(57)【要約】【課題】  成形部を均一に加熱することが可能な粉末成形金型装置を提供する。【解決手段】  内部に成形部６を形成するダイ２を備えた粉末成形金型装置において、ダイ２は、ダイ外周部２Ｓに非磁性金型材を用い、成形部６を形成する内周面７を有するダイ内周部２Ｕに磁性金型材を用いる。また、そのダイ２の周囲に低周波誘導加熱コイルヒータ11を設ける。内周面７を有するダイ内周部２Ｕが、低周波加熱誘導コイルヒータ11により加熱され、一方、低周波加熱誘導コイルヒータ11側の磁性金型材からなるダイ外周部２Ｓは発熱せず、ダイ２の成形部６側を均一に加熱することができる。また、成形部６を形成する部分である内周面７が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイの外周部に非磁性金型材を用い、前記ダイの前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの周囲に低周波誘導加熱手段を設けたことを特徴とする粉末成形金型装置。
【請求項２】
内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイに非磁性金型材を用い、前記ダイの内側で前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの周囲に低周波誘導加熱手段を設けたことを特徴とする粉末成形金型装置。
【請求項３】
内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイの外周部に非磁性金型材を用い、前記ダイの前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの外周部の内部に低周波誘導加熱手段を設けたことを特徴とする粉末成形金型装置。
【請求項４】
内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイに非磁性金型材を用い、前記ダイの内側で前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの内部に低周波誘導加熱手段を設けたことを特徴とする粉末成形金型装置。
【請求項５】
前記低周波誘導加熱手段の外側に非磁性金型材を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の粉末成形金型装置。
【請求項６】
前記成形部を加熱するヒータ加熱手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉末成形金型装置。
【請求項７】
前記低周波誘導加熱手段の周波数が５０Ｈｚ以上、１００００Ｈｚ未満であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の粉末成形金型装置。
【請求項８】
前記非磁性金型材の比透磁率が３未満であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉末成形金型装置。
【請求項９】
ダイに形成した成形部に原料粉末を充填し、この充填した原料粉末を圧縮して粉末成形体を成形する粉末成形体の製造方法において、前記成形部を形成する部分に強磁性金型材を用い、この磁性金型材を低周波誘導加熱することを特徴とする粉末成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑剤を混合した原料粉末を加熱して圧縮する温間成形などに用いる粉末成形金型装置と粉末成形体の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の粉末冶金において、成形金型を加熱する方法として、温間成形があり、この温間成形では、原料粉末を成形金型に充填する際の流動性を高め、さらに、成形体を加圧成形する際の原料粉末間及び原料粉末と成形金型との間の潤滑性を高めて成形体の圧縮性を高めるために潤滑剤を混合し、成形金型を加熱した温間に成形を行う。
【０００３】
そして、前記加熱のために、ダイに棒状のヒータを付設した装置（例えば特許文献１）や、電熱ヒータや電磁誘導加熱などの加熱手段を用いる装置（例えば特許文献２）や、臼型、下パンチ及び中棒を超硬鋼材で形成し、これらを高周波誘導加熱するために、高周波コイルヒーターを臼型（ダイ）の周囲に配置した装置（例えば特許文献３）がある。
