(57)【要約】      （修正有）【課題】内側の層の厚さが薄い複層の筒状圧粉体を容易に形成できる技術を提供する。【解決手段】コア寄りに内側上下パンチ３、５を備えると共に、ダイ内壁と前記内側パンチとの間に外側上下パンチ２、４を備えた金型装置を用い、円筒外側キャビティ７ａに第１の粉末を充填し、この第１の粉末を外側上パンチ４で閉塞し、外側下パンチ２により粉末を圧縮して予備圧粉体８を形成し、次に、コア６及び内側下パンチ３を下降させて、内側キャビティ７ｂに第２の粉末を充填し、次いで、コア６を上昇させて円筒内側キャビティ７ｃに第２の粉末を残留させ、最後に、上下の各パンチ２、３、４、５で予備圧粉体８及び円筒内側キャビティ７ｃ内の第２の粉末を圧縮し、成形体９とする。【選択図】図１（ａ）
2006305574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側と外側の２層が一体に形成された筒状圧粉体の成形において、ダイ、コア及び上下のパンチが圧粉体の各層の厚さに対応して内外に２分割され、コア寄りに内側上下パンチを備えると共に、ダイ内壁と前記内側上下パンチとの間に外側上下パンチを備えた金型装置を用い、前記金型装置の各部材の相対的昇降により形成されるキヤビティヘの粉末充填及び圧粉操作が下記の工程から成ることを特徴とする複層筒状圧粉体の成形方法。
（１）ダイ孔、内側下パンチの外周及び外側下パンチの端部によって形成された円筒外側キャビティに第１の粉末を充填する工程、
（２）第１の粉末を外側上パンチで閉塞し、外側下パンチにより粉末を圧縮し予備圧粉体を形成する工程、
（３）コア及び内側下パンチを下降させて、予備圧粉体の内周及び外側下パンチの内周の間に形成される内キャビティに第２の粉末を充填する工程、
（４）コアを上昇させてコア上の粉末を排出し、予備圧粉体の内周及び外側下パンチの内周とコアとの間によって形成される円筒内側キャビティに第２の粉末を残留させる工程、
（５）上下の各パンチで予備圧粉体及び円筒内側キャビティ内の第２の粉末を圧縮し成形体とする工程、
（６）成形体を各下パンチによって押し上げダイから抜出す工程。
【請求項２】
内側と外側の２層が一体に形成された筒状圧粉体の成形において、ダイ、コア及び上下のパンチが圧粉体の各層の厚さに対応して内外に２分割され、コア寄りに内側上下パンチを備えると共に、ダイ内壁と前記内側上下パンチとの間に外側上下パンチを備えた金型装置を用い、前記金型装置の各部材の相対的昇降により形成されるキャビティヘの粉末充填及び圧粉操作が下記の工程から成ることを特徴とする複層筒状圧粉体の成形方法。
（ａ）ダイ孔、内側下パンチの外周及び外側下パンチの端部によって形成された円筒外側キャビティに第１の粉末を充填する工程、
（ｂ）第１の粉末を外側パンチで圧縮し予備圧粉体を形成する工程、
（ｃ）コア及び内側下パンチを下降させて、予備圧粉体の内周、予備圧粉体の上方、及び外側下パンチの内周の間に形成されるフランジ付きキャビティに第２の粉末を充填する工程、
（ｄ）コア、外側下パンチ及び予備圧粉体を上昇させ、予備圧粉体上及びコア上にあった充填粉末を排出し、予備圧粉体の内周及び外側下パンチの内周とコアとの間で形成される円筒内側キャビティに第２の粉末を残留させる工程、
（ｅ）上下の各パンチによって予備圧粉体及び円筒内側キャビティ内の第２の粉末を圧縮し成形体とする工程、
（ｆ）成形体を各下パンチによって押し上げダイから抜出す工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複層圧粉体の成形方法に関し、さらに、詳しくは、例えば複層の滑り軸受のように、筒状部材の内周に異なる材料からなる第２層の摺動材が一体に形成されている焼結製品を製造する場合に、容易に複層の圧粉体を成形することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複層の圧粉体を成形する方法として、ダイ、コア、及び内外に分割された上下のパンチを備えた金型装置を用い、外側の下パンチだけを下げて形成されるキャビティに第１の粉末を充填し、上パンチで充填粉末を塞いだ状態から下外パンチを上昇させて粉末圧縮し、次いで、内側の下パンチを降下さて形成される内側のキャビティに第２の粉末を充填したのち、前記の第１粉末の圧粉体と、内側キャビティ内の第２の粉末とを上下の各パンチで所定の長さ寸法になるまで圧縮し、２層が一体に形成された粉末成形体を金型から抜き出す技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、第１の粉末を予備圧粉する手段として、上外パンチで粉末を圧縮し、その第１粉末圧粉体を押し上げて第１粉末圧粉体の上面とダイ面とを同一にしたのち、内側の下パンチを降下さて形成される内側のキャビティに第２の粉末を充填する技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
