JP6865471B2 - Powder molding equipment, mold for powder molding and method for producing powder molded body - Google Patents
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Description
本発明は、金型を用いて金属、セラミックス等の粉末成形体を作製する技術および粉末成形体を焼結することにより焼結体を作製する技術に関する。 The present invention relates to a technique for producing a powder molded body of metal, ceramics, etc. using a mold and a technique for producing a sintered body by sintering the powder molded body.
粉末冶金法による粉末成形体(以下、単に「成形体」という場合がある。)の作製にあたり、横方向または水平方向に2つに分割され、分割面が水平方向に対して傾斜している金型を用いて原料粉末を成形する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In the production of a powder molded body (hereinafter, may be simply referred to as "molded body") by the powder metallurgy method, the gold is divided into two in the horizontal direction or the horizontal direction, and the divided surface is inclined with respect to the horizontal direction. A method of molding a raw material powder using a mold has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、複数の割金型同士が組み合わせられてキャビティが形成される際に、各分割金型の分割面を構成する傾斜面が当接した後、なおも各分割金型が並進可能である場合、複数の分割金型のうち少なくとも1つが傾斜面に案内される形で上下方向に位置ずれを起こす可能性がある。 However, when a plurality of split dies are combined to form a cavity, each split die can still be translated after the inclined surfaces forming the split faces of the split dies come into contact with each other. , At least one of the plurality of split dies may be displaced in the vertical direction by being guided by the inclined surface.
例えば、図13Aに示されているように、金型X0が、2つの分割金型X1、X2のそれぞれに横方向に分割されている場合について考察する。第1分割金型X1の分割面X11が、相互に横方向および上下方向のそれぞれにずれている、上下方向に延在する一対の垂直面X112およびX116と、当該一対の垂直面X112およびX116のそれぞれの縁に連続する傾斜面X114と、により構成されている。同様に、第2分割金型X2の分割面X21が、相互に横方向および上下方向のそれぞれにずれている、上下方向に延在する一対の垂直面X212およびX216と、当該一対の垂直面X212およびX216のそれぞれの縁に連続する傾斜面X214と、により構成されている。 For example, as shown in FIG. 13A, a case where the mold X0 is horizontally divided into the two divided molds X1 and X2 will be considered. A pair of vertical surfaces X112 and X116 extending in the vertical direction and a pair of vertical surfaces X112 and X116 in which the division surfaces X11 of the first division mold X1 are displaced from each other in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. It is composed of an inclined surface X114 continuous with each edge. Similarly, a pair of vertical surfaces X212 and X216 extending in the vertical direction and a pair of vertical surfaces X212 in which the division surfaces X21 of the second division mold X2 are displaced from each other in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. And an inclined surface X214 which is continuous with each edge of X216.
この場合、各分割金型の製造誤差等の原因により、各分割金型X1、X2が相互に近接するように横方向に駆動された際、図13Aに示されているように傾斜面X114、X214同士が当接したものの一対の垂直面X112、X116およびX212、X216のそれぞれ同士がなおも離間している状況が起こりうる。この状況ではなおも各分割金型X1、X2が同方向に駆動されうるため、図13Bに示されているように一方の分割金型X1が他方の分割金型X2の傾斜面に案内されるようにわずかではあるが上方に変位する(浮き上がる)。このため、成形体の成形精度の予想外の低下を招来してしまう可能性がある。 In this case, when the divided dies X1 and X2 are driven laterally so as to be close to each other due to a manufacturing error of each divided die, the inclined surface X114, as shown in FIG. 13A, It is possible that the pair of vertical surfaces X112, X116 and X212, X216 are still separated from each other, although the X214s are in contact with each other. In this situation, the split molds X1 and X2 can still be driven in the same direction, so that one split mold X1 is guided to the inclined surface of the other split mold X2 as shown in FIG. 13B. It is slightly displaced upward (floating). Therefore, there is a possibility that the molding accuracy of the molded product may be unexpectedly lowered.
そこで、本発明は、各分割金型の分割面を構成する傾斜面に由来する、分割金型同士の上下方向への相対変位の防止による成形体の成形精度の向上を図り得る方法等を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method capable of improving the molding accuracy of a molded product by preventing relative displacement of the divided dies in the vertical direction, which is derived from the inclined surface constituting the divided surface of each divided die. The purpose is to do.