【０００４】
また、高密度の成形体を得るために、原料粉末に添加する潤滑剤を減らし、成形型に、原料粉末に添加するものと同一の潤滑剤を塗付し、潤滑性の不足を補うことができる粉末成形体の成形方法が提案されており、潤滑剤をスプレーガンで吹き付けて塗布するようにしている（例えば、特許文献４）。この従来の成形方法は、加熱された金型の内面に、水に分散されている高級脂肪酸系潤滑剤を塗布する塗布工程と、前記金型に金属粉末を充填し、前記高級脂肪酸系潤滑剤が該金属粉末と化学的に結合して金属石鹸の被膜を生成する圧力で該金属粉末を加圧成形する加圧成形工程とを含む粉末成形体の成形方法であって、加熱され、内面にステアリン酸リチウムのような高級脂肪酸系潤滑剤が塗布された金型を用いて、この金型に加熱された金属粉末を充填して、この金属粉末と高級脂肪酸系潤滑剤とが化学的に結合して金属石鹸の被膜が生成される圧力でこの金属粉末を加圧成形すると、金属石鹸の被膜が金型の内面表面に生じ、その結果金属粉末の成形体と金型との間の摩擦力が減少し、成形体を抜出する圧力が少なくて済むことができるというものである。
【０００５】
また、成形金型の成形部からの粉末成形体の抜出圧力を低減すると共に、粉末成形体の密度を向上するため、加熱手段を備えた成形部に、潤滑剤の水に溶解した溶液又は潤滑剤を水に分散して分散液を前記成形部に向けて噴霧部から噴射して付着させ、前記溶液の水分又は分さ液の水分を蒸発させて前記成形部に潤滑層を形成して、原料粉末を充填し、その後パンチを抜き出す粉末成形体の成形方法が知られている（例えば、特許文献４，５）。
【特許文献１】特開平９−２５３８９６号公報
【特許文献２】特開２０００−８７１０４号公報
【特許文献３】特開２０００−２３９７０６号公報（段落0016）
【特許文献４】特許第３３０９９７０号公報（段落0012，0013，0028）
【特許文献５】特開２００４−１６７５８２号公報
【特許文献６】特開２００４−２９８８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにヒータなどを用いた直接加熱で金型を加熱する方法や、ダイの周囲から高周波誘導加熱する方法では、ダイの成形部と加熱部との間隔が大きく、成形部の温度を均一に保つことが困難であり、特に、ダイの周囲に配置した高周波誘導加熱手段では、ダイの外側からしか加熱することができない。すなわち、工具鋼や超硬合金などの強磁性金型材からなるダイでは、その周囲に高周波誘導加熱手段を配置して加熱する場合、周波数が高いため、表皮効果により電流浸透深さが小さくなり、加熱手段に近い外側から加熱され、内側の成形部を直接的に加熱することができない。
【０００７】
また、ダイに多数のヒータを直接取り付けると、ヒータ線の損傷や金型のハンドリングに問題が生じ易い。さらに、成形部のパンチやコア、コアロッド等がダイから離れていたり、多数存在したりすると、ヒータ等の直接加熱方式や高周波誘導加熱方式では適用が困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は、構造簡易にして、成形部を均一に加熱することが可能な粉末成形金型装置と粉末成形体の成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイの外周部に非磁性金型材を用い、前記ダイの前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの周囲に低周波誘導加熱手段を設けたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイに非磁性金型材を用い、前記ダイの内側で前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの周囲に低周波誘導加熱手段を設けたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイの外周部に非磁性金型材を用い、前記ダイの前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの外周部の内部に低周波誘導加熱手段を設けたものである。
【００１２】
また、請求項４の発明は、内部に成形部を形成するダイを備えた粉末成形金型装置において、前記ダイに非磁性金型材を用い、前記ダイの内側で前記成形部を形成する部分に磁性金型材を用い、前記ダイの内部に低周波誘導加熱手段を設けたものである。
