JPH11300497A - 粉末成形装置及びその駆動方法 - Google Patents

粉末成形装置及びその駆動方法

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JPH11300497A
JPH11300497A JP10111003A JP11100398A JPH11300497A JP H11300497 A JPH11300497 A JP H11300497A JP 10111003 A JP10111003 A JP 10111003A JP 11100398 A JP11100398 A JP 11100398A JP H11300497 A JPH11300497 A JP H11300497A
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cam
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 粉末成形装置においてアンダーカット成形し
た後、上下ダイス及びカムダイスを離脱させる際に、成
形体に傷が発生しないようにする。 【解決手段】 ダイ孔２０ａ，３０ａをそれぞれ有する
上ダイス２０及び下ダイス３０と、成形体のアンダーカ
ット部を画定する型部分を有しかつ上下ダイスの対向す
る端面間に挟まれるように配置されて上下ダイスの往復
動方向に垂直な方向に往復動される複数の分割体４１，
４２からなるカムダイスと、上側パンチ及び下側パンチ
とを備える粉末成形装置により、アンダーカット部を有
する成形体を成形した後、上下パンチにより成形体を押
圧保持した状態で、上下ダイスを離脱させる際に、成形
体に加える上下パンチの押圧荷重を第１押圧荷重となる
ように、かつ、カムダイスを離脱させる際に、成形体に
加える上下パンチの押圧荷重を第２押圧荷重となるよう
に、各々独立して制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉末材料等の被成
形材料を加圧成形してアンダーカット部を有する成形体
を成形する粉末成形装置及びその駆動方法に関し、特
に、加圧成形後において成形用の金型を成形体から離脱
させる構成に特徴を有する粉末成形装置及びその駆動方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末材料を加圧して全周にアンダーカッ
ト部を有する部品を成形する従来の粉末成形装置として
は、例えば、図１０に示すものが存在する。この粉末成
形装置は、粉末材料が充填されるダイ孔１ａ，２ａを有
し、上下方向に分割されて所定間隔をおいて配置される
下ダイス１及び上ダイス２と、この下ダイス１及び上ダ
イス２の対向する端面１ｂ，２ｂ間に挟むように配置さ
れて水平方向において上記ダイ孔１ａ，２ａに対し進退
移動させられる第１カムダイスプレート３Ｌ及び第２カ
ムダイスプレート３Ｒからなるカムダイス３と、下ダイ
ス１のダイ孔１ａ内に挿嵌される下側第１パンチ４ａ及
びこの下側第１パンチ４ａ内に同軸にて挿嵌される下側
第２パンチ４ｂと、上ダイス２のダイ孔２ａ内に挿嵌さ
れる上側第１パンチ５ａ及びこの上側第１パンチ５ａ内
に同軸にて挿嵌される上側第２パンチ５ｂ等を基本構成
として備えている。
【０００３】また、上記下ダイス１及び上ダイス２を上
下方向（矢印Ｖ方向）にそれぞれ往復駆動するダイス駆
動機構６，７と、第１カムダイスプレート３Ｌ及び第２
カムダイスプレート３Ｒを水平方向（矢印Ｈ方向）にそ
れぞれ往復駆動するカムダイス駆動機構８Ｌ，８Ｒと、
下側第１パンチ４ａ及び下側第２パンチ４ｂを上下方向
（矢印Ｖ方向）にそれぞれ往復駆動する下側パンチ駆動
機構９ａ，９ｂと、上側第１パンチ５ａ及び上側第２パ
ンチ５ｂを上下方向（矢印Ｖ方向）にそれぞれ往復駆動
する上側パンチ駆動機構１０ａ，１０ｂ等を備えてい
る。
【０００４】上記粉末成形装置において、粉末材料の加
圧成形を行なう場合は、図１０に示すように、ダイス駆
動機構６，７を作動させて下ダイス１と上ダイス２とを
近づけ、カムダイス駆動機構８Ｌ，８Ｒを作動させて、
この下ダイス１と上ダイス２とに挟まれた第１及び第２
カムダイスプレート３Ｌ，３Ｒをダイ孔１ａ，２ａ内に
向けて所定位置まで進出させた状態で粉末材料を供給
し、下側及び上側パンチ駆動機構９（９ａ，９ｂ），１
０（１０ａ，１０ｂ）を作動させて下側及び上側パンチ
４（４ａ，４ｂ），５（５ａ，５ｂ）によりこの供給さ
れた粉末材料に所定の圧力を加えることになる。
【０００５】そして、加圧成形された成形品を粉末成形
装置から取り出す場合は、上側パンチ５（５ａ，５ｂ）
及び下側パンチ４（４ａ，４ｂ）により、成形品に一定
の押圧荷重を加えて保持した状態で、上ダイス２及び下
ダイス１をそれぞれ上下に移動させて成形品の外周面か
ら離脱させると共に、カムダイス３を水平方向左右に移
動させて成形品のアンダーカット部から離脱させ、その
