JPH10128595A - 横穴付粉末成形品の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧粉体焼結後、横穴の上下部分が膨らむ場合
でも、最終製品である完成品（粉末成形品）の一部が所
定の外形寸法からはみ出たり、横穴の形状が略楕円状と
なるのを防止することを目的とする。 【解決手段】 キャビティ２が形成されたダイ１と、原
料粉末を加圧する上下パンチ２４、２９と、粉末成形品
の横穴を形成するために互いに突き合わせ方向に向けて
それぞれキャビティ２に出没自在の雄側ピン９及び雌側
ピン１０とを用い、キャビティ２内壁の、ピン９、１０
の出没部分を挟んだ上下部分には、キャビティ２の内方
に向けて突出部２ａが設けられ、先ず、キャビティ２に
雄側ピン９等を突出させ、次いで、キャビティ２に原料
粉末を充填してから上下パンチ２４、２９で原料粉末を
加圧し、雄側ピン９等を当該キャビティ２から没入させ
た後に、圧粉体を抜き出すようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横穴が設けられる
粉末成形品の製造方法及び装置に関し、特に、圧粉体焼
結後、圧粉体側面の横穴を挟んだ部分が膨らむことに対
応できるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エンドミルやフライスなどに使
用されるスローアウェイチップは、原料粉末を加圧した
後に焼結して作製される粉末成形品の一つであり、この
スローアウェイチップとしては、図１８に示すような縦
刃ブレーカ付のチップ１０１がある。このチップ１０１
は、側面１０２と上下両面１０３、１０４との各稜線に
切刃１０５、１０６を形成するとともに、側面１０２に
取付用の横穴１０７が設けられている。

【０００３】そして、このようなチップ１０１では、横
穴１０７の部分がアンダーカット部となるため、一般的
なダイを用いて上下のパンチによって加圧成形してもそ
の圧粉体をダイから抜き出すことが不可能となる。従っ
て、ダイのキャビティに対してピンを出没自在に設け、
このピンをキャビティに突出させた状態で原料粉末をキ
ャビティに充填するとともに、キャビティの両側開口部
からパンチによって原料粉末を加圧し、その後、ピンを
キャビティから引っ込めて圧粉体をダイから抜き出すよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャビ
ティの原料粉末をパンチで加圧した場合、形成される圧
粉体において、ピンとパンチに挟まれる部分１０８、１
０９（図１８のチップ１０１において、横穴１０７の上
下部分）の密度が高くなっているときがある。そして、
この圧粉体を焼結させると、図１９に示すように、上記
部分１０８、１０９のそれぞれがチップ１０１の幅方向
に膨らんで、所定の外形寸法からはみ出してしまい、こ
のチップ１０１をチップ取付座などの平面部１１０に載
置する場合にすわりが悪くなり、切り刃１０５、１０６
の位置出しを正確に行うことが難しくなるといった問題
点を有している。

【０００５】また、上記部分１０８、１０９の密度が高
くなると、圧粉体を焼結させたとき、図１９のようにチ
ップ１０１の幅方向に膨らむだけでなく、図２０に示す
ように、部分１０８、１０９がチップ１０１の縦方向に
膨らんでしまう場合がある。その結果、横穴１０７の形
状を略楕円状に変形させる場合があり、チップ取付用の
ボルト等を差し込むことができなくなるといった問題点
をも有している。

【０００６】このような問題点に対応するため、圧粉体
を形成した後、この圧粉体の横穴の上下部分を適宜削り
取ることも考えられるが、その作業が面倒であることか
らコストの増加を招くだけでなく、圧粉体が比較的脆い
ことから、かかる圧粉体の破損を生じさせるため、好ま
しくない。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、原料粉末を加圧したときに、ピンとパンチと
の間で挟まれた部分の密度が高くなって、この圧粉体を
焼結させるとかかる部分が膨らんでしまう場合であって
も、最終製品である粉末成形品の一部が所定の外形寸法
からはみ出してしまうことや、横穴の形状が略楕円状に
なってしまうことを防止できるようにした横穴付粉末成
形品の製造方法及び装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、か
かる目的を達成するために、請求項１に係る横穴付粉末
成形品の製造方法は、横穴が設けられる粉末成形品の製
造方法であって、原料粉末が投入されるキャビティが形
成されたダイと、このキャビティの両側開口部から原料
粉末を加圧するパンチと、前記横穴を形成するために前
記キャビティに出没自在に設けられるピンとを用い、前
記キャビティ壁面の、前記ピンの出没部分を挟んだ前記
パンチの加圧方向の両側部分には、当該キャビティの内
方に向けて突出する突出部がそれぞれ設けられており、
先ず、前記キャビティに前記ピンを突出させ、次いで、
当該キャビティに原料粉末を充填してから、前記パンチ
で原料粉末を加圧し、前記ピンを当該キャビティから没
入させた後に、このキャビティから圧粉体を抜き出すよ
うにしたことを特徴とする。なお、前記突出部は、前記
キャビティの対向する壁面の双方に設けられているもの
であってもよい。

