JPH0376643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、セラミツクス等の可塑性材料のプレ
ス成形方法に関する。

従来の技術 従来、可塑性材料を成形するには、加圧成形法
や射出成形法などが知られている。これらはいず
れも、粉体層や流体系の可塑性を利用することに
より賦形し、降伏値を利用することにより保形を
行うものである。しかし、加圧成形の自動乾式プ
レス成形にあつては、成形体の密度や寸法不足、
金型摩耗、クラツクの発生、密度の不均一などの
問題が生じやすいものであつた。また、射出成形
では、閉じた金型キヤビテイに溶融した可塑性材
料を圧入するため、可塑性材料の流動による配向
性が顕著で、射出成形品に残留歪が生じ、またセ
ラミツクスは収縮率が大きくて射出成形では金型
内で均一の圧力で押圧できないので、成形品が部
分部分で収縮率が異なつて変形しやすいものであ
つた。これに対し、プレス成形では、金型の型締
めにより、可塑性材料を均一状に金型キヤビテイ
に流動できるので、残留歪が殆んど生じず、成形
品に変形が生じない特長がある。

発明が解決しようとする問題点 しかし、プレス成形では、可塑性材料を供給す
るのが困難であり、またセラミツクスのような高
温溶融材では短時間に金型に供給することが必要
となるものであつた。

なお、特公昭16−759号公報のようにピスト
ン・シリンダーのような外型と内型とで成形する
ことも知られているが、プレス成形装置のベツ
ド、スライドに装着するものでなく、たとえベツ
ド、スライドに装着するようにしても、金型の交
換が容易でなく、かつ成形品の搬出が難しいもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明は上記のような点に鑑みたもので、ベツ
ド側に下金型を取り付け、このベツドに対向した
スライドに上金型を取り付けて、スライドを加圧
シリンダで昇降自在としてプレスするようにした
プレス成形装置において、上金型または下金型内
に材料供給用ノズルを配設して、この材料供給用
ノズルに所定容量の注入プランジヤーを接続し、
上記加圧シリンダを作動して上金型と下金型とを
型閉めに近い状態に接近し、上金型または下金型
内の材料供給用ノズルを通して上記注入プランジ
ヤーから所定量の溶融状態のセラミツクス等の可
塑性材料を上記上金型と下金型とで形成する金型
内に供給し、セラミツクス等の可塑性材料を金型
の所定のキヤビテイに流動充填してプレス成形す
ることを特徴とするセラミツクス等の可塑性材料
のプレス成形方法を提供するにある。