後、払い出し棒（不図示）等を用いて成形品を取り出し
ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
粉末成形装置及び駆動方法においては、成形品から上ダ
イス２及び下ダイス１とカムダイス３とを離脱させる際
に、成形品に対し上側パンチ５（５ａ，５ｂ）及び下側
パンチ４（４ａ，４ｂ）で一定の押圧荷重を与えて保持
していたため、この押圧荷重が大きい場合は、カムダイ
ス３（３Ｌ，３Ｒ）を成形品Ｍ´から離脱させる際に、
図１１に示すように、成形品Ｍ´のアンダーカット部す
なわち環状溝Ｍ´ｇの内側面とカムダイス３の上下面と
の間に大きい摩擦力ＦＨが生じ、この摩擦力ＦＨによっ
て成形品Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇ領域に傷、クラック、欠け
等の欠陥Ｃｒが発生する場合がある。
【０００７】一方、これらの欠陥の発生を防止するため
に押圧荷重を極力小さくすると、上ダイス２及び下ダイ
ス１を成形品Ｍ´から離脱させる際に成形品Ｍ´の外周
面Ｍ´ｓとダイ孔２ａ，１ａの内壁面との間に生じる摩
擦力Ｆｖによって、図１２に示すように、成形品Ｍ´に
傷、クラック、欠け等の欠陥Ｃｒが発生する場合があ
る。これら欠陥の発生は成形品の歩留りを悪化させ、生
産性を低下させることになる。
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、その目的とするところは、成形体
（成形品）から上下ダイス及びカムダイスを離脱させて
成形体を取り出すにあたり、成形体に傷、クラック、欠
け等の欠陥を招くことなく、安定して成形体の生産を行
なうことができる粉末成形装置及びその駆動方法を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る粉末成形装
置は、請求項１に記載しているように、成形空間を画定
するダイ孔をそれぞれ有すると共に前記ダイ孔の開口方
向に往復動される第１ダイス及び第２ダイスと、成形体
のアンダーカット部を画定する型部分を有しかつ前記第
１ダイス及び第２ダイスの対向する端面間に挟まれるよ
うに配置されて前記第１ダイス及び第２ダイスの往復動
方向に垂直な方向に往復動される複数のカムダイス分割
体からなるカムダイスと、前記ダイ孔内に充填された被
成形材料を加圧成形するべく、前記第１ダイスのダイ孔
に挿嵌されて前記第１ダイスに対して相対的に往復動さ
れる第１パンチ及び前記第２ダイスのダイ孔に挿嵌され
て前記第２ダイスに対して相対的に往復動される第２パ
ンチとを備え、アンダーカット部を有する成形体を加圧
成形する粉末成形装置であって、成形体の加圧成形後に
おいて、前記カムダイスを成形体から離脱させる際の成
形体に加える前記第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重
と、前記第１ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱さ
せる際の成形体に加える前記第１パンチ及び第２パンチ
の押圧荷重とを別々に独立して制御する制御部を設け
た、構成となっている。
【００１０】また、請求項２に記載しているように、請
求項１に係る粉末成形装置において、前記制御部が、前
記第１パンチ及び第２パンチをダイ孔に沿って往復駆動
させる駆動機構により、少なくとも前記第１パンチと第
２パンチとの間の距離を調整する、構成となっている。
【００１１】また、請求項３に記載しているように、請
求項２に係る粉末成形装置において、前記制御部が、前
記第１パンチ及び第２パンチをダイ孔に沿って往復駆動
させる駆動機構により、前記カムダイスと前記第１パン
チとの間の距離及び前記カムダイスと前記第２パンチと
の間の距離を調整する、構成となっている。
【００１２】本発明に係る粉末成形装置の駆動方法は、
請求項４に記載しているように、成形空間を画定するダ
イ孔をそれぞれ有すると共に前記ダイ孔の開口方向に往
復動される第１ダイス及び第２ダイスと、成形体のアン
ダーカット部を画定する型部分を有しかつ前記第１ダイ
ス及び第２ダイスの対向する端面間に挟まれるように配
置されて前記第１ダイス及び第２ダイスの往復動方向に
垂直な方向に往復動される複数のカムダイス分割体から
なるカムダイスと、前記ダイ孔内に充填された被成形材
料を加圧成形するべく、前記第１ダイスのダイ孔に挿嵌
されて前記第１ダイスに対して相対的に往復動される第
１パンチ及び前記第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて前記
第２ダイスに対して相対的に往復動される第２パンチと
を備える粉末成形装置により、アンダーカット部を有す
る成形体を加圧成形した後、前記第１パンチ及び第２パ
ンチにより成形体を押圧保持した状態で、成形体から前
記第１ダイス及び第２ダイスと前記カムダイスとを離脱
