JPS6364279B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉末の圧縮成形装置に関するものであ
り、特に粉末の圧縮成形時における上パンチ、ダ
イ、下パンチ相互の運動を制御し、良好な粉末圧
縮を可能とする圧粉成形装置に関するものであ
る。

又、本発明はかかる粉末成形装置において、安
定して良好な粉末圧縮を可能とし、さらに種々の
形状の成形においても容易に成形しうると同時
に、成形装置の作業性を向上させることを目的と
するものである。

一般に粉末の圧縮成形は粉末の密度を圧縮方向
で一定にするために種々の改良がなされており、
第１図にその例を示す。

第１図の成形装置にあつては、上ラム２に上ラ
ムプレート２１、上パンチ５、シリンダ８を取付
け、ダイ３はダイテーブル３１に取付けられ、下
パンチ６は下パンチプレート６１に取付けられて
いる。ダイテーブル３１は下ラム７に結合され、
下ラム７は充填シリンダ９に結合されている。

粉末の充填は、充填シリンダ９へ加圧流体を注
入し、下ラム７、ダイテーブル３１を押し上げ、
ダイ３とコアロツド４、下パンチ６によつて形成
される空間に、ダイテーブル３１上を往復動する
フイーダーによつて粉末充填される。

充填完了後、上ラム２が降下し粉末圧縮成工程
に入るが、下パンチ６、ダイ３が固定されて上パ
ンチ５のみによつて圧縮された場合、圧縮方向長
さの長いものでは、上下での密度差が発生し問題
となるため次の如き制御がなされる。即ち上ラム
プレート２１に取り付けた上部シリンダ８のピス
トンロツド８１が、上ラム２が下降し、上パンチ
５が圧縮工程に入るとダイテーブル３１とつき当
り、ダイテーブル３１を押し下げる。この際にリ
リーフ弁１７を調整して、シリンダ８の平衡圧力
を調節することにより、ピストンロツド８１の動
きを制御し、ダイテーブル３１を押し込む量を調
整する。例えば、リリーフ弁１７をほぼ開いた状
態にすると、ピストンロツド８１はダイテーブル
３１を押し込むことはなく、逆にリリーフ弁１７
を閉じるとピストンロツド８１はほぼ固定され、
上ラム２の降下量とダイテーブル３１の降下量は
ほぼ等しくなる。

通常、上ラム２の降下量の約２分の１ダイテー
ブル３１を降下させることにより、上下均一な密
度の圧粉体を成形しうるため、リリーフ弁１７は
その様に調整されるものである。

かかる液圧シリンダを用いて圧粉成形時を制御
するものはカム等を用いた機械的制御に比べて、
異状に高圧な圧縮状態が生じても圧力を逃がすこ
とが可能なため、機械式、油圧式などの種々のタ
イプの成形装置においても、粉末圧縮成時の上パ
ンチ５と下パンチ６、ダイ３の相対的位置制御に
用いられるものであつた。

一方かかる従来の成形装置は、成形する形状が
変わつた場合には必ずリリーフ弁を調整すること
が必要であり、リリーフ弁の調整が微妙であつて
作業性が悪いばかりでなく、長時間連続して成形
を繰返す場合、当初のセツトよりずれが生ずる等
の問題があつた。

さらにはダイテーブル３１上にピストンロツド
８１が当接するため、ダイテーブル３１の利用し
うる有効面積が限られるという問題があつた。

本発明はかかる問題点を解決するものであり、
特に、安定した粉末成形と作業性などの生産性に
優れた粉末成形装置を得るものである。この本発
明の実施例は第２図、第３図に示す。

本発明の要旨とするところは、上パンチ５を固
着する上ラム２にはスプール１２２を押すプツシ
ユロツド２２を固着し、ダイ３を有するダイテー
ブル３１と結合された下ラム７もしくはダイテー
ブル３１には下部シリンダ１３の下部ピストンロ
ツド１３１を固着し、さらにスプール１２２は上
部シリンダ１２の上部ピストン１２１に摺動自在
に嵌装されると共に、上部シリンダ室１２４を油
タンク１９と連通させる弁座１２７を開閉する弁
部１２６を有し、かつ前記下部シリンダ１３が２
つの受圧面１３Ａ，１３Ｂを有し、これら上下部
シリンダ１２，１３を結ぶ回路には、前記上部シ
リンダ１２の油を下部シリンダ１３の一方の受圧
面のみへ供給するか、あるいは両方の受圧面双方
へ同時に供給するか、あるいは受圧面双方への供
給を断路するかの切換弁１４を有することを特徴
とする粉末成形装置である。

