JPH0617482B2 - 渦巻状焼結部品のプレス成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、渦巻状焼結部品のプレス成形装置に関する。

〔従来の技術〕

金属粉を圧縮成形後焼結したいわゆる焼結部品は、自動
車、事務機、家電品、産業機械器具等の構成部材として
需要が益々拡大する傾向にあり、それに伴なってより複
雑な形状の部品のプレス成形が要求されている。例え
ば、ポンプのインペラーやコンプレッサのロータ等とし
て使われる第３図に示す如き渦巻き状の部品Ａもその１
つである。

この渦巻状部品Ａは、従来、鋳造で外面形状をある程度
整えた例、数値制御（ＮＣ）フライス盤等で仕上切削し
ていたが、鋳造品は型抜き後の素材精度が悪く、切削時
の加工代が大きくなることから、加工に長時間を費や
し、コスト的に不利となる欠点がある。

また、鋳造品には空気溜り（いわゆる巣）が生じるた
め、特に肉薄製品は製造が困難で大きな塊りからの削り
出しが必要であり、しかも不良発生率が高く、これもコ
ストを高める要因となる。

そこで、これ等の欠点を克服するため、粉末冶金による
焼結渦巻状部品の製造が検討されているが、次の問題に
よりその実施が規制されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

その問題とは、金属粉のプレス成形装置では、部品の側
壁を成形するダイ又はダイとコアの２者と、ダイに相対
スライド可能に挿入して部品の端面を成形する下パンチ
が必須の要素となるが、渦巻状部品の成形において第４
図に示すようにダイ１とコア２を仮に一体化し、部品Ａ
の側壁部をこの一体化されたダイで成形しようとする
と、成形品の型抜き時に部品Ａとの大きな摩擦抵抗によ
り突出した渦の根元部（図中ａで示す渦の外端近辺）に
過大な応力が集中し、その個所でダイの渦部が折れると
云うことである。この問題は、ダイに強靭な材料を使っ
たとしても、ダイの渦部の厚み即ち図の寸法Ｈが小さく
制限される場合には避けることができない。

一方、コア２をダイ１から分割してプレートで支持する
方法を採って前述の問題を回避しようとすると、ダイの
下方に配置する必要のある部品Ａと同一端面視形状の下
パンチの支持がコア支持プレートに邪魔されて不可能に
なり、プレス成形が行えない。なお、分割したコア２を
下パンチに一体化すればプレス成形は可能になるが、コ
アと下パンチは下パンチの加圧方向に相対的に動けるよ
うにしておかないと成形品の型抜きができないので、そ
のような方法を採ることも許されない。

本発明の目的は、これ等の問題を生じることのない渦巻
状焼結部品のプレス成形装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成する本発明のプレス成形装置は、渦巻
状部品の側壁を成形するための型穴を有するダイと、ダ
イに相対スライド可能に挿入して部品の端面を成形する
渦巻状の下パンチを備えた焼結部品のプレス成形装置に
おいて、上記型穴の渦間に存在する渦状のコア部をダイ
から分割し、この分割されたコアに渦の巻き方向に位置
をずらした複数のロッドをプレス方向に向けて取付ける
と共に各ロッドを下パンチとその支持プレートに挿通
し、下パンチ支持プレートよりも下方に配置したコア支
持プレートで支持したことを特徴とする。

即ち、下パンチの成形渦部を避けた個所を貫通するロッ
ドでコア部を支持することによりそのコア部をダイから
分割することを可能にし、かつ、型抜きのための下パン
チとコアのプレス方向への相対的スライドも自由ならし
めている。

〔実施例〕

添付第１図及び第２図に本発明の装置の一例を示す。第
１図はダイ１と渦巻状コア２の平面を、第２図は、上パ
ンチ３及び下パンチ４を含めた装置の要部の縦断面を表
わした図である。

ダイプレート５に支持されたダイ１には、部品Ａの最外
周の渦の外面輪郭に相似した形穴１ａが設けられ、この
中にダイから分割されたコア２がその渦の外端面を形穴
１ａの段部に存在する非成形面１ｂに密着させてセット
される。図において部品Ａの上面を成形する上パンチ３
及び下面を成形する下パンチ４は、部品Ａの平面視形状
と同じ渦巻形状をなしており、上パンチ３は図示しない
上ラムによって、一方、下パンチ４はベースプレート６
を介した下ラム（これも図示せず）によって各々駆動さ
れ、垂直方向に推進する。下パンチ４は、ダイ１を垂直
方向に推進させるようにして定位置固定とする場合もあ
る。