させる際の粉末成形装置の駆動方法であって、前記第１
ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱させる際に、成
形体に加える前記第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重
を第１所定押圧荷重となるように、かつ、前記カムダイ
スを成形体から離脱させる際に、成形体に加える前記第
１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を第２所定押圧荷重
となるように、各々独立して制御する、構成となってい
る。
【００１３】また、請求項５に記載しているように、請
求項４に係る粉末成形装置の駆動方法において、前記第
１所定押圧荷重を加圧成形時の押圧荷重の５〜１０％の
範囲の値に調整する、構成となっている。
【００１４】また、請求項６に記載しているように、請
求項４及び５に係る粉末成形装置の駆動方法において、
前記第１所定押圧荷重を前記第２所定押圧荷重よりも大
きくする、構成となっている。
【００１５】また、請求項７に記載しているように、請
求項４ないし６に係る粉末成形装置の駆動方法におい
て、前記第１ダイスが前記第２ダイスに対して上下方向
上側に配置される条件下で、成形体に加える前記第１パ
ンチ及び第２パンチの押圧荷重を前記第１所定押圧荷重
となるように制御した後、前記第１ダイスを成形体から
離脱させ、続いて、成形体に加える前記第１パンチ及び
第２パンチの押圧荷重を前記第２所定押圧荷重となるよ
うに制御した後、前記カムダイスを成形体から離脱さ
せ、さらに続いて、成形体に加える前記第１パンチ及び
第２パンチの押圧荷重を前記第１所定押圧荷重となるよ
うに制御した後、前記第２ダイスを成形体から離脱させ
る、構成となっている。
【００１６】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る粉末成形装置に
よれば、カムダイスを成形体から離脱させる際に成形体
に加える押圧荷重と第１ダイス及び第２ダイスを成形体
から離脱させる際に成形体に加える押圧荷重とをそれぞ
れ別々に独立して制御する制御部を設けたことから、例
えば、カムダイスを離脱させる際には、カムダイスの上
下面と成形体のアンダーカット部内側面との間に生じる
摩擦力を極力小さくするように、すなわち、制御部によ
って押圧荷重を極力小さくするように制御し、一方、第
１ダイス及び第２ダイスを離脱させる際には、制御部に
よって押圧荷重をある程度大きくするように制御するこ
とができる。
【００１７】このように、離脱条件に応じて所定の押圧
荷重となるように可変制御することにより、成形体から
カムダイスと第１ダイス及び第２ダイスとを離脱させる
際に、いずれの離脱動作においても成形体に傷、クラッ
ク、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができ
る。従って、所望の成形体を安定して生産することがで
き、成形体の歩留りの向上、生産性の向上等を達成する
ことができる。
【００１８】本発明の請求項２に係る粉末成形装置によ
れば、制御部により駆動機構を制御して、少なくとも第
１パンチと第２パンチとの間の距離を調整するだけで、
成形体に対して必要に応じた押圧荷重を加えることがで
きる。
【００１９】本発明の請求項３に係る粉末成形装置によ
れば、カムダイスを中心として第１パンチと第２パンチ
との間の距離を調整することから、カムダイスを挟む上
下領域において成形体内部に生じる応力の不連続化ある
いは極所的な応力集中等を抑制することができ、これに
より、距離調整の際に成形体にクラック等が発生するの
を防止することができる。
【００２０】本発明の請求項４に係る粉末成形装置の駆
動方法によれば、第１ダイス及び第２ダイスを成形体か
ら離脱させる際に成形体に第１所定押圧荷重を加え、
又、カムダイスを成形体から離脱させる際に成形体に第
２所定押圧荷重を加えるように、これら押圧荷重を各々
独立して制御することから、例えば、第１ダイス及び第
２ダイスを離脱させる際には、第１所定押圧荷重をある
程度大きい所望の値となるように制御し、一方、カムダ
イスを離脱させる際には、第２所定押圧荷重を極力小さ
い所望の値となるように制御することができる。
【００２１】このように、離脱条件に応じて所望の押圧
荷重となるように可変制御することにより、成形体から
第１ダイス及び第２ダイスとカムダイスとを離脱させる
際に、いずれの離脱動作においても成形体に傷、クラッ
ク、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができ
る。従って、所望の成形体を安定して生産することがで
き、成形体の歩留りの向上、生産性の向上等を達成する
ことができる。
【００２２】本発明の請求項５に係る粉末成形装置の駆
