JPH02207997A - 乾式・湿式兼用等方圧加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、等方圧加圧装置に係り、粉末材料等を、冷間
で等方圧により圧縮成形するＣＩＰ成形に利用される。

（従来の技術） ＣＩＰ成形技術として乾式ＣＩＰ装置と湿式ＣＩＰ装置
とがあり、乾式ＣＡＰ装置は従来、第８図に示す構成で
あった。

第８図において、高圧容器１の上下開口部に、上下Ｍ２
，３がそれぞれ装入され、上Ｍ２は環状の上下蓋２Ａと
これに嵌合されている上下蓋２Ｂとからなり、下Ｍ３は
環状の１上１３４とこれに嵌合されている上下１１３Ｂ
とからなっている。

高圧容器１内の高圧室４内には、加圧ゴム型５と成形ゴ
ム型６よりなるゴムモールド７が配置されており、該ゴ
ムモールド７は、多数の通路８Ａを有する筒状スペーサ
８を介して備えられているとともに、モールド上下端は
それぞれシール９，１０されている。

このＣＩＰ装置を用いての成形プロセスは、上下１２Ｂ
を開放することで形成される開口から、粉末等の被成形
物１１をゴムモールド７内の成形室１２に充填し、充填
完了後に上下Ｍ２Ｂで成形室１２を閉じ、図示しないポ
ンプにより高圧の圧媒（液体）を高圧容器Ｉに形成した
圧媒導入口Ｉ３を通じて送り込むと、圧媒は第８図の中
心０−０より左半分側で示す如くゴムモールド７を径内
方向に圧縮し、ここに、被成形物１１が等方圧で圧縮成
形される。

この時、容器軸方向の変形は拘束されているので、被成
形物１１は周方向からのみ加圧され、その加圧圧力は被
成形物１１の特性によって最適な値が選定されるが、通
常、７００〜２０００ｋｇｆ／ｃ＋ｆｌの圧力が用いら
れる。

成形完了後は圧媒を抜く（除圧）するとゴムモールド７
は、第８図の右半分側で示す如く自己の弾性力で元の状
態に復帰し、成形体とゴムモールドとの間にすきまがで
き、その後、上下１［３Ｂを下降して成形体を下方に取
出す。

このＣ［Ｐは円柱あるいは円筒成形体の量産に通したも
のである。

一方、湿式ＣＩＰ装置は第９図に示されており、この装
置は、高圧容器１とこの上下開口部を液密にシールして
いる上下蓋２，３とで画成される高圧室４内に、ゴムモ
ールド７に収容されかつ栓７Ａでシールされている被成
形物１１をカプセルとなして圧媒中に浸漬させて等方圧
で圧縮成形するもので、この技術は、被成形物１１の形
状、寸法の自由度は高いけれども生産性が低く、多品種
少量生産に適している。

すなわち、工業的には、生産量の少ない初期の段階（商
品ライフサイルクの導入期）には湿式ＣＩＰ装置が用い
られ、生産量が増大すると乾式ＣＩＰ装置に移行される
ケースが多い。

また、現実には、多品種少量品と量産品とが並行して生
産されるケースが殆んどである。

斯る場合、湿式、乾式の両方のＣＩＰ装置を使用して対
応するかあるいは生産性を犠牲にして量産品を湿式で生
産するのが実状である。

（発明が解決しようとする課題） 前述した問題を解決するために、乾・湿兼用のＣＩＰ装
置も提案されているが取扱いが複雑かつ面倒で普及して
いないのが現状である。

第８図に示した乾式ＣＩＰ装置を湿式ＣＩＰ装置に使用
する場合には、次のようにしてなされる。

■；下上２を第１０図に示す如くモノブロックの上Ｍ２
に変更する。

しかし、上下Ｍ２Ａは高圧容器ｌにボルト結合されてい
るので、湿式にするためその都度ボルトを締結弛緩する
作業を要する。

また、上下ｌｌ２Ｂは蓋開閉装置に備えられて油圧シリ
ンダ等で押釦操作で開閉するようになっており、上蓋の
交換作業は面倒であるし、又、高圧容器ｌと上蓋２との
嵌代は小さく芯出しがきわめて重要となり熟練を要する
。

■；ゴムモールド７およびスペーサ８を取出すとともに
、シール１０の部分に第１Ｏ図で示す如く高圧シール１
４を嵌合する。

この場合、シール１０の部分に残存していた圧媒が流出
し、清掃するのに時間を要する。

■；上下蓋にあっては、上下蓋３Ａと上下蓋３Ｂとの境
界に高圧シール１５を嵌合する。

このとき、乾式の場合は１上Ｉ３Ａと上下蓋３Ｂの境界
には圧媒の侵入がないのでシールは不要となるも、粉体
が境界に介在し、粉体がセラミックス等のときは固いた
め縦キズをつけ、高圧シール１５が不確実となる。

