JP3144450B2 - 圧粉体成形用金型 - Google Patents
圧粉体成形用金型Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、焼結部品の製造に際
して、金属粉末を所定の形状に加圧成形して圧粉体を形
成する圧粉体成形用金型に関するものである。
して、金属粉末を所定の形状に加圧成形して圧粉体を形
成する圧粉体成形用金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】焼結部品は、金属粉末を粉末成形金型に
て所定の形状に成形して圧粉体を形成し、その圧粉体を
焼結して製作している。
て所定の形状に成形して圧粉体を形成し、その圧粉体を
焼結して製作している。
【0003】例えば図8に示すような断面形状の圧粉体
(1)を成形するには、図10乃至図13に示すような
粉末成形金型(2)を用いている。粉末成形金型(2)
は、下型(3)と上型(4)とからなり、下型(3)
は、外周側から円筒状のダイス(5)及び円筒状の第1
下パンチ(6)、円筒状の第2下パンチ(7)、軸状の
第3下パンチ(8)を同心円上に配置させ、ベースプレ
ート(10)に第2下パンチ(7)を固定し、ダイス
(5)及び第1下パンチ(6)、第3下パンチ(8)を
相対的に昇降可能に支持させてある。そしてダイス
(5)及び第1〜第3下パンチ(8)を昇降させて、金
属粉末(11)を収容するキャビティ(12)を構成す
る。
(1)を成形するには、図10乃至図13に示すような
粉末成形金型(2)を用いている。粉末成形金型(2)
は、下型(3)と上型(4)とからなり、下型(3)
は、外周側から円筒状のダイス(5)及び円筒状の第1
下パンチ(6)、円筒状の第2下パンチ(7)、軸状の
第3下パンチ(8)を同心円上に配置させ、ベースプレ
ート(10)に第2下パンチ(7)を固定し、ダイス
(5)及び第1下パンチ(6)、第3下パンチ(8)を
相対的に昇降可能に支持させてある。そしてダイス
(5)及び第1〜第3下パンチ(8)を昇降させて、金
属粉末(11)を収容するキャビティ(12)を構成す
る。
【0004】上型(4)は、ダイセット(13)に外周
側から円筒状の第1上パンチ(14)と軸状の第2上パ
ンチ(15)を同心円上に配置させ、かつダイセット
(13)に相対的に昇降可能に保持させ、ダイセット
(13)内に設けたシリンダ(16)にて相対的に昇降
させるようになっている。シリンダ(16)内には、第
1上パンチ(14)の上部に設けられた第1ピストン
(17)及び第2上パンチ(15)の上部に設けられた
第2ピストン(20)を配置させ、ダイセット(13)
に形成された第1ポート(21)から流体通路(22)
(23)を経て第1ピストン(17)及び第2ピストン
(20)の上下2ヵ所へ同時に圧力流体を供給し、第2
ポート(24)から流体通路(24)を経て第1ピスト
ン(17)と第2ピストン(20)の間へ圧力流体を供
給するようになっている。
側から円筒状の第1上パンチ(14)と軸状の第2上パ
ンチ(15)を同心円上に配置させ、かつダイセット
(13)に相対的に昇降可能に保持させ、ダイセット
(13)内に設けたシリンダ(16)にて相対的に昇降
させるようになっている。シリンダ(16)内には、第
1上パンチ(14)の上部に設けられた第1ピストン
(17)及び第2上パンチ(15)の上部に設けられた
第2ピストン(20)を配置させ、ダイセット(13)
に形成された第1ポート(21)から流体通路(22)
(23)を経て第1ピストン(17)及び第2ピストン
(20)の上下2ヵ所へ同時に圧力流体を供給し、第2
ポート(24)から流体通路(24)を経て第1ピスト
ン(17)と第2ピストン(20)の間へ圧力流体を供
給するようになっている。
【0005】圧粉体(1)は、粉末充填・粉末移動・加
圧・離型といった複数の工程を経て成形される。粉末充
填工程では図10に示す様に、下型(3)のダイス
(5)及び第1下パンチ(6)、第3下パンチ(8)を
所定位置まで上昇させてキャビティ(12)を形成し、
このキャビティ(12)内へ金属粉末(11)を充填す
る。一方上型(4)では第2ポート(24)へ圧力流体
を供給し、第1上パンチ(14)を下降させ、第2上パ
ンチ(15)を上昇させている。
圧・離型といった複数の工程を経て成形される。粉末充
填工程では図10に示す様に、下型(3)のダイス
(5)及び第1下パンチ(6)、第3下パンチ(8)を
所定位置まで上昇させてキャビティ(12)を形成し、
このキャビティ(12)内へ金属粉末(11)を充填す
る。一方上型(4)では第2ポート(24)へ圧力流体
を供給し、第1上パンチ(14)を下降させ、第2上パ
ンチ(15)を上昇させている。
【0006】次に粉末移動工程では、ダイセット(1
3)を取付けたラム(26)が下降し、ラム(26)に
設けられたロッド(図示せず)にて第1下パンチ(6)
を支持している支持テーブル(6a)を押し下げ、図1
1に示す様に、第1下パンチ(6)を第2下パンチ
(7)の高さまで下降させて、キャビティ(12)を変
形させて粉末移動させ、且つ第1上パンチ(14)がキ
ャビティ(12)内へ侵入し、金属粉末(11)を最終
圧縮前の形状にする。
3)を取付けたラム(26)が下降し、ラム(26)に
設けられたロッド(図示せず)にて第1下パンチ(6)