動方法によれば、第１ダイス及び第２ダイスを成形体か
ら離脱させる際に、成形体に加える第１所定押圧荷重を
加圧成形時の押圧荷重の５〜１０％の範囲の値となるよ
うに制御することから、押圧荷重が極力小さい場合（５
％未満）に生じるクラック等の発生を防止すると共に、
押圧荷重が大きい場合（１０％を超える場合）に生じる
成形体の座屈等の発生を防止することができる。
【００２３】本発明の請求項６に係る粉末成形装置の駆
動方法によれば、第１ダイス及び第２ダイスを成形体か
ら離脱させる際に成形体に加える第１所定押圧荷重を、
カムダイスを成形体から離脱させる際に成形体に加える
第２所定押圧荷重よりも大きくするように制御すること
から、第１ダイス及び第２ダイスのダイ孔内壁面と成形
体の外周面との間に生じる比較的大きい摩擦力により成
形体に引っ張り応力が発生するのを防止することができ
ると共に、カムダイスの両面と成形体のアンダーカット
部を形成する内側面との間に生じる摩擦力を極力小さく
することができ、カムダイスの離脱動作に伴なって生じ
るアンダーカット部の引っ張り応力をできるだけ小さく
することができる。
【００２４】これにより、成形体から第１ダイス及び第
２ダイスとカムダイスとを離脱させる際のいずれの離脱
動作においても、成形体に傷、クラック、欠け等の欠陥
が発生するのを防止することができる。
【００２５】本発明の請求項７に係る粉末成形装置の駆
動方法によれば、上側にある第１ダイスを離脱させた後
カムダイスを離脱させるため、第１ダイスの挾持力がカ
ムダイスに加わらない状態でカムダイスの離脱動作を行
なうことができ、カムダイスと第１ダイス及び第２ダイ
スとの間にカジリ等が発生するのを防止することができ
る。また、カムダイスは下側にある第２ダイスに支持さ
れた状態で離脱動作が行なわれるため、カムダイスの自
重が成形体のアンダーカット部に加わることはなく、ア
ンダーカット部領域において傷、クラック、欠け等の欠
陥が発生するのを防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。
【００２７】図１は、本発明に係る粉末成形装置の一実
施例を示すものであり、この粉末成形装置は、被成形材
料としての粉末材料を充填する円筒状のダイ孔２０ａを
有する第１ダイスとしての上ダイス２０と、同様に粉末
材料を充填する円筒状のダイ孔３０ａを有する第２ダイ
スとしての下ダイス３０と、これら上ダイス２０の下側
端面２０ｂと下ダイス３０の上側端面３０ｂとの間に挟
み込まれるように配置されて水平方向（矢印Ｈ方向）に
往復移動させられるカムダイス分割体としての第１カム
ダイスプレート４１及び第２カムダイスプレート４２か
らなるカムダイス４０と、上ダイス２０のダイ孔２０ａ
内に挿嵌される円筒状の上側第１パンチ５０ａ及びこの
上側第１パンチ５０ａ内に同軸にて挿嵌される円柱状の
上側第２パンチ５０ｂからなる第１パンチとしての上側
パンチ５０と、下ダイス３０のダイ孔３０ａ内に挿嵌さ
れる円筒状の下側第１パンチ６０ａ及びこの下側第１パ
ンチ６０ａ内に同軸にて挿嵌される円柱状の下側第２パ
ンチ６０ｂからなる第２パンチとしての下側パンチ６０
等を基本構成として備えている。
【００２８】また、上記上ダイス２０を上下方向（矢印
Ｖ方向）に往復駆動する上ダイス駆動機構７０と、下ダ
イス３０を上下方向に往復駆動する下ダイス駆動機構８
０と、第１カムダイスプレート４１を水平方向（矢印Ｈ
方向）に往復駆動する第１カムダイス駆動機構９０ａ及
び第２カムダイスプレート４２を水平方向に往復駆動す
る第２カムダイス駆動機構９０ｂからなるカムダイス駆
動機構９０と、上側第１パンチ５０ａを上下方向に往復
駆動する上側第１パンチ駆動機構１００ａ及び上側第２
パンチ５０ｂを上下方向に往復駆動する上側第２パンチ
駆動機構１００ｂからなる上側パンチ駆動機構１００
と、下側第１パンチ６０ａを上下方向に往復駆動する下
側第１パンチ駆動機構１１０ａ及び下側第２パンチ６０
ｂを上下方向に往復駆動する下側第２パンチ駆動機構１
１０ｂからなる下側パンチ駆動機構１１０等を備えてお
り、これら上ダイス駆動機構７０、下ダイス駆動機構８
０、カムダイス駆動機構９０、上側パンチ駆動機構１０
０、及び下側パンチ駆動機構１００は、制御部１２０に
より、それぞれ駆動制御されるようになっている。
【００２９】すなわち、上記上ダイス２０と下ダイス３
０とは、上ダイス駆動機構７０及び下ダイス駆動機構８
０により、上下方向において相対的に移動可能となって
おり、成形時においては上下ダイス２０，３０をお互い
に接近させて所定間隔を形成し、これら上下ダイス２
０，３０の対向する上側端面２０ｂ及び下側端面３０ｂ
間に第１及び第２カムダイスプレート４１，４２を挟み
込むように位置付けられ、一方、得られた成形体を取り
出す際には、制御部１２０の信号により上側及び下側パ
ンチ駆動機構１００，１１０を作動させて、上側及び下
側パンチ５０，６０により成形体に所定の押圧荷重（第
