KR101799498B1 - 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형 및 이를 이용한 분말성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은, 상하로 관통된 금형틀(10)과 상하부 압입금형에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 금형틀의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 분말성형금형에 있어서, 상부 압입금형은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로와, 상단부가 제 1 윤활제 공급통로의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로와, 일측단부가 제 1 윤활제 연통로의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로가 형성되며, 하부 압입금형은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로와, 하단부가 제 2 윤활제 공급통로의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로와, 일측단부가 제 2 윤활제 연통로의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

윤활제 공급이 가능한 분말성형금형 및 이를 이용한 분말성형방법{Powder Forming Mold Possible Supply of Lubricant and Powder Molding Method Using it}

본 발명은 상하로 관통된 금형틀 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형에 의해 금속 분말을 성형되도록 하는 분말 성형시 금형틀의 내주연과 상부 압입금형의 하단 및 하부 압입금형의 상단에 윤활제를 공급되도록 하여 금형틀과 상하부 압입금형으로부터 분말 성형품의 이형이 원활하도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형 및 이를 이용한 분말성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 금속분말성형은 금형틀 내부에 금속이나 금속산화물의 분말을 충전시키고 상부 압입금형과 하부 압입금형을 금형틀 내부로 압입되도록 하여 분말 성형품을 제조하게 된다.

이때, 금속분말을 성형하기 위해서는 금형틀과 상하부 압입금형은 금속재를 사용하게 되는 것이 일반적이다.

성형된 압분체를 금형틀과 상하부 압입금형으로부터 이형시켜야 하는데, 성형된 금속분말 압분체는 금속재로 된 금형틀 및 상하부 압입금형과 친화력을 가지므로 금속분말 압분체의 표면부위에서 금속분말의 일부가 탈리되어 금형틀 및 상하부 압입금형에 남아 있게 되는 문제점이 있다. 이렇게 금속분말의 일부가 금형틀 및 상하부 압입금형에 남는다는 것은 금속분말간의 결합력이 낮다는 것이고 이는 성형된 압분체의 치수안정성이 저하된다는 것이다.

종래에는 금속분말 압분체의 표면부위에서 금속분말의 일부가 탈리되어 금형틀 및 상하부 압입금형에 남는 것을 방지하기 위한 방법으로는 여러 가지가 제안된 바 있다.

첫 번째 방법으로는 성형될 금속분말에 윤활성을 갖는 금속분말을 혼합하는 방법이 있다.

하지만 이 방법은 윤활제를 직접 섞어 사용하는 것에 비해 윤활성이 떨어지게 되며, 윤활성을 갖는 금속분말이 불순물이 되므로 분말성형 제품의 물성치 변화를 가져오게 되는 문제점이 있다.

두 번째 방법으로는 성형될 금속분말에 윤활제를 고르게 섞는 방법이 있다.

이 방법은 윤활성은 전술한 첫 번째 방법에 비해 윤활성은 높다. 이 방법은 금속분말을 성형할 때 윤활제가 금속분말로부터 빠져나와 금형틀 및 상하부 압입금형과 성형된 압분체 사이로 경계면을 형성하여 성형된 압분체의 이형력을 감소시키게 되나, 일부의 윤활제는 금속분말 사이에 남게 되며, 남아 있는 윤활제에 의해 분말의 성형밀도를 감소시키게 되는 문제점이 있다.

세 번째 방법으로는 윤활제가 금형틀 및 상하부 압입금형과 성형된 압분체 사이로 경계면을 형성하도록 하기 위해 금형틀의 내주연과 상부 압입금형의 하단 및 하부 압입금형의 상단에 윤활제를 도포하는 방법이 있다.

이러한 방법은 한국공개특허 제10-2014-0089377호(발명의 명칭: 압분 성형체의 성형 방법)에 개시된 바 있다.