以下詳細に説明する。第２図は本発明の一実施
例図であり、第３図は第２図の要部拡大図であ
る。

上ラム２にはプツシユロツド２２が調節ねじ２
３によつて固着されている。上ラム２が下降し、
粉末圧縮工程開始状態直前では、プツシユロツド
２２が上部シリンダ１２のスプール１２２を押し
込み、上部ピストン１２１に設けた弁座１２７を
スプール１２２先端の弁部１２６によつて押しつ
ける。

これによつて、上部シリンダ室１２４を油タン
ク１９と連通させる弁座１２７は閉ざされる。上
ラム２がさらに下降し、粉末圧縮工程が開始され
ると、上ラム２の下降に伴つて押出される上部シ
リンダ１２内の油は注出口１２８、切換弁１４を
介して下部シリンダ１３へ注入される。

切換弁が１４が第２、第３図の状態、Ｘ位置に
あるときは上部シリンダ１２の油は下部シリンダ
１３の２つの受圧面１３Ａ，１３Ｂ双方に注入さ
れる。

従つて、上部シリンダ１２の断面積（a1）と
下部シリンダ１３の受圧面１２Ａ，１３Ｂの断面
積（b1），（b2）の和（b1＋b2）に応じて、上ラ
ム２の降下量に応じて下部シリンダ１３の下部ピ
ストンロツド１３１の移動量が必然的に決定す
る。

下部ピストンロツド１３１は下ラム７に固着
し、下ラム７はダイプレート３１に結合されてい
るため、上ラム２の降下に応じてダイテーブル３
１の移動量が決定されることとなる。

通常の使用においては、各シリンダの断面積
（a1），（b1），（b2）を同一にする。

従つて、第２図の状態に切換弁がセツトされて
いる場合は（a1）：（b1＋b2）＝１：２となつてお
り、上ラム２の移動量の２分の１ダイテーブル３
１が移動することとなる。

かかる粉末成形は比較的に圧縮方向高さの高い
粉末成形時にあつても、ダイ３に対し上パンチ、
下パンチが同量押し込まれて成形する状態となる
ため、上下での密度差が発生せず、極めて成形安
定性が高いものである。

次に切換弁１４を第２図の状態より左へ１つ移
動したＹ位置へ切換えると、上部シリンダ１２よ
り押出された油は、切換弁１４を通つて油タンク
１９へもどされ、下部シリンダ１３への回路は断
路された状態となる。従つて、上ラム２の移動に
対してもダイテーブル３１は移動せず上パンチ５
のみにより粉末圧縮成形が行なわれる。

かかる成形方法をとる場合としては、比較的に
高さの低いものや、下パンチ６のダイ３との相対
的位置が精度を要するものにおいて有利なもので
ある。

さらに切換弁１４を最も左へ移動したＺ位置の
状態では、下部シリンダ１３の一方の受圧面１３
Ｂは閉ざされ、１３Ａのみが上部シリンダ１２と
連結される状態となる。

この状態にあつては上部シリンダ１２の油はす
べて下部シリンダ１３の受圧面１３Ａへ注入さ
れ、断面積（a1）と（b1）に対して上ラム２と
下ラム７の移動量の比が決定する。

通常（a1）＝（b1）とすることにより、上ラム
２と下ラム７の移動量を同じくすることがなされ
る。

かかる粉末成形はダイテーブル３１にストツパ
を取付け、最初は下パンチ６のみで圧縮、次にダ
イテーブル３１がストツパにより移動停止し、上
パンチ５のみによつて圧縮するという２段圧縮の
際に用いられる。

この方法によれば、かなり高さの高い粉末成形
体であつて、かつダイテーブル３１と下パンチ６
の相対的位置の精度が要求されるものでも容易に
成形しうるものである。

さらに本発明にあつては、粉末圧縮成形工程の
直前には油タンク１９と上部シリンダ１２とが断
路される如く、スプール１２２の弁部１２６と弁
座１２７とが閉ざされる状態となり、粉末成形後
上ラム２の上昇に伴つてスプール１２２も上昇
し、弁座１２７が開かれ、上部シリンダ１２内へ
は、油タンク１９から上部シリンダ室１２４、弁
座１２７を経て油が注入されることとなる。

従つて、上ラム２の上下降に応じて上部シリン
ダ１２は自動的にその作動が制御されることとな
り、上部シリンダの作動タイミングのずれや応答
性の遅れなどは全くないものである。

