(57)【要約】【課題】  下型の高さ調整の際の作業性の向上が図られたプレス成形装置を提供する。【解決手段】  本発明に係るプレス成形装置１０においては、下第二パンチ２４が下降した際の停止位置は、下型ホルダ１８が当接する下降停止部５５によって規定される。そして、この下降停止部５５は、昇降手段４９によって昇降される。すなわち、昇降手段４９を作動させて、下降停止部５５の高さ位置を変更することで、下第二パンチ２４の停止位置を規定することができる。そのため、このプレス成形装置１０においては、下第二パンチ２４の停止位置の調整を、昇降手段４９の作動により容易におこなうことができるので、下第二パンチ２４の停止位置を調整する際にコマの交換が必要であった従来のプレス成形装置に比べて、下第二パンチ２４の高さ調整の際の作業性が向上している。【選択図】  図１
2006026675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末成形体を作製するプレス成形装置であって、
貫通孔を有し、該貫通孔の側面によって前記粉末成形体の側面を成形する枠型と、
前記貫通孔の一方側から該貫通孔内に挿通可能に設けられ、前記粉末成形体の一方面を成形する上型と、
前記貫通孔の他方側から該貫通孔内に挿通可能に設けられ、前記粉末成形体の他方面を成形する下型と、
前記下型を支持する下型ホルダと、
前記下型及び前記下型ホルダが下降した際に、前記下型ホルダの少なくとも一部が当接して、前記下型及び前記下型ホルダの下降を停止させる下降停止部と、
前記下降停止部を昇降させる昇降手段と
を備えるプレス成形装置。
【請求項２】
前記昇降手段は、
前記下降停止部を上端面において支持すると共に、外周面に水平方向に沿う第１のネジ溝が形成された円筒状のボルト部と、
前記ボルト部の前記第１のネジ溝とその内周面において噛み合わされており、外周面に鉛直方向に沿う第２のネジ溝が形成されると共に、高さ方向への移動が規制されたたナット部と、
前記ナット部の前記第２のネジ溝と噛み合わされており、前記ナット部をその円周方向に回転させるウォーム部と
を有する請求項１に記載のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末冶金等のプレス加工に利用するプレス成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原料粉末をプレスして成形体を得るプレス成形装置としては、ウィズドロウアル法を利用したプレス成形装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。このようなプレス成形装置は、下記非特許文献１の付図２２に詳細に示されている。
【０００３】
この文献に示された装置と同様の装置を用いて、粉末成形体を作製する手順を、図４〜８を参照しつつ説明する。図４（ａ）〜図８（ａ）は、粉末成形体を作製する際の従来装置の金型の駆動手順を示した図であり、図４（ｂ）〜図８（ｂ）は、その際の従来装置の要部拡大図である。なお、この手順によって作製される粉末成形体６６は、いわゆるポットタイプのフェライトコアであって、低背型（薄型）で足部６８が設けられている。
【０００４】
図４〜８に示すように、従来装置７０は、粉末成形体６６の足部６８に対応する第１の下型７２、足部６８の残余領域７９に対応する第２の下型７４、ダイプレート７６に固定された枠型７８及び上型８０を備えている。なお、第２の下型７４はホルダ８２上に設けられており、このホルダ８２はリフト機構８３によって浮動自在に支持されている。つまり、ホルダ８２及びこのホルダ８２と一体的に動く第２の下型７４は、外力が加わると、ベースプレート８４に対して上昇又は下降する方向に変位する。
【０００５】
そして、粉末成形体６６を作製する際は、まず、枠型７８と第１及び第２の下型７２，７４とによってキャビティＣを形成し、そのキャビティＣ内に原料粉末８６を充填する（図４参照）。
【０００６】
次に、このキャビティＣ内に上型８０を挿入して原料粉末８６をプレスし、粉末成形体６６を成形する（図５参照）。このとき、上型８０のプレスに伴う応力によって、第２の下型７４には下降する向きの外力が加わる。それにより、第２の下型７４及びホルダ８２が所定の位置まで下降して停止する。この第２の下型７４及びホルダ８２の下降停止位置は、ホルダ８２の下面が、ベースプレート８４上のスライダブロック８８に搭載されたコマ９０に当接することで規定される。
【０００７】
その後、枠型７８と第２の下型７４とを同時に下降させて、粉末成形体６６を枠型７８から抜き出す。すなわち、枠型７８は、枠型７８の上面位置と第１の下型７２の上端位置とが同じになる位置まで下降される（図６参照）。第２の下型７４は、枠型７８が取り付けられたダイプレート７６と一体的に昇降するウェッジ部９２と、このウェッジ部９２の先端部斜面に当接されたローラ９４との協働によっておこなわれる。
【０００８】
最後に、上型８０を上昇させると共に（図７参照）、第１及び第２の下型７２，７４の高さ位置を保持したまま枠型７８を上昇させて（図８参照）、完成した粉末成形体６６の装置７０からの取り出しをおこなう。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２８７０９８号公報
