JPS5841159B2 - 粉末圧迫形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属粉末、陶磁粉末、ガラス粉末等をパンチを
以て圧迫しカップ状体を形成する装置に係り、ダイス板
の孔の中に挿入された同心嵌込式の外方、中間及び内方
パンチの上端面が形成する空間に原料粉末を充填し、そ
の上面を蓋によりふさぎつつこれらのパンチを上昇させ
る事によりカップ状体を圧迫形成すると共に、形成後ダ
イス板の孔から持ち上げ排出する各操作を自動的に行わ
しめるもので、製品中の粉末密度が均一であると共に容
易且正確に製品を形威し得る効果を有するものである。

本発明装置は第１図及び第２図に示す如きカップ状体１
０又は１１を、陶磁、金属、ガラス等の粉末で形成する
ものである。

このものは中央孔１２と環状凹陥１３を備えている。

本装置は三重のパンチ１４を有し、その作動順序を第３
、第４、第５及び第６図に示す。

パンチ１４中、外方パンチ１６はダイス板２０に穿設し
た孔１８内で往復動する。

外方パンチ１６は軸方向孔２２を備え、その中に中間パ
ンチ２４が往復動する。

中間パンチ２４も非軸方向孔２６を備え、その中を内方
パンチ２８が往復動する。

更に、内方パンチ２８の軸孔３２内に芯杆３０を固定す
る。

外方パンチ１６、中間パンチ２４及び内方パンチ２８は
同心嵌込式であって外方パンチ１６及び内方パンチ２８
は一体となって上下に往復動する。

又、芯杆３０はその端面３４がダイス板２０の上面３６
と同一平面に支持される。

第３図に於て中間パンチ２４の端面４０はダイス板２０
の上面３６の下方予定距離まで下降し、内方パンチ２８
、外方パンチ１６の各端面４２及び３８は中間パンチ２
４の端面４０の下方の予定位置に支持される。

三個のパンチの端面上の空間４４に原料粉末４１が自動
充填機構（図示せず）により充填されている。

粉末表面はダイス板２０の上面と同レベルである。

粉末充填後、第４図に示す蓋４６がダイス空間４４上に
これを閉鎖するように置かれてクランプされる。

次に中間パンチ２４が一定距離上昇すると共に外方パン
チ１６と内方パンチ２８も原料粉末４１を圧迫するよう
に上昇する。

次に外方パンチ１６と内方パンチ２８が同時に上昇して
原料粉末４１を規定形状に圧或する。

第５図では蓋４６の除去後、パンチ１６、パンチ２４、
パンチ２８が同時に上昇し、パンチ１６の端面３８、パ
ンチ２８の端面４２がダイス板２０の上面３６と一致し
、中間パンチ２４の端面４０が他のパンチの端面３８，
４２に対し圧迫中に占めた位置に留まる状態を示す。

圧迫形成された製品１０は斯くしてダイス板２０の上面
３６上へ放出される。

次に第６図及び第７図に示す如く、中間パンチ２４をそ
のままとし、外方パンチ１６と内方パンチ２８が更に同
時に上昇し製品１０をパンチから完全に解放するので、
適当な機構例えば真空吸上機構により取り上げられる。

Ｉ＠、製品１０を解放する他の方法は、外方パンチ１６
及び内方パンチ２Ｂを第５図で占めた位置に保持し、中
間パンチ２４を後退させ、その端面を外方パンチ１６及
び内方パンチ２８の各端面３Ｂ、４２と一致させるもの
である。

次に全てのパンチ１６，２４，２Ｂを孔１８内で後退さ
せて第３図の状態に帰した後、再び原料粉末４１を充填
し上記操作を繰り返えす。

第７図乃至第１１図に於て、タングステン・カーバイド
の如き超硬材で作成された外方パンチ１６は套管５０の
孔１８内に挿入され、套管５０はダイス板２０の孔５６
内に可脱的に嵌めたダイス・ボタン５４の孔５２内にプ
レス圧入、接着等の方法で装着されている。

ダイス板２０は間隙板５８の頂面に螺釘、ボルト等で取
り付けられる。

ダイス板２０の孔５６はダイス・ボタン５４の周縁内の
環状肩６２と係合する環形肩６０を有し、ダイス・ボタ
ン５４従ってダイスの套管５０は間隙板５８内の螺孔６
６と螺着する螺子を有する。