を支持している支持テーブル(6a)を押し下げ、図1
1に示す様に、第1下パンチ(6)を第2下パンチ
(7)の高さまで下降させて、キャビティ(12)を変
形させて粉末移動させ、且つ第1上パンチ(14)がキ
ャビティ(12)内へ侵入し、金属粉末(11)を最終
圧縮前の形状にする。
【0007】次に圧縮工程では図12に示す様に、ラム
(26)が下死点まで下降する間に、第2上パンチ(1
5)が先ず圧縮を開始し、更に第1上パンチ(14)が
圧縮を開始して金属粉末(11)を加圧圧縮して圧粉体
(1)を成形する。即ち、加圧開始時、第1ピストン
(17)がダイセット(13)の中間壁(27)に当た
るまで第1上パンチ(14)が相対的に上昇して停止
し、当接後に圧縮を開始しかつ第3下パンチ(8)が所
定位置まで下降して金属粉末(11)の全域を所定の圧
縮率で圧縮する。
(26)が下死点まで下降する間に、第2上パンチ(1
5)が先ず圧縮を開始し、更に第1上パンチ(14)が
圧縮を開始して金属粉末(11)を加圧圧縮して圧粉体
(1)を成形する。即ち、加圧開始時、第1ピストン
(17)がダイセット(13)の中間壁(27)に当た
るまで第1上パンチ(14)が相対的に上昇して停止
し、当接後に圧縮を開始しかつ第3下パンチ(8)が所
定位置まで下降して金属粉末(11)の全域を所定の圧
縮率で圧縮する。
【0008】離型工程では図13に示す様に、ダイス
(5)が下降した後、ラム(26)が上昇し、その上昇
時にダイセット(13)の第1ポート(21)へ圧力流
体を供給し、第1上パンチ(14)をダイセット(1
3)と一体に上昇させ、かつ第2上パンチ(15)を相
対的に下降させて、第2上パンチ(15)にて圧粉体
(1)を加圧した状態で、第1上パンチ(14)を圧粉
体(1)から離し、第1ピストン(17)が第2ピスト
ン(20)に当接後、続いて第2上パンチ(15)も圧
粉体(1)から離して圧粉体(1)を離型させている。
(5)が下降した後、ラム(26)が上昇し、その上昇
時にダイセット(13)の第1ポート(21)へ圧力流
体を供給し、第1上パンチ(14)をダイセット(1
3)と一体に上昇させ、かつ第2上パンチ(15)を相
対的に下降させて、第2上パンチ(15)にて圧粉体
(1)を加圧した状態で、第1上パンチ(14)を圧粉
体(1)から離し、第1ピストン(17)が第2ピスト
ン(20)に当接後、続いて第2上パンチ(15)も圧
粉体(1)から離して圧粉体(1)を離型させている。
【0009】離型後、ラム(26)が上死点まで上昇す
ると、ダイセット(13)の第1ポート(21)へ圧力
流体を供給して、第1上パンチ(14)を下降させ、か
つ第2上パンチ(15)を上昇させる。
ると、ダイセット(13)の第1ポート(21)へ圧力
流体を供給して、第1上パンチ(14)を下降させ、か
つ第2上パンチ(15)を上昇させる。
【0010】上記圧粉体(1)の離型時、ダイス(5)
が先行して圧粉体(1)から離れると、圧粉体(1)の
弾性復元作用(スプリングバック)により圧粉体(1)
が第1上パンチ(14)の内側面に食い付いてしまい、
そのまま第1上パンチ(14)及び第2上パンチ(1
5)を上昇させると、圧粉体(1)に欠けを生じ易い。
そこで、第1上パンチ(14)及び第2上パンチ(1
5)を双方とも昇降できるように構成し、離型時に第1
上パンチ(14)と第2上パンチ(15)とを相対的に
移動させることによってパンチ下端の突出し状態を逆転
させ、第2上パンチ(15)にて圧粉体(1)を加圧し
続け、圧粉体(1)の横方向へのスプリングバックを抑
えた状態で第1上パンチ(14)を離型させている。
が先行して圧粉体(1)から離れると、圧粉体(1)の
弾性復元作用(スプリングバック)により圧粉体(1)
が第1上パンチ(14)の内側面に食い付いてしまい、
そのまま第1上パンチ(14)及び第2上パンチ(1
5)を上昇させると、圧粉体(1)に欠けを生じ易い。
そこで、第1上パンチ(14)及び第2上パンチ(1
5)を双方とも昇降できるように構成し、離型時に第1
上パンチ(14)と第2上パンチ(15)とを相対的に
移動させることによってパンチ下端の突出し状態を逆転
させ、第2上パンチ(15)にて圧粉体(1)を加圧し
続け、圧粉体(1)の横方向へのスプリングバックを抑
えた状態で第1上パンチ(14)を離型させている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、上型
(4)にいわゆるWパンチ機構を用いると、圧粉体
(1)に欠けを生じることなく離型させることができ
る。しかし、図9に示すような複数の凸部(30)(3
1)を有する断面形状の圧粉体(32)を成形する場合
には次の様な問題があった。
(4)にいわゆるWパンチ機構を用いると、圧粉体
(1)に欠けを生じることなく離型させることができ
る。しかし、図9に示すような複数の凸部(30)(3
1)を有する断面形状の圧粉体(32)を成形する場合
には次の様な問題があった。
【0012】上記形状の圧粉体(32)を成形するには
上型に3種類の上パンチが必要で、図14に示す様に、
ダイセット(13)に円筒状の第1上パンチ(14)、
円筒状の第2上パンチ(15)、軸状の第3上パンチ
(33)を同心円上に配置させ、ダイセット(13)の
下面に第1上パンチ(14)を固定し、かつダイセット