このため、上蓋と同様にモノブロック下蓋に交換すると
前述した■の問題となる。

以上、説明したように、従来例では乾式、湿式のモール
ド化えに手間と時間を要し、現実には丸−日を要しきわ
めて不経済である。

本発明は上述した問題点を解決するために案出されたも
ので、乾式、湿式相互間へのモールド化えがきわめて容
易に行なえる等方圧加圧装置を提供することが目的であ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前述した目的を達成するために、次の技術的
手段を講じている。

すなわち、本発明は、少なくとも上部が開口されている
高圧容器２０と前記開口を開閉自在にする上Ｍ２１とで
画成される晶圧室２５内に、下部に底板２８を有する筒
状体２６が前記開口を介して挿脱自在に配置され、前記
筒状体２６の内周に、上下両端部がシールされている筒
状のゴムモールド３２が筒状体２６とともに前記開口を
介して挿脱自在に備えられ、前記筒状体２６の胴部には
前記ゴムモールド３２を加圧するための圧媒通路２９が
形成されているとともに胴部の上部には圧媒をシールす
る高圧シールリング３１が設けられていることを特徴と
するものである。

（実施例と作用） 以下、図面を参照して本発明の実施例と作用を詳述する
。

第１図は中心線Ｏ−０の右半分側は成形前を、左半分は
成形中を示している。

第１図において、２０は高圧容器であって、上下部が開
口されている。２１は上蓋で、前記容器の上部開口に挿
脱自在に嵌合されたモノブロック構造とされている。２
２は下蓋で、前記容器の下部開口に高圧シールリング２
３を介して嵌合されたモノブロック構造とされており、
圧媒導入孔２４が貫通形成しである。

ここに、本実施例では、高圧容器２０と上下Ｍ２１゜２
２で画成された高圧室２５を有している。

２６は筒状体であり、その下部に本実施例ではボルト２
７で着脱固定自在として底板２８を有し、かつ胴部には
胴長方向の間隔を有して放射状方向に貫通された圧媒通
路２９が形成されている。

前記筒状体２６は、高圧室２５内に高圧容器２０の上部
開口を介して挿脱自在に配置されており、このため、筒
状体２６の上端面にはアイボルト等の吊具を取付けるた
めのメネジ３０が形成してあり、更に、高圧室２５内に
配置されたときその上端側からの圧媒漏出を阻止するた
めの高圧シールリング３１を備えているとともに、圧媒
導入孔２４からの圧媒（液体）の内部供給を確保するた
め、底板２８には下方に突出する被受部２８Ａが形成さ
れ、この被受部２８Ａが高圧室２５の下向底面、すなわ
ち、本例では下蓋２２の内面にて支承されている。

３２は筒状のゴムモールドであり、その上下両端部は前
記筒状体２６の上下両端内周部に形成されている内周溝
３３．３４に嵌合されてシールされているとともに、そ
のシール部分は、前記圧媒通路２９と相対して形成され
た圧媒通孔３５＾を有するスペーサ３５の上下両端部で
抑えられている。

ここに、内部に成形室３２Ａを有する弾性変形可能なゴ
ムモールド３２は前記筒状体２６とともに（−緒に）、
上部開口を介して挿脱自在とされている。

３６は栓体であり、筒状体２６の上端を施蓋するもので
あって、本実施例では筒状体２６の上部に形成された・
ネジ孔３７に締結弛緩自在としてネジ込まれている。

なお、栓体３６は必ずしもネジ結合する必要はない。

以上、第１図に示した本発明の第１実施例によれば、乾
式（ＩＰを実施するときは、ゴムモールド３２とともに
筒状体２６を高圧室２５に挿入セットした状態で、栓体
３６を開栓させてネジ孔３７を通して成形室３２Ａに、
セラミックス等の粉体による被処理物３８を収容充填す
る。

その後、被処理物３８を充填したゴムモールド３２は栓
体３６で閉栓されて通常のＣＩＰと同様に、ポンプから
の圧媒を圧媒導入孔２４を介して高圧室２５内に供給す
ると、圧媒通路２９、圧媒通孔３５Δを介して圧媒が侵
入し、ゴムモールド３２が第１図の中心線０−０より左
半分で示す如く径内方向に弾性変形し、ここに、被処理
物３８が等方圧により圧縮成形される。なお、成形処理
中の軸力は図外のプレスフレームで受ける。

所定の圧媒成形が完了後、論圧させるとゴムモールド３
２は旧位に復帰され、成形体との間にスキマが造成され
るので、上Ｍ２１を外すとともに栓体３６を開栓し、例
えば、吸盤等を利用して成形体を上方に取出す。

次に、湿式ＣＩＰ装置に変更するときは、上蓋２１を外
しておいて、例えば、アイボルト等の吊具をメネジ３０
に取付けて筒状体２６を高圧容器２０の上部開口を介し
て吊上げると、ゴムモールド３２も一緒に引抜かれる。

そこで、湿式用のゴムモールドを高圧室２５に装入すれ
ばよく、この際、上下Ｍ２１．２２はそのまま利用され
、このため芯出し作業が不要となるし、高圧シールの信
頼性が向上する。

なお、前述において、圧媒導入孔２４は下１２２に形成
されていることにより、第８図で示した如く応力的に最
も厳しい高圧容器に形成したものに比べ信頼性と安全性
が向上できる。