実施例 以下、本発明を実施例にもとずいて説明する。

第１図以下は本発明の一実施例である。プレス
成形装置１は、所定の出力とストロークの油圧プ
レスで構成していて、上部の上フレーム２に所要
の加圧シリンダ３を配設し、スライド４を下部の
ベツド５側に昇降自在としている。スライド４の
下面には、第１図のように金型６の上金型７を取
着し、ベツド５面には、ボルスター８を介して金
型６の下金型９を取着している。上金型７には、
セラミツクスやニユーセラミツクスの可塑性材料
１０を下金型９上に供給できるように材料供給用
ノズル１１を内設していて、このノズル１１に断
熱材１２を介して材料供給通路１３を連通し、第
２図のようにヒーター等（図示せず）により適宜
に保温する可撓の接続管１４、シヤツトオフバル
ブ１５を介して計量を兼ねた注入プランジヤー１
６に接続し、射出成形のように加熱溶融装置（図
示せず）で所定の温度に溶融した可塑性材料１０
を上記金型６内に押出供給自在としている。ま
た、プレス成形装置１のベツド５の長手方向の４
隅には、第１図のように油圧サーボシリンダのよ
うな平衡支持装置１７を配設していた、下降した
スライド４を平衡支持してプレス成形できるよう
にしている。平衡支持装置１７は、図のようにス
トロークが可塑性材料１０を加圧成形するために
必要な範囲の短いもので、また支持力も上記加圧
シリンダ３に比してほぼ２分の１ないし５分の１
程度のものとしている。そして、その側部に、リ
ーニアスケールのような位置検出器１８を併設し
ているとともに油圧サーボバルブ１９を配設し、
位置検出器１８で検出した検出量をフイードバツ
クして支持ロツド２０の支持位置、下降速度の同
調制御を行い、下降したスライド４を100分の５
mm以内といつた平衡精度で支持するようにして、
可塑性材料１０を均一に押圧し、金型６の所定の
キヤビテイ２１に均一に流動充填できるようにし
ている。また、平衡支持装置１７には、第３図の
ように支持力を検出するための流体・圧力変換の
圧力検出器２２（必要によりロードセルとするこ
とも可能）をそれぞれ配設し、それぞれの支持圧
力をＡ−Ｄ変換器２３でデイジタル量変換して演
算器２４で合計し、基準支持力設定器２５の基準
設定力と比較演算器２６で比較するようにしてい
る。そして、支持力が基準設定力より大きくなれ
ば、スライド４の下降速度を遅くするように油圧
装置２７のサーボポンプ２８の吐出流量を減少さ
せるように制御し、支持力が基準設定力より小さ
くなれば、逆にスライド４の下降速度を速くする
ようにサーボポンプ２８の叶出流量を増加させる
ように制御し、可塑性材料１０の変形抵抗に対し
て平衡支持装置１７に過大な圧力で押圧すること
なく適正に加圧するようにして、スライド４から
離れることなく追従するようにしている。２９
は、金型部の高温度から平衡支持装置１７を保護
する熱遮断用の断熱カバーで、必要によりエヤー
ホース（図示せず）を介してエヤーを流入して冷
却することもできるものである。３０は、過大な
圧力を回避するためのリリーフ弁である。なお、
図示していないが、金型６には、ヒーターを配設
して温度調整するようにするなど、可塑性材料の
プレス成形に必要な公知の構造としているもので
ある。

作 用 しかして、セラミツクスの可塑性材料１０をプ
レス成形するにあつては、加圧シリンダ３、平衡
支持装置１７の速度、位置、圧力設定値、金型６
の温度設定値等の必要事項を予めプログラム設定
し、また支持力の基準設定力を基準支持力設定器
２５に設定する。そして、装置を運転して第１図
のようにスライド４を下降し、スライド４を平衡
支持装置１７の支持ロツド２０で平衡支持して上
金型７を下金型９に接近した型閉めに近い状態に
下降していく。そして、シヤツトオフバルブ１５
を開いて注入プランジヤー１６を作動し、上金型
７の材料供給用ノズル１１から所定の温度に溶融
した可塑性材料１０を第２図のように下金型９上
に押し出して供給していくものである。下金型９
が上金型７に型閉め状態となる前に可塑性材料１
０の供給を終わり、スライド４を介して上金型７
を下金型９に対して押圧して可塑性材料１０を金
型６の所定のキヤビテイ２１に流動充填してプレ
ス成形するものである。このように、高温状態の
可塑性材料を金型の型閉めに近い状態で金型に金
型内から材料供給できるため、型閉め時間の短縮
化がはかれるとともに可塑性材料の温度低下をで
きるだけ防止することができるもので、可塑性材
料の変形抵抗が少なくして円滑に金型に流動充填
できるものである。特に、セラミツクスの場合、
溶融温度が1000℃以上の高温のため、短時間で急
速な温度低下が生じるもので、型閉めの時間の短
縮化の効果は大きいものである。なお、可塑性材
料１０の供給は、上金型７を下金型９に対して数
cmから十数cm位のところで上金型７を一時停止し
て行つたり、また一時停止しないで連続して下降
させながらおこなつてもよいものである。

