JPH08155696A

JPH08155696A - 圧粉体成形方法

Info

Publication number: JPH08155696A
Application number: JP32990194A
Authority: JP
Inventors: Masato Sagawa; 眞人佐川; Hiroshi Nagata; 浩永田; Toshihiro Watanabe; 俊宏渡辺
Original assignee: Intermetallics Co Ltd
Current assignee: Intermetallics Co Ltd
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【構成】ダイｄに装着されたゴムモールドｍの凹部ｍ１
に粉末とマンドレルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８を装
填する工程、ゴムモールドの凹部に装填された粉末を圧
縮する工程及び圧縮成形された圧粉体からマンドレルを
除去する工程とからなる圧粉体成形方法に関するもので
ある。【効果】マンドレルとともに、粉末が装填されたゴムモ
ールドを圧縮して、マンドレルが配置された圧粉体を成
形し、その後、マンドレルが配置された圧粉体からマン
ドレルを除去するようにしたので、複雑な形状を有する
種々の形状の圧粉体を成形することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイに装着されている
ゴムモールドに充填された粉末或いは粒状物等（以下、
単に、「粉末」という。）を、パンチによる加圧とゴム
モールドのゴムの弾性変形を利用して圧縮し、圧粉体を
成形する圧粉体成形方法に関するものである。このよう
な方法により成形された圧粉体は、焼結処理、含浸処理
或いはキュア処理等により種々の産業分野で使用される
各種部品或いは製品となる。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイに装着されたゴムモールドに
粉末を高密度に充填し、次いで、例えば、対向して配設
されたパンチによる加圧とゴムモールドのゴムの弾性変
形を利用してゴムモールドに充填された粉末を圧縮し、
圧縮成形された圧粉体をゴムモールドから取り出すよう
にした圧粉体成形方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の圧粉体
成形方法においては、水平断面形状が一定な筒状体或い
は柱状体等の圧粉体を成形することができるが、例え
ば、図１に示されているような、円錐台の内部に同じく
円錐台の空間部ｃ１を有するような圧粉体（以下、単
に、「ラッパ状圧粉体」という。）Ｃ１等を成形するこ
とができず、従来の圧粉体成形方法により成形された圧
粉体の用途が限定されていた。

【０００４】本発明の目的は、従来の圧粉体成形方法が
有する課題を解決するとともに、複雑な形状を有する圧
粉体を効率的に、しかも、高精度に成形することができ
る圧粉体成形方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために、圧粉体成形方法を、ダイに装着され
たゴムモールドの凹部に粉末とマンドレルを装填する工
程、ゴムモールドの凹部に装填された粉末を圧縮する工
程及び圧縮成形された圧粉体からマンドレルを除去する
工程とにより構成したものであり、また、下パンチと上
パンチとの間で、ゴムモールドの凹部に装填された粉末
を圧縮するようにしたものであり、更に、マンドレルを
ゴムモールドに設けられた窪み部に嵌着するようにした
ものであり、更にまた、マンドレルを下パンチに突設さ
れた支柱に嵌着するようにしたものである。

【０００６】先ず最初に、本発明の圧粉体形成方法が適
用される一例としての本出願人に係る先の出願（例え
ば、特開平４−３６３０１０号公報、特開平６−２０７
２０５号公報等）において開示された圧粉体成形装置と
同様の圧粉体成形装置等の垂直断面図である図２を用い
て、図１に示されているようなラッパ状圧粉体Ｃ１を成
形する実施例について説明する。

【０００７】Ｍは、筒状ダイｄ（以下、単に、「ダイ」
という。）、上面がダイｄの上面ｄ１より低く位置する
ようにダイｄに挿着された下パンチｐ１及びダイｄとダ
イｄに挿着された下パンチｐ１により形成される凹部
（以下、単に、「ダイキャビティ」という。）１に装着
された成形される圧粉体の形状に応じた所定形状の凹部
（以下、単に、「ゴムキャビティ」という。）ｍ１を有
するゴムモールドｍ等からなるダイセットである。本実
施例においては、ラッパ状圧粉体Ｃ１が成形されるの
で、ゴムキャビティｍ１は、略逆円錐台状の空間部に形
成されている。

【０００８】下パンチｐ１は、補助支持プレート２に載
置され、補助支持プレート２にボルト３により固定され
ており、下パンチｐ１が固定された補助支持プレート２
は、インデックステーブル或いは機台４にボルト５、
５’により固定されている。６は、下パンチｐ１の上面
ｐ１’の外周に沿って設けられた凹部に配設された硬質
ゴム等からなるバックアップリングであり、ダイｄと下
パンチｐ１との隙間にゴムモールドｍが噛み込まれるの
を防止するものである。７は、ダイｄの下面ｄ２と補助
支持プレート２との間に、下パンチｐ１を取り囲むよう
に配設された皿バネである。皿バネ７に代えて、コイル
スプリング、硬質ウレタンゴムを利用したゴムクッショ
ン、スプリング効果を有する流体シリンダー等の種々の
バネ部材を使用することもできる。

【０００９】ｐ２は、図示されていないプランジャー等
により、上下動可能な上パンチであり、上パンチｐ２
は、ダイｄの上面ｄ１に載置され、ダイキャビティ１を
覆うように、ダイキャビティ１の平面形状より大きく構
成されている。８は、上パンチｐ２の下面ｐ２’に設け
られた平面形状が略円形の凹部９の周囲に取着された硬
質ゴム等からなる環状のバックアップリングであり、バ
ックアップリング８は、上パンチｐ２の下面ｐ２’と面
一になるように、しかも、ダイｄとダイに装填されたゴ
ムモールドｍとの接触線１０を覆うように配置されてお
り、また、環状のバックアップリング８の内側には、上
パンチｐ２の下面ｐ２’と略面一になるようにゴム部材
１１が取着されている。

