JPH0739508Y2 - 湿式等方圧加圧用型材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、セラミック粉末、金属粉末、超硬粉末及びプ
ラスチック粉末、若しくはこれらの混合粉末から薄板状
のリング成形体を製造する際に用いる湿式等方圧加圧用
型材に関するものである。

（従来の技術） 従来、上記粉末から薄板状のリング成形体を湿式等方圧
加圧装置による湿式等方圧加圧成形で製造する場合、次
のような方法を採っていた。

即ち、第13図に示すように、円筒体（ゴム型）１の上下
開口部に上・下蓋（ゴム型）2,3を嵌着すると共に、内
部に同心状にマンドレル４を配置した湿式等方圧加圧用
型材５を用い、この型材５のキャビティ６内に粉末７を
充填した後、これを湿式等方圧加圧装置内にセットして
湿式等方圧加圧成形を行う。そして、第14図に示すよう
に、先ず円筒状の成形体８を作成し、次に、この成形体
８を工具９で所定厚さに切断した後、機械加工により所
定の厚さに仕上げて薄板状のリング成形体10を製造して
いた。

（考案が解決しようとする課題） 従来技術においては、湿式等方圧加圧成形で円筒状の成
形体８を作成後、機械加工により所定の厚さに仕上げて
薄円板状等のリング成形体10を製造していたので、下記
のような欠点が認識されていた。

機械加工時に、微小クラックがリング成形体10の表
面に発生し、リング成形体10自体の寿命が著しく低下し
ていた。

円筒状の成形体８から所定の厚さに加工する際、か
なり削り代が必要であるため、歩留りが良くなかった。

難加工材の場合、機械加工時間がかなりかかり、作
業効率が悪かった。

最終製品の表面形状が複雑な場合、機械加工が困難
であった。

機械加工によるリング成形体10の表面粗度を上げる
のに時間がかかった。

リング成形体10の材質によっては、表面粗度を上げ
ることができなかった。

これらの問題を解決するには、薄板状のリング成形体を
直接単体で製造することが考えられるが、粉末成形体は
もろく傷つき易いため、型材と成形体の接触面積の大き
い薄板状のリング成形体を製造する場合、リング状成形
体が等方圧加圧により型材に強固に密着し、成形体を型
材から取り外す際に、成形体を傷つけるという問題があ
り、前述のような円筒状の成形体を作成後切断によりリ
ング状成形体を製造する方法がとられていたのである。

本考案は、かかる点に鑑み、成形体を型材から取り外す
際に割れ等を生じさせることなく型材を容易に取外せる
ようにして、湿式等方圧加圧成形により薄板状のリング
成形体を直接単体で製造できる湿式等方圧加圧用型材を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案に係る湿式等方圧加圧用型材は、短柱状の第１金
型部材11と、該第１金型部材11の高さよりその高さが低
く、かつその内周形状が前記第１金型部材11の外周形状
と同形とされ、かつそのリング部の断面が矩形とされた
環状の第２金型部材14と、前記第１金型部材11の高さと
その高さが等しく、かつその内周形状が前記第２金型部
材14の外周形状と同形とされ、かつそのリング部の断面
が矩形とされたリング状の第３金型部材17とが、その各
底面が同一平面上にくるように互いに嵌合組立てされて
なる金型20と、該金型20を構成する前記第１金型部材11
及び第３金型部材17の両上面に当接して配された平板状
のゴム蓋22とで成形品キャビティ23を形成してなると共
に、前記金型20の底面に当接して配された底板21を有す
るものである。

また本考案に係る湿式等方圧加圧用金型は、前記第１金
型部材11の底面近傍の外周面に突起部12または切欠き部
が形成され、前記第２金型部材14の底面近傍の内周面に
切欠き部15または突起部が形成され、前記第１金型部材
11と前記第２金型部材14とが、該突起部12と切欠き部15
とで互いに係合可能であると共に、前記第３金型部材17
の底面近傍の内周面に突起部18または切欠き部が形成さ
れ、前記第２金型部材14の底面近傍の外周面に切欠き部
16または突起部が形成され、前記第３金型部材17と前記
第２金型部材14とが、該突起部18と切欠き部16とで互い
に係合可能であるものである。

更に本考案の係る湿式等方圧加圧用金型は、前記第１金
型部材11のゴム蓋22側端部外周面にテーパ状の切欠き部
13を有すると共に、前記第３金型部材17のゴム蓋22側端
部内周面にテーパ状の切欠き部19を有するものである。

（作用） 薄板状のリング成形体25を製造する際には、金型20のキ
ャビティ23内に粉末24を充填した後、湿式等方圧加圧装
置に入れて湿式等方圧加圧成形を行う。そして、成形
後、ゴム蓋22、底板21を外し、続いて例えば第１金型部
材11、第３金型部材17、第２金型部材14の順序で金型20
を取外して、薄板状のリング成形体25を得る。従って、
金型20を容易に取外せるので、割れが入ることなく金型
20からリング成形体25を分離できる。また、分割式であ
るため、各金型部材11,14,17のリング成形体25と接する
面の表面精度を良好にすることが可能であり、リング成
形体25の表面精度が向上する。