本発明は、相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型と、前記複数の分割金型を相対的に変位させるための金型駆動機構と、前記複数の分割金型により形成される前記キャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチおよび下パンチと、前記上パンチおよび前記下パンチのそれぞれを昇降させるための昇降駆動機構と、を備え、前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面と、前記傾斜面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention includes a plurality of split dies that form cavities according to the side shape of a powder molded body by abutting against each other, and a mold drive mechanism for relatively displaced the plurality of split dies. An upper punch and a lower punch inserted into the cavity formed by the plurality of split dies from the upper direction and the lower direction, respectively, and an elevating drive mechanism for raising and lowering each of the upper punch and the lower punch. Each of the plurality of divided dies is connected to an inclined surface inclined with respect to the displacement direction and the upper edge and the lower edge of the inclined surface, respectively, and is perpendicular to the displacement direction. The present invention relates to a powder molding apparatus having a vertical surface, a divided surface having a vertical surface, and a molding surface defining the cavity.
本発明の粉末成形装置は、前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置であって、前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において1〜30μmの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする。 Powder molding apparatus of the present invention, each of the plurality of divided mold, the predetermined surface is formed by at least one parallel surface parallel to the inclined plane and displacement direction which is inclined with respect to the displacement direction And a split surface having a pair of vertical surfaces connected to each of the upper edge and the lower edge of the predetermined surface and perpendicular to the displacement direction, and a molding surface defining the cavity. In a powder molding apparatus, each of the plurality of division dies abuts on each other on the pair of vertical surfaces of the division surfaces, while each other at intervals included in the range of 1 to 30 μm on the predetermined surface. It is characterized in that the cavity is formed by abutting each other in a separated state.
当該構成の粉末成形装置によれば、キャビティが形成される際、各分割金型の分割面を構成する一対の垂直面同士が相互に当接する。その一方、各分割金型の分割面を構成する所定面同士が間隙をおいて相互に離間している。このため、複数の分割金型が、その分割面を構成する所定面において相互に当接する一方で、なおも相対的に変位するように駆動される状況が確実に回避される。また、所定面同士の間隙が1〜30μmの範囲に含まれており、平均粒径が当該間隙と同程度または大きい原料粉末がキャビティから当該間隙にはみ出る事態が抑制される。これにより、当該状況の出現に由来する複数の分割金型の上下方向への相対的な変位(位置ずれ)が生じることが確実に防止され、キャビティの成形精度、ひいては粉末成形体の形状精度の向上が図られる。 According to the powder molding apparatus having this configuration, when the cavity is formed, the pair of vertical surfaces forming the division surface of each division mold come into contact with each other. On the other hand, the predetermined surfaces constituting the division surface of each division mold are separated from each other with a gap. For this reason, it is possible to reliably avoid a situation in which a plurality of split dies are driven so as to be relatively displaced while being in contact with each other on a predetermined surface constituting the split surface. Further, the gap between the predetermined surfaces is included in the range of 1 to 30 μm, and the situation where the raw material powder having an average particle size equal to or larger than the gap protrudes from the cavity into the gap is suppressed. As a result, relative displacement (positional deviation) in the vertical direction of the plurality of split dies due to the appearance of the situation is surely prevented, and the molding accuracy of the cavity and the shape accuracy of the powder molded body are improved. Improvement is planned.
本発明の粉末成形体作製方法および複数の分割金型を有する本発明の金型についても同様の理由により、粉末成形体の形状精度の向上が図られる。 For the same reason as in the method for producing a powder molded body of the present invention and the mold of the present invention having a plurality of divided dies, the shape accuracy of the powder molded body can be improved.
本発明の粉末成形装置において、前記粉末成形装置が、気体供給装置をさらに備え、前記複数の分割金型のうち少なくとも1つの分割金型が、前記気体供給装置から供給される気体を、前記分割面の開口部を通じて前記少なくとも1つの分割金型の外部に供給するための通気路を有していることが好ましい。 In the powder molding apparatus of the present invention, the powder molding apparatus further includes a gas supply device, and at least one of the plurality of split dies divides the gas supplied from the gas supply device. It is preferable to have a ventilation path for supplying to the outside of the at least one split mold through the opening of the surface.