【００１０】ｕ１は、ゴムモールドｍのゴムキャビティ
ｍ１に装填される合成樹脂、金属等で形成される硬質の
マンドレルであり、本実施例のようにラッパ状圧粉体Ｃ
１を成形する場合には、マンドレルｕ１は、略逆円錐台
状の空間部を有するゴムキャビティｍ１より小さめの略
逆円錐台形に形成されている。また、ゴムモールドｍの
内部底面ｍ２には窪み部ｍ３が設けられており、窪み部
ｍ３には、マンドレルｕ１の底面に突設された突出部ｕ
１’が嵌着する。このように、ゴムモールドｍの内部底
面ｍ２に設けられた窪み部ｍ３に、マンドレルｕ１の底
面に突設された突出部ｕ１’を嵌着することにより、マ
ンドレルｕ１を、ゴムキャビティｍ１の所定の位置に確
実に配置することができるように構成されている。

【００１１】また、マンドレルｕ１は、マンドレルｕ１
の上面ｕ１”が、粉末の充填される高さと同じか或いは
粉末の充填される高さより若干突出するように、ゴムキ
ャビティｍ１に配置される。本実施例においては、粉末
は、ダイｄの上面ｄ１及びゴムモールドｍの上面ｍ４ま
で充填されるので、マンドレルｕ１の上面ｕ１”は、図
２に示されているように、ダイｄの上面ｄ１及びゴムモ
ールドｍの上面ｍ４と同じか或いはダイｄの上面ｄ１及
びゴムモールドｍの上面ｍ４より若干突出するように配
置されている。

【００１２】ゴムモールドｍのゴムキャビティｍ１に高
密度に充填された粉末を圧縮する場合には、先ず最初
に、上パンチｐ２を下降させて、上パンチｐ２をダイｄ
の上面ｄ１上に載置する。次いで、更に、上パンチｐ２
を下降させると、ダイｄと補助支持プレート２間に配設
された皿バネ７に抗して、ダイｄが上パンチｐ２ととも
に下降する。このように上パンチｐ２及びダイｄは下降
するが、補助支持プレート２を介してインデックステー
ブル或いは機台４に固定されている下パンチｐ１は移動
しないので、ダイｄ、下パンチｐ１及び上パンチｐ２に
より形成されるゴムモールドｍが装着されている空間
部、即ち、ダイキャビティ１の深さが浅くなり、従っ
て、ダイキャビティ１に装着されているゴムモールドｍ
のダイキャビティ１が内側に収縮し、ゴムキャビティｍ
１に高密度に充填された粉末が圧縮され、図１に示され
ているようなラッパ状圧粉体Ｃ１が成形されることにな
る。

【００１３】次に、上述したような圧粉体成形装置を使
用してラッパ状圧粉体Ｃ１を成形する本発明の圧粉体成
形方法について，図２及び圧粉体成形装置等の要部垂直
断面図である図３〜図５を用いて説明する。

【００１４】先ず最初に、ゴムモールドｍの内部底面ｍ
２に設けられた窪み部ｍ３に、マンドレルｕ１の底面に
突設された突出部ｕ１’を嵌着することによって、マン
ドレルｕ１をゴムキャビティｍ１に配置する。次いで、
ゴムモールドｍとマンドレルｕ１との間に形成された間
隙ｖ１に粉末を高密度に充填する。その後、上パンチｐ
２を下降させ、図３に示されているように、上パンチｐ
２をダイｄの上面ｄ１上に載置する。次いで、更に、上
パンチｐ２を下降させると、上パンチｐ２は、皿バネ７
に抗して、ダイｄとともに下降するが、上述したよう
に、下パンチｐ１は移動しないので、ダイキャビティ１
の深さが浅くなり、ダイキャビティ１に装着されている
ゴムモールドｍのゴムキャビティｍ１が内側に収縮し、
従って、ゴムモールドｍとマンドレルｕ１との間に形成
された間隙ｖ１に充填された粉末が圧縮されることにな
る。

【００１５】なお、上パンチｐ２及びダイｄの下降に伴
って、ダイキャビティ１の深さが浅くなるが、このよう
なダイキャビティ１の深さの変化は、上パンチｐ２の下
面ｐ２’に取着されたゴム部材１１及びマンドレルｕ１
と下パンチｐ１の上面ｐ１’との間に存在するゴムモー
ルドｍの圧縮変形により吸収される。換言すれば、下パ
ンチｐ１と上パンチｐ２とによるゴムモールドｍに充填
された粉末の圧縮工程における、上パンチｐ２及びダイ
ｄに対するマンドレルｕ１の相対的な移動は、ゴム部材
１１及びゴムモールドｍの圧縮変形により吸収されるこ
とになる。

【００１６】下パンチｐ１と上パンチｐ２とによるゴム
モールドｍとマンドレルｕ１との間の間隙ｖ１に充填さ
れた粉末の圧縮成形後、上パンチｐ２を上方に移動さ
せ、次いで、図４に示されているように、図示されてい
ない真空吸着機等の適当な手段により、マンドレルｕ１
を抜き取る。その後、図５に示されているように、ゴム
モールドｍから圧縮成形されたラッパ状圧粉体Ｃ１を取
り出す。

【００１７】なお、圧粉体成形装置等の要部垂直断面図
である図６及び図７に示されているように、ゴムモール
ドｍからラッパ状圧粉体Ｃ１と一緒にマンドレルｕ１を
取り出し、その後、ラッパ状圧粉体Ｃ１からマンドレル
ｕ１を抜き取るように構成することもできる。

【００１８】次に、図８に示されているような、外側円
筒ｃ２と内側円筒ｃ３とが底部ｃ４で連結されたような
形状の圧粉体Ｃ２を成形する場合について、図８〜図１
４を用いて説明する。