【００１３】
また、請求項５の発明は、前記低周波誘導加熱手段の外側に非磁性金型材を設けたものである。
【００１４】
また、請求項６の発明は、前記成形部を加熱するヒータ加熱手段を備えるものである。
【００１５】
また、請求項７の発明は、前記低周波誘導加熱手段の周波数が５０Ｈｚ以上、１００００Ｈｚ未満である。
【００１６】
また、請求項８の発明は、前記非磁性金型材の比透磁率が３未満である。
【００１７】
また、請求項９の発明は、ダイに形成した成形部に原料粉末を充填し、この充填した原料粉末を圧縮して粉末成形体を成形する粉末成形体の製造方法において、前記成形部を形成する部分に強磁性金型材を用い、この磁性金型材を低周波誘導加熱する製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の構成によれば、磁性金型材からなる成形部を形成する部分が、低周波加熱誘導手段により加熱され、一方、低周波加熱誘導手段側の磁性金型材からなるダイ外周部は発熱せず、ダイの成形部側を均一に加熱することができる。また、成形部を形成する部分が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイの周囲に低周波誘導加熱手段を配置する簡易な構造で成形部の加熱が可能となる。
【００１９】
請求項２の構成によれば、磁性金型材からなるダイの内側で成形部を形成する部分が、低周波加熱誘導手段により加熱され、一方、低周波加熱誘導手段側の磁性金型材からなるダイは発熱せず、今まで困難であった成形部を均一に加熱することができる。また、成形部を形成する部分が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイの周囲に低周波誘導加熱手段を配置する簡易な構造で成形部の加熱が可能となる。
【００２０】
請求項３の構成によれば、磁性金型材からなる成形部を形成する部分が、低周波加熱誘導手段により加熱され、一方、低周波加熱誘導手段を内部に設けた磁性金型材からなるダイ外周部は発熱せず、成形部を均一に加熱することができる。また、成形部を形成する部分が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイ外周部の内部に低周波誘導加熱手段を配置したから、低周波誘導加熱手段の外側に非磁性材が位置し、この外側の非磁性材により誘導電流の損失が少なくなる。
【００２１】
請求項４の構成によれば、磁性金型材からなる成形部を形成する部分が、低周波加熱誘導手段により加熱され、一方、低周波加熱誘導手段を内部に設けた磁性金型材からなるダイは発熱せず、成形部を均一に加熱することができる。また、成形部を形成する部分が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイの内部に低周波誘導加熱手段を配置したから、低周波誘導加熱手段の外側に非磁性材が位置し、この外側の非磁性材により誘導電流の損失が少なくなる。
【００２２】
また、請求項５の構成によれば、低周波誘導加熱手段の外側に設けた非磁性材により、誘導電流の損失を少なくすることができ、効率的に加熱することができる。
【００２３】
また、請求項６の構成によれば、伝熱によるヒータ加熱手段と組み合せ、そのヒータ加熱手段を補助的に使用することにより、一層、温度を均一に保つ加熱が可能となる。
【００２４】
また、請求項７の構成によれば、５０Ｈｚ以上、１００００Ｈｚ未満の低周波誘導加熱により、電流浸透深さ（表皮の深さ）を大とすることができ、ダイの中央側の成形部を効率よく加熱できる。
【００２５】
また、請求項８の構成によれば、比透磁率が低い非磁性金型材を用いることにより、成形部を形成する部分以外では発熱せず、成形部を形成する部分をロスなく加熱することができる。
【００２６】
請求項９の構成によれば、磁性金型材からなる成形部を形成する部分が、低周波加熱誘導手段により加熱され、一方、低周波加熱誘導手段側の磁性金型材からなるダイ外周部は発熱せず、ダイの成形部側を均一に加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規な粉末成形金型装置と粉末成形体の成形方法を採用することにより、従来にない粉末成形金型装置と粉末成形体の成形方法が得られ、その粉末成形金型装置と粉末成形体の成形方法について記述する。