当該構成の粉末成形装置によれば、複数の分割金型のそれぞれが、分割面を構成する一対の垂直面において相互に離間している状態において、分割面同士の間隙に対して気体が供給されうる。このため、分割面を構成する垂直面同士の間隙に存在する原料粉末または粉塵等が気流により除去され、当該垂直面同士を原料粉末の噛み込みなく確実に当接させることができる。これにより、キャビティの成形精度、ひいては粉末成形体の形状精度のさらなる向上が図られる。また、複数の分割金型のそれぞれの分割面を構成する所定面同士の間隙に対して気体が供給されうる。このため、分割面を構成する所定面同士の間隙に存在する原料粉末が気流により除去される。これにより、所定面同士の間隙に存在する原料粉末に由来するバリを粉末成形体または焼結体から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体の形状精度のさらなる向上が図られる。 According to the powder molding apparatus having this configuration, gas is supplied to the gaps between the divided surfaces in a state where each of the plurality of divided dies is separated from each other on the pair of vertical surfaces constituting the divided surfaces. sell. Therefore, the raw material powder or dust existing in the gaps between the vertical surfaces constituting the divided surfaces are removed by the air flow, and the vertical surfaces can be reliably brought into contact with each other without being caught by the raw material powders. As a result, the molding accuracy of the cavity and, by extension, the shape accuracy of the powder molded product can be further improved. In addition, gas can be supplied to the gaps between the predetermined surfaces forming each of the divided surfaces of the plurality of divided molds. Therefore, the raw material powder existing in the gap between the predetermined surfaces constituting the divided surface is removed by the air flow. As a result, the shape accuracy of the powder molded body can be further improved while reducing the work load for removing the burrs derived from the raw material powder existing in the gaps between the predetermined surfaces from the powder molded body or the sintered body.
本発明の粉末成形装置において、前記通気路の前記開口部が、前記分割面を構成する前記所定面に設けられていることが好ましい。 In the powder molding apparatus of the present invention, it is preferable that the opening of the air passage is provided on the predetermined surface constituting the divided surface.
当該構成の粉末成形装置によれば、複数の分割金型のそれぞれが、分割面を構成する一対の垂直面において相互に当接した状態において、分割面を構成する所定面同士の間隙に対して気体が供給される。このため、複数の分割金型が相互に当接することでキャビティが形成された後、当該キャビティから当該間隙にはみ出した原料粉末が気流により除去される。これにより、当該はみ出した原料粉末に由来するバリを粉末成形体または焼結体から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体の形状精度のさらなる向上が図られる。 According to the powder molding apparatus having the above configuration, in a state where each of the plurality of dividing dies is in contact with each other on a pair of vertical surfaces forming the dividing surface, with respect to a gap between predetermined surfaces forming the dividing surface. Gas is supplied. Therefore, after the cavity is formed by the plurality of divided dies coming into contact with each other, the raw material powder protruding from the cavity into the gap is removed by the air flow. As a result, the shape accuracy of the powder molded body can be further improved while reducing the work load for removing the burrs derived from the protruding raw material powder from the powder molded body or the sintered body.
本発明の粉末成形装置において、前記複数の分割金型のそれぞれの前記成形面が、基準水平面に対して鈍角に交わる逆面と前記基準水平面に対して鋭角に交わる順面とが含まれ、かつ、前記逆面および前記順面のうち少なくとも一方の面と、前記少なくとも一方の面に隣接する面との境界部のうち少なくとも一部が前記基準水平面に対して傾斜しているような前記粉末成形体の側面形状に応じた形状を有し、かつ、前記複数の分割金型の前記分割面を構成する前記所定面が、前記粉末成形体の前記境界部に沿うように延在していることが好ましい。 In the powder molding apparatus of the present invention, the molding surface of each of the plurality of divided dies includes an opposite surface that intersects the reference horizontal plane at an obtuse angle and a forward surface that intersects the reference horizontal plane at an acute angle. , The powder molding such that at least a part of the boundary between the opposite surface and the forward surface and the surface adjacent to the at least one surface is inclined with respect to the reference horizontal plane. The predetermined surface having a shape corresponding to the side surface shape of the body and forming the divided surface of the plurality of divided dies extends along the boundary portion of the powder molded body. Is preferable.