상기 압분 성형체의 성형 방법은, 상대적으로 이동 가능한 제1 펀치와 다이로 만들어지는 캐비티에 원료 분말을 충전하고, 상기 제1 펀치와 제2 펀치에 의해 상기 캐비티 내의 원료 분말을 가압하여, 압분(壓粉) 성형체를 성형하는 압분 성형체의 성형 방법으로서, 상기 원료 분말을 준비하는 준비 공정과, 상기 제1 펀치의 외주면과 상기 다이의 내주면(內周面) 사이에 금형용 윤활제를 존재시키고, 이 상태로 이들 제1 펀치와 다이를 상대적으로 이동시켜, 상기 다이의 내주면에 상기 금형용 윤활제를 도포하는 도포 공정과, 상기 제1 펀치와 상기 금형용 윤활제가 도포된 상기 다이로 둘러싸인 캐비티에 상기 원료 분말을 충전하고, 상기 제1 펀치와 상기 제2 펀치에 의해 상기 원료 분말을 가압하여 압분 성형체를 성형하는 성형 공정을 포함하고, 상기 도포 공정에서는, 상기 다이 또는 제1 펀치에 형성된 공급구로부터 상기 금형용 윤활제를 토출하고 상기 다이 또는 제1 펀치에 형성된 배출구로부터 상기 토출된 금형용 윤활제를 회수하면서, 상기 다이의 내주면에 상기 금형용 윤활제를 도포하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기 압분 성형체의 성형 방법은, 상기 도포 공정시 상기 다이 또는 제1 펀치에 형성된 공급구로부터 상기 금형용 윤활제를 토출하고 상기 다이 또는 제1 펀치에 형성된 배출구로부터 상기 토출된 금형용 윤활제를 회수하면서 상기 다이의 내주면에 상기 금형용 윤활제를 도포하게 되므로, 성형된 압분 성형체를 다이로부터 이형되는 이형력이 감소되는 효과를 발휘할 수 있게 된다.

하지만, 상기 제1 펀치와 상기 제2 펀치에 의해 상기 원료 분말을 가압하여 압분 성형체를 성형하는 성형 공정 후 다이로부터 성형된 압분 성형체를 이형되도록 할 때 다이가 하부로 이동되어 압분 성형체가 다이로부터 이형되게 되는데, 제1 펀치의 하강에 의해 분말을 압축할 때 다이 내주면에 도포된 윤활제가 분말에 혼입되어 소실되게 되므로 성형된 압분 성형체를 이형할 때 다이 내주면과 마찰을 일으켜 이형력이 증가되게 되는 문제점이 있다.