【０００９】また、請求項３に係る横穴付粉末成形品の
製造方法は、横穴が設けられる粉末成形品の製造方法で
あって、原料粉末が投入されるキャビティが形成された
ダイと、このキャビティの両側開口部から原料粉末を加
圧するパンチと、前記横穴を形成するために互いに突き
合わせ方向に向けてそれぞれ前記キャビティに出没自在
に設けられる一対のピンとを用い、当該ピンは、その長
手方向に直交する断面形状が、前記パンチの加圧方向の
直径を長くした略楕円形状に設けられており、先ず、前
記キャビティに前記ピンの双方を突出させて両者を突き
合わせ、次いで、当該キャビティに原料粉末を充填して
から、前記パンチで原料粉末を加圧し、前記ピンの双方
を当該キャビティから没入させた後に、このキャビティ
から圧粉体を抜き出すようにしたことを特徴とする。

【００１０】続いて、請求項４に係る横穴付粉末成形品
の製造装置は、横穴が設けられる粉末成形品の製造装置
であって、原料粉末が投入されるキャビティが形成され
たダイと、このキャビティの両側開口部から原料粉末を
加圧するパンチと、前記横穴を形成するために前記キャ
ビティに出没自在に設けられるピンとを具備し、前記キ
ャビティ壁面の、前記ピンの出没部分を挟んだ前記パン
チの加圧方向の両側部分には、当該キャビティの内方に
向けて突出する突出部がそれぞれ設けられることを特徴
とする。なお、前記突出部は、前記キャビティの対向す
る壁面の双方に設けられたものであってもよい。

【００１１】また、請求項６に係る横穴付粉末成形品の
製造装置は、横穴が設けられる粉末成形品の製造装置で
あって、原料粉末が投入されるキャビティが形成された
ダイと、このキャビティの両側開口部から原料粉末を加
圧するパンチと、前記横穴を形成するために互いに突き
合わせ方向に向けてそれぞれ前記キャビティに出没自在
に設けられる一対のピンとを具備し、前記ピンは、その
長手方向に直交する断面形状が、前記パンチの加圧方向
の直径を長くした略楕円形状に設けられることを特徴と
する。

【００１２】このように、請求項１に係る横穴付粉末成
形品の製造方法は、キャビティ壁面の、ピンの出没部分
を挟んだ前記パンチの加圧方向（例えば上下方向）の両
側部分に、キャビティの内方に向けて突出する突出部が
それぞれ設けられているため、このキャビティ内で原料
粉末を加圧したときに、突出部によって圧粉体の横穴の
上下に容易かつ確実に凹みを形成させることが可能とな
る。そして、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下
が外方に膨らんだ場合でもこの膨らみ部分が所定の外形
寸法からはみ出ることはなく、例えばこの圧粉体焼結後
の粉末成形品を他の平面部に載置する際に、すわりを良
くすることが可能となる。

【００１３】なお、突出部が、キャビティの対向する壁
面の双方に設けられているものでは、これら突出部によ
って、圧粉体の両面、すなわち横穴が開口する側面の双
方に凹みを形成させるようにしている。これにより、圧
粉体の焼結後に横穴の上下が外方に膨らんだ場合でも、
より一層確実に所定の外形寸法からはみ出さないように
することが可能となる。

【００１４】また、請求項３に係る横穴付粉末成形品の
製造方法は、横穴を設けるためのぴとして、互いに突き
合わせ方向に向けてキャビティに出没自在な一対のピン
を用い、そのピンの長手方向と直交する断面形状が、パ
ンチの加圧方向（例えば上下方向）の直径を長くした略
楕円形状に設けられているため、このキャビティ内で原
料粉末を加圧することにより、圧粉体の横穴の形状が上
下方向を長くした略楕円状に形成された状態となってい
る。従って、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下
がその上下方向に膨らんだ場合であってもかかる横穴が
略円形となるだけで、例えばこの横穴に取付用ボルトを
差し込む際の支障とならないようにしている。

【００１５】続いて、請求項４に係る横穴付粉末成形品
の製造装置は、キャビティ壁面の、ピンの出没部分を挟
んだ前記パンチの加圧方向（例えば上下方向）の両側部
分に、キャビティの内方に向けて突出する突出部がそれ
ぞれ設けられているため、このキャビティ内で原料粉末
を加圧したときに、突出部によって圧粉体の横穴の上下
に容易かつ確実に凹みを形成させることが可能となる。
そして、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下が外
方に膨らんだ場合でもこの膨らみ部分が所定の外形寸法
からはみ出ることはなく、例えばこの圧粉体焼結後の粉
末成形品を他の平面部に載置する際に、すわりを良くす
ることが可能となる。

【００１６】なお、突出部が、キャビティの対向する壁
面の双方に設けられるものでは、これら突出部によっ
て、圧粉体の両面、すなわち横穴が開口する側面の双方
に凹みを形成させるようにしている。これにより、圧粉
体の焼結後に横穴の上下が外方に膨らんだ場合でも、よ
り一層確実に所定の外形寸法からはみ出さないようにす
ることが可能となる。