(13)に第2上パンチ(15)及び第3上パンチ(3
3)を相対的に昇降可能に取付け、内蔵のシリンダ(1
6)にて第2上パンチ(15)と第3上パンチ(33)
とを相対的に昇降させるようにした上型(4)を用いる
ことになる。
上型に3種類の上パンチが必要で、図14に示す様に、
ダイセット(13)に円筒状の第1上パンチ(14)、
円筒状の第2上パンチ(15)、軸状の第3上パンチ
(33)を同心円上に配置させ、ダイセット(13)の
下面に第1上パンチ(14)を固定し、かつダイセット
(13)に第2上パンチ(15)及び第3上パンチ(3
3)を相対的に昇降可能に取付け、内蔵のシリンダ(1
6)にて第2上パンチ(15)と第3上パンチ(33)
とを相対的に昇降させるようにした上型(4)を用いる
ことになる。
【0013】しかし上記上型(4)による成形では、第
1上パンチ(14)及び第3上パンチ(33)に対する
第2上パンチ(15)の相対的な移動量が第2上パンチ
(15)のストロークにて一義的に決まるため、圧粉体
(32)の凸部(30)(31)の高さが異なると、全
体を均一な圧縮率で成形することができない。
1上パンチ(14)及び第3上パンチ(33)に対する
第2上パンチ(15)の相対的な移動量が第2上パンチ
(15)のストロークにて一義的に決まるため、圧粉体
(32)の凸部(30)(31)の高さが異なると、全
体を均一な圧縮率で成形することができない。
【0014】即ち、圧粉体(32)の成形時、粉体移動
工程で第1上パンチ(14)〜第3上パンチ(33)
が、圧粉体(32)に対して所定の圧縮率を見込んだ高
さを有する形状に金属粉末を成形し、この後圧縮を行っ
ている。このときの圧縮率は、圧縮前の各凸部(30
a)(31b)の高さをa・bとし、圧縮後の各凸部
(30)(31)の高さをA・B、第2上パンチ(1
5)のストロークをcとすると、一方の凸部(30)の
圧縮率はa/Aとなり、他方の凸部(31)の圧縮率は
b/Bとなる。そして、Aは(a―c)、Bは(b―
c)に置き換えることができる。従って、圧縮率はそれ
ぞれa/(a―c)、b/(b―c)となり、両者が同
じ値となるにはaとbとが同じでなければならない。即
ち、第1上パンチ(14)と第2上パンチ(15)の下
面が同一高さになっていなければならない。つまり圧粉
体(32)の凸部(30)(31)の高さが同じでなけ
れば圧縮率を一定にした成形を行えないことになる。
工程で第1上パンチ(14)〜第3上パンチ(33)
が、圧粉体(32)に対して所定の圧縮率を見込んだ高
さを有する形状に金属粉末を成形し、この後圧縮を行っ
ている。このときの圧縮率は、圧縮前の各凸部(30
a)(31b)の高さをa・bとし、圧縮後の各凸部
(30)(31)の高さをA・B、第2上パンチ(1
5)のストロークをcとすると、一方の凸部(30)の
圧縮率はa/Aとなり、他方の凸部(31)の圧縮率は
b/Bとなる。そして、Aは(a―c)、Bは(b―
c)に置き換えることができる。従って、圧縮率はそれ
ぞれa/(a―c)、b/(b―c)となり、両者が同
じ値となるにはaとbとが同じでなければならない。即
ち、第1上パンチ(14)と第2上パンチ(15)の下
面が同一高さになっていなければならない。つまり圧粉
体(32)の凸部(30)(31)の高さが同じでなけ
れば圧縮率を一定にした成形を行えないことになる。
【0015】この問題を解決するには、第1上パンチ
(14)及び第2上パンチ(15)、第3上パンチ(3
3)をそれぞれダイセット(13)に相対的に昇降可能
に保持させ、且つ各々独立してシリンダにて動作させれ
ばよい。しかしダイセット(13)内に複数のシリンダ
を設けると構造が複雑になり、しかも各シリンダの動作
の制御も非常に面倒になるといった問題がある。
(14)及び第2上パンチ(15)、第3上パンチ(3
3)をそれぞれダイセット(13)に相対的に昇降可能
に保持させ、且つ各々独立してシリンダにて動作させれ
ばよい。しかしダイセット(13)内に複数のシリンダ
を設けると構造が複雑になり、しかも各シリンダの動作
の制御も非常に面倒になるといった問題がある。
【0016】この発明は、一組のシリンダの切換え操作
のみで、複数の上パンチを異なるストロークで動作でき
るようにした粉末成形用上型を提供しようとするもので
ある。
のみで、複数の上パンチを異なるストロークで動作でき
るようにした粉末成形用上型を提供しようとするもので
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明は、加圧方向の
厚みが少なくとも3箇所で異なる圧粉体を加圧成形する
圧粉体成形用金型において、昇降可能なダイセットに一
体に取付けられた固定パンチと、前記固定パンチに隣接
し、かつストロークdで前記ダイセットに昇降可能に配
設された第1の可動パンチと、前記第1の可動パンチに
隣接し、かつ前記第1の可動パンチの昇降ストロークd
より短いストロークeで前記ダイセットに昇降可能に配
設された第2の可動パンチと、前記ダイセットと第1の
可動パンチとの間に配設され、前記第1の可動パンチを
上昇位置又は下降位置に選択的に駆動する駆動手段と、
前記第2の可動パンチを常時ダイセット側に付勢する付
勢手段と、前記第1の可動パンチと前記第2の可動パン
チとの間に配設され、前記第1の可動パンチが前記ダイ
