JP4775557B2 - Powder molding apparatus and powder molding method - Google Patents
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Description
本発明は、粉末組成物を加圧成形するための粉末成形装置及び粉末成形方法に関し、特に、成形対象である粉末組成物がダイにかじる現象を防止するために潤滑剤を用いて粉末を加圧成形する装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a powder molding apparatus and a powder molding method for pressure molding a powder composition, and in particular, a powder is added using a lubricant in order to prevent a phenomenon in which the powder composition to be molded is galling. The present invention relates to a pressure forming apparatus and method.
従来より、粉末冶金法を利用して焼結磁石等が作製されている。一般的な粉末冶金法では、数百ミクロン以下にまで微粉化した原料合金粉末を加圧成形し、得られた粉末成形体(圧粉体)を所定温度で加熱保持して焼結することによって焼結磁石等の焼結体が作製される。 Conventionally, sintered magnets and the like have been produced using powder metallurgy. In a general powder metallurgy method, raw material alloy powder that has been micronized to several hundred microns or less is pressure-formed, and the resulting powder compact (green compact) is heated and held at a predetermined temperature and sintered. A sintered body such as a sintered magnet is produced.
特に、モータ等に対して利用頻度が高いNd−Fe−B系焼結磁石は、まず、原料合金を粗粉砕及び微粉砕しミクロンオーダまで微粉化する。次いで、この微粉末を磁場中で加圧成形した後、焼結及び時効処理を行うことによってNd−Fe−B系焼結磁石は作製される。
この加圧成形は、鉛直方向に貫通するダイホールを備えたダイと、前記ダイホールに上方から進退可能な上パンチと、前記ダイホール内にダイと相対移動可能に配設された下パンチとを備える粉末成形装置を用いて行われる。そして、下パンチをダイホール内の所定位置に配置することによってダイのダイホール内にキャビティを形成し、このキャビティ内に上記微粉末(磁石粉末)を上方から落下させて充填した後、上パンチをダイホール内に挿入して下パンチと協働して加圧して成形体を得る。
In particular, an Nd—Fe—B sintered magnet that is frequently used for a motor or the like first pulverizes and finely pulverizes the raw material alloy to a micron order. Next, the fine powder is pressure-molded in a magnetic field, and then sintered and aged to produce an Nd—Fe—B based sintered magnet.
This pressure molding is a powder comprising a die having a die hole penetrating in the vertical direction, an upper punch capable of advancing and retreating from above in the die hole, and a lower punch disposed in the die hole so as to be movable relative to the die. This is done using a molding device. Then, a cavity is formed in the die hole of the die by arranging the lower punch at a predetermined position in the die hole, and the fine powder (magnet powder) is dropped into the cavity from above and filled, and then the upper punch is attached to the die hole. It inserts in and presses in cooperation with a lower punch, and a molded object is obtained.
Nd−Fe−B系の磁石粉末に代表される希土類磁石粉末は流動性が悪く、その圧縮成形の工程においてダイにかじりが発生する問題があった。このかじりとは、被成形体である粉末が、摩擦熱によりダイに少量付着することをいう。ダイに付着した粉末は、付着力が強いため、そのまま成形を続けると、付着した粉末によって成形体にキズや割れ、クラック等が発生して、成形体の品質低下を招いてしまう。 Rare earth magnet powders typified by Nd-Fe-B magnet powders have poor fluidity, and there is a problem of galling in the die during the compression molding process. This galling means that a small amount of powder, which is an object to be molded, adheres to the die due to frictional heat. Since the powder adhering to the die has a strong adhesive force, if the molding is continued as it is, scratches, cracks, cracks and the like are generated in the molded body due to the adhered powder, and the quality of the molded body is deteriorated.
上述したような問題を解消するために、特許文献1には、磁石粉末に潤滑剤を添加する技術が開示されている。この特許文献1には、Fe−R−B系磁石粉末に、潤滑剤(ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛及びビスアマイドのうち少なくとも1種を含む)を混合することによって、成形性を改善して、かじりによる成形体へのキズ等の発生を抑制できることが開示されている。特許文献1では、固体状の潤滑剤を溶剤に溶解又は分散させた液状の潤滑剤を成形対象である磁石粉末に添加している。
In order to solve the above-described problems,
特許文献1のように磁石粉末に潤滑剤を添加する方法は、成形性向上に一定の効果がある。しかし、成形性をさらに向上させようとすると、必要以上の量の潤滑剤を添加することが必要である。磁石粉末に添加する方法では、成形性の向上に寄与しない潤滑剤が相当量存在するからである。潤滑剤は有機物から構成されているため、必要以上の量の潤滑剤を添加すると、保磁力等の磁気特性を低下させる要因の一つである炭素量の増加に繋がる。
The method of adding a lubricant to magnet powder as in
一方、潤滑剤をダイに塗布する方法も開示されている。例えば、特許文献2には、下パンチの上部側壁面の周囲に溝を設け、前記溝内に複数の供給口としてのノズルから液状の潤滑剤をダイの内壁面に向かって流出させる技術が開示されている。
また、特許文献3には、下パンチ側壁面に設けられた供給口から液状の潤滑剤を気体とともにダイホール内壁面に対して供給する供給口を設けた粉体プレス装置が開示されている。この粉体プレス装置は、下パンチの上部周囲かつ供給口を覆うように、フェルト等の繊維からなる潤滑剤の吸着部材を配設し、この吸着部材に対して霧状の潤滑剤を供給し、吸着部材を介してダイホール側壁面に潤滑剤を塗布している。
On the other hand, a method of applying a lubricant to a die is also disclosed. For example, Patent Document 2 discloses a technique in which a groove is provided around the upper side wall surface of the lower punch, and liquid lubricant flows out from nozzles as a plurality of supply ports in the groove toward the inner wall surface of the die. Has been.
Patent Document 3 discloses a powder press apparatus provided with a supply port for supplying a liquid lubricant to a die hole inner wall surface together with a gas from a supply port provided on a side wall surface of a lower punch. In this powder press apparatus, a lubricant adsorbing member made of a fiber such as felt is disposed so as to cover the upper periphery of the lower punch and the supply port, and the atomized lubricant is supplied to the adsorbing member. The lubricant is applied to the side wall surface of the die hole through the adsorption member.
