JPS6211041B2 - - Google Patents

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JPS6211041B2
JPS6211041B2 JP57050086A JP5008682A JPS6211041B2 JP S6211041 B2 JPS6211041 B2 JP S6211041B2 JP 57050086 A JP57050086 A JP 57050086A JP 5008682 A JP5008682 A JP 5008682A JP S6211041 B2 JPS6211041 B2 JP S6211041B2
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JP
Japan
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mold
magnetic
cemented carbide
cavity
magnetic field
Prior art date
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Expired
Application number
JP57050086A
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English (en)
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JPS58167701A (ja
Inventor
Kawara Yamagishi
Takeaki Sakai
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58167701A publication Critical patent/JPS58167701A/ja
Publication of JPS6211041B2 publication Critical patent/JPS6211041B2/ja
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/001—Starting from powder comprising reducible metal compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は、磁性粉末プレス成形用金型に関し、
さらに詳しく述ベると、焼結磁性材料、例えば磁
石を製作する場合等において有用な、磁性粉末に
磁場を与えて磁気異方性を付与しながらそのプレ
ス成形を行なうように構成されている磁性粉末プ
レス成形用金型に関する。本発明は、とりわけ、
磁性粉末を充填せる金型の空隙部(以下、キヤビ
テイ部と記す)の配向磁場を強化するうえで有効
である。
(2) 技術の背景 周期律表第4A,5A及び6A族金属の炭化物と鉄
系金属(Fe,CO,Ni)とからなる焼結合金は、
共通して硬さが非常に高いということ、また、こ
れらの合金は総称して“超硬合金”と呼ばれると
いうこと、は周知の通りである。超硬合金は、高
硬度でかつ高強度であるために、特に最近、各種
の工具等において広く用いられている。かかる広
い用途の1つに、今ここで述べるところの磁性粉
末プレス成形用金型がある。
(3) 従来技術と問題点 従来の磁性粉末プレス成形用金型は、その全体
が非磁性超硬合金のみから構成されているのが普
通であり、これに、金型内部のキヤビテイ部に充
填せる磁性粉末に磁場を与えて磁気異方性を付与
するための電磁石と、前記磁性粉末をプレスする
ための一対のパンチとが組み合わさつている。こ
のタイプの金型の場合には、金型内を貫通するキ
ヤビテイ部全体に、すなわち、磁性粉末を充填せ
る部分にも充填しない部分にも、電磁石からの配
向磁場が常に均一に付与されるようになつてい
る。したがつて、プレス成形しようとしている物
品の形状が小さければ問題はないというものの、
これが大型化すると、自ずと金型自体の寸法が増
加し、よつて、金型の外側に対設されている2個
の電磁石間の間隔も増加する。電磁石の間隔が増
加することは、キヤビテイ部における配向磁場の
強さが低下することを意味し、したがつて、プレ
ス成形品に十分な磁気異方性を付与することがで
きない。
上記した金型の欠点を解消するため、電磁石に
より与えらる磁場の磁束をキヤビテイ部の磁性粉
末に集中させる試みもなされている。(実開昭54
―42174号公報参照)。この新しい試みを導入した
金型は、非磁性超硬合金からなる金型の、電磁石
とキヤビテイ部とにはさまれた部分にそれぞれ軸
を同じくする孔を穿ち、これらの孔に例えば鉄の
ような磁性材料からなる金属部材を嵌合固着した
ことを特徴としている。この改良された金型は、
電磁石とキヤビテイ部との中間に磁性材料を介在
せしめたおかげで、磁性粉末が充填されるキヤビ
テイ部の配向磁場を上記タイプの金型に比較して