（実施例） 以下、本考案に係る湿式等方圧加圧用金型の実施例を図
面に基づいて説明する。

第１図において、11は短柱状の第１金型部材で、底面近
傍の外周面に突起部12が周方向に形成されると共に、上
面近傍の外周面に約15度程度の勾配を持ったテーパ状の
切欠き部13が形成されている。14は薄板リング状の第２
金型部材で、この第２金型部材14は、その高さが第１金
型部材11の高さよりも低く、かつ内周面が第１金型部材
11の底面近傍の外周形状と一致する同形状とされてい
る。そして、この第２金型部材14の底面近傍の内周面に
は、第１金型部材11の突起部12と互いに係合可能な切欠
き部15が周方向に形成され、また底面近傍の外周面に
は、周方向に切欠き部16が形成されている。17はリング
状の第３金型部材で、この第３金型部材17は、その高さ
が第１金型部材11の高さと等しく、かつその底面近傍の
内周形状が第２金型部材14の外周形状と一致する同形状
とされている。そして、この第３金型部材17の底面近傍
の内周面には、第２金型部材14の切欠き部16と互いに係
合可能な突起部18が周方向に形成され、また上面近傍の
内周面には上方に広がるテーパ状の切欠き部19が形成さ
れている。

第１〜３金型部材11,14,17は、その底面が円一平面上に
くるように互いに同心状に嵌合組立てることにより金型
20を構成し、この金型20は底面がその上面当接するよう
に底板21上にセットされている。22は平板状のゴム蓋
で、第１・２金型部材11,17の上面に当接して配置され
ており、このゴム蓋22と金型20の第１〜３金型部材11,1
4,17とにより成形品キャビティ23が形成されている。24
はキャビティ23内に充填された粉末である。なお、金型
20の第１〜３金型部材11,14,17の粉末24と接する面は、
バフ又はペーパ等で鏡面仕上げされており、表面精度が
良好になっている。

薄円板状のリング成形体25を製造するに際しては、金型
20のキャビティ23内に粉末24を充填した後、ゴム蓋22で
キャビティ23の開口部をふさぎ、外周にビニールテープ
を巻付けて十分密封する。次に、これを湿式等方圧加圧
装置に入れて成形する。この時の成形条件は、圧力1000
kgf/cm²×1min保持とする。湿式等方圧加圧成形後、金
型20を所定の順序で分解し、薄円板状のリング成形体25
を取出す。

リング成形体25を取出す時には、次の工程で作業を行
う。湿式等方圧加圧成形後、先ずビニールテープを剥が
し、第２図に示すようにゴム蓋22及び底板21を取る。次
に、第３図に示すように、内径が第１金型部材11の外径
よりも大きいリング状の取出し治具26を用い、この取出
し治具26を金型20の下に敷いて、第１金型部材11にのみ
上方から均等な圧力をかけて下に抜取る。続いて、第４
図に示すように、外径が第３金型部材17の内径よりも小
さいリング状の取出し治具27に変更し、第３金型部材17
に上方から均等な圧力をかけて下に落とす。そして、最
後に、第５図に示すように、第２金型部材14を水平方向
にスライドさせて分離すれば、第６図に示すようにリン
グ成形体25が得られる。

このように実施例の型材を用いて製造すれば、次のよう
な利点がある。

湿式等方圧加圧成形後、型材を分解して容易にリン
グ成形体25から取外すことができる。従って、取出し時
にリンク成形体25に割れが入ることもなく、単体毎に湿
式等方圧加圧成形により製造できる。

リング成形体25の表面に微小クラックも発生しない
ので、リング成形体25の寿命が飛躍的に向上し、後工程
の焼結時にも割れを発生することがない。

湿式等方圧加圧成形後の薄円板状のリング成形体25
に若干の仕上げ加工だけを施して製品とするため、歩留
りが非常によくなる。

最終の仕上げを除いて、機械加工をほとんどしない
ので、特に難加工材の場合の生産効率が向上する。

表面形状が複雑なものでも、通常のものと同程度の
時間で成形できる。

金型20の表面粗度を上げることで、リング成形体25
の離型性が向上すると共に、機械加工では上げることが
できなかった表面粗度の向上が可能になる。。

なお、実施例では、第１・２金型部材11,17に突起部12,
18を、第２金型部材14に切欠き部15,16を夫々設けてい
るが、これは逆にしても良い。またその突起部12,18、
切欠き部15,16は、取扱い時に金型部材11,14,17が不測
に分解しないように、互いに係合可能であれば良いの
で、その形状は第７図及び第８図に示すようなものであ
っても良い。

更に、各金型部材11,14,17は、第９図に示すようにして
も良い。即ち、この場合の第１金型部材11は円柱状、第
２金型部材14及び第３金型部材17は、そのリング部の断
面が矩形状となっている。このように金型部材11,14,17
は、底板21に載せて取扱うので、相互に係合しない構造
にしても良い。

