JPH09248697A - 等高圧による粉末プレス成形方法及びその粉末プレス成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 粉末の成型加工性能、信頼性を向上した等高
圧粉末プレス成形方法及び装置の提供。 【解決手段】 圧力容器７の下蓋５に下プラグ３を固定
して、下プラグの平坦な上面３ａに加圧ゴム型１の下面
を接面させて配置し、加圧ゴム型に並設した複数の成型
孔２内に粉末１０を充填して、加圧ゴム型の上面に上プ
ラグ４の平坦な下面４ａを接面させて配置し、あるいは
また少なくとも加圧ゴム型と下プラグ及び上プラグとの
両接面部の周囲間にシール筒９を嵌装して、上プラグを
圧力容器の上蓋６で固定した後、圧力容器内の等高圧ｐ
により加圧ゴム型あるいはまたシール筒を介し加圧して
複数の加圧成型体１０ａに成型加工する等高圧による粉
末プレス成形方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の粉末冶金用
の粉末（超硬合金や鉄分等）を加圧ゴム型に充填して加
圧成型する等高圧による粉末プレス成形方法及びその粉
末プレス成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、超硬合金や鉄分等の粉末は、図２
に示すように突起ｄ付き下プラグｃ上に１個の成型孔ｂ
を有する加圧ゴム型ａを嵌着して配置し、成型孔に粉末
ｅを充填して、加圧ゴム型上に突起ｇ付き上プラグｆを
嵌着して配置した後、圧力容器内で等高圧ｐ（油圧や水
圧、圧気）をかけて加圧ゴム型を介し成型孔内の粉末を
１個の加圧成型体に成型加工する粉末プレス成形方法が
一般的になつている。

【０００３】なお、前記のプレス成形方法において、図
３Ａのように加圧ゴム型ａ１に複数の成型孔ｂ１を適宜
の間隔で並設して、加圧ゴム型の下上部に突起ｄ１付き
下プラグｃ１と突起ｇ１付き下プラグｆ１を嵌着し、圧
力容器内で等高圧ｐをかけて各成型孔内の粉末ｅを成型
加工すると、図３Ｂのように少なくとも上下部分が大き
く変形した加圧成型体ｅ１になり、１個の加圧ゴム型で
同時に複数の加圧成型体に成型加工して加工能率を高め
ることは困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の等高圧による粉
末プレス成形方法は、前記のように加圧ゴム型で複数の
加圧成型体を同時に成型加工することができず、加圧成
型体の成型加工に手数、手間を要し非能率でコスト高に
なるなどの課題がある。

【０００５】本発明は、前記のような課題を解決するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、圧
力容器の下蓋と上蓋による下プラグと上プラグの固定
と、両プラグの平坦な平面による加圧ゴム型の接面支
持、あるいはまた、シール筒による接面部の周囲被覆に
より、複数の加圧成型体を同時に精度良く成型可能にし
て加工能率を高め、粉末の成型加工性能、信頼性を向上
した等高圧による粉末プレス成形方法及びその粉末プレ
ス成形装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧力容器の下
蓋に下プラグを固定して、下プラグの平坦な上面に加圧
ゴム型の下面を接面させて配置し、加圧ゴム型に並設し
た複数の成型孔内に粉末を充填して、加圧ゴム型の上面
に上プラグの平坦な下面を接面させて配置し、上プラグ
を圧力容器の上蓋で固定した後、圧力容器内の等高圧に
より加圧ゴム型を介し加圧して成型加工することによ
り、複数の成型孔内に充填した各粉末は等高圧でそれぞ
れ上下全域にわたつて均等に成型加工され、複数の加圧
成型体を精度良く同時に成型加工可能とし成型加工能率
を高めている。

【０００７】さらにまた、少なくとも前記の加圧ゴム型
と下プラグ及び上プラグとの両接面部の周囲間にシール
筒を嵌装して被覆し、等高圧によりシール筒及び加圧ゴ
ム型を介し加圧して成型加工することにより、シール筒
で加圧ゴム型と下プラグ及び上プラグの動きを防止し相
互間のシール性能を高めて、成型加工性能とともに信頼
性をさらに高めている。