【００１９】先ず最初に、図９に示されているように、
ゴムキャビティｍ１として円柱状の空間部を有するゴム
モールドｍをダイキャビティ１に装着し、次いで、ゴム
モールドｍの内部底面ｍ２に設けられた窪み部ｍ３に、
内側円筒ｃ３の孔ｃ３’を形成するための円柱状マンド
レルｕ２を嵌着し、その後、ゴムモールドｍに所定の高
さまで粉末を高密度に充填する。なお、円柱状マンドレ
ルｕ２は、円柱状マンドレルｕ２の上面ｕ２’が、最終
的に充填された粉末の高さと同じか或いはその高さより
若干突出するように、ゴムキャビティｍ１に配置され
る。

【００２０】次いで、図１１に示されているような、内
径が円柱状マンドレルｕ２の外径より大きく、外径がゴ
ムキャビティｍ１より小さい円筒状マンドレルｕ３を、
図１０に示されているように、所定の高さまで充填され
た粉末の上に配置する。なお、円柱状マンドレルｕ２と
同様に、円筒状マンドレルｕ３は、円筒状マンドレルｕ
３の上面ｕ３’が、最終的に充填された粉末の高さと同
じか或いはその高さより若干突出するように、ゴムキャ
ビティｍ１に配置される。次いで、図１２に示されてい
るように、ゴムモールドｍ、円柱状マンドレルｕ２及び
円筒状マンドレルｕ３のそれぞれの間に形成された間隙
ｖ２に粉末を高密度に充填する。

【００２１】その後、上パッチｐ２を下降させて、図１
３に示されているように、上パンチｐ２をダイｄの上面
ｄ１に載置する。次いで、更に、上パンチｐ２を下降さ
せと、上パンチｐ２は、皿バネ７に抗して、ダイｄとと
もに下降するが、上述したように、下パンチｐ１は移動
しないので、ダイキャビティ１の深さが浅くなるので、
ダイキャビティ１に装着されているゴムモールドｍのゴ
ムキャビティｍ１が内側に収縮し、従って、ゴムモール
ドｍ内の間隙ｖ２に充填された粉末が圧縮されることに
なる。

【００２２】この際も、上パンチｐ２及びダイｄの下降
に伴って、ダイキャビティ１の深さが浅くなるが、この
ようなダイキャビティ１の深さの変化は、上パンチｐ２
の下面ｐ２’に取着されたゴム部材１１或いはマンドレ
ルｕ２と下パンチｐ１の上面ｐ１’との間に存在するゴ
ムモールドｍの圧縮変形により吸収される。換言すれ
ば、下パンチｐ１と上パンチｐ２とによるゴムモールド
ｍに充填された粉末の圧縮工程における、上パンチｐ２
及びダイｄに対するマンドレルｕ２、ｕ３の相対的な移
動は、ゴム部材１１或いはゴムモールドｍの圧縮変形に
より吸収されることになる。

【００２３】下パンチｐ１と上パンチｐ２とによるゴム
モールドｍに充填された粉末の圧縮成形後、上パンチｐ
２を上方に移動させ、次いで、図１４に示されているよ
うに、円柱状マンドレルｕ２、円筒状マンドレルｕ３及
び圧粉体Ｃ２をゴムモールドｍから取り出し、その後、
円柱状マンドレルｕ２及び円筒状マンドレルｕ３を圧粉
体Ｃ２から抜き取り、圧粉体Ｃ２が成形されることにな
る。勿論、上パンチｐ２を上方に移動させた後、ゴムモ
ールドｍから円柱状マンドレルｕ２及び円筒状マンドレ
ルｕ３を抜き取り、その後、円柱状マンドレルｕ２及び
円筒状マンドレルｕ３が抜き取られた圧粉体Ｃ２を、ゴ
ムモールドｍから取り出すようにすることもできる。

【００２４】次に、図１に示されているようなラッパ状
圧粉体Ｃ１を成形する別の実施例について、図２と同様
の圧粉体成形装置等の要部垂直断面図である図１５〜図
１７を用いて説明する。

【００２５】本実施例においては、下パンチｐ１の上面
ｐ１’に支柱ｐ１”が、下パンチｐ１と一体に或いはネ
ジ等の適当な固着手段により突設されており、この支柱
ｐ１”に、略逆円錐台形に形成されたマンドレルｕ４の
下部に設けられた孔ｕ５が挿着されている。また、ゴム
モールドｍには、支柱ｐ１”が貫通する透孔ｍ５が穿設
されている。１２は、成形中にゴムモールドｍが、マン
ドレルｕ４の孔ｕ５に噛み込まれるのを防止するため
に、マンドレルｕ４の下部に設けられた凹部ｕ６に配設
されたバックアップリングである。

【００２６】ゴムモールドｍとマンドレルｕ４とにより
形成された間隙ｖ３に粉末を充填する場合には、図１５
に示されているように、ダイｄの上面ｄ１に、ゴムモー
ルドｍの上面ｍ４の内側縁部ｍ６と同径の内径を有する
円筒状の外側案内部材ｇ１を載置するとともに、マンド
レルｕ４の上面ｕ７に、マンドレルｕ４の上面ｕ７と同
じ外径を有する略円柱状の内側案内部材ｇ２を載置す
る。なお、粉末を供給しやすいように、外側案内部材ｇ
１の内面には、上部開口に向かって外側に傾斜した傾斜
面ｇ１’を形成するとともに、内側案内部材ｇ２にも、
外側案内部材ｇ１の傾斜面ｇ１’と逆の傾斜を有する傾
斜面ｇ２’を形成することが好ましい。