セットからストローク(d―e)以上離間したときに前
記第1の可動パンチを第2の可動パンチに係合させる係
合手段とを具備した圧粉体成形用金型である。
厚みが少なくとも3箇所で異なる圧粉体を加圧成形する
圧粉体成形用金型において、昇降可能なダイセットに一
体に取付けられた固定パンチと、前記固定パンチに隣接
し、かつストロークdで前記ダイセットに昇降可能に配
設された第1の可動パンチと、前記第1の可動パンチに
隣接し、かつ前記第1の可動パンチの昇降ストロークd
より短いストロークeで前記ダイセットに昇降可能に配
設された第2の可動パンチと、前記ダイセットと第1の
可動パンチとの間に配設され、前記第1の可動パンチを
上昇位置又は下降位置に選択的に駆動する駆動手段と、
前記第2の可動パンチを常時ダイセット側に付勢する付
勢手段と、前記第1の可動パンチと前記第2の可動パン
チとの間に配設され、前記第1の可動パンチが前記ダイ
セットからストローク(d―e)以上離間したときに前
記第1の可動パンチを第2の可動パンチに係合させる係
合手段とを具備した圧粉体成形用金型である。
【0018】また他の金型は、昇降可能なダイセットに
ストロークdで昇降可能に配設された第1の可動パンチ
と、前記第1の可動パンチに隣接し、かつ前記第1の可
動パンチの昇降ストロークdより短いストロークeで前
記ダイセットに昇降可能に配設された第2の可動パンチ
と、前記第2の可動パンチに隣接し、かつ前記第2の可
動パンチの昇降ストロークeより短いストロークfで前
記ダイセットに昇降可能に配設された第3の可動パンチ
と、前記ダイセットと第1の可動パンチとの間に配設さ
れ、前記第1の可動パンチを上昇位置又は下降位置に選
択的に駆動する駆動手段と、前記第2の可動パンチ並び
に第3の可動パンチを常時ダイセット側に付勢する付勢
手段と、前記第1の可動パンチと前記第2の可動パンチ
との間に配設され、前記第1の可動パンチが前記ダイセ
ットからストローク(d―e)以上離間したときに前記
第1の可動パンチを第2の可動パンチに係合させる係合
手段と、前記第2の可動パンチと前記第3の可動パンチ
との間に配設され、前記第2の可動パンチが前記ダイセ
ットからストローク(e―f)以上離間したときに前記
第2の可動パンチを第3の可動パンチに係合させる係合
手段とを具備している。
ストロークdで昇降可能に配設された第1の可動パンチ
と、前記第1の可動パンチに隣接し、かつ前記第1の可
動パンチの昇降ストロークdより短いストロークeで前
記ダイセットに昇降可能に配設された第2の可動パンチ
と、前記第2の可動パンチに隣接し、かつ前記第2の可
動パンチの昇降ストロークeより短いストロークfで前
記ダイセットに昇降可能に配設された第3の可動パンチ
と、前記ダイセットと第1の可動パンチとの間に配設さ
れ、前記第1の可動パンチを上昇位置又は下降位置に選
択的に駆動する駆動手段と、前記第2の可動パンチ並び
に第3の可動パンチを常時ダイセット側に付勢する付勢
手段と、前記第1の可動パンチと前記第2の可動パンチ
との間に配設され、前記第1の可動パンチが前記ダイセ
ットからストローク(d―e)以上離間したときに前記
第1の可動パンチを第2の可動パンチに係合させる係合
手段と、前記第2の可動パンチと前記第3の可動パンチ
との間に配設され、前記第2の可動パンチが前記ダイセ
ットからストローク(e―f)以上離間したときに前記
第2の可動パンチを第3の可動パンチに係合させる係合
手段とを具備している。
【0019】
【作用】上記構成の金型は、ダイセットの昇降動作に伴
って第1可動パンチを相対的に昇降させることにより、
固定パンチと第1の可動パンチ、第2の可動パンチをそ
れぞれ異なるストロークで昇降させることができ、圧粉
体の異なる厚みの部分に対して最適なストロークで成形
できる。
って第1可動パンチを相対的に昇降させることにより、
固定パンチと第1の可動パンチ、第2の可動パンチをそ
れぞれ異なるストロークで昇降させることができ、圧粉
体の異なる厚みの部分に対して最適なストロークで成形
できる。
【0020】また他の金型もダイセットの昇降動作に伴
って第1可動パンチを相対的に昇降させることにより、
第1の可動パンチと、第2の可動パンチ、第3の可動パ
ンチをそれぞれ異なるストロークで昇降させることがで
き、圧粉体の異なる厚みの部分に対して最適なストロー
クで成形できる。
って第1可動パンチを相対的に昇降させることにより、
第1の可動パンチと、第2の可動パンチ、第3の可動パ
ンチをそれぞれ異なるストロークで昇降させることがで
き、圧粉体の異なる厚みの部分に対して最適なストロー
クで成形できる。
【0021】
【実施例】以下、この発明の実施例を3分割構造のパン
チを備えた上型に適用した場合について図1乃至図7を
参照して説明する。
チを備えた上型に適用した場合について図1乃至図7を
参照して説明する。
【0022】図1に示す様に、上型(35)は、ダイセ
ット(36)に円筒状の固定パンチ(37)及び円筒状
の第1の可動パンチ(40)、軸状の第2の可動パンチ
(41)を同心円上に配置させ、固定パンチ(37)を
ダイセット(36)の下面に固定し、第1の可動パンチ
(40)及び第2の可動パンチ(41)をダイセット
(36)内に相対的に昇降可能に保持させてある。
ット(36)に円筒状の固定パンチ(37)及び円筒状
