JPH0578710A - 長物鉄系焼結体の製造方法 - Google Patents
長物鉄系焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0578710A JPH0578710A JP24185191A JP24185191A JPH0578710A JP H0578710 A JPH0578710 A JP H0578710A JP 24185191 A JP24185191 A JP 24185191A JP 24185191 A JP24185191 A JP 24185191A JP H0578710 A JPH0578710 A JP H0578710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- compact
- raw material
- material powder
- sintered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、内燃機関のバルブガイドのような
長物形状の鉄系焼結体を、密度の均質を図るとともに生
産効率よく得ることを目的とする。 【構成】成形用押型のキャビティ内に下部圧粉成形体３
を成形する原料粉を充填するとともに、この原料粉の上
に原料粉より低融点金属の粉末か分解温度の低い物質か
らなる粉末またはセラミックス粉末のいずれか１種を充
填し、さらに上部圧粉成形体２を成形する原料粉を充填
した後、両押し圧縮してニュートラルゾーンを全長の中
間部に有する圧粉成形体４を成形し、かつこの圧粉成形
体４の部分から２個に分離した上下圧粉成形体２，３の
分離焼結面を圧縮してサイジングする。
長物形状の鉄系焼結体を、密度の均質を図るとともに生
産効率よく得ることを目的とする。 【構成】成形用押型のキャビティ内に下部圧粉成形体３
を成形する原料粉を充填するとともに、この原料粉の上
に原料粉より低融点金属の粉末か分解温度の低い物質か
らなる粉末またはセラミックス粉末のいずれか１種を充
填し、さらに上部圧粉成形体２を成形する原料粉を充填
した後、両押し圧縮してニュートラルゾーンを全長の中
間部に有する圧粉成形体４を成形し、かつこの圧粉成形
体４の部分から２個に分離した上下圧粉成形体２，３の
分離焼結面を圧縮してサイジングする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のバルブガ
イドのような長物形状の鉄系焼結体を、密度の均質を図
るとともに生産効率よく得るのに好適な製造方法に関す
る。
イドのような長物形状の鉄系焼結体を、密度の均質を図
るとともに生産効率よく得るのに好適な製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、焼結部品は金属粉末を押型を
用いて上下のパンチで圧縮成形し、得られた圧粉成形体
を押型から抜出したのち焼結し、そのままでまたはサイ
ジングやさらに切削加工などを施して作製されている。
用いて上下のパンチで圧縮成形し、得られた圧粉成形体
を押型から抜出したのち焼結し、そのままでまたはサイ
ジングやさらに切削加工などを施して作製されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧粉成形体
の密度は上側のパンチだけで圧縮成形すると、圧粉成形
体の上側の密度が上昇し他方側は低くなる。
の密度は上側のパンチだけで圧縮成形すると、圧粉成形
体の上側の密度が上昇し他方側は低くなる。
【０００４】また、両方のパンチで均等に圧縮成形した
場合は、圧粉成形体の全長方向における中間部は粉末に
掛かる圧力のニュートラルゾーンになり、両端部側に比
べて低くなる。
場合は、圧粉成形体の全長方向における中間部は粉末に
掛かる圧力のニュートラルゾーンになり、両端部側に比
べて低くなる。
【０００５】したがって、長物の圧粉成形体の場合はニ
ュートラルゾーンが顕著に現れ、部品の材質が不均質で
あるから、部品の強度不足，摩耗などの原因になってい
る。また、長物の圧粉成形体の成形速度は、早い速度で
圧縮すると中間部の密度低下が一層顕著になるので、で
きる限りゆっくり加圧することが望ましく、それだけ普
通の部品に比べて所要時間が掛かることになる。
ュートラルゾーンが顕著に現れ、部品の材質が不均質で
あるから、部品の強度不足，摩耗などの原因になってい
る。また、長物の圧粉成形体の成形速度は、早い速度で
圧縮すると中間部の密度低下が一層顕著になるので、で
きる限りゆっくり加圧することが望ましく、それだけ普
通の部品に比べて所要時間が掛かることになる。
【０００６】この発明は、上記のような事情に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、内燃機関
のバルブガイドのような長物形状の鉄系焼結体を、密度
の均質を図るとともに生産効率よく得ることにある。
されたものであり、その目的とするところは、内燃機関
のバルブガイドのような長物形状の鉄系焼結体を、密度