【００１７】また、請求項６に係る横穴付粉末成形品の
製造方法は、横穴を設けるためのぴとして、互いに突き
合わせ方向に向けてキャビティに出没自在な一対のピン
を用い、そのピンの長手方向と直交する断面形状が、パ
ンチの加圧方向（例えば上下方向）の直径を長くした略
楕円形状に設けられているため、このキャビティ内で原
料粉末を加圧することにより、圧粉体の横穴の形状が上
下方向を長くした略楕円状に形成された状態となってい
る。従って、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下
がその上下方向に膨らんだ場合であってもかかる横穴が
略円形となるだけで、例えばこの横穴に取付用ボルトを
差し込む際の支障とならないようにしている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図１７を参照して説明する。図１に示すように、この
実施の形態は、図１８に示すチップ１０１を成形するも
のである。ただし、粉末成形品に横穴を設けるものであ
れば、このようなチップ１０１の成形用として用いるこ
とに限定されず、他の粉末成形品の製造装置としても使
用することができる。

【００１９】そして、キャビティ２が形成されるダイ１
には、キャビティ２を挟んで対向する水平状態の２つの
水平孔３、４が設けられている。さらに、図２に示すよ
うに、キャビティ２内壁の、水平孔３、４を挟んだ上下
（後述する上下パンチ２４、２９の加圧方向）の両側部
分には、キャビティ２の内方に向けて突出する突出部２
ａがそれぞれ設けられている。なお、突出部２ａは、キ
ャビティ２の対向する壁面（水平孔３、４側）の双方に
設けることに限定されず、これらの中、いずれか一方に
設けるようにしてもよい。

【００２０】このダイ１は、脚部６に支持されたダイプ
レート５に固定されており、この脚部６に続く接続部７
を介して、油圧等で駆動するロッド８と連結されてい
る。従って、ダイ１は、ロッド８を移動させることによ
り、脚部６及びダイプレート５を介して上下に移動す
る。

【００２１】また、ダイ１の水平孔３には円柱状の雄側
ピン９が、また水平孔４には同じく円柱状の雌側ピン１
０がそれぞれ摺動自在に設置されている。この雄側ピン
９は、図３で示すように、先端側部分に小径部９ａが設
けられるとともに、この小径部９ａの基端部分を順次拡
径してテーパ部９ｂが設けられている。一方、雌側ピン
１０は、図３に示すように、先端側部分に、雄側ピン９
の小径部９ａを嵌め入れ可能な開口部１０ａが設けられ
るとともに、その先端部分を順次拡径してテーパ部１０
ｂが設けられている。

【００２２】そして、図４に示すように、小径部９ａの
断面形状は、上下方向の径Ｌ１が横方向の径Ｌ２より長
くなった楕円形状に形成されている。ただし、小径部９
ａとしては、その断面形状が図４に示す楕円形状の他
に、図５に示すように、二つの半径Ｒの半円部分の間に
間隔を開けたようなトラック形状のものも含まれる。す
なわち、小径部９ａの断面形状は、楕円形状の他これに
類似するものを含めて略楕円形状としたものが用いられ
る。

【００２３】また、雄側ピン９及び雌側ピン１０のテー
パ部９ｂ、１０ｂのテーパ角度はそれぞれ約３０゜〜４
５゜の範囲に設定されるが、その角度は任意に設定する
ことができる。ただし、これらテーパ部９ｂ、１０ｂ
は、直線状に拡径することに限定するものではなく、曲
線状に拡径させるようにしてもよい。

【００２４】また、図６に示すように、雌側ピン１０に
も、雄側ピン９の小径部９ａと同径の小径部１０ｄを設
けるようにしてもよい。この場合、雄側ピン９の小径部
９ａの先端部分に二次小径部９ｄを設け、開口部１０ａ
嵌め込むことができるようにしている。これにより、雄
側ピン９と雌側ピン１０との接続部がキャビティ２の略
中央に設定可能となるため、これらピンを圧粉体から抜
くときに、圧粉体に対する負荷をバランス良くすること
が可能となる。なお、小径部１０ｄは、小径部９ａと同
様にその断面形状を略楕円形状に形成されることは勿論
である。

【００２５】さらに、雄側ピン９の小径部９ａを雌側ピ
ン１０の開口部１０ａに嵌め入れる態様に限定するもの
ではなく、図７に示すように、小径部９ａ、１０ｄ同士
を単に突き合わせるような態様であってもよい。また、
ピン双方の突き合わせ位置は任意であり、図７に示すよ
うなキャビティ２の略中央の他、テーパ部９ｂ、１０ｂ
付近であってもよい。ただし、雄側ピン９及び雌側ピン
１０を互いに突き合わせたときに、双方のテーパ部９
ｂ、１０ｂをキャビティ２の内壁から適切に露出させる
ことは勿論である。

【００２６】なお、図３及び図６に示すように、雄側ピ
ン９の先端部分を雌側ピン１０の開口部１０ａに嵌め込
むようにしたものでは、雄側ピン９と雌側ピン１０とを
突き合わせたときに、これらピンをキャビティ２内で確
実に連続させることができ、後述する上下パンチによっ
てキャビティ２の原料粉末を加圧したときでも両者のず
れを防止し、圧粉体の横穴を精度良く形成させることが
可能となる。