１所定押圧荷重）、すなわち、ダイ孔２０ａ，３０ａの
内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる
成形体内の引っ張り応力を打ち消すような押圧荷重が加
えられた状態で、上下ダイス２０，３０を成形体から離
脱させるようになっている。尚、上ダイス２０のダイ孔
２０ａと下ダス３０のダイ孔３０ａとは、円柱形状をな
す成形体の外周面を画定する成形空間を形成している。
【００３０】また、上記カムダイス４０を構成する第１
カムダイスプレート４１と第２カムダイスプレート４２
とは、図２に示すように、略矩形形状をなし、お互いに
対向する先端面４１ａ，４２ａの略中央部には、成形体
のアンダーカット部すなわち環状溝を画定する半円状の
型部分４１ｂ，４２ｂが形成されており、上記カムダイ
ス駆動機構９０により、水平方向においてお互いに近接
離隔するように移動可能となっている。すなわち、成形
時においては、各々の先端面４１ａ，４２ａがほぼ当接
する位置まで、ダイ孔２０ａ，３０ａ内に向けて前進移
動させられ、一方、得られた成形体を取り出す際は、成
形体のアンダーカット部（環状溝）から離脱するように
外側に向けて後退移動させられる。このカムダイス４０
の離脱移動の際には、制御部１２０の信号により上側及
び下側パンチ駆動機構１００，１１０を作動させて上側
及び下側パンチ５０，６０により成形体に加えられる押
圧荷重（第２所定押圧荷重）が極力小さくなるように制
御された状態で、カムダイス４０を成形体から離脱させ
るようになっている。
【００３１】尚、カムダイス４０（４１，４２）と下ダ
イス３０とにおいては、成形時におけるカムダイス４０
の前進位置を位置決めするために、図２に示すように、
カムダイス４０の往復動方向（矢印Ｈ方向）に直交する
垂直な面として形成される位置決め面４１ｃ，４２ｃ，
３０ｃを採用することも可能である。
【００３２】次に、本発明に係る粉末成形装置を用い
て、成形体を成形しそして得られた成形体を取り出す際
の粉末成形装置の駆動方法につき、図３ないし図９に基
づいて説明する。先ず、図３に示すように、下ダイス３
０のダイ孔３０ａに下側第１パンチ６０ａ及び下側第２
パンチ６０ｂが挿嵌され、かつ、第１及び第２カムダイ
スプレート４１，４２がカムダイス駆動機構９０（９０
ａ，９０ｂ）により前進駆動されて各々所定の位置に位
置決めされた状態で、上ダイス２０の上側端面にフィー
ダ１３０を配置する。
【００３３】そして、上下ダイス２０，３０のダイ孔２
０ａ，３０ａ等により画定される成形空間内に、粉末材
料を充填する。この際、この成形空間内に突出した第１
及び第１カムダイスプレート４１，４２の先端部の下側
に粉末材料Ｍが十分回わり込むように、下側第１及び第
２パンチ６０ａ，６０ｂに振動を加えつつ、オーバフィ
ル状態に充填する。
【００３４】続いて、図４に示すように、フィーダ１３
０を後退させて、上側第１パンチ５０ａ及び上側第２パ
ンチ５０ｂを前進（降下）させて、上ダイス２０のダイ
孔２０ａ内に挿嵌し、上下方向から圧力を加えて加圧成
形を開始する（図９中の）。ここで、上側第１及び第
２パンチ５０ａ，５０ｂと下側第１及び第２パンチ６０
ａ，６０ｂとにより加圧する場合に、第１及び第２カム
ダイスプレート４１，４２の上下面に圧力差を生じない
ように、すなわち、上下方向において第１及び第２カム
ダイスプレート４１，４２を中心に圧力のニュートラル
ゾーンができるように比例加圧を行なう。
【００３５】また、この加圧時には、例えば、密度６．
８ｇ／ｃｍ３の成形体を得るために成形荷重として約５
００Ｍｐａの成形圧力を粉末材料Ｍに加える必要があ
り、そのうちの数十パーセントの側圧が成形中の粉末材
料を介して第１及び第２カムダイスプレート４１，４２
の先端面４１ａ，４２ａ及び型部分４１ｂ，４２ｂの端
面に作用し、これら第１及び第２カムダイスプレート４
１，４２をそれぞれ後退させようとする。この後退を許
すと、先端面４１ａ，４２ａ間の隙間が大きくなって成
形バリが発生すると共に、成形されるアンダーカット部
すなわち環状溝の真円度が低下することになる。従っ
て、第１及び第２カムダイスプレート４１，４２を駆動
する第１及び第２カムダイス駆動機構９０ａ，９０ｂの
駆動押圧力を上記加圧成形時の側圧に負けない程度に大
きくする必要がある。
【００３６】そして、図５に示すような状態まで圧縮し
て所定の寸法及び密度の成形体Ｍ´が成形される（図９
中の）と、上側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）及び下
側パンチ６０（６０ａ，６０ｂ）による成形荷重を一部
開放して、上下ダイス２０，３０及びカムダイス４０
（４０ａ，４０ｂ）を成形体Ｍ´から離脱させる（抜き
取る）動作が行なわれる。
【００３７】この離脱動作については、先ず、制御部１
２０により上側パンチ駆動機構１００を作動させて、上