아울러, 상기 제1 펀치와 상기 제2 펀치에 의해 상기 원료 분말을 가압하여 압분 성형체를 성형하는 성형 공정시 분말 사이의 공간에 함유된 공기를 배출하기 위한 방법이 제시되어 있지 않아 압분 성형체 성형시 분말 성형밀도가 낮아지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 윤활제의 도포 뿐만 아니라 압분 성형체 성형시 공기를 배출되도록 함으로써 압분 성형체를 다이로부터 이형되도록 하는 이형력을 감소시켜 압분 성형체의 이형을 용이하도록 하고 공기 배출을 용이하도록 하여 분말 성형밀도를 향상시키도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형 및 이를 이용한 분말성형방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은, 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형에 있어서, 상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성되며, 상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 연통되는 제 1 공기배출통로(24)가 더 구비되고, 상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 연통되는 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되어, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 일측단부가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 연결되는 제 1 연결관(25)과, 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기되는 제 1 분기관(26)과, 상기 제 1 분기관(26)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급부(27)와, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된 제 2 분기관(28)과, 일측단부가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 연결되는 제 2 연결관(35)과, 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기되는 제 3 분기관(36)과, 상기 제 3 분기관(36)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급부(37)와, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된 제 4 분기관(38)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제 1 분기관(26) 상에 구비되며 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 1 솔레노이드 밸브(26a)와, 상기 제 2 분기관(28) 상에 구비되며 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 2 솔레노이드 밸브(28a)와, 상기 제 3 분기관(36) 상에 구비되며 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 3 솔레노이드 밸브(36a)와, 상기 제 4 분기관(38) 상에 구비되며 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 4 솔레노이드 밸브(38a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 분말성형방법은, 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 이용하여 분말성형하는 분말성형방법에 있어서, 상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성되며, 상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성되고, 상기 금형틀(10)을 하강시켜 상기 하부 압입금형(30)에 결합시키되, 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포하는 제 1 단계; 상기 금형틀(10)을 상승시키되 상기 금형틀(10)의 하단이 상기 하부 압입금형(30)의 제 2 윤활제 공급통로(31)의 하부에 위치하도록 하여 상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전할 공간을 확보하는 제 2 단계; 상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전하는 제 3 단계; 상기 금형틀(10)과 상기 상부 압입금형(20)을 하부로 이동시키면서 상기 금형틀(10) 내부에 충전된 금속 분말을 압축하되, 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 제 1 윤활제 연통로(22) 및 제 1 윤활제 배출통로(23)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 상부부위 내주연에 윤활제를 도포하면서 금속분말을 압축하여 분말성형하는 제 4 단계; 상기 상부 압입금형(20)을 상부로 이동시키고 상기 하부 압입금형(30)이 상기 금형틀(10) 상부로 노출되도록 상기 금형틀(10)을 하강시키도록 하여 압축성형된 분말성형체(1)를 상기 금형틀(10)로부터 분리시키는 제 5 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 연통되는 제 1 공기배출통로(24)가 더 구비되고, 상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 연통되는 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되며, 상기 제 4 단계에서, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34)를 통해 각각 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 일측단부가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 연결되는 제 1 연결관(25)과, 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기되는 제 1 분기관(26)과, 상기 제 1 분기관(26)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급부(27)와, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된 제 2 분기관(28)과, 일측단부가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 연결되는 제 2 연결관(35)과, 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기되는 제 3 분기관(36)과, 상기 제 3 분기관(36)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급부(37)와, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된 제 4 분기관(38)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 단계에서, 제 2 윤활제 공급부(37)에 의해 공급된 윤활제가 상기 제 3 분기관(36)과 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 공급되어 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포되고, 상기 제 4 단계에서, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32)와 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34) 및 제 2, 4 분기관(28,38)을 통해 각각 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 분기관(26) 상에 구비되며 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 1 솔레노이드 밸브(26a)와, 상기 제 2 분기관(28) 상에 구비되며 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 2 솔레노이드 밸브(28a)와, 상기 제 3 분기관(36) 상에 구비되며 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 3 솔레노이드 밸브(36a)와, 상기 제 4 분기관(38) 상에 구비되며 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 4 솔레노이드 밸브(38a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은 상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30)에 윤활제를 공급하도록 하여 금형틀(10) 내주연에 윤활제를 도포하도록 함으로써 상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30) 및 금형틀(10)에 의해 압축성형된 분말성형체를 금형틀(10)로부터 분리시킬 때 이형력을 감소시켜 분말성형체의 이형을 용이하도록 할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30) 및 금형틀(10)에 의해 분말을 압축할 때 공기 배출을 용이하도록 하여 분말 성형밀도의 향상과 분말 성형품의 표면 거칠기를 매끄럽게 할 수 있고, 치수정밀도가 높게 하여 분말 성형품의 품질 향상을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형의 하부 압입금형을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 다른 형태의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 또 다른 형태의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형의 하부 압입금형을 나타낸 사시도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형의 작동상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 의한 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은, 크게 금형틀(10)과, 상하부 압입금형(20,30)으로 이루어진다.

본 발명에 의한 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 한다.

상기 상부 압입금형(20)은 상기 금형틀(10)의 내부로 결합되어 상기 금형틀(10) 내부에 충전된 금속 분말의 상부를 가압하게 된다.

상기 상부 압입금형(20)은 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 제 1 윤활제 연통로(22)와, 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성된다(도 2 내지 도 5 참조). 도 1에서는 하부 압입금형(30)을 도시하였으나, 상부 압입금형(20)은 하부 압입금형(30)과 구조가 동일하며 하부 압입금형(30)과 상하대칭되게 구비된 것이므로 도면에서는 생략하였다.

상기 제 1 윤활제 공급통로(21)는 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 역할을 한다.