Nd−Fe−B系焼結磁石には、用途によって種々の形状が存在する。その中で、扁平状のNd−Fe−B系焼結磁石であって、その長手方向を加圧方向と直交させて磁場中で加圧成形する場合がある。この加圧成形に用いられる下パンチもまた扁平となる。
このような扁平状の下パンチに液状の潤滑剤を供給する経路を設け、かつ供給口から液状の潤滑剤をダイの内壁面に向かって流出させる技術を本発明者等は検討した。その結果、成形サイクルが増加するにつれて潤滑剤の供給口に目詰まりが発生する。このような現象により潤滑剤の供給が不足することで成形性が低下して、成形体にキズや割れ、クラック等が発生して成形不良につながった。
そこで本発明は、液状の潤滑剤を用いて扁平状の成形体を加圧成形する際に下パンチに形成された潤滑剤の供給口の目詰まり発生を抑制することのできる粉末成形装置を提供することを目的とする。
Nd—Fe—B based sintered magnets have various shapes depending on applications. Among them, a flat Nd—Fe—B sintered magnet may be pressure-molded in a magnetic field with its longitudinal direction orthogonal to the pressing direction. The lower punch used for this pressure molding is also flat.
The inventors of the present invention have studied a technique for providing a liquid lubricant supply path to such a flat lower punch and causing the liquid lubricant to flow out from the supply port toward the inner wall surface of the die. As a result, as the molding cycle increases, the lubricant supply port becomes clogged. Due to such a phenomenon, the supply of the lubricant is insufficient, so that the moldability is lowered, and the molded body is scratched, cracked, cracked, etc., leading to molding failure.
Accordingly, the present invention provides a powder molding apparatus capable of suppressing the occurrence of clogging of a lubricant supply port formed in a lower punch when a flat molded body is pressure-molded using a liquid lubricant. The purpose is to do.
本発明者等は、図7、図8に示される下パンチ40を用いて加圧成形の検討を行った。この下パンチ40は、粉末成形装置のダイホールに対応する矩形断面を有するパンチヘッド40aとパンチヘッド40aの下部に位置する矩形断面の基部40bとから構成される。パンチヘッド40aの側壁面には潤滑剤を供給するための開口である複数の供給口50が形成されている。各供給口50は、パンチヘッド40a内に格子状に配設された水平供給路53に連通している。下パンチ40の基部40bからパンチヘッド40aにかけて、鉛直供給路51が形成されている。図8に示すように、鉛直供給路51は、下パンチ40の横断面の略中心部に配設されている。そして、パンチヘッド40aにおいて、水平供給路53に、鉛直供給路51の上端が連通している。鉛直供給路51に液状の潤滑剤を供給することにより、水平供給路53を介して各供給口50から液状の潤滑剤が図示しないダイの内壁に向けて吐出される。
The inventors of the present invention examined pressure forming using the
下パンチ40を用いて粉末の加圧成形を行ったところ、供給口50に目詰まりが比較的容易に発生した。そして、その目詰まりの状況を観察したところ、鉛直供給路51から距離の遠い供給口50ほど粉末の目詰まりが発生しやすいことが判明した。検討に供された下パンチ40は、長手方向の長さが100mm程度であり、圧力損失の影響によって各供給口50からの潤滑剤の吐出は不均等にならないと本発明者等は予測していた。しかるに、現実には、供給口50がダイの内壁に対向している等の事情によって、各供給口50からの潤滑剤の吐出は不均等になり、特に鉛直供給路51から距離の遠い供給口50ほど潤滑剤の吐出量が少なくなり、粉末の目詰まりが優先して発生したものと解される。
When pressure molding of the powder was performed using the
そこで、本発明者等は、鉛直供給路51から距離の遠い供給口50ほどその径を大きくしたところ、粉末の目詰まりの発生を抑制できた。そこでなされた本発明の粉末成形装置は、粉末組成物を加圧成形して成形体を作製する粉末成形装置であって、鉛直方向に貫通するダイホールを有するダイと、ダイホール内に供給された粉末組成物に加圧力を付与する上パンチ及び下パンチと、を備え、下パンチはその横断面が扁平な矩形状をなし、その側壁には、液状の潤滑剤を吐出する複数の供給口が形成され、その内部には、鉛直方向に潤滑剤を供給する鉛直供給路と、鉛直供給路に連なり、鉛直供給路から供給された潤滑剤を水平方向にかつ複数の供給口まで供給する水平供給路が形成されている。この鉛直供給路は、下パンチの横断面の略中心部に配設されている。また、水平供給路は、下パンチの横断面の長手方向に沿いかつ開口径が略一定な主供給路と、下パンチの横断面の短手方向に沿って主供給路から分岐する複数の従供給路とから構成されている。そして、本発明の粉末成形装置は、従供給路の開口面積は、主供給路の開口面積以下であり、かつ鉛直供給路からの距離が遠いほど大きいことを特徴としている。
Therefore, the present inventors have increased the diameter of the
本発明の粉末供給装置において、従供給路の開口面積が、鉛直供給路からの距離が遠いほど大きいようにするためには、主供給路及び従供給路の開口面積は、供給された潤滑剤が均等に分配されるように設定すればよい。
また、本発明の粉末供給装置において、鉛直供給路からの距離が等しい複数の従供給路の開口面積を等しくすることができる。
さらに本発明の粉末供給装置において、側壁が、長手方向に沿う一対の長側壁と、短手方向に沿う一対の短側壁とから構成される場合、各長側壁には複数の供給口を形成し、各短側壁には単一の供給口を形成する形態とすることができる。この形態は、長側壁の長さL1と短側壁の長さL2の比L1/L2が5〜14である場合に有効である。
In the powder supply device of the present invention, in order to increase the opening area of the secondary supply path as the distance from the vertical supply path increases, the opening area of the primary supply path and the secondary supply path is determined by the supplied lubricant. Should be set to be evenly distributed.
Moreover, in the powder supply apparatus of the present invention, the opening areas of the plurality of sub supply paths having the same distance from the vertical supply path can be made equal.
Furthermore, in the powder supply device of the present invention, when the side wall is composed of a pair of long side walls along the longitudinal direction and a pair of short side walls along the short side direction, a plurality of supply ports are formed on each long side wall. In addition, a single supply port can be formed in each short side wall. This configuration is effective when the ratio L1 / L2 between the length L1 of the long side wall and the length L2 of the short side wall is 5 to 14.