の第1の可動パンチ(40)、軸状の第2の可動パンチ
(41)を同心円上に配置させ、固定パンチ(37)を
ダイセット(36)の下面に固定し、第1の可動パンチ
(40)及び第2の可動パンチ(41)をダイセット
(36)内に相対的に昇降可能に保持させてある。
【0023】ダイセット(36)には、駆動手段として
内部に環状の第1シリンダ(42)が形成され、第1の
可動パンチ(40)の上部に設けられたピストン部(4
3)を、第1シリンダ(42)内であって、かつダイセ
ット(36)中心部に設けられた中間軸部(44)の外
周に配置させてある。また第1の可動パンチ(40)の
内周面に付勢手段として第2シリンダ(45)を形成
し、第2の可動パンチ(41)の中間部外周面に設けら
れたピストン部(46)を、第2シリンダ(45)内に
配置させてある。そして第2の可動パンチ(41)のピ
ストン部(46)の上面にはスペーサ(47)を介在さ
せてストロークを変えられるようにしてある。また第2
の可動パンチ(41)の上端中心部に嵌合溝(50)を
形成し、この嵌合溝(50)にダイセット(36)の中
間軸部(44)の下面中心部に形成されたガイド軸(5
1)をスライド自在に嵌合させてある。
内部に環状の第1シリンダ(42)が形成され、第1の
可動パンチ(40)の上部に設けられたピストン部(4
3)を、第1シリンダ(42)内であって、かつダイセ
ット(36)中心部に設けられた中間軸部(44)の外
周に配置させてある。また第1の可動パンチ(40)の
内周面に付勢手段として第2シリンダ(45)を形成
し、第2の可動パンチ(41)の中間部外周面に設けら
れたピストン部(46)を、第2シリンダ(45)内に
配置させてある。そして第2の可動パンチ(41)のピ
ストン部(46)の上面にはスペーサ(47)を介在さ
せてストロークを変えられるようにしてある。また第2
の可動パンチ(41)の上端中心部に嵌合溝(50)を
形成し、この嵌合溝(50)にダイセット(36)の中
間軸部(44)の下面中心部に形成されたガイド軸(5
1)をスライド自在に嵌合させてある。
【0024】ダイセット(36)に形成した第1ポート
(52)から流体通路(53)を経て第1シリンダ(4
2)内のピストン(43)の上部へ圧力流体を供給し、
ダイセット(36)に形成した第2ポート(54)から
流体通路(55)を経て第1シリンダ(42)内のピス
トン(43)の下部へ圧力流体を供給するように構成し
てある。またダイセット(36)に形成した第3ポート
(57)から流体通路(60)(61)を経て第2シリ
ンダ(45)内のピストン(46)の下部へ圧力流体を
供給するように構成してある。
(52)から流体通路(53)を経て第1シリンダ(4
2)内のピストン(43)の上部へ圧力流体を供給し、
ダイセット(36)に形成した第2ポート(54)から
流体通路(55)を経て第1シリンダ(42)内のピス
トン(43)の下部へ圧力流体を供給するように構成し
てある。またダイセット(36)に形成した第3ポート
(57)から流体通路(60)(61)を経て第2シリ
ンダ(45)内のピストン(46)の下部へ圧力流体を
供給するように構成してある。
【0025】上記第1ポート(52)或いは第2ポート
(54)へは共通の流体供給装置(図示せず)から選択
的に切換えて圧力流体を供給して、第1の可動パンチ
(40)を昇降させるように設定し、第3ポート(5
7)へは常時圧力流体を供給して第2の可動パンチ(4
1)へ常に上昇圧を作用させ、第2の可動パンチ(4
1)のピストン部(46)が第2シリンダ(45)の上
方に設けられた係合手段例えばストッパ(62)へ係合
して押し付けられるように設定してある。そして第1の
可動パンチ(40)が下降端にあるときには、第1の可
動パンチ(40)の上端とダイセット(36)との間に
隙間(ストローク)(d)が開き、第2の可動パンチ
(41)の上端とダイセット(36)の中間軸部(4
4)との間に隙間(ストローク)(e)が開くように設
定してある。この場合、ストローク(d)をストローク
(e)より大きく設定してある。そのストローク差(d
―e)は、成形する圧粉体(32)の凸部(30)(3
1)の高さの差に合せてある。また第2シリンダ(4
5)はストローク差(d―e)より十分に長く形成して
ある。
(54)へは共通の流体供給装置(図示せず)から選択
的に切換えて圧力流体を供給して、第1の可動パンチ
(40)を昇降させるように設定し、第3ポート(5
7)へは常時圧力流体を供給して第2の可動パンチ(4
1)へ常に上昇圧を作用させ、第2の可動パンチ(4
1)のピストン部(46)が第2シリンダ(45)の上
方に設けられた係合手段例えばストッパ(62)へ係合
して押し付けられるように設定してある。そして第1の
可動パンチ(40)が下降端にあるときには、第1の可
動パンチ(40)の上端とダイセット(36)との間に
隙間(ストローク)(d)が開き、第2の可動パンチ
(41)の上端とダイセット(36)の中間軸部(4
4)との間に隙間(ストローク)(e)が開くように設
定してある。この場合、ストローク(d)をストローク
(e)より大きく設定してある。そのストローク差(d
―e)は、成形する圧粉体(32)の凸部(30)(3
1)の高さの差に合せてある。また第2シリンダ(4
5)はストローク差(d―e)より十分に長く形成して
ある。
