JPS6364277B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二層成形用粉末成形プレスにおける原
料粉末を充填する方法と装置に関するものであ
る。

粉末成形プレスにより成形品を製造する場合、
例えばバルブガイド、バイトのチツプ等は少くと
も上部又は下部のいずれか一方だけが強度、耐摩
耗性を備えていれば良いことが多く、該部分を高
級な金属粉末にして他の部分は安価な金属粉末を
用いて一体の二層成形品を成形することにより材
料費の節減を計ることが出来る。

そして従来この種二層成形品を製造する場合の
原料粉末を充填するための方法と装置の多くは第
１図乃至第３図のようになつている。

まず第１図および第２図は装置の説明図であ
り、第１図は原料粉末を充填するための装置が装
着される主としてダイセツト部分を示す粉末成形
プレス機の縦断正面図、第２図は該プレス機をダ
イステーブル側から見た平面図である。

該プレス機は、図示しないクランク軸に連動し
て上下する上ラム１がパンチホルダー２を介して
上パンチ３に連結されている。この上パンチ３の
下方にはダイス４を中央に装着したダイステーブ
ル５が配設され、このダイステーブル５上から突
設したガイドバー６を前記上パンチホルダー３の
孔に挿通して上パンチ３とダイス４との位置ずれ
を規制する。

又ダイステーブル５上にはダイス４を挾んでガ
イドレール７，７が並列に敷設され、当該ガイド
レール間には内部が２室に区分されたフイダー８
を設け、該フイダーには詳細に後述するが各室毎
に異種の原料粉末を供給してダイステーブル５上
で前後に進退動させて充填穴内に原料粉末を上下
二層に充填する。

前記ダイステーブル５の下方にはプレス機本体
に固定載置した固定プレート９が配設され、該プ
レートの中央上面には前記ダイス４内に嵌挿され
る下パンチ１０が装着されている。

更に固定プレート９の下方には、図示しない油
圧シリンダ等に連動して上下する下ラム１１に連
結された引下げヨーク１２が配設され、該引下げ
ヨークの中央上面には前記固定プレート９を貫通
して下パンチ１０内に嵌挿されるコア１３が立設
されている。

又該引下げヨーク１２は前記固定プレート９を
挿通する案内棒１４を介してダイステーブル５と
連結されている。

次に上記装置を用いて異種の原料粉末を各充填
し、二層成形品を製造する工程に付いて第３図の
工程図をもとに説明する。

工程Ａは所定の加圧完了後上パンチ３が上昇す
ると共に、引下げプレート１２の下降によりダイ
ステーブル５とコア１３が移動して二層成形品１
５がダイステーブル５の上面に押出された状態を
示す。

該二層成形品１５は第１の原料粉末ａによる上
層部１５ａと第２原料粉末ｂによる下層部１５ｂ
とが一体に加圧成形されている。

上記押出された二層成形品１５は、工程Ｂのよ
うに第１の原料粉末ａが供給されているフイダー
８の前進により前方室８ａに押圧されてダイステ
ーブル５中央の加圧位置から図示しない成形品の
取出し装置側に移送されると共に、下層部１５ａ
を形成する第２の原料粉末ｂが供給されているフ
イダー８の後方室８ｂがダイステーブル５中央の
加圧位置上に載置される。

次いで引下げプレート１２を上昇させ、該プレ
ートに連結されたダイステーブル５は固定プレー
ト９に連結された下パンチ１０より第２の原料粉
末ｂの充填深さh₂だけ上昇せしめ、工程Ｃのよう
にダイス４とコア１３および下パンチ１０により
形成される充填穴内に前記フイダー８の後方室８
ｂに供給されている第２の原料粉末ｂが充填され
る。

充填後のフイダー８は、工程Ｄのように第１の
原料粉末ａが供給されている前方室８ａがダイス
テーブル５の中央部に位置するところでまで後退
させると共に、前記引下げプレート１２を更に上
昇させて連動するダイステーブル５およびコア１
３を第１の原料粉末ａの充填深さh₁だけ上昇せし
め、工程Ｅのようにすでに第２の原料粉末ｂが充
填されている充填穴に連続する新たな充填穴に対
して、フイダー８の前方室８ａ内に供給されてい
る第１の原料粉末ａを充填する。充填が終るとフ
イダー８は工程Ｆのように加圧位置であるダイス
テーブル５の中央部から後退し、工程Ｇのように
上ラム１に連動した上パンチ３の降下により、前
記のとおり上下二層に充填された各原料粉末ａ，
ｂは上パンチ３と下パンチ１０間で加圧成形され
る。そして再び前記の工程Ａに戻る。