本発明はまた、鉛直方向に貫通するダイホールを有するダイと、ダイホール内に供給された粉末組成物に加圧力を付与する上パンチ及び下パンチと、を備え、下パンチはその横断面が扁平な矩形状をなし、その側壁には、液状の潤滑剤を吐出する複数の供給口が形成され、その内部には、鉛直方向に潤滑剤を供給する鉛直供給路と、鉛直供給路に連なり、鉛直供給路から供給された潤滑剤を水平方向にかつ複数の供給口まで供給する水平供給路が形成され、鉛直供給路は、下パンチの横断面の略中心部に配設され、水平供給路は、下パンチの横断面の長手方向に沿いかつ開口径が略一定な主供給路と、主供給路から下パンチの横断面の短手方向に沿って分岐する複数の従供給路とから構成され、従供給路の開口面積は、主供給路の開口面積以下であり、かつ鉛直供給路からの距離が遠いほど大きい、粉末成形装置を用いて粉末組成物を加圧成形して成形体を作製する粉末成形方法を提供する。
この粉末成形方法において、ダイホールに面するダイの内壁面に対して、下パンチの供給口から液状の潤滑剤を供給する工程と、ダイホールに所定量の粉末組成物を供給する工程と、ダイホール内に供給された粉末組成物を上パンチ及び下パンチによって加圧成形する工程と、を備えることが好ましい。
The present invention also includes a die having a die hole penetrating in the vertical direction, and an upper punch and a lower punch that apply pressure to the powder composition supplied into the die hole, and the lower punch has a flat cross section. It has a rectangular shape, and a plurality of supply ports for discharging a liquid lubricant are formed in the side wall thereof, and a vertical supply path for supplying the lubricant in the vertical direction and a vertical supply path are connected to the vertical supply path. A horizontal supply path is formed to supply the lubricant supplied from the supply path in a horizontal direction to a plurality of supply ports, the vertical supply path is disposed at a substantially central portion of the cross section of the lower punch, and the horizontal supply path is And a main supply path that has a substantially constant opening diameter along the longitudinal direction of the cross section of the lower punch, and a plurality of sub supply paths that branch from the main supply path along the short direction of the cross section of the lower punch. The opening area of the secondary supply path is less than the opening area of the main supply path. , And the and is greater the farther the distance from the vertical supply path, the powder composition was then pressure-molded to provide a powder molding method for manufacturing a molded body by using a powder molding apparatus.
In this powder molding method, a step of supplying a liquid lubricant from the supply port of the lower punch to the inner wall surface of the die facing the die hole, a step of supplying a predetermined amount of the powder composition to the die hole, And a step of pressure-forming the powder composition supplied to the upper punch and the lower punch.
以上説明したように、本発明によれば、液状の潤滑剤を用いて扁平状の成形体を加圧成形する際に下パンチに形成された潤滑剤の供給口の目詰まり発生を抑制することのできる粉末成形装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the clogging of the lubricant supply port formed in the lower punch is suppressed when the flat molded body is pressure-molded using the liquid lubricant. It is possible to provide a powder molding apparatus capable of performing the above.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態による粉末成形装置10の概略構成を示す図である。なお、粉末成形装置10は、粉末組成物である磁性粉末Pに所定方向の磁場を印加しつつ加圧成形するものであるが、以下の説明では磁場を印加するためのコイル等の記載、言及を省略する。
粉末成形装置10は、鉛直方向に貫通するダイホール12を有するダイ11と、ダイ11のダイホール12に対して上方から進退可能に構成された上パンチ13と、ダイ11のダイホール12内に嵌装された下パンチ14とを備える。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
The
粉末成形装置10において、下パンチ14は基台15に固定されているが、ダイ11は、図示しないアクチュエータによって昇降可能に構成されている。したがって、下パンチ14はダイ11に対して鉛直方向に相対的に昇降可能である。
図1に示すように、ダイ11が下パンチ14に対して所定位置まで上昇した状態では、下パンチ14によってダイ11のダイホール12内にキャビティ16が形成されている。
In the
As shown in FIG. 1, when the
ダイ11の上面には、フィーダボックス17が配設されている。フィーダボックス17は、内部に成形対象である磁性粉末Pを収容している。磁性粉末Pとしては、例えば希土類焼結磁石の原料である磁石粉末を用いることができる。もっとも、本発明の成形対象はこの磁石粉末に限らず、他の如何なる成形用の粉末組成物を用いることができる。フィーダボックス17は、図示しないアクチュエータによって、ダイ11の上面を図中左右方向にスライドさせることができる。
ダイ11の上面と接しているフィーダボックス17内の磁性粉末Pは、フィーダボックス17がキャビティ16の上方までスライドされると、キャビティ16内に自由落下して充填される。キャビティ16内に充填された磁性粉末Pは、ダイホール12に挿入された上パンチ13と下パンチ14とによって加圧成形される。
A
The magnetic powder P in the
図2に下パンチ14の正面図、図3に図2のB−B矢視断面図を示す。
下パンチ14は、ダイホール12に対応する矩形断面を有するパンチヘッド14aとパンチヘッド14aの下部に位置する矩形断面の基部14bとから構成される。パンチヘッド14aの側壁面には潤滑剤を供給するための開口である複数の供給口301〜312が形成されている。各供給口301〜312は、パンチヘッド14a内に格子状にかつ水平方向に配設された水平供給路34に連通している。水平供給路34には、液状の潤滑剤が供給される。ここで、水平供給路34は、下パンチ14の長手方向に沿い、かつ開口径が略一定な主供給路34aと、下パンチ14の短手方向に沿って主供給路34aから分岐する従供給路34bとから構成される。
FIG. 2 is a front view of the
The
下パンチ14の基部14bからパンチヘッド14aにかけて、鉛直供給路31が形成されている。そして、パンチヘッド14aにおいて、鉛直供給路31の上端は、水平供給路34に連通されている。したがって、鉛直供給路31を通じて鉛直方向に供給される潤滑剤は、さらに水平供給路34を水平方向に供給されて各供給口301〜312からダイ11の内壁面に向けて吐出される。
A
供給口301の開口面積をS301、供給口302の開口面積をS302とし、以下同様に供給口303〜312の開口面積をS303〜S312とする。下パンチ14の供給口301〜312の開口面積S301〜S312は、以下の関係を有するように設定する。つまり、鉛直供給路31からの距離が遠いほど、供給口301〜312の開口面積S301〜S312は大きく設定されている。そして、主供給路34a、従供給路34bに連なる供給口301〜312の開口面積S301〜S312は、主供給路34a、従供給路34bと同等である。
S1=S301=S302
S2=S303=S304=S305=S306
S3=S307=S308=S309=S310
S4=S311=S312