【００２７】次いで、ゴムモールドｍとマンドレルｕ４
とにより形成される間隙ｖ３及び外側案内部材ｇ１と内
側案内部材ｇ２とにより形成される間隙ｖ３’に所定の
高さまで粉末を供給する。次いで、必要に応じて、外側
案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２が載置されたダイセッ
トＭに振動を加えることにより或いは外側案内部材ｇ１
と内側案内部材ｇ２が載置されたダイセットＭをタッピ
ングすることにより、粉末を、間隙ｖ３及び間隙ｖ３’
に均一に分散させた後、図１６に示されているように、
外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２との間隙ｖ３’
に、円筒状のプッシャーｈ１を挿入して、粉末を、ゴム
モールドｍの上面ｍ４及びマンドレルｕ４の上面ｕ７ま
で高密度に充填する。

【００２８】粉末を、上述したように、ゴムモールドｍ
とマンドレルｕ４とにより形成された間隙ｖ３に高密度
に充填した後、外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２を
取り去り、その後、図１７に示されているように、上パ
ンチｐ２をダイｄの上面ｄ１上に載置し、次いで、更
に、上パンチｐ２を下降させると、上パンチｐ２は、皿
バネ７に抗して、ダイｄとともに下降するが、上述した
ように、下パンチｐ１は移動しないので、ダイキャビテ
ィ１の深さが浅くなり、ダイキャビティ１に装着されて
いるゴムモールドｍのゴムキャビティｍ１が内側に収縮
し、従って、ゴムモールドｍとマンドレルｕ４との間に
形成された間隙ｖ３に充填された粉末が圧縮されること
になる。粉末の圧縮成形後、上パンチｐ２を上方に移動
させ、図示されていない真空吸着機等の適当な手段によ
り、マンドレルｕ４を抜き取り、その後、ゴムモールド
ｍから圧縮成形されたラッパ状圧粉体Ｃ１を取り出す。

【００２９】次に、図１に示されているようなラッパ状
圧粉体Ｃ１を成形する更に別の実施例について、図２と
同様の圧粉体成形装置等の要部垂直断面図である図１８
〜図２１を用いて説明する。

【００３０】本実施例は、上述した図１５〜図１７を用
いて説明した実施例と基本的には略同じであり、本実施
例においては、図１８に示されているように、略逆円錐
台形に形成されたマンドレルの上面に円柱部ｕ８’が一
体に設けられたマンドレルｕ８が使用される。

【００３１】ゴムモールドｍとマンドレルｕ８とにより
形成される間隙ｖ４に粉末を充填する場合には、図１８
に示されているように、ダイｄの上面ｄ１に外側案内部
材ｇ１及び内側案内部材ｇ２を載置し、次いで、ゴムモ
ールドｍとマンドレルｕ８の逆円錐台部ｕ８”とにより
形成される間隙ｖ４及び外側案内部材ｇ１と内側案内部
材ｇ２、マンドレルｕ８の円柱部ｕ８’とにより形成さ
れる間隙ｖ４’に所定の高さまで粉末を供給する。次い
で、必要に応じて、外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ
２が載置されたダイセットＭに振動を加えることにより
或いは外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２が載置され
たダイセットＭをタッピングすることにより、粉末を、
間隙ｖ４及び間隙ｖ４’に均一に分散させた後、図１９
に示されているように、外側案内部材ｇ１と内側案内部
材ｇ２との間隙ｖ４’に、円筒状のプッシャーｈ１を挿
入して、粉末を、ゴムモールドｍの上面ｍ４及びマンド
レルｕ８の逆円錐台部ｕ８”の上端まで高密度に充填す
る。

【００３２】粉末を、上述したように、ゴムモールドｍ
とマンドレルｕ８の逆円錐台部ｕ８”とにより形成され
る間隙ｖ４に高密度に充填した後、外側案内部材ｇ１と
内側案内部材ｇ２を取り去り、その後、図２０に示され
ているような、ゴム部材１１を貫通して設けられた、マ
ンドレルｕ８の円柱部ｕ８’が嵌着可能な凹部１３を有
する上パンチｐ２を、上パンチｐ２の凹部１３にマンド
レルｕ８の円柱部ｕ８’が嵌着するようにダイｄの上面
ｄ１上に載置し、次いで、更に、上パンチｐ２を下降さ
せると、上パンチｐ２は、皿バネ７に抗して、ダイｄと
ともに下降するが、上述したように、下パンチｐ１は移
動しないので、ダイキャビティ１の深さが浅くなり、ダ
イキャビティ１に装着されているゴムモールドｍのゴム
キャビティｍ１が内側に収縮し、従って、ゴムモールド
ｍとマンドレルｕ８の逆円錐台部ｕ８”との間に形成さ
れる間隙ｖ４に充填された粉末が圧縮されることにな
る。なお、図２０において、ｐ２”は、上パンチｐ２の
略中心部に穿設された縦透孔であり、また、１４は、ゴ
ム部材１１のマンドレルｕ８の円柱部ｕ８’と接触する
部分に設けられたバックアップリングである。

【００３３】粉末の圧縮成形後、上パンチｐ２を上方に
移動させるが、上パンチｐ２の上方への移動に先立っ
て、上パンチｐ２の縦透孔ｐ２”に、図２０において、
二点鎖線で示されているシリンダーのピストンロッド等
の棒体ｔ１を挿入して、マンドレルｕ８の上面に棒体ｔ
１の先端を当接する。その後、上パンチｐ２を上方に移
動させる。このように、上パンチｐ２の上方への移動に
先立って、マンドレルｕ８の上面に棒体ｔ１の先端を当
接したので、上パンチｐ２の凹部１３に嵌着されたマン
ドレルｕ８が、上パンチｐ２とともに、上方に移動した
り或いは引き抜かれることが防止できる。