以上の従来の粉末成形技術では、内側のキャビティの隙間が狭い（内側の層の厚さが薄い）場合には、粉末充填が困難であり、粉末が流動して充填できるような、適度に大きい肉厚が必要であった。
【特許文献１】特公昭５４−４３９６３号公報（３頁）
【特許文献２】特開昭５２−２８１７号公報（６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のように、従来困難であった問題を解決することを目的とするものであって、内側部材がより薄い複層圧粉体を成形することができる複層筒状圧粉体の成形方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、本発明は、内側と外側の２層が一体に形成された筒状圧粉体の成形において、ダイ、コア及び上下のパンチが圧粉体の各層の厚さに対応して内外に２分割され、コア寄りに内側上下パンチを備えると共に、ダイ内壁と前記内側上下パンチとの間に外側上下パンチを備えた金型装置を用い、前記金型装置の各部材の相対的昇降により形成されるキヤビティ内ヘの粉末充填及び圧粉操作が下記（１）〜（６）の工程から成ることを特徴とする複層筒状圧粉体の成形方法である。
（１）ダイ孔、内側下パンチの外周及び外側下パンチの端部によって形成された円筒外側キャビティに第１の粉末を充填する工程、
（２）第１の粉末を外側上パンチで閉塞し、外側下パンチにより粉末を圧縮し予備圧粉体を形成する工程、
（３）コア及び内側下パンチを下降させて、予備圧粉体の内周及び外側下パンチの内周の間に形成される内キャビティに第２の粉末を充填する工程、
（４）コアを上昇させてコア上の粉末を排出し、予備圧粉体の内周及び外側下パンチの内周とコアとの間で形成される円筒内側キャビティに第２の粉末を残留させる工程、
（５）上下の各パンチによって予備圧粉体及び円筒内側キャビティ内の第２の粉末を圧縮し成形体とする工程、
（６）成形体を各下パンチによって押し上げダイから抜出す工程である。
【０００７】
また本発明の第２の発明は、内側と外側の２層が一体に形成された筒状圧粉体の成形において、ダイ、コア及び上下のパンチが圧粉体の各層の厚さに対応して内外に２分割され、コア寄りに内側上下パンチを備えると共に、ダイ内壁と前記内側上下パンチとの間に外側上下パンチを備えた金型装置を用い、前記金型装置の各部材の相対的昇降により形成されるキャビティヘの粉末充填及び圧粉操作が下記の（ａ）〜（ｆ）の工程から成ることを特徴とする複層筒状圧粉体の成形方法である。
（ａ）ダイ孔、内側下パンチの外周及び外側下パンチの端部によって形成された円筒外側キャビティに第１の粉末を充填する工程、
（ｂ）第１の粉末を外側パンチで圧縮し予備圧粉体を形成する工程、
（ｃ）コア及び内側下パンチを下降させて、予備圧粉体の内周、予備圧粉体の上方、及び外側下パンチの内周の間に形成されるフランジ付きキャビティに第２の粉末を充填する工程、
（ｄ）コア、外側下パンチ及び予備圧粉体を上昇させ、予備圧粉体上及びコア上にあった充填粉末を排出し、予備圧粉体の内周及び外側下パンチの内周とコアとの間で形成される円筒内側キャビティに第２の粉末を残留させる工程、
（ｅ）上下の各パンチによって予備圧粉体及び円筒内側キャビティ内の第２の粉末を圧縮し成形体とする工程、
（ｆ）成形体を各下パンチによって押し上げダイから抜出す工程。
【０００８】
第１の発明と第２発明の異なる点は、第１の発明の工程のうち（２）〜（４）の工程をそれぞれ上記（ｂ）〜（ｄ）のように変更したことである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外側の予備圧粉体を形成した後に、コア及び内側下パンチを下降させて、第２の粉末充填入り口を広く形成するので、キャビティの底まで均一に粉末充填することができ、その後でコアを上昇させてコア上の第２粉末を排出しすることにより、内側の第２の粉末充填を完了するという工程によるので、内側部材の肉厚が薄くても、第２の粉末充填が容易に可能となり、内周面にごく薄い摺動部材を有する複層焼結製品を容易に製造することができることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１１】