【非特許文献１】粉末冶金プレス用語（ＪＰＭＡ Ｇ０１−１９９５），日本粉末冶金工業会，１９９５，Ｐ３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した従来のプレス成形装置には、次のような課題が存在している。すなわち、第２の下型７４の下降停止位置を、その停止位置に対応する高さのコマ９０によって規定しているため、原料粉末の嵩重量や成形体の目標寸法の変更のたびに、その変更に適したコマに交換する必要があった。このような交換作業は、作業者にとって非常に煩わしいものであり、その結果、作業効率の低下を招いてしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、下型の高さ調整の際の作業性の向上が図られたプレス成形装置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】
【００１２】
本発明に係るプレス成形装置は、粉末成形体を作製するプレス成形装置であって、貫通孔を有し、該貫通孔の側面によって粉末成形体の側面を成形する枠型と、貫通孔の一方側から該貫通孔内に挿通可能に設けられ、粉末成形体の一方面を成形する上型と、貫通孔の他方側から該貫通孔内に挿通可能に設けられ、粉末成形体の他方面を成形する下型と、下型を支持する下型ホルダと、下型及び下型ホルダが下降した際に、下型ホルダの少なくとも一部が当接して、下型及び下型ホルダの下降を停止させる下降停止部と、下降停止部を昇降させる昇降手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
このプレス成形装置においては、下型が下降した際の停止位置は、下型ホルダが当接する下降停止部によって規定される。そして、この下降停止部は、昇降手段によって昇降される。すなわち、昇降手段を作動させて、下降停止部の高さ位置を変更することで、下型の停止位置を規定することができる。そのため、このプレス成形装置においては、下型の停止位置の調整を、昇降手段の作動により容易におこなうことができるので、下型の停止位置を調整する際にコマの交換が必要であった従来のプレス成形装置に比べて、下型の高さ調整の際の作業性が向上している。
【００１４】
また、昇降手段は、下降停止部を上端面において支持すると共に、外周面に水平方向に沿う第１のネジ溝が形成された円筒状のボルト部と、ボルト部の第１のネジ溝とその内周面において噛み合わされており、外周面に鉛直方向に沿う第２のネジ溝が形成されると共に、高さ方向への移動が規制されたたナット部と、ナット部の第２のネジ溝と噛み合わされており、ナット部をその円周方向に回転させるウォーム部とを有することが好ましい。この場合、外周面に第２のネジ溝が形成されたナット部は、ウォーム部によって、その円周方向に回転される。そして、ナット部が円周方向に回転すると、外周面に第１のネジ溝が形成されたボルト部が、ナット部に対して相対的に昇降する。ここで、ナット部材は高さ方向への移動が規制されているため、ナット部が回転すると、ボルト部が上昇又は下降する。つまり、ウォーム部を回転させることによって、ボルト部を連続的に昇降させることができると共に、ボルト部の上端面において支持されている下降停止部を連続的に昇降させることができる。そのため、ウォーム部の回転量を調整することにより、下型の高さ位置を無段階に調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、下型の高さ調整の際の作業性の向上が図られたプレス成形装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明に係るプレス成形装置を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るプレス成形装置１０を示した概略斜視図である。また、図２は、図１のプレス成形装置１０のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、プレス成形装置１０はベースプレート１２を備えている。このベースプレート１２は、断面が円形であると共に、ベースプレート表面１２ａに対して平行な底面１４ａを有する穴１４を有している。そして、このベースプレート１２に形成された穴１４の底面１４ａには、パンチ押さえ台１６が設けられている。
【００１９】
このパンチ押さえ台１６の上方には、図示しないリフト機構（例えば、スプリング支持機構）によってパンチ押さえ台１６から浮いた状態で、ホルダ（下型ホルダ）１８が支持されている。このホルダ１８は、パンチ押さえ台１６から所定距離だけ離間した位置に浮動可能に支持されており、外力によってある程度の移動が可能となっている。また、ホルダ１８上には、下型取り付け板２０が設けられている。
【００２０】
さらに、パンチ押さえ台１６上には、対面する一対の平板状下第一パンチ２２が立設されており、上述したホルダ１８及び下型取り付け板２０は、この下第一パンチ２２によって貫挿されている。また、下型取り付け板２０には、一対の下第一パンチ２２に挟まれた下第二パンチ（下型）２４が立設されている。
