JPH1043893A - 圧粉体成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】ダイキャビティー１１に装着されたゴムモ
ールド１２をパンチ１５により圧縮することにより、成
形キャビティー１３に充填された粉末ｐを圧縮して圧粉
体を成形する圧粉体成形装置において、成形される圧粉
体Ｃ２の側壁ｃ２’の少なくとも一部が、ゴムモールド
側に、他の部分ｃ２が、ダイキャビティーの内壁面１１
ａ側に位置するようにしたものである。 【効果】圧粉体の側壁の少なくとも一部を、ゴムモール
ド側に、他の部分を、ダイキャビティーの内壁面側に配
置したので、圧粉体の割れや欠けの発生を防止すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末或いは粒状物
等（以下、単に、「粉末」という。）を圧縮成形して、
種々の形状の圧粉体を成形する圧粉体成形装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、本出願人に係る先の出願に
おいて、金型にゴムモールドを装着し、該ゴムモールド
のキャビティーに粉末を充填した後、ゴムモールドのキ
ャビティーに充填された粉末を、パンチにより圧縮する
ことにより、圧粉体を成形するようにした圧粉体成形装
置を提供した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した先の出願にお
いて開示されている一例としての圧粉体成形装置の垂直
断面図である図４、圧縮前の上パンチ等が外された状態
の圧粉体成形装置の平面図である図５、圧縮後の上パン
チ等が外された状態の圧粉体成形装置の平面図である図
６及び一例としての成形される圧粉体の斜視図である図
７を用いて、本発明が解決しようとする課題について説
明する。

【０００４】１は、有底の筒状のダイであり、２は、ダ
イ１に装着されたゴムモールドであり、ゴムモールド２
には、平面形状が矩形で所定の深さを有する凹部２ａが
形成されている。３は、必要に応じて使用される、ゴム
モールド２の開口部を塞ぐための蓋であり、４は、ダイ
１に嵌入されるパンチであり、パンチ４の下面には、硬
質合成樹脂製の公知のバックアッププレート４ａが取着
されている。

【０００５】以下に、上述した圧粉体成形装置により、
ゴムモールド２の凹部２ａの形状と略相似である、図７
（ａ）に示されているような、縦長の平板状圧粉体Ｃ１
を成形する場合について説明する。

【０００６】先ず最初に、ゴムモールド２の凹部２ａ
に、粉末ｐを充填した後、蓋３を凹部２ａの上端部に嵌
合して、ゴムモールド２の開口部を塞ぐ。次いで、パン
チ４の下端部をダイ１に嵌入し、更に、パンチ４を下降
させると、ダイ１内の空間部の深さが浅くなるので、従
って、ゴムモールド２が内側に収縮し、ゴムモールド２
の凹部２ａに充填された粉末ｐが圧縮されることにな
る。その後、パンチ４を上昇させて、パンチ４によるゴ
ムモールド２の圧縮を解除すると、ゴムモールド２の弾
性により、凹部２ａを囲む側壁２ｂが外側に拡張し、圧
縮前の形状に戻ることになり、従って、図６に示されて
いるように、成形された圧粉体Ｃ１とゴムモールド２の
側壁２ｂの内壁面２ｂ’との間に間隙ｓが形成される。
その後、圧粉体Ｃを、ゴムモールド２の凹部２ａから取
り出す。この時、圧粉体Ｃ１の縦割れがしばしば起こる
という問題があった。

【０００７】粉末ｐの圧縮成形後、パンチ４を上昇させ
て、パンチ４によるゴムモールド２の圧縮を解除する
と、ゴムモールド２のゴム弾性により、凹部２ａを囲む
側壁２ｂが外側に拡張し、圧粉体Ｃ１からゴムモールド
２の側壁２ｂの内壁面２ｂ’が引き剥がされることにな
る。上述のしばしば発生する圧粉体Ｃ１の縦割れは、こ
の圧粉体Ｃ１からの側壁２ｂの内壁面２ｂ’の引き剥が
しが、圧粉体Ｃ１の表面積の大きな相対する垂直側壁面
ｃ１において、同時に行われない場合に、圧粉体Ｃ１の
垂直側壁面ｃ１に偏った負荷が作用するためと推定され
る。

【０００８】図７（ｂ）に示されている、縦長のセグメ
ント状の圧粉体Ｃ２を成形する場合には、上述の引き剥
がしタイミングのずれに起因すると推定される圧粉体Ｃ
２の割れや欠けの発生頻度が増大した。特に、厚さが比
較的薄く、相対する側面の面積が大きな圧粉体を成形す
る場合には、図７（ａ）に示されているような平板状圧
粉体Ｃ１を成形する場合にも、割れ頻度は増大し、薄肉
で相対する面積が大きく、且つ、湾曲度が大きいセグメ
ント状の圧粉体Ｃ２の場合には、きわめて高い頻度で縦
割れが発生した。