S1<S2<S3≦S4
The opening area of the
S1 = S301 = S302
S2 = S303 = S304 = S305 = S306
S3 = S307 = S308 = S309 = S310
S4 = S311 = S312
S1 <S2 <S3 ≦ S4
下パンチ14の供給口301〜312及び鉛直供給路31の開口面積が上述のように設定されていると、鉛直供給路31からの距離が遠い供給口であっても、潤滑剤の吐出量を確保することができ、供給口301〜312の目詰まりを抑制することができる。
ここで、主供給路34aは開口面積がS4(S3)で一定である。圧力損失を考慮すると、主供給路34aは、鉛直供給路31からの距離が遠くなるに連れてその開口面積を大きくすればよい。しかるに、主供給路34aを形成する際にはドリル等の工具によって穿孔することが現実的であり、そうすると、パンチヘッド14aを一体で構成する場合には、主供給路34aの開口面積を変動させることは容易ではない。つまり、本実施の形態の下パンチ14において、その製作容易性の観点から主供給路34aは開口面積を略一定にしている。したがって、主供給路34aに連なる供給口311及び312は、主供給路34aと開口面積が同等となる。これに対して主供給路34aから分岐する従供給路34bは、鉛直供給路31からの距離が遠いほど開口面積が大きく設定されている。ただし、鉛直供給路31からの距離が等しい複数の従供給路34bは、開口面積が等しい。例えば、供給口303に対応する従供給路34bと供給口304に対応する従供給路34bは、開口面積が等しい。この場合も、ドリル等の工具による穿孔によってこれら従供給路34bを形成することができる。そして、各従供給路34bに連なる供給口301〜310は、当該従供給路34bと開口面積が同等となる。
When the opening areas of the
Here, the opening area of the
供給口301〜312の開口面積S301〜S312を具体的にどの程度に設定すべきかは、下パンチ14のサイズ、潤滑剤の供給圧力等の条件によって変動しうるため一概に言うことができない。しかし、本発明者等の検討によれば、後述する実施例で示すように、供給口301〜312の数によって供給される潤滑剤を均等に分配することによって、供給口301〜312における不均等な目詰まりを十分に抑制することができる。
How much the opening areas S301 to S312 of the
本発明は、下パンチ14の短側壁に対応する短辺の長さが3〜15mmであって、かつ扁平な成形体を作製するときに効果的である。供給口301〜312の開口面積S301〜S312は、下パンチ14の長側壁の長さをL1、短側壁の長さをL2とすると、L1/L2が5〜14である場合、鉛直供給管31から一番遠い供給口は、一番近い供給口の開口面積の2〜20倍とすることが好ましい。より好ましくは2〜10倍である。この範囲未満であると潤滑剤を均等に排出することが難しく、また、上記範囲を超えると下パンチ14の強度に問題が発生する可能性がある。
The present invention is effective when a flat molded body having a short side length of 3 to 15 mm corresponding to the short side wall of the
さて、下パンチ14に形成された鉛直供給路31には、図1に示されるように、潤滑剤供給配管18が接続されている。潤滑剤供給配管18の他端には潤滑剤貯留層24が接続されている。そして、潤滑剤供給配管18の経路上には、潤滑剤貯留層24側からポンプ22、バルブ20が配設されている。潤滑剤貯留層24内に貯留されている潤滑剤はポンプ22によって潤滑剤供給配管18上に供給される。そして、潤滑剤はバルブ20が開いているときには下パンチ14の鉛直供給路31に対して供給されるが、バルブ20が閉じているときには潤滑剤供給配管18上に留まる。このように、バルブ20は、潤滑剤の下パンチ14への供給を制御する。
As shown in FIG. 1, a
粉末成形装置10は、その動作を制御するためのコントローラ26を備えている。すなわち、コントローラ26は、ダイ11の昇降、上パンチ13の昇降及びフィーダボックス17のスライドの動作を、各々に付設されるアクチュエータを介して制御する。また、コントローラ26は、バルブ20の開閉動作を制御する。
The
以上のように構成された粉末成形装置10の動作を図4及び図5を参照しつつ説明する。この動作は、コントローラ26が制御する。
当初は、前回の一連の工程が終了し、図4(a)に示すように、ダイ11は下降端に位置しているとともに、上パンチ13は上昇端に退避している。この状態を、図5に示すように初期状態と呼ぶ。
初期状態においては、フィーダボックス17も退避しており、図4(a)には示されていない。
また、この初期状態において、潤滑剤供給配管18上のバルブ20は開いている(図5では「ON」、以下同様)。したがって、下パンチ14のパンチヘッド14aに設けられた供給口301〜312から、潤滑剤が吐出される。この潤滑剤は、脂肪酸又は脂肪酸の誘導体、例えば、ステアリン酸系やオレイン酸系であるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の助剤を用いることができ、溶剤はエタノール等の有機溶剤を使用し、前記脂肪酸と混合して使用する。溶剤に助剤が溶け込んでいても、いわゆる混合状態でも使用可能であり、本発明の液状の潤滑剤とは両者を包含している。特許文献3に開示されるような吸着部材(例えば、フエルト)を使用しない場合には、潤滑剤と溶剤の混合状態のものを使用することができる。潤滑剤の供給圧力は、0.01〜0.5MPaとすることが好ましい。供給圧力が低すぎると所定量の潤滑剤を供給するのに時間が必要であり、逆に供給圧力が高すぎると潤滑剤がダイ11の内壁面へ吐出される際に飛散して供給が不安定になるためである。供給圧力は好ましくは、0.05〜0.3MPaである。
The operation of the
Initially, the previous series of steps is completed, and as shown in FIG. 4A, the
In the initial state, the
In this initial state, the
所定量の潤滑剤の供給が終了したならば、次に、図4(b)に示すように、コントローラ26は、キャビティ16形成のためにダイ11を上昇端まで上昇させる。このダイ11の上昇に伴って、ダイ11の内壁面の所定領域に潤滑剤が塗布される。この潤滑剤の塗布をより確実にするために、ダイ11を上昇端まで上昇させた後に、下降端まで下降させ、再度上昇端まで上昇させるという動作を行うことも有効である。
When the supply of the predetermined amount of lubricant is finished, the
ダイ11を上昇端まで上昇させたタイミングで、コントローラ26は、バルブ20をOFFにする。キャビティ16形成の段階では、上パンチ13、フィーダボックス17は、退避位置に制御されている。
At the timing when the
ついで、ダイ11が上昇端に達した後に、図4(c)に示すように、コントローラ26は、フィーダボックス17をキャビティ16上までスライドさせる。そうすると、フィーダボックス17内に収容されていた磁性粉末Pがキャビティ16内に落下する。このとき、コントローラ26は、バルブ20のOFFの状態を継続する。なお、この粉末充填の段階では、上パンチ13は、退避位置に制御されたままである。
Next, after the
キャビティ16上へフィーダボックス17が移動して所定時間経過後、コントローラ26は、フィーダボックス17をキャビティ16上から退避させる。このとき、フィーダボックス17の下面で磁性粉末Pが摺り切られて、キャビティ16内に所定量の磁性粉末Pが充填される。
フィーダボックス17の退避完了後、磁性粉末Pは加圧成形される。加圧成形のために、コントローラ26は、上パンチ13を下降させる。上パンチ13は、図4(d)に示すように、ダイ11のダイホール12(キャビティ16)に挿入され、キャビティ16内の磁性粉末Pを下パンチ14と協働して加圧成形する。このときの加圧力は、30〜300MPa程度である。
After the
After the retraction of the
所定の加圧成形が完了したならば、コントローラ26は、図4(e)に示すように、上パンチ13及び下パンチ14の位置を維持したまま、ダイ11を下降端まで下降させる。成形体Cはキャビティ16外に排出される。この時点では、コントローラ26は、バルブ20のOFFの状態を継続する。
When the predetermined pressure molding is completed, the
その後、コントローラ26は、図4(f)に示すように、上パンチ13を所定位置まで退避させると、成形体Cを取り出すことができる。上パンチ13を所定位置まで退避させたならば、コントローラ26はバルブ20をONに切り替えて、粉末成形装置10を初期状態に設定し、以後の加圧成形サイクルに備える。
Thereafter, as shown in FIG. 4F, the
次に本発明が適用される希土類焼結磁石について説明する。本発明は、特にR−T−B系焼結磁石に適用することが好ましい。
このR−T−B系焼結磁石は、希土類元素(R)を25〜37wt%含有する。ここで、RはYを含む概念を有しており、したがってY、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの1種又は2種以上から選択される。好ましいRの量は28〜35wt%、さらに好ましいRの量は29〜33wt%である。
Next, a rare earth sintered magnet to which the present invention is applied will be described. The present invention is particularly preferably applied to an RTB-based sintered magnet.