【００２１】
また、ベースプレート１２の上方には、このベースプレート１２と対面すると共に、枠型２６を挟持するダイプレート２８が、図示しない支持機構によって浮動状態で支持されている。枠型２６には、ダイプレート２８の厚さ方向に延在すると共に、下第一パンチ２２の上端面の形状と下第二パンチ２４の上端面の形状とを合わせた断面形状を有する貫通孔３０が形成されている。そして、下第一パンチ２２及び下第二パンチ２４は、この貫通孔３０の内部まで延びており、貫通孔３０の下側からこの貫通孔３０を塞いでいる。
【００２２】
また、ダイプレート２８の上方であって貫通孔３０に対応する位置には、ダイプレート２８と対面すると共に、貫通孔３０の断面形状と略同一の断面形状を有する上パンチ（上型）３２が配置されている。この上パンチ３２は、図示しない上パンチプレートに上パンチ受け板３４を介して支持されている。なお、この上パンチプレートは、ダイプレート２８と平行に延在しており、図示しない駆動機構によって、ダイプレート２８に対して進退する方向に駆動される。すなわち、上パンチプレートと一体的に移動する上パンチ３２についても、ダイプレート２８に対して進退する方向（図２の矢印Ａ方向）に移動可能となっている。
【００２３】
つまり、このプレス成形装置１０において、上パンチ３２はベースプレート１２に対して進退する方向に移動することができる。また、ホルダ２２と一体的に移動する下第二パンチ２４も、ベースプレート１２に対して進退する方向に浮動する（図２の矢印Ｂ参照）。一方、下第一パンチ２２は、ベースプレート１２に対して移動しない。さらに、枠型２６は、ダイプレート２８と一体的に、ベースプレート１２に対して進退する方向に移動することができる（図２の矢印Ｃ参照）。そして、下第一パンチ２２及び下第二パンチ２４は、枠型２６の貫通孔３０の下側から該貫通孔３０内に挿通可能となっており、上パンチ３２は、枠型２６の貫通孔３０の上側から該貫通孔３０内に挿通可能になっている。
【００２４】
また、ベースプレート１２に形成された穴１４の縁１４ｂには、穴１４の縁１４ｂに沿うリング状のウォームホイール（ナット部）３６が設置されている。このウォームホイール３６の下面には段部３６ａが形成されており、この段部３６ａによって、ウォームホイール３６は穴１４の縁１４ｂに係止されている。そのため、ウォームホイール３６は、下方向への移動は規制されているが、円周方向へは穴１４の縁１４ｂに沿って摺動することができる。
【００２５】
そして、このウォームホイール３６の外周面３６ｂには、鉛直方向に沿うネジ溝（第２のネジ溝）３８がその全域にわたって形成されている。そして、このウォームホイール３６の外周面３６ｂに接し、水平方向に延在するウォーム（ウォーム部）４０が、ネジ溝３８に噛合するように配置されている。なお、このウォーム４０の駆動は、ハンドル部４２の回転によっておこなわれる。従って、ハンドル部４２を回転させることで、ウォームホイール３６を、高さ位置を保持した状態でその円周方向に回転させることができる。
【００２６】
また、ウォームホイール３６の内周面３６ｃには、水平方向に沿うネジ溝４４が形成されている。そして、ウォームホイール３６の内側には、ウォームホイール３６に支持された円筒状のウォームホイールベース（ボルト部）４６が配置されており、このウォームホイールベースの外周面４６ａには、ウォームホイール３６のネジ溝４４に噛合するネジ溝（第１のネジ溝）４８が形成されている。つまり、ウォームホイール３６がその円周方向に回転すると、ウォームホイールベース４６は上昇又は下降する方向に移動する。本発明の実施形態に係る昇降手段４９は、上述したウォームホイール３６と、ウォーム４０と、ウォームホイールベース４６とによって構成されている。
【００２７】
さらに、ウォームホイールベース４６上には、リング状のウェアリングプレート５０が、ウォームホイールベース４６と摺動自在に搭載されている。なお、このウェアリングプレート５０は、ウェアリングプレート５０の側面に形成されたキー溝５０ａと、このキー溝５０ａに挿入されるキー５１と共に、キー５１をベースプレート１２に固定するボルト５１ａとによって、ウォームホイールベース４６と一体的になって回転する事態が防止されている。
【００２８】
また、ウェアリングプレート５０上には、一対の直方体形状のフォーク５２，５２がウェアリングプレート５０の貫通孔５０ａを介して対向している。各フォーク５２は、ウェアリングプレート５０の外縁から内縁にわたって延在している。そして、各フォーク５２の内縁側の端部には、その端部に沿って、直方体形状のコマ５４が搭載されている。このコマ５４は、上述したホルダ１８が下方へ移動した際に当接され、ホルダ２２の下方への移動を規制するものである。本発明の実施形態に係る下降停止部５５は、上述したウェアリングプレート５０と、ウェアリングプレート５０上に搭載されたフォーク５２と、フォーク５２上に搭載されたコマ５４とによって構成されている。
【００２９】
次に、プレス時におけるプレス成形装置１０について、図３を参照しつつ説明する。図３は、プレス時におけるプレス成形装置１０の状態について示した断面図である。