【００２７】また、図１に示すように、雄側ピン９は、
継手１１を介して駆動手段１２に接続されている。この
駆動手段１２は、シリンダ１３とピストンロッド１４と
で構成され、前後シリンダ室のそれぞれに供給されるエ
アの圧力によってピストンロッド１４を駆動し、このピ
ストンロッド１４とともに継手１１を介して雄側ピン９
を移動させるようにしている。

【００２８】一方、雌側ピン１０は、継手１５を介して
駆動手段１６に接続されている。この駆動手段１６は、
駆動手段１２と同様、シリンダ１７とピストンロッド１
８とで構成され、前後シリンダ室のそれぞれに供給され
るエアの圧力によってピストンロッド１８を駆動し、こ
のピストンロッド１８とともに継手１５介して雌側ピン
１０を移動させるようにしている。ただし、これら駆動
手段１２、１６は、雄側ピン９又は雌側ピン１０を移動
させるものであれば上記のような構成のものに限定され
ず、例えば、油圧シリンダの他、モータなどの駆動源を
用いるようにしてもよい。

【００２９】なお、駆動手段１２による雄側ピン９の移
動は、小径部９ａをキャビティ２から没入させた状態
と、小径部９ａ及びテーパ部９ｂをキャビティ２に突出
させた状態との範囲で行われる。一方、駆動手段１６に
よる雌側ピン１０の移動は、テーパ部１０ｂをキャビテ
ィ２から没入させた状態と、テーパ部１０ｂをキャビテ
ィ２に突出させた状態との範囲で行われる。

【００３０】そして、駆動手段１２、１６によって雄側
ピン９及び雌側ピン１０をそれぞれキャビティ２に向け
て移動させることにより、雄側ピン９の小径部９ａが雌
側ピン１０の開口部１０ａに嵌まり込み、かつそれぞれ
のテーパ部９ｂ、１０ｂがキャビティ２に露出した状態
となる。なお、ダイ１と駆動手段１２、１６との間は、
下端部分がダイプレート５に固着されたカバー１９によ
って覆われており、雄側ピン９や雌側ピン１０、継手１
１、１５、ピストンロッド１４、１８を保護するように
している。

【００３１】また、雄側ピン９及び雌側ピン１０のそれ
ぞれには、筒状のストッパ２０、２１が取り付けられ、
ナット２２、２３によってそれぞれ後方への移動が係止
された状態となっている。そして、上記のように雄側ピ
ン９及び雌側ピン１０をそれぞれキャビティ２に向けて
移動させた場合、ストッパ２０、２１のそれぞれがダイ
１の外壁に当接することによって、雄側ピン９及び雌側
ピン１０のそれぞれは、その位置から前方への移動が係
止されることになる。

【００３２】このストッパ２０、２１は、雄側ピン９及
び雌側ピン１０が必要以上にキャビティ２方向へ移動し
てしまうのを防止するものであり、これにより、雄側ピ
ン９及び雌側ピン１０のテーパ部９ｂ、１０ｂをキャビ
ティ２内壁に沿って適切に露出させることが可能とな
る。ただし、ストッパ２０、２１として図示のものに限
定されるものではなく、所定位置にある雄側ピン９等の
前進を規制できるものであれば、その構成は任意であ
る。さらに、駆動手段１２、１６によってピストンロッ
ド１４、１８の移動量を正確に制御できるものであれ
ば、ストッパ２０、２１を設けるか否かは任意である。

【００３３】なお、雄側ピン９等を前進させた位置で、
これら雄側ピン９等が後退しないように、ダイ１に各種
保持部材を設けるようにしてもよい。ただし、駆動手段
１２、１６によって雄側ピン９等を強く保持できるもの
であれば、前記した保持部材を用いる必要がない。

【００３４】また、ダイ１は、ダイプレート５及び脚部
６を介して、ロッド８が駆動することにより上下に移動
するが、このとき、駆動手段１２、１６もダイ１の移動
とともに上下に移動することになる。

【００３５】次に、下パンチ２４は、基台２５に固定さ
れたプレート２６上に、振動機構２７を介して設けられ
ている。この下パンチ２４は、キャビティ２の下側開口
部分から差し込まれた状態に設定されている。このと
き、下パンチ２４の長手方向と直交する断面形状は、突
出部２ａに対応する部分をそれぞれ凹入させた形状に設
けられている。なお、プレート２６には、ダイプレート
５に続く脚部６を貫通させるための貫通孔２８が設けら
れており、この貫通孔２８で脚部６をガイドしている。

【００３６】また、振動機構２７は、下パンチ２４を振
動させるために設けられたものであり、下パンチ２４に
対して縦振動を与えるようにしている。そして、振動機
構２７の駆動は、図示しない調整手段によって制御され
る。すなわち、下パンチ２４を振動させる振動幅や振動
時間がこの調整手段によって適宜設定され、振動機構２
７の駆動を介して下パンチ２４を適宜振動させるように
している。なお、振動機構２７の振動として縦振動に限
定されず、縦振動に横振動を加えたものや横振動のみで
あってもよく、さらには振動機構２７を設けるか否かは
任意である。

