JPH0994699A - 粉末プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下側パンチの剛性を向上しプレス圧による変
形を少なくして、このパンチにおける焼付きの発生を防
止するとともに、成形品の圧縮密度を均一にする。 【解決手段】 円筒面の外周に段部を有する段付き円形
部品１における段部1bの外周面および底面とこの段部の
下部に続く外周面1aの形状に対応する成形面3aを有する
外側ロアパンチ３と、上記以外の底面の形状に対応する
成形面8aを有する内側ロアパンチ２とを相対的に移動可
能でかつ内側ロアパンチ２を移動可能に配設して下側の
パンチ４を形成し、この下側のパンチ４に対して上側か
ら部品１の上面の形状に対応する成形面5aを有するアッ
パーパンチ５を軸方向に加圧移動可能に配設してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中心線が上下方向
に延びる円筒面の外周に段部を有する段付き円形部品を
圧粉成形する粉末プレス装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、粉体焼結部品等を製造する場合
には、まず、粉体を粉末プレス装置によって所定の形状
に圧縮成形する必要がある。そして、円形部品の場合
に、外周面を円筒状のダイスで成形し、上下のパンチの
圧縮作動によって上下端面を成形するようにしているも
のであるが、上記部品が外周面にフランジ状の段部を有
する形状の場合に、従来一般に採用されている粉末プレ
ス装置の構造では、繰り返してのプレス成形によってそ
のパンチの一部に焼付きが発生する恐れがあった。

【０００３】すなわち、円筒面の外周に径が異なる段部
を有する円形部品の場合、成形後の製品の各部での圧縮
密度を均一にするために、各段部に対応して下側のパン
チを筒状に分割し、上側パンチの下降圧縮作動に伴っ
て、下側パンチの外側部分がその長さに応じて移動し、
圧縮前に粉体を充填した高さと、圧縮後の製品高さとの
比率が各段部で均等となるようにしている（例えば、実
開昭５５−１３９７３号公報参照）。

【０００４】しかし、上記フランジ状の段部の場合にそ
の段厚さが薄いすなわち径変化による直径方向の突出量
が小さい時には、この部分のパンチ部材の厚さも薄くな
って剛性が低く、プレス過程における圧縮圧力がこのパ
ンチ部材を外側に広げるように作用して変形し、その外
周部分が外側のダイスの内周面と強い圧接状態で相対的
に摺動することになる。このプレス成形の繰返しによ
り、両者の接触面に縦方向に摺動すじが発生し、最終的
には焼付きが生起する恐れがある。

【０００５】また、他の段付き円形部品の成形装置とし
ては、例えば、実開昭６０−１２７３３０号に開示され
ているように、外側のダイに円形部品のフランジ状の段
部に対応する形状の切欠部を形成した段付きダイを設け
るとともに、固定した下側パンチに対して可動上側パン
チを加圧作動してプレス成形するものがある。

【０００６】しかし、上記のように段付きダイを備える
とともに、下側パンチを固定したものでは、前述のよう
な下側パンチの焼き付きの問題は少なくなるが、成形品
の各部での圧縮密度を均一にすることが困難となる。す
なわち、上側パンチのみからの圧縮作動となって、ダイ
の移動とも関係して内部の圧力上昇がフランジ部と本体
部分とで差が生じ、粉末が内部で移動して最終的に全体
として均一な圧縮密度を得ることが困難となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
み、下側パンチの剛性を向上しプレス圧による変形を少
なくして、このパンチにおける焼付きの発生を防止する
とともに、各部で均一な圧縮密度が得られるようにした
粉末プレス装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の粉末プレス装置は、中心線が上下方向に延びる円筒
面の外周に段部を有する段付き円形部品における最外周
の段部の外周面と該最外周段部の底面とこの最外周段部
の下部に続く外周面の形状に対応する成形面を有する外
側ロアパンチと、上記以外の底面の形状に対応する成形
面を有する内側ロアパンチとを相対的に移動可能でかつ
内側ロアパンチを移動可能に配設して下側のパンチを形
成し、上記外側ロアパンチの外周をガイドプレートに支
持し、上記下側のパンチに対し、上側から前記部品の上
面の形状に対応する成形面を有するアッパーパンチを前
記下側のパンチに対して軸方向に加圧移動可能に配設し
たことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の効果】上記のような本発明によれば、外側ロア
パンチが厚肉のものとなって剛性が高く、プレス圧によ
る変形が少なくなり、その外周面における摺動焼付きの
発生を防止することができ、長期間にわたって良好な圧
粉成形を行うことができるものである。また、内側ロア
パンチを移動させつつプレス成形を行うことで、外側ロ
アパンチに段部を形成したものにおいても、内部の圧力
差が少なく粉末の流動を抑制して最終的な圧縮密度を均
等にすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。図１は円形部品のプレス状態におけ
る粉末プレス装置の要部分解断面図である。