型穴１ａに沿わない部分の部品側壁面を成形する上記分
割コア２の下面には、渦の巻き方向に位置を変えた複数
の連結ロッド７が接続されている。このロッドの一端
は、第２図に示すように、下パンチの型渦間において垂
直方向に延びコアのベース部とプレート６に対応して設
けられた孔に緩く貫通してベースプレート６の下方に配
したコア支持プレート８に連結され、このロッドを介し
てコア２が定位置に保持される。

以上から成る装置は、プレス開始時には上パンチ３が第
２図の実線位置よりも上方の上死点に位置し、また、ダ
イ１、コア２、下パンチ４の３者間に形成される成形空
間内には成形材である金属粉が充填される。そして、こ
の充填金属粉が下降してくる上パンチ３に圧縮され、所
定形状に成形される。

成形後は、ダイプレート５と下パンチ３を支持したベー
スプレート６とを相対的に接近させて部品Ａを型抜きす
るが、その動作の終了後コア２を引き下げるか又はコア
と下パンチを同時に一旦持ち上げてやると、成形型と部
品Ａとの摩擦抵抗が減少するので型抜きが容易であり、
部品の形崩れも起き難い。

なお、コア２のダイからの分割点は、図の位置から渦の
内端側に若干入り込んでも構わない。

また、部品Ａの渦巻は720゜以下の巻き角度であっても
よいが、本発明は、720゜以上の渦を巻いた部品のプレ
ス成形に特に適している。

このほか、渦の巻き角が大きいときには、コア２を約36
0゜以下の渦となるように更に細分化するのが望まし
い。例えば、例示のコアの場合、第１図の鎖線位置で更
に分割しておき、それぞれのコアを別々のコア支持プレ
ートに取付けると型抜きの際のコアの相対的引き下げ時
に分割コアの各々をタイミングをずらして引き下げるこ
とにより、コア１個当りの引下げ抵抗を小さくでき、こ
れも成形品の型抜き性の向上、及び形崩れ防止に役立つ
からである。又コアの製作も容易になる。

〔効 果〕

以上の通り、本発明によれば、渦巻状のコアをダイから
分割し、下パンチ及びその支持プレートを貫通したロッ
ドを介して下パンチの下方に配したプレートで支持して
いるので、渦巻状焼結部品の効率の良い量産成形が可能
になり、部品コストの低廉化が計れる。

なお、本発明の成形装置は、粉末材料のプレス成形にお
いて最もよく効果を発揮するが、焼結部品のサイジング
や鍛造成形等に利用しても同様の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプレス成形装置の一実施例のダイと
コアの平面図、第２図は装置の要部を示す縦断正面図、
第３図は渦巻状部品の斜視図、第４図は従来考えられて
いたダイの平面図である。 １……ダイ、２……分割コア、３……上パンチ、４……
下パンチ、５……ダイ支持プレート、６……ベースプレ
ート、７……連結ロッド、８……コア支持プレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】渦巻状部品の側壁を成形するための型穴を
   有するダイと、このダイに相対スライド可能に挿入して
   部品の端面を成形する渦巻状の下パンチを備えた焼結部
   品のプレス成形装置において、上記型穴の渦間に存在す
   る渦状のコア部をダイから分割し、この分割されたコア
   に渦の巻き方向に位置をずらした複数のロッドをプレス
   方向に向けて取付けると共に各ロッドを下パンチとその
   支持プレートに挿通し、下パンチ支持プレートよりも下
   方に配置したコア支持プレートで支持したことを特徴と
   する渦巻状焼結部品のプレス成形装置。
2. 【請求項２】上記コア部が３６０゜以下の渦となるよう
   複数に分割され、分割コアの各々が上記ロッドに支持さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
   の渦巻状焼結部品のプレス成形装置。
3. 【請求項３】上記コア部の渦巻きが７２０゜以上の渦を
   巻いていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又
   は第(2)項記載の渦巻状焼結部品のプレス成形装置。