상기 제 1 윤활제 연통로(22)는 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된다.

상기 제 1 윤활제 배출통로(23)는 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성되고 다수개로 이루어진다.

상기 하부 압입금형(30)은 상기 금형틀(10)의 내부로 결합되어 상기 금형틀(10) 내부에 충전된 금속 분말의 하부를 가압하게 된다.

상기 하부 압입금형(30)은 상기 상부 압입금형(20)과 대칭되게 구비되며, 상기 상부 압입금형(20)과 구조는 동일하다.

상기 하부 압입금형(30)은, 도 1에서와 같이, 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 제 2 윤활제 연통로(32)와, 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성된다.

상기 제 2 윤활제 공급통로(31)는 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 역할을 한다.

상기 제 2 윤활제 연통로(32)는 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된다.

상기 제 2 윤활제 배출통로(33)는 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성되고 다수개로 이루어진다.

상기와 같은 구조로 된 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은 상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30)에 윤활제를 공급하도록 하여 금형틀(10) 내주연에 윤활제를 도포하도록 함으로써 상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30) 및 금형틀(10)에 의해 압축성형된 분말성형체(1)를 금형틀(10)로부터 분리시킬 때 이형력을 감소시켜 분말성형체의 이형을 용이하도록 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형은 상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30) 및 금형틀(10)에 의해 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기를 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 의한 다른 형태의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 나타낸 단면도이다.

상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30) 및 금형틀(10)에 의해 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기를 배출되도록 하기 위한 하나의 방법으로는 공기배출을 위해 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32)를 이용하고, 도 6에서와 같이, 별도의 제 1 공기배출통로(24)와 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되도록 한다.

상기 상부 압입금형(20)에는 일측단부가 금형의 상부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 연통되는 제 1 공기배출통로(24)가 더 구비되도록 한다.

상기 하부 압입금형(30)에는 일측단부가 금형의 하부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 연통되는 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되도록 한다.

상기 상부 압입금형(20)에 상기 제 1 공기배출통로(24)가 구비되도록 하고, 상기 하부 압입금형(30)에 상기 제 2 공기배출통로(34)가 구비되도록 함으로써, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34)를 통해 외부로 배출되게 된다.

이와 같이 본 발명은 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 배출되도록 함으로써 분말 성형밀도의 향상과 분말 성형품의 표면 거칠기를 매끄럽게 할 수 있고, 치수정밀도가 높게 하여 분말 성형품의 품질 향상을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

도 7은 본 발명에 의한 또 다른 형태의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 나타낸 단면도이다.

상기 상부 압입금형(20)과 하부 압입금형(30) 및 금형틀(10)에 의해 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기를 배출되도록 하기 위한 다른 방법으로는 윤활제 공급 및 공기배출을 위해 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 윤활제 공급통로(21,31)를 공통으로 사용하도록 하고 별도의 윤활제 공급라인과 공기배출라인을 구비하도록 한다.

이를 위하여, 도 7에서와 같이, 제 1 연결관(25)과, 제 1 분기관(26)과, 제 1 윤활제 공급부(27)와, 제 2 분기관(28)과, 제 2 연결관(35)과, 제 3 분기관(36)과, 제 2 윤활제 공급부(37)와, 제 4 분기관(38)을 더 구비하도록 한다.

상기 제 1 연결관(25)은 일측단부가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 연결된다.

상기 제 1 분기관(26)은 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된다.

상기 제 1 윤활제 공급부(27)는 상기 제 1 분기관(26)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 역할을 한다.

상기 제 2 분기관(28)은 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된다.

상기 제 2 연결관(35)은 일측단부가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 연결된다.

상기 제 3 분기관(36)은 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된다.

상기 제 2 윤활제 공급부(37)는 상기 제 3 분기관(36)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 역할을 한다.

상기 제 4 분기관(38)은 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된다.

상기 상부 압입금형(20)으로의 윤활제 공급시에는, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)로부터 윤활제가 공급되면 상기 제 1 분기관(26)을 통해 상기 제 1 연결관(25)으로 공급되고 공급된 윤활제는 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)를 거쳐 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)를 통해 배출되어 상기 금형틀(10)의 내주연을 도포하게 된다.