そして、可塑性材料１０の変形抵抗によつてス
ライド４の平衡支持装置１７の押圧力が減少し、
平衡支持装置１７の支持力が基準支持力設定器２
５で設定した基準設定力よりも小さくなると、上
記した第３図の制御ブロツク図にしたがつてサー
ボポンプ２８の吐出流量を増加してスライド４の
下降速度を速くし、また逆の場合にはスライド４
の下降速度を遅くし、スライド４を常に平衡支持
装置１７の支持ロツド２０を当接して追従してプ
レス成形していくものである。したがつて、平衡
支持装置に過大な荷重を負荷するのを防止できる
とともにスライドを精密な平衡状態で下降でき
て、偏肉のない均一な肉厚の製品が得られるもの
である。また、金型閉鎖中に可塑性材料を供給し
て上金型に非対称状に可塑性材料が当接しても、
上金型が傾くのを防止できて、スライドの平衡状
態を正確に保持できるものである。さらに、ま
た、可塑性材料が変形抵抗の大きいものであつて
も、上記のように支持力を検出して加圧シリンダ
の加圧力を調整し、スライドが平衡支持装置から
離れないようにして追従させるため、可塑性材料
を均一にキヤビテイに流動充填できるものであ
る。

このようにして、可塑性材料１０を金型６内で
加圧硬化し、金型６を開放して成形を搬出して、
プレス成形をくり返すものである。

上記の実施例では、可塑性材料としてセラミツ
クスについて説明したが、アモルフアスなど同様
な他の可塑性流動材についても適用できるもので
ある。

また、上記の実施例では、可塑性材料を上金型
から供給するようにしたが、下金型から供給する
ようにもでき、また材料の変形抵抗に対してスラ
イドの速度制御にかえて平衡支持装置の速度制御
を行つて、加圧力の調整をはかることもできるも
のである。

発明の効果 以上のように本発明にあつては、下金型、上金
型をプレス成形装置に比較的簡単に装脱できて金
型の交換が行なえるものであり、またスライドを
上昇すれば、プレス成形した成形品を簡単に搬出
することができるものである。そして、注入プラ
ンジヤーを作動することによつて可塑性材料を金
型に内設した材料供給用ノズルを介して金型内に
供給できる。そのため、プレス成形装置の金型に
型閉めに近い状態でセラミツクス等の可塑性材料
を供給してプレス成形できるもので、金型の閉鎖
時間の短縮化がはかれるとともに、高温に溶融し
たセラミツクス等の可塑性材料の温度の低下をで
きるだけ抑止でき、可塑性材料を円滑に金型のキ
ヤビテイに流動充填できてプレス成形できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部省略した正断
面図、第２図は同上の金型部の一部省略した側断
面図、第３図は同上のスライドを平衡支持装置に
追従してプレス成形するための制御ブロツク図で
ある。 １……プレス成形装置、４……スライド、５…
…ベツド、６……金型、７……上金型、９……下
金型、１０……可塑性材料、１７……平衡支持装
置、２１……キヤビテイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベツド側に下金型を取り付け、このベツドに
   対向したスライドに上金型を取り付けて、スライ
   ドを加圧シリンダで昇降自在としてプレスするよ
   うにしたプレス成形装置において、 上金型または下金型内に材料供給用ノズルを配
   設して、この材料供給用ノズルに所定容量の注入
   プランジヤーを接続し、上記加圧シリンダを作動
   して上金型と下金型とを型閉めに近い状態に接近
   し、上金型または下金型内の材料供給用ノズルを
   通して上記注入プランジヤーから所定量の溶融状
   態のセラミツクス等の可塑性材料を上記上金型と
   下金型とで形成する金型内に供給し、セラミツク
   ス等の可塑性材料を金型の所定のキヤビテイに流
   動充填してプレス成形することを特徴とするセラ
   ミツクス等の可塑性材料のプレス成形方法。 ２ 上金型を取着して下降したスライドをプレス
   成形装置のベツド部に配設した平衡支持装置で平
   衡支持し、スライドを平衡支持装置で平衡支持し
   ながらセラミツクス等の可塑性材料を金型の所定
   のキヤビテイに流動充填してプレス成形する特許
   請求の範囲第１項記載のセラミツクス等の可塑性
   材料のプレス成形方法。