側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）を若干上方に移動（後
退）させ（図９中）、上側及び下側パンチ５０，６０
により成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重Ｐ１（第１所定
押圧荷重）を成形荷重の５〜１０％の値となるまで低減
させる。そして、この低減された押圧荷重Ｐ１を維持し
た状態（図９中〜）で、図６に示すように、上ダイ
ス駆動機構７０により上ダイス２０を上方に移動（後
退）させて、成形体Ｍ´の外周面Ｍ´ｓから離脱させ
る。
【００３８】この際、成形体Ｍ´に対して上記押圧荷重
Ｐ１が加えられていることから、上ダイス２０を移動さ
せる際にダイ孔２０ａの内壁面と成形体Ｍ´の外周面Ｍ
´ｓとの間に生じる摩擦力Ｆｖによって成形体Ｍ´に与
えられる引っ張り応力が打ち消され、すなわち、引っ張
り応力を生じることなく上ダイス２０の離脱が行なわれ
る。従って、図１２に示すようなクラック（割れ）等の
欠陥Ｃｒが成形体Ｍ´に生じることはない。また、押圧
荷重Ｐ１を成形荷重５〜１０％の範囲としていることか
ら、上記クラック等の発生を防止できると共に、成形体
Ｍ´自体の座屈破壊等をも防止することができる。
【００３９】続いて、制御部１２０により上側パンチ駆
動機構１００をさらに作動させて、上側パンチ５０（５
０ａ，５０ｂ）をさらに若干上方に移動（後退）させ
（図９中の）、上側及び下側パンチ５０，６０により
成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重Ｐ２（第２所定押圧荷
重）をほぼ０の値（上側及び下側パンチ５０，６０によ
り成形体Ｍ´は保持されているが、押圧荷重が加わって
いない状態）まで低減させる。そして、この押圧荷重Ｐ
２が０の状態（図９中の〜）で、図７に示すよう
に、カムダイス駆動機構９０（９０ａ，９０ｂ）により
カムダイス４０（４１，４２）を水平方向外側に向けて
移動（後退）させて、成形体Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇから離
脱させる。
【００４０】この際、成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重
Ｐ２がほぼ０であることから、カムダイス４０を移動さ
せる際にカムダイス４０（４１，４２）の型部分４１
ａ，４２ｂを形成する上下面と環状溝Ｍ´ｇの内側面と
の間に生じる摩擦力ＦＨは極力小さな値となる。従っ
て、成形体Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇ領域に引っ張り応力を生
じることなく、あるいは、引っ張り応力を生じたとして
も極力小さな許容される値の状態で、カムダイス４０
（４１，４２）の離脱が行なわれるため、図１１に示す
ようなクラック（割れ）等の欠陥Ｃｒが成形体Ｍ´に生
じることはない。また、上ダイス２０がカムダイス４０
から離された状態、すなわち、カムダイス４０（４１，
４２）に挾持力が加わらない状態で上記カムダイス４０
（４１，４２）の離脱動作が行なわれるため、カムダイ
ス４０（４１，４２）と上下ダイス２０，３０との間に
カジリ等を生じることもない。さらに、カムダイス４０
（４１，４２）は、下ダイス３０に支持された状態で離
脱動作が行なわれるため、カムダイス４０の重さが成形
体Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇに加わることもなく、従って、上
述同様に、環状溝Ｍ´ｇ領域にクラック等の欠陥を生じ
ることもない。
【００４１】さらに続いて、制御部１２０により上側パ
ンチ駆動機構１００を作動させて、上側パンチ５０（５
０ａ，５０ｂ）を若干下方に移動（前進させ）（図９中
の）、上側及び下側パンチ５０，６０により前述同様
の押圧荷重Ｐ１が成形体Ｍ´に加わるようにする。そし
て、この押圧荷重Ｐ１を維持した状態（図９中の〜
）で、図８に示すように、下ダイス駆動機構８０によ
り下ダイス３０を下方に移動（後退）させて、成形体Ｍ
´ｓの外周面Ｍ´ｓから離脱させる。
【００４２】この際、成形体Ｍ´に対して上記押圧荷重
Ｐ１が加えられていることから、下ダイス３０を移動さ
せる際にダイ孔３０ａの内壁面と成形体Ｍ´の外周Ｍ´
ｓとの間に生じる摩擦力Ｆｖによって成形体Ｍ´に与え
られる引っ張り応力が打ち消され、すなわち、引っ張り
応力を生じることなく下ダイス３０の離脱が行なわれ
る。従って、図１２に示すようなクラック（割れ）等の
欠陥Ｃｒが成形体Ｍ´に生じることはない。また、押圧
荷重Ｐ１を成形荷重５〜１０％の範囲としていることか
ら、上記クラック等の発生を防止できると共に、成形体
Ｍ´自体の座屈をも防止することができる。
【００４３】以上のように、上下ダイス２０，３０及び
カムダイス４０の離脱動作が終了した後、上側パンチ駆