【０００８】また、等高圧による粉末プレス成形装置
は、圧力容器の下蓋と、下蓋に固定され加圧ゴム型の下
面に接面する平坦な上面を備えた下プラグと、複数の成
型孔を並設した加圧ゴム型と、加圧ゴム型の上面に接面
する平坦な下面を備え圧力容器の上蓋に固定される上プ
ラグと、加圧ゴム型を介し等高圧をかけて成型加工する
圧力容器とを具備し、圧力容器の下蓋による下プラグの
固定と、下プラグの平坦な上面による加圧ゴム型の下面
の接面支持と、加圧ゴム型の各成型孔内への粉末充填
と、加圧ゴム型の上面への上プラグの平坦な下面の接面
配置と、圧力容器の上蓋による上プラグの固定と、圧力
容器内の等高圧による加圧加工の各工程により、各成型
孔内の粉末は等高圧でそれぞれ上下全域にわたつて均等
に成型加工され、複数の加圧成型体に精度かつ能率良く
同時に成型加工される。

【０００９】さらにまた、前記の加圧ゴム型と下プラグ
及び上プラグとの両接面部の周囲間に嵌装して被覆する
シール筒を具備し、このシール筒で少なくとも前記の両
接面部の周囲間に嵌装して被覆することにより、これら
の動きを防止しシール性能を高めて、成型加工性能とと
もに信頼性をさらに高めている。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１Ａ，Ｂに本発明の一実施例を
示す粉末充填時の縦断面図及び加圧ゴム型とシール筒の
横断面図、図１Ｃ，Ｄに加圧成型時の縦断面図及び加圧
ゴム型とシール筒の横断面図を示している。図中１は加
圧ゴム型、２は加圧ゴム型に適度の間隔で貫通させて並
設した複数の成型孔、３は平坦な上面３ａを備えた下プ
ラグ、４は平坦な下面４ａを備えた上プラグ、５，６は
圧力容器の下蓋と上蓋、７は圧力容器、８は下プラグが
固定される下フレーム８ａと蝶番８ｂや固定金具８ｃ等
で開閉される上部フレーム８ｄを備えたプレスフレー
ム、９はシール筒、１０は成型加工する粉末、１０ａは
成型加工された加圧成型体、ｐは油圧又は水圧等の等高
圧である。

【００１１】図示の実施例は、圧力容器７の下蓋５に下
プラグ３を固定して、下プラグの平坦な上面３ａに加圧
ゴム型１の下面を接面させて配置し、加圧ゴム型に並設
した複数の成型孔２内に粉末１０を充填して、加圧ゴム
型の上面に上プラグ４の平坦な下面４ａを接面させて配
置し、上プラグを圧力容器７の上蓋６で固定した後、圧
力容器内の等高圧ｐにより加圧ゴム型を介し加圧して複
数の加圧成型体１０ａに成型加工する等高圧による粉末
プレス成形方法になつている。

【００１２】さらにまた、前記の等高圧による粉末プレ
ス成形方法において、少なくとも加圧ゴム型１と下プラ
グ３及び上プラグ４との両接面部の周囲間にシール筒９
を嵌装して被覆し、等高圧ｐによりシール筒９及び加圧
ゴム型１を介し加圧して成型加工する等高圧による粉末
プレス成形方法になつている。

【００１３】また、圧力容器７の下蓋５と、下蓋に固定
され加圧ゴム型１の下面に接面する平坦な上面３ａを備
えた下プラグ３と、複数の成型孔２を並設した加圧ゴム
型１と、加圧ゴム型の上面に接面する平坦な下面４ａを
備え圧力容器７の上蓋６に固定される上プラグ４と、加
圧ゴム型を介し等高圧ｐをかけて成型加工する圧力容器
７とを具備した等高圧による粉末プレス成形装置になつ
ている。

【００１４】さらにまた、前記の等高圧による粉末プレ
ス成形装置において、加圧ゴム型１と下プラグ３及び上
プラグ４との両接面部の周囲間に嵌装して被覆するシー
ル筒９を具備した等高圧による粉末プレス成形装置にな
つている。