パンチ及びダイスはプレスのテーブル７０にボルト又は
クランプ等により装着される。

外方パンチ１６は軸方向孔２２を有し、その中に中間パ
ンチ２４を可滑的に挿入し、中間パンチ２４の軸方向孔
２６内には内方パンチ２８を可滑的に挿入する。

内方パンチ２８も弁筒状で軸孔３２を備え芯杆３０を受
は入れる。

三個の同心嵌込式のパンチと芯杆３０を第１図に示す。

これは第６図に示す製品の排出位置の状態で、外方パン
チ１６の端面３８が中間パンチ２４及び内方パンチ２８
の各端面４２．４０と同一平面上にあり且つ芯杆３０の
端面３４はダイス板２０とダイスの套管５０と同一平面
にある。

芯杆３０は支持体７２により支持され、支持体は一組の
孔を備えその各々に柱７６（第９図乃至第１１図）が貫
通し、柱７６の上端はダイス間隙板５８に固定されてい
る。

芯杆３０の支持体７２は適当な方法で柱７６に固定され
芯杆３０の端面の突出量を調整可能とする。

芯杆３０はその下端に一体に形成した盤状部７８により
支持体７２内に支持され、芯杆３０は支持体７２の孔８
０を経て突出する。

芯杆３０の盤状部７８は支持体７２内に例えば螺釘８４
で支持体７２の底部に取り付けた支持板８２により保持
される。

パンチ作動体１２０は螺子付カップリング１２４により
プレスのラム１２２に連結される。

作動体１２０は小径の上端１２６を備えセットスクリュ
ー１３１により適当な位置に固定された螺子付調節環１
３０を受ける周縁螺子１２８を備えている。

−組の作動腕１３２は部分１３４，１３６を通過し、各
々調節環１３０の上面と圧接する下端面１３８を有して
いる。

それ故、作動体１２０の上昇により中間パンチ支持体９
６従って作動杆１３４を介し中間パンチ２４を上昇させ
る。

作動体１２０の螺子１２８に沿い調節環１３０を調節す
る事により、中間パンチ２４の端面４０の最大上昇量を
決定する。

又、中間パンチ支持板９６と常に二個のパンチ支持板を
互に遠去けようとするコイルスプリング１４８を設ける
。

中間パンチ支持板９６は芯杆３０の支持体７２に対する
往復動をするもので、上昇に際し内方パンチ支持板１０
６の孔１５０を通過し、中間パンチ支持板９６の下面１
４６と接触する上端面１５２を持つ杆１４９を有す。

台杆１４９の下端１５４は環１５８の上面に圧接し、環
１５８はプラグ１６０に螺着され、プラグ１６０は螺孔
１６２を有し、そこに支持体７２の上端に一体的に形成
した上方突出部１６６が螺着される。

螺釘１５９は環１５８をプラグ１６０に固定し、プラグ
１６０は上方突出部１６６に螺着される。

プラグ１６０の上面は内方パンチ支持板１０６の下方衝
程を制限する。

作動体１２０はシリンダー１７２のピストン１７０を形
成する拡大部を持つ。

シリンダー１７２は上方に小径部１７６を備えた上端板
１７４を持ち小径部を経て作動体１２０の突出部１７８
の滑かな面が突出している。

シール１８２を持つ溝１８０が部分１７８のまわりに設
けられ、室１８４内に導入される液の洩出を防止する。

室１８４はピストン１７０の上端とシリンダ一端板１７
４の間に形成されている。

液体又は気体の流路１８６が室１８４に取付具１８８を
介して設けられている。

シリンダー１７２の下端はボルト１９２により端板１７
４に取り付けられた端板１９０により閉成される。

ピストン１７０の下面の環溝は流路１９６よりの液体の
流入する液体室１９４を形成する。

ピストン１７０の環溝１９８はシール２００を備えこれ
によりピストン１７０の一側から他側への液移動を防止
する。

環溝２０２はシール２０４を備え、端板１９０の孔２０
６内に設けられ、室１９４から液が外方へ洩出するのを
防止する。

シリンダー１７２は孔２０８を貫通する一組の柱７６に
より運動を導かれるので、圧力液が流路１８６を経て室
１８４に導入される時、シリンダー１７２は第７図の位
置へ上昇せしめられ、又、液が排出され同時に圧力下の
液が室１９４内へ導入されると、シリンダー１７２は作
動体１２０に対して下降し、端板１７４の内面上に設け
た環状突出体２０８がピストン１７０の上面と圧接する
。