動機構１００（１００ａ，１００ｂ）により上側パンチ
５０（５０ａ，５０ｂ）を上方に移動させて成形体Ｍ´
から離脱させる。その後、例えば、押し出し棒等を用い
ることによって成形体Ｍ´を取り出すことができる。
【００４４】以上述べた実施例においては、成形体Ｍ´
に加えられる押圧荷重を調整するにあたり、上側パンチ
５０の往復動により下側パンチ６０との間の距離を調整
するようにしたが、これに限定されるものではなく、カ
ムダイス４０を中心（基準）として、このカムダイス４
０から上側パンチ５０までの距離とカムダイス４０から
下側パンチ６０までの距離とを調整するようにすること
も可能である。
【００４５】この駆動方法によれば、カムダイスを挟む
上下領域において、成形体Ｍ´の内部に生じる応力の不
連続化あるいは極所的な応力集中等を抑制することがで
き、クラック等が発生するのを防止できる。
【００４６】また、上述実施例においては、被成形材料
として粉末材料を適用する場合について説明したが、本
発明の粉末成形装置及び駆動方法はこれに限定されるも
のではなく、樹脂材料等の粘流動性の被成形材料を適用
することも可能である。
【００４７】さらに、以上述べた駆動機構としては、油
圧等による流体圧シリンダ、ボールスクリュー等のねじ
駆動機構、クランク機構等種々の駆動機構を採用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る粉末成形装置の一実施例を示す
概略構成図である。
【図２】 本発明に係る粉末成形装置を構成する成形用
金型の一実施例を示すものであり、（ａ）は縦断面、
（ｂ）は上ダイスを取り除いた状態での平面図である。
【図３】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理
を行なう場合の一工程図である。
【図４】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理
を行なう場合の一工程図である。
【図５】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理
を行なう場合の一工程図である。
【図６】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処置
を行なった後、上ダイスを成形体から離脱させる場合の
工程図である。
【図７】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理
を行なった後、カムダイスを成形体から離脱させる場合
の工程図である。
【図８】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理
を行なった後、下ダイスを成形体から離脱させる場合の
工程図である。
【図９】 本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理
及び金型の離脱動作を行なう場合の一実施例を示すサイ
クル線図である。
【図１０】 従来の粉末成形装置を示す概略構成図であ
る。
【図１１】 従来の粉末成形装置において成形体からカ
ムダイスを離脱させる状態を示す縦断面図である。
【図１２】 従来の粉末成形装置において成形体から上
ダイスを離脱させる状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２０ 上ダイス（第１ダイス） ２０ａ ダイ孔 ２０ｂ 下側端面 ３０ 下ダイス（第２ダイス） ３０ａ ダイ孔 ３０ｂ 上側端面 ３０ｃ 位置決め面 ４０ カムダイス ４１ 第１カムダイスプレート（カムダイス分割体） ４１ａ 先端面 ４１ｂ 型部分 ４１ｃ 位置決め面 ４２ 第２カムダイスプレート（カムダイス分割体） ４２ａ 先端面 ４２ｂ 型部分 ４２ｃ 位置決め面 ５０ 上側パンチ（第１パンチ） ５０ａ 上側第１パンチ ５０ｂ 上側第２パンチ ６０ 下側パンチ（第２パンチ） ６０ａ 下側第１パンチ ６０ｂ 下側第２パンチ ７０ 上ダイス駆動機構 ８０ 下ダイス駆動機構 ９０ カムダイス駆動機構 ９０ａ 第１カムダイス駆動機構 ９０ｂ 第２カムダイス駆動機構 １００ 上側パンチ駆動機構 １００ａ 上側第１パンチ駆動機構 １００ｂ 上側第２パンチ駆動機構 １１０ 下側パンチ駆動機構 １１０ａ 下側第１パンチ駆動機構 １１０ｂ 下側第２パンチ駆動機構 １２０ 制御部 １３０ フィーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ３０Ｂ 11/00 Ｂ２２Ｆ 3/02 Ｂ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 成形空間を画定するダイ孔をそれぞれ有
    すると共に前記ダイ孔の開口方向に往復動される第１ダ
    イス及び第２ダイスと、成形体のアンダーカット部を画