【００３４】上パンチｐ２の上方への移動後、図２１に
示されているように、ダイｄの上面ｄ１に、マンドレル
ｕ８の円柱部ｕ８’が嵌合可能な円筒状の押さえ部材ｗ
１を載置する。その後、真空吸着機の吸引パッドｓ１を
マンドレルｕ８の上面に押し当てて、吸引パッドｓ１に
よりマンドレルｕ８を除去する。次いで、押さえ部材ｗ
１を取り去った後、ゴムモールドｍから圧縮成形された
ラッパ状圧粉体Ｃ１を取り出す。

【００３５】上述したように、適当な形状の硬質のマン
ドレルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８とともに、ゴムモ
ールドｍに粉末を高密度に充填した後、ダイｄに挿着さ
れた下パンチｐ１と下パンチｐ１に対向する上パンチｐ
２間で、粉末が充填されるとともに、マンドレルｕ１、
ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８が配置されたゴムモールドｍを
圧縮して、マンドレルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８が
配置された圧粉体Ｃ１，Ｃ２を成形し、その後、マンド
レルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８が配置された圧粉体
Ｃ１，Ｃ２からマンドレルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ
８を抜き取ることにより、種々の形状の圧粉体を成形す
ることができる。

【００３６】なお、上述したように、適当な形状のマン
ドレルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８とともに、ゴムモ
ールドｍに粉末を高密度に充填するが、このように粉末
を高密度に充填するのは、ゴムモールドｍに充填した粉
末が少なすぎて粉末の充填が十分でないと、圧粉体に象
の足変形と呼ばれる形状歪みや、割れ、欠け等が発生し
やすくなるからである。圧粉体の形状歪みや、割れ、欠
け等の発生を防止するためには、上述した上パンチｐ２
と下パンチｐ１による圧縮前の粉末が充填された部分の
体積と、上パンチｐ２と下パンチｐ１による圧縮後のマ
ンドレルｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ８の体積を除いた
圧粉体の体積の差をできるだけ小さくすることが必要で
ある。

【００３７】粉末をゴムモールドに高密度に充填する手
段としては、上述したようなプッシャーで粉末を押圧す
る以外に、以下のような手段がある。（１）粉末を球状化し、且つ、粒度分布を調整すること
により、自然落下させただけでも、粉末をゴムモールド
に高密度に充填することができる。このような場合で
も、充填中或いは充填後に、振動やタッピングを与える
ことにより、更に、粉末が高密度に充填され、且つ、充
填の均一化が起こり、圧粉体のより好適な成形が可能と
なる。（２）粉末を予め脱気圧縮しておくことにより、粉末中
に空気を一杯に含んだふんわりした状態よりも、はるか
に高密度の充填が可能となる。脱気圧縮は、粉末からポ
ンプで空気を抜きながら軽く圧縮することにより行われ
る。このようにして脱気圧縮した粉末（ある程度、粒状
になっている。）を利用すると、粉末の材質によっては
（例えば、Ｔｉ粉末）、自然落下のみによっても、粉末
をゴムモールドに高密度に充填することができる。

【００３８】なお、上述した実施例においては、ラッパ
状圧粉体Ｃ１及び外側円筒ｃ２と内側円筒ｃ３とが底部
ｃ４で連結されたような形状の圧粉体Ｃ２を成形する場
合について説明したが、ゴムモールドｍのゴムキャビテ
ィｍ１の形状及びマンドレルの形状を、適宜、変更する
ことにより、このような圧粉体に限らず、種々の圧粉体
を成形することができる。

【００３９】上述した実施例においては、ダイキャビテ
ィ１に装着され、粉末が高密度に充填されたゴムモール
ドｍを、ダイｄに挿着された下パンチｐ１と上下動する
上パンチｐ２との間で圧縮成形するようにした例が示さ
れているが、上パンチｐ２をゴムモールドｍに載置した
後、下パンチｐ１を上方に移動させて、粉末が高密度に
充填されたゴムモールドｍを圧縮することもできる。ま
た、ダイｄを有底の筒体に形成して、下パンチｐ１を省
略することもできる。この場合には、粉末が高密度に充
填されたゴムモールドｍは、有底なダイｄと上パンチｐ
２との間で圧縮されることになる。

【００４０】次に、図１５〜図１７に示されている実施
例の、より具体的な例について以下に説明する。なお、
このより具体的な実施例においては、ラッパ型偏向ヨー
クを製造する場合について説明する。

【００４１】Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト磁性粉末の
平均粒径０．７μｍの粉末を使用した。粉末には、予
め、ステアリン酸亜鉛を０．５重量％（ｗｔ％）、パラ
フィンを０．４ｗｔ％添加し、十分に混合しておいた。

【００４２】マンドレルｕ４は、真鍮を機械加工して作
製した。マンドレルｕ４の寸法は、逆円錐台の上面の直
径４５ｍｍ、下面の直径２４ｍｍ、高さ２７．２ｍｍで
あった。マンドレルｕ４には、図１５に示したように、
内径１１ｍｍ、深さ１６ｍｍの支柱ｐ１”を差し込む孔
ｕ５が設けられている。

【００４３】ゴムモールドｍは、シリコーン系の硬度８
（ＪＩＳ−Ａ）のゴムを使用し、注型法により作製し
た。ゴムモールドｍは、外径８０ｍｍ、高さ４０ｍｍの
円柱から、図１５に示したように、上面の直径５８ｍ
ｍ、下面の直径３７ｍｍで高さ２７．２ｍｍの逆円錐台
をくり抜いた形状であり、更に、下部中心には、支柱ｐ
１”が貫通する直径１１ｍｍの透孔ｍ５を穿設した。な
お、バックアップリング６、１２には、硬度９５（ＪＩ
Ｓ−Ａ）のポリウレタンゴムを使用した。