の均質を図るとともに生産効率よく得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、この発明は、成形用押型のキャビティ内に
まず圧粉成形体１個分の原料粉を充填するとともに、こ
の原料粉の上に原料粉より低融点金属の粉末か分解温度
の低い物質からなる粉末またはセラミックス粉末のいず
れか１種を充填し、さらに圧粉成形体１個分の原料粉を
充填した後、両押し圧縮してニュートラルゾーンを成形
体全長の中間部に有する圧粉成形体を成形し、しかる後
にこの圧粉成形体の中間部に生じる割れ部分から折損し
て２個の圧粉成形体を分離形成して焼結するか、または
上記の３層構造の圧粉成形体を焼結し、この焼結体の中
間部から剥離して２個の焼結体を分離形成し、各焼結体
をその分離面側から圧縮してサイジングすることを特徴
とする。
するために、この発明は、成形用押型のキャビティ内に
まず圧粉成形体１個分の原料粉を充填するとともに、こ
の原料粉の上に原料粉より低融点金属の粉末か分解温度
の低い物質からなる粉末またはセラミックス粉末のいず
れか１種を充填し、さらに圧粉成形体１個分の原料粉を
充填した後、両押し圧縮してニュートラルゾーンを成形
体全長の中間部に有する圧粉成形体を成形し、しかる後
にこの圧粉成形体の中間部に生じる割れ部分から折損し
て２個の圧粉成形体を分離形成して焼結するか、または
上記の３層構造の圧粉成形体を焼結し、この焼結体の中
間部から剥離して２個の焼結体を分離形成し、各焼結体
をその分離面側から圧縮してサイジングすることを特徴
とする。
【０００８】粉末充填は押型のダイまたは下パンチを移
動し順次キャビティを形成し、粉末フィーダーで行うこ
とができる。
動し順次キャビティを形成し、粉末フィーダーで行うこ
とができる。
【０００９】中間部を形成する粉末のうち、低融点物質
の粉末は銅，青銅，黄銅，ガラス等であり、圧粉成形す
ると折損しやすい割れを生じ、上下２つの圧粉成形体を
２分し易くなる。
の粉末は銅，青銅，黄銅，ガラス等であり、圧粉成形す
ると折損しやすい割れを生じ、上下２つの圧粉成形体を
２分し易くなる。
【００１０】また、無酸化ガス雰囲気中で加熱して溶融
すると一部が鉄と合金したり、圧粉体の気孔に含浸さ
れ、その部分は抜け殻となって分割面を形成する。
すると一部が鉄と合金したり、圧粉体の気孔に含浸さ
れ、その部分は抜け殻となって分割面を形成する。
【００１１】低融点物質の粉末には、上記の鉄粉と同様
に成形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛等を添加してもよ
いが、黒鉛粉を少し添加すると割れ面部に黒鉛粉が残留
するので劈開しやすくなる。
に成形潤滑剤としてステアリン酸亜鉛等を添加してもよ
いが、黒鉛粉を少し添加すると割れ面部に黒鉛粉が残留
するので劈開しやすくなる。
【００１２】折損面に中間部の成形体が存在していて不
都合な場合は、サンドペーパーで研磨するなど適宜の方
法で除去すればよい。
都合な場合は、サンドペーパーで研磨するなど適宜の方
法で除去すればよい。
【００１３】この中間部はニュートラルゾーンの中心で
あり、除去または溶浸により取り除かれる。
あり、除去または溶浸により取り除かれる。
【００１４】熱分解性物質は、金属ステアレート等のろ
う，各種の樹脂粉末，しょうのう，ナフタレン等であ
り、同様にこの部分の圧粉成形体または鉄圧粉成形体と
の境界に割れを生じ、折損し易くなる。また、加熱する
と気化飛散したり炭化し、前者の場合と同様に分割面を
形成する。
う，各種の樹脂粉末，しょうのう，ナフタレン等であ
り、同様にこの部分の圧粉成形体または鉄圧粉成形体と
の境界に割れを生じ、折損し易くなる。また、加熱する
と気化飛散したり炭化し、前者の場合と同様に分割面を
形成する。
【００１５】さらに、アルミナ等のようなセラミックス
粉末も同様であり、圧粉成形体は脆く崩壊し易いので圧
粉成形体を２分割できるし、そのまま焼結しても同様で
ある。
粉末も同様であり、圧粉成形体は脆く崩壊し易いので圧
粉成形体を２分割できるし、そのまま焼結しても同様で
ある。
【００１６】圧粉成形体および焼結体の密度は、折損部
近傍が低く形成されている。
近傍が低く形成されている。
【００１７】この焼結体をサイジング押型を用いて押圧
する場合、折損面側の端面を積極的に圧縮すると、折損
面側の密度上昇は他端側より多くなるので、圧粉成形体
１個内の密度のばらつきは小さくなる。
する場合、折損面側の端面を積極的に圧縮すると、折損
面側の密度上昇は他端側より多くなるので、圧粉成形体
１個内の密度のばらつきは小さくなる。
【００１８】
【作用】この発明によれば、通常は成形時間が長くかか
る長物焼結部品を、１回の圧縮で部品２個となる圧粉成
形体を２個同時に形成して成形時間の短縮化を図るとと
もに、それぞれの圧粉成形体の分離面から圧縮してサイ
ジングを施し密度分布の均質化を図る。
る長物焼結部品を、１回の圧縮で部品２個となる圧粉成
形体を２個同時に形成して成形時間の短縮化を図るとと