【実施例１】
【００２８】
以下、本発明の実施例１を図１〜図５を参照して説明する。図１は第１工程を示しており、同図において、この成形金型１は、上下方向を軸方向（プレス上下軸方向）としており、成形型本体たるダイ２、コアロッド３、下パンチ４および上パンチ５を備えている。ダイ２はほぼ円筒形状で、このダイ２内にほぼ円柱形状のコアロッド３が同軸的に位置している。下パンチ４は、ほぼ円筒形状で、ダイ２およびコアロッド３間に下方から上下動自在に嵌合している。上パンチ５は、ほぼ円筒形状で、ダイ２およびコアロッド３間に上方から上下動自在にかつ挿脱自在に嵌合するものである。尚、ダイ２の外側には、該ダイ２を固定するダイプレートが設けられている。
【００２９】
この例の粉末成形体101は、図４に示すように、円筒形の軸受となるものであり、その中央に回転軸が摺動する円筒状の摺動面102が形成される。そして、ダイ２とコアロッド３と下パンチ４との間に、粉末成形体101の成形部６が形成され、前記ダイ２の内周面７は、成形部６の内周部を形成する部分であって、粉末成形体101の外周面を形成し、前記コアロッド３の外周面８は、成形部６の中央外周部を形成する部分であって、摺動面102を形成し、前記下パンチ４の上面９は、成形部６の底面部を形成する部分であって、粉末成形体101の軸方向一側端面を形成する。
【００３０】
前記ダイ２は、成形部６を形成する部分である筒状のダイ内周部２Ｕと、筒状のダイ外周部２Ｓとからなり、そのダイ内周部２Ｕは強磁性金型材からなり、そのダイ内周部２Ｕは非磁性金型材からなる。前記強磁性金型材には、金型材に通常用いられる工具鋼やＷＣ−Ｃｏ系超硬合金などを用い、また、前記非磁性金型材には、オーステナイト系ステンレスやＷＣ−Ｎｉ系超硬合金などの比透磁率が３未満のものを用いることが好ましい。また、コアロッド３及び下パンチ４には、誘導加熱により発熱する強磁性金型材を用いる。尚、図に示すように、直径方向の厚さは、ダイ外周部２Ｓよりダイ内周部２Ｕを薄く形成している。
【００３１】
また、前記ダイ２の周囲、すなわちダイ外周部２Ｓの周囲に、低周波誘導加熱手段である低周波誘導加熱コイルヒータ11が配置され、このコイルヒータ11は制御手段12に接続され、この制御手段12は、５０Ｈｚ以上、１００００Ｈｚ未満の周波数で誘導加熱するように制御する。また、ダイ２には、内周面７の温度を検出する温度センサ13が設けられ、この温度センサ13は前記制御手段12に電気的に接続され、温度センサ13により検出した内周面７の温度に基き、制御手段12はコイルヒータ11の電流等を制御して前記内周面７の温度を設定温度に保つように制御する。尚、その設定温度は適宜変更可能であり、例えば、温間成形では好ましくは１５０℃〜２００℃程度の範囲で設定される。
【００３２】
したがって、低周波誘導加熱コイルヒータ11により、５０Ｈｚ以上、１００００Ｈｚ未満の周波数で誘導加熱を行うと、ダイ２においては、低周波加熱コイルヒータ11に近接するダイ外周部２Ｓは誘導加熱されることなく、内側のダイ内周部２Ｕが誘導加熱により加熱され、図２に示すように、ダイ内周部２Ｕの内周面７では設定温度のほぼ１５０℃、ダイ内周部２Ｕとダイ外周部２Ｓとの接合面で温度が下がり、ダイ外周部２Ｓでは前記接合面から外側に向って次第に降下率の高くなる緩やかな温度分布をなす。また、同様に誘導加熱により、コアロッド２の外周面８及び下パンチ４の上面９が例えばほぼ１５０℃に加熱される。
【００３３】
さらに、ダイ２の上面２Ａに原料粉末Ｍを供給する原料供給体たるフィーダー（図示せず）が、該上面２Ａに摺動自在に設けられている。
【００３４】
原料粉末Ｍとして平均粒径９０μｍの鉄粉を用い、この鉄粉に、潤滑剤として平均粒径３０μｍの１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムを０．３〜２質量％添加し、回転混合機を用いて３０分間混合し、温間成形用粉末を得た。
【００３５】
そして、成形工程においては、ダイ２に下パンチ４が嵌合して成形部６が形成されている状態で、予め制御手段12により制御されたコイルヒータ11の低周波誘導加熱により、成形部６を形成する部分である内周面７，外周面８及び上面９が設定温度である例えば１５０℃に加熱されており、フィーダーが前進して原料粉末Ｍを成形部６に落下させて充填する。次に、フィーダーが後退し、成形部６の開口部６Ａに上方から上パンチ５を挿入し、上パンチ５と下パンチ４とで挟むようにして原料粉末Ｍを圧縮する。この時、下パンチ４は、下端が固定されており動かないようになっている。尚、前記上パンチ５を成形部６に挿入する前に、ダイ２を下方に移動させるようにしてもよい。