【００１１】圧粉成形する段付き円形部品１は、中心線
が上下方向に延びる円筒面としての外周面１ａの上部外
周に突出するフランジ部１ｂ（最外周の段部）を有し、
中心部に貫通孔１ｃが形成され、上端面１ｄは略平坦で
あり、下端面１ｅの中心部側には、軸方向に突出する突
部１ｆを備えた形状である。

【００１２】上記部品１の成形は、該部品１の底面部お
よび周面部を成形する内側ロアパンチ２および外側ロア
パンチ３からなる下側のパンチ４と、上方から加圧作動
して下端成形面５ａで部品１の上端面１ｄを成形するア
ッパーパンチ５と、外周面で中心部の貫通孔１ｃを形成
するコアロッド６とで行うものである。

【００１３】上記内側ロアパンチ２は、部品１の底部突
部１ｆの底面を成形する上端成形面７ａを有する固定ロ
アパンチ７と、上記突部１ｆの周面を成形する内周面お
よび下端面１ｅを成形する上端面の各成形面８ａを有す
るインナーロアパンチ８とで構成されている。

【００１４】また、上記外側ロアパンチ３は、部品１の
外周面１ａおよびフランジ部１ｂの底面と周面とを成形
する成形面３ａを有する。すなわち、この成形面３ａ
は、部品１の外周面１ａに対応する内周成形面と、フラ
ンジ部１ｂの底面と周面とに対応する凹状成形面を形成
する切欠部９とで構成されている。

【００１５】上記コアロッド６、固定ロアパンチ７、イ
ンナーロアパンチ８、外側ロアパンチ３は内側から外側
に順に同心状に配設され、固定状態にある固定ロアパン
チ７に対して、コアロッド６、インナーロアパンチ８お
よび外側ロアパンチ３がそれぞれ軸方向に上下に摺動可
能に設けられている。また、上記外側ロアパンチ３の外
側には、その外周面を支持するリング状のガイドプレー
ト１０が摺動可能に配設されている。

【００１６】上記各パンチ２〜４の支持構造を図２に示
し、この図２はプレス前の粉体充填状態である。前記内
側ロアパンチ２の固定ロアパンチ７は、パイプ状の下端
部が第１プレート１２を介して筒状の固定ベース１３に
支持されて固定状態に保持される。上記固定ロアパンチ
７の内部を貫通する前記コアロッド６は、上記第１プレ
ート１２を貫通して固定ベース１３内のコアー１４に接
続支持され、部品１のエジェクト時に摺動作動される。

【００１７】一方、前記インナーロアパンチ８および外
側ロアパンチ３は、それぞれ下端部が第２プレート１５
および第３プレート１６を介してボトムプラタン１７お
よびスタンダードプラタン１８に接続支持されている。
また、ガイドプレート１０はさらに外周部のトッププラ
タン１９に支持されている。さらに、前記アッパーパン
チ５は、上端部がプレス機構２０に接続支持されてい
る。

【００１８】そして、前記ボトムプラタン１７およびス
タンダードプラタン１８は、図示しないプレスストップ
によってプレス時の下降位置が規制され、このプレスス
トップはプレス後にはその規制を解除してエジェクト動
作に移行するように構成されている。また、上記ボトム
プラタン１７およびスタンダードプラタン１８は、昇降
シリンダ（図示せず）がそれぞれ設けられて所定位置に
昇降作動されるとともに、プレス時には上方に付勢され
てアッパーパンチ５のプレス動作に応じて下降移動する
ものである。

【００１９】また、粉体Ｐを供給するために、上記トッ
ププラタン１９の上面に接触して横方向に摺動可能な給
粉シュー２１が設置されている。

【００２０】上記構成の作用を説明する。まず、圧粉成
形を行うについて粉体Ｐを供給する場合には、図２に示
すように、コアロッド６、インナーロアパンチ８、外側
ロアパンチ３およびガイドプレート１０（トッププラタ
ン１９）を上昇位置に作動し、コアロッド６先端部と外
側ロアパンチ３の上端面およびガイドプレート１０（ト
ッププラタン１９）の上端面とを面一の状態にし、この
面上を給粉シュー２１を移動してコアロッド６外周部に
形成される空間部に粉体Ｐを充填する。その際、上記空
間部の形状は、部品１の製品寸法に対して各部に所定の
圧縮比率が得られるように上下方向に拡大して設定され
ている。