強化することができる。しかしながら、このタイ
プの金型の場合には、金型本体とそれに嵌合固着
された金属部材との間の結合強度が十分に高くは
なく、したがつて、長期間にわたる金型の使用中
に熱の影響やパンチの移動によるシヨツクなどに
原因して金型から金属部材が抜け落ちるなどの欠
点がある。さらに加えて、このタイプの金型は、
上記したように機械的強度及び耐久性に劣るばか
りでなく、形成される磁路が限られるために、磁
束の集中がキヤビテイ部の中央のみに限定され、
よつて、磁性粉末が多量でキヤビテイ部に山盛り
になつているような場合には満足すべき磁気異方
性の付与を期待することができない。
(4) 発明の目的 本発明は、上述のような従来の磁性粉末プレス
成形用金型の欠点にかんがみて、長期間の繰り返
し使用に耐え得る機械的強度及び耐久性を有して
おり、しかも、キヤビテイ部全体について配向磁
場の強化を計ることのできる改良された磁性粉末
プレス成形用金型を提供することにある。
(5) 発明の構成 本発明者らは、このたび、非磁性超硬合金から
なる金型のうちキヤビテイ部と電磁石とによりは
さまれた部分を強磁性を有する超硬合金で構成す
ることによつて上記した目的を達成し得るという
ことを見い出した。
詳しく述べると、本発明の金型は、磁性粉末に
磁場を与えて磁気異方性を付与しながらそのプレ
ス成形を行なうように構成されている、磁性粉末
を充填するためのキヤビテイ部を内部に有する非
磁性超硬合金の金型と、該金型の外側に前記キヤ
ビテイ部を中心にして対向して配設された2個の
磁場形成用の電磁石とそして前記キヤビテイ部内
に対設されたプレス用のパンチとを含んでなる金
型に係り、この金型の、前記キヤビテイ部と前記
電磁石とにはさまれた部分がそれぞれ強磁性超硬
合金からできており、この合金が前記非磁性超硬
合金と一体的に焼結結合せしめられているととも
に、電磁石側からキヤビテイ部側に向かつて先細
りの横断面を有していることを特徴としている。
本願明細書において、“超硬合金”とは、先に
も述べたように、周期律表第4A,5A及び6A族金
属の炭化物と鉄系金属(Fe,CO,Ni)とからな
る焼結合金、例えばWC―Co系合金、WC―TiC
―Co系合金などを指している。したがつて、上
記群に含まれる合金のなかから適当な強磁性及び
非磁性な合金を選択して、これらを本発明におい
て使用することができる。
本発明の金型は、常法に従つて製作することが
できる。先ず、上記したような強磁性及び非磁性
の2種類の超硬合金粉末(粒径1〜2μm)を調
製する。これらの粉末を普通は金型プレス成形を
行なつて所定の形状(粗形)となす。この粗形品
を焼結して、上記2種類の超硬合金を強固に結合
させる。実際、これらの2種類の合金は、超硬合
金同志であるので互いのなじみがよく、肉眼で接
合部分の区別が出来ないほどに強力に結合しあつ
ている。なお、焼結は、約1300〜1500℃の温度で
約1〜2時間にわたつて真空中で行なうのが一般
的である。最後に、精度を出すために、得られた
焼結品の研摩加工を実施する。
(6) 発明の実施例 次に、添付の図面を参照しながら、本発明の金
型を詳細に説明する。なお、図中、混同を避ける
ために、同一の部材には同一の番号が付与されて
いる。
第1図には、従来の、全体が非磁性超硬合金の
みからできている方形ブロツク状の金型1が示さ
れている。キヤビテイ部2は、金型1の中心部に
長軸方向に貫通して穿たれている。金型1の外面
には2個の電磁石5及び6が、それぞれの磁極
5′及び6′を接触させて配置されている。
第2図、第1図の線分―にそつた断面図で
ある。金型1のキヤビテイ部2の中心部には磁性
粉末3が充填されおり、これをプレスすべく一対
のパンチ4が配置されている。パンチ4は、それ
ぞれキヤビテイ部4内を上下に移動可能である。
これら第1図及び第2図の図面から、電磁石5及
び6に高電圧を印加することによつて金型1に与
えられる磁場の磁束は常に均一に分布せしめられ
るということが理解されるであろう。
第3図及び第4図は、非磁性超硬合金からなる
金型1の一部に磁性金属部材7が嵌合固着されて
いる点を除いてそれぞれ第1図及び第2図に同じ
である。この種の金型も従来のものであり、磁性
金属部材7(一般には鉄)は、金型1の中心の短
軸方向、即ち、電磁石5及び6とキヤビテイ部2
との間の部分に軸を同じくして穿たれた孔(図示
せず、第3図の7の部分)に一体的に組み込まれ
ている。第3図の線分―にそつた断面図であ
る第4図から明らかなように、パンチ4がキヤビ
テイ部2の外側に位置していて磁性粉末3自体も
末だプレス成形されずに流動性を具えている状態
で、電磁石5及び6に高電圧を印加して金型1に
磁場を付与する。すると、磁場のほとんどすべて
の磁束が、非磁性超硬合金の金型1を通ることな
く、磁性材料の金属部材7に集中してそこを通
り、そのまゝキヤビテイ部2(磁性粉末3を充填
ずみ)に流入する。そこでキヤビテイ部の磁場は
凝縮されて非常に強くなり、この強化された磁場
のため、磁性粉末3に対して効果的に磁気異方性