【0026】一方下型(63)には円筒状のダイス(6
4)及び円筒状の第1下パンチ(65)、円筒状の第2
下パンチ(66)、軸状の第3下パンチ(67)が同心
円上に配置され、ダイス(64)内に所定形状のキャビ
ティ(70)を形成するようになっている(図2参
照)。
4)及び円筒状の第1下パンチ(65)、円筒状の第2
下パンチ(66)、軸状の第3下パンチ(67)が同心
円上に配置され、ダイス(64)内に所定形状のキャビ
ティ(70)を形成するようになっている(図2参
照)。
【0027】上記金型の成形動作を説明する。粉末充填
工程で、ダイス(64)内に形成されたキャビティ(7
0)内へ金属粉末を充填する。上方で待機している上型
(35)には図1の様に、第1ポート(52)及び第3
ポート(57)へ圧力流体を供給し、第1の可動パンチ
(40)を下降させ、かつ第2の可動パンチ(41)を
相対的に上昇させ、そのピストン部(46)を第2シリ
ンダ(45)のストッパ(62)に押し付けておく。
工程で、ダイス(64)内に形成されたキャビティ(7
0)内へ金属粉末を充填する。上方で待機している上型
(35)には図1の様に、第1ポート(52)及び第3
ポート(57)へ圧力流体を供給し、第1の可動パンチ
(40)を下降させ、かつ第2の可動パンチ(41)を
相対的に上昇させ、そのピストン部(46)を第2シリ
ンダ(45)のストッパ(62)に押し付けておく。
【0028】次に粉末移動工程でラム(71)を下降さ
せ、ラム(71)に設けられたアジャスト式ロッド(図
示せず)にて第1下パンチ(65)〜第3下パンチ(6
7)を支持している支持テーブル(図示せず)を押し下
げて第1下パンチ(65)〜第3下パンチ(67)下降
させ、キャビティ(70)を変形させ、図2に示す様
に、粉体移動させ、金属粉末(11)を圧縮前の所定の
形状に成形する。
せ、ラム(71)に設けられたアジャスト式ロッド(図
示せず)にて第1下パンチ(65)〜第3下パンチ(6
7)を支持している支持テーブル(図示せず)を押し下
げて第1下パンチ(65)〜第3下パンチ(67)下降
させ、キャビティ(70)を変形させ、図2に示す様
に、粉体移動させ、金属粉末(11)を圧縮前の所定の
形状に成形する。
【0029】次に加圧工程でラム(71)を下死点まで
下降させるが、第1の可動パンチ(40)を支持する第
1シリンダ(42)の圧力よりもラム(71)の加圧力
が上昇すると、、第1の可動パンチ(40)及び第2の
可動パンチ(41)は相対的に上昇し、先ず固定パンチ
(37)にて圧縮を開始する。そして、図3に示す様
に、第2の可動パンチ(41)の上端がダイセット(3
6)の中間軸部(44)に当たると、以後第2の可動パ
ンチ(41)がダイセット(36)に押されて下降し、
圧縮を開始する。第1の可動パンチ(40)は依然とし
て相対的に上昇を続け、第1の可動パンチ(40)の上
端がダイセット(36)に当たると、以後ダイセット
(36)に押されて下降し、圧縮を開始する。そして図
4に示す様に、ラム(71)の下死点で全ての圧縮を完
了する。
下降させるが、第1の可動パンチ(40)を支持する第
1シリンダ(42)の圧力よりもラム(71)の加圧力
が上昇すると、、第1の可動パンチ(40)及び第2の
可動パンチ(41)は相対的に上昇し、先ず固定パンチ
(37)にて圧縮を開始する。そして、図3に示す様
に、第2の可動パンチ(41)の上端がダイセット(3
6)の中間軸部(44)に当たると、以後第2の可動パ
ンチ(41)がダイセット(36)に押されて下降し、
圧縮を開始する。第1の可動パンチ(40)は依然とし
て相対的に上昇を続け、第1の可動パンチ(40)の上
端がダイセット(36)に当たると、以後ダイセット
(36)に押されて下降し、圧縮を開始する。そして図
4に示す様に、ラム(71)の下死点で全ての圧縮を完
了する。
【0030】次に離型工程で、ダイス(64)が下降し
た後ラム(71)が上昇し、同時に第1ポート(52)
から圧力流体を供給して第1の可動パンチ(40)を相
対的に下降させる。すると図5に示す様に、先ず第1の
可動パンチ(40)にて圧粉体(32)を抑えた状態
で、ラム(71)と一体に固定パンチ(37)及び第2
の可動パンチ(41)が上昇して離型し、第2の可動パ
ンチ(41)のピストン部(46)が第2シリンダ(4
5)のストッパ(62)に当たると第2の可動パンチ
(41)は停止し、続いて第1の可動パンチ(40)の
ピストン部(43)の下端がダイセット(36)の下部
段差部(72)に当たると、第1の可動パンチ(40)
と第2の可動パンチ(41)が上昇して、第1の可動パ
ンチ(40)も離型する。
た後ラム(71)が上昇し、同時に第1ポート(52)
から圧力流体を供給して第1の可動パンチ(40)を相
対的に下降させる。すると図5に示す様に、先ず第1の
可動パンチ(40)にて圧粉体(32)を抑えた状態
で、ラム(71)と一体に固定パンチ(37)及び第2
の可動パンチ(41)が上昇して離型し、第2の可動パ
ンチ(41)のピストン部(46)が第2シリンダ(4
5)のストッパ(62)に当たると第2の可動パンチ
(41)は停止し、続いて第1の可動パンチ(40)の
ピストン部(43)の下端がダイセット(36)の下部
段差部(72)に当たると、第1の可動パンチ(40)
と第2の可動パンチ(41)が上昇して、第1の可動パ