This RTB-based sintered magnet contains 25 to 37 wt% of a rare earth element (R). Here, R has a concept including Y. Therefore, one or two of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Selected from more than species. A preferable amount of R is 28 to 35 wt%, and a more preferable amount of R is 29 to 33 wt%.
また、R−T−B系焼結磁石は、ホウ素(B)を0.5〜4.5wt%含有する。Bが0.5wt%未満の場合には高い保磁力を得ることができない。一方で、Bが4.5wt%を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、Bの上限を4.5wt%とする。好ましいBの量は0.5〜1.5wt%、さらに好ましいBの量は0.8〜1.2wt%である。
R−T−B系焼結磁石におけるTはFe又はFe及びCoを意味する。ここで、Coを含む場合には3.0wt%以下(0を含まず)、好ましくは0.1〜1.0wt%、さらに好ましくは0.3〜0.7wt%とする。CoはFeと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上に効果がある。
Moreover, the RTB-based sintered magnet contains 0.5 to 4.5 wt% of boron (B). When B is less than 0.5 wt%, a high coercive force cannot be obtained. On the other hand, when B exceeds 4.5 wt%, the residual magnetic flux density tends to decrease. Therefore, the upper limit of B is set to 4.5 wt%. A preferable amount of B is 0.5 to 1.5 wt%, and a more preferable amount of B is 0.8 to 1.2 wt%.
T in the RTB-based sintered magnet means Fe or Fe and Co. Here, when Co is contained, it is 3.0 wt% or less (not including 0), preferably 0.1 to 1.0 wt%, more preferably 0.3 to 0.7 wt%. Co forms the same phase as Fe, but is effective in improving the Curie temperature and improving the corrosion resistance of the grain boundary phase.
さらに、R−T−B系焼結磁石は、Al及びCuの1種又は2種を0.02〜0.5wt%の範囲で含有することができる。この範囲でAl及びCuの1種又は2種を含有させることにより、得られる焼結磁石の高保磁力化、高耐食性化、温度特性の改善が可能となる。Alを添加する場合において、好ましいAlの量は0.03〜0.3wt%、さらに好ましいAlの量は、0.05〜0.25wt%である。また、Cuを添加する場合において、好ましいCuの量は0.15wt%以下(0を含まず)、さらに好ましいCuの量は0.03〜0.12wt%である。
本発明が適用されるR−T−B系焼結磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Zr、Ti、Bi、Sn、Ga、Nb、Ta、Si、V、Ag、Ge等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが好ましい。特に磁気特性を害する酸素は、その量を5000ppm以下とする。酸素量が多いと非磁性成分である希土類酸化物相が増大して、磁気特性を低下させるからである。さらに高磁気特性を得る場合には、その量を3000ppm以下、好ましくは2000ppm以下、より好ましくは1000ppm以下とする。本発明は、このように酸素量の少ないR−T−B系焼結磁石の加圧成形に適用することが好ましい。
Furthermore, the RTB-based sintered magnet can contain one or two of Al and Cu in a range of 0.02 to 0.5 wt%. By containing one or two of Al and Cu in this range, it is possible to increase the coercive force, increase the corrosion resistance, and improve the temperature characteristics of the obtained sintered magnet. In the case of adding Al, a preferable amount of Al is 0.03 to 0.3 wt%, and a more preferable amount of Al is 0.05 to 0.25 wt%. In addition, in the case of adding Cu, the preferable amount of Cu is 0.15 wt% or less (not including 0), and the more preferable amount of Cu is 0.03 to 0.12 wt%.
The RTB-based sintered magnet to which the present invention is applied allows the inclusion of other elements. For example, elements such as Zr, Ti, Bi, Sn, Ga, Nb, Ta, Si, V, Ag, and Ge can be appropriately contained. On the other hand, it is preferable to reduce impurity elements such as oxygen, nitrogen, and carbon as much as possible. In particular, the amount of oxygen that impairs magnetic properties is set to 5000 ppm or less. This is because when the amount of oxygen is large, the rare-earth oxide phase, which is a nonmagnetic component, increases and the magnetic properties are deteriorated. Furthermore, when obtaining a high magnetic characteristic, the amount is 3000 ppm or less, preferably 2000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less. The present invention is preferably applied to pressure molding of an RTB-based sintered magnet with a small amount of oxygen.
R−T−B系焼結磁石に本発明を適用することが好ましいが、他の希土類焼結磁石に本発明を適用することも可能である。例えば、R−Co系焼結磁石に本発明を適用することもできる。
R−Co系焼結磁石は、Rと、Fe、Ni、Mn及びCrから選ばれる1種以上の元素と、Coとを含有する。この場合、好ましくはさらにCu又は、Nb、Zr、Ta、Hf、Ti及びVから選ばれる1種以上の元素を含有し、特に好ましくはCuと、Nb、Zr、Ta、Hf、Ti及びVから選ばれる1種以上の元素とを含有する。これらのうち特に、SmとCoとの金属間化合物、好ましくはSm2Co17金属間化合物を主相とし、粒界にはSmCo5系を主体とする副相が存在する。
Although the present invention is preferably applied to an RTB-based sintered magnet, the present invention can also be applied to other rare earth sintered magnets. For example, the present invention can be applied to an R—Co based sintered magnet.
