JPS6112962B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アルミナ等のセラミツクスその他を
ホツトプレスするための型の構造、特に多角形断
面を有する焼結体を得るための改良された、主と
して黒鉛等から成るホツトプレス型に関する。 従来公知の、多角形断面の柱状成型体をプレス
するためのホツトプレス型においては、外形を円
柱状とし円柱中心部に多角形断面を有するホツト
プレス用中心孔を配した一体形のホツトプレス型
（ダイ）が用いられている。その材質は黒鉛が主
に用いられる。黒鉛は引張り応力に対しては抵抗
力が小さく、従来の型では、上下方向から加圧し
た場合、被加圧焼結物を介して黒鉛ダイの角部に
応力集中が生じ破損し易いという欠点がある。こ
の破損を防ぐには外径を大きくすることも考えら
れるが、黒鉛は高価でコスト高となる上、いずれ
にせよ角部に損傷が生じ易く、また焼結物の取出
しの際型内面をこすり摩耗も生じ易いので取替え
る必要も生じる。このため肉厚の大なものほど全
体としてコスト高となり、また多角形の内面を加
工するコストも大である。 また、他の従来例として、内型と外型との二重
構造であつて、かつ、内型を分割可能にしたもの
も存在する。しかしながら、この種のホツトプレ
ス型は、単に、離型時における焼結物の損傷を防
止するために使用されているものであつて、前述
した角部への応力集中については何等考慮されて
いないものであつた。すなわち、この種の従来型
にあつては、上記損傷防止のみを目的とする関係
上、内型に角部が存在しても、該角部の存在位置
とは無関係に分割部位を決定することができる。
したがつて、プレス時においては内型の角部に応
力集中が生じ、やはり型の耐久性および焼結物の
成形性に悪影響を及ぼすこととなつていた。 本発明は以上のような公知のホツトプレス型の
欠点を除去することを目的とする。即ち、この目
的は、外周に配された円筒形ダイと中心孔の周壁
面を形成するスリーブとからなり、該スリーブは
その外面を前記円筒状ダイの内面と接し且つその
内面を多角形中心孔の一面を含む平面とし、多角
形の頂点を含む位置において多角形の辺数と等し
い数に分割されることを特徴とするホツトプレス
型により解決される。 以下本発明について詳述する。 まず、本発明においては、従来の一体形プレス
型に代わり、外周部をなす円筒形ダイ１とプレス
型面即ち内周部をなすスリーブ３，３′との組合
せにより１個のホツトプレス型を形成する。この
スリーブは、多角形断面を有する中心孔４の各面
を含む面を有する部分スリーブ５により分割され
ている。この分割の仕方は、最も好ましくは、多
角形中心孔４の一面を含む部分スリーブの各平面
を夫々延長して、外周部の円筒状ダイ１の内面２
と交わることにより、分割される（第１図）。そ
の外、ダイ円筒の中心軸と多角形断面の各頂点を
含む平面によつてもスリーブは部分スリーブに分
割できる（第３図）。 このように部分スリーブに分割したスリーブと
外筒ダイの組合せからなるホツトプレスダイは、
多角形中心孔即ち被成型焼結体の角部に対応する
部分に応力が集中することを防止できることが明
らかとなつた。角部ではすでにスリーブは分割さ
れており、従つて角部においてスリーブ自体に応
力が集中することはあり得ないし、またスリーブ
にかゝるラジアル方向の押圧力は、スリーブ外周
に当接する円筒ダイの内周面により円筒ダイの広
い相当部分に分散して受承されるので、円筒ダイ
にも当然応力集中は発生しない。その結果円筒ダ
イの耐圧力及び耐用回数は増大し、パンチの耐用
回数も増大する。 ホツトプレスの際には、例えば高周波誘導炉で
約1800℃にまで黒鉛型は加熱されるので特に応力
集中による破損の危険は増大するが、本発明によ
れば従来法に比しホツトプレス型の耐久性が大き
く改良される。 さらに、ホツトプレス後に被成型焼結体を取出
す際にも、本発明においてはスリーブと共に焼結
体を取出した後スリーブを分割して取外すことが
でき、スリーブ型面と焼結体との間の摺動による
