JPH0525511A - 粉末冶金法による有底筒状体の成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 粉末冶金用粉末の加圧成形ブロツクと芯棒の
使用により有底筒形状の高密度圧縮成形体を直接的に一
体成形可能とし、生産能率、成形精度を高めて生産性、
品質を向上した粉末冶金法による有底筒状体の成形法を
提供するにある。 【構成】 長尺筒形状の収縮性モールド２内に粉末冶金
用粉末ａ１の加圧成形ブロツク５ａと芯棒１を配置し
て、収縮性モールド２内に粉末冶金用粉末ａ２を注入し
て充填５ｂし、収縮性モールド２に等方高圧ｐをかけて
芯棒１の周囲に有底筒形状の高密度圧縮成形体を成形し
たのち、高密度圧縮成形体を焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧洗浄ノズルやオイ
ルホール付ドリル等のような長尺有底筒形状の工具等に
好適な粉末冶金法による有底筒状体の成形法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、切削工具等の耐熱、耐磨耗性工具
には、高強度、高硬度とともに耐熱性、耐磨耗性に優れ
たＷＣ−Ｃｏ合金、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ合金等
の超硬合金が適用されており、高圧洗浄ノズル、オイル
ホール付ドリル等のような長尺有底筒形状の切削工具に
おいては、粉末冶金用粉末（ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、ある
いはまたＴｉＣ粉末、ＴａＣ粉末等を所望比率で混合）
により長尺有底筒形状の主体を直接的に一体成形するこ
とは実際上不可能であつて、通常、押出し法、フローテ
イングダイ法、静水圧成形法等により前記粉末冶金用粉
末を圧縮して長尺棒状の高密度圧縮成形体に成形し、予
備焼結した後、その高密度圧縮成形体に洗浄水や切削油
の供給孔、吹出し口をドリル等で窄孔し長尺の有底筒形
状に切削加工して、本焼結する粉末冶金法によつて製造
されており、その窄孔加工は困難な作業となり多くの手
数、手間を要し、作業性、品質低下の一因になつてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、高圧洗浄ノズル
やオイルホール付ドリル等のような長尺筒形状切削工具
では、前記のような粉末冶金用粉末により直接的に長尺
の有底筒形状に圧縮成形することは実際上困難であつ
て、棒状の高密度圧縮成形体を形成しドリル等で窄孔加
工して有底筒形状に形成する工程となり、長孔の窄孔作
業に困難を伴い多くの手数、手間を要し、工程の複雑
化、材料の歩留低下、長孔が曲り内面が粗面となる、薄
肉加工が困難であるなど、生産性、品質等に問題点があ
る。

【０００４】本発明は、上記のような課題に対処するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、粉
末冶金用粉末の加圧成形ブロツクと芯棒の使用により有
底筒形状の高密度圧縮成形体を直接的に一体成形可能と
し、生産能率、成形精度を高め生産性、品質を向上した
粉末冶金法による有底筒状体の成形法を提供するにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、長尺筒形状の
収縮性モールド内に粉末冶金用粉末の加圧成形ブロツク
と芯棒を配置して、収縮性モールド内に粉末冶金用粉末
を注入して充填し、収縮性モールドに等方高圧をかけて
芯棒の周囲に有底筒形状の高密度圧縮成形体を成形した
のち、高密度圧縮成形体を焼結することにより、底部と
筒状部を均一、高密度に一体成形するとともに、各部を
所望特性に調整可能にしている。

【０００６】

【作用】長尺筒形状の収縮性モールド内に粉末冶金用粉
末の加圧成形ブロツクと芯棒を配置して、収縮性モール
ド内に粉末冶金用粉末を注入して充填し、収縮性モール
ドに等方高圧をかけて、前記加圧成形ブロツクと充填さ
れた前記粉末冶金用粉末を均等に圧縮成形し、芯棒の周
囲に有底筒形状の高密度圧縮成形体を一連に形成したの
ち、同高密度圧縮成形体を焼結することにより、均一、
高密度に一体成形された高精度の有底筒状体が容易に能
率良く製造される。

【０００７】

【実施例】図１ないし図４に本発明の一実施例を示し、
図中１は芯棒、２は長尺筒形状に形成された収縮性モー
ルド、ａ１，ａ２はＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、あるいはまた
ＴｉＣ粉末、ＴａＣ粉末等を所望比率で混合した超硬合
金の粉末冶金用粉末、５ａは粉末冶金用粉末ａ1 を予め
適宜の手段で圧縮して成形した加圧成形ブロツク、５ｂ
は粉末冶金用粉末ａ２の充填、５は芯棒１の周囲に粉末
冶金用粉末ａ１，ａ２で一体的に圧縮形成された高密度
圧縮成形体であつて、長尺筒形状の収縮性モールド２内
に粉末冶金用粉末ａ１の加圧成形ブロツク５ａと芯棒１
を配置して、収縮性モールド２内に粉末冶金用粉末ａ２
を注入して充填５ｂし、収縮性モールド２に等方高圧ｐ
をかけて芯棒１の周囲に有底筒形状の高密度圧縮成形体
５を成形したのち、高密度圧縮成形体５を焼結する粉末
冶金法による有底筒状体の成形法になつている。