분말 압축시 상기 상부 압입금형(20)으로부터 공기배출시에는, 공기가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22) 및 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)를 거치고 상기 제 1 연결관(25) 및 상기 제 2 분기관(28)을 거쳐 외부로 배출되게 된다.

상기 하부 압입금형(30)으로의 윤활제 공급시에는, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)로부터 윤활제가 공급되면 상기 제 3 분기관(36)을 통해 상기 제 2 연결관(35)으로 공급되고 공급된 윤활제는 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)를 거쳐 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 배출되어 상기 금형틀(10)의 내주연을 도포하게 된다.

분말 압축시 상기 하부 압입금형(30)으로부터 공기배출시에는, 공기가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32) 및 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)를 거치고 상기 제 2 연결관(35) 및 상기 제 4 분기관(38)을 거쳐 외부로 배출되게 된다.

이때, 상기 제 1 분기관(26) 상에 제 1 솔레노이드 밸브(26a)와, 상기 제 2 분기관(28) 상에 제 2 솔레노이드 밸브(28a)와, 상기 제 3 분기관(36) 상에 제 3 솔레노이드 밸브(36a)와, 상기 제 4 분기관(38) 상에 제 4 솔레노이드 밸브(38a)가 각각 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제 1 솔레노이드 밸브(26a)는, 상기 제 1 분기관(26) 상에 구비되며 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 폐쇄된다.

상기 제 2 솔레노이드 밸브(28a)는, 상기 제 2 분기관(28) 상에 구비되며, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄된다.

상기 제 3 솔레노이드 밸브(36a)는, 상기 제 3 분기관(36) 상에 구비되며, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 폐쇄된다.

상기 제 4 솔레노이드 밸브(38a)는, 상기 제 4 분기관(38) 상에 구비되며, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄된다.

상기 상부 압입금형(20)으로의 윤활제 공급시에는, 상기 제 1 분기관(26) 상에 설치된 상기 제 1 솔레노이드 밸브(26a)가 개방되게 되고 상기 제 2 분기관(28) 상에 설치된 상기 제 2 솔레노이드 밸브(28a)가 폐쇄되게 된다. 상기 제 1 윤활제 공급부(27)로부터 윤활제가 공급되면 상기 제 1 분기관(26)을 통해 상기 제 1 연결관(25)으로 공급되도록 하고, 공급된 윤활제가 상기 제 2 분기관(28)을 통해 배출되는 것이 방지되게 된다.

분말 압축시 상기 상부 압입금형(20)으로부터 공기배출시에는, 상기 제 2 분기관(28) 상에 설치된 상기 제 2 솔레노이드 밸브(28a)가 개방되게 되고 상기 제 1 분기관(26) 상에 설치된 상기 제 1 솔레노이드 밸브(26a)가 폐쇄되게 된다. 이렇게 되면 공기가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 거치고, 상기 제 2 분기관(28)을 거쳐 외부로 배출되게 된다.

상기 하부 압입금형(30)으로의 윤활제 공급시에는, 상기 제 3 분기관(36) 상에 설치된 상기 제 3 솔레노이드 밸브(36a)가 개방되게 되고 상기 제 4 분기관(38) 상에 설치된 상기 제 4 솔레노이드 밸브(38a)가 폐쇄되게 된다. 상기 제 2 윤활제 공급부(37)로부터 윤활제가 공급되면 상기 제 3 분기관(36)을 통해 상기 제 2 연결관(35)으로 공급되도록 하고, 공급된 윤활제가 상기 제 4 분기관(38)을 통해 배출되는 것이 방지되게 된다.

분말 압축시 상기 하부 압입금형(30)으로부터 공기배출시에는, 상기 제 4 분기관(38) 상에 설치된 상기 제 4 솔레노이드 밸브(38a)가 개방되게 되고 상기 제 3 분기관(36) 상에 설치된 상기 제 3 솔레노이드 밸브(36a)가 폐쇄되게 된다. 이렇게 되면 공기가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 거치고, 상기 제 4 분기관(38)을 거쳐 외부로 배출되게 된다.