各図面は理解しやすいように誇張して記載している。また、金型装置の稼働は、ダイが昇降しない形態で記載しおり、相対的な昇降による成形の原理を示したものである。実際は、ＮＣ制御プレス装置を用いてダイも昇降する形態とすることが望ましい。
【００１２】
図１（ａ）〜図１（ｆ）は、本発明の粉末成形方法を示した縦断面図で、特徴的な６工程に分けて示している。成形金型は、ダイ１、中心に設けられたコア６、及び上下のパンチからなっている。上下のパンチは圧粉体の各層の厚さに対応して内外に２分割されている。すなわち、コア６側に内側下パンチ３及び内側上パンチ５を備えており、その外側に、外側下パンチ２及び外側上パンチ４を備えた構造となっている。
【００１３】
図１（ａ）は、ダイ１、内側下パンチ３及びコア６の上面を同一面とし、外側下パンチ２を下降させて円筒形の外側キャビティ７ａ内に、フイーダ１０により第１の粉末を充填している状態を示している。その後、フイーダ１０はキャビティ上から遠ざかる際に粉末上面を擦り切りする。
【００１４】
図１（ｂ）は、外側上パンチ４及び内側上パンチ５を下降させて充填粉末を塞ぎ、外側下パンチ２を上昇させて粉末を圧縮し、予備圧粉体８を形成した状態である。
【００１５】
図１（ｃ）は、外側上パンチ４及び内側上パンチ５は上昇しており、コア６と内側下パンチ３とを下降させることによって柱状の内キャビティ７ｂを形成し、同時にフイーダ１０により内キャビティ７ｂに第２の粉末を充填した状態を示している。
【００１６】
図１（ｄ）は、コア６だけを上昇し、コア６の上にあった第２の粉末をフイーダ１０内に押し上げた状態を示している。その結果、円筒内側キャビティ７ｃ内に第２の粉末が残っている。
【００１７】
図１（ｅ）は、上下の外側パンチで予備圧粉体８を圧縮し、上下の内側パンチで円筒内キャビティ７ｃ内の第２粉末を圧縮し、成形体９を圧粉成形した状態を示している。
【００１８】
図１（ｆ）は、内外下パンチにより成形体９を押し上げ、ダイ１のから抜き出した状態を示している。
【００１９】
以上の工程により外側部材９ａと内側部材９ｂとが一体に成形された圧粉体９が得られる。
【００２０】
図２（ａ）〜図２（ｆ）は、上記とは一部の工程が異なる本発明の第２の発明の粉末成形方法を示した縦断面図である。
【００２１】
成形金型構造は前記したものと同じであるが、前記した工程のうち、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）に示した工程が異なるので、それに合致する部材の作動になるプレス機械が用いられる。
【００２２】
図２（ａ）は、図１（ａ）と同じで、円筒外側キャビティ７ａに第１の粉末を充填している状態である。
【００２３】
図２（ｂ）は、第１の粉末を圧縮し、予備圧粉体８を形成した状態であるが、図１（ｂ）１と異なる点は、外側上パンチ４で粉末を圧縮していることである。この場合、外側下パンチ２で圧縮する形態がある。
【００２４】
図２（ｃ）は、コア６と内側下パンチ３とを下降させることは図１（ｃ）と司様であるが、図２（ｂ）の状態で形成された予備圧粉体８の上方のキャビティがあり、全体としてはフランジ付きキャビティ７ｄが形成されて第２の粉末がその中に充填されている点が図１（ｃ）と異なる点である。
【００２５】
図２（ｄ）は、外側下パンチ２を上昇させ、予備圧粉体８の上面をダイ１の上面と同一にし、予備圧粉体８の上にあった第２の粉末をフイーダ１０に押し上げるとともに、コア６を上昇させてコア６の上方にあった第２の粉末をフイーダ１０に押し上げている点が図１（ｄ）と異なる。この結果、図１（ｄ）と同様に円筒内キャビティ７ｃに第２粉末が充填される。
【００２６】
図２（ｅ）及び図２（ｆ）は、図１（ｅ）及び図１（ｆ）と同様である。内外上下のパンチで成形体９を造形し、造形された成形体９は金型から抜き出される。
【００２７】
これらの成形方法において、図１（ｃ）〜図１（ｄ）及び図２（ｃ）〜図２（ｄ）における工程において、コア６の回りの円筒内キャビティ７ｃに第２の粉末を充填するために、内側下パンチ３が下方にある状態で、コア６を上昇させてコア６の上方にあった第２の粉末をフイーダ１０へ押し上げる際、下記（Ａ）、（Ｂ）、又は（Ｃ）の手段を採用すると、より薄い内側層の粉末充填を確実に安定して行うことができる。