【０００８】前記芯棒１は、例えば鉄、ステンレス製で
あつて、高圧洗浄ノズルやオイルホール付ドリル等のよ
うな長尺有底筒形状の切削工具等に形成される洗浄水孔
やオイルホール孔の直径、長さに対応させて図３（Ａ）
に示すように設定、選択され、可撓性モールド２は、例
えばゴム製とし、図３（Ｂ）に示すような筒形状に形成
され、その内部に超硬合金を形成する粉末冶金用粉末ａ
１の加圧成形ブロツク５ａと芯棒１を図１（Ａ）に示す
ように配置し、さらに同様な粉末冶金用粉末ａ２を注入
して充填５ｂする。前記圧縮成形には、例えば、筒状主
体１１、下蓋１２、上蓋１３等からなり圧媒液で等方加
圧処理するＣＩＰ装置が使用され、図１（Ａ）に示すよ
うにＣＩＰ装置の下蓋１２上に可撓性モールド２を配置
して、その内部に粉末冶金用粉末ａ１の加圧成形ブロツ
ク５ａと芯棒１を図示のように配置し、その周囲に粉末
冶金用粉末ａ２を注入して充填５ｂし、図１（Ｂ）に示
すようにＣＩＰ装置の上蓋１３を施して、例えば約１０
００Kgf/cm2 の等方高圧ｐを可撓性モールド２の周囲に
かけて１〜２分間加圧する。

【０００９】粉末冶金用粉末ａ１の加圧成形ブロツク５
ａと粉末冶金用粉末ａ２の充填５ｂは、図２（Ａ）に示
すように全周から等方高圧ｐを受け均一に圧縮成形され
て高密度となり、底部５ａと筒状部５ｂが一連、一体に
連設された長尺の有底筒形状の高密度圧縮成形体５に形
成され、ＣＩＰ装置、可撓性モールド２内から取出し、
さらに芯棒１を抜取り、図２（Ｂ）に示すような長尺有
底筒形状の高密度圧縮成形体５が容易に得られる。高密
度圧縮成形体５は、予め適宜の手段で加圧成形され、さ
らに等方高圧ｐを受けて圧縮成形され極めて高密度に成
形された底部５ａと、その底部５ａと一体に連設された
筒状部５ｂからなり、芯棒１はハンドル（図示省略）の
ねじ込み連結等の手段で容易に抜取られ、筒状部５ｂ
は、芯棒１で滑らかな内面に形成されて、高精度に形成
され大幅に薄肉に形成可能である。

【００１０】さらに、前記高密度圧縮成形体５は、適宜
の焼結炉で例えば約７００℃で１時間程度の予備焼結処
理をして所望の切削加工が行われ、図４に示すように約
１４００℃で１時間程度の本焼結処理が施されて、高圧
洗浄ノズルやオイルホール付ドリル等のような切削工具
等の製品となる。前記予備焼結は必要に応じて省略可能
であり、また、前記粉末冶金用粉末ａ１及びａ２は、そ
のＷＣ粉末の粒度や混合％、Ｃｏ粉末の混合％、さらに
またＴｉＣ粉末やＴａＣ粉末の混合％等が適宜、所望値
に調整され、底部５ａ、筒状部５ｂの特性が自在に調整
されて多様な製品が得られる。

【００１１】

【発明の効果】本発明は、前述のような構成からなり、
長尺筒形状の収縮性モールド内に粉末冶金用粉末の加圧
成形ブロツクと芯棒を配置して、収縮性モールド内に粉
末冶金用粉末を注入して充填し、収縮性モールドに等方
高圧をかけて、前記加圧成形ブロツクと充填された前記
粉末冶金用粉末を均等に圧縮成形し、芯棒の周囲に有底
筒形状の高密度圧縮成形体を一連に形成したのち、同高
密度圧縮成形体を焼結することにより、均一、高密度に
一体成形された高精度の有底筒状体が容易に製造され、
工程が大幅に簡素化されて材料の歩留が大幅に高めら
れ、成形精度が高められ、薄肉に形成されて底部、筒状
部の特性が自在に調整されるなどの利点を有し、生産
性、品質が大幅に向上されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す粉末冶金用粉末の充填
工程の縦断面図（Ａ）と圧縮工程の縦断面図（Ｂ）

【図２】同じく圧縮工程終了時の縦断面図（Ａ）と高密
度圧縮成形体の側視図（Ｂ）

【図３】同じく芯棒の側視図（Ａ）と可撓性モールドの
側視図（Ｂ）

【図４】本焼結の一実施例を示すパターン図である。

【符号の説明】

１ 芯棒 ２ 可撓性モールド ５ａ 加圧成形ブロツク ５ｂ 粉末冶金用粉末の充填 ５ 高密度圧縮成形体 a1,a2 粉末冶金用粉末 ｐ 等方高圧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 長尺筒形状の収縮性モールド内に粉末冶
   金用粉末の加圧成形ブロツクと芯棒を配置して、前記収
   縮性モールド内に粉末冶金用粉末を注入して充填し、前
   記収縮性モールドに等方高圧をかけて前記芯棒の周囲に
   有底筒形状の高密度圧縮成形体を成形したのち、同高密
   度圧縮成形体を焼結することを特徴とする粉末冶金法に
   よる有底筒状体の成形法。