【００３７】また、振動機構２７は、下パンチ２４のみ
を対象として設けられることに限定するものではなく、
例えばダイ１とダイプレート５との間のみ、もしくはこ
こと下パンチ２４の双方に設けるようにしてもよい。な
お、振動機構２７をダイ１とダイプレート５との間に設
けた場合は、この振動機構２７によってダイ１、ひいて
はキャビティ２自体を振動させることになる。このと
き、縦振動とするか否か、調整手段で振動幅や振動時間
を調整するか否かは上述と同様任意である。

【００３８】次に、上パンチ２９は、この上パンチ２９
に続く接続部３０を介して、油圧等で駆動するロッド３
１と連結されており、ロッド３１を移動させることによ
り上下に移動する。なお、この上パンチ２９は、キャビ
ティ２の上側開口部分から差し込むことができるような
位置関係で設定されている。また、上パンチ２９は、下
パンチ２４と同様、その長手方向と直交する断面形状
は、突出部２ａに対応する部分をそれぞれ凹入させた形
状に設けられている。そして、これら一対の下パンチ２
４及び上パンチ２９は、キャビティ２に充填された原料
粉末を加圧するものとして用いられる。

【００３９】なお、以上の製造装置では、下パンチ２４
を固定し（上下に移動しないようにして）、かつダイ１
を上下に移動させるタイプのものであるが、これに限定
されるものではなく、例えば、ダイ１を固定するととも
に、下パンチ２４を上下に移動させるようにしてもよ
い。すなわち、ダイ１と下パンチ２４とが相対的に移動
するよう構成したものであれば、その態様は任意に設定
可能である。

【００４０】以上のような横穴付粉末成形品の製造装置
において、キャビティ２の内壁に突出部２ａを設ける事
項と、雄側ピン９等の小径部９ａ等の断面形状を略楕円
形状に設ける事項とは、必ずしも両者を備えることに限
定するものではなく、これらの事項の中、いずれか一方
を採用するようにしてもよい。

【００４１】続いて、図１８に示すチップ１０１などの
横穴付粉末成形品の製造方法について説明すると、図８
に示すように、第１充填工程（Ａ）、第２充填工程
（Ｂ）、加圧工程（Ｃ）、圧抜き・雄側ピン及び雌側ピ
ン抜き工程（Ｄ）、抜出工程（Ｅ）、雄側ピン及び雌側
ピン挿入工程（Ｆ）といった一サイクルの成形手順によ
って行われる。

【００４２】第１充填工程（Ａ）については、図９に示
すように行われる。先ず、原料粉末の充填に先だって、
駆動手段１２、１６をそれぞれ駆動し、雄側ピン９及び
雌側ピン１０の双方をキャビティ２に向けて前進させ
る。このとき、雄側ピン９の小径部９ａは雌側ピン１０
の開口部１０ａに嵌まり込み、かつ各テーパ部９ｂ，１
０ｂがキャビティ２に露出した状態となっている。さら
に、下パンチ２４の上端２４ａがテーパ部９ｂ付近に位
置するように、ダイ１の移動位置を調整する。

【００４３】また、雄側ピン９及び雌側ピン１０の双方
をキャビティ２に向けて前進させたときに、ストッパ２
０、２１によって、雄側ピン９等がそれ以上前進しない
ように規制される。これにより、雄側ピン９及び雌側ピ
ン１０のテーパ部９ｂ、１０ｂのそれぞれは、キャビテ
ィ２内壁に沿った適切な位置に露出した状態となってい
る。

【００４４】そして、図９に示すように、フィーダ３２
をキャビティ２上方に移動させるとともに原料粉末をフ
ィーダ３２からキャビティ２に供給する（第１充填）。
なお、このような原料粉末の供給方法としてフィーダ３
２による供給方法に限定するものではなく、例えば、ロ
ボットハンドによる秤量済原料粉末を空中より給粉する
ようにしてもよい。

【００４５】次に、第２充填工程（Ｂ）については、図
１０に示すように行われる。先ず、ダイ１上においてフ
ィーダ３２を図１０右方に移動させ、フィーダ３２をキ
ャビティ２の上方から離す。このフィーダ３２が移動す
る際、キャビティ２に充填された原料粉末をフィーダ３
２ですり切ることにより、かかるキャビティ２に一定量
の原料粉末を充填できるようにしている。

【００４６】そして、図１０に示すように、ダイ１を持
ち上げる。このとき、下パンチ２４は移動しないため、
その上端２４ａが相対的にキャビティ２の下方に移動す
ることによりキャビティ２の原料粉末を引き込み、小径
部９ａ直下に原料粉末を回り込ませるようにしている
（第２充填）。その結果、小径部９ａ直下において効率
よく原料粉末を充填できるものとなる。

【００４７】なお、ダイ１を持ち上げて下パンチ２４の
上端２４ａを下方に移動させていることに代えて、ダイ
１を固定させるとともに下パンチ２４を下方に移動させ
るようにしてもよいことは勿論である。

【００４８】また、図１に示すように、下パンチ２４に
振動機構２７が設けられている場合には、キャビティ２
への原料粉末の充填時もしくは充填後の少なくとも一方
で振動機構２７を駆動して下パンチ２４を振動させ、キ
ャビティ２内の原料粉末を小径部９ａ直下により一層効
率よく充填させるようにしている。なお、この振動機構
２７は、下パンチ２４の他、ダイ１に設けて、ダイ１を
振動させることによってキャビティ２内の原料粉末の充
填効率を高めるようにしてもよい。