    定する型部分を有しかつ前記第１ダイス及び第２ダイス
    の対向する端面間に挟まれるように配置されて前記第１
    ダイス及び第２ダイスの往復動方向に垂直な方向に往復
    動される複数のカムダイス分割体からなるカムダイス
    と、前記ダイ孔内に充填された被成形材料を加圧成形す
    るべく、前記第１ダイスのダイ孔に挿嵌されて前記第１
    ダイスに対して相対的に往復動される第１パンチ及び前
    記第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて前記第２ダイスに対
    して相対的に往復動される第２パンチとを備え、アンダ
    ーカット部を有する成形体を加圧成形する粉末成形装置
    であって、 成形体の加圧成形後において、前記カムダイスを成形体
    から離脱させる際の成形体に加える前記第１パンチ及び
    第２パンチの押圧荷重と、前記第１ダイス及び第２ダイ
    スを成形体から離脱させる際の成形体に加える前記第１
    パンチ及び第２パンチの押圧荷重とを別々に独立して制
    御する制御部を設けた、 ことを特徴とする粉末成形装置。
  2. 【請求項２】 前記制御部は、前記第１パンチ及び第２
    パンチをダイ孔に沿って往復駆動させる駆動機構によ
    り、少なくとも前記第１パンチと第２パンチとの間の距
    離を調整する、ことを特徴とする請求項１記載の粉末成
    形装置。
  3. 【請求項３】 前記制御部は、前記第１パンチ及び第２
    パンチをダイ孔に沿って往復駆動させる駆動機構によ
    り、前記カムダイスと前記第１パンチとの間の距離及び
    前記カムダイスと前記第２パンチとの間の距離を調整す
    る、ことを特徴とする請求項２記載の粉末成形装置。
  4. 【請求項４】 成形空間を画定するダイ孔をそれぞれ有
    すると共に前記ダイ孔の開口方向に往復動される第１ダ
    イス及び第２ダイスと、成形体のアンダーカット部を画
    定する型部分を有しかつ前記第１ダイス及び第２ダイス
    の対向する端面間に挟まれるように配置されて前記第１
    ダイス及び第２ダイスの往復動方向に垂直な方向に往復
    動される複数のカムダイス分割体からなるカムダイス
    と、前記ダイ孔内に充填された被成形材料を加圧成形す
    るべく、前記第１ダイスのダイ孔に挿嵌されて前記第１
    ダイスに対して相対的に往復動される第１パンチ及び前
    記第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて前記第２ダイスに対
    して相対的に往復動される第２パンチとを備える粉末成
    形装置により、アンダーカット部を有する成形体を加圧
    成形した後、前記第１パンチ及び第２パンチにより成形
    体を押圧保持した状態で、成形体から前記第１ダイス及
    び第２ダイスと前記カムダイスとを離脱させる際の粉末
    成形装置の駆動方法であって、 前記第１ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱させる
    際に、成形体に加える前記第１パンチ及び第２パンチの
    押圧荷重を第１所定押圧荷重となるように、かつ、前記
    カムダイスを成形体から離脱させる際に、成形体に加え
    る前記第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を第２所定
    押圧荷重となるように、各々独立して制御する、 ことを特徴とする粉末成形装置の駆動方法。
  5. 【請求項５】 前記第１所定押圧荷重は、加圧成形時の
    押圧荷重の５〜１０％の範囲の値である、 ことを特徴とする請求項４記載の粉末成形装置の駆動方
    法。
  6. 【請求項６】 前記第１所定押圧荷重を前記第２所定押
    圧荷重よりも大きくする、ことを特徴とする請求項４又
    は５記載の粉末成形装置の駆動方法。
  7. 【請求項７】 前記第１ダイスが前記第２ダイスに対し
    て上下方向上側に配置される場合において、 成形体に加える前記第１パンチ及び第２パンチの押圧荷
    重を前記第１所定押圧荷重となるように制御した後、前
    記第１ダイスを成形体から離脱させ、 続いて、成形体に加える前記第１パンチ及び第２パンチ
    の押圧荷重を前記第２所定押圧荷重となるように制御し
    た後、前記カムダイスを成形体から離脱させ、 さらに続いて、成形体に加える前記第１パンチ及び第２
    パンチの押圧荷重を前記第１所定押圧荷重となるように
    制御した後、前記第２ダイスを成形体から離脱させる、 ことを特徴とする請求項４ないし６いずれか１つに記載
    の粉末成形装置の駆動方法。
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