(粉末成形体の構成)
本発明の一実施形態としての粉末成形体作製方法により作製される成形体40が図9A〜図9Cに例示されている。側面42には、基準水平面(上面41の水平領域)に対して鈍角に交わる逆面421と基準水平面に対して鋭角に交わる順面422とが含まれている。逆面421および順面422のうち少なくとも一方の面と、少なくとも一方の面に隣接する面との境界部44のうち少なくとも一部が基準水平面に対して傾斜している。
(Composition of powder molded product)
The molded
(金型の構成)
(第1実施形態)
図9A〜図9Cに示されている粉末成形体40またはその基礎としての粉末成形体の作製に用いられる、本発明の第1実施形態としての金型10が図2に示されている。金型10は、当該金型10が横方向または水平方向に分割されたかのような形状の第1分割金型11および第2分割金型12よりなる。
(Mold configuration)
(First Embodiment)
FIG. 2 shows a
第1分割金型11は、一対の分割面111と、成形面112とを有している。分割面111は、第1分割金型11の変位方向(水平方向)および上下方向のそれぞれにずれており、かつ、水平方向に対して垂直な一対の垂直面1112および1116と、一方の垂直面1112および他方の垂直面1116のそれぞれに連続するように、水平方向に傾斜している傾斜面1114(所定面)と、により構成されている。成形面112は、粉末成形体40の側面42の一部(例えば右部分)の形状に応じた形状を有している。
The first divided
第2分割金型12は、一対の分割面121と、成形面122とを有している。分割面121は、第2分割金型12の変位方向(水平方向)および上下方向のそれぞれにずれており、かつ、水平方向に対して垂直な一対の垂直面1212および1216と、一方の垂直面1212および他方の垂直面1216のそれぞれに連続するように、水平方向に傾斜している傾斜面1214(所定面)と、により構成されている。成形面122は、粉末成形体40の側面42の残部(例えば左部分)の形状に応じた形状を有している。
The
第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれが、図3に示されているように分割面111、121のうち一対の垂直面1112、1116、1212、1216において相互に当接する。その一方、傾斜面1114および1214において1〜30μmの範囲に含まれる間隔dをおいて相互に離間している。当該間隔dは、所定面1114および1214に沿って、徐々に広くなった後で徐々に狭くなるなど変化してもよく、一定であってもよい。傾斜面1114および1214のそれぞれは、粉末成形体40の側面42における境界部44のうち2つの境界部44のそれぞれに沿って延在している。このような状態で第1分割金型11および第2分割金型12が相互に当接することにより、粉末成形体40の側面42の形状に応じた形状を有するキャビティ100を形成するように構成されている。
As shown in FIG. 3, each of the first divided
(第2実施形態)
図9A〜図9Cに示されている粉末成形体40の作製に用いられる、本発明の第2実施形態としての金型10が図6に示されている。金型10は、当該金型10が上下方向に分割されたかのような形状の第1分割金型11および第2分割金型12よりなる。
(Second Embodiment)
A
第1分割金型11は、矩形の四辺をなすように配置されている4つの分割面111と、成形面112とを有している。分割面111は、第1分割金型11の変位方向(鉛直方向)および水平方向のそれぞれにずれており、かつ、鉛直方向に対して垂直な一対の垂直面1112および1116と、一方の垂直面1112および他方の垂直面1116のそれぞれに連続するように、鉛直方向に傾斜している傾斜面1114と、当該垂直面1116および隣の分割面111の垂直面1112のそれぞれに連続するように、鉛直方向に傾斜している傾斜面1118と、により構成されている。成形面112は、粉末成形体40の側面42の一部(例えば上部)の形状に応じた形状を有している。
The
第2分割金型12は、矩形の四辺をなすように配置されている4つの分割面121と、成形面122とを有している。分割面121は、第2分割金型12の変位方向(鉛直方向)および水平方向のそれぞれにずれており、かつ、鉛直方向に対して垂直な一対の垂直面1212および1216と、一方の垂直面1212および他方の垂直面1216のそれぞれに連続するように、水平方向に傾斜している傾斜面1214と、当該垂直面1216および隣の分割面121の垂直面1212のそれぞれに連続するように、鉛直方向に傾斜している傾斜面1218と、により構成されている。成形面122は、粉末成形体40の側面42の残部(例えば下部)の形状に応じた形状を有している。
The
第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれが、図7に示されているように、分割面111、121のうち一対の垂直面1112、1116、1212、1216において相互に当接する。その一方、傾斜面1114および1214、ならびに、傾斜面1118および1218のそれぞれにおいて1〜30μmの範囲に含まれる間隔d1、d2をおいて相互に離間している。当該間隔d1は、所定面1114および1214に沿って、徐々に広くなった後で徐々に狭くなるなど変化してもよく、一定であってもよい。同様に、当該間隔d2は、所定面1118および1218に沿って、徐々に広くなった後で徐々に狭くなるなど変化してもよく、一定であってもよい。傾斜面1114、1118、1214および1218のそれぞれは、粉末成形体40の側面42における境界部44のうち4つの境界部44のそれぞれに沿って延在している。このような状態で第1分割金型11および第2分割金型12が相互に当接することにより、粉末成形体40の側面42の形状に応じた形状を有するキャビティ100を形成するように構成されている。
As shown in FIG. 7, each of the first divided