また、高圧シールリング３１は筒状体２６の上端面と上
蓋２１との間に配置されたものでもよく、上蓋２１には
下Ｍ２２の高圧シールリング２３と同様なシールを備え
ていてもよい。

第２図は本発明の第２実施例を示しており、下蓋を高圧
容器２０の下底部に一体形成した有底の高圧容器２０と
した点が相違し、その他は、第１実施例と共通するので
、共通部分は共通符号で示している。

なお、この考えを、筒状体２６の底板２８に適用するこ
とができ、このときは有底の筒状体とされる。

第３図、第４図は本発明に適用可能な他の例を示してい
る。

第３図、第４図はいずれもカプセル状のゴムモールド３
９としたもので、このゴムモールド３９を前記したゴム
モールド３２の成形室３２Ａに装入したものであって、
この場合には、栓体３６が不要となる。

なお、第３図のモールド３９は成形室４０Ａを形成する
筒状ゴム体４０の上下端に栓体４１，４２を設けたもの
を示し、第４図のモールド３９は栓体４１，４２間にマ
ンドレル４３で設けたもので、第４図では筒状の成形体
を得るのに利用される。

第５図、第６図は上Ｍ２１を、容器上端面に載置される
部分２１Ａと容器の上開口に挿嵌される部分２１Ｂとに
分割し、両者２１Ａ、２１Ｂをボルト４４で着脱自在に
組合せるとともに、部分２１Ｂに高圧シールリング４５
を設けたものを示している。

この第５図、第６図の例では、湿式ＣＩＰのときは両者
２１Ａ、２１Ｂを組合せたものを使用しく第６図参照）
、乾式ＣＩＰのときは部分２１八だけを使用しく第５図
参照）、ここに、乾式ＣＩＰのときは、部分２１Ｂの高
さ方向厚みだけ、成形室を大きくできる。その他は、前
述と同様である。

第７図は本発明の他の有用な変形例を示している。

すなわち、筒状体２６に、それぞれ独立した複数個のゴ
ムモールド３２を設けて、成形室３２Ａを複数にしたも
のを示しており、その他は、前述したものと同じである
。

（発明の効果） 本発明は以上の通りであり、少なくとも上部が開口され
ている高圧容器と前記開口を開閉自在にする上蓋とで画
成される高圧室内に、下部に底板を有する筒状体が前記
開口を介して挿脱自在に配置され、前記筒状体の内周に
、上下両端部がシールされている筒状のゴムモールドが
筒状体とともに前記開口を介して挿脱自在に備えられ、
前記筒状体の胴部には前記ゴムモールドを加圧するため
の圧媒通路が形成されているとともに胴部の上部には圧
媒をシールする高圧シールリングが設けられているので
、高圧容器および上蓋等はそのまま利用して乾式と湿式
とのモールド交換が簡単かつ始時に行なうことができ、
その際、圧媒の流出もない。

従って、本発明は乾湿兼用可能な等方圧加圧装置として
有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は乾式で示す本発明第１実施例の立面断面図、第
２図は同じく第２実施例の立面断面図で、第１．２図の
中心線０−０より右半分は成形前を、左半分は成形中を
示している。また、第３図と第４図は本発明に適用可能
なゴムモールド２例を示す立面断面図、第５図と第６図
は本発明の第３実施例を示す要部だけの立面断面図、第
７図は本発明の第４実施例を示す立面断面図、第８図は
従来の乾式ＣＩＰを示す立面断面図、第９図は従来の湿
式ＣＩＰを示す要部の立面断面図、第１０図は第８図の
装置を湿式にしたときの要部立面断面図である。 ２０・・・高圧容器、２１・・・上蓋、２２・・・下蓋
、２５・・・高圧室、２６・・・筒状体、２８・・・底
板、３１・・・高圧シールリング、３２・・・ゴムモー
ルド、３９・・・カプセル状ゴムモールド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも上部が開口されている高圧容器（２０
   ）と前記開口を開閉自在にする上蓋（２１）とで画成さ
   れる高圧室（２５）内に、下部に底板（２８）を有する
   筒状体（２６）が前記開口を介して挿脱自在に配置され
   、前記筒状体（２６）の内周に、上下両端部がシールさ
   れている筒状のゴムモールド（３２）が筒状体（２６）
   とともに前記開口を介して挿脱自在に備えられ、前記筒
   状体（２６）の胴部には前記ゴムモールド（３２）を加
   圧するための圧媒通路（２９）が形成されているととも
   に胴部の上部には圧媒をシールする高圧シールリング（
   ３１）が設けられていることを特徴とする等方圧加圧装
   置。
2. （２）筒状体（２６）の内周に、それぞれ独立している
   複数個のゴムモールド（３２）が配置されていることを
   特徴とする請求項（１）記載の等方圧加圧装置。
3. （３）ゴムモールド（３２）の中に、被成形物（３８）
   を密封して収容しているカプセル状ゴムモールド（３９
   ）が挿脱自在に配置されていることを特徴とする請求項
   （１）（２）記載の等方圧加圧装置。