品Wの環状の突条Wb1 及び大径部
Wa1 はダイス2の大径部2a1 にスムーズに摺動す
る。従って、ダイス2の大径部2a1 にかじりを生じな
く、また摩擦による発熱もない。
a1 に比べてノックアウト長さが短いため、ダイス2の
小径部2a2 との摩擦は少なくなっている。
第二の実施例を図3に基づき説明するが第一の実施例と
同一の構成要件に関しては同じ符号を付し説明を省略す
る。
形用金型装置の粉体圧縮状態を示す縦断面図であるが、
図3において上パンチ3の下端部の外周部の他に、下パ
ンチ1の上端部の外周部にも環状の凹段部3a2 が形成
されている。このため、成型品Wには大径部Wa1 側だ
けではなく小径部Wa2 側にも環状の突条Wb2 が形成
されることとなり、成型品Wの環状の突条Wb2 及び前
記小径部Wa2 の外周部とを低密度にしてスプリングバ
ック量を小さくしている。このため、ノックアウト時、
成形品Wの環状の突条Wb2 及び小径部Wa2 とダイス
2の小径部2a2 との間の摩擦力を小さくしており、成
形品Wの環状の突条Wb2 及び小径部Wa2 はダイス2
の小径部2a2 にスムーズに摺動する。従って、成形品
Wの小径部Wa2 とダイス2の小径部2a2 のかじりの
発生をさらに確実に防止することができる。
みに凹段部3a1 を形成した場合と、上パンチ3と下パ
ンチ1の両方に凹段部3a1 ,3a2 を形成した場合に
ついて詳述したが、下パンチ1のみに凹段部3a2 を設
け、成型品Wの小径部Wa2に環状の突条Wb2 を形成
した場合においても、この環状の突条Wb2 および小径
部Wa2 の外周部を低密度にし、成形品Wのダイス2と
の離間時の摩擦を減少させることができる。
端部外周部と下パンチの上端部の外周部の少なくとも一
方に環状の凹段部を形成し、該環状の凹段部によって成
形品に突条部を形成していることから、この突条部が成
形品の突条部以外の部分に比較して低密度になり、この
ために、ノックアウト時、前記突条部とダイスとの間の
摩擦力を小さくすることができ、またテーパ部によって
スプリングバック量の大きさを利用して容易に成形品と
ダイスとを離間させることができ、さらに成形品の小径
部のノックアウト長さを短くできるので、ノックアウト
を確実に行える。従って、従来、圧粉成形で得られる密
度の上限が量産上7.3g/cm3に制限される鉄系の
粉体において、成形品を高密度化するために潤滑剤の混
入量を少なくしても、ダイスの内孔周壁にかじり等を生
じることなく、成形品を取り出すことができるので、高
密度の圧粉成形が可能となる。また、ダイスの内孔周壁
にかじり等を生じないので、金型装置の寿命を長くする
こともできる。
置を示す縦断面図である。
面図である。 (2) 同金型装置の粉体圧縮状態を示す縦断面図であ
る。 (3) 同金型装置のノックアウト開始状態を示す断面
図である。 (4) 同金型装置のノックアウト完了状態を示す断面
図である。
置の粉体圧縮状態を示す縦断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ダイスと、該ダイスの内孔に進退自在に
滑合され、粉体を押圧成形する上パンチと下パンチとを
備え、前記内孔の周壁の上部を、前記上パンチが滑合される 大
径部に形成し、該周壁の下部を、前記下パンチが滑合さ
れる小径部に形成し、該周壁の中間部を、前記大径部と
小径部を連続させるテーパ部に形成すると共に、前記上
パンチの下端部の外周部と前記下パンチの上端部の外周
部の少なくとも一方に環状の凹段部を形成し、 前記粉体を前記ダイス内において前記両パンチによって
圧粉成形する際に前記凹段部によって形成された成形品
の突条を前記成形品の前記突条以外の部分に対して低密
度になるように構成したことを特徴とする圧粉成形用金
型装置。 - 【請求項2】 ダイスと、該ダイスの内孔に進退自在に
滑合され、粉体を押圧成形する上パンチと下パンチとを
備え、前記内孔の周壁の上部を、前記上パンチが滑合される 大
径部に形成し、該周壁の下部を、前記下パンチが滑合さ
れる小径部に形成し、該周壁の中間部を、前記大径部と
小径部を連続させるテーパ部に形成すると共に、前記上
パンチの下端部の外周部と前記下パンチの上端部の外周
部の少なくとも一方に環状の凹段部を形成した圧粉成形
用金型を用いて、 前記ダイス内に粉体を充填した後、前記上パンチと下パ
ンチとにより前記ダイスに充填された粉体を押圧成形す
ると共に、 前記上パンチの滑合を前記ダイスの大径部内において停
止させることによって成形品を製造し、前記凹段部によ
って形成された成形品の突条を前記成形品の前記突条以
外の部分に対して低密度になるようにしたことを特徴と
する成形品成形方法。
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