(粉末成形装置の構成)
(第1実施形態)
図1に示されている本発明の第1実施形態としての粉末成形装置は、図2に示されている本発明の第1実施形態としての金型10を備えている。粉末成形装置は、第1分割金型11および第2分割金型のそれぞれを水平方向に変位させるための第1金型駆動機構110および第2金型駆動機構120と、第1分割金型11および第2分割金型12が当接することにより形成されるキャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチ21および下パンチ22と、上パンチ21および下パンチ21のそれぞれを昇降させるための第1昇降駆動機構21’および第2昇降駆動機構22’と、をさらに備えている。
(Structure of powder molding equipment)
(First Embodiment)
The powder molding apparatus as the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a
上パンチ21にはその先端部(下端部)において開口し、かつ、当該開口からその中心軸線に沿って上方に延在する受容空間210が形成されている。下パンチ22にはその先端部(上端部)において開口し、かつ、当該開口からその中心軸線に沿って下方に延在する貫通孔が形成され、ロッド220が下パンチ22に対して軸線方向に相対移動可能な形態で当該貫通孔に挿通されている。ロッド220を昇降させる昇降駆動機構が設けられていてもよい(図示略)。
The
(第2実施形態)
図5に示されている本発明の第2実施形態としての粉末成形装置は、図6に示されている本発明の第2実施形態としての金型10と、第1分割金型11を鉛直方向に変位させるための金型駆動機構110と、を備えている。その他の構成は第1実施形態の粉末成形装置とほぼ同様であるため、同一符号を用いるとともに説明を省略する。
(Second Embodiment)
The powder molding apparatus as the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 vertically holds the
(粉末成形体作製方法)
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態としての粉末成形の作製方法において、本発明の第1実施形態としての粉末成形装置が用いられる(図1〜図3参照)。
(Method for producing powder molded product)
(First Embodiment)
In the method for producing powder molding as the first embodiment of the present invention, the powder molding apparatus as the first embodiment of the present invention is used (see FIGS. 1 to 3).
まず、第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれが、第1金型駆動機構110および第2金型駆動機構120のそれぞれにより相互に接近するように並進駆動される。そして、第1分割金型11および第2分割金型12が相互に当接し、キャビティ100の側方が成形面112および122により画定される(図4A参照)。下パンチ22が第2昇降駆動機構220により上昇駆動されてキャビティ100に挿入される。この際、ロッド220が下パンチ22の先端部から上方に突出している。キャビティ100の側方および下パンチが挿入されるタイミングは、時系列的な先後が逆であってもよく、同時であってもよい。
First, each of the
この状態でキャビティ100に原料粉末Pが、例えば粉末供給装置(図示略)により投入され、ロッド220を囲むようにキャビティ100に充填される(図4A参照)。続いて、上パンチ21が第1昇降駆動機構210により下降駆動されてキャビティ100に挿入され加圧前の所定の位置に移動する(図4B参照)。この際、ロッド220が、上パンチ21の受容空間210に挿入される。その後、上パンチ21および下パンチ22が相対的にさらに接近するように、上パンチ21および下パンチ22のうち少なくとも一方が駆動されることにより原料粉末Pが加圧成形される(図4C参照)。次に、第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれが、相互に離間するように並進駆動される(図4D参照)。なお、第1分割金型11および第2分割金型12が離間する前に上パンチ21が先に上昇駆動されてもよい。そして、上パンチ21および下パンチ22がともに上昇駆動され、ロッド220が下パンチ22に対して相対的に下降駆動されることにより粉末成形体40がキャビティ100から取り出される(図4E参照)。あるいは、図4Dの状態から、第1分割金型11および第2分割金型12を取り付けるプレートに上下方向の駆動機構を設け、第1分割金型11および第2分割金型12を下降駆動してもよい。
In this state, the raw material powder P is charged into the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態としての粉末成形体の作製方法において、本発明の第2実施形態としての粉末成形装置が用いられる(図5〜図7参照)。
(Second Embodiment)
In the method for producing a powder molded product as the second embodiment of the present invention, the powder molding apparatus as the second embodiment of the present invention is used (see FIGS. 5 to 7).