【００４９】さらに、振動機構２７における振動幅や振
動時間に関しては、調整手段によって適宜設定される。
すなわち、キャビティ２内における小径部９ａより上方
と下方の原料粉末の比率をコントロールするため、調整
手段によって振動機構２７の動作態様を調整し、上下パ
ンチ２４、２９で原料粉末を加圧したときに、その圧粉
体の略中央に小径部９ａを位置させつつ、全体の密度が
均一となるようにしている。ただし、このような振動機
構２７及び調整手段を設けるか否かは任意である。

【００５０】次に、加圧工程（Ｃ）については、図１１
に示すように行われる。キャビティ２の上側開口部分か
ら上パンチ２９を差し込むとともに、下パンチ２４との
間でキャビティ２内の原料粉末を加圧し、圧粉体３３を
形成する。このとき、ダイ１を多少下方に移動させるよ
うにして、小径部９ａが圧粉体３３の略中央に位置する
ように調整する。なお、ダイ１や上パンチ２９の移動は
油圧シリンダ等の駆動源によって行われ、それぞれの移
動量は、各種センサに基づく出力などによって設定され
る。ただし、このようなダイ１の移動による調整方法に
代えて、ダイ１を固定するとともに下パンチ２４を多少
下げるようにして調整してもよい。

【００５１】また、上下パンチ２４、２９で原料粉末を
加圧した場合、加圧された原料粉末が雄側ピン９及び雌
側ピン１０のテーパ部９ｂ、１０ｂを外側に向けて押圧
することになる。これにより、雄側ピン９及び雌側ピン
１０には外側に向けて移動させる力が働くが、駆動手段
１２、１６で雄側ピン９及び雌側ピン１０をそれぞれ前
進方向に付勢しているため、不用意に後退することはな
い。ただし、これら雄側ピン９等の後退を規制するため
の保持部材等をダイ１に設けるか否かは任意である。

【００５２】次に、圧抜き・雄側ピン及び雌側ピン抜き
工程（Ｄ）については、図１２に示すように行われる。
先ず、圧粉体３３に対する上下パンチ２４、２９の加圧
を減少もしくは除去する。ただし、上パンチ２９を圧粉
体３３から引き離すのではなく、上下パンチ２４、２９
で圧粉体３３を挟み込んだままの状態としている。そし
て、駆動手段１２、１６（図１参照）をそれぞれ駆動し
て雄側ピン９及び雌側ピン１０の双方をキャビティ２か
ら引っ込める。

【００５３】その結果、圧粉体３３には、小径部９ａの
あった部分に横孔３４が形成された状態となっている。
さらに、雄側ピン９及び雌側ピン１０のテーパ部９ｂ、
１０ｂによって圧粉体３３の横孔３４には面取り３５が
なされた状態となっている。なお、上下パンチ２４、２
９は、圧粉体３３への加圧を減少もしくは除去している
ため、小径部９ａを抜く際の負荷をかけないようにして
おり、しかも、横孔３４が形成された圧粉体３３を押し
つぶすことはない。

【００５４】次に、抜出工程（Ｅ）については、図１３
に示すように行われる。圧粉体３３を上下パンチ２４、
２９で挟んだまま、下パンチ２４の上端２４ａがダイ１
の上面と一致するまでダイ１を下方に移動させる。これ
により、圧粉体３３はダイ１から抜き出され、その後、
上パンチ２９を圧粉体３３から引き離すことにより、圧
粉体３３は下パンチ２９上（ダイ１上）から払い出さ
れ、圧粉体３３が取り出される。なお、下パンチ２４の
上端２４ａをダイ１の上面に合致させているため、圧粉
体３３の払い出しを容易にしている。

【００５５】なお、ダイ１が下方に移動することによっ
て、圧粉体３３の側面とキャビティ２の壁面との間が擦
れ合うことになる。そして、圧粉体３３には横孔３４が
形成されているため、キャビティ２の壁面と擦れ合って
横孔３４の上側部分にクラックが生じやすくなってい
る。しかし、圧粉体３３には、雄側ピン９及び雌側ピン
１０それぞれのテーパ部９ａ、１０ａによって横孔３４
に面取り３５が施されているため、上述のようなクラッ
クが生じるようなことはない。

【００５６】次に、雄側ピン及び雌側ピン挿入工程
（Ｆ）については、図１４に示すように行われる。図１
３の状態まで下げられていたダイ１を上方に移動させ、
下パンチ２４の上端２４ａがダイ１の水平孔３、４より
下側となった位置までダイ１を持ち上げる。次いで、駆
動手段１２、１６を駆動させて雄側ピン９及び雌側ピン
１０の双方をキャビティ２に向けて移動させ、キャビテ
ィ２内において小径部９ａを開口部１０ａに差し込んだ
状態にする。