【０００９】本発明の目的は、上述した圧粉体成形装置
が有する課題を解決し、割れが少なく、歩留りの高い圧
粉体成形装置を提供することにある。

【００１０】

【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、ダイキャビティーに装着されたゴム
モールドをパンチにより圧縮することにより、成形キャ
ビティーに充填された粉末を圧縮して圧粉体を成形する
圧粉体成形装置において、成形される圧粉体の側壁の少
なくとも一部が、ゴムモールド側に、他の部分が、ダイ
キャビティーの内壁面側に位置するようにしたものであ
る。これにより、以下に示すように、セグメント状や相
対する面積が大きく、肉薄の板状圧粉体を、割れや欠け
が無く、高い歩留りで成形することができることが見出
された。

【００１１】

【実施例】以下に、図７（ｂ）に示されているような、
平面形状が弓形で所定の高さを有するセグメント状の圧
粉体Ｃ２を成形する場合を例に、本発明の実施例につい
て説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら、本実
施例に限定されるものではない。

【００１２】１０は、平面形状が弓形で所定の深さを有
する空間（以下、単に、「ダイキャビティー」とい
う。）１１が形成された、金属等の硬質材料で形成され
た有底のダイであり、１２は、ダイキャビティー１１に
装着される、ダイキャビティー１１の深さより低い高さ
を有するゴムモールドである。ゴムモールド１２は、平
面形状が弓形に形成されたセグメント状の側壁１２ａ
と、該側壁１２ａの内側湾曲面１２ａ’の両端部に形成
された端壁１２ｂと、側壁１２ａの内側湾曲面１２ａ’
の下端部から水平方向に延在する、裏面形状がダイキャ
ビティー１１の平面形状と同じ弓形に形成された底部１
２ｃとから構成されている。なお、ダイキャビティー１
１は、底のない筒状のダイと、ダイの一方の開放口から
挿入されたパンチの上面又は底面とで形成される空間で
あることもある。

【００１３】ゴムモールド１２をダイキャビティー１１
に装着した際に、ゴムモールド１２の端壁１２ｂの外壁
面１２ｂ’が、ダイキャビティー１１の曲率半径の小さ
い方の内壁面１１ａと曲率半径の大きい方の内壁面１１
ｂとを連結する連結面１１ｃに接触するように構成され
ており、また、側壁１２ａの外側湾曲面１２ａ”は、ダ
イキャビティー１１の曲率半径の大きい方の内壁面１１
ｂと同じ形状に形成されている。

【００１４】ゴムモールド１２の外側湾曲面１２ａ”及
び端壁１２ｂが、それぞれ、ダイキャビティー１１の曲
率半径の大きい方の内壁面１１ｂ及びダイキャビティー
１１の連結面１１ｃに接触するように、ダイキャビティ
ー１１にゴムモールド１２を装着すると、ゴムモールド
１２の内側湾曲面１２ａ’と、端壁１２ｂの内壁面１２
ｂ”と、ダイキャビティー１１の曲率半径の小さい方の
内壁面１１ａと、ゴムモールド１２の底部１２ｃの上面
１２ｃ’とにより、平面形状が弓形で所定の深さを有す
るセグメント状の空間（以下、単に、「成形キャビティ
ー」という。）１３が形成される。

【００１５】１４は、成形キャビティー１３の開口部を
塞ぐための蓋であり、１５は、下面形状がダイキャビテ
ィー１１の平面形状と同じ弓形に形成された柱状のパン
チであり、パンチ１５の下面には、硬質合成樹脂製の公
知のバックアッププレート１５ａが取着されている。

【００１６】成形キャビティー１３に、粉末ｐを充填し
た後、蓋１４を成形キャビティー１３の上端部に嵌合し
て、成形キャビティー１３の開口部を塞ぐ。次いで、パ
ンチ１５の下端部をダイ１０のダイキャビティー１１に
嵌入し、更に、パンチ１５を下降させると、ダイキャビ
ティー１１の深さが浅くなるので、従って、ゴムモール
ド１２が、成形キャビティー１３側に変形し、成形キャ
ビティー１３に充填された粉末ｐが圧縮されることにな
る。その後、パンチ１５を上昇させて、パンチ１５によ
るゴムモールド１２の圧縮を解除すると、ゴムモールド
１２は、ゴム弾性により、圧縮前の形状に戻ることにな
り、従って、図３に示されているように、成形された圧
粉体Ｃ２とゴムモールド１２の内側湾曲面１２ａ’及び
端壁１２ｂの内壁面１２ｂ”との間に間隙ｓ’が形成さ
れることになる。一方、圧粉体Ｃ２の曲率半径の小さい
方の垂直側壁面ｃ２は、ダイ１０のダイキャビティー１
１の曲率半径の小さい方の内壁面１１ａに接触している
ので、圧粉体Ｃ２の曲率半径の小さい方の垂直側壁面ｃ
２とダイキャビティー１１の曲率半径の小さい方の内壁
面１１ａとの間に間隙は形成されない。その後、圧粉体
Ｃ２を、成形キャビティー１３から取り出す。