【００３６】
そして、潤滑剤を混合した原料粉末Ｍを用いて温間成形することにより、充填時における原料粉末Ｍの流動性を高めると共に、圧縮時の圧縮性を向上することができる。
【００３７】
このように加圧成形された粉末成形体101は、ダイ２とコアロッド３が下方に下がり、あるいは下パンチ４が上昇し下パンチ４の上面がダイ２の上面２Ａと略同じ高さになったとき取出し可能となる。この取り出しの際においても、潤滑剤により取り出し抵抗が削減され、粉末成形体101が取出された後、再び原料粉末Ｍが成形部６に充填され、同工程を繰り返すものである。
【００３８】
このように本実施例では、請求項１に対応して、内部に成形部６を形成するダイ２を備えた粉末成形金型装置において、ダイ２の外周部たるダイ外周部２Ｓに非磁性金型材を用い、ダイ２の成形部６を形成する部分である内周面７に磁性金型材を用い、ダイ２の周囲に低周波誘導加熱手段たる低周波誘導加熱コイルヒータ11を設けたから、内周面７を有するダイ内周部２Ｕが、低周波加熱誘導コイルヒータ11により加熱され、一方、低周波加熱誘導コイルヒータ11側の磁性金型材からなるダイ外周部２Ｓは発熱せず、ダイ２の成形部６側を均一に加熱することができる。また、成形部６を形成する部分である内周面７が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイ２の周囲に低周波誘導加熱コイルヒータ11を配置する簡易な構造で成形部６の加熱が可能となる。
【００３９】
また、このように本実施例では、請求項７に対応して、低周波誘導加熱手段たる低周波誘導加熱コイルヒータ11の周波数が５０Ｈｚ以上、１００００Ｈｚ未満であるから、電流浸透深さ（表皮の深さ）を大とすることができ、ダイ２の中央側（内側）の成形部６を効率よく加熱できる。
【００４０】
また、このように本実施例では、請求項８に対応して、非磁性金型材の比透磁率が３未満であるから、成形部６を形成する部分以外では発熱せず、成形部６を形成する部分をロスなく加熱することができる。
【００４１】
このように本実施例では、請求項９に対応して、ダイ２に形成した成形部６に原料粉末Ｍを充填し、この充填した原料粉末Ｍを圧縮して粉末成形体101を成形する粉末成形体の製造方法において、成形部６を形成する部分である内周面７，外周面８及び上面９に強磁性金型材を用い、この磁性金型材を低周波誘導加熱するから、内周面７，外周面８及び上面９を構成するダイ内周部２Ｕ、コアロッド３及び下パンチ４が、低周波加熱誘導コイルヒータ11により加熱され、一方、低周波加熱誘導コイルヒータ11側の磁性金型材からなるダイ外周部２Ｓは発熱せず、内周面７，外周面８及び上面９を均一に加熱することができる。
【００４２】
また、実施例上の効果として、少なくともコアロッド３の外周側と、少なくとも下パンチ４の上部側を強磁性金型材から構成したから、コアロッド３の外周面８と下パンチ４の上面９をも直接的に誘導加熱することができる。
【実施例２】
【００４３】
図５は、本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、ダイ２は前記非磁性金型材からなり、そのダイ２の周囲に前記低周波誘導加熱コイルヒータ11を配置し、前記コアロッド２及び下パンチ４を前記強磁性金型材から形成する。
【００４４】
このように本実施例では、請求項２に対応して、内部に成形部６を形成するダイ２を備えた粉末成形金型装置において、ダイ２に非磁性金型材を用い、ダイ２の内側すなわち内周面７の中で成形部６を形成する部分たる外周面８及び上面９に磁性金型材を用い、ダイ２の周囲に低周波誘導加熱手段たる低周波誘導加熱コイルヒータ11を設けたから、外周面８を有するコアロッド３及び上面９を有する下パンチ４が、低周波加熱誘導コイルヒータ11により加熱され、一方、低周波加熱誘導コイルヒータ11側の磁性金型材からなるダイ２は発熱せず、今まで困難であった成形部６を均一に加熱することができる。また、成形部６を形成する部分である外周面８及び上面９が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイ２の周囲に低周波誘導加熱コイルヒータ11を配置する簡易な構造で成形部６の加熱が可能となる。