【００４４】ダイｄ、下パンチｐ１、上パンチｐ２及び
支柱ｐ１”には、ステンレス鋼（ＳＵＳ−３１６）を使
用した。ダイｄは、ステンレス鋼製（ＳＵＳ−３０４）
の皿バネ７により支持されている。上記ダイｄ、下パン
チｐ１、皿バネ７等を、図２に示されているように組み
立て、ダイキャビティ１にゴムモールドｍを装着し、次
の順序で成形した。

【００４５】（１）マンドレルｕ４を支柱ｐ１”にはめ
込み、マンドレルｕ４の上面ｕ７、ゴムモールドｍの上
面ｍ４及びダイｄの上面ｄ１が同一面となるようにし
た。

【００４６】（２）図１５に示されているように、外側
案内部材ｇ１及び内側案内部材ｇ２を、それぞれ、ダイ
ｄの上面ｄ１及びマンドレルｕ４の上面ｕ７に載置し
た。次いで、ゴムモールドｍとマンドレルｕ４とにより
形成された間隙ｖ３及び外側案内部材ｇ１と内側案内部
材ｇ２とにより形成される間隙ｖ３’に所定の高さまで
粉末を供給した。

【００４７】（３）ダイセットＭ、外側案内部材ｇ１及
び内側案内部材ｇ２等に振動を加えて、粉末を、ゴムモ
ールドｍとマンドレルｕ４とにより形成された間隙ｖ３
及び外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２とにより形成
される間隙ｖ３’に均一に分散させた。

【００４８】（４）次いで、図１６に示されているよう
に、外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２との間隙ｖ
３’に、円筒状のプッシャーｈ１を挿入して、外側案内
部材ｇ１と内側案内部材ｇ２との間隙ｖ３’に僅かに残
った粉末を、ゴムモールドｍの上面ｍ４及びマンドレル
ｕ４の上面ｕ７まで高密度に充填した。

【００４９】（５）プッシャーｈ１、外側案内部材ｇ１
及び内側案内部材ｇ２を取り除いた後、図１７に示され
ているように、上パンチｐ２をダイｄの上面ｄ１に載置
した。ゴムモールドｍが装着されたダイｄ、下パンチｐ
１、上パンチｐ２等を、最大加圧力が６０トンのベンチ
プレス機にセットした。ベンチプレス機を作動させ、４
５トンの最大加圧力下で圧縮成形を行った。除荷はゆっ
くりと行った。

【００５０】（６）成形後、ゴムモールドｍが装着され
たダイｄ、下パンチｐ１、上パンチｐ２等からなるダイ
セットＭを、ベンチプレス機から取り外した。上パンチ
ｐ２を、ダイｄの上面ｄ１から取り外し、成形された圧
粉体Ｃ１が付着したままのマンドレルｕ４を、真空吸引
パッドを用いてゴムモールドｍから取り外した。

【００５１】（７）マンドレルｕ４と一体で取り出した
圧粉体Ｃ１の側面部の対向する２か所に真空吸引パッド
を取りつけ、その真空吸引パッドを引き下げ、マンドレ
ルｕ４と圧粉体Ｃ１とを分離した。

【００５２】（８）圧粉体Ｃ１を、真空吸引パッドに吸
引保持された状態で、次の焼結工程まで運んだ。マンド
レルｕ４は、ブラシや吸引機等でゴムモールドｍの内面
とともに清掃後、再び、支柱ｐ１”にはめ込んだ。

【００５３】上述した（１）〜（８）の工程を多数回繰
り返して圧粉体Ｃ１を作製した。数個の圧粉体Ｃ１は切
断し、成形後の圧粉体Ｃ１の密度分布を測定した。残り
の圧粉体Ｃ１は、１２３０℃で２時間焼結し焼結体とし
た。その結果、圧粉体Ｃ１の各部の密度は３．４６±
０．０２ｇ／ｃｍ³の範囲にあり、きわめて均一である
ことがわかった。また、ラッパ型偏向ヨークに使用され
る焼結体の寸法は、上面の外径４６．１ｍｍ、上面の内
径３７．４ｍｍ、下面の外径３０．５ｍｍ、下面の内径
２２．６ｍｍ、高さ２１．３ｍｍであった。焼結体の内
周部の寸法精度（寸法ばらつき）は、±０．２５％以内
であり、内周部の研磨は必要なく、そのまま高精度のブ
ラウン管偏向ヨークとして使用できた。

【００５４】比較例として、上述した実施例と同じ形状
の成形体が成形できるように金型を組み、上述した実施
例と同一粉末を使用して金型成形を行った。実施例と同
じく、数個の圧粉体を切断し、圧粉体の密度分布の測定
を行った。その結果、圧粉体の各部の密度は３．３８±
０．１１ｇ／ｃｍ³の範囲でばらついており、本発明の
実施例と比較して大きくばらついていることがわかっ
た。焼結体の寸法精度を評価した結果、内周部の寸法精
度は、±２．２％で大きくばらついていた。ブラウン管
用偏向ヨークとして使用する場合、内周部の寸法精度は
±１％以内である必要があり、比較例の場合は内周部の
研磨加工が必要であった。

【００５５】次に、図１８〜図２１に示されている実施
例の、より具体的な例について以下に説明する。なお、
このより具体的な実施例においても、ラッパ型偏向ヨー
クを製造する場合について説明する。

【００５６】Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト磁性粉末の
平均粒径０．６μｍの粉末を使用した。粉末には、予
め、オレイン酸を１．０ｗｔ％、ポリビニルアルコール
を０．３ｗｔ％添加し、十分に混合しておいた。