もに、それぞれの圧粉成形体の分離面から圧縮してサイ
ジングを施し密度分布の均質化を図る。
【００１９】
【実施例】以下、実施例によりこの発明を説明する。図
１は円筒状圧粉成形体（以下、単に成形体という）の断
面図であり、ダイとコアと上下のパンチからなる通常の
押型を用いて圧縮成形される。なお、用いられる押型は
周知であるのでその図示は省略をする。
１は円筒状圧粉成形体（以下、単に成形体という）の断
面図であり、ダイとコアと上下のパンチからなる通常の
押型を用いて圧縮成形される。なお、用いられる押型は
周知であるのでその図示は省略をする。
【００２０】まず、下部成形体３を成形する原料粉末を
所定重量になるようにキャビティ深さを設定してキャビ
ティ内に充填し、次いで下パンチを所定量だけ下降して
中間部の成形体４を形成する粉末を充填し、さらに下パ
ンチを下降し上部成形体２を形成する所定重量を充填
し、両パンチで均等に圧縮成形する。
所定重量になるようにキャビティ深さを設定してキャビ
ティ内に充填し、次いで下パンチを所定量だけ下降して
中間部の成形体４を形成する粉末を充填し、さらに下パ
ンチを下降し上部成形体２を形成する所定重量を充填
し、両パンチで均等に圧縮成形する。
【００２１】この場合、例えばウイズドロアル方式の金
型では、上パンチとダイを下降させることになる。
型では、上パンチとダイを下降させることになる。
【００２２】そして、押型から成形体１を抜き出すと、
上下の成形体２，３と中間部の成形体４とは異質な材料
でスプリングバック量が異なるため、多くの場合その境
界部に割れを生じる。
上下の成形体２，３と中間部の成形体４とは異質な材料
でスプリングバック量が異なるため、多くの場合その境
界部に割れを生じる。
【００２３】このように割れを生じる材料を中間部の成
形体４として選択したときは、上下の成形体２，３を中
間部の成形体４において簡単に分割することができる。
分割された上下の成形体２，３は、通常の条件で焼結さ
れる。
形体４として選択したときは、上下の成形体２，３を中
間部の成形体４において簡単に分割することができる。
分割された上下の成形体２，３は、通常の条件で焼結さ
れる。
【００２４】中間部の成形体４の材料が銅のような場合
は、成形密度にもよるが割れを生じないことがある。こ
の様な場合は、成形体２，３をそのまま焼結する手法が
適用される。また、割れを生じる場合でも、成形体２，
３として折損分割せずに焼結してもかまわない。
は、成形密度にもよるが割れを生じないことがある。こ
の様な場合は、成形体２，３をそのまま焼結する手法が
適用される。また、割れを生じる場合でも、成形体２，
３として折損分割せずに焼結してもかまわない。
【００２５】但し、ステアリン酸亜鉛等の揮発性物質を
用いた場合には、空気中または無酸化雰囲気中で２００
〜５００℃程度で予め加熱し、上下の成形体２，３を分
離してから焼結したほうがよい。その理由は、焼結炉中
の振動で上成形体２が分離落下する虞があるからであ
る。
用いた場合には、空気中または無酸化雰囲気中で２００
〜５００℃程度で予め加熱し、上下の成形体２，３を分
離してから焼結したほうがよい。その理由は、焼結炉中
の振動で上成形体２が分離落下する虞があるからであ
る。
【００２６】また、中間部の成形体４に揮発や分解する
物質またはセラミックス等を用いることは、上下成形体
２，３の材質に影響を及ぼさないため汎用性がある。
物質またはセラミックス等を用いることは、上下成形体
２，３の材質に影響を及ぼさないため汎用性がある。
【００２７】一方、銅や青銅などの場合は、溶融した銅
や青銅などが気孔内に含浸し材料の耐熱性や熱伝導性が
向上するので、例えば内燃機関のバルブガイドに適用す
る場合には、含浸された端面側を燃焼室側になるように
用いることができる。
や青銅などが気孔内に含浸し材料の耐熱性や熱伝導性が
向上するので、例えば内燃機関のバルブガイドに適用す
る場合には、含浸された端面側を燃焼室側になるように
用いることができる。
【００２８】図２は、下部成形体３の断面図である。焼
結体は下パンチ側が高密度側３ｂであり、他方がニュー
トラルゾーンに近い低密度側３ａである。
結体は下パンチ側が高密度側３ｂであり、他方がニュー
トラルゾーンに近い低密度側３ａである。
【００２９】このような成形体１をサイジング押型内で
圧縮する際、低密度側３ａを片押しまたは片押しに近い
状態で積極的に押圧し、所望する距離Ｌだけ縮小する
と、低密度側３ａ近傍の密度は他方に比べて上昇する。
圧縮する際、低密度側３ａを片押しまたは片押しに近い
状態で積極的に押圧し、所望する距離Ｌだけ縮小する
と、低密度側３ａ近傍の密度は他方に比べて上昇する。
【００３０】図３は、鉄粉に銅粉および黒鉛粉を混合し
た粉末を用い、長さ４０ｍｍの円筒サイジング体の部分
密度を表しており、従来方法で１個を成形した焼結体を
両押しサイジングした試料（従来品）と、この発明の方
法により作られたサイジング体試料（発明品）を比較し
たものである。なお、成形体は通常の焼結炉で温度１１
５０℃で焼結した。