전술한 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 이용한 분말성형방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 분말성형방법은, 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 이용하여 분말성형한다.

이때, 상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성된다.

아울러, 상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성된다.

상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 이용하여 다음과 같은 방법으로 분말성형한다.

먼저, 도 2에서와 같이, 상기 금형틀(10)을 하강시켜 상기 하부 압입금형(30)에 결합시키되, 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포한다.

이어서, 도 3에서와 같이, 상기 금형틀(10)을 상승시키되 상기 금형틀(10)의 하단이 상기 하부 압입금형(30)의 제 2 윤활제 공급통로(31)의 하부에 위치하도록 하여 상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전할 공간을 확보한다.

이어서, 상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전한다.

이어서, 도 4에서와 같이, 상기 금형틀(10)과 상기 상부 압입금형(20)을 하부로 이동시키면서 상기 금형틀(10) 내부에 충전된 금속 분말을 압축하되, 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 제 1 윤활제 연통로(22) 및 제 1 윤활제 배출통로(23)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 상부부위 내주연에 윤활제를 도포하면서 금속분말을 압축하여 분말성형한다.

이어서, 도 5에서와 같이, 상기 상부 압입금형(20)을 상부로 이동시키고 상기 하부 압입금형(30)이 상기 금형틀(10) 상부로 노출되도록 상기 금형틀(10)을 하강시키도록 하여 압축성형된 분말성형체(1)를 상기 금형틀(10)로부터 분리시킨다.

이때, 상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 연통되는 제 1 공기배출통로(24)가 더 구비되고, 상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 연통되는 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되도록 한다.

아울러, 상기 제 4 단계에서, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34)를 통해 각각 외부로 배출되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명은, 일측단부가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 연결되는 제 1 연결관(25)과, 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기되는 제 1 분기관(26)과, 상기 제 1 분기관(26)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급부(27)와, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된 제 2 분기관(28)과, 일측단부가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 연결되는 제 2 연결관(35)과, 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기되는 제 3 분기관(36)과, 상기 제 3 분기관(36)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급부(37)와, 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된 제 4 분기관(38)을 더 포함하여 이루어지도록 한다.

이때, 상기 제 1 단계에서, 제 2 윤활제 공급부(37)에 의해 공급된 윤활제가 상기 제 3 분기관(36)과 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 공급되어 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포되도록 하고, 상기 제 4 단계에서, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32)와 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34) 및 제 2, 4 분기관(28,38)을 통해 각각 외부로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제 1 분기관(26) 상에 구비되며 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 1 솔레노이드 밸브(26a)와, 상기 제 2 분기관(28) 상에 구비되며 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 2 솔레노이드 밸브(28a)와, 상기 제 3 분기관(36) 상에 구비되며 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 3 솔레노이드 밸브(36a)와, 상기 제 4 분기관(38) 상에 구비되며 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 4 솔레노이드 밸브(38a)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

10 : 금형틀 20 : 상부 압입금형
21 : 제 1 윤활제 공급통로 22 : 제 1 윤활제 연통로
23 : 제 1 윤활제 배출통로 24 : 제 1 공기배출통로
25 : 제 1 연결관 26 : 제 1 분기관
26a : 제 1 솔레노이드 밸브 27 : 제 1 윤활제 공급부
28 : 제 2 분기관 28a : 제 2 솔레노이드 밸브
30 : 하부 압입금형 31 : 제 2 윤활제 공급통로
32 : 제 2 윤활제 연통로 33 : 제 2 윤활제 배출통로
34 : 제 2 공기배출통로 35 : 제 2 연결관
36 : 제 3 분기관 36a : 제 3 솔레노이드 밸브
37 : 제 2 윤활제 공급부 38 : 제 4 분기관
38a : 제 4 솔레노이드 밸브

Claims (8)