【００５７】これにより、原料粉末を充填可能なキャビ
ティ２がダイ１に形成され、第１充填工程（Ａ）が可能
な状態になる。そして、この雄側ピン及び雌側ピン挿入
工程（Ｆ）の状態から図９に示すフィーダ３２をダイ１
上にセットすることにより、第１充填工程（Ａ）が行わ
れることになる。

【００５８】以上のような一サイクルの手順を繰り返す
ことにより、横穴３４を持つ圧粉体３３を連続して成形
することが可能になっている。そして、ダイ１から取り
出された圧粉体３３は、図１５に示すように、横穴３４
の上下部分３６が凹んだ状態となっている。その後、こ
の圧粉体３３を焼結させることにより完成品３７となる
が、このとき上下部分３６が完成品３７の幅方向に膨ら
んだ場合でも、図１６に示すように、上下部分３６が所
定の外形寸法からはみ出ることはない。従って、この完
成品３７を平面部３８に載置する場合に、そのすわりを
良くできるようにしている。

【００５９】また、ダイ１から取り出された圧粉体３３
の横穴３４は、図１７（ａ）に示すように、上下方向を
長くした略楕円形状に設けられている。そして、圧粉体
３３を焼結させると、上下部分３６が上下方向に膨らむ
ことにより、図１７（ｂ）に示すように、完成品３７の
横穴３４は円形状となる。従って、取付用ボルト等を横
穴３４に差し込むことの支障となることはない。なお、
完成品３７は、寸法精度を高めるために適宜研磨され、
図１８に示すようなチップ１０１の完成品が得られる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る横
穴付粉末成形品の製造方法は、キャビティ壁面の、ピン
の出没部分を挟んだ前記パンチの加圧方向（例えば上下
方向）の両側部分に、キャビティの内方に向けて突出す
る突出部がそれぞれ設けられているため、このキャビテ
ィ内で原料粉末を加圧したときに、突出部によって圧粉
体の横穴の上下に容易かつ確実に凹みを形成させること
ができる。そして、この圧粉体を焼結させたとき、横穴
の上下が外方に膨らんだ場合でもこの膨らみ部分が所定
の外形寸法からはみ出ることはなく、例えばこの圧粉体
焼結後の粉末成形品を他の平面部に載置する際に、すわ
りを良くすることができる。

【００６１】なお、突出部が、キャビティの対向する壁
面の双方に設けられているものでは、これら突出部によ
って、圧粉体の両面、すなわち横穴が開口する側面の双
方に凹みを形成させることができ、これにより、圧粉体
の焼結後に横穴の上下が外方に膨らんだ場合でも、より
一層確実に所定の外形寸法からはみ出さないようにする
ことができる。

【００６２】また、請求項３に係る横穴付粉末成形品の
製造方法は、横穴を設けるためのぴとして、互いに突き
合わせ方向に向けてキャビティに出没自在な一対のピン
を用い、そのピンの長手方向と直交する断面形状が、パ
ンチの加圧方向（例えば上下方向）の直径を長くした略
楕円形状に設けられているため、このキャビティ内で原
料粉末を加圧することにより、圧粉体の横穴の形状が上
下方向を長くした略楕円状に形成された状態となってい
る。従って、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下
がその上下方向に膨らんだ場合であってもかかる横穴が
略円形となるだけで、例えばこの横穴に取付用ボルトを
差し込む際の支障とならないようにすることができる。

【００６３】続いて、請求項４に係る横穴付粉末成形品
の製造装置は、キャビティ壁面の、ピンの出没部分を挟
んだ前記パンチの加圧方向（例えば上下方向）の両側部
分に、キャビティの内方に向けて突出する突出部がそれ
ぞれ設けられているため、このキャビティ内で原料粉末
を加圧したときに、突出部によって圧粉体の横穴の上下
に容易かつ確実に凹みを形成させることができる。そし
て、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下が外方に
膨らんだ場合でもこの膨らみ部分が所定の外形寸法から
はみ出ることはなく、例えばこの圧粉体焼結後の粉末成
形品を他の平面部に載置する際に、すわりを良くするこ
とができる。

【００６４】なお、突出部が、キャビティの対向する壁
面の双方に設けられるものでは、これら突出部によっ
て、圧粉体の両面、すなわち横穴が開口する側面の双方
に凹みを形成させることができ、これにより、圧粉体の
焼結後に横穴の上下が外方に膨らんだ場合でも、より一
層確実に所定の外形寸法からはみ出さないようにするこ
とができる。

【００６５】また、請求項６に係る横穴付粉末成形品の
製造方法は、横穴を設けるためのぴとして、互いに突き
合わせ方向に向けてキャビティに出没自在な一対のピン
を用い、そのピンの長手方向と直交する断面形状が、パ
ンチの加圧方向（例えば上下方向）の直径を長くした略
楕円形状に設けられているため、このキャビティ内で原
料粉末を加圧することにより、圧粉体の横穴の形状が上
下方向を長くした略楕円状に形成された状態となってい
る。従って、この圧粉体を焼結させたとき、横穴の上下
がその上下方向に膨らんだ場合であってもかかる横穴が
略円形となるだけで、例えばこの横穴に取付用ボルトを
差し込む際の支障とならないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る横穴付粉末成形品の製造装置
の、実施の形態を示す断面図である。