The R—Co based sintered magnet contains R, one or more elements selected from Fe, Ni, Mn, and Cr, and Co. In this case, it preferably further contains one or more elements selected from Cu or Nb, Zr, Ta, Hf, Ti and V, and particularly preferably from Cu and Nb, Zr, Ta, Hf, Ti and V. Containing one or more selected elements. Among these, in particular, an intermetallic compound of Sm and Co, preferably an Sm 2 Co 17 intermetallic compound, is the main phase, and a subphase mainly composed of SmCo 5 is present at the grain boundary.
以上のR−T−B系焼結磁石は以下のようにして製造される。
原料金属を真空又は非酸化性ガス、好ましくはAr雰囲気中でストリップキャスティングすることにより、原料合金を得ることができる。原料合金を得るための原料金属としては、希土類金属あるいは希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。
The above RTB-based sintered magnet is manufactured as follows.
A raw material alloy can be obtained by strip casting the raw metal in a vacuum or non-oxidizing gas, preferably in an Ar atmosphere. As a raw material metal for obtaining a raw material alloy, a rare earth metal or a rare earth alloy, pure iron, ferroboron, or an alloy thereof can be used.
原料合金が作製された後、これらの原料合金は粉砕される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。まず、各母合金をそれぞれ粒径数百μm程度になるまで粗粉砕する。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させた後、粗粉砕を行うことが効果的である。また、水素吸蔵を行った後に、水素を放出させることにより、機械的な手段を用いることなく、粗粉砕を行うこともできる。 After the raw material alloys are produced, these raw material alloys are pulverized. The pulverization process includes a coarse pulverization process and a fine pulverization process. First, each mother alloy is coarsely pulverized until the particle size becomes about several hundred μm. In order to improve the coarse pulverization property, it is effective to perform coarse pulverization after occlusion of hydrogen. Further, after hydrogen storage, hydrogen can be released to perform coarse pulverization without using mechanical means.
高磁気特性を得るために、粉砕処理(粉砕処理後の回収)から焼結(焼結炉に投入する)までの各工程の雰囲気を、100ppm未満の酸素濃度に抑えることが好ましい。そうすることにより、焼結体に含まれる酸素量を3000ppm以下に制御することができる。 In order to obtain high magnetic properties, it is preferable to suppress the atmosphere in each step from pulverization (recovery after pulverization) to sintering (put into a sintering furnace) to an oxygen concentration of less than 100 ppm. By doing so, the amount of oxygen contained in the sintered body can be controlled to 3000 ppm or less.
粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。微粉砕は、主にジェットミルが用いられ、粒径数百μm程度の粗粉砕粉を平均粒径1〜8μmになるまで粉砕される。本発明の原料合金を用いることにより、微細かつ粒度分布幅の狭い微粉砕粉を得ることができる。ジェットミルは、高圧の非酸化性ガス(例えば窒素ガス)を狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉を加速し、粗粉砕粉同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。微粉砕時に、ステアリン酸亜鉛等の添加剤を0.01〜0.3wt%程度添加することにより、成形時に配向性の高い微粉を得ることができる。 After the coarse pulverization process, the process proceeds to the fine pulverization process. In the fine pulverization, a jet mill is mainly used, and a coarsely pulverized powder having a particle size of about several hundred μm is pulverized until the average particle size becomes 1 to 8 μm. By using the raw material alloy of the present invention, finely pulverized powder having a narrow particle size distribution width can be obtained. The jet mill opens a high-pressure non-oxidizing gas (for example, nitrogen gas) from a narrow nozzle to generate a high-speed gas flow, and the high-speed gas flow accelerates the coarsely pulverized powder. This is a method of crushing by generating a collision with a target or a container wall. By adding about 0.01 to 0.3 wt% of additives such as zinc stearate at the time of fine pulverization, fine powder having high orientation can be obtained at the time of molding.
次いで、微粉砕された磁性粉末を、磁場印加によってその結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。なお、上述した粉末成形装置10では、磁場印加の要素であるコイル等の記載、言及は省略している。成形圧力は成形開始から終了まで一定であってもよく、漸増又は漸減してもよく、あるいは不規則変化してもよい。成形圧力が低いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成形体の強度が不足してハンドリングに問題が生じるので、この点を考慮して成形圧力を選択する。磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、通常、50〜60%である。また、印加する磁場は静磁場に限定されず、パルス状の磁場とすることもできる。また、静磁場とパルス状磁場を併用することもできる。
Next, the finely pulverized magnetic powder is molded in a magnetic field with its crystal axis oriented by applying a magnetic field. In the
ここで、粉砕処理からの各工程の雰囲気を100ppm未満の酸素濃度に抑える場合、磁場中成形の対象である磁性粉末Pに含まれる酸素量も低い。このように酸素量の低い磁性粉末Pは、活性度が高いために、ダイ11に対するかじりが非常に発生しやすい。したがって、低酸素濃度にてR−T−B系焼結磁石を製造する場合に、本発明は特に有効である。
Here, when the atmosphere of each step from the pulverization process is suppressed to an oxygen concentration of less than 100 ppm, the amount of oxygen contained in the magnetic powder P that is the object of molding in the magnetic field is also low. As described above, the magnetic powder P having a low oxygen content has a high degree of activity, so that the
磁場中成形後、その成形体を真空又は非酸化性ガス雰囲気中で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、1000〜1200℃で1〜10時間程度焼結すればよい。
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。時効処理は、保磁力を制御する上で重要である。時効処理を2段に分けて行う場合には、800〜900℃近傍、600〜700℃近傍での所定時間の保持が有効である。
After molding in a magnetic field, the compact is sintered in a vacuum or non-oxidizing gas atmosphere. Although it is necessary to adjust sintering temperature by various conditions, such as a composition, a grinding | pulverization method, a particle size, and a particle size distribution difference, what is necessary is just to sinter at 1000-1200 degreeC for about 1 to 10 hours.
After sintering, the obtained sintered body can be subjected to an aging treatment. The aging treatment is important for controlling the coercive force. When the aging treatment is performed in two stages, holding for a predetermined time in the vicinity of 800 to 900 ° C. and in the vicinity of 600 to 700 ° C. is effective.