【００２１】次に、プレス機構２０の加圧力によってア
ッパーパンチ５を下降作動し、その下端成形面５ａが粉
体Ｐの上面に当接し、さらに下降してプレス成形を開始
する。上記アッパーパンチ５の下降に伴って外側ロアパ
ンチ３およびインナーロアパンチ８は製品形状に対応す
る位置にまで下降して図示しないプレスストップによっ
て停止状態となり、アッパーパンチ５も製品形状に対応
した所定位置にまで下降作動して、図１に示すように部
品１の寸法に粉体Ｐの圧縮を行う。

【００２２】続いて、エジェクト動作に移行し、外側ロ
アパンチ３およびインナーロアパンチ８を、そのプレス
ストップを解除作動して図示しないシリンダによりさら
に下降作動する。これにより、図３に示すように、外側
ロアパンチ３およびインナーロアパンチ８を部品１の周
面から、コアロッド６を部品の内面から抜いて、このイ
ンナーロアパンチ８、外側ロアパンチ３およびコアロッ
ド６の上端高さを固定ロアパンチ７の上端高さに合せる
とともに、アッパーパンチ５を上昇作動し、部品１の型
外しを行う。この型外しした成形後の部品１を、例えば
給粉シュー２１の横送り作動によって取り出すものであ
る。

【００２３】上記動作の繰返しによって順次圧粉成形を
行うものであるが、部品１の最外周の段部すなわちフラ
ンジ部１ｂの周面と底面およびこれと連続する外周面１
ａの成形を行うパンチを、切欠部９を有する外側ロアパ
ンチ３で一体としていることから、従来、このフランジ
部１ｂの段幅に相当する薄いロアパンチを上下摺動する
ように構成してガイドプレート１０に相当するダイスと
の焼き付きが発生していたものに対して、外側ロアパン
チ３の厚さを大きくしてその剛性を高くしていることに
より、プレス圧による変形が少なく焼き付きの発生を未
然に回避している。また、下側のパンチ４のインナーロ
アパンチ８を移動させつつプレス成形を行うことで、内
部の圧縮密度の均一化が得られる。

【００２４】なお、上記実施例においては、段付き円形
部品１の形状は、フランジ部１ｂの他に下面突部１ｆを
有することから、この突部１ｆを形成するために内側ロ
アパンチ２を固定ロアパンチ７とインナーロアパンチ８
とで構成するようにしているが、上記突部１ｆのない形
状の場合には移動可能なインナーロアパンチ８によって
のみ内側ロアパンチ２を構成すればよいものである。ま
た、部品１の段部がさらに多い場合には可動のインナー
ロアパンチ８の数を段数に応じて増やす必要がある。さ
らに、前記部品１では中心に貫通孔１ｃを形成すること
からコアロッド６を必要としているが、中実形状の場合
にはコアロッド６は不要となる。一方、部品１の内外周
面へのスプラインもしくはキー溝等の凹凸形状の形成
も、各成形面の設計変更により行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る粉末プレス装
置のプレス終了状態における要部分解断面図

【図２】プレス前の状態における粉末プレス装置の要部
断面図

【図３】エジェクト状態における同要部断面図

【符号の説明】

１ 円形部品 １ａ 外周面 １ｂ フランジ部 ２ 内側ロアパンチ ３ 外側ロアパンチ ３ａ 成形面 ４ 下側のパンチ ５ アッパーパンチ ５ａ 成形面 ６ コアロッド ７ 固定ロアパンチ ７ａ 成形面 ８ インナーロアパンチ ８ａ 成形面 ９ 切欠部 １０ ガイドプレート ２０ プレス機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心線が上下方向に延びる円筒面の外周
   に段部を有する段付き円形部品を圧粉成形する粉末プレ
   ス装置であって、上記部品における最外周の段部の外周
   面と該最外周段部の底面とこの最外周段部の下部に続く
   外周面の形状に対応する成形面を有する外側ロアパンチ
   と、上記以外の底面の形状に対応する成形面を有する内
   側ロアパンチとが相対的に移動可能でかつ内側ロアパン
   チが移動可能に配設されて下側のパンチが形成され、上
   記外側ロアパンチの外周がガイドプレートに支持され、
   上記下側のパンチに対し、上側から前記部品の上面の形
   状に対応する成形面を有するアッパーパンチが前記下側
   のパンチに対して軸方向に加圧移動可能に配設されたこ
   とを特徴とする粉末プレス装置。