ンチ(40)も離型する。
【0031】上記のごとく、加圧工程で、第1の可動パ
ンチ(40)と第2の可動パンチ(41)とを異なるス
トローク(d)(e)で独立させて移動させることがで
き、圧粉体(32)の凸部(30)(31)の高さが異
なっても全域を均一な圧縮率で圧縮させることができ
る。
ンチ(40)と第2の可動パンチ(41)とを異なるス
トローク(d)(e)で独立させて移動させることがで
き、圧粉体(32)の凸部(30)(31)の高さが異
なっても全域を均一な圧縮率で圧縮させることができ
る。
【0032】尚、図6に示す様に、ダイセット(73)
に円筒状の固定パンチ(74)及び、円筒状の第1の可
動パンチ(75)、円筒状の第2の可動パンチ(7
6)、軸状の第3の可動パンチ(77)を同心円上に配
置させ、且つ固定パンチ(74)をダイセット(73)
の下面に取付け、第1の可動パンチ(75)、第2の可
動パンチ(76)、第3の可動パンチ(77)をダイセ
ット(73)に昇降可能に保持させ、第1の可動パンチ
(75)をダイセット(73)内に設けられた第1シリ
ンダ(80)にて昇降可能とし、第2の可動パンチ(7
6)を第1の可動パンチ(75)内に設けられた第2シ
リンダ(81)にて昇降可能とし、第3の可動パンチ
(77)を第2の可動パンチ(76)内に設けられた第
3シリンダ(82)にて昇降可能とし、第2シリンダ
(81)及び第3シリンダ(82)へ常時圧力流体を供
給して第2の可動パンチ(76)及び第3の可動パンチ
(77)に常に上昇圧を作用させるように構成する。そ
して第2の可動パンチ(76)を第1の可動パンチ(7
5)にて中間ストロークで止め、第3の可動パンチ(7
7)を第2の可動パンチ(76)にて中間ストロークで
止めるようにする。すると図7に示すような複数の凸部
(83)(84)(85)を備えた圧粉体(86)も均
一な圧縮率で成形できる。この場合第1の可動パンチ
(75)のストローク(d)、第2の可動パンチ(7
6)のストローク(e)、第3の可動パンチ(77)の
ストローク(f)は、内側ほど順番に小さくなるように
設定する。また同様にしてさらに凸部の多い圧粉体の成
形も可能である。
に円筒状の固定パンチ(74)及び、円筒状の第1の可
動パンチ(75)、円筒状の第2の可動パンチ(7
6)、軸状の第3の可動パンチ(77)を同心円上に配
置させ、且つ固定パンチ(74)をダイセット(73)
の下面に取付け、第1の可動パンチ(75)、第2の可
動パンチ(76)、第3の可動パンチ(77)をダイセ
ット(73)に昇降可能に保持させ、第1の可動パンチ
(75)をダイセット(73)内に設けられた第1シリ
ンダ(80)にて昇降可能とし、第2の可動パンチ(7
6)を第1の可動パンチ(75)内に設けられた第2シ
リンダ(81)にて昇降可能とし、第3の可動パンチ
(77)を第2の可動パンチ(76)内に設けられた第
3シリンダ(82)にて昇降可能とし、第2シリンダ
(81)及び第3シリンダ(82)へ常時圧力流体を供
給して第2の可動パンチ(76)及び第3の可動パンチ
(77)に常に上昇圧を作用させるように構成する。そ
して第2の可動パンチ(76)を第1の可動パンチ(7
5)にて中間ストロークで止め、第3の可動パンチ(7
7)を第2の可動パンチ(76)にて中間ストロークで
止めるようにする。すると図7に示すような複数の凸部
(83)(84)(85)を備えた圧粉体(86)も均
一な圧縮率で成形できる。この場合第1の可動パンチ
(75)のストローク(d)、第2の可動パンチ(7
6)のストローク(e)、第3の可動パンチ(77)の
ストローク(f)は、内側ほど順番に小さくなるように
設定する。また同様にしてさらに凸部の多い圧粉体の成
形も可能である。
【0033】
【発明の効果】この発明によれば、固定パンチや複数の
可動パンチをそれぞれ異なるストロークで移動させるこ
とができ、高さの異なる凸部を備えた圧粉体を均一な圧
縮率で簡単に成形できる。しかも金型には第1の可動パ
ンチを動作させる駆動手段と残りの第2、第3可動パン
チを常にダイセットに押し付ける付勢手段のみが有れば
よく、構造が非常に簡単になり、制御も容易となる。
可動パンチをそれぞれ異なるストロークで移動させるこ
とができ、高さの異なる凸部を備えた圧粉体を均一な圧
縮率で簡単に成形できる。しかも金型には第1の可動パ
ンチを動作させる駆動手段と残りの第2、第3可動パン
チを常にダイセットに押し付ける付勢手段のみが有れば
よく、構造が非常に簡単になり、制御も容易となる。
【図1】本発明に係る上型の断面図
【図2】本発明の上型による成形中の粉末移動工程時の
断面図
断面図
【図3】本発明の上型による成形中の加圧工程時の断面
図
図
【図4】本発明の上型による成形中の加圧工程時の断面
図
図
【図5】本発明の上型による成形中の離型工程時の断面
図
図
【図6】他の実施例を示す上型の半断面図
【図7】図6の上型で成形される圧粉体の半断面図
【図8】圧粉体の一例を示す断面図
【図9】他の圧粉体を示す断面図
【図10】従来の成形金型による成形中の粉末充填工程
の断面図
の断面図
【図11】従来の成形金型による成形中の粉末移動工程
の断面図
の断面図
【図12】従来の成形金型による成形中の加圧工程の断
面図
面図
【図13】従来の成形金型による成形中の離型工程の断
面図
面図
【図14】従来の他の上型を示す断面図