しかし以上のような装置と方法により原料粉末
を充填する従来例では、異種の原料粉末ａ，ｂが
各々供給され、前後室８ａ，８ｂに区分された実
質的には二つのフイダー８がダイステーブル５の
同一平面上を移動するために、各原料粉末がダイ
ステーブル上で相互に混ざり合つて製品の強度や
耐摩耗性を低下させる欠点があつた。

特に先行する第１の原料粉末ａが供給されてい
るフイダー８の前方室８ａが一担ダイステーブル
５の中央部を一担通過したのちに、第２の原料粉
末ｂを先に充填する構成は、その通過時にダイス
４と下パンチ１０および下パンチ１０とコア１３
間の微細間隙に第１の原料粉末ａを落下させるこ
ととなり、第２の原料粉末ｂが高級金属粉末であ
る場合には一層好ましくない。

そこで本発明は上記従来形の欠点を改善し、各
原料粉末が相互に混ざり合うことを防止するため
の原料粉末を充填する方法と装置の提供を目的と
するものであり、その要旨は次のとおりである。

その第１は、 上下二層に異なる原料粉末を充填して加圧成形
により二層成形品を製造する粉末成形プレスの原
料粉末を充填する方法において、まず下層となる
原料粉末が供給されている第二フイダーを第二ダ
イステーブル上で移動させて第二ダイスの充填穴
内に下層となる原料粉末を充填し、次いで上層と
なる原料粉末が供給されている第一フイダーを第
一ダイステーブル上で移動させて、前記第二ダイ
スの上部に形成される第一ダイスの充填穴内に上
層となる原料粉末を充填せしめた方法。

その第２は、 上下二層に異なる原料粉末を充填して加圧成形
により二層成形品を製造する粉末成形プレスの原
料粉末を充填する装置において、 第一ダイスを装着した第一ダイステーブル上に
は、上層となる原料粉末を充填する第一フイダー
を進退自在に設け、第二ダイスを装着した第二ダ
イステーブル上には、下層となる原料粉末を充填
する第二フイダーを進退自在に設け、前記第一フ
イダーと第二フイダーとが第一ダイステーブルを
挾んで上下に配設されている装置。

その第３は、 前記装置において第一フイダーと第二フイダー
とは進退方向を互いに90度異なるようにした装置
である。

以下に本発明の実施例を図面により説明する。

第４図は主要装置部分の中央縦断正面図であ
り、図示しないプレス本体側のクランク軸に連動
して上下する上ラム１０１が上パンチホルダー１
０２を介して上パンチ１０３に連結されている。

この上パンチ１０３の下方には第１ダイス１０
４ａを中央に装着した第１ダイステーブル１０５
ａが配設され、この第１ダイステーブル１０５ａ
上から突設したガイドバー１０６を前記上パンチ
ホルダー１０２の孔に挿通して上パンチ１０３と
第１ダイス１０４ａとの位置ずれを規制する。

又第１ダイステーブル１０５ａ上には第１ダイ
ス１０４ａを挾んでガイドレール１０７，１０７
が並列に敷設され、当該ガイドレール間には、二
層成形品１１５の上部１１５ａとなる第１の原料
粉末ａが供給され前記第１ダイステーブル１０５
ａ上を前後に進退動する第１フイダー１０８ａが
載置されている。

前記第１ダイステーブル１０５ａの下方には、
中央に第２ダイス１０４ｂが装着された第２ダイ
ステーブル１０５ｂが配設され、この第２ダイス
テーブル１０５ｂ上には二層成形品１１５の下層
部１１５ｂとなる第２の原料粉末ｂが供給された
第２フイダー１０８ｂが載置され、当該第２フイ
ダー１０８ｂの先端部には二層成形品１１５の押
出し杆１１６が突設されている。

前記第２フイダー１０８ｂは第２ダイステーブ
ル１０５ｂ上を左右に進退動されるが、この際の
進退動を容易にさせるために、図示は省略するが
第１ダイステーブル１０５ａと第２ダイステーブ
ル１０５ｂの間を所定の間隔に保ち且つ当該第２
フイダー１０８ｂを第２ダイステーブル１０５ｂ
上で案内せしめる案内部材が設けられている。こ
の第２フイダー１０８ｂには第１ダイステーブル
１０５ａを貫通して第１ダイステーブル上に突出
させた粉末供給管１１７により第２の原料粉末ｂ
が供給される。

