JP6811566B2 - 複層成形品の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Description
また、周辺部の空間内に原料粉末を充填した後、中央部の空間内に原料粉末を充填する際に、そのシューボックスが、先に充填した周辺部の原料粉末の上を通過するので、中央部に充填されるべき原料粉末が周辺部の原料粉末の上にも充填されてしまうという不具合がある。
まず、第1実施形態の製造装置により成形される複数層からなる複層成形品1について説明しておくと、この複層成形品1は、図7に示すように、横断面形状が上下方向に沿って均一なブロック状に形成されており、その一側部に張り出し部2が形成され、他側部の付近で張り出し部2と平行な縦割り状の平面3を介して左右で異なる原料粉末が用いられ、その縦割り状の平面3で一体に接合されている。張り出し部2を有する側を一側部側ブロック1A、他方を他側部側ブロック1Bということにする。
下型30は、上下方向に貫通孔を有するダイ31と、貫通孔内に嵌合する下パンチ41と、ダイ31の一部及び下パンチ41の一部を後述するように駆動するアクチュエータ60とを備えている。
そして、このダイ31は、ダイホルダー37に固定され、そのダイホルダー37は、図示略の駆動部によって上下方向に移動可能に保持されている。
この複層成形品1は、下型30のキャビティ32内に原料粉末を充填する原料粉末充填工程、充填された原料粉末を圧縮して圧粉体を成形する圧粉体成形工程、圧粉体を焼結する焼結工程、その焼結製品の外形を必要に応じて矯正する矯正工程等を経て、最終形状に製造される。前述した製造装置10は、原料粉末充填工程、圧粉体成形工程時に用いられ、図1(a)に示す初期位置から、図2(f)までの順に示すようにして圧粉体を成形する。この図1及び図2において、上段に平面図、下段に縦断面図を示している。
なお、以下の説明では、圧粉体も最終の複層成形品とほぼ同じ形状であるので、圧粉体を説明する場合に、複層成形品と同一の符号を付して説明する。
以下、工程順に説明する。
図1(a)に示す初期位置では、ダイ31の上面と、下パンチ41の上面とが一平面上に揃えられた状態となっている。したがって、キャビティ32はまだ形成されていない。また、この初期位置では、ダイ31及び下パンチ41とも分割面34において組み合わせられた状態である。
その後、図1(a)に示すようにダイ31を下降させてキャビティ32から圧粉体を排出した後、焼結工程、必要に応じて矯正工程等を経て最終の複層成形品1に仕上げられる。
一方、シューボックス50は、ダイ81の分割面34と直交する方向に往復移動し、分割面34と直交する方向に沿って形成された仕切り壁53によって二つの粉末供給部50A,50Bに仕切られている。
一方、シューボックス95も、ダイ91の分割面34と直交する方向に沿って平行に設けられた2枚の仕切り壁53により、分割面34に沿って並ぶように3列に粉末供給部95A〜95Cが配置され、ダイ91の分割面34と直交する方向に往復移動することにより、それぞれの粉末供給部95A〜95Cが、対応する分割キャビティ92A〜92Cに原料粉末を供給する。
このようにして、三つの分割キャビティ92A〜92Cに異なる原料粉末を充填して、三層の複層成形品90を製造することができ、境界面を精度よくかつ原料粉末の混入を確実に防止することができる。
例えば、各実施形態とも、ダイの分割面を平面状に形成したが、セグメントブロック状の複層成形品を製造する場合などには、スライド方向に湾曲する湾曲面に形成して、分割ダイを湾曲面に沿って移動させる構成としてもよい。
また、分割面に直交する方向にシューボックスを移動させているが、分割キャビティのそれぞれに個々に原料粉末を供給することができれば、分割面に対して斜めに交差する方向にシューボックスを移動させてもよい。
また、異なる原料粉末を各分割キャビティに一度に供給したが、原料粉末ごとにシューボックスを個々に設けて、各分割キャビティに個別に原料粉末を供給するようにしてもよい。
10 製造装置
20 上パンチ
30 下型
31 ダイ
31A 第1分割ダイ
31B 第2分割ダイ
32 キャビティ
32A 第1分割キャビティ
32B 第2分割キャビティ
34 分割面
36 ストッパー
50 シューボックス
50A,50B 粉末供給部
53 仕切り壁
81 ダイ
81A 第1分割ダイ
81B 第2分割ダイ
81C 第3分割ダイ
82 キャビティ
82A 第1分割キャビティ
82B 第2分割キャビティ
82C 第3分割キャビティ
91 ダイ
91A 第1分割ダイ
91B 第2分割ダイ
91C 第3分割ダイ
92A 第1分割キャビティ
92B 第2分割キャビティ
92C 第3分割キャビティ
95 シューボックス
95A〜95C 粉末供給部
Claims (5)
- キャビティを形成するためのダイと、前記キャビティ内に嵌合可能な下パンチ及び上パンチと、前記キャビティ内に原料粉末を充填するために前記ダイの表面を移動可能なシューボックスとを備え、前記ダイ及び前記下パンチは、該下パンチの嵌合方向に平行で前記キャビティを通る分割面により複数の分割ダイ及び複数の分割下パンチに分割されるとともに、前記分割面に沿ってスライド可能に設けられており、前記キャビティは、前記分割ダイ及び分割下パンチのスライドに伴い前記分割面に沿って複数の分割キャビティに分割可能であり、前記シューボックスは、前記分割面に交差する方向に移動可能であり、前記分割ダイ及び前記分割下パンチが前記分割面に沿ってスライドしたときに分割された各分割キャビティの個々に原料粉末を充填可能であることを特徴とする複層成形品の製造装置。
- 前記シューボックスには、原料粉末を貯留する粉末供給部が前記分割面に沿って複数並んで設けられていることを特徴とする請求項1記載の複層成形品の製造装置。
- 前記分割面は平面であることを特徴とする請求項1又は2記載の複層成形品の製造装置。
- 前記分割面はスライド方向に湾曲する湾曲面であることを特徴とする請求項1又は2記載の複層成形品の製造装置。
- キャビティを形成するためのダイと、前記キャビティ内に嵌合される下パンチとを嵌合方向に平行で前記キャビティを通る分割面に沿って複数の分割ダイと複数の分割下パンチとに分割してスライドさせることにより、これら分割ダイと分割下パンチとのスライドに伴い分割された複数の分割キャビティを分割面に沿って並んだ状態としておき、各分割キャビティに原料粉末をそれぞれ充填した後、前記分割面に沿って前記分割ダイ及び分割下パンチをスライドさせて元のダイ及び下パンチに組み合わせることにより、前記分割キャビティを元のキャビティに組み合わせ、その組み合わせたキャビティ内の原料粉末を上パンチと前記下パンチとで圧縮することを特徴とする複層成形品の製造方法。
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