た粉末を用い、長さ４０ｍｍの円筒サイジング体の部分
密度を表しており、従来方法で１個を成形した焼結体を
両押しサイジングした試料（従来品）と、この発明の方
法により作られたサイジング体試料（発明品）を比較し
たものである。なお、成形体は通常の焼結炉で温度１１
５０℃で焼結した。
【００３１】同図からも明らかなように、従来品は中央
部で密度が低くなっており、この例では端面近傍との差
は０．３５ｇ／ｃｍ3 ある。
部で密度が低くなっており、この例では端面近傍との差
は０．３５ｇ／ｃｍ3 ある。
【００３２】また、この発明品は成形体１の中間層４側
より少し下方側に低い部分があるが、密度の差は０．２
ｇ／ｃｍ3 になっている。
より少し下方側に低い部分があるが、密度の差は０．２
ｇ／ｃｍ3 になっている。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、成形粉末の充填手数は増加するが、圧縮成形１サイ
クルで２個の圧粉成形体を得ることができ、全体として
生産効率の向上を図るとともに、得られる焼結体は密度
を均質なものとすることができる。したがって、長物焼
結部品の強度や耐摩耗性の向上を図ることができ、従来
焼結材料を適用していなかった新たな機械要素分野への
利用拡大を見込むことができる。
ば、成形粉末の充填手数は増加するが、圧縮成形１サイ
クルで２個の圧粉成形体を得ることができ、全体として
生産効率の向上を図るとともに、得られる焼結体は密度
を均質なものとすることができる。したがって、長物焼
結部品の強度や耐摩耗性の向上を図ることができ、従来
焼結材料を適用していなかった新たな機械要素分野への
利用拡大を見込むことができる。
【図１】この発明による圧粉成形体の断面図である。
【図２】図１における圧粉成形体のサイジングを説明す
る部品断面図である。
る部品断面図である。
【図３】従来方法とこの発明の方法で作られたサイジン
グ体の部分密度を比較したグラフである。
グ体の部分密度を比較したグラフである。
１ 圧粉成形体 ２ 上部の圧粉成形体 ３ 下部の圧粉成形体 ４ 中間部の圧粉成形体
Claims (2)
- 【請求項１】 成形用押型のキャビティ内に圧粉成形体
１個分の原料粉を充填するとともに、この原料粉の上に
原料粉より低融点金属の粉末か分解温度の低い物質から
なる粉末またはセラミックス粉末のいずれか１種を充填
し、さらに圧粉成形体１個分の原料粉を充填した後、両
押し圧縮してニュートラルゾーンを成形体全長の中間部
に有する圧粉成形体を成形し、しかる後に圧粉成形体の
中間部に生じる割れ部分から折損して２個の圧粉成形体
を分離形成し、各圧粉成形体を焼結し、得られた焼結体
はその分離面側から圧縮してサイジングすることを特徴
とする長物鉄系焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 成形用押型のキャビティ内に圧粉成形体
１個分の原料粉を充填するとともに、この原料粉の上に
原料粉より低融点金属の粉末か分解温度の低い物質から
なる粉末またはセラミックス粉末のいずれか１種を充填
し、さらに圧粉成形体１個分の原料粉を充填した後、両
押し圧縮してニュートラルゾーンを成形体全長の中間部
に有する圧粉成形体を成形し、しかる後に圧粉成形体を
焼結して焼結体を得るとともに、この焼結体を中間部で
剥離して２個の焼結体を分離形成し、各焼結体の分離面
側から圧縮してサイジングすることを特徴とする長物鉄
系焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185191A JPH0578710A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 長物鉄系焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185191A JPH0578710A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 長物鉄系焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578710A true JPH0578710A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17080456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24185191A Withdrawn JPH0578710A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 長物鉄系焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578710A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010263042A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Canon Electronics Inc | 圧粉磁心およびその製造方法 |