【００１５】さらに詳述すると、加圧ゴム型１は、ゴム
や適度な軟質合成樹脂さらには発泡材、又はこれらの複
合材等で形成し、適度の弾性、膨縮性を有し等高圧ｐを
均等に伝えるようになつており、粉末１０を充填して所
望の加圧成型体１０ａに形成する複数（図示例は４個，
必要に応じ増減）の成型孔２を適宜の間隔で縦に貫通さ
せて並設した構造になつている。各成型孔２は、それぞ
れ加圧成型後の加圧成型体１０ａの形状に対応させて多
様な形状に形成される。具体的には適宜に大きいサイズ
で加圧成型後の変形に対応させた形状にしている。

【００１６】下プラグ３は、圧力容器７の下蓋５上に設
けた凹部５ａに嵌合するなどの手段で容易に着脱可能に
固定され、平坦な上面３ａを有し加圧ゴム型１の下面に
密に接面してシールし、各成型孔２の下端部を閉鎖して
加圧ゴム型を支持する構造になつている。また、上プラ
グ４は、圧力容器７の上蓋６上に設けた凹部６ａに嵌合
するなどの手段で容易に着脱可能に固定され、平坦な下
面４ａを有し加圧ゴム型１の上面に密に接面してシール
し、各成型孔２の上端部を閉鎖する構造になつている。

【００１７】下蓋５は、上面に下プラグ３の下半部を着
脱可能に嵌着する固定用凹部５ａを有し、上面の周囲に
シール筒９の下縁部が接面するシール凹部５ｂを設けた
構造になつている。上蓋６は、下面に上プラグ４の上半
部を着脱可能に嵌着する固定用凹部６ａを有し、下面の
周囲にシール筒９の上縁部が接面するシール凹部６ｂを
設けた構造になつている。

【００１８】また、圧力容器７は、下蓋５及び上蓋６に
よつてその上、下側が開閉され、図示省略した適宜の手
段で内部に油、水又は圧気を入れて高圧とし、加圧ゴム
型１又はシール筒９及び加圧ゴム型１の周囲に等高圧Ｐ
をかけて加圧し成型加工する構造になつている。

【００１９】プレスフレーム８は、下部フレーム８ａや
上部フレーム８ｄ等を具備し、下部フレーム８ａは、適
宜の固定手段５ｃを有し下蓋５を着脱可能に固定して定
位置に支持する。上部フレーム８ｄは、蝶番８ｂや固定
金具８ｃ等で開閉可能になつており、適宜の固定手段６
ｃを有し上蓋６を着脱可能に固定して定位置に支持す
る。また、全体的には適宜の手段で上下可能とし、ある
いはまた、水平面内で回動可能として、下部フレーム８
ａ及び上部フレーム８ｄ等を圧力容器７の下、上側に配
置したり外側に移動可能にして、下部フレーム８ａ上に
固定した下蓋５を圧力容器７の下側に嵌着し、上部フレ
ーム８ｄで圧力容器７上に嵌着した上蓋６を適度の押圧
力で固定する構造になつている。前記の固定手段５ｃ，
６ｃは、下プラグ３又は上プラグ４を着脱可能に固定し
て定位置に支持する機能を有し、図示例の他に多様な機
構の適用が可能である。

【００２０】また、シール筒９は、ゴムや軟質合成樹脂
等の比較的に薄いシートで筒状に形成し、少なくとも加
圧ゴム型１と下プラグ３及び上プラグ４との両接面部の
周囲間に嵌装し被覆してシールし、それらの動きを防止
して加工を容易に円滑にするとともに、圧力容器７内の
高圧の油や水等が成型孔２に流入して等高圧ｐによる加
圧成型の性能低下を防止する構造になつている。