が付与される。但し、この磁気異方性の付与も、
図示のタイプの金型では、先の(3)項においても述
べたように、満足すべきものを期待することがで
きない。
第5図は、本発明による金型の好ましい一例を
示した平面図(金型本体は断面図で表示)であ
る。図中の8は強磁性超硬合金であり、金型本体
の非磁性超硬合金1と一体的に結合せしめられて
いる。強磁性超硬合金8の横断面は、図示の通
り、電磁石5及び6からの磁場の磁束がキヤビテ
イ部2全体に集中するような形状となつている。
磁束がキヤビテイ部2全体に集中することは、第
5図の線分―にそつた断面図である第6図の
強磁性超硬合金8の状態(キヤビテイ部2の両側
をカバー)からも理解されるであろう。
第5図及び第6図を参照しながら、本発明の磁
気異方性の付与について説明する。パンチ4がキ
ヤビテイ部2の外側に位置していて磁性粉末3自
体も末だプレス成形されずに流動性を具えている
状態で、電磁石5及び6に高電圧を印加して金型
1に磁場を付与する。磁場の磁束はすべて、何ら
の障害を被ることなくスムーズに強磁性超硬材料
8を通り、極めて集中的にキヤビテイ部2に流入
する。キヤビテイ部2の磁場は、その長手方向全
体にわたつて凝縮されて非常に強くなり、この強
化された磁場のため、磁性粉末3の量の多少にか
かわらず、粉末3に対して効果的に磁気異方性が
付与される。
第7図には、本発明の金型と従来の非磁性超硬
合金のみからなる金型とについてそれぞれのキヤ
ビテイ部2の磁場の強さを測定した結果がグラフ
で示されている。従来の金型では曲線2のように
なるのに反して、本発明の金型では曲線1のよう
になり、このことから、本発明に従うとキヤビテ
イ部2の磁場を著しく強化し得るということが理
解される。なお、磁場の強さの測定は、ガウスメ
ーターを使用して常法により実施した。
(7) 発明の効果 本発明に従うと、非磁性超硬合金のみからなる
従来の金型と少なくとも同等の機械的強度及び耐
久性を具えた金型を得ることができる。さらに重
要なことには、この本発明の金型はそのキヤビテ
イ部に充填する磁性粉末の量が多くても少なくて
も、すぐれた磁気異方性をそれに付与することが
できる。上記効果に関連して、本発明に従うと、
かなり大きな焼結磁性材料をも製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の、非磁性超硬合金のみからな
る金型の一例を示す平面図、第2図は、第1図の
線分―にそつた断面図、第3図は、従来のい
ま1つのタイプの金型の一例を示す平面図、第4
図は、第3図の線分―にそつた断面図、第5
図は、本発明による金型の好ましい一例を示す平
面図、第6図は、第5図の線分―にそつた断
面図、そして第7図は、本発明による金型及び従
来の金型のキヤビテイ部における磁場の強さ
(KOe)を電流(A)との関係で示したグラフで
ある。 図中、1は金型(非磁性超硬合金)、2はキヤ
ビテイ部、3は磁性粉末、4はパンチ、5及び6
は電磁石、5′及び6′磁極、7は磁性金属部材、
そして8は金型(強磁性超硬合金)である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁性粉末に磁場を与えて磁気異方性を付与し
    ながらそのプレス成形を行なうように構成されて
    いる金型であつて、磁性粉末を充填するためのキ
    ヤビテイ部を内部に有する非磁性超硬合金製の金
    型と、該金型の外側に前記キヤビテイ部を中心に
    して対向して配設された2個の磁場形成用の電磁
    石と、前記キヤビテイ部内に対設されたプレス用
    のパンチとを含んでなる金型において、 前記金型の、前記キヤビテイ部と前記電磁石と
    にはさまれた部分がそれぞれ強磁性超硬合金から
    できており、この合金が前記非磁性超硬合金と一
    体的に焼結結合せしめられているとともに、電磁
    石側からキヤビテイ部側に向かつて先細りの横断
    面を有していることを特徴とする磁性粉末プレス
    成形用金型。
JP5008682A 1982-03-30 1982-03-30 磁性粉末プレス成形用金型 Granted JPS58167701A (ja)

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JPS61248406A (ja) * 1985-04-25 1986-11-05 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 放射状磁場配向樹脂磁石射出成形用金型
JPS63227702A (ja) * 1986-10-31 1988-09-22 Sintokogio Ltd 焼結用原形体の成形方法
JP4687267B2 (ja) * 2005-06-17 2011-05-25 日立金属株式会社 粉末成形体の製造方法

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