【００３０】
図３に示すように、プレス成形装置１０は、プレス時においては、上パンチプレートが上述の駆動機構によって駆動されて、上パンチ３２が下降し、上パンチ３２が貫通孔３０内に挿入されると共に、原料粉末５６がプレス成形される。このプレス成形工程によって、胴部５８と足部５９とを有する粉末成形体６０が得られる。つまり、粉末成形体６０の側面が枠型２６の貫通孔３０の側面３０ａによって成形され、粉末成形体６０の胴部５８の主面５８ａから延びる足部５９が下第一パンチ２２によって成形され、胴部５８の主面５８ａのうちの足部５９の残余領域が下第二パンチ２４によって成形され、粉末成形体６０の上面が上パンチ３２によって成形される。
【００３１】
このプレス成形の際、そのプレス圧によって、下第二パンチ２４は、フォーク５２上のコマ５４によって規制された位置まで下降される。すなわち、下第二パンチ２４を支持するホルダ１８が下降して、ホルダ１８の下面１８ａの一部がフォーク５２上のコマ５４に当接すると、下第二パンチ２４及びホルダ１８の下降が停止される。なお、粉末成形体６０の寸法変更などの際に、この下第二パンチ２４の下降停止位置を変更する作業は、ハンドル部４２の操作により、容易におこなうことができる。具体的には、ハンドル部４２を操作して、ウォーム４０を回転させることにより、ウォーム４０に噛合されたウォームホイール３６がその円周方向に回動する。このウォームホイールが回動すると、ウォームホイールに噛合されたウォームホイールベース４６が上下方向に移動する。上述したコマ５４を有する下降停止部は、このウォームホイールベース４６に支持されているため、ウォームホイールベースが上下方向に移動すると、下降停止部５５（すなわち、ウェアリングプレート５０、フォーク５２及びコマ５４）もそれに合わせて上下方向に移動する。
【００３２】
従って、このプレス成形装置１０においては、下型（下第二パンチ２４）の停止位置の調整を、昇降手段４９（すなわち、ウォームホイール３６、ウォーム４０及びウォームホイールベース４６）の作動により容易におこなうことができるので、下型の停止位置を調整する際にコマの交換が必ず必要であった従来のプレス成形装置に比べて、下型２４の高さ調整の際の作業性が向上している。
【００３３】
また、昇降手段４９として、上述したようなウォームギア機構を採用することで、下降停止部５５を連続的に昇降させることができるため、ウォーム４０の回転量を調整することにより、下型２４の高さ位置を無段階に調整することができる。すなわち、従来のコマの交換による高さ調整ではせいぜい０．１μｍ単位でしか調整できなかったが、このようなウォームギア機構の採用により０．１μｍ以下の微調整にも対応可能である。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、昇降手段は、ウォームホイール、ウォーム及びウォームホイールベースの組合せに限らず、公知の昇降機構を用いた手段に適宜置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るプレス成形装置を示した概略斜視図である。
【図２】図１に示したプレス成形装置のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】プレス時におけるプレス成形装置の状態について示した断面図である。
【図４】（ａ）は、粉末成形体を作製する際の従来装置の金型の状態を示した概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図５】（ａ）は、粉末成形体を作製する際の従来装置の金型の状態を示した概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図６】（ａ）は、粉末成形体を作製する際の従来装置の金型の状態を示した概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図７】（ａ）は、粉末成形体を作製する際の従来装置の金型の状態を示した概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図８】（ａ）は、粉末成形体を作製する際の従来装置の金型の状態を示した概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…プレス成形装置、１２…ベースプレート、１８…ホルダ、１８ａ…下面、２２…下第一パンチ、２４…下第二パンチ、２６…枠型、２８…ダイプレート、３０…貫通孔、３２…上パンチ、３６…ウォームホイール、３８，４４，４８…ネジ溝、４０…ウォーム、４６…ウォームホイールベース、４９…昇降手段、５０…ウェアリングプレート、５２…フォーク、５４…コマ、５５…下降停止部、５６…原料粉末、６０…粉末成形体。
【図１】
2006026675.tif 000003
【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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