摩耗・損傷を減少せしめることができるという利
点がある。これに対し従来法では被焼結体を直接
ダイから抜く必要がありこの際にダイの型面、特
に角部の損傷が避けられない。 なお本発明においても、スリーブは従来法のダ
イと同程度に取替える必要があるが、形状も簡単
で小型のものなのでコスト的には、ダイ全体の取
替に比してかなりのコストダウンができる。な
お、使用に際しては円筒ダイとスリーブとの間に
は、耐熱性潤滑剤、例えば六方晶系の窒化硼素を
塗布することが好ましい。 本発明は主として、黒鉛製ホツトプレス型に向
けられたものであるが、同様の原理に基づき、炭
化珪素、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム
等の公知のホツトプレス型材料を用いる場合にも
適用される。 また、本発明のホツトプレス型の中心孔の断面
形状は、実施例の正方形に限定されず、他の任意
の多角形若しくは多辺形をもとり得る。 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 外径80mmφ×内径156mmφ×高さ300mmの円筒ダ
イを第１図図示の如く市販黒鉛OT5200（押し出
し成型品）を用いて製作し、また正方形断面を有
する中心孔（100mm×100mm）を該円筒ダイ内に形
成する、第１図及び第２図図示のスリーブを同一
材料から製作した。これらを組合せてホツトプレ
ス型とすると共に、この組合せ型と同一の外型を
有する一体型ホツトプレス型（従来法）を対照例
として同一材料から製作した。 これら二種のホツトプレス型を用いて、常温耐
圧テストを、加圧試料としてAl₂O₃粉末を用い、
上下両方向から100mm×100mmのパンチにより加圧
して行い、破壊圧力を測定し、その結果を表１に
示す。

【表】 さらに上述の２種の型を用い、高周波誘導炉で
型を1800℃で加熱保持し、100Kg／cm²の圧力を印
加して、ホツトプレス焼結を行つた。この際、
Al₂O₃粉末は、焼結前加圧時の高さ200mmであ
り、焼結後70mmの高さの焼結体を得た。焼結後、
冷却し、下方から上方へ押出して試料を取出し
た。但し、本発明品はスリーブと共に試料を一体
として取出し、対照例は試料のみを押出して取出
した。この操作を繰り返しダイ、スリーブ及びパ
ンチの耐用回数を調査し、その結果を表２に示
す。

【表】 なお、本発明のスリーブとダイ、ダイとパンチ
及びスリーブとパンチの接する部分には六方晶系
窒化硼素を潤滑剤として塗布した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の平面図、第２図は
部分スリーブの拡大斜視図、及び第３図は本発明
の他の一実施例の平面図を夫々示す。 １……円筒状ダイ、３，３′……スリーブ、４
……中心孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円柱状外形を有し円柱中心部に多角形断面の
   ホツトプレス用中心孔を有するホツトプレス型に
   おいて、外周に配された円筒状ダイ１と中心孔４
   の周壁面を形成するスリーブ３，３′とからな
   り、該スリーブ３，３′はその外面を前記円筒状
   ダイ１の内面と接し且つその内面を多角形中心孔
   ４の一面を含む平面とし、多角形の頂点を含む位
   置において多角形の辺数と等しい数に分割される
   ことを特徴とするホツトプレス型。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のホツトプレス型
   において、前記スリーブ３の多角形中心孔の一面
   を含む各平面を夫々延長してスリーブを分割する
   ことを特徴とするホツトプレス型。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のホツトプレス型
   において、前記多角形中心孔４断面の各頂点と円
   筒中心軸とを結ぶ線を含む平面により前記スリー
   ブ３′を分割することを特徴とするホツトプレス
   型。