| US7897102B2 (en) * | 2004-08-27 | 2011-03-01 | Helio Precision Products, Inc. | Method of making valve guide by powder metallurgy process |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24185191A patent/JPH0578710A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7897102B2 (en) * | 2004-08-27 | 2011-03-01 | Helio Precision Products, Inc. | Method of making valve guide by powder metallurgy process |
| JP2010263042A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Canon Electronics Inc | 圧粉磁心およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2122960A (en) | Refractory body and method of making same | |
| KR910001833A (ko) | 성형체의 제조방법 | |
| JPS6026821B2 (ja) | 粒子分散型複合材料の製造方法 | |
| US4164527A (en) | Method of making superhard articles | |
| JPH04319043A (ja) | 鋳造用塩コアの製造方法 | |
| JP2008267158A (ja) | 内燃機関用のピストンおよびその製造方法 | |
| US2198702A (en) | Method of making molded porous metal articles | |
| US4447389A (en) | Method for manufacturing tubes by sintering | |
| US2938791A (en) | Method of producing shaped bodies from powdered metals | |
| JPS596301A (ja) | 粉末金属製の部品の高密度化法 | |
| WO2016021362A1 (ja) | 複合焼結体の製造方法 | |
| US5623727A (en) | Method for manufacturing powder metallurgical tooling | |
| US5989483A (en) | Method for manufacturing powder metallurgical tooling | |
| US2752211A (en) | Self-lubricating machine element | |
| RU2170159C2 (ru) | Способ изготовления длинных стержней | |
| US3145102A (en) | Method of and apparatus for making sintered powdered metal parts | |
| JP3830802B2 (ja) | 焼結品の製造方法および焼結品 | |
| JP3334518B2 (ja) | 焼結体の製造方法 | |
| JP2809288B2 (ja) | 長物筒状圧粉体の成形方法 | |
| RU2265499C2 (ru) | Способ изготовления спеченных деталей с равномерной плотностью | |
| JP2006161070A (ja) | 圧粉体の製造方法 | |
| JPH0262435A (ja) | 摩擦部材の製造方法 | |
| EP1629908B1 (en) | Method of making valve guide by forming a not hollowed compact by uniaxial pressure perpendicular to its longitudinal axis | |
| US20030063992A1 (en) | Methods of filling a die cavity with multiple materials for powder metal compaction | |
| RU2299788C1 (ru) | Способ изготовления сложнопрофильных твердосплавных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |