(57)【要約】  本開示は、超硬合金プレス成形品の製造のための方法及び装置、超硬合金プレス成形品に関する。本方法は、マルチパーツダイ（46）を設ける工程であって、第1の平面で移動可能な少なくとも1つの正面成形部品（54、56）を送る工程、第2の平面で移動可能な少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）を送る工程、および少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）をロックして、プレス成形品（10）用のキャビティ（48）を画定する工程を含み、少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）の送り方向は互いに傾斜して、好ましくは互いに対して垂直に配向されており、少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）は、プレス成形品（10）の表面（30、32）を画定しており、結果として得られるキャビティ（48）は、パンチ（74、76）を挿入できる少なくとも1つの開口部（50）を備えている、工程と、キャビティ（48）の開口部（50）の上方に充填シュー（132）を送り、かつキャビティ（48）を超硬合金粉末で充填する工程と、主プレス方向（Z）に対して平行に移動可能な少なくとも1つのパンチ（74、76）で粉末を圧縮する工程とを含み、少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）の供給は、主プレス方向（Z）に対して平行となる送り方向（104、106）に沿って行われている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬合金プレス成形品のニアネットシェイプ製造、とりわけ切削工具用の未焼結部品を製造するための方法であって、前記方法が、
マルチパーツダイ（46）を設ける工程であって、
第1の平面で移動可能な少なくとも1つの正面成形部品（54、56）を送る工程、
第2の平面で移動可能な少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）を送る工程、および
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）をロックして、プレス成形品（10）用のキャビティ（48）を画定する工程を含み、
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）の送り方向が互いに対して傾斜して配向されており、
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が、前記プレス成形品（10）の表面（30、32）を画定しており、
結果として得られる前記キャビティ（48）が、パンチ（74、76）を挿入できる少なくとも1つの開口部（50）を備えている、工程と、
前記キャビティ（48）の開口部（50）の上方に充填シュー（132）を送り、かつ前記キャビティ（48）を超硬合金粉末で充填する工程と、
主プレス方向（Z）に対して平行に移動可能な少なくとも1つのパンチ（74、76）で前記粉末を圧縮する工程とを含み、
前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が、前記主プレス方向（Z）に対して平行となる送り方向（104、106）に沿って送られている、方法。
【請求項２】
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）が水平平面で送られ、前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が垂直平面で送られ、
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）の前記送り方向が互いに対して垂直に配向されている、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも1つの正面成形部品（54、56）が横方向に送られ、かつ前記プレス成形品（10）の形状の側部（30）を画定している正面成形部（116、118）を備えており、前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が垂直方向に送られ、かつ前記プレス成形品（10）の形状においてさらに別の側部（32）を画定している横方向成形部（120、122）を備えている、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも1つのパンチ（74、76）が垂直方向に送られ、かつ前記プレス成形品（10）の形状のある部分（34）を画定している正面成形部（124、126）を備え、
前記パンチ（74、76）の前記成形部（124、126）が好ましくは破損に対して鈍感となるように設計され、とりわけ前記プレス成形品（10）において対応する隆起部（36）を形成するための鋭利でない凹みを備えている、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記マルチパーツダイ（46）を設ける工程が、上部横方向成形部品（64）および下部横方向成形部品（66）を送る工程を含み、
前記圧縮する工程が、上部パンチ（74）および下部パンチ（76）を送る工程を含み、
前記上部パンチ（74）および前記上部横方向成形部品（64）が第1の側部、とりわけ上部と関連付けられており、
前記下部パンチ（76）および前記下部横方向成形部品（66）が第2の側部、とりわけ下部と関連付けられており、
前記上部パンチ（74）および前記上部横方向成形部品（64）が少なくとも一部共通のガイド要素（92、94）を介して送られ、
前記下部パンチ（76）および前記下部横方向成形部品（66）が少なくとも一部共通のガイド要素（92、94）を介して送られている、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記上部パンチ（74）および前記下部横方向成形部品（66）が第1の切れ刃（18）を共に画定しており、前記下部パンチ（76）および前記上部横方向成形部品（64）が第2の切れ刃（18）を共に画定している、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記第1の切れ刃（18）が第1のすくい面（20）および第1の逃げ面（22）と関連付けられ、前記第2の切れ刃（18）が第2のすくい面（20）および第2の逃げ面（22）と関連付けられ、
前記第1のすくい面（20）が前記上部パンチ（74）によって形成され、前記第2のすくい面（20）が前記下部パンチ（76）によって形成され、前記第1の逃げ面（22）が前記下部横方向成形部品（66）によって形成され、かつ前記第2の逃げ面（22）が前記上部横方向成形部品（64）によって形成されている、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記粉末を圧縮する工程の後の離型工程であって、前記工程が、前記マルチパーツダイ（46）を開放する工程であって、前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）を延長する工程と、前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）を延長する工程と、前記少なくとも1つのパンチ（74、76）を延長する工程とを含み、
前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が前記主プレス方向（Z）に対して平行に移動して、前記ダイ（46）の所与の構成では横方向に離型することができない前記プレス成形品（10）の横方向輪郭（32）を解放している、工程を含む、離型工程をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
充填シュー（134）を送る工程が、前記キャビティ（48）の上方開口部（50）に対して前記充填シュー（134）を横方向に送る工程であって、ここで前記充填シュー（134）が、前記キャビティ（48）から離間した前記上部パンチ（74）によって設けられる隙間空間へとガイドされる、工程を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
超硬合金切削工具、とりわけ切削インサートを製造するための方法であって、
請求項1から9のいずれか一項に従ってプレス成形品を製造する工程と、
後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに、とりわけプレスプラントから焼結プラントへ移送して前記成形品を加工する工程と、
前記プレス成形品を焼結する工程とを含む、方法。
【請求項１１】
超硬合金プレス成形品（10）のニアネットシェイプ製造、とりわけ切削工具用の未焼結ブランクを製造するための装置（40）であって、
前記装置が、
ベッド（42）と、
キャビティ（48）を形成するためのマルチパーツダイ（46）であって、第1の平面で移動可能な少なくとも1つの正面成形部品（54、56）、および第2の平面で移動可能な少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）を備える、マルチパーツダイ（46）と
を備え、
ガイド（58、60、68、70）が前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）と関連付けられており、
前記ガイド（58、60、68、70）が互いに対して傾斜して配向されており、
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が、開放位置および閉鎖位置の間で移動可能であり、
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が、前記閉鎖位置において前記プレス成形品（10）の表面（30、32）を画定しており、
結果として得られる前記キャビティ（48）が、パンチユニット（82）のパンチ（74、76）を挿入できる少なくとも1つの開口部（50）を備えており、
前記装置（40）が、充填ユニット（132）とパンチユニット（82）とをさらに備え、
前記充填ユニット（132）が、前記キャビティ（48）の開口部（50）に送って前記キャビティ（48）を超硬合金粉末で充填することができる充填シュー（134）を備え、
前記パンチユニット（82）が、前記粉末を圧縮するために、主プレス方向（Z）に沿って移動可能な少なくとも1つのパンチ（74、76）を備え、
前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）を、前記主プレス方向（Z）に対して平行な送り軸（104、106）に沿って送ることができる、装置（40）。
【請求項１２】
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）が水平平面で移動可能であり、
前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が垂直平面で移動可能であり、
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）および前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）の送り方向が互いに対して垂直に配向されている、請求項11に記載の装置（40）。
【請求項１３】
互いに対向し、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な成形部（116、118）を有する少なくとも2つの正面成形部品（54、56）と、互いに対向し、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な成形部（120、122）を有する少なくとも2つの横方向成形部品（64、66）と、互いに対向し、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な成形部（124、126）を有する少なくとも2つのパンチ（74、76）とを備える、請求項11または12に記載の装置（40）。
【請求項１４】
前記少なくとも1つの正面成形部品（54、56）が横方向に供給可能であり、かつ前記プレス成形品（10）の形状のある部分（32）を画定している正面成形部（116、118）を備え、前記少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）が、前記プレス成形品（10）の形状のさらに別の部分（32）を画定している横方向成形部（124、126）を備える、請求項11から13のいずれか一項に記載の装置（40）。
【請求項１５】
前記少なくとも1つのパンチ（74、76）が前記プレス成形品（10）の形状のさらに別の部分（34）を画定している正面成形部（124、126）を備え、
前記パンチ（74、76）の前記成形部（124、126）が好ましくは破損に対して鈍感となるように設計され、とりわけ前記プレス成形品（10）において対応する隆起部（36）を形成するための鋭利でない凹みを備えている、請求項14に記載の装置（40）。
【請求項１６】
前記パンチユニット（82）の少なくとも1つのパンチ（74、76）と前記ダイ（42）の少なくとも1つの横方向成形部品（64、66）とが、互いに対して平行に、かつ好ましくは、少なくとも一部同じガイド要素（92、94）を使用してガイドされる、請求項11から15のいずれか一項に記載の装置（40）。
【請求項１７】
前記パンチユニット（82）が上部パンチ（74）と下部パンチ（76）とを備え、前記ダイが上部横方向成形部品（64）と下部横方向成形部品（66）とを備え、
前記上部パンチ（74）および前記上部横方向成形部品（64）が、少なくとも一部同じガイド要素（92、94）を使用しており、
前記下部パンチ（76）および前記下部横方向成形部品（66）が、少なくとも一部同じガイド要素（92、94）を使用している、請求項11から16のいずれか一項に記載の装置（40）。
【請求項１８】
前記上部パンチ（74）および前記下部横方向成形部品（66）が第1の切れ刃（18）を共に画定しており、前記下部パンチ（76）および前記上部横方向成形部品（64）が第2の切れ刃（18）を共に画定している、請求項17に記載の装置（40）。
【請求項１９】
第1のすくい面（20）および第1の逃げ面（22）が前記第1の切れ刃（18）と関連付けられ、第2のすくい面（20）および第2の逃げ面（22）が前記第2の切れ刃（18）と関連付けられ、
前記第1のすくい面（20）が前記上部パンチ（74）によって形成され、前記第2のすくい面（20）が前記下部パンチ（76）によって形成され、前記第1の逃げ面（22）が前記下部横方向成形部品（66）によって形成され、かつ前記第2の逃げ面（22）が前記上部横方向成形部品（64）によって形成されている、請求項18に記載の装置（40）。
【請求項２０】
前記パンチ（74）を収容するために配置された前記開口部（50）に前記充填シュー（134）を、とりわけ横方向に送って前記キャビティ（48）を充填することができるように、前記少なくとも1つのパンチ（74）、とりわけ上部パンチが、充填状態において前記キャビティ（48）から離間している、請求項11から19のいずれか一項に記載の装置（40）。
【請求項２１】
前記プレス成形品（10）の周方向輪郭を形成するために、前記横方向成形部品（64、66）および前記正面成形部品（54、56）を閉鎖位置に固定するロック装置（150）をさらに備える、請求項11から20のいずれか一項に記載の装置（40）。
【請求項２２】
超硬合金プレス成形品（10）、とりわけ後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに製造され、マルチパーツダイ（46）の分割平面（28）によって画定されている少なくとも1つの切れ刃（18）を備える割出し可能な工具用のプレス成形品であって、
前記成形品が、前記ダイ（46）において特定の配向を要する主プレス軸（Z）によって画定されるプレス構造であって、とりわけ前記少なくとも1つの切れ刃（18）の設計に起因して、横方向にのみ離型できるだけではない構造を備える、構造を備え、
前記成形品（10）の少なくとも1つの側部（22）、とりわけ前記主プレス軸（Z）に対して傾斜または湾曲している逃げ面が、前記ダイ（46）において前記主プレス軸（Z）に対して平行に配向されている移動方向（106、108）を有する、横方向成形部品（64、66）の横方向成形部（120、122）によって形成されており、
前記成形品（10）の少なくとも1つの側部（30）が、前記ダイ（46）において前記主プレス軸（Z）に対して垂直に配向されている移動方向（100、102）を有する、正面成形部品（54、56）の正面成形部（116、118）によって形成されており、
前記プレス成形品（10）が、好ましくは請求項1から10のいずれか一項に従って製造されている、超硬合金プレス成形品（10）。
【請求項２３】
前記プレス成形品が、互いに対して対称であり、とりわけ点対称の2つの切れ刃（18）を備える超硬合金切削インサートとして形成されている、請求項22に記載のプレス成形品（10）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超硬合金プレス成形品の製造のための方法および装置ならびに超硬合金プレス成形品に関する。本開示はさらに、超硬合金製の部品、より詳細には切削工具の焼結用ブランクの製造に関する。切削工具の例としては、切削インサート、割出し可能な付刃工具などが挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
超硬合金製（炭化物、超硬合金）の切削工具は、一般に高温で焼結される。プレス成形品（ペレット）、ブランクまたはグリーン体としても知られている精密成形される中間体を製造するにあたり、2つの基本的な方法が知られている。1つの方法は、射出成形による一次成形製造に関する。もう1つの方法は、プレスによるプレス成形品の製造に関する。本開示は、主として、切削工具などの粉末冶金製造のためにプレス成形品を製造することを目的とした、高圧での超硬合金粉末のプレスに関する。
【０００３】
国際公開第2015/120496号では、グリーン成形品の粉末冶金製造のための成形工具であって、共通のプレス軸に沿って移動可能な上部パンチおよび下部パンチと、粉末材料を収容するための充填ウェルを備えるダイ本体であって、前記上部パンチがプレス軸に沿って充填ウェルに移動可能にガイドされている上部領域、および前記下部パンチがプレス軸に沿って充填ウェルに移動可能にガイドされている下部領域を備える、ダイ本体と、グリーン成形品の横方向外形を画定する成形領域を形成し、かつ前記ダイ本体上でプレス軸から外れる方向に変位可能に配置される少なくとも2つの横スライダであって、前記少なくとも2つの横スライダがそれぞれの端部位置に配置されたときに、前記少なくとも2つの横スライダが互いに接触しているのみである、横スライダとを備え、グリーンプレス成形品の形状を画定するキャビティは、それぞれの端部位置に配置される前記下部パンチおよび前記上部パンチ、ならびにそれぞれの端部位置に配置される前記少なくとも2つの横スライダによって、前記成形工具の閉鎖状態において形成され、前記少なくとも2つの横スライダは、グリーン成形品の横方向外形全体を画定する成形領域を形成している、成形工具について記載されている。
【０００４】
グリーン成形品を製造するための方法および装置については欧州特許公開第2933041号明細書で確認することができ、本装置は第1のパンチと、第2のパンチと、第1のダイ部および第2のダイ部とを備え、第1のパンチ、第2のパンチおよび第1のダイ部は協働してグリーン成形品を形成しており、第2のダイ部は第2のパンチを収容するための開口部を備えているが、前記グリーン成形品の表面を形成していない。
【０００５】
切削インサート用のグリーン成形品を製造するための方法および装置については欧州特許公開第2933043号明細書で確認することができ、本装置は、互いに協働してグリーン成形品を形成している上部ダイ部と、下部ダイ部と、上部パンチと、下部パンチとを備え、ダイ部およびパンチはそれぞれ上下に移動可能となっている。
【０００６】
工具形状については、複雑な再加工を施さずには上述のプレス方法に従って製造することができないプレス成形品を要することが知られている。後加工を実施することによって、製造努力が向上する。反対に、超硬合金プレス成形品の所望の形状および構造すべてを、後加工を実施しないか、またはわずかな後加工を施すかにかかわらず、グリーン成形品を製造するための従来のプレス方法によって製造することができるわけではない。反対に、これにより、製造条件を考慮して、そこに妥協点を見出すような工具の設計が行われるようになる。これにより、工具の性能が制限されてしまう恐れがある。
【０００７】
超硬合金工具の一例としては、いわゆる割出し可能インサート、とりわけ2つの切れ刃を備えるいわゆる2エッジカッターが挙げられる。点対称で設計される2エッジカッターが知られている。換言すれば、このような2エッジカッターは、たとえば長手方向延長部を有する基体を備え、ここで切れ刃はその第1の端部と、前記第1の端部に背向している第2の端部とにそれぞれ形成されており、これらの切れ刃は前記基体の中心に対して対向する方向に配向されている。このような設計は、プレス成形品（ペレット）の製造中に特別な手段を要する。とりわけ、様々な設計原理を順守しなければならない。たとえば、プレス成形品が形成されるキャビティを、一般的には主プレス軸に対して特定の方法で配置する。超硬合金プレス成形品を製造するためのプレス装置は、通常、キャビティに収容される粉末を加圧して圧縮するために、主プレス軸に沿って互いに向かって移動可能な上部パンチおよび下部パンチを備える。
【０００８】
また、超硬合金プレス成形品の粉末冶金製造用のダイを設計する場合、切れ刃の上またはこれを横切って生じる型分離をもたらすことのないように注意しなければならない。それでもなお、切れ刃は好ましくは主分割線に位置する。これは、特定の切削工具のブランクを、後加工なしで、またはわずかな後加工でプレスするだけでは製造できないという事実をもたらす可能性がある。
【０００９】
超硬合金工具用のプレス成形品を製造するためにプレス工具を設計する上で生じるもう1つの課題は、面取りした先端面取り部の離型および／またはパーティングラインにつながる接線方向の遷移である。これにより、プレス成形品の形状を反映するダイの一部および／またはプレス部の一部が、少なくとも部分的に非常に薄肉、あるいは尖状となっていなければならない場合が多くなる。このため、磨耗や破損の危険性が増すので、好ましくはこれは回避される。
【００１０】
超硬合金プレス成形品は、約2000〜約4000バール（0.2〜0.4GPa）の範囲に達し得るほどの非常に高い圧力でプレスされる。超硬合金粉末のプレスを、単なる金属粉末または他の粉末材料のプレスと容易に比較したり、同一視することはできない。これに関する1つの理由として、プレスされた超硬合金プレス成形品のいわゆる跳ね返り作用の問題が挙げられる。金属粉末をベースとするプレス成形品とは対照的に、超硬合金プレス成形品は相当の程度に可塑剤（たとえば、パラフィン、ワックス）で構成されており、かつ多孔質、すなわち空気包有物またはキャビティを有する。この跳ね返り作用は、プレス後の体積の増加をもたらし、これはたとえば、初期体積の約3％になる可能性がある。
【００１１】
超硬合金プレス用のプレス装置は一般に、主プレス軸に割り当てられる主パンチとは別に、他のパンチを備えていない。既に上述したように、主パンチは通常、上下に移動可能であり、かつプレス成形品を製造するために、とりわけ互いに向かって移動可能となる上部パンチおよび下部パンチである。
【００１２】
超硬合金粉末冶金の分野では、これらの主パンチを、たとえば射出成形の横スライダと同様に設計されているが、パンチとして操作される付加的な（横）パンチによってただ補完することはできない。これは、プレス工程中の高圧に一部起因する。このような（横）パンチはまた、プレス成形品のプレス密度分布に悪影響を与える。プレス密度分布を、本開示ではプレス構造分布とも呼ぶ。
【００１３】
上記の制限は、垂直方向に対して傾斜した平面に沿って移動する二次パンチまたは補助パンチが使用される可能性を除外するものではない。しかしながら、このような補助パンチは通常、開口部、横トラフなどの二次輪郭を作り出すためにのみ使用される。このような補助パンチがプレス成形品に作用する際の有効表面は、通常、プレス成形品を包囲しているダイ壁の各側面の表面よりかなり小さいものとなる。
【００１４】
可能な限り最も有利な部品構造、とりわけ十分に均一なプレス密度を有する部品構造を作り出すためには、垂直方向から見てプレス成形品のシルエットおよび／または輪郭を可能な限り完全に覆うように、主パンチを設計することが通常目標となる。これが当てはまらない場合、主ダイはプレス成形品のシルエットよりも著しく小さいものとなる。このことはプレス中に好ましくない応力分布または圧力分布をもたらすが、これは、（主として）主パンチによって生じるプレス圧力に、プレス成形品の断面全体が直接さらされるわけではないからである。
【００１５】
パンチとは別に、超硬合金切削工具の製造用のブランクをプレスするためのダイは通常、（駆動パンチとして）プレス工程にそれほど頻繁に関与することのない他の成形部品を備える。このような成形部品は一般的に可動であってもよく、従って、たとえばスライダと呼ばれる。しかしながら、固定型の成形部品も想定できる。一般に、成形部品自体は実際のプレス工程中に移動しない。スライドなどの可動型成形部品は、プレス成形品を型から取り出すために、離型工程において移動する。
【００１６】
この背景に対して、本開示は、超硬合金プレス成形品のニアネットシェイプ製造、とりわけ切削工具用の未焼結部品を製造するための方法および装置を提示することを目的としており、これによって工具形状に関する設計の自由度が高まり、また好ましいプレス構造および／または好ましいプレス密度分布を伴う製造が可能となる。とりわけ、点対称構造を有する超硬合金プレス成形品の製造を単純化しなければならない。このことは、とりわけ反対方向に配向され、互いに背向している切れ刃を有する切削工具用のプレス成形品に当てはまる。さらに、好ましくは、成形隔壁またはバリによって影響を受けない、とりわけこれが横切ることのない切れ刃の製造を可能にする切削工具用の超硬合金プレス成形品の製造について提示するものとする。最終的には、とりわけ堅牢となるように設計されたパンチの利用、ならびに好ましくは過度に薄く尖った形状部分を特に設けていない成形部品の利用もまた可能にするような、方法および装置を提示するものとする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本方法に関して、この目的は、超硬合金プレス成形品のニアネットシェイプ製造、とりわけ切削工具用の未焼結部品を製造するための方法によって解決されるものであり、前記方法は、
マルチパーツダイを設ける工程であって、
第1の平面、とりわけ水平平面で移動可能な少なくとも1つの正面成形部品を送る工程、
第2の平面、とりわけ垂直平面で移動可能な少なくとも1つの横方向成形部品を送る工程、および
前記少なくとも1つの正面成形部品および前記少なくとも1つの横方向成形部品をロックして、プレス成形品用のキャビティを画定する工程を含み、
前記少なくとも1つの正面成形部品および前記少なくとも1つの横方向成形部品の送り方向は互いに対して傾斜して、好ましくは互いに対して垂直に配向されており、
前記少なくとも1つの正面成形部品および前記少なくとも1つの横方向成形部品は、前記プレス成形品の表面を画定しており、
結果として得られる前記キャビティは、パンチを挿入できる少なくとも1つの開口部を備えている、工程と、
前記キャビティの開口部の上方に充填シューを送り、かつ前記キャビティを超硬合金粉末で充填する工程と、
主プレス方向に対して平行に移動可能な少なくとも1つのパンチで前記粉末を圧縮する工程とを含み、
前記少なくとも1つの横方向成形部品は、前記主プレス方向に対して平行となる送り方向に沿って送られている。
【００１８】
従って、本発明の目的は完全に達成される。
【００１９】
本発明によれば、少なくとも1つの横方向成形部品の送り軸は、主プレス軸に対して、すなわち少なくとも1つのパンチの送り軸に対して平行に配向されている。それでもなお、少なくとも1つの横方向成形部品を、プレス成形品の側部を成形するために主として使用している。少なくとも1つのパンチを使用して、プレス成形品の少なくとも1つの上部または下部を成形している。横方向成形部品の送り方向によって、とりわけ横方向に（水平平面に沿って）のみ離型される部品では製造できない形状の離型が可能となる。このようにして、ダイを形成するのに必要な部品の総数を制限することができる。それでもなお、設計自由度が高められている。
【００２０】
一例として、第1の平面および第2の平面は、水平平面および垂直平面である。しかしながら、これを限定的であると理解すべきではない。一般に、第1の平面および第2の平面を、互いに対して斜めに配向される平面、とりわけ互いに対して垂直に配向される平面として理解することができる。
【００２１】
プレス成形品を、たとえば主圧縮方向に対してわずかに傾斜し、かつ／または接線半径を有する外面を備えるように製造してもよい。さらに、アンダーカットされた輪郭は、他の方法ではさらに別の加工を施さなければ容易に離型できないような場合でも、離型することができる。たとえば、反対方向に配向された2つの切れ刃を有する特定のタイプの割出し可能インサートでは、切削工具の切れ刃をバリ線が横断することを回避できる。
【００２２】
少なくとも１つの正面成形部品および少なくとも1つの横方向成形部品の供給は、具体的には成形部品を閉鎖位置に後退させるか、または移動させることを含んでいてもよい。ロックについては、とりわけ成形部品を閉鎖位置でロック、固定、かつ概ねしっかりと保持することを含んでいてもよい。このように、少なくとも1つの正面成形部品および少なくとも1つの横方向成形部品がパンチではないことが明らかとなる。
【００２３】
粒子がさらに圧縮され、かつ／または結合剤などが除去されるため、ニアネットシェイプ製造という用語によって、後続の焼結工程中にプレス成形品が収縮する可能性を排除していないことは言うまでもない。
【００２４】
本方法は、後加工をほとんど行わないか、または全く行わない切削インサート用の超硬合金プレス成形品の製造に特に適している。本開示内では、かなりの量の材料が除去されることになる高価な研削加工または他の材料除去加工が必要にならないというように、わずかな後加工および／または後加工不要の状態について理解されるものとする。それでもなお、「わずかな後加工および／または後加工不要」という指定によって、既に形成された切れ刃が加工される可能性を排除するものではない。また、隔離バリなどの除去を排除するものではない。
【００２５】
本方法の例示的な実施形態では、少なくとも1つの正面成形部品は横方向に送られ、プレス成形品の形状の側部を画定している正面成形部を備えており、少なくとも1つの横方向成形部品は垂直方向に送られ、かつプレス成形品の形状においてさらに別の側部を画定している横方向成形部を備える。
【００２６】
従って、少なくとも1つの正面部分を横スライダと呼ぶことができる。上記の設計によれば、少なくとも1つの横方向成形部品も垂直方向に、すなわち上方または下方から送られている。それでもなお、プレス成形品の形状の上部または下部を主として画定していない横方向成形部を設けている。換言すれば、少なくとも1つの横方向成形部品の正面部分にプレス成形品用の成形部を設けているだけではない。
【００２７】
本開示内では、成形部品の正面成形部は、送り方向に対して実質的に垂直方向に延在する部分または表面である。一方、横方向成形部は送り方向に対してほぼ平行に配向されている。とりわけプレス成形品の非直線的な輪郭を形成するために、ずれを想定することができる。このため、少なくとも1つの横方向成形部品の場合、成形部の送り方向および（主）配向は分離されている。換言すれば、少なくとも1つの横方向成形部品をロックするとき、送り方向の単純なロックが十分とはならない可能性があることを確認しなければならない。むしろ、横方向成形部品に対して横方向に、または送り方向に対して少なくとも斜めに作用するプレス圧力に耐えるようにするために、他の手段を取らなければならない。
【００２８】
さらに別の例示的な実施形態によれば、少なくとも1つのパンチが垂直方向に送られ、前記少なくとも1つのパンチはプレス成形品の形状のある部分を画定している正面成形部を備え、前記パンチの前記成形部は好ましくは破損に対して鈍感となるように設計され、とりわけプレス成形品において対応する隆起部を形成するための鋭利でない凹みを備えている。本実施形態によれば、パンチの成形部において、薄肉または尖状の部分でさえ省略することができる。それでもなお、テーパ、傾斜面、半径または接線方向の遷移を有するプレス成形品を製造することができる。
【００２９】
さらに別の例示的な実施形態によれば、マルチパーツダイを設ける工程は、上部横方向成形部品および下部横方向成形部品を送る工程を含み、圧縮する工程は、上部パンチおよび下部パンチを送る工程を含み、前記上部パンチおよび前記上部横方向成形部品は第1の側部、とりわけ上部と関連付けられており、前記下部パンチおよび前記下部横方向成形部品は第2の側部、とりわけ下部と関連付けられており、前記上部パンチおよび前記上部横方向成形部品は少なくとも一部共通のガイド要素を介して送られ、前記下部パンチおよび前記下部横方向成形部品は少なくとも一部共通のガイド要素を介して送られている。
【００３０】
パンチおよび横方向成形部品が同じガイド要素を使用し、かつ／または互いに支持し合っていると、特に有利である。これは、それぞれの送り方向が互いに対して平行に配向されているために可能となる。
【００３１】
プレス工程に備えて、通常、関与する成形部品（まだパンチなしで）を開放位置から閉鎖位置へと移動させることによってキャビティを形成する。閉鎖位置では、成形部品は所定位置に固定され、かつ／またはロックされる。従って、横方向成形部品によってパンチ用のガイドを設けることができる。このようにして、ダイの上部領域および下部領域で生じ得る空間問題を回避することができる。これはとりわけ、上部パンチおよび下部パンチがプレス成形品の上下のシルエット全体を覆うことが好ましいという事実に関して適合している。これにより、プレス構造体の良好な形成が可能となる。
【００３２】
さらに別の例示的な実施形態によれば、上部パンチおよび下部横方向成形部品は第1の切れ刃を共に画定しており、下部パンチおよび上部横方向成形部品は第2の切れ刃を共に画定している。
【００３３】
このようにして、第1および第2の縁部と関連付けられた第1の切れ刃および第2の切れ刃の両方を、（主）分割線に配置することができる。また、バリ線または成形隔壁が切れ刃を横断することを回避できる。従って、上部パンチは下部横方向成形部品と協働している。下部パンチは上部横方向成形部品と協働している。従って、横方向成形部品の成形部は、キャビティの横方向輪郭を形成するだけでなく、上部領域または下部領域も少なくとも一部形成している。上部パンチは、プレス中に下部横方向成形部品と接触する。下部パンチは、プレス中に上部横方向成形部品と接触する。これは、各横方向成形部品が形成されている領域では、上部パンチと下部パンチとが互いに直接作用し合ったり重なり合ったりしないことを意味する。
【００３４】
さらに別の例示的な実施形態によれば、第1の切れ刃は第1のすくい面および第1の逃げ面と関連付けられ、第2の切れ刃は第2のすくい面および第2の逃げ面と関連付けられ、第1のすくい面は上部パンチによって形成され、第2のすくい面は下部パンチによって形成され、第1の逃げ面は下部横方向成形部品によって形成され、かつ第2の逃げ面は上部横方向成形部品によって形成されている。
【００３５】
このようにして、2エッジカッタータイプの割出し可能インサート、とりわけ点対称構造を有する割出し可能インサートを製造することができる。
【００３６】
さらに別の例示的な実施形態によれば、粉末を圧縮する工程の後の離型工程であって、前記工程は、マルチパーツダイを開放する工程であって、少なくとも1つの正面成形部品を延長する工程と、少なくとも1つの横方向成形部品を延長する工程と、少なくとも1つのパンチを延長する工程とを含み、前記少なくとも1つの横方向成形部品は主プレス方向に対して平行に移動して、ダイの本構造では横方向に除去することができないプレス成形品の横方向輪郭を解放している、工程を含む、離型工程が後に続く。
【００３７】
この設計は、たとえば丸型の切れ刃および／または丸型セグメントとして形成された切れ刃を備える光沢施削工具、または同様に設計された切削工具であり、いずれの場合も、インサートの基体の幅よりも大きな直径を有する工具にとっては有利である。このような切削インサートは、たとえば骨様構造を有する。従って、「骨」の中央部分は対応する正面成形部品によって形成されてもよく、ここで「骨」の端部は上部パンチおよび下部横方向成形部品によって、かつ下部パンチおよび上部横方向成形部品によって、それぞれ離型される。このようにして、互いに背向しており、かつ互いに対して反対方向に配向された切れ刃も離型することができる。
【００３８】
さらに別の例示的な実施形態によれば、充填シューを送る工程は、キャビティの上方開口部に対して充填シューを横方向に送る工程であって、ここで前記充填シューは、キャビティから離間した上部パンチによって設けられる隙間空間へとガイドされる、工程を含む。
【００３９】
通常、前記キャビティは重力の助けを借りて粉末で充填されている。この目的のために、充填シューを横方向に送っており、たとえばプレス工程中に上部パンチを挿入するキャビティの開口部の上に配置している。従って、充填中に上部パンチが延長される。好ましくは、上部横方向成形部品を、充填シューによってキャビティを充填するのに十分な空間が得られるように設計している。従って、上部横方向成形部品によって上部パンチのために直接的または間接的に設けられたガイドにより、上部パンチにおいて対応する係合解除運動が可能となる。
【００４０】
本開示はまた、超硬合金切削工具、とりわけ切削インサートを製造するために、
本明細書に記載の方法の設計に従ってプレス成形品を製造する工程と、
後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに、とりわけプレスプラントから焼結プラントへ移送して成形品を加工する工程と、
プレス成形品を焼結する工程と
を含む方法に関する。
【００４１】
部品加工は、とりわけ部品のハンドリングを指し、たとえばこれには、プレス成形品をプレス装置から焼結装置へと移すことが含まれる。その間、一時的な保管が必要となる場合がある。しかしながら、たとえば自動バリ取りなどの規定された加工工程を、プレス成形品に対してさらに実施してもよい。バリ取りは、ブラッシングまたは吹き付けによって行うことができ、通常プレス成形品のプレスされていない部分を対象とする。
【００４２】
本装置に関して、本発明の目的は、超硬合金プレス成形品のニアネットシェイプ製造、とりわけ切削工具用の未焼結部品を製造するための装置によって達成されるものであり、前記装置は
ベッドと、キャビティを形成するためのマルチパーツダイであって、第1の平面、とりわけ水平平面で移動可能な少なくとも1つの正面成形部品、および第2の平面で、とりわけ垂直平面で移動可能な少なくとも1つの横方向成形部品を備える、マルチパーツダイとを備え、前記少なくとも1つの正面成形部品および前記少なくとも1つの横方向成形部品は、互いに対して傾斜して、または斜めに、好ましくは互いに対して垂直に配向されるガイドと関連付けられており、前記少なくとも1つの正面成形部品および前記少なくとも1つの横方向成形部品は、開放位置および閉鎖位置の間で移動可能であり、前記少なくとも1つの正面成形部品および前記少なくとも1つの横方向成形部品は、前記閉鎖位置において前記プレス成形品の表面を画定しており、かつ結果として得られる前記キャビティは、パンチユニットの1つのパンチを挿入できる少なくとも1つの開口部を備えており、前記装置は、充填ユニットとパンチユニットとをさらに備え、前記充填ユニットは、前記キャビティの開口部に送って前記キャビティを超硬合金粉末で充填することができる充填シューを備え、前記パンチユニットは、前記粉末を圧縮するために、主プレス方向に沿って移動可能な少なくとも1つのパンチを備え、前記少なくとも1つの横方向成形部品を、前記主プレス方向に対して平行な送り軸に沿って送ることができる。
【００４３】
このようにしても、本発明の目的は完全に達成される。
【００４４】
少なくとも1つの正面成形部品および少なくとも1つの横方向成形部品は、ダイのスライド状部分である。これらはパンチではない。以下では一例として、以下に定義する座標系を基準にして水平平面をX-Y平面とも呼ぶ。従って、主プレス方向に対して平行な垂直方向を規定するZ方向も、さらに設けている。垂直方向に対して平行であるか、またはこれと一致する任意の平面を、本開示では垂直平面と呼ぶ。
【００４５】
とりわけ、少なくとも1つの正面成形部品および少なくとも1つの横方向成形部品は、プレス成形品において実質的に側面および／または側部を画定している。
【００４６】
別の例示的な実施形態によれば、本装置は、互いに対向し、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な成形部を有する少なくとも2つの正面成形部品と、互いに対向し、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な成形部を有する少なくとも2つの横方向成形部品と、互いに対向し、かつ開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な成形部を有する少なくとも2つのパンチとを備える。
【００４７】
さらに別の実施形態によれば、本装置は正確に2つのパンチ、すなわち上部パンチおよび下部パンチと、正確に2つの横方向成形部品、すなわち上部横方向成形部品および下部横方向成形部品とを備える。一例として、正確に2つの正面成形部品を同様に設けていてもよい。これらを、たとえば前方正面成形部品および後方正面成形部品と呼ぶことができる。
【００４８】
プレス成形品を表すダイ部品すべてを、可動成形部品として設計している実施形態が想定できる。それでもなお、キャビティの少なくとも一部を固定型の成形部品として設計している別の設計も想定できる。
【００４９】
さらに別の例示的な実施形態によれば、少なくとも1つの正面成形部品は横方向に供給可能であり、かつプレス成形品の形状のある部分を画定している正面成形部を備え、少なくとも1つの横方向成形部品は、プレス成形品の形状のさらに別の部分を画定している横方向成形部を備える。
【００５０】
別の例示的な実施形態によれば、少なくとも1つのパンチは、プレス成形品の形状のさらに別の部分を画定している正面成形部を備える。好ましくは、パンチの成形部は破損に対してとりわけ鈍感となるように設計されている。好ましくは、この成形部は、プレス成形品において対応する隆起部（または凹み）を形成するための鋭利でない凹み（または隆起部）を備える。
【００５１】
別の例示的な実施形態によれば、パンチユニットの少なくとも1つのパンチとダイの少なくとも1つの横方向成形部品とが、互いに対して平行にガイドされる。別の例示的な実施形態によれば、パンチユニットの少なくとも1つのパンチとダイの少なくとも1つの横方向成形部品とが、少なくとも一部同じガイド要素を使用している。
【００５２】
さらに別の例示的な実施形態によれば、上部横方向成形部品によって、上部パンチ用のガイド部分を設けている。一例として、下部横方向成形部品によって、同様に下部パンチ用のガイド部分を設けている。また、上部パンチおよび上部横方向成形部品ならびに下部パンチおよび下部横方向成形部品を、それぞれ共通のガイドを介して間接的に連結させていてもよい。
【００５３】
別の例示的な実施形態によれば、パンチユニットは上部パンチと下部パンチとを備え、ダイは上部横方向成形部品と下部横方向成形部品とを備え、上部パンチおよび上部横方向成形部品は、少なくとも一部同じガイド要素を使用しており、下部パンチおよび下部横方向成形部品は、少なくとも一部同じガイド要素を使用している。
【００５４】
別の例示的な実施形態によれば、上部パンチおよび下部横方向成形部品はプレス成形品の第1の切れ刃を共に画定しており、下部パンチおよび上部横方向成形部品はプレス成形品の第2の切れ刃を共に画定している。
【００５５】
別の例示的な実施形態によれば、第1の切れ刃はプレス成形品の第1のすくい面および第1の逃げ面と関連付けられ、第2の切れ刃はプレス成形品の第2のすくい面および第2の逃げ面と関連付けられ、第1のすくい面は上部パンチによって形成され、第2のすくい面は下部パンチによって形成され、第1の逃げ面は下部横方向成形部品によって形成され、かつ第2の逃げ面は上部横方向成形部品によって形成されている。
【００５６】
さらに別の実施形態によれば、本装置は、プレス成形品の周方向輪郭を形成するために、横方向および正面成形部品を閉鎖位置に固定するロック装置をさらに備える。このロック装置をリング形状に設計していることが好ましい。換言すれば、このロック装置は、横方向成形部品と正面成形部品とを閉鎖位置に固定するために、これらを横方向に包囲していてもよい。
【００５７】
前記キャビティは、高いプレス圧力に耐えるためにこのロック装置によってロックされる。このロック装置は、非確動的なロックおよび／または確動的なロックをもたらすことができる。このロック装置は、横方向成形部品および正面成形部品を互いに対して、かつ／または本装置のベッドに対して固定することができる。閉鎖位置固定のロック装置を、周方向保持装置として記載することもできる。一例として、このロック装置は機械的に動作する保持装置である。
【００５８】
好ましくは、上部横方向成形部品は、充填シューに利用可能となる十分な空間を設けることにも寄与する。とりわけ上部横方向成形部品は、上部パンチによっても使用されるガイドを設けるか、またはこれと連結されていてもよい。また、充填シューがキャビティの開口部に到達できるように、この上部横方向成形部品を設計している。これはたとえば、横方向成形部品に適切な切開部を形成することによって達成することができる。
【００５９】
別の態様によれば、本開示は、超硬合金プレス成形品、とりわけ後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに製造され、マルチパーツダイの分割平面によって画定されている少なくとも1つの切れ刃を備える割出し可能な工具用のプレス成形品に関するものであり、前記成形品は、ダイにおいて特定の配向を要する主プレス軸によって画定されるプレス構造プロファイルおよび／またはプレス密度プロファイルであって、とりわけ前記少なくとも1つの切れ刃の配置に起因して、横方向にのみ離型できるだけではない構造を備える、プロファイルを備え、前記成形品の少なくとも1つの側部、とりわけ主プレス軸に対して傾斜または湾曲している逃げ面が、前記ダイにおいて主プレス軸に対して平行に配向されている移動方向を有する、横方向成形部品の横方向成形部によって形成されており、前記成形品の少なくとも1つの側部が、前記ダイにおいて主プレス軸に対して垂直に配向されている移動方向を有する、正面成形部品の正面成形部によって形成されている。このようなプレス成形品を、本明細書に記載している方法の設計に従って製造することができる。好ましくは、このプレス成形品は、本明細書に記載している装置の実施形態で製造される。
【００６０】
このようにしても、本発明の目的は完全に達成される。
【００６１】
具体的には、このプレス成形品は、互いに対して対称であり、とりわけ点対称の2つの切れ刃を備える超硬合金切削インサートである。好ましくは、このプレス成形品は、プレス装置のダイによって生じ、切れ刃の刃先を横断するバリを何ら有していない。
【００６２】
後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに製造されるプレス成形品に基づいて切削工具を製造する場合、その切削工具が本明細書に記載している方法の実施形態に従って製造されているかどうか、かつ／または本明細書に記載している装置の実施形態に従って製造されているかどうかを、本切削工具において確認することができる。とりわけバリ、分割線の経路、および（横）スライダによって容易に離型できない領域を含む他の設計特性によって、それぞれの結論が可能となる。
【００６３】
とりわけプレス成形品を、ここでは以下の特性によって、後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに形成することができる。切れ刃、接線方向の遷移、境界摩耗、逃げ面または逃げ角、テーパ、横方向の離型を困難にする形状を有する湾曲しているか、または丸型の切れ刃など。
【００６４】
本開示は、このような切削インサートに限定されず、とりわけ対向して配置され、反対方向に配向される2つの切れ刃を備える上記の2エッジカッターに専ら限定されるものではない。それでもなお、例示する目的で、これらのタイプの切削インサートを参照している。
【００６５】
上述した特徴および以下に述べる特徴を特定の組合せで用いるだけでなく、他の組合せで、または単独の特徴として、本開示の趣旨および範囲を逸脱することなく用いることができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
本開示のさらに別の特徴および利点を、複数の例示的な実施形態に関する以下の説明によって、図面に関連して開示している。
【図１】本開示の少なくともいくつかの態様に従って製造することができる、超硬合金切削工具の斜視図である。
【図２】図１の構成の側面図である。
【図３】図１の構成の正面図である。
【図４】図１の構成の上面図である。
【図５】分解された状態にある、超硬合金プレス成形品用のプレス装置の概略斜視図である。
【図６】充填状態にある、図５による構成の別の図である。
【図７】キャビティの開口部の上に充填シューが配置された、図６による構成のさらに別の図である。
【図８】ダイが閉鎖されており、かつプレスのためにパンチが後退している、図５〜図７による設計のさらに別の図である。
【図９】本装置のパンチと形成されたプレス成形品とが、例示を目的としているために切断されておらず、また本装置のパンチと成形部品とがより良好に示されるように、わずかに延長されている状態にある、図８による構成の斜視断面図である。
【図１０】図９に示す配向から外れた配向の状態にある、図８および図９による設計の別の断面図である。
【図１１】キャビティを明瞭に示すことを目的とした、図１０による図示の詳細図である。
【図１２】図９による図に基づいた、プレス成形品を製造するための装置に関するさらに別の実施形態の断面図である。
【図１３】例示を目的としているためにプレス成形品を示していない状態の、キャビティを明瞭に示すことを目的とした、図１２による構成の詳細図である。
【図１４】ロック装置を明瞭に示すことを目的とした、プレス成形品を製造するための装置に関する一実施形態を概略的かつ大幅に簡略化して示した部分断面上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図１、図２、図３および図４を参照すると、超硬合金工具、とりわけ切削インサートの粉末冶金製造に使用することができるプレス成形品10（ペレットまたはグリーン成形品とも呼ばれる）の例示的な実施形態が図示されている。プレス成形品10を粉末プレスにより、後加工をほとんど行わないか、または全く行わずに製造することができる。しかしながらこれには、プレス成形品を製造するための装置特有の設計および／または特有の方法が必要となる。
【００６８】
プレス成形品10は、主として多数かつ様々な他のプレス成形品の例示的な実施例として機能し、その製造を、本装置および／または本方法に関連して本明細書に記載している態様に従って行うことができる。
【００６９】
少なくとも原理的には、射出成形または未焼結部品（中間体またはブランクとも呼ばれる）を製造するための代替プレス工法などの代替の方法および装置を使用して、プレス成形品10の形状を得ることもできる。それでもなお、これらの代替手法はそれぞれ、本開示内で少なくとも一部克服される特有の欠点を有する。少なくとも類似形状のプレス成形品を従来のプレス方法を用いて製造する場合、後加工は不可欠である。一般に、粗い輪郭はプレス成形または射出成形によって得られ、これをとりわけ研削によって広範囲にわたり機械加工しなければならない。
【００７０】
本開示による方法および装置では、少なくともいくつかの実施形態によれば、研削を実施することによってこのような後加工の大幅な低減および／または廃止でさえも可能となる。換言すれば、最終輪郭（正味形状）に近いものを、後加工をほとんど行わず、かつ／または全く行わずに製造することができる。
【００７１】
デカルト座標系X、Y、Zを図３および図４から共に導出することができ、これを本明細書では例示する目的で使用している。X軸は縦軸を示す。Y軸は横軸を示す。Z軸は高さ軸を示す。他の割当ておよび指定を用いてもよいことは言うまでもない。当業者であれば、必要となる発想の転換および割当てについては容易に理解することができる。同じことが上方、下方、側方、横方向、前方、後方などを例とする位置情報および方向情報についても当てはまる。X、Y、Z座標系を、以下で例示する目的で繰り返し参照する。
【００７２】
プレス成形品10は、実質的に縦方向Xに延在している本体12を備えており、これについては図３および図４も参照されたい。切れ刃18を本体12のそれぞれの端部に形成しており、これは刃先16を画定している。一例として、切れ刃18は、少なくとも一部丸型形状を有する切れ刃18として構成されている。このような切れ刃を備える工具を、たとえば光沢加工および／または光沢施削に使用することができる。
【００７３】
とりわけ図４による図示から分かるように、切れ刃18は、本体12の横方向延長部よりも大きな直径および／または横方向延長部（Y方向において）を有していることが平面図において示されている。従って、切れ刃18が設けられた端部間にテーパまたはくびれ部14が形成されている。
【００７４】
一般に知られているように、刃先16はすくい面20とテーパを含む逃げ面22とを備える。この刃先16は、プレス成形品10の中心に対して点対称に設計されている。このため、切削インサートが180°回転することによる2つの刃先16間での単純な変化が可能となる。
【００７５】
プレス成形品10は、好ましくはZ軸が主プレス方向と一致するように、プレス装置のキャビティ内に配向される。従って、可能な限り最終輪郭に近いものを、後加工をほとんど要しないか、または全く要せずに製造する製造手法において、可能な限り少数の成形部品およびパンチで、プレス成形品10を確実に離型することができるように特別な手段を取らなければならない。
【００７６】
図４の図の向きによれば、主プレス軸Zはそこでは図に対して垂直に配向されている。換言すれば、パンチは図４に示すシルエットを「見る」。パンチが主プレス方向Zに移動可能な状態で、刃先16の逃げ面22を離型しようとするとなると、パンチにおいて大幅な薄肉化をもたらすことになる。
【００７７】
Y方向に沿って移動可能な、たとえば2つのスライダを設けている状態で横方向にのみ離型する場合、各スライダは基本的に図３に示す輪郭またはシルエットを形成する。しかしながら、切れ刃18の外側端部（X方向の）の領域では、これは成形隔壁をもたらし、ひいてはバリの形成へとつながる。これは望ましいことではない。
【００７８】
従って、本開示内では、正面成形部品と横方向成形部品との相互作用によって、プレス成形品10を離型することを提案している。
【００７９】
図３において24で示している点線は、それぞれのスライダによって横方向Yに向かって横方向に離型することができる領域を示す。直方体または台形に構成されたスライダは、線24の間で延在することができる。図１および図３には、さらに別の成形隔壁26、28を示している。成形隔壁28は、基本的には切れ刃18と一致する。成形隔壁26は、本体12の側面と、本体12の背上部および背下部34それぞれにおける隆起部36との間の遷移を表す。
【００８０】
図３において、成形隔壁24および26は、いわゆる正面成形部品によって離型することができる領域30を画定している。領域30は基本的には平坦である。32で示す表面は、いわゆる横方向成形部品によって離型することができる領域を表す。領域32は、基本的には逃げ面22と一致する。従って、領域32はZ方向に先細になっている。
【００８１】
34で示す領域は成形隔壁26、28によって画定され、かつ主プレス方向Zに移動可能なパンチによって離型することができる部分を示している。一例として、表面34は、流線形状の隆起部36を含むすくい面20を備える。
【００８２】
流線形状の隆起部36を、Z方向に鈍状または鈍角に構成している。従って、隆起部36を、パンチの肉厚を著しく、かつ不利に減少させることなくパンチの形状によって成形することができる。
【００８３】
とりわけ、プレス成形品10が少なくとも未焼結状態にある中で、成形隔壁24、26、28の存在と主プレス軸Zによって生じるプレス密度の進行具合とに基づいて、製造のタイプと製造に使用するダイの設計に関する結論を出すことが可能となる。また、加工品が焼結状態にあっても、好ましくは製造のタイプと製造に使用するダイの設計とは、同様に成形隔壁24、26、28から導き出してもよい。
【００８４】
図５〜図１１を参照すると、超硬合金プレス成形部品のニアネットシェイプ製造のための装置ならびに方法に関する例示的な態様および設計が明らかとなっている。本装置を全体的に40で示している。装置40を、たとえばプレスプラントの一部として構成してもよい。とりわけ、装置40は、一例として図１〜図４に示すプレス成形品10の形状に少なくとも類似している形状を有する、超硬合金粉末に基づく超硬合金プレス成形品を製造するように構成されている。
【００８５】
例示する目的で、以下の図により、プレス成形品10および装置40の構成部品を簡略化して表したものを示す。装置40におけるプレス成形品10の向きを、以下に記載する図の少なくともいくつかに示す座標系X、Y、Zによって明瞭に示している。
【００８６】
装置40は、具体的には切削インサート、インサートなどの粉末冶金製造を行うために、超硬合金プレス成形品の製造のための超硬合金粉末加工に使用される。
【００８７】
本装置は、フレームの一部であるか、または少なくともこれと連結されるベッド42を備える。さらに、キャビティ48を形成するダイ46を設けており、これについては図６も参照されたい。キャビティ48の（上部）開口部50も図６に示している。
【００８８】
ダイ46は、たとえば横方向Yにおいて互いからオフセットされてベッド42上に取り付けられる、第1の正面成形部品54と第2の正面成形部品56とを備える。従って、第1の正面成形部品54は水平ガイド58に取り付けられる。第2の正面成形部品56は水平ガイド60に取り付けられる。水平ガイド58、60は、たとえばプロファイルガイドとして構成されている。
【００８９】
さらに、ダイ46はいわゆる横方向成形部品64、66を備える。図５〜図１１に示す例示的な実施形態は、第1の横方向成形部品64と第2の横方向成形部品66とを含む。図５では、第1の横方向成形部品64を装置40の第1の側部に割り当てており、これを上側と呼んでもよい。第2の横方向成形部品66を装置40の第2の側部に割り当てており、これを下部と呼んでもよい。横方向成形部品64、66は、垂直軸Zに沿って垂直方向において互いからオフセットされている。
【００９０】
第1の横方向成形部品64を移動させるために、垂直ガイド68が設けられている。第2の横方向成形部品66を移動させるための垂直ガイド70を設けている。垂直ガイド68、70を介して、横方向成形部品64、66をベッド42と連結している。
【００９１】
正面成形部品54、56および横方向成形部品64、66は、実際のプレス工程中に頻繁に移動することはないダイ46の部分を共に画定している。プレス成形品10を離型するために、成形部品54、56、64、66を開放する。プレス成形品10を成形するために、成形部品54、56、64、66によって画定される（閉鎖した）キャビティ48の開口部50を介してパンチ74、76を後退させることができる。図５〜図１１に示す装置40の例示的な実施形態では、キャビティ48を可動部品によってのみ形成している。しかしながら、これにより、他の例示的な実施形態においてキャビティ48の成形部が、ベッド42に固定連結された成形部品によって形成される可能性を排除するものではない。
【００９２】
装置40は、パンチ群またはパンチユニット82に配置される(assigned)パンチ74、76を備える。第1のパンチ74を上部パンチと呼んでもよい。第2のパンチ76を下部パンチと呼んでもよい。従って、第1のパンチ74は装置40またはダイ46の上部に割り当てられる。第2のパンチ76は、装置40またはダイ46の下部に割り当てられる。未焼結ブランクを形成するための超硬合金プレス成形品のプレスにおいて、通常2つのパンチ74、76を使用し、これらは高さ方向または垂直方向Zにおいて互いに対向して配置され、かつ互いからオフセットされており、またこれらは、キャビティ48内に収容される超硬合金粉末を圧縮して成形するために、互いに対して接近してもよい。
【００９３】
第1のパンチ74を移動させるための第1の垂直ガイド78を設けている。第2のパンチ76を移動させるための第2の垂直ガイド80を設けている。少なくともいくつかの例示的な実施形態によれば、パンチ74の垂直ガイド80を第1の横方向成形部品64と直接的にまたは間接的に連結している。第2のパンチ76の垂直ガイド80を、たとえば第2の横方向成形部品66と直接的にまたは間接的に連結している。
【００９４】
正面成形部品54、56用の水平ガイド58、60はガイドプロファイル88を備えており、これをガイドベースと呼んでもよい。対応する対向プロファイルを正面成形部品54、56上に形成している。
【００９５】
横方向成形部品64、66用の垂直ガイド68、70も同様に、ベッド42上に配置されるガイドプロファイル90を備える。横方向成形部品64、66は、対応する対向プロファイルを介してガイドプロファイル90と接触することができる。
【００９６】
パンチユニット82のパンチ74、76用の垂直ガイド78、80は、ガイドプロファイル92および94を備える。少なくとも図５〜図１１に示す例示的な実施形態によれば、垂直ガイド78、80のガイドプロファイル92、94を機械ベッド42上に直接配置していないか、またはこれと固定連結していない。その代わりに、ガイドプロファイル92、94を横方向成形部品64、66に直接的にもしくは間接的に割り当てているか、またはこれらと連結している。換言すれば、横方向成形部品64、66は、Z方向に移動させるためのパンチ74、76用のガイドを設けることができるか、または少なくともこのようなガイドの一部となることができる。これはとりわけ、横方向成形部品64、66およびパンチ74、76がZ方向に互いに平行に移動可能であることから可能となる。
【００９７】
図５では、成形部品54、56、64、66およびパンチ74、76の送り方向または移動方向を二重矢印で示している。正面成形部品54の送り方向を100で示している。正面成形部品56の送り方向を102で示している。横方向成形部品64の送り方向を104で示している。横方向成形部品66の送り方向を106で示している。パンチ74の送り方向を108で示している。パンチ76の送り方向を110で示している。
【００９８】
X軸、Y軸によって画定される水平平面に沿って、正面成形部品54、56を送ることができる。Z軸に対して平行に配向された、かつ／またはZ軸と一致する垂直平面に沿って、横方向成形部品64、66を送ることができる。換言すれば、正面成形部品54、56を横方向に送ることができる。横方向成形部品64、66を垂直方向（上方および／または下方から）に送ることができる。同様に、パンチ74、76を垂直方向（上方および／または下方から）に送ってもよい。第1の横方向成形部品64および第1のパンチ74は、平行な送り方向104、108を有する。第2の横方向成形部品66および第2のパンチ76は、平行な送り方向106、110を有する。送り方向104、106、108、110は互いに対して平行である。送り方向100、102は互いに平行に配向され、たとえば、他の送り方向104、106、108、110に対してほぼ垂直に配向されている。複数の正面成形部品を使用する場合には、さらに別の（横方向の）送り方向を設けてもよく、その際、これらが他の任意の（横方向の）送り方向に対して必ずしも平行となる必要はない。
【００９９】
第1の正面成形部品54には、正面成形部116が形成されている。第2の正面成形部品56には、正面成形部118が形成されている。第1の横方向成形部品64には、横方向成形部120が形成されている。第2の横方向成形部品66には、横方向成形部122が形成されている。第1のパンチ74には、正面成形部124が形成されている。第2のパンチ76には、正面成形部126が形成されている。
【０１００】
本開示内では、正面成形部は、各成形部品においてキャビティ48および／または未形成の成形品10の形状を画定している部分として理解されるべきであり、またこの正面成形部は、使用される成形部品の送り方向に対して実質的に横方向または垂直方向に延在している。一方、横方向成形部は、成形部品においてキャビティ48または未形成の成形品10の形状を画定している部分であり、また成形部品の各送り方向に対してほぼ平行にまたはわずかに傾斜して延在している。
【０１０１】
成形部116、118、120、122、124、126は、キャビティ48の設計に由来する、未形成のプレス成形品10の形状を共に画定している。キャビティ48を例示する目的で、図１１および図１３の詳細図も参照するものとする。
【０１０２】
正面成形部品54、56を横方向に送ることができ、これについては送り方向100、102を参照されたい。正面成形部品54、56の成形部116、118は、キャビティ48および未形成のプレス成形品10の側部を形成している。とりわけ、プレス成形品10の側面30を成形部116、118を用いて製造することができ、これについては図１〜図４も参照されたい。
【０１０３】
また、パンチ74、76にも、プレス成形品10のそれぞれの表面34（図１〜図４を参照）が形成される元となる「正面」成形部122、124を設けており、それぞれの表面34は未形成のプレス成形品10の上部および下部に例示的に形成される。従って、「正面」成形部116、118および122、124によって形成される表面30、34は、基本的には送り方向100、102、および108、110に対して垂直であり、かつ／または傾斜があるとしても、これらに対してわずかに傾いているに過ぎない。
【０１０４】
これは、送り方向104、106に沿って送ることができる横方向成形部品64、66については明らかに異なっていてもよい。「横方向」成形部120、122は、未形成のプレス成形品10の部分および／または表面32を画定している。表面32はX軸、Y軸によって形成される水平平面に対して実質的に垂直かつ／またはわずかに傾斜しているので、これを側面と呼んでもよい。しかしながら、パンチ74、76の送り方向106、108はZ軸に対して平行である。換言すれば、横方向成形部品64、66はプレス成形品10の「横方向」部分または表面32を形成しているが、たとえば上方または下方から垂直方向に送られる。従って、成形部の送り方向および動作方向は、互いに対してほぼ横方向に配向される。
【０１０５】
これにより、刃先16の逃げ面22を画定している表面32の垂直方向の逆向きの離型が可能となる。この場合、本体12のくびれ部14がアンダーカット領域を形成するので、（X方向に沿った）横方向の離型は不可能である。Y方向における横方向の離型は不利であり、これはその場合、切れ刃18の進路に対して横方向または垂直方向の成形隔壁が必要となるためである。
【０１０６】
成形部116、118、120、122、124の相互作用について、具体的には図１１の拡大図で確認することができ、ここではキャビティ48を完全に閉鎖した状態で示しておらず、また切欠表示のために、横方向成形部品66の成形部122をそこには示していない。
【０１０７】
図５〜図１１を参照すると、プレス成形品10を製造するための例示的な製造工程が示されている。正面成形部品54、56、横方向成形部品64、66およびパンチ74、76が閉鎖位置と比較して少なくともある程度延長される開放位置から開始され、次いでキャビティは少なくとも一部閉鎖されるが、これについて具体的には図６を参照されたい。
【０１０８】
図６は、少なくとも正面成形部品54、56および横方向成形部品64、66が閉鎖位置にある充填状態を示したものである。換言すれば、キャビティ48は既に画定されており、これを超硬合金粉末で充填することができる。この目的のために、装置40は充填シュー134を含む充填ユニット132を備える。好ましくは、キャビティ48を充填するために、充填シュー134をダイ46の上部に送ることができ、これについては図６および図７も参照されたい。充填シュー134の送り方向は、図７において136で示している。充填シュー134を、X軸およびY軸によって画定されている水平平面に沿って送ることができる。
【０１０９】
一例として、充填シュー134を開口部50の上方に配置し、これを介して（上部）パンチ74を後退させることができる。従って、少なくともパンチユニット82のパンチ74は、ダイ46から離間して充填されている。これは、図６及び図７を見れば明らかである。
【０１１０】
充填シュー134をキャビティ48に送ることができるように、（上部）横方向成形部品64も対応する凹みを備える。一般に、キャビティ48を超硬合金粉末で充填する場合、重力によって支援される。
【０１１１】
有利なことに、パンチ74は、充填シュー134用の十分な空間を設けるために、ガイドアーム138、とりわけこれのガイドプロファイル92（図５を参照）上でガイドされている。パンチ74および横方向成形部品64のガイド間の連結により、充填シュー134が必要なだけ接近できるようになる。
【０１１２】
同様に、（下部）横方向成形部品66に対してガイドアーム140を設計していてもよく、これの上で（下部）パンチ76が対応するガイドプロファイル92を介してガイドされる。
【０１１３】
横方向成形部品64、66の合同ガイドプロファイル94（図５を参照）を、横方向成形部120、122に隣接して配置している。
【０１１４】
図８は、その内部に配置した超硬合金粉末を加圧するために、パンチ74、76を同時にダイ46内に後退させている圧締（プレス）状態を示したものである。ここで、パンチ74、76をガイドアーム138、140上のガイドプロファイル92と、成形部120、122に隣接するガイドプロファイル94との両方に連結している。これにより、とりわけ加圧工程中の正確な誘導と加力とが可能となる。
【０１１５】
図９は、プレス成形品10を形成する実際のプレス工程後の状態を、部分断面図で示したものである。図９は、例示を目的としているため、プレス成形品10およびパンチ74、76を断面状態で示していない。図９に示す切断面は、ダイ46の中心にあり、かつX軸およびZ軸に対して平行である。さらに図９では、成形部品56、64、66およびパンチ74、76を、一部非係合状態で示している。基本的に図１〜図４に示したものと同様の形状を有するプレス成形品10を、離型かつ／または除去することができる。
【０１１６】
例示の目的から、図９は、プレス成形品10およびパンチ74、76を切断状態で示していない。図９に示す切断面は、ダイを中心にX軸およびZ軸に平行に通っている。
【０１１７】
図１０は、プレス工程後の装置40について対応する部分切断透視図を示したものであり、図１０の切断平面はY軸に平行に配向され、かつZ軸に平行に配向されている。ここでも成形部品54、56、64およびパンチ74、76を、一部非係合状態で示している。図１１は、図１０による構成の詳細図を示したものである。成形部116、118、120、122、124、126の相互作用については、図９〜図１１の概要において導き出すことができる。さらに、図１２のさらに別の断面図と図１３の対応する詳細図とを参照する。
【０１１８】
図１２は、40で示している装置について別の部分切断透視図を示したものであり、その構造は図9に示す装置40の構造と基本的には同様である。
【０１１９】
さらなる改良版では、ベッド42において当接面144、146を形成する工程が含まれ、またこの当接面を面取り部と呼んでもよい。図１２の断面図から、対応する合わせ面が横方向成形部品64、66上に形成されていることが分かる。このようにして、ベッド42に対する横方向成形部品64、66の高精度位置決めおよび位置合わせを達成することができる。これにより、非常に正確に画定されたキャビティが得られる。
【０１２０】
例示する目的で、図１３による補足詳細図にはプレス成形品10を示していない。図１３はまた、閉鎖位置にある成形部品64、66および56を示したものである。パンチ74、76も同様に、後退した閉鎖位置に示している。このように、プレス成形品10のネガであるキャビティ48を示している。
【０１２１】
図１４は、装置40の別の実施形態について、概略的かつ大幅に簡略化した部分切断上面図を示したものである。図１４において、切断面はX軸およびY軸にほぼ平行に、かつキャビティ48の中心に向かって配向されている。従って、正面成形部品54、56および横方向成形部品64、66を切断された状態で示している。
【０１２２】
図１４はまた、プレス工程中の横力または側圧に適応するように設計された、150で表すロック装置を示したものである。換言すれば、ロック装置150は、正面成形部品54、56および横方向成形部品64、66を閉鎖位置に固定またはロックして、高精度にキャビティ48を形成するために使用されている。
【０１２３】
一例として、ロック装置150は、少なくとも１つのホルダ152、154を備えることができる。ロック装置150は、少なくともプレス工程中に、成形部品54、56、64、66を確動的に、非確動的に、または他の任意の適切な方法で支持し、かつ固定することができる。
【図１】
2019513191.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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【図９】
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【図１０】
2019513191.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2019513191.tif 000014
【図１３】
2019513191.tif 000015
【図１４】
2019513191.tif 000016
【国際調査報告】
2019513191.tif 000017
2019513191.tif 000018
2019513191.tif 000019
2019513191.tif 000020
2019513191.tif 000021
2019513191.tif 000