【図15】従来の問題点を示す断面図
35 上型 36 ダイセット 37 固定パンチ 40 第1の可動パンチ 41 第2の可動パンチ 42 第1シリンダ 45 第2シリンダ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22F 1/00 - 8/00 B28B 3/00,5/00 B30B 11/00
Claims (2)
- 【請求項1】加圧方向の厚みが少なくとも3箇所で異な
る圧粉体を加圧成形する圧粉体成形用金型において、昇
降可能なダイセットに一体に取付けられた固定パンチ
と、前記固定パンチに隣接し、かつストロークdで前記
ダイセットに昇降可能に配設された第1の可動パンチ
と、前記第1の可動パンチに隣接し、かつ前記第1の可
動パンチの昇降ストロークdより短いストロークeで前
記ダイセットに昇降可能に配設された第2の可動パンチ
と、前記ダイセットと第1の可動パンチとの間に配設さ
れ、前記第1の可動パンチを上昇位置又は下降位置に選
択的に駆動する駆動手段と、前記第2の可動パンチを常
時ダイセット側に付勢する付勢手段と、前記第1の可動
パンチと前記第2の可動パンチとの間に配設され、前記
第1の可動パンチが前記ダイセットからストローク(d
―e)以上離間したときに前記第1の可動パンチを第2
の可動パンチに係合させる係合手段とを具備したことを
特徴とする圧粉体成形用金型 - 【請求項2】加圧方向の厚みが少なくとも3箇所で異な
る圧粉体を加圧成形する圧粉体成形用金型において、昇
降可能なダイセットにストロークdで昇降可能に配設さ
れた第1の可動パンチと、前記第1の可動パンチに隣接
し、かつ前記第1の可動パンチの昇降ストロークdより
短いストロークeで前記ダイセットに昇降可能に配設さ
れた第2の可動パンチと、前記第2の可動パンチに隣接
し、かつ前記第2の可動パンチの昇降ストロークeより
短いストロークfで前記ダイセットに昇降可能に配設さ
れた第3の可動パンチと、前記ダイセットと第1の可動
パンチとの間に配設され、前記第1の可動パンチを上昇
位置又は下降位置に選択的に駆動する駆動手段と、前記
第2の可動パンチ並びに第3の可動パンチを常時ダイセ
ット側に付勢する付勢手段と、前記第1の可動パンチと
前記第2の可動パンチとの間に配設され、前記第1の可
動パンチが前記ダイセットからストローク(d―e)以
上離間したときに前記第1の可動パンチを第2の可動パ
ンチに係合させる係合手段と、前記第2の可動パンチと
前記第3の可動パンチとの間に配設され、前記第2の可
動パンチが前記ダイセットからストローク(e―f)以
上離間したときに前記第2の可動パンチを第3の可動パ
ンチに係合させる係合手段とを具備したことを特徴とす
る圧粉体成形用金型
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22077793A JP3144450B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 圧粉体成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22077793A JP3144450B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 圧粉体成形用金型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0770608A JPH0770608A (ja) | 1995-03-14 |
JP3144450B2 true JP3144450B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16756409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22077793A Expired - Fee Related JP3144450B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 圧粉体成形用金型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3144450B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3704433B2 (ja) * | 1998-08-31 | 2005-10-12 | 京セラ株式会社 | 粉末加圧成形方法 |
JP4677551B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2011-04-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 焼結方法及び装置 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22077793A patent/JP3144450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0770608A (ja) | 1995-03-14 |
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