【００５７】マンドレルｕ８は、ステンレス鋼を機械加
工して作製した。図１８に示されているようなマンドレ
ルｕ８の逆円錐台部ｕ８”の寸法は、上面の直径４５ｍ
ｍ、下面の直径２４ｍｍ、高さ２７．２ｍｍであり、ま
た、マンドレルｕ８の円柱部ｕ８’の高さは５ｍｍであ
った。マンドレルｕ８には、図１８に示したように、内
径１１ｍｍ、深さ１６ｍｍの支柱ｐ１”を差し込むため
の孔ｕ９が設けられている。

【００５８】ゴムモールドｍは、シリコーン系の硬度８
（ＪＩＳ−Ａ）のゴムを使用し、注型法により作製し
た。ゴムモールドｍは、外径８０ｍｍ、高さ４０ｍｍの
円柱から、図１８に示されているように、上面の直径５
８ｍｍ、下面の直径３７ｍｍの逆円錐台をくり抜いた形
状であり、更に、下部中心には、支柱ｐ１”が貫通する
直径１１ｍｍの透孔ｍ５を穿設した。なお、バックアッ
プリング６、１２には、硬度９５（ＪＩＳ−Ａ）のポリ
ウレタンゴムを使用した。

【００５９】ダイｄ、下パンチｐ１、下パンチｐ２、支
柱ｐ１”には、ステンレス鋼（ＳＵＳ−３１６）を使用
した。ダイｄは、ステンレス鋼製（ＳＵＳ−３０４）の
皿バネ７により支持されている。上記ダイｄ、下パンチ
ｐ１、皿バネ７を、図２に示されているように組み立
て、ダイキャビティ１にゴムモールドｍを装着し、次の
順序で成形した。

【００６０】（１）マンドレルｕ８を支柱ｐ１”にはめ
込み、マンドレルｕ８の逆円錐台部ｕ８”の上端、ゴム
モールドｍの上面ｍ４及びダイｄの上面ｄ１が同一面上
になるようにした。

【００６１】（２）図１８に示されているように、外側
案内部材ｇ１及び内側案内部材ｇ２を、それぞれ、ダイ
ｄの上面ｄ１及びマンドレルｕ８の上面に載置した。次
いで、ゴムモールドｍとマンドレルｕ８の逆円錐台部ｕ
８”とにより形成される間隙ｖ４及び外側案内部材ｇ１
と内側案内部材ｇ２、マンドレルｕ８の円柱部ｕ８’と
により形成される間隙ｖ４’に所定の高さまで粉末を供
給した。

【００６２】（３）ダイセットＭ、外側案内部材ｇ１及
び内側案内部材ｇ２等に振動を加えて、粉末を、ゴムモ
ールドｍとマンドレルｕ８の逆円錐台部ｕ８”とにより
形成される間隙ｖ４及び外側案内部材ｇ１と内側案内部
材ｇ２、マンドレルｕ８の円柱部ｕ８’とにより形成さ
れる間隙ｖ４’に均一に分散させた。

【００６３】（４）次いで、図１９に示されているよう
に、外側案内部材ｇ１と内側案内部材ｇ２、マンドレル
ｕ８の円柱部ｕ８’とにより形成される間隙ｖ４’に、
円筒状のプッシャーｈ１を挿入して、間隙ｖ４’に、僅
かに残った粉末を、ゴムモールドｍの上面ｍ４及びマン
ドレルｕ８の逆円錐台部ｕ８”の上端まで高密度に充填
した。

【００６４】（５）プッシャーｈ１、外側案内部材ｇ１
及び内側案内部材ｇ２を取り除いた後、図２０に示され
ているように、上パンチｐ２をダイｄの上面ｄ１に載置
し、その後、ゴムモールドｍが挿着されたダイｄ、下パ
ンチｐ１、上パンチｐ２等を、最大加圧力が４０トンの
ベンチプレス機にセットした。次いで、ベンチプレス機
を作動させ、３０トンの最大加圧力下で圧縮成形を行っ
た。除荷はゆっくりと行った。

【００６５】（６）成形後、ゴムモールドｍが挿着され
たダイｄ、下パンチｐ１、上パンチｐ２等からなるダイ
セットＭを、ベンチプレス機から取り外した。次いで、
上パンチｐ２を上方に移動させて、上パンチｐ２をダイ
ｄの上面ｄ１から取り外すが、上パンチｐ２の上方への
移動に先立って、図２０の二点鎖線で示されているよう
に、上パンチｐ２の縦透孔ｐ２”に棒体ｔ１を挿入し
て、マンドレルｕ８の上面に棒体ｔ１の先端を当接す
る。その後、上パンチｐ２を上方に移動させて、上パン
チｐ２をダイｄの上面ｄ１から取り外す。

【００６６】（７）図２１に示されているように、ダイ
ｄの上面ｄ１に押さえ部材ｗ１を載置する。その後、真
空吸着機の吸引パッドｓ１をマンドレルｕ８の上面に押
し当て、次いで、吸引パッドｓ１を上昇させて、マンド
レルｕ８を除去する。圧粉体Ｃ１は、押さえ部材ｗ１に
より押さえられているので、マンドレルｕ８と一緒に上
昇することなく、マンドレルｕ８と分離されてゴムモー
ルドｍ内に残される。

【００６７】（８）ゴムモールドｍ内に残された圧粉体
Ｃ１の内周面の側面部の対向する２か所に真空吸引パッ
ドを取りつけ、その後、その真空吸引パッドを引き上
げ、圧粉体Ｃ１をゴムモールドｍから取り出した。

【００６８】（９）圧粉体Ｃ１を、真空吸引パッドに吸
引保持された状態で、次の焼結工程まで運んだ。マンド
レルｕ８は、ブラシや吸引機等でゴムモールドｍの内面
とともに清掃後、再び、支柱ｐ１”にはめ込んだ。