1. 삭제
2. 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형에 있어서,
   상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성되며,
   상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성되며,
   상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 연통되는 제 1 공기배출통로(24)가 더 구비되고,
   상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 연통되는 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되어,
   상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34)를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형.
3. 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형에 있어서,
   상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성되며,
   상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성되며,
   일측단부가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 연결되는 제 1 연결관(25)과,
   상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기되는 제 1 분기관(26)과,
   상기 제 1 분기관(26)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급부(27)와,
   분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된 제 2 분기관(28)과,
   일측단부가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 연결되는 제 2 연결관(35)과,
   상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기되는 제 3 분기관(36)과,
   상기 제 3 분기관(36)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급부(37)와,
   분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된 제 4 분기관(38)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 분기관(26) 상에 구비되며 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 1 솔레노이드 밸브(26a)와,
   상기 제 2 분기관(28) 상에 구비되며 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 2 솔레노이드 밸브(28a)와,
   상기 제 3 분기관(36) 상에 구비되며 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 3 솔레노이드 밸브(36a)와,
   상기 제 4 분기관(38) 상에 구비되며 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 4 솔레노이드 밸브(38a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형.
5. 삭제
6. 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 이용하여 분말성형하는 분말성형방법에 있어서,
   상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성되며,
   상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성되고,
   상기 금형틀(10)을 하강시켜 상기 하부 압입금형(30)에 결합시키되, 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포하는 제 1 단계;
   상기 금형틀(10)을 상승시키되 상기 금형틀(10)의 하단이 상기 하부 압입금형(30)의 제 2 윤활제 공급통로(31)의 하부에 위치하도록 하여 상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전할 공간을 확보하는 제 2 단계;
   상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전하는 제 3 단계;
   상기 금형틀(10)과 상기 상부 압입금형(20)을 하부로 이동시키면서 상기 금형틀(10) 내부에 충전된 금속 분말을 압축하되, 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 제 1 윤활제 연통로(22) 및 제 1 윤활제 배출통로(23)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 상부부위 내주연에 윤활제를 도포하면서 금속분말을 압축하여 분말성형하는 제 4 단계;
   상기 상부 압입금형(20)을 상부로 이동시키고 상기 하부 압입금형(30)이 상기 금형틀(10) 상부로 노출되도록 상기 금형틀(10)을 하강시키도록 하여 압축성형된 분말성형체를 상기 금형틀(10)로부터 분리시키는 제 5 단계;를 포함하여 이루어지며,
   상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 연통되는 제 1 공기배출통로(24)가 더 구비되고,
   상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 타측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되어 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 연통되는 제 2 공기배출통로(34)가 더 구비되며,
   상기 제 4 단계에서, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32) 및 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34)를 통해 각각 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 분말성형방법.
7. 상하로 관통된 금형틀(10) 내부로 결합되어 상하로 압입되도록 하는 상하부 압입금형(20,30)에 의해 금속 분말을 압축 성형되도록 하되 분말 압축 성형 전후에 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 도포되도록 하는 윤활제 공급이 가능한 분말성형금형을 이용하여 분말성형하는 분말성형방법에 있어서,