以上記した如く本発明にあつては、各種の粉末
成形において、切換弁１４を切換えるのみで、３
種類の粉末成形をなしうることが可能であり、通
常の粉末成形である第２図のＸ位置での粉末成形
にあつては上ラム２とダイテーブル３１の移動量
比を常に安定して一定に保つことが可能である。
さらに他の粉末成形法である２段圧縮成形法やダ
イテーブル固定した成形方法も特別な調整が不要
で切換弁１４の切換のみによつて切換えられるも
のであり、極めて作業性に富むばかりでなく、成
形安定性も高いものである。

さらには、上部シリンダの作動が上ラムの上下
降によつて制御されるため、動作タイミングのず
れがなく応答性に優れるものである。

なお、上部シリンダ１２の注出口１２８と油タ
ンク１９間にリリーフ弁１７を設け、異常な高圧
が発生した場合の安全を計ることがなされる。

さらに本発明にあつては、上部シリンダ、下部
シリンダの断面積（a1），（b1），（b2）の３つを
同一にすることが最も通常に用いられるものであ
るが、特別な粉末成形条件に限定される粉末成形
装置にあつては（a1），（b1），（b2）を条件に応
じて選定されうるものである。

又、下部シリンダは下ラムのどの位置に固着し
てもよく、ダイテーブルに固着してもよいことは
いうまでもない。

以上記した如く本発明粉末成形装置は、切換弁
の切換によるのみで種々の粉末成形に応じられる
ばかりでなく、いずれの粉末成形においても安定
した成形を維持しうるものであり、さらには下ラ
ムに下部シリンダを取付けるとダイテーブル上を
広く使用しうるため、極めて生産性に優れるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図、従来の粉末成形装置、第２図、本発明
粉末成形装置、第３図、第２図の要部拡大図。 付号の説明、２……上ラム、３……ダイ、５…
…上パンチ、６……下パンチ、７……下ラム、８
……シリンダ、３１……ダイテーブル、１２２…
…スプール、１２……上部シリンダ、１３……下
部シリンダ、１３Ａ……受圧面、１３Ｂ……受圧
面、１４……切換弁、１７……リリーフ弁、１９
……油タンク、１２７……弁座。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも上パンチ５、ダイ３、下パンチ６
   を有し、圧粉成形時には油圧により上パンチ５、
   ダイ３、下パンチ６の相対的作動を制御する粉末
   成形装置において、 前記上パンチ５を固着する上ラム２にはスプー
   ル１２２を押すプツシユロツド２２を固着し、ダ
   イ３を有するダイテーブル３１と結合された下ラ
   ム７もしくはダイテーブル３１には下部シリンダ
   １３の下部ピストンロツド１３１を固着し、さら
   にスプール１２２は上部シリンダ１２の上部ピス
   トン１２１内に摺動自在に嵌装されると共に、上
   部シリンダ室１２４を油タンク１９と連通させる
   弁座１２７を開閉する弁部１２６を有し、かつ前
   記下部シリンダ１３が２つの受圧面１３Ａ，１３
   Ｂを有し、これら上下部シリンダ１２，１３を結
   ぶ回路には前記上部シリンダ１２の油を下部シリ
   ンダ１３の一方の受圧面のみへ供給するか、ある
   いは両方の受圧面双方へ同時に供給するか、ある
   いは受圧面双方への供給を断路するかの切換弁１
   ４を有することを特徴とする粉末成形装置。 ２ 前記上部シリンダ１２の断面積と、前記下部
   シリンダ１３の受圧面１３Ａ，１３Ｂの断面積が
   等しいことを特徴とする前記特許請求の範囲第１
   項記載の粉末成形装置。 ３ 前記下ラム７は下部シリンダ１３の下部ピス
   トンロツド１３１及び充填シリンダ９の充填ピス
   トンロツドが固着されてなることを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項記載の粉末成形装置。 ４ 前記スプール１２２は上ラム２の下降により
   前記弁部１２６と上部ピストン１２１の弁座１２
   ７と当接させ、上部ピストン１２１を作動させる
   と同時に、油タンク１９と上部シリンダ室１２４
   とを断路する一方、上ラム２の上昇により弁部１
   ２６と弁座１２７を離し、油タンク１９と上部シ
   リンダ室１２４とを連通することを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項記載の粉末成形装置。 ５ 前記上部シリンダ１２はリリーフ弁１７を介
   して油タンク１９へ結合されていることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項記載の粉末成形装
   置。