【図２】 ダイの平面図である。

【図３】 図１に示す製造装置の、キャビティ部分を拡
大した断面図である。

【図４】 雄側ピンの、長手方向と直交する断面図であ
る。

【図５】 雄側ピンの、他の例による長手方向と直交す
る断面図である。

【図６】 キャビティ部分の、他の実施の形態を示す拡
大断面図である。

【図７】 キャビティ部分の、他の実施の形態を示す拡
大断面図である。

【図８】 本発明に係る横穴付粉末成形品の製造方法に
おける手順の説明図である。

【図９】 原料粉末の第１充填工程を示す説明図であ
る。

【図１０】 原料粉末の第２充填工程を示す説明図であ
る。

【図１１】 原料粉末の加圧工程を示す説明図である。

【図１２】 圧粉体に対する圧抜き・雄側ピン及び雌側
ピン抜き工程を示す説明図である。

【図１３】 圧粉体の抜出工程を示す説明図である。

【図１４】 雄側ピン及び雌側ピン挿入工程を示す説明
図である。

【図１５】 圧粉体の斜視図である。

【図１６】 圧粉体焼結後の完成品の平面図である。

【図１７】 圧粉体を焼結した状態を説明する正面図で
ある。

【図１８】 横穴を持つ縦刃ブレーカ付のチップ（粉末
成形品）を示す斜視図である。

【図１９】 図１８に示すチップの平面図である。

【図２０】 図１８に示すチップの正面図である。

【符号の説明】

１ ダイ ２ キャビティ ２ａ 突出部 ９ 雄側ピン １０ 雌側ピン ２４ 下パンチ ２９ 上パンチ ３３ 圧粉体 ３４ 横穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸岡 晋 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 (72)発明者 佐藤 秀雄 新潟県長岡市城岡２−４−１ 玉川マシナ リー株式会社長岡工場内 (72)発明者 小林 勝 新潟県長岡市城岡２−４−１ 玉川マシナ リー株式会社長岡工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横穴が設けられる粉末成形品の製造方法
   であって、 原料粉末が投入されるキャビティが形成されたダイと、
   このキャビティの両側開口部から原料粉末を加圧するパ
   ンチと、前記横穴を形成するために前記キャビティに出
   没自在に設けられるピンとを用い、 前記キャビティ壁面の、前記ピンの出没部分を挟んだ前
   記パンチの加圧方向の両側部分には、当該キャビティの
   内方に向けて突出する突出部がそれぞれ設けられてお
   り、 先ず、前記キャビティに前記ピンを突出させ、 次いで、当該キャビティに原料粉末を充填してから、前
   記パンチで原料粉末を加圧し、 前記ピンを当該キャビティから没入させた後に、このキ
   ャビティから圧粉体を抜き出すようにしたことを特徴と
   する横穴付粉末成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記突出部は、前記キャビティの対向す
   る壁面の双方に設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の横穴付粉末成形品の製造方法。
3. 【請求項３】 横穴が設けられる粉末成形品の製造方法
   であって、 原料粉末が投入されるキャビティが形成されたダイと、
   このキャビティの両側開口部から原料粉末を加圧するパ
   ンチと、前記横穴を形成するために互いに突き合わせ方
   向に向けてそれぞれ前記キャビティに出没自在に設けら
   れる一対のピンとを用い、 当該ピンは、その長手方向に直交する断面形状が、前記
   パンチの加圧方向の直径を長くした略楕円形状に設けら
   れており、 先ず、前記キャビティに前記ピンの双方を突出させて両
   者を突き合わせ、 次いで、当該キャビティに原料粉末を充填してから、前
   記パンチで原料粉末を加圧し、 前記ピンの双方を当該キャビティから没入させた後に、
   このキャビティから圧粉体を抜き出すようにしたことを
   特徴とする横穴付粉末成形品の製造方法。
4. 【請求項４】 横穴が設けられる粉末成形品の製造装置
   であって、 原料粉末が投入されるキャビティが形成されたダイと、
   このキャビティの両側開口部から原料粉末を加圧するパ
   ンチと、前記横穴を形成するために前記キャビティに出
   没自在に設けられるピンとを具備し、 前記キャビティ壁面の、前記ピンの出没部分を挟んだ前
   記パンチの加圧方向の両側部分には、当該キャビティの
   内方に向けて突出する突出部がそれぞれ設けられること
   を特徴とする横穴付粉末成形品の製造装置。
5. 【請求項５】 前記突出部は、前記キャビティの対向す
   る壁面の双方に設けられることを特徴とする請求項４記
   載の横穴付粉末成形品の製造装置。
6. 【請求項６】 横穴が設けられる粉末成形品の製造装置
   であって、 原料粉末が投入されるキャビティが形成されたダイと、
   このキャビティの両側開口部から原料粉末を加圧するパ
   ンチと、前記横穴を形成するために互いに突き合わせ方
   向に向けてそれぞれ前記キャビティに出没自在に設けら
   れる一対のピンとを具備し、 前記ピンは、その長手方向に直交する断面形状が、前記
   パンチの加圧方向の直径を長くした略楕円形状に設けら
   れることを特徴とする横穴付粉末成形品の製造装置。