高純度の原料を用意して、ストリップキャスト法により原料合金を作製した。
次いで、室温にて原料合金に水素を吸蔵させた後、Ar雰囲気中で600℃×1時間の脱水素を行う水素粉砕処理を行った。水素粉砕処理が施された合金に微粉砕を行い、平均粒径4μmの微粉砕粉を得た。なお、微粉砕はジェットミルで行った。該微粉砕粉末の組成は以下の通りである。
30.2wt%Nd−1.4wt%Dy−1wt%B−0.1wt%Cu−0.2wt%Al−0.5wt%Co−bal.Fe
A high purity raw material was prepared, and a raw material alloy was produced by a strip casting method.
Next, after hydrogen was occluded in the raw material alloy at room temperature, hydrogen pulverization treatment was performed in which dehydrogenation was performed at 600 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere. The alloy that had been subjected to hydrogen pulverization was finely pulverized to obtain finely pulverized powder having an average particle size of 4 μm. The fine pulverization was performed with a jet mill. The composition of the finely pulverized powder is as follows.
30.2 wt% Nd-1.4 wt% Dy-1 wt% B-0.1 wt% Cu-0.2 wt% Al-0.5 wt% Co-bal. Fe
以上で得られた微粉砕粉(酸素量:4000ppm、炭素量:1000ppm)を、図1〜図3に示す形態の粉末成形装置10を用い、図4〜図5で示した要領で40gの微粉砕粉を成形体密度が4.2g/ccとなるように連続成形した(実施例1)。キャビティ16(下パンチ14)のサイズは、60mm×10mmである。液状の潤滑剤としてはステアリン酸亜鉛をエタノール溶媒と混合したものを用い供給圧力を0.1MPaとした。 The finely pulverized powder (oxygen amount: 4000 ppm, carbon amount: 1000 ppm) obtained as described above was used in the manner shown in FIGS. The pulverized powder was continuously formed so that the green body density was 4.2 g / cc (Example 1). The size of the cavity 16 (lower punch 14) is 60 mm × 10 mm. As the liquid lubricant, a mixture of zinc stearate and ethanol solvent was used, and the supply pressure was set to 0.1 MPa.
下パンチ14における供給口301〜312の開口面積S301〜S312は、以下の通りに設定している。
S1=S301=S302=0.42πmm2
S2=S303=S304=S305=S306
S3=S307=S308=S309=S310
S4=S311=S312
S1:S2:S3:S4=1:5/3:5:5
The opening areas S301 to S312 of the
S1 = S301 = S302 = 0.42πmm 2
S2 = S303 = S304 = S305 = S306
S3 = S307 = S308 = S309 = S310
S4 = S311 = S312
S1: S2: S3: S4 = 1: 5/3: 5: 5
以上の開口面積S301〜S312の設定の根拠は図6に基づいて説明する。
鉛直供給路31から供給される潤滑剤の量を12Luとする。そして、この12Luの潤滑剤を供給口301〜312に連なる主供給路34a、従供給路34bに均等に分配することを念頭においている。
つまり、主供給路34aと主供給路34aから分岐する従供給路34b1の開口面積の比を5:1にすると、分岐点から左右の主供給路34aに対して各々5Luの潤滑剤、従供給路34b1に対して各々1Luの潤滑剤を供給することができる。
鉛直供給路31から図中左右の主供給路34aに各々供給された5Luの量の潤滑剤は、次の従供給路34b2の分岐において分配される。そして、主供給路34aと主供給路34aから分岐する従供給路34b2の開口面積の比を5:5/3に設定することにより、分岐点から左右の主供給路34aに対して各々3Luの潤滑剤、従供給路34b2に対して各々1Luの潤滑剤を供給することができる。
The basis for setting the opening areas S301 to S312 will be described with reference to FIG.
Let the amount of lubricant supplied from the
That is, if the ratio of the opening areas of the
The amount of 5Lu of lubricant supplied from the
さらに、鉛直供給路31から図中左右の主供給路34aに各々供給された3Luの量の潤滑剤は、次の従供給路34b3の分岐において分配される。そして、主供給路34aと主供給路34aから分岐する従供給路34b3の開口面積の比を5:5(1:1)に設定することにより、分岐点から左右の主供給路34aに対して各々1Luの潤滑剤、従供給路34b3に対して各々1Luの潤滑剤を供給することができる。
以上の通りであり、S1:S2:S3:S4=1:5/3:5:5とすることにより、供給口301〜312に対して潤滑剤を均等に分配することができる。
Further, the 3 Lu amount of lubricant respectively supplied from the
As described above, by setting S1: S2: S3: S4 = 1: 5/3: 5: 5, the lubricant can be evenly distributed to the
比較例1として、供給口301〜312の開口面積S301〜S312が以下に示す仕様(S1=0.42mm2)とした以外は実施例と同様にして連続成形した。
S1:S2:S3:S4=1:1:1:1
As Comparative Example 1, continuous molding was performed in the same manner as in the Example except that the opening areas S301 to S312 of the
S1: S2: S3: S4 = 1: 1: 1: 1
比較例では、800ショットでかじり又はクラックが発生したので連続成形を中断したのに対して、実施例では10000ショット経過してもかじりの発生はなかった。
また、キャビティ16(下パンチ14)のサイズを80mm×10mm、110mm×10mm、130mm×10mm、40mm×5mm、70mm×5mmとした以外は、実施例1と同様に連続成形を行ったところ、10000ショット経過してもかじりの発生はなかった。同様に比較例では、上記パンチサイズの順に、720、610、480、700、460ショットでかじり又はクラックが発生したので連続成形を中断した。
In the comparative example, galling or cracking occurred in 800 shots, so continuous molding was interrupted, whereas in the examples, no galling occurred even after 10,000 shots elapsed.
Further, when continuous molding was performed in the same manner as in Example 1 except that the size of the cavity 16 (lower punch 14) was 80 mm × 10 mm, 110 mm × 10 mm, 130 mm × 10 mm, 40 mm × 5 mm, 70 mm × 5 mm, 10000 There was no galling even after the shot. Similarly, in the comparative example, galling or cracking occurred at 720, 610, 480, 700, and 460 shots in the order of the punch sizes, and thus continuous molding was interrupted.