【００２１】図示の粉末プレス成形装置によつて粉末プ
レス成形の一実施例を説明すると、プレスフレーム８の
下部フレーム８ａ上に下蓋５を定位置に固定し、下蓋５
上に下プラグ３を定位置に固定して、プレスフレーム８
で下蓋５を下プラグ３とともに上昇し圧力容器７の下端
部に嵌着して閉鎖し、下プラグ３の平坦な上面３ａ上に
加圧ゴム型１を配置して接面せしめてシールし各成型孔
２の下端部を閉塞し、図示省略した適宜の手段で各成型
孔２内に所定量の粉末１０を充填して、加圧ゴム型１の
上面に上プラグ４の平坦な下面４ａを接面させてシール
し各成型孔２の下端部を閉塞し、上プラグ４の上側に上
蓋６を配置し圧力容器７の上端部に嵌着して閉鎖して、
プレスフレーム８の上部フレーム８ｄを固着金具８ｃで
固定すると、上部フレーム８ｄで上蓋６及び上プラグ４
が定位置に支持され所定の押圧力が負荷されて、成型加
工を可能にセツトする。

【００２２】次に、図１ｃに示すように適宜の手段で圧
力容器７内に油や水又は圧気を充填して高圧とし、この
等高圧ｐで加圧ゴム型１を介し各成型孔２内の粉末１０
を加圧して成型加工した後、油や水又は圧気を抜き取り
プレスフレーム８の上部フレーム８ｄを開とし、プレス
フレーム８を下降し上蓋６及び上プラグ４を外すなどし
て、同時に複数の加圧成型体１０ａを高精度に成型加工
することができる。

【００２３】前記の粉末プレス成型方法において、下プ
ラグ３と上プラグ４は圧力容器７に嵌着した下蓋５と上
蓋６で定位置に固定されて保持され、また、下プラグ３
の平坦な上面３ａと上プラグ４の平坦な下面４ａが加圧
ゴム型１の下、上面に密に接面してシールし、プレスフ
レーム８の上部フレーム８ｄによる適度の押圧力でその
シール機能が高められて、成型孔２内への圧油や圧水又
は圧気の流入が防止されるとともに、加圧ゴム型１の
下、上部が下プラグ３及び上プラグ４の平坦な下面３
ａ，４ａに接面してガイド移動可能となり、従来のプラ
グの突起（図２，３参照）による抵抗が解消されて、等
高圧ｐが加圧ゴム型１の全域から粉末１０の全体にわた
り均等に作用して、格別に変形しない高精度の加圧成型
体１０ａに成型加工される。また、前記のように複数個
の加圧成型体１０ａを同時に高精度で加圧加工できるな
ど、優れた成型加工性能、加工能率が得られる。

【００２４】また、前記の粉末プレス成形方法におい
て、図示のように必要に応じシール筒９を嵌装して成型
加工することができる。加圧ゴム型１にシール筒９を嵌
装して下プラグ３上に配置して、シール筒９の下縁部を
下蓋５の上面周囲に設けた凹部５ｂに配置して被覆する
と、加圧ゴム型１が妄りに動かないように定位置に保持
され、粉末充填後の加圧ゴム型１の上面に上プラグ４と
上蓋６を配置すると、シール筒９の上縁部が上蓋６の下
部周囲に設けた凹部６ｂに配置されて被覆され、加圧ゴ
ム型１と下プラグ３及び上プラグ４がシール筒９で被覆
されて、加圧ゴム型１と下プラグ３及び上プラグ４の接
面部の周囲でシール性能を容易に高めることができ、等
高圧ｐによる成型加工性能、信頼性がさらに高められ
る。このシール筒９は必要に応じ上下に２分割し比較的
に短く形成して、加圧ゴム型１と下プラグ３との端部の
周面間と、加圧ゴム型１と上プラグ４との端部の周面間
のみにそれぞれ嵌装して被覆し、圧力容器１と下プラグ
３及び上プラグ４との上下端部の周面間の両シール性能
を高める構造にしても同様な作用、効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、前述のように圧力容器の下蓋
に下プラグを固定し、下プラグの平坦な上面に加圧ゴム
型の下面を接面させて配置し、加圧ゴム型に並設した複
数の成型孔内に粉末を充填し、加圧ゴム型の上面に上プ
ラグの平坦な下面を接面させて配置し、上プラグを圧力
容器の上蓋で固定した後、圧力容器内の等高圧で加圧ゴ
ム型を介し加圧することにより、複数の成型孔内に充填
した各粉末は上下全域にわたり均等に成型加工されて、
複数の加圧成型体を同時に精度良く成型加工可能とし加
工能率を高めている。