まず、第1分割金型11が、金型駆動機構110により、第2分割金型12と相互に接近するように下降駆動される。そして、第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれが当接し、キャビティ100の側方が成形面112および122により画定される(図8A参照)。下パンチ22が第2昇降駆動機構220により上昇駆動されてキャビティ100に挿入される。この際、ロッド220が下パンチ22の先端部から上方に突出している。キャビティ100の側方および下パンチ22が挿入されるタイミングは、時系列的な先後が逆であってもよく、同時であってもよい。
First, the
この状態でキャビティ100に原料粉末Pが、例えば粉末供給装置(図示略)により投入され、ロッド220を囲むようにキャビティ100に充填される(図8A参照)。続いて、上パンチ21が第1昇降駆動機構210により下降駆動されてキャビティ100に挿入され加圧前の所定の位置に移動する(図8B参照)。この際、ロッド220が、上パンチ21の受容空間210に挿入される。その後、上パンチ21および下パンチ22が相対的にさらに接近するように、上パンチ21および下パンチ22のうち少なくとも一方が駆動されることにより原料粉末Pが加圧成形される(図8C参照)。次に、第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれが、相互に離間するように第1分割金型11が上昇駆動される(図8D参照)。なお、第1分割金型11および第2分割金型12が離間する前に上パンチ21が先に上昇駆動されてもよい。そして、上パンチ21および下パンチ22がともに上昇駆動され、ロッド220が下パンチ22に対して相対的に下降駆動されることにより粉末成形体がキャビティ100から取り出される(図8E参照)。あるいは、図8Dの状態から、第2分割金型12を取り付けられたプレートに上下方向の駆動機構を設け、第2分割金型12を下降駆動してもよい。
In this state, the raw material powder P is charged into the
(本発明の他の実施形態)
粉末成形装置が、気体供給装置(図示略)をさらに備え、複数の分割金型11、12のうち少なくとも1つの分割金型が、気体供給装置から供給される気体を、分割面の開口部を通じて当該少なくとも1つの分割金型の外部に供給するための通気路を有していてもよい。例えば、図10に示されている、本発明の第1実施形態の変形実施形態としての金型10によれば、一方の開口部104から他方の開口部106まで第1分割金型11および第2分割金型12のそれぞれの内部に延在する通気路102が設けられている。一方の開口部104は、各分割金型11、12の分割面111、121および成形面112、122を除く箇所(例えば、上面)に設けられ、気体供給装置の通気路に連結される。他方の開口部106は、各分割金型11、12の一の分割面111、121、より具体的には傾斜面1114、1214に設けられている。
(Other Embodiments of the present invention)
The powder molding apparatus further includes a gas supply device (not shown), and at least one of the plurality of split dies 11 and 12 allows the gas supplied from the gas supply device to pass through the opening of the split surface. It may have a ventilation path for supplying to the outside of the at least one split mold. For example, according to the
当該構成の粉末成形装置によれば、複数の分割金型21、22のそれぞれが、分割面111、121を構成する垂直面1112、1116、1212、1216において相互に離間している状態において、通気路102を通じて分割面111、121同士の間隙に対して気体が供給されうる。このため、分割面111、121を構成する垂直面1112および1212、ならびに、1116および1216同士の間隙に存在する原料粉末または粉塵等が気流により除去され、当該垂直面1112および1212、ならびに、1116および1216同士を原料粉末の噛み込みなく確実に当接させることができる。これにより、キャビティ100の成形精度、ひいては粉末成形体40の形状精度のさらなる向上が図られる。また、複数の分割金型11、12のそれぞれの分割面111、121を構成する傾斜面1114および1214同士の間隙に対して通気路102を通じて気体が供給されうる。このため、分割面111、121を構成する傾斜面1114および1214同士の間隙に存在する原料粉末が気流により除去される。これにより、傾斜面1114および1214同士の間隙に存在する原料粉末に由来するバリを粉末成形体40または焼結体から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体40(ひいては焼結体)形状精度のさらなる向上が図られる。
According to the powder molding apparatus having the above configuration, the plurality of divided dies 21 and 22 are ventilated in a state where they are separated from each other on the
複数の分割金型11、12のそれぞれが、分割面111、121を構成する垂直面1112、1116、1212、1216において相互に当接した状態において、分割面111、121を構成する傾斜面1114および1214同士の間隙(図3および図7参照)に対して気体が供給される。このため、複数の分割金型11、12が相互に当接することでキャビティ100が形成された後、当該キャビティ100から当該間隙にはみ出した原料粉末が気流により除去される。これにより、当該はみ出した原料粉末に由来するバリを粉末成形体P1または粉末成形体40から除去するための作業負荷を軽減しながら、粉末成形体P1ひいては粉末成形体40の形状精度のさらなる向上が図られる。
In a state where each of the plurality of dividing dies 11 and 12 are in contact with each other on the
前記変形実施形態において、傾斜面1114、1214に加えてまたは代えて、垂直面1112、1116、1212、1216に他方の開口部106を有するように通気路102が形成されてもよい。通気路102の延在態様(形状)、通気路104、106の個数、形状およびサイズなどの設計項目は任意に変更されてもよい。
In the modified embodiment, the
前記実施形態では所定面が水平方向に対して傾斜している傾斜面により構成されていたが、他の実施形態として所定面が、傾斜面に代えてまたは加えて、水平方向に対して平行な平行面により構成されていてもよい。例えば、図11に示されているように、分割金型11、12の分割面111、121における所定面1114、1214が、平行面およびその両縁に連続する湾曲面または凸曲面(水平方向に対する傾斜角度が一定ではない傾斜面)により構成されていてもよい。