合金組成を以下としたこと及び粉砕処理から成形までの雰囲気を100ppm未満の酸素濃度に抑えることを除いて、実施例1と同様に連続成形を行った(実施例2)。なお、得られた焼結体の酸素量は1000ppm、炭素量は1000ppmであった。
24.9wt%Nd−5.9wt%Pr−0.4wt%Dy−1wt%B−0.05wt%Cu−0.2wt%Al−0.5wt%Co−bal.Fe
その結果、10000ショット経過してもかじりの発生はなかった。比較例1と同様の下パンチ14を用いて連続成形を行ったところ(比較例2)、500ショットでかじり又はクラックが発生したので連続成形を中断した。
以上のように、本発明にしたがった成形方法を採用することにより、低酸素雰囲気下での長期の連続成形であっても、かじりの発生を防止することができることが判った。
Continuous molding was performed in the same manner as in Example 1 except that the alloy composition was as follows and the atmosphere from the pulverization treatment to molding was suppressed to an oxygen concentration of less than 100 ppm (Example 2). The obtained sintered body had an oxygen content of 1000 ppm and a carbon content of 1000 ppm.
24.9 wt% Nd-5.9 wt% Pr-0.4 wt% Dy-1 wt% B-0.05 wt% Cu-0.2 wt% Al-0.5 wt% Co-bal. Fe
As a result, no galling occurred even after 10,000 shots. When continuous molding was performed using the
As described above, it has been found that by adopting the molding method according to the present invention, the occurrence of galling can be prevented even in long-term continuous molding in a low oxygen atmosphere.
10…粉末成形装置、11…ダイ、12…ダイホール、13…上パンチ、14,40…下パンチ、14a,40a…パンチヘッド、14b,40b…基部、15…基台、16…キャビティ、17…フィーダボックス、18…潤滑剤供給配管、20…バルブ、22…ポンプ、24…潤滑剤貯留層、26…コントローラ、34a…主供給路、34b…従供給路、50,301〜312…供給口、31,51…鉛直供給路、34,53…水平供給路、P…磁性粉末
DESCRIPTION OF
Claims (7)
鉛直方向に貫通するダイホールを有するダイと、
前記ダイホール内に供給された前記粉末組成物に加圧力を付与する上パンチ及び下パンチと、を備え、
前記下パンチはその横断面が扁平な矩形状をなし、
その側壁には、液状の潤滑剤を吐出する複数の供給口が形成され、
その内部には、鉛直方向に前記潤滑剤を供給する鉛直供給路と、前記鉛直供給路に連なり、前記鉛直供給路から供給された前記潤滑剤を水平方向にかつ複数の前記供給口まで供給する水平供給路が形成され、
前記鉛直供給路は、前記下パンチの横断面の略中心部に配設され、
前記水平供給路は、前記下パンチの横断面の長手方向に沿いかつ開口径が略一定な主供給路と、前記主供給路から前記下パンチの横断面の短手方向に沿って分岐する複数の従供給路とから構成され、
前記従供給路の開口面積は、前記主供給路の開口面積以下であり、かつ前記鉛直供給路からの距離が遠いほど大きいことを特徴とする粉末成形装置。 A powder molding apparatus for producing a compact by pressure molding a powder composition,
A die having a die hole penetrating in a vertical direction;
An upper punch and a lower punch that apply pressure to the powder composition supplied into the die hole,
The lower punch has a rectangular shape with a flat cross section,
A plurality of supply ports for discharging the liquid lubricant is formed on the side wall,
Inside, a vertical supply path for supplying the lubricant in the vertical direction and the vertical supply path for supplying the lubricant supplied from the vertical supply path in a horizontal direction to the plurality of supply ports. A horizontal supply path is formed,
The vertical supply path is disposed at a substantially central portion of a cross section of the lower punch,
The horizontal supply path includes a main supply path along the longitudinal direction of the cross section of the lower punch and having a substantially constant opening diameter, and a plurality of branches that branch from the main supply path along the short direction of the cross section of the lower punch. Subordinate supply channel,
The powder molding apparatus according to claim 1, wherein an opening area of the secondary supply path is equal to or smaller than an opening area of the main supply path and is larger as the distance from the vertical supply path is longer.
前記各長側壁には複数の前記供給口が形成され、
前記各短側壁には単一の前記供給口が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粉末成形装置。 The side wall is composed of a pair of long side walls along the longitudinal direction and a pair of short side walls along the short side direction,
A plurality of the supply ports are formed in each long side wall,
The powder forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a single supply port is formed in each short side wall.
前記ダイホール内に供給された粉末組成物に加圧力を付与する上パンチ及び下パンチと、を備え、
前記下パンチはその横断面が扁平な矩形状をなし、
その側壁には、液状の潤滑剤を吐出する複数の供給口が形成され、
その内部には、鉛直方向に前記潤滑剤を供給する鉛直供給路と、前記鉛直供給路に連なり、前記鉛直供給路から供給された前記潤滑剤を水平方向にかつ複数の前記供給口まで供給する水平供給路が形成され、
前記鉛直供給路は、前記下パンチの横断面の略中心部に配設され、
前記水平供給路は、前記下パンチの横断面の長手方向に沿いかつ開口径が略一定な主供給路と、前記主供給路から前記下パンチの横断面の短手方向に沿って分岐する複数の従供給路とから構成され、
前記従供給路の開口面積は、前記主供給路の開口面積以下であり、かつ前記鉛直供給路からの距離が遠いほど大きい粉末成形装置を用いて前記粉末組成物を加圧成形して成形体を作製することを特徴とする粉末成形方法。 A die having a die hole penetrating in a vertical direction;
An upper punch and a lower punch that apply pressure to the powder composition supplied into the die hole,
The lower punch has a rectangular shape with a flat cross section,
A plurality of supply ports for discharging the liquid lubricant is formed on the side wall,
Inside, a vertical supply path for supplying the lubricant in the vertical direction and the vertical supply path for supplying the lubricant supplied from the vertical supply path in a horizontal direction to the plurality of supply ports. A horizontal supply path is formed,
The vertical supply path is disposed at a substantially central portion of a cross section of the lower punch,
The horizontal supply path includes a main supply path along the longitudinal direction of the cross section of the lower punch and having a substantially constant opening diameter, and a plurality of branches that branch from the main supply path along the short direction of the cross section of the lower punch. Subordinate supply channel,
An opening area of the secondary supply path is equal to or smaller than an opening area of the main supply path, and the powder composition is pressure-molded using a powder molding apparatus that is larger as the distance from the vertical supply path is farther, and a molded body. A powder molding method characterized by producing a powder.
前記ダイホールに所定量の前記粉末組成物を供給する工程と、
前記ダイホール内に供給された前記粉末組成物を前記上パンチ及び前記下パンチによって加圧成形する工程と、を備えることを特徴とする請求項6に記載の粉末成形方法。 Supplying the liquid lubricant from the supply port of the lower punch to the inner wall surface of the die facing the die hole;
Supplying a predetermined amount of the powder composition to the die hole;
The powder molding method according to claim 6, further comprising: press-molding the powder composition supplied into the die hole with the upper punch and the lower punch.
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