【００２６】さらにまた、少なくとも加圧ゴム型と下プ
ラグ及び上プラグとの両接面部の周囲間にシール筒を嵌
装して被覆することにより、これらの動きを防止して加
工を円滑とし、加圧ゴム型と下プラグ及び上プラグとの
間の両シール性能を高め、成型加工性能とともに信頼性
をさらに高めている。

【００２７】また、等高圧による粉末プレス成形装置
は、前記のように構成され圧力容器の下蓋による下プラ
グの固定、下プラグの平坦な上面による加圧ゴム型の下
面の接面支持、加圧ゴム型の各成型孔内への粉末充填、
加圧ゴム型の上面への上プラグの平坦な下面の接面配
置、圧力容器の上蓋による上プラグの固定、及び圧力容
器内の等高圧による加圧加工の各工程により、各成型孔
内の粉末は等高圧でそれぞれ上下全域にわたり均等に成
型加工されて、複数の加圧成型体に精度かつ能率良く同
時に成型加工される。

【００２８】さらにまた、少なくとも前記の加圧ゴム型
と下プラグ及び上プラグとの両接面部の周囲間に嵌装し
て被覆するシール筒を具備し、このシール筒で少なくと
も前記の両周囲間に嵌装して被覆してシールし、同様に
成型加工を容易に円滑とし成型加工の精度を高めること
ができるなど、総合的に成型加工性能、信頼性を著しく
向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す粉末充填時の縦断面図
（Ａ）とその加圧ゴム型及びシール筒の横断面図（Ｂ）
と成型加工時の縦断面図（Ｃ）とその加圧ゴム型及びシ
ール筒の横断面図（Ｄ）

【図２】従来例を示す粉末充填時の加圧ゴム型及びシー
ル筒の縦断面図

【図３】他の従来例を示す粉末充填時の加圧ゴム型及び
シール筒の縦断面図（Ａ）と成型加工時の加圧ゴム型及
びシール筒の縦断面図（Ｂ）である。

【符号の説明】

１ 加圧ゴム型 ２ 成型孔（加圧ゴム型） ３ 下プラグ ３ａ 平坦な上面（下プラグ） ４ 上プラグ ４ａ 平坦な下面（上プラグ） ５ 下蓋（圧力容器） ６ 上蓋（圧力容器） ７ 圧力容器 ９ シール筒 １０ 粉末 １０ａ 加圧成型体 ｐ 等高圧

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力容器の下蓋に下プラグを固定して、
   下プラグの平坦な上面に加圧ゴム型の下面を接面させて
   配置し、加圧ゴム型に並設した複数の成型孔内に粉末を
   充填して、加圧ゴム型の上面に上プラグの平坦な下面を
   接面させて配置し、上プラグを圧力容器の上蓋で固定し
   た後、圧力容器内の等高圧により加圧ゴム型を介し加圧
   して複数の加圧成型体に成型加工することを特徴とする
   等高圧による粉末プレス成形方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の等高圧による粉末プレス
   成形方法において、少なくとも加圧ゴム型と下プラグ及
   び上プラグとの両接面部の周囲間にシール筒を嵌装して
   被覆し、等高圧によりシール筒及び加圧ゴム型を介し加
   圧して成型加工することを特徴とする等高圧による粉末
   プレス成形方法。
3. 【請求項３】 圧力容器の下蓋と、下蓋に固定され加圧
   ゴム型の下面に接面する平坦な上面を備えた下プラグ
   と、複数の成型孔を並設した加圧ゴム型と、加圧ゴム型
   の上面に接面する平坦な下面を備え圧力容器の上蓋に固
   定される上プラグと、加圧ゴム型を介して等高圧をかけ
   て成型加工する圧力容器とを具備したことを特徴とする
   等高圧による粉末プレス成形装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の等高圧による粉末プレス
   成形装置において、加圧ゴム型と下プラグ及び上プラグ
   との両接面部の周面間に嵌装して被覆するシール筒を具
   備したことを特徴とする等高圧による粉末プレス成形装
   置。