In the above embodiment, the predetermined surface is composed of an inclined surface whose predetermined surface is inclined with respect to the horizontal direction, but as another embodiment, the predetermined surface is parallel to the horizontal direction in place of or in addition to the inclined surface. It may be composed of parallel planes. For example, as shown in FIG. 11, the
前記実施形態では所定面が水平方向に対して一定角度で傾斜している傾斜面により構成されていたが、他の実施形態として所定面が湾曲面、屈曲面、凸曲面または凹曲面のように水平方向に対する傾斜角度が一定ではない傾斜面により構成されていてもよい。 In the above embodiment, the predetermined surface is composed of an inclined surface that is inclined at a constant angle with respect to the horizontal direction, but in another embodiment, the predetermined surface is a curved surface, a bent surface, a convex curved surface, or a concave curved surface. It may be composed of an inclined surface whose inclination angle with respect to the horizontal direction is not constant.
前記実施形態では金型が2つの分割金型に分割されていたが、他の実施形態として金型が3以上の複数の分割金型に分割されていてもよい。例えば、図12に示されているように、4つの分割金型31〜34により金型10が構成されていてもよい。各分割金型31〜34において、「3X‥」(X=1,2,3,4)という符号が付されている各構成要素が、前記実施形態において「1Y‥」(Y=1,2)という符号が付されている分割金型11、12の各構成要素に対応しているため、さらなる説明を省略する。
In the above embodiment, the mold is divided into two divided molds, but as another embodiment, the mold may be divided into a plurality of divided molds of 3 or more. For example, as shown in FIG. 12, the
10‥金型、11‥第1分割金型、12‥第2分割金型、21‥上パンチ、22‥下パンチ、31‥分割金型、32‥分割金型、33‥分割金型、34‥分割金型、40‥粉末成形体、41‥上面、42‥側面、43‥下面、44‥境界部、100‥キャビティ、102‥通気路、104‥開口部、110‥第1金型駆動機構、120‥第2金型駆動機構、111、121‥分割面、112、122‥成形面、210‥第1昇降駆動機構、220‥第2昇降駆動機構、421‥逆面、422‥順面、1112‥垂直面、1114‥所定面(傾斜面、平行面)、1116‥垂直面、1118‥所定面(傾斜面)、1212‥垂直面、1214‥所定面(傾斜面、平行面)、1216‥垂直面、1218‥所定面(傾斜面)、P‥原料粉末。
10 ... Mold, 11 ... 1st split mold, 12 ... 2nd split mold, 21 ... Upper punch, 22 ... Lower punch, 31 ... Split mold, 32 ... Split mold, 33 ... Split mold, 34 Divided mold, 40 powder molded body, 41 upper surface, 42 side surface, 43 lower surface, 44 boundary part, 100 cavity, 102 air passage, 104 opening, 110 first mold drive mechanism , 120 ... Second mold drive mechanism, 111, 121 ... Divided surface, 112, 122 ... Molding surface, 210 ... First elevating drive mechanism, 220 ... Second elevating drive mechanism, 421 ... Reverse surface, 422 ... Forward surface, 1112: Vertical surface, 1114: Predetermined surface (inclined surface, parallel surface), 1116: Vertical surface, 1118: Predetermined surface (inclined surface), 1212: Vertical surface, 1214: Predetermined surface (inclined surface, parallel surface), 1216: Vertical surface, 1218 ... Predetermined surface (inclined surface), P ... Raw material powder.
Claims (6)
前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している粉末成形装置であって、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において1〜30μmの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形装置。 A plurality of split dies that form cavities according to the side shape of the powder molded body by abutting against each other, a mold drive mechanism for relatively displace the plurality of split dies, and the plurality of split dies. An upper punch and a lower punch that are inserted into the cavity formed by the mold from above and below, respectively, and an elevating drive mechanism for raising and lowering each of the upper punch and the lower punch are provided.