   상기 상부 압입금형(20)은, 일측단부가 금형의 상부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급통로(21)와, 상단부가 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)의 타측단부와 연통되며 금형의 하부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 1 윤활제 연통로(22)와, 일측단부가 상기 제 1 윤활제 연통로(22)의 하단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 하부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 1 윤활제 배출통로(23)가 형성되며,
   상기 하부 압입금형(30)은, 일측단부가 금형의 하부 일측 외주면에 형성되고 타측단부가 금형의 축 중심으로 길게 형성되며 윤활제를 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급통로(31)와, 하단부가 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)의 타측단부와 연통되며 금형의 상부부위를 향하여 금형의 축 방향으로 직립되게 형성된 제 2 윤활제 연통로(32)와, 일측단부가 상기 제 2 윤활제 연통로(32)의 상단부와 각각 연통되고 타측단부가 금형의 상부 외주면에 형성되며 일정각도를 이루어 방사형으로 형성된 다수개의 제 2 윤활제 배출통로(33)가 형성되고,
   상기 금형틀(10)을 하강시켜 상기 하부 압입금형(30)에 결합시키되, 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포하는 제 1 단계;
   상기 금형틀(10)을 상승시키되 상기 금형틀(10)의 하단이 상기 하부 압입금형(30)의 제 2 윤활제 공급통로(31)의 하부에 위치하도록 하여 상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전할 공간을 확보하는 제 2 단계;
   상기 금형틀(10) 내부에 금속 분말을 충전하는 제 3 단계;
   상기 금형틀(10)과 상기 상부 압입금형(20)을 하부로 이동시키면서 상기 금형틀(10) 내부에 충전된 금속 분말을 압축하되, 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 제 1 윤활제 연통로(22) 및 제 1 윤활제 배출통로(23)를 통해 윤활제를 공급하여 상기 금형틀(10)의 상부부위 내주연에 윤활제를 도포하면서 금속분말을 압축하여 분말성형하는 제 4 단계;
   상기 상부 압입금형(20)을 상부로 이동시키고 상기 하부 압입금형(30)이 상기 금형틀(10) 상부로 노출되도록 상기 금형틀(10)을 하강시키도록 하여 압축성형된 분말성형체를 상기 금형틀(10)로부터 분리시키는 제 5 단계;를 포함하여 이루어지며,
   일측단부가 상기 상부 압입금형(20)의 상기 제 1 윤활제 공급통로(21)와 연결되는 제 1 연결관(25)과,
   상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기되는 제 1 분기관(26)과,
   상기 제 1 분기관(26)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 1 윤활제 공급부(27)와,
   분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 1 윤활제 배출통로(23)와 상기 제 1 윤활제 연통로(22)와 상기 제 1 윤활제 공급통로(21) 및 상기 제 1 연결관(25)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 1 연결관(25)의 타측단부로부터 분기된 제 2 분기관(28)과,
   일측단부가 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 연결되는 제 2 연결관(35)과,
   상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기되는 제 3 분기관(36)과,
   상기 제 3 분기관(36)과 연결되어 윤활제가 공급되도록 하는 제 2 윤활제 공급부(37)와,
   분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 상기 제 2 윤활제 배출통로(33)와 상기 제 2 윤활제 연통로(32)와 상기 제 2 윤활제 공급통로(31) 및 상기 제 2 연결관(35)을 통해 이동되어 이 이동된 공기를 외부로 배출되도록 상기 제 2 연결관(35)의 타측단부로부터 분기된 제 4 분기관(38)을 더 포함하여 이루어지며,
   상기 제 1 단계에서, 제 2 윤활제 공급부(37)에 의해 공급된 윤활제가 상기 제 3 분기관(36)과 상기 하부 압입금형(30)의 상기 제 2 윤활제 공급통로(31)와 제 2 윤활제 연통로(32) 및 제 2 윤활제 배출통로(33)를 통해 공급되어 상기 금형틀(10)의 내주연에 윤활제를 전체적으로 도포되고,
   상기 제 4 단계에서, 상기 상부 압입금형(20) 및 상기 하부 압입금형(30)에 의한 분말 압축시 분말 사이의 공극에 위치한 공기가 상기 제 1, 2 윤활제 배출통로(23,33)와 상기 제 1, 2 윤활제 연통로(22,32)와 상기 제 1, 2 공기배출통로(24,34) 및 제 2, 4 분기관(28,38)을 통해 각각 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 분말성형방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 분기관(26) 상에 구비되며 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 1 솔레노이드 밸브(26a)와,
   상기 제 2 분기관(28) 상에 구비되며 상기 제 2 분기관(28)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 1 윤활제 공급부(27)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 2 솔레노이드 밸브(28a)와,
   상기 제 3 분기관(36) 상에 구비되며 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 개방되고, 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 폐쇄되는 제 3 솔레노이드 밸브(36a)와,
   상기 제 4 분기관(38) 상에 구비되며 상기 제 4 분기관(38)으로의 공기 배출시 개방되고, 상기 제 2 윤활제 공급부(37)에 의한 윤활제 공급시 폐쇄되는 제 4 솔레노이드 밸브(38a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분말성형방법.

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