【００６９】上述した（１）〜（９）の工程を多数回繰
り返して圧粉体Ｃ１を作製した。数個の圧粉体Ｃ１は切
断し、成形後の圧粉体Ｃ１の密度分布を測定した。残り
の圧粉体Ｃ１は、１２２０℃で２時間焼結し焼結体とし
た。その結果、圧粉体Ｃ１の各部の密度は３．４２±
０．０２ｇ／ｃｍ³の範囲にあり、きわめて均一である
ことがわかった。また、ラッパ型偏向ヨークに使用され
る焼結体の寸法は、上面の外径４６．１ｍｍ、上面の内
径３７．４ｍｍ、下面の外径３０．５ｍｍ、下面の内径
２２．１ｍｍ、高さ２１．３ｍｍであった。焼結体の内
周部の寸法精度（寸法ばらつき）は、±０．２５％以内
であり、内周部の研磨加工は必要なく、そのまま高精度
のブラウン管偏向ヨークとして使用できた。

【００７０】比較例として、上述した実施例と同じ形状
の圧粉体が成形できるように金型を組み、上述した実施
例と同一粉末を使用し、金型成形を行った。上述した実
施例と同じく、数個の圧粉体を切断して圧粉体の密度分
布の測定を行った。その結果、圧粉体の各部の密度は、
３．３８±０．１１ｇ／ｃｍ³の範囲でばらついてお
り、本発明の実施例と比較して大きくばらついているこ
とがわかった。焼結体の寸法精度を評価した結果、内周
部の寸法精度は、±２．２％で大きくばらついていた。
ブラウン管用偏向ヨークとして使用する場合、内周部の
寸法精度は±１％以内である必要があり、比較例の場合
は内周部に研磨加工が必要であった。

【００７１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏するものである。

【００７２】マンドレルとともに、粉末が装填されたゴ
ムモールドを圧縮して、マンドレルが配置された圧粉体
を成形し、その後、マンドレルが配置された圧粉体から
マンドレルを除去するようにしたので、複雑な形状を有
する種々の形状の圧粉体を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の圧粉体成形方法により成形され
る一例としてのラッパ状圧粉体の斜視図である。

【図２】図２は本発明の圧粉体成形方法が適用される一
例としてのラッパ状圧粉体を成形するための圧粉体成形
装置等の垂直断面図である。

【図３】図３は図２に示されている圧粉体成形装置等の
要部垂直断面図である。

【図４】図４は同じく図２に示されている圧粉体成形装
置等の要部垂直断面図である。

【図５】図５は同じく図２に示されている圧粉体成形装
置等の要部垂直断面図である。

【図６】図６は同じく図２に示されている圧粉体成形装
置等の要部垂直断面図である。

【図７】図７は同じく図２に示されている圧粉体成形装
置等の要部垂直断面図である。

【図８】図８は本発明の圧粉体成形方法により成形され
る他の例としての圧粉体の斜視図である。

【図９】図９は本発明の圧粉体成形方法が適用される一
例としての図８に示されている圧粉体を成形するための
圧粉体成形装置等の要部垂直断面図である。

【図１０】図１０は図９と同様の圧粉体成形装置等の要
部垂直断面図である。

【図１１】図１１は図９に示されている圧粉体成形装置
に配置されるマンドレルの斜視図である。

【図１２】図１２は図９と同様の圧粉体成形装置等の要
部垂直断面図である。

【図１３】図１３は図９と同様の圧粉体成形装置等の要
部垂直断面図である。

【図１４】図１４はマンドレルが組み込まれた状態の圧
粉体の垂直断面図である。

【図１５】図１５はラッパ状圧粉体を成形するための図
３と同様の別の圧粉体成形装置等の要部垂直断面図であ
る。

【図１６】図１６は図１５と同様の圧粉体成形装置等の
要部垂直断面図である。

【図１７】図１７は図１５と同様の圧粉体成形装置等の
要部垂直断面図である。

【図１８】図１８はラッパ状圧粉体を成形するための図
３と同様の更に別の圧粉体成形装置等の要部垂直断面図
である。

【図１９】図１９は図１８と同様の圧粉体成形装置等の
要部垂直断面図である。

【図２０】図２０は図１８と同様の圧粉体成形装置等の
要部垂直断面図である。

【図２１】図２１は図１８と同様の圧粉体成形装置等の
要部垂直断面図である。

【符号の説明】

Ｃ１、Ｃ２・・・・・圧粉体ｄ・・・・・・・・・ダイｇ１・・・・・・・・外側案内部材ｇ２・・・・・・・・内側案内部材ｈ１・・・・・・・・プッシャーｍ・・・・・・・・・ゴムモールドｍ１・・・・・・・・ゴムキャビティｐ１・・・・・・・・上パンチｐ２・・・・・・・・下パンチｓ１・・・・・・・・吸引パッドｔ１・・・・・・・・棒体ｕ１〜ｕ４、ｕ８・・マンドレルｗ１・・・・・・・・押さえ部材１・・・・・・・・・ダイキャビティ６、８・・・・・・・バックアップリング７・・・・・・・・・皿バネ１１・・・・・・・・ゴム部材１２、１４・・・・・バックアップリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺俊宏京都府京都市西京区松室追上町22番地の１エリーパート２ 401号インターメタリックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイに装着されたゴムモールドの凹部に粉
末とマンドレルを装填する工程、ゴムモールドの凹部に
装填された粉末を圧縮する工程及び圧縮成形された圧粉
体からマンドレルを除去する工程とからなることを特徴
とする圧粉体成形方法。
【請求項２】下パンチと上パンチとの間で、ゴムモール
ドの凹部に装填された粉末を圧縮することを特徴とする
請求項１に記載の圧粉体成形方法。
【請求項３】マンドレルをゴムモールドに設けられた窪
み部に嵌着することを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の圧粉体成形方法。
【請求項４】マンドレルを下パンチに突設された支柱に
嵌着することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
か１項に記載の圧粉体成形方法。