【００１７】このようにして、圧粉体Ｃ２を成形後、縦
割れが発生することなく、成形キャビティー１３から圧
粉体Ｃ２を取り出すことができるようになった。この理
由は、圧粉体Ｃ２の曲率半径の大きい方の垂直側壁面ｃ
２’がゴムモールド１２と接触し、もう一方の曲率半径
の小さい方の垂直側壁面ｃ２は、パンチ１５による圧縮
により変形しないダイキャビティー１１の曲率半径の小
さい方の内壁面１１ａに接触しているので、パンチ１５
による圧縮を解除した際のゴムモールド１２の圧粉体Ｃ
２からの引き剥がしは、圧粉体Ｃ２の曲率半径の大きい
方の垂直側壁面ｃ２’にのみ起こり、従って、相対する
側壁面でのゴムモールドの引き剥がしタイミングのずれ
に起因する圧粉体の割れや欠けが発生しなくなったもの
と推定される。

【００１８】また、圧粉体Ｃ２の曲率半径の小さい方の
垂直側壁面ｃ２は、硬質材料で形成されたダイ１０に接
触しているので、この垂直側壁面ｃ２の寸法精度や直線
性が向上することになる。

【００１９】ゴムモールドを使用した上述の圧粉体の成
形において、圧粉体の一部の側面のの寸法精度や直線性
が、他の残りの側面の寸法精度や直線性よりずっと重要
であることがしばしばある。このような場合には、高い
寸法精度や直線性が要求される圧粉体の側面を、硬質材
料で形成されたダイ側に配置し、圧粉体の他の側面を、
ゴムモールドのゴム壁側に配置することにより、上記の
要求が満たされることが見出された。

【００２０】パンチ１５による圧縮を解除した際のゴム
モールド１２の圧粉体Ｃ２からの引き剥がし方向に沿っ
た圧粉体Ｃ２の厚みが厚い場合、或いは、圧粉体Ｃ２の
引き剥がし面の面積が小さい場合には、この部分の圧粉
体Ｃ２は強度的に強く、割れや欠けの発生が少ないの
で、圧粉体Ｃ２のこのような面を、ダイキャビティー１
１の内壁面に接触させる必要性は低い。

【００２１】上述したように、成形される圧粉体が薄い
部分を有する場合とか、曲面部分を有する場合には、こ
のような薄い部分や曲面部分に対向する側壁の一方を、
ゴムモールド側に、もう一方の側壁を、ダイキャビティ
ー側に配置することにより、圧粉体の割れや欠けの発生
を防止することができる。

【００２２】なお、成形される圧粉体は、図７（ａ）、
（ｂ）に示されているものに限定されることなく、平面
形状が波形やＬ字状等の種々の形状の板状圧粉体を成形
することができる。

【００２３】

【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、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２４】圧粉体の側壁の少なくとも一部を、ゴムモ
ールド側に、他の部分を、ダイキャビティーの内壁面側
に配置したので、圧粉体の割れや欠けの発生を防止する
ことができるとともに、ダイキャビティー内壁面に接す
る圧粉体の面の直線性や寸法精度を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は圧縮前の上パンチ等が外された状態の一
例としての圧粉体成形装置の平面図である。

【図２】図２は図１のＩ−Ｉ線に沿った圧粉体成形装置
の垂直断面図である。

【図３】図３は圧縮後の上パンチ等が外された状態の図
１と同様の圧粉体成形装置の平面図である。

【図４】図４は本発明との比較のための一例としての圧
粉体成形装置の垂直断面図である。

【図５】図５は圧縮前の上パンチ等が外された状態の図
４に示された圧粉体成形装置の平面図である。

【図６】図６は圧縮後の上パンチ等が外された状態の図
４に示された圧粉体成形装置の平面図である。

【図７】図７は一例としての成形される圧粉体の斜視図
である。

【符号の説明】

Ｃ・・・・・・・圧粉体 ｐ・・・・・・・粉末 １０・・・・・・ダイ １１・・・・・・ダイキャビティー １２・・・・・・ゴムモールド １３・・・・・・成形キャビティー １４・・・・・・蓋 １５・・・・・・パンチ

───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイキャビティーに装着されたゴムモール
   ドをパンチにより圧縮することにより、成形キャビティ
   ーに充填された粉末を圧縮して圧粉体を成形する圧粉体
   成形装置において、成形される圧粉体の側壁の少なくと
   も一部が、ゴムモールド側に、他の部分が、ダイキャビ
   ティーの内壁面側に位置するようにしたことを特徴とす
   る圧粉体成形装置。