杆２１０の各々はボルト２１２によりシリンダー１７２
の頂部に取り付けられている。

杆２１０の他端はボルト２１４により外方パンチ支持板
８６の底部に取り付けられる。

これにより外方パンチ支持板８６従って外方パンチ１６
はシリンダー１７２により往復動せしめられる。

シリンダー１７２は作動体１２０と共に往復動する。

圧力液は室１８４又は室１９４に交互に導入及び排出さ
れる。

シリンダー１７２も第８図に示す如くシリンダ一端板１
７４の上面とパンチ支持板１０６の下面の間に置かれた
押杆２１６により内方パンチ支持板１０６を移動させる
。

押杆２１６の上端はボルト２１Ｂにより内方パンチ支持
板１０６に取り付けられ、下端２２０はシリンダ一端板
１７４の上面に圧接するだけであるので作動状態により
分離する事がある。

第８図に示す如く、コイルスプリング２２２が外方パン
チ支持板８６の底面と内方パンチ支持板１０６の頂部の
間に設けられると共に、該スプリングは中間パンチ支持
板９６の孔２２４を自由に通過して外方パンチ支持板８
６と内方パンチ支持板１０６を遠去けるように作用する
。

第８図に示すパンチ１４の作動中、プレスのラム１２２
はカム（図示せず）により往復動せしめられる事により
作動体１２０を往復動させる。

カムはラム１２２と時間的関係を保ちつつ回動すると共
に、三方弁としても作用するもので、圧力液を室１８４
又は室１９４へ導入すると共に、導入したのと反対側の
室から液を排出して、シリンダー１７２を作動体１２０
に対して往復動させる。

第７図は製品をダイスから排出する時の各機構の相対位
置を示しており、これは第６図の場合に対応するもので
ある。

即ち、外方パンチ１６、中間パンチ２４及び内方パンチ
２８の各々が孔１８外へ最も長く突出した状態に該当す
る。

第１３図は、プレスのラム１２２を作動させるプレス作
動カムの展開図を示しており、実線Ａのカムの一完全回
転中のカム面の軌跡を示している。

製品の排出はカムの２７０度回転時に起こり、この時作
動体１２０は上方衝程の頂点に達し、環１３０及び杆１
３４により中間パンチ支持板９６を第７図に示す位置へ
直接動かす。

これにより中間パンチ２４を最大限に上昇させて第５図
、第６図及び第７図の状態とする。

これと同時に圧力液は室１８４へ導入されると共に、液
を室１９４から排出して第７図に示す如くシリンダー１
７２を作動体１２０のピストン１７０に対して上昇させ
、柱２１０を介し外方パンチ支持板８６を内方パンチ支
持板１０６と共に上昇させる。

その結果、外方パンチ１６の端面３８と内方パンチ２８
の端面４２は衝程の頂点まで第７図及び第６図に示すよ
う持ち上げられ、中間パンチ２４の端面４０と同一平面
となる。

斯して製品１０は中間パンチ２４の端部から解放されパ
ンチの上から除去される。

第１３図に於てカムＡの部分ａは、作動体１２０の上昇
衝程従って中間パンチ２４の上昇を許し、点線Ｂは外方
パンチ１６と内方パンチ２８がシリンダー１７２の作用
により同時移動する部分である。

続いて、カムの２７０度から３６０度までの回動中（第
１３図）、圧力液は室１８４から排出されると共に室１
９４へ導入されるために、外方パンチ支持板８６は下方
へ引かれ外方パンチ１６を後退させると同時に、外方パ
ンチ支持板８６をスプリング２２２により下方へ動かし
内方パンチ２８をも後退させる。

しかし、これと共にラム１２２はカムにより下降せしめ
られ、三個のパンチすべてを第３図の原料粉末供給位置
へ後退させる。

これは第１３図に於てカムの扁平部す即ちカムの９０度
回動時に対応する。

この位置では外方パンチ１６と内方パンチ２８の各端面
３８．４２は同一平面となり、中間パンチ２４の端面４
０から予定距離下がる。

第３図の原料粉末供給位置では、中間パンチ２４の支持
板９６の底面１４６は各固定杆１４９の端面１５２と接
触し、プラグ１１６に螺着した環１５８により定められ
た高さよりも下らないようになっている。

しかし作動体１２０はカムにより許された量だけ自由に
下降する事ができる。

又、杆１３４はカラー１３０の頂面１４０と中間パンチ
支持板９６の底面１４６との間に遊離している。

空間４４を原料粉末４１で充填した時（第３図）、蓋４
６が空間上に置かれ、カムが第１３図に示すようにプレ
ス位置Ｃ即ち１８０度回動位置に於て作動体１２０は上
昇し、シリンダー１７２と環１３０の上面が杆１３４の
端面１３８と圧接する事となり、杆の上端面１４２が中
間パンチ支持板９６の下面１４６と接触する。