Each of the plurality of division molds has a predetermined surface composed of at least one of an inclined surface inclined with respect to the displacement direction and a parallel surface parallel to the displacement direction, and an upper edge of the predetermined surface. A powder molding apparatus having a divided surface having a pair of vertical surfaces connected to each of the lower edge and perpendicular to the displacement direction, and a molding surface defining the cavity.
Each of the plurality of split dies abuts on the pair of vertical planes of the split plane, while they are in contact with each other in a state of being separated from each other at intervals included in the range of 1 to 30 μm on the predetermined plane. A powder molding apparatus characterized in that the cavity is formed by contacting the cavity.
前記粉末成形装置が、気体供給装置をさらに備え、
前記複数の分割金型のうち少なくとも1つの分割金型が、前記気体供給装置から供給される気体を、前記分割面の開口部を通じて前記少なくとも1つの分割金型の外部に供給するための通気路を有していることを特徴とする粉末成形装置。 In the powder molding apparatus according to claim 1,
The powder molding apparatus further includes a gas supply apparatus.
A ventilation path for at least one of the plurality of dividing dies to supply the gas supplied from the gas supply device to the outside of the at least one dividing die through an opening of the dividing surface. A powder molding apparatus characterized by having.
前記通気路の前記開口部が、前記分割面を構成する前記所定面に設けられていることを特徴とする粉末成形装置。 In the powder molding apparatus according to claim 2,
A powder molding apparatus characterized in that the opening of the air passage is provided on the predetermined surface constituting the divided surface.
前記複数の分割金型のそれぞれの前記成形面が、基準水平面に対して鈍角に交わる逆面と前記基準水平面に対して鋭角に交わる順面とが含まれ、かつ、前記逆面および前記順面のうち少なくとも一方の面と、前記少なくとも一方の面に隣接する面との境界部のうち少なくとも一部が前記基準水平面に対して傾斜しているような前記粉末成形体の側面形状に応じた形状を有し、かつ、
前記複数の分割金型の前記分割面を構成する前記所定面が、前記粉末成形体の前記境界部に沿うように延在していることを特徴とする粉末成形装置。 In the powder molding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Each of the molding surfaces of the plurality of divided dies includes a reverse surface that intersects the reference horizontal plane at an obtuse angle and a forward surface that intersects the reference horizontal plane at an acute angle, and the reverse surface and the forward surface. A shape corresponding to the side surface shape of the powder molded product such that at least a part of the boundary portion between at least one surface and the surface adjacent to the at least one surface is inclined with respect to the reference horizontal plane. And
A powder molding apparatus, wherein the predetermined surface constituting the divided surface of the plurality of divided dies extends along the boundary portion of the powder molded body.
前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有し、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において1〜30μmの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形体作製方法。 A method for producing a powder molded body, which manufactures a powder molded body using a plurality of divided dies that form cavities according to the side shape of the powder molded body by being relatively displaced and abutting against each other.
Each of the plurality of division molds has a predetermined surface composed of at least one of an inclined surface inclined with respect to the displacement direction and a parallel surface parallel to the displacement direction, and an upper edge of the predetermined surface. And a split surface having a pair of vertical surfaces connected to each of the lower edges and perpendicular to the displacement direction, and a molding surface defining the cavity.
Each of the plurality of split dies abuts on the pair of vertical planes of the split planes, while they are in contact with each other in a state of being separated from each other at intervals included in the range of 1 to 30 μm on the predetermined planes. A method for producing a powder molded product, which is configured to form the cavity by contacting the cavity.
前記複数の分割金型のそれぞれが、変位方向に対して傾斜している傾斜面および変位方向に対して平行な平行面のうち少なくとも一方により構成されている所定面と、前記所定面の上縁および下縁のそれぞれに連接され、変位方向に対して垂直な一対の垂直面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する成形面と、を有している金型であって、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記一対の垂直面において相互に当接する一方、前記所定面において1〜30μmの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする金型。 It is provided with a plurality of split dies that form cavities according to the side shape of the powder molded body or sintered body by being relatively displaced and abutting against each other.
Each of the plurality of divided molds has a predetermined surface composed of at least one of an inclined surface inclined with respect to the displacement direction and a parallel surface parallel to the displacement direction, and an upper edge of the predetermined surface. A mold having a split surface having a pair of vertical surfaces connected to each of the lower edge and perpendicular to the displacement direction, and a molding surface defining the cavity.
Each of the plurality of split dies abuts on the pair of vertical planes of the split plane, while they are in contact with each other in a state of being separated from each other at intervals included in the range of 1 to 30 μm on the predetermined plane. A mold characterized in that the cavity is formed by contacting the mold.
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