また底板21は金型20の底面全域に設けず、第10図に示す
ように、各金型部材11,14,17の嵌合部分に対応する部分
的な構造にしても良い。

リング成形体25は、薄円板状に限定されず、第11図に示
すような多角形状、或いは第12図に示すような楕円形状
等であっても同様に製造できる。

又、前記第１金型部材11のゴム蓋22側端部外周面にテー
パ状の切欠き部13を形成するると共に、前記第３金型部
材17のゴム蓋22側端部内周面にテーパ状の切欠き部19を
形成すれば、成形体25から第１・３金型部材11,17を容
易に抜取ることができる。

（考案の効果） 本考案によれば、短柱状の第１金型部材11と、該第１金
型部材11の高さよりその高さが低く、かつその内周形状
が前記第１金型部材11の外周形状と同形とされ、かつそ
のリング部の断面が矩形とされた環状の第２金型部材14
と、前記第１金型部材11の高さとその高さが等しく、か
つその内周形状が前記第２金型部材14の外周形状と同形
とされ、かつそのリング部の断面が矩形とされたリング
状の第３金型部材17とが、その各底面が同一平面上にく
るように互いに嵌合組立てされてなる金型20と、該金型
20を構成する前記第１金型部材11及び第３金型部材17の
両上面に当接して配された平板状のゴム蓋22とで成形品
キャビティ23を形成してなると共に、前記金型20の底面
に当接して配された底板21を有するので、湿式等方圧加
圧成形後に型材を容易に取外すことができ、その時に成
形体25に割れが入ることもない。また分割式であるた
め、金型20の各金型部材11,14,17の表面精度を上げるこ
とが容易であり、成形体25の離型性が向上すると共に、
成形体25の表面粗度が向上する。

しかも、本考案では、前記第１金型部材11の底面近傍の
外周面に突起部12または切欠き部が形成され、前記第２
金型部材14の底面近傍の内周面に切欠き部15または突起
部が形成され、前記第１金型部材11と前記第２金型部材
14とが、該突起部12と切欠き部15とで互いに係合可能で
あると共に、前記第３金型部材17の底面近傍の内周面に
突起部18または切欠き部が形成され、前記第２金型部材
14の底面近傍の外周面に切欠き部16または突起部が形成
され、前記第３金型部材17と前記第２金型部材14とが、
該突起部18と切欠き部16とで互いに係合可能であるの
で、金型20の取扱い時に各金型部材11,14,17が不測に分
解することがなく、その取扱いが容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本考案の実施例を示すものであっ
て、第１図は型材の断面図、第２図乃至第６図は成形体
の取出し工程を示す断面図、第７図及び第８図は本考案
の係合部の変形例を示す断面図、第９図及び第10図は同
型材の変形例を示す断面図、第11図及び第12図は同成形
体の変形例を示す斜視図、第13図及び第14図は従来例を
示す断面図である。 11……第１金型部材、12,18……突起部、13,15,16,19…
…切欠き部、14……第２金型部材、17……第３金型部
材、20……金型、21……底板、22……ゴム蓋、23……成
形品キャビティ、25……リング成形体。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】短柱状の第１金型部材（11）と、該第１金
   型部材（11）の高さよりその高さが低く、かつその内周
   形状が前記第１金型部材（11）の外周形状と同形とさ
   れ、かつそのリング部の断面が矩形とされた環状の第２
   金型部材（14）と、前記第１金型部材（11）の高さとそ
   の高さが等しく、かつその内周形状が前記第２金型部材
   （14）の外周形状と同形とされ、かつそのリング部の断
   面が矩形とされたリング状の第３金型部材（17）とが、
   その各底面が同一平面上にくるように互いに嵌合組立て
   されてなる金型（20）と、該金型（20）を構成する前記
   第１金型部材（11）及び第３金型部材（17）の両上面に
   当接して配された平板状のゴム蓋（22）とで成形品キャ
   ビティ（23）を形成してなると共に、前記金型（20）の
   底面に当接して配された底板（21）を有する湿式等方圧
   加圧用型材。
2. 【請求項２】前記第１金型部材（11）の底面近傍の外周
   面に突起部（12）または切欠き部が形成され、前記第２
   金型部材（14）の底面近傍の内周面に切欠き部（15）ま
   たは突起部が形成され、前記第１金型部材（11）と前記
   第２金型部材（14）とが、該突起部（12）と切欠き部
   （15）とで互いに係合可能であると共に、前記第３金型
   部材17の底面近傍の内周面に突起部（18）または切欠き
   部が形成され、前記第２金型部材（14）の底面近傍の外
   周面に切欠き部（16）または突起部が形成され、前記第
   ３金型部材（17）と前記第２金型部材（14）とが、該突
   起部（18）と切欠き部（16）とで互いに係合可能である
   ことを特徴とする請求項１記載の湿式等方圧加圧用型
   材。