【実施例３】
【００４５】
図６は、本発明の実施例３を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、ダイ２は、前記強磁性金型材である前記ダイ内周部２Ｕと前記非磁性金型材であるダイ外周部２Ｓとからなり、そのダイ外周部２Ｓの内部に前記低周波誘導加熱コイルヒータ11を周方向に配置し、前記コアロッド３及び下パンチ４を前記強磁性金型材から形成する。
【００４６】
このように本実施例では、請求項３に対応して、内部に成形部６を形成するダイ２を備えた粉末成形金型装置において、ダイ２の外周部たるダイ外周部２Ｓに非磁性金型材を用い、ダイ２の成形部６を形成する部分である内周面７に磁性金型材を用い、ダイ２のダイ外周部２Ｓの内部に低周波誘導加熱コイルヒータ11を設けたから、内周面７を有するダイ内周部２Ｕが、低周波加熱誘導コイルヒータ11により加熱され、一方、低周波加熱誘導コイルヒータ11を内部に設けた非磁性金型材からなるダイ外周部２Ｓは発熱せず、成形部６を均一に加熱することができる。また、成形部６を形成する部分が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイ外周部２Ｓの内部に低周波誘導加熱コイルヒータ11を配置したから、低周波誘導加熱コイルヒータ11の外側に非磁性金型材が位置し、この外側の非磁性金型材により誘導電流の損失が少なくなる。
【実施例４】
【００４７】
図７は、本発明の実施例４を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、ダイ２は前記非磁性金型材からなり、そのダイ２の内部に前記低周波誘導加熱コイルヒータ11を周方向に配置し、前記コアロッド３及び下パンチ４を前記強磁性金型材から形成する。
【００４８】
このように本実施例では、請求項４に対応して、内部に成形部６を形成するダイ２を備えた粉末成形金型装置において、ダイ２に非磁性金型材を用い、ダイ２の内側で成形部６を形成する部分である外周面８及び上面９に磁性金型材を用い、ダイ２の内部に低周波誘導加熱コイルヒータ11を設けたから、外周面８を有するコアロッド３及び上面９を有する下パンチ４が、低周波加熱誘導コイルヒータ11により加熱され、一方、低周波加熱誘導コイルヒータ11を内部に設けた磁性金型材からなるダイ２は発熱せず、成形部６の外周面８及び上面９を均一に加熱することができる。また、成形部６を形成する部分が誘導加熱により直接的に加熱されるから、その温度管理も容易に行うことができる。さらに、ダイ２の内部に低周波誘導加熱コイルヒータ11を配置したから、低周波誘導加熱コイルヒータ11の外側に非磁性金型材が位置し、この外側の非磁性金型材により誘導電流の損失が少なくなる。
【実施例５】
【００４９】
図８は、本発明の実施例５を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例１の成形金型１において、前記低周波誘導加熱コイルヒータ11の外周に、該コイルヒータ11を囲むようにして、前記非磁性金型材からなる非磁性外装材14を設けており、この非磁性外装材14は円筒状をなす。
【００５０】
このように本実施例では、請求項５に対応して、低周波誘導加熱コイルヒータ11の外側に非磁性金型材からなる非磁性外装材14を設けたから、誘導電流の損失を少なくすることができ、効率的に加熱することができる。
【実施例６】
【００５１】
図９は、本発明の実施例６を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例２の成形金型１において、前記低周波誘導加熱コイルヒータ11の外周に、該コイルヒータ11を囲むようにして、前記非磁性金型材からなる非磁性外装材14を設けており、この非磁性外装材14は円筒状をなす。
【００５２】
このように本実施例では、請求項５に対応して、上記実施例５と同様な作用・効果を奏する。
【実施例７】
【００５３】