【００２８】
（Ａ）コア６の正面縁部を小さく面取りする。このようにすると、コア６を上昇させる際に充填されている第２粉末を面取り部で掻き分けるように上昇するので、円筒内キャビティ７ｃに第２粉末を残すことができる。
【００２９】
（Ｂ）予備圧粉体８を破壊しない強さで密度が低い状態にすることである。低い密度は表面の面粗さを大きくし、第２粉末との摩擦を大きくし、コア６の上昇により第２粉末が上昇する際に、円筒内キャビティ７ｃ内の第２粉末も一緒に掻き上げることなく、円筒内キャビティ７ｅに第２粉末を残すことができる。
【００３０】
（Ｃ）フイーダ１０によりコア６が下がって形成されるキヤビティに粉末を充填する際、充填される粉末の見掛け密度が高くなるように、粉末の性質を改良しておくか、又は、振動充填、あるいはフイーダ内の粉末量を多くする等の手段を講じることである。充填された第２粉末の密度が高いと、予備圧粉体８及び外側下パンチ２の内壁と第２粉末との摩擦が大きくなり、コア６上方にある充填粉末の剪断、上昇がスムースになる。
【００３１】
また、コア６を上昇させる際に、繰り返し上下作動をさせることも効果がある。繰り返し上下作動は、上下振動でもよい。繰り返し上下作動により、間欠的に第２粉末が剪断されるので、円筒内キャビティ７ｃに第２粉末を残すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１（ａ）】本発明の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図１（ｂ）】本発明の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図１（ｃ）】本発明の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図１（ｄ）】本発明の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図１（ｅ）】本発明の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図１（ｆ）】本発明の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図２（ａ）】本発明の別の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図２（ｂ）】本発明の別の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図２（ｃ）】本発明の別の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図２（ｄ）】本発明の別の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図２（ｅ）】本発明の別の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【図２（ｆ）】本発明の別の成形手順を説明する成形金型の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ダイ
２    外側下パンチ
３    内側下パンチ
４    外側上パンチ
５    内側上パンチ
６    コア
７ａ    円筒外側キャビティ
７ｂ    内側キャビティ
７ｃ    円筒内側キャビティ
７ｄ    フランジ付き内側キャビティ
８    予備圧粉体
９    成形体
９ａ    外側部材
９ｂ    内側部材
１０    フイーダ
【図１（ａ）】
2006305574.tif 000003
【図１（ｂ）】
2006305574.tif 000004
【図１（ｃ）】
2006305574.tif 000005
【図１（ｄ）】
2006305574.tif 000006
【図１（ｅ）】
2006305574.tif 000007
【図１（ｆ）】
2006305574.tif 000008
【図２（ａ）】
2006305574.tif 000009
【図２（ｂ）】
2006305574.tif 000010
【図２（ｃ）】
2006305574.tif 000011
【図２（ｄ）】
2006305574.tif 000012
【図２（ｅ）】
2006305574.tif 000013
【図２（ｆ）】
2006305574.tif 000014