前記第２ダイステーブル１０５ｂの下方にはプ
レス機本体に固定載置した固定プレート９が配設
され、この固定プレートの中央上面には前記第２
ダイス１０４ｂ、第２フイダー１０８ｂおよび第
１ダイス１０４ａ内に嵌挿される下パンチ１１０
が装着されている。

更に固定プレート１０９の下方には、図示しな
い油圧シリンダ等に連動して上下する下ラム１１
１に連結された引下げヨーク１１２が配設され、
該引下げヨーク１１２は前記固定プレート１０９
を挿通する案内棒１１４を介して第２ダイスプレ
ート１０５ｂと連結されている。

又図示しないがプレス機本体のクランク軸から
動力伝達機構を介して所定の上下駆動されるコア
１１３は、下ラム１１１、引下げヨーク１１２、
固定プレート１０９、下パンチ１１０を各々貫通
して両ダイス１０５ａ，１０５ｂおよび第２フイ
ダー１０８ｂ内に嵌挿する態様で設けられてい
る。

次に第５図の要部中央縦断面図と第６図の第１
ダイステーブル１０５ａ側から見た平面図で表わ
す各工程図により、原料粉末を充填する方法に付
いて説明するが、図面の（ ）内英文字が同一の
ものは同一工程である。まず第５図Ａで示す工程
Ａは降下した上パンチ１０３で加圧成形された二
層成形品１１５が、上パンチ１０３の上昇と引下
げヨーク１１２による第２ダイステーブル１０５
ｂ、第２フイダー１０８ｂ、第１ダイステーブル
１０５ａの降下で第１ダイステーブル上に押出さ
れた状態である。

そして第５図Ｂおよび第６図Ｂで示す工程Ｂの
ように、第１フイダー１０８ａが前進して押出し
杆１１６で第１ダイス１０４ａ上の二層成形品１
１５を移動させる共に、引下げヨーク１１２を上
昇させてコア１１３および下パンチ１１０の上端
面と第２ダイステーブル１０５ｂの上端面との間
に第２の原料粉末ｂを充填するのに必要な充填深
さ（h₂）の段差が得られるように、第２ダイステ
ーブル１０５ｂとこれらに載置されている第２フ
イダー１０８ｂ、第１ダイステーブル１０５ａお
よび第１フイダー１０８ａを各々に上昇させる。

そして工程Ｃのように第２フイダー１０８ｂを
第６図Ｃの位置まで左方に移動させると、第５図
Ｃのように今まで粉末供給管１１７に連通して第
２の原料粉末ｂが供給されていた部分は第２ダイ
ス１０４ｂ上に移動し、当該原料粉末ｂは第２ダ
イス１０４ｂと下パンチ１１０が形成する空間に
落下すると共に、コア１１３と第２ダイス１０４
ｂの各上端面が一致するところまでコア１１３を
第２ダイス１０４ｂ内を上昇させる。

このコア１１３の上昇は原料粉末ｂの落下を促
進し、第２フイダー１０８内の原料粉末ｂは第２
ダイス１０４ｂと下パンチ１１０およびコア１１
３が形成する充填穴内に均一に充填される。

次いで第５図Ｄで示す工程Ｄのように、第２フ
イダー１０８ｂを右方に移動して原状に復帰させ
たのち、前記引下げヨーク１１２を降下させてコ
ア１１３の上端面と第１ダイス１０４の上端面と
の段差が第１の原料粉末ａの充填深さh₁となる位
置まで、第２ダイステーブル１０５ｂとこれに載
置されている第２フイダー１０８ｂおよび第１ダ
イステーブル１０５ａを降下せしめると共に、第
１フイダー１０８ａを前進させる。

これにより第５図Ｅおよび第６図Ｅで示す工程
Ｅのように、第１フイダー１０８ａは先端に突設
した押出し杆１１６で加圧成形済みの二層成形品
１１５を第１ダイステーブル１０５ａ上から図示
しないシユーター等の搬送手段側に押出しながら
第１ダイス１０４ａ上に移動する。そして第１フ
イダー１０８ａ内に供給されている第１の原料粉
末ａは、前記第２の原料粉末ｂが充填されている
充填穴に連続する態様で第１ダイス１０４ａとコ
ア１１３で形成する空間内に落下され、第５図Ｆ
で示す工程Ｆのようにコア１１３と第１ダイス１
０４ａの各上端面が一致する位置迄コア１１３を
上昇させる間に、当該第１の原料粉末ａは第１ダ
イス１０４ａとコア１１３による充填穴内に均一
に充填され第１フイダー１０８ａを後退して原状
に復帰させこれで下層の原料粉末ｂと上層の原料
粉末ａとによる二層の原料粉末の充填が完了す
る。