図１０は、本発明の実施例７を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、上記実施例１〜６では、潤滑剤を原料粉末Ｍに添加した例を示したが、この例では、さらに、成形部６を形成する部分に潤滑剤を設けて成形を行い、具体的には、成形部６の開口部６Ａの上方に水溶性潤滑剤の水溶液Ｌを噴霧して水溶液Ｌを成形部６に付着する付着手段たる噴霧部21が設けられており、水溶液Ｌのタンク22に自動開閉弁（図示せず）を介して接続されている。そして、前記制御手段12により成形部６の温度を水溶液Ｌの蒸発温度より高く、かつ水溶性潤滑剤の溶融温度よりも低く制御するようになっている。
【００５４】
前記水溶液Ｌに含まれる水溶性潤滑剤は、水溶性のりん酸系金属塩等が好適である。
【００５５】
そして、成形部６に付着させた水溶液Ｌは蒸発、乾燥して成形部６の面には結晶が成長して前記潤滑剤の晶出層が均一に形成される。
【００５６】
このように本実施例では、原料粉末Ｍを成形部６に充填する前に、成形部６に潤滑剤の水溶液による晶出層を形成することにより、一層、粉末成形体101の取り出し圧力を小さくでき、また、粉末成形体101の密度向上を図ることができる。
【実施例８】
【００５７】
図１１は、本発明の実施例８を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例１の成形金型１において、ダイ２のダイ内周部２Ｕ内に、前記内周面７を加熱するヒータ加熱手段23を配置し、このヒータ加熱手段23は電熱ヒータ等の自己発熱ヒータである。
【００５８】
このように本実施例では、請求項６に対応して、成形部６を加熱するヒータ加熱手段23を備えるから、伝熱によるヒータ加熱手段23と組み合せ、そのヒータ加熱手段23を補助的に使用することにより、一層、温度を均一に保つ加熱が可能となる。すなわち、原料粉末Ｍを成形部６に充填して成形部６の温度が下がっても、ヒータ加熱手段23により補助的に加熱することにより、成形部６の温度変化を少なくすることができる。
【実施例９】
【００５９】
図１２は、本発明の実施例９を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記ヒータ加熱手段23を、前記ダイ内周部２Ｕの外側で、前記ダイ外周部２Ｓ内に設け、好ましくは同図に示すように、ダイ内周部２Ｕに近接した位置に設ける。
【００６０】
このように本実施例では、請求項６に対応して、上記実施例６と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、非磁性金型材からなるダイ外周部２Ｓを加熱するヒータ加熱手段23を設けたから、そのヒータ加熱手段23によりダイ外周部２Ｓを補助的に加熱することにより、低周波誘導加熱で発熱するダイ内周部２Ｕとの温度差が小さくなり、すなわちダイ外周部２Ｓ側にダイ内周部２Ｕの熱が逃げ難くなり、一層、内周面７を均一に加熱することができる。
【００６１】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。例えば、潤滑液は実施例に限定されず各種のものを用いることができる。また、
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施例１を示す金型装置の断面図である。
【図２】同上、ダイの温度分布を説明する断面説明図である。
【図３】同上、原料粉末の圧縮工程における金型装置の断面図である。
【図４】同上、粉末成形体の斜視図である。
【図５】本発明の実施例２を示す金型装置の断面図である。
【図６】本発明の実施例３を示す金型装置の断面図である。
【図７】本発明の実施例４を示す金型装置の断面図である。
【図８】本発明の実施例５を示す金型装置の断面図である。
【図９】本発明の実施例６を示す金型装置の断面図である。
【図１０】本発明の実施例７を示す金型装置の断面図である。
【図１１】本発明の実施例８を示す金型装置の断面図である。
【図１２】本発明の実施例９を示す金型装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
２  ダイ
２Ｕ  ダイ内周部
２Ｓ  ダイ外周部
３  コアロッド
４  下パンチ
６  成形部
７  内周面
８  外周面
９  上面
11  低周波誘導加熱コイルヒータ
14  非磁性外装材
21  噴霧部
23  ヒータ加熱手段
101  粉末成形体
Ｍ  原料粉末
Ｌ  水溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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