その結果、中間パンチ２４は上昇するが、その上昇量は
外方パンチ１６と内方パンチ２８の上昇量よりも少いの
で、第４図プレス位置では外方パンチ１６の端面３８と
同一平面の内方パンチ２８の端面４０からの距離は、第
３図の供給位置の時よりも小である。

この様な差動は製品の均一な密度を得るために必要であ
る。

粉末圧迫後、カム面はラム従って作動体１２０上の圧力
を僅か低くする（第１３図のカム面Ａの比較的下方扁平
部ｄ参照）。

蓋４６を空間４４上から取り除き、製品を第５図に示す
位置へ、作動体１２０がカムの２７０度回動に該当する
部分ａにより上昇させる。

この時、液は室１８４から排出されると共に室１９４へ
導入され、製品１０を排出位置（第６図）へ上昇させる
。

第１４図は、ラム１２２を上下動させるカム（第１３図
参照）と同軸の補助カム２５０の作動を示す。

これにより明かな如く、０度から２７０度の手前まで、
圧力液はシリンダー１７２の上方室１８４へ供給され下
方室１９４から排出されているが、２７０度位型位置補
助カム２５０の突起２５１が切替杆２５２を変位させ、
圧力液を下方室１９４へ供給し上方室１８４から排出し
、２７０度位型位置ぎると旧の如く上方室１８４へ供給
し下方室１９４から排出する様に作動する。

第１２図に示す他の実施例は、第７図乃至第１１図に示
す構成と同一原理であるが、内方パンチ支持板１０６が
シリンダー１７２へ移動する事を制限する機構を有して
いる。

これによると、シリンダーケース１７４の外面上の螺子
２３０のまわりに環２３２を螺着する。

環２３２の上方圧接面２３４は杆２３８の端部２３６と
接触する。

又、杆２３Ｂの上端２４０は、内方パンチ支持板１０６
の底面にボルト２４２を以て取り付けられている。

杆２３８は第８図の杆２１６と同一の作用を行い、内方
パンチ支持板１０６対シリンダー１７２の下方衝程を制
限するもので、内方パンチ支持板１０６従って内方パン
チ２８の下降を制限する。

以上から明かな如く本発明によると、同心嵌込式パンチ
を設け、その極限位置を調節し、パンチ作動機構をプレ
スラム機構により調節し、プレスラムを液体による補助
手段により調節すべくしたので、調節の巾と各パンチの
衝程をカムにより駆動されるプレスのカム回動の単一動
作により調整する事が可能になった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明装置によって得た製品二種の
斜面図、第３図乃至第６図はパンチ作動の順序を示す断
面図、第７図は本発明装置の断面図、第８図は第９図及
び第１０図の線８−８による断面図、第９図は第７図の
線９−９による断面図、第１０図は第７図の線１０−１
０による断面図、第１１図は第７図の線１１−１１によ
る断面図、第１２図は一変形の断面図、第１３図はパン
チ作動カムの周縁の展開図、第１４図は補助カムの作動
説明図である。 １６・・・・・・外方パンチ、２４・・・・・・中間パ
ンチ、２８・・・・・・内方パンチ、２０・・・・・・
ダイス板、３０・・・・・・芯杆、７２・・・・・・支
持体、９６，１０６・・・・・・支持板、１７２・・・
・・・シリンダー、１２０・・・・・・作動体、１２２
・・・・・・ラム、２５０・・・・・・補助カム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定芯杆３２を中心として、筒形の内方パンチ２８
   、中間パンチ２４及び外方パンチ１６を同心的に嵌込ん
   だ各パンチの上端をダイス板２０に固定した套管５０の
   孔に上下動自在に挿入し、該孔の内壁とパンチ上端とに
   より形成された粉末原料挿入型の上面を蓋で押さえつつ
   パンチを上昇させて所定のカップ状体を圧搾形成した後
   、パンチを更に上昇させて製品を排出する装置の下方に
   、カムの作用により上下動するラム１２２を設けその上
   に固定したピストン形のパンチ作動体１２０をシリンダ
   ー１７２内に収容し、このシリンダーの上面を内方パン
   チ支持板１０６に杆２１６を介し連結する事により内方
   パンチ２８を上下動し、パンチ作動体１２０により中間
   パンチ２４を上下動し、又、外方パンチ１６をシリンダ
   ー１７２と連結して上下動すべく更にラム１２２の上下
   動を司どるカムと同軸の補助カム２５０によりシリンダ
   ー１７２内のピストンの上方室又は下方室の倒れかに圧
   力流体を供給する決定をせしめるべくした粉末圧迫形成
   装置。