次いで第５図Ｇおよび第６図Ｇに示す工程Ｇの
ように、前記上昇していた上パンチ１０３を降下
せしめ、油圧シリンダ等により支弾されている下
パンチ１１０と協働して二層の原料粉末に対する
圧縮加工がなされ、所定の加圧成形がおこなわれ
る。

上記加圧成形により原料粉末ａからなる上層部
１１５ａと原料粉末１１５ｂからなる下層部を一
体とした二層成形品１１５を取出すために、第５
図Ｈおよび第６図Ｈで示す工程Ｈのように上パン
チ１０３の上昇と、引下げヨーク１１２による第
２ダイステーブル１０５ｂとこれに載置された第
２フイダー１０８ｂおよび第１ダイステーブル１
０５ａの降下を行う。第１ダイス１０４ａの上端
面が下パンチ１１０およびコア１１３の上端面と
一致するところで、二層成形品１１５は第１ダイ
ステーブル１０５ａ上面に押出されて前記工程Ａ
の状態となる。

以上の本願の装置と方法によれば、二層を形成
する原料粉末ａとｂとを充填する各フイダー１０
８ａ，１０８ｂが各々平面の異なる第１ダイステ
ーブル１０５ａと第２ダイステーブル１０５ｂ上
を各々進退動するために、両原料粉末が互いに混
ざり合うことなく上下二層に充填され、従来のよ
うに混入による強度や耐摩耗性の低下を防止する
ことができる。

仮に第１ダイステーブル１０５ａ上にこぼれた
第１の原料粉末ａが前記工程Ａから工程Ｂに移行
する際に隙かに落下することがあつたとしても、
第２の原料粉末ｂが第１の原料粉末ａ内に混入す
ることはありえない。従つて望ましくは第１の原
料粉末ａを高級粉末とし、第２の原料粉末ｂを安
価なものにすることが良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形装置の中央縦断面図、第２図は
同装置をダイステーブル側から見た平面図、第３
図は同装置による従来の粉末充填方法を示す工程
図、第４図は本願装置の中央縦断面図、第５図お
よび第６図は同装置による新規な粉末充填方法を
示す工程図である。 符号の説明、１，１０１……上ラム、２，１０
２……上パンチプレート、３，１０３……上パン
チ、４……ダイス、１０４ａ……第１ダイス、１
０４ｂ……第２ダイス、５……ダイステーブル、
１０５ａ……第１ダイステーブル、１０５ｂ……
第２ダイスプレート、６，１０６……ガイドバ
ー、７，１０７……ガイドレール、８……フイダ
ー、１０８ａ……第１フイダー、１０８ｂ……第
２フイダー、９，１０９……固定プレート、１
０，１１０……下パンチ、１１，１１１……下ラ
ム、１２，１１２……引下げヨーク、１３，１１
３……コア、１４，１１４……案内棒、１５，１
１５……二層成形品、１１６……押出し杆、１１
７……粉末供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下二層に異なる原料粉末を充填して加圧成
   形により二層成形品を製造する粉末成形プレスの
   原料粉末を充填する方法において、まず下層とな
   る原料粉末が供給されている第二フイダーを第二
   ダイステーブル上で移動させて第二ダイスの充填
   穴内に下層となる原料粉末を充填し、次いで上層
   となる原料粉末が供給されている第一フイダーを
   第一ダイステーブル上で移動させて、前記第二ダ
   イスの上部に形成される第一ダイスの充填穴内に
   上層となる原料粉末を充填せしめたことを特徴と
   する二層成形用粉末成形プレスにおける原料粉末
   を充填する方法。 ２ 上下二層に異なる原料粉末を充填して加圧成
   形により二層成形品を製造する粉末成形プレスの
   原料粉末を充填する装置において、 第一ダイスを装着した第一ダイステーブル上に
   は、上層となる原料粉末を充填する第一フイダー
   を進退自在に設け、第二ダイスを装着した第二ダ
   イステーブル上には、下層となる原料粉末を充填
   する第二フイダーを進退自在に設け、前記第一フ
   イダーと第二フイダーとが第一ダイステーブルを
   挾んで上下に配設されていることを特徴とする二
   層成形用粉末成形プレスにおける原料粉末を充填
   する装置。 ３ 前記第一フイダーと第二フイダーとは進退方
   向を互いに90度異なるようにした請求の範囲第２
   項記載の二層形成用粉末成形プレスにおける原料
   粉末を充填する装置。