JPH06210496A - 給粉装置および給粉方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末冶金において、キャビティなどについて
の諸条件に応じて、シューボックスからキャビティへ的
確に原料粉末を充填する。 【構成】 シューボックス32は、後部に供給管34が接続
されており、金型21のダイ23上で前後動する。シューボ
ックス32内に可動案内板41を前後方向の位置および角度
が調節できるように設ける。給粉時、供給管34からシュ
ーボックス32内に入った原料粉末は、主に可動案内板41
の後方に溜まり、そこからキャビティへ落ち込む。 【効果】 したがって、可動案内板41の前後方向の位置
および角度を調節して、原料粉末がキャビティに的確に
充填されるようにできる。可動案内板41を前方へ向かっ
て下降する方向に傾ければ、可動案内板41が原料粉末を
キャビティへ押し込み、効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末冶金において金型
内に原料粉末を供給するために用いられる給粉装置およ
び給粉方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉末冶金においては、金属を主成分とす
る原料粉末を粉末成形装置により成形して圧粉体とし、
この圧粉体を焼結炉で加熱して焼結することが行われ
る。ここで、従来のこの種の粉末成形装置の一例につ
き、図８を参照しながら説明する。金型１は、ダイプレ
ート２に固定されたダイ３とコアロッド４とロアーパン
チ５とアッパーパンチホルダー６に保持されたアッパー
パンチ７とからなっており、円筒状の圧粉体８を成形す
るものである。前記コアロッド４は、ダイ３内に位置し
ている。前記両ロアーパンチ５は、筒状になっていて、
ダイ３とコアロッド４との間に下方から嵌合されるもの
である。前記アッパーパンチ７は、筒状になっていて、
ダイ３とコアロッド４との間に上方から嵌合されるもの
である。こうして、ダイ３とコアロッド４と両パンチ
５，７との間にキャビティ９が形成されるようになって
いる。一方、給粉装置11は、下面を開口したシューボッ
クス12にホッパー13が可撓性を有する供給管14を介して
接続されているとともに、図示していないが、前記シュ
ーボックス12にフィーダーレバーを介して駆動機構が接
続されている。こうして、シューボックス12は、駆動機
構の駆動により、ダイプレート２およびダイ３上で矢印
で示すように直線的に前後動するようになっている。な
お、前記供給管14は、前記シューボックス12の後部中央
の上側に前方下向きに接続されている。

【０００３】そして、粉末成形に際しては、アッパーパ
ンチ７を上昇させてダイ３から離した状態で、ロアーパ
ンチ５の上方位置へシューボックス12を前進させる。な
お、このシューボックス12の前進時、ダイ３は下降して
いて、このダイ３の上面とロアーパンチ５の上面とが同
一高さにあるが、その後、ダイ３が上昇して、このダイ
３とコアロッド４とロアーパンチ５との間に上方へ開口
したキャビティ９が形成される。また、原料粉末を貯蔵
したホッパー13から供給管14を介してシューボックス12
内に原料粉末が供給される。これとともに、シューボッ
クス12がキャビティ９の前後で１回ないし数回前後に往
復して、シューボックス12内からキャビティ９内に原料
粉末が供給される。キャビティ９への原料粉末の充填が
終了すると、シューボックス12が後退してキャビティ９
の上方位置から外れる。ついで、下降するアッパーパン
チ７がダイ３とコアロッド４との間に嵌合されるととも
に、ダイ３が下降して、このダイ３とコアロッド４との
間でロアーパンチ５とアッパーパンチ７とにより原料粉
末が圧縮されて固められ、圧粉体８ができる。その後、
アッパーパンチ７が上昇するとともに、ダイ３がさらに
下降して、ロアーパンチ５により圧粉体８がダイ３から
抜き出される。さらに、前述のように給粉のためにシュ
ーボックス12が前進するのに伴い、このシューボックス
12により圧粉体８が払い出される。以上の成形サイクル
が繰り返される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一定のシュ
ーボックス12では、キャビティ９の大きさや形状、ある
いは、圧粉体８の払い出しに利用されるシューボックス
12に対する寸法上の制約などの諸条件によって、シュー
ボックス12からキャビティ９への原料粉末の充填を的確
に行えるとは限らず、充填の過不足やむらをきたす。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、キャビティなどについての諸条件に応じ
て、シューボックスからキャビティへ的確に原料粉末を
充填できる給粉装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の給粉装
置は、前記目的を達成するために、下面に開口を有し後
部に供給管が接続された前後動するシューボックスと、
このシューボックス内の前後方向中間部に前後へ回動可
能に設けられた可動案内板とを備えたものである。

【０００７】また、請求項２の発明の給粉方法は、下面
に開口を有し後部に供給管が接続された前後動するシュ
ーボックスと、このシューボックス内の前後方向中間部
に前後へ回動可能に設けられた可動案内板とを備えた給
粉装置を用いて、粉末成形装置の金型のダイ上でシュー
ボックスを前後動させることにより、金型内に形成され
たキャビティにシューボックスから原料粉末を供給する
に際し、シューボックスの前進時には、可動案内板を前
方へ向かって下降する方向性をもって傾斜させ、シュー
ボックスとともに可動案内板がキャビティの上方位置を
後退するときには、始め可動案内板を鉛直にし、可動案
内板がキャビティの後端部の上方位置を後退するとき
に、可動案内板を前方へ向かって下降する方向性をもっ
て傾斜させるものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明の給粉装置においては、粉末成
形装置の金型に形成されるキャビティ内に原料粉末を供
給するとき、ダイ上でシューボックスをキャビティの上
方位置へ前進させ、供給管を介してシューボックス内へ
原料粉末を供給するとともに、シューボックスを前後に
往復させながら、このシューボックス内からキャビティ
内に原料粉末を落とし込んで充填する。このとき、供給
管が後部に接続されたシューボックス内において主に可
動案内板の後方に原料粉末が入り、そこからキャビティ
へ原料粉末が落ち込むことになる。そこで、予め可動案
内板を前後に回動させて、可動案内板の角度を調節して
おくことにより、キャビティなどについての諸条件に応
じて、シューボックスからキャビティへ的確に原料粉末
を充填できることになる。なお、シューボックス内にお
いて主に可動案内板の後方に原料粉末が溜まっているの
で、可動案内板を前方へ向かって下降する方向性をもっ
て傾斜させておけば、シューボックスの後退時に、可動
案内板が原料粉末を下方のキャビティの方へ押し込むよ
うな力を発生させ、キャビティへ原料粉末を確実に十分
な密度となるように充填できる。

【０００９】また、請求項２の発明の給粉方法において
は、シューボックスの前進時には、可動案内板を前方へ
向かって下降する方向性をもって傾斜させておくが、シ
ューボックスとともに可動案内板がキャビティの上方位
置を後退するときには、まず可動案内板を鉛直にし、シ
ューボックス内において可動案内板の後側にある原料粉
末を後方へ押し出すようにしてキャビティ内に充填す
る。これにより、キャビティへ原料粉末を確実に十分な
密度となるように充填できる。また、もともとキャビテ
ィの後端部には原料粉末が多く詰まりやすいが、可動案
内板がキャビティの後端部の上方位置を後退するとき
に、可動案内板を前方へ向かって下降する方向性をもっ
て傾斜させることにより、キャビティの後端部への原料
粉末の充填が抑制され、原料粉末をキャビティ全体で均
一に充填できることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１か
ら図３を参照しながら説明する。図１に示すように、粉
末成形装置の金型21は、従来と同様のものであり、ダイ
プレート22に固定されたダイ23とコアロッド24とロアー
パンチ25とアッパーパンチホルダー26に保持されたアッ
パーパンチ27とからなっており、円筒状の圧粉体28を成
形するために、ダイ23とコアロッド24と両パンチ25，27
との間にキャビティ29を形成するものである。

【００１１】一方、給粉装置31は、下面を開口したシュ
ーボックス32にホッパー33が可撓性を有する供給管34を
介して接続されている。また、前記シューボックス32の
左右両側面下部には、駆動ピン35がそれぞれ螺着されて
おり、これら駆動ピン35に図示していない駆動機構のフ
ィーダーレバーが係合されている。こうして、シューボ
ックス32は、駆動機構の駆動により、ダイプレート22お
よびダイ23上で矢印で示すように直線的に前後動するよ
うになっている。なお、前記供給管34は、前記シューボ
ックス32の後部中央の上側に設けられた前方へ向かって
下降する方向へ傾斜した管接続部36に接続されている。
そして、前記シューボックス32内の前後方向中央部に
は、シューボックス32の内部をほぼ前後に仕切るように
して、可動案内板41が設けられている。この可動案内板
41の左右両側面の上寄りの位置にはねじ状の支軸42が左
右方向を軸方向として同軸的に突設されている。一方、
前記シューボックス32の左右両側面部には、前後方向へ
延びる長孔43が形成されている。そして、これら長孔43
に前記可動案内板41の支軸42がそれぞれ前後動および回
動可能に挿通され、シューボックス32の左右両側面部の
外側において支軸42に蝶ナット44が螺合されている。こ
うして、前記可動案内板36は、矢印で示すように、蝶ナ
ット44を緩めた状態で前後動させられるとともに支軸42
を中心として回動させられ、その前後方向の位置および
角度を調整できるようになっているとともに、蝶ナット
44を締めることにより所定の位置および角度で固定でき
るようになっている。

【００１２】つぎに、前記構成につき、その作用を説明
する。粉末成形に際しては、アッパーパンチ27を上昇さ
せてダイ23から離した状態で、ダイプレート22およびダ
イ23上でロアーパンチ25の上方位置へシューボックス32
を前進させる。なお、このシューボックス32の前進時、
ダイ23は下降していて、このダイ23の上面とロアーパン
チ25の上面とが同一高さにあるが、その後、ダイ23が上
昇して、このダイ23とコアロッド24とロアーパンチ25と
の間に上方へ開口したキャビティ29が形成される。そし
て、原料粉末が投入、貯蔵されたホッパー33から供給管
34を介してシューボックス32内に原料粉末が供給され
る。これとともに、シューボックス32がキャビティ29の
前後で１回ないし数回前後に往復して、シューボックス
32内からキャビティ29内に原料粉末が落ち込んで供給さ
れる。キャビティ29への原料粉末の充填が終了すると、
シューボックス32が後退してキャビティ29の上方位置か
ら外れる。ついで、下降するアッパーパンチ27がダイ23
とコアロッド24との間に嵌合されるとともに、ダイ23が
下降して、このダイ23とコアロッド24との間でロアーパ
ンチ25とアッパーパンチ27とにより原料粉末が圧縮され
て固められ、圧粉体28ができる。その後、アッパーパン
チ27が上昇するとともに、ダイ23がさらに下降して、ロ
アーパンチ25により圧粉体28がダイ23から抜き出され
る。さらに、前述のように給粉のためにシューボックス
32が前進するのに伴い、このシューボックス32により圧
粉体28が払い出される。以上の成形サイクルが繰り返さ
れる。

【００１３】ところで、前述の給粉時には、シューボッ
クス32の内部が可動案内板41によりほぼ前後に仕切られ
ており、かつ、シューボックス32の後部に供給管34が接
続されているので、この供給管34から出る原料粉末は、
主にシューボックス32内において可動案内板41の後方に
入り、そこからキャビティ29へ落ち込むことになる。そ
こで、キャビティ29の大きさや形状、あるいは、シュー
ボックス32に対する寸法上の制約などの諸条件に応じ
て、予め可動案内板41の前後方向の位置および角度を適
当に調節することにより、シューボックス32からキャビ
ティ28へ原料粉末を能率よくかつ確実に充填できること
になる。また、シューボックス32内において主に可動案
内板41の後方に原料粉末が溜まっているので、図示のよ
うに、可動案内板41を前方へ向かって下降する方向性を
もって傾斜させておけば、シューボックス32の後退時
に、可動案内板36が原料粉末を下方のキャビティ29の方
へ押し込むような力を発生させ、キャビティ29へ原料粉
末を確実に十分な密度となるように充填できる。

【００１４】つぎに、本発明の第２実施例について、図
４および図５を参照しながら詳細に説明する。なお、前
記第１実施例と対応する部分には、同一符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。この第２実施例においては、
粉末成形装置の金型21が、２つの円筒状の圧粉体を同時
に成形するものとなっている。そのために、コアロッド
24とロアーパンチ25とアッパーパンチ（図示していな
い）がそれぞれ一組ずつあり、金型21の内部に左右一対
のキャビティ29が形成されるようになっている。また、
給粉装置31においては、シューボックス32の内部が、仕
切壁51により左右一対の隔室52に区画されている。これ
ら隔室52は、それぞれ前記金型21の２つのキャビティ29
へ別個に臨むものである。また、前記シューボックス32
の後部上側には、両隔室52へそれぞれ開口する一対の管
接続部36が設けられている。これら管接続部36は、前方
へ向かって下降する方向へ傾斜している。そして、これ
ら管接続部36に可撓性を有する供給管34がそれぞれ接続
されており、これら供給管34が三又継手53を介して共通
のホッパー33に接続されている。また、このようにシュ
ーボックス32の内部が２つの隔室52に区画されているた
めに、これら両隔室52内に前記第１実施例と同様の可動
案内板41をそれぞれ設けている。なお、両可動案内板41
の仕切壁51側の側面に突設された支軸42は、仕切壁51に
形成された長孔43に軸支されている。また、シューボッ
クス32の各隔室52内にそれぞれある両可動案内板41は、
それぞれ独立に位置および角度調整できるものである。

【００１５】そして、粉末成形の給粉時には、ホッパー
33から三又継手53および２本の供給管34を介して、シュ
ーボックス32内の仕切壁51により区画された２つの隔室
52にそれぞれ原料粉末が供給され、両隔室52から金型21
の２つのキャビティ29へそれぞれ原料粉末が落ち込む。
これにより、両キャビティ29に原料粉末が均一に充填さ
れることになる。したがって、金型21により２つの圧粉
体を同時に成形するのに際して、安定した密度を有する
圧粉体を得られる。また、それぞれキャビティ29につい
て可動案内板41により得られる作用効果は、前記第１実
施例と同様である。

【００１６】つぎに、本発明の第３実施例について、図
６および図７を参照して説明する。この第３実施例は、
給粉時に、シューボックス32の前後動に連動して可動案
内板41を自動的に揺動させるものである。より詳しく説
明すると、図６（ａ）に示すように、シューボックス32
の前進時には、可動案内板41を前方へ向かって下降する
方向性をもって傾斜させ、図６（ｂ）に示すように、シ
ューボックス32とともに可動案内板41がキャビティ29の
上方位置を後退するときには、始め可動案内板41を図示
反時計回り方向へ回動させて鉛直にし、ついで、可動案
内板41がキャビティ29の後端部の上方位置を後退すると
きに、可動案内板41を時計回り方向へ回動させて前方へ
向かって下降する方向性をもって傾斜させるものであ
る。特に可動案内板41を図示反時計回り方向へ回動させ
るに際しては、前進していたシューボックス32が停止し
た後、この停止位置で可動案内板41を回動させてからシ
ューボックス32を後退させてもよいし、シューボックス
32を後退させながら可動案内板41を回動させてもよい。
なお、シューボックス32の前後動に連動して可動案内板
41を揺動させるには、例えば、粉末成形装置のアッパー
パンチが取り付けられる上ラム駆動用回転軸から動力を
とり、これをカムなどを介して可動案内板41の支軸42に
伝達すればよい。図７には、粉末成形の１サイクルにお
けるダイ23の上面、ロアーパンチ25の上面およびアッパ
ーパンチ27の下面の高さの変化を（ａ）に、シューボッ
クス32の先端位置の変化を（ｂ）に、可動案内板41の角
度の変化を（ｃ）に示してある。これらの線図におい
て、横軸は共通で、粉末成形装置の駆動用回転軸の回転
角である。また、（ｂ）において、一点鎖線はダイ23の
中心位置すなわちキャビティ29の中心位置を示してい
る。さらに、（ｃ）においては、図６における図示時計
回り方向を正方向として角度を示してある。なお、可動
案内板41以外については、前記第１実施例などにおいて
も、図７に示すような作動である。

【００１７】そして、給粉時には、前記第１実施例など
と同様に、シューボックス32内において主に可動案内板
41の後方に原料粉末が入るが、前述のように、シューボ
ックス32の前進時には、可動案内板41を前方へ向かって
下降する方向性をもって傾斜させておき、その後、シュ
ーボックス32とともに可動案内板41がキャビティ29の上
方位置を後退するときに、可動案内板41を反時計回り方
向へ回動させて鉛直にすれば、シューボックス内32にお
いて可動案内板41の後側にある原料粉末が、可動案内板
41により後方へ押し出されて盛り上げられながらキャビ
ティ29内に充填される。これにより、キャビティ29へよ
り多くの原料粉末を確実に充填できる。ところで、もと
もとキャビティ29の後端部には原料粉末が多く詰まりや
すく、そこで圧粉体28の密度も高くなりやすいが、可動
案内板41がキャビティ29の後端部の上方位置を後退する
ときに、可動案内板41を時計回り方向へ回動させて前方
へ向かって下降する方向へ傾斜させることにより、キャ
ビティ29の後端部への原料粉末の充填が抑制される。こ
れにより、原料粉末をキャビティ29全体で均一に充填で
きることになる。こうして、前記第３実施例の構成によ
れば、キャビティ29内に十分な量の原料粉末を均一に充
填でき、十分高くかつ均一な密度をもった圧粉体28を得
られる。

【００１８】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
前記実施例の金型21は、円筒状の圧粉体を成形するため
に、コアロッド24を有していたが、金型にコアロッドを
有していない粉末成形装置などにももちろん本発明を適
用できる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、後部に供給管
が接続された前後動するシューボックス内の前後方向中
間部に、可動案内板を前後へ回動可能に設けたので、こ
の可動案内板の角度を適当に調節することにより、キャ
ビティなどについての諸条件に応じて、シューボックス
からキャビティへ的確に原料粉末を充填できる。

【００２０】また、請求項２の発明によれば、シューボ
ックスの前進時には、可動案内板を前方へ向かって下降
する方向性をもって傾斜させ、シューボックスとともに
可動案内板がキャビティの上方位置を後退するときに
は、まず可動案内板を鉛直にし、可動案内板がキャビテ
ィの後端部の上方位置を後退するときに、可動案内板を
前方へ向かって下降する方向性をもって傾斜させるの
で、キャビティへ原料粉末を確実に十分な密度となるよ
うに充填できるとともに、キャビティの後端部に原料粉
末が多く詰まり過ぎることを防げ、原料粉末をキャビテ
ィ全体で均一に充填できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す金型および給粉装置
の断面図である。

【図２】同上シューボックスの斜視図である。

【図３】同上シューボックスの拡大断面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す金型および給粉装置
の断面図である。

【図５】同上シューボックスの斜視図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す可動案内板の作動の
説明図である。

【図７】同上金型、シューボックスおよび可動案内板の
作動を示す線図である。

【図８】従来例を示す金型および給粉装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

21 金型 23 ダイ 29 キャビティ 31 給粉装置 32 シューボックス 34 供給管 41 可動案内板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に開口を有し後部に供給管が接続さ
   れた前後動するシューボックスと、このシューボックス
   内の前後方向中間部に前後へ回動可能に設けられた可動
   案内板とを備えたことを特徴とする給粉装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の給粉装置を用いて、粉
   末成形装置の金型のダイ上でシューボックスを前後動さ
   せることにより、金型内に形成されたキャビティにシュ
   ーボックスから原料粉末を供給するに際し、シューボッ
   クスの前進時には、可動案内板を前方へ向かって下降す
   る方向性をもって傾斜させ、シューボックスとともに可
   動案内板がキャビティの上方位置を後退するときには、
   始め可動案内板を鉛直にし、可動案内板がキャビティの
   後端部の上方位置を後退するときに、可動案内板を前方
   へ向かって下降する方向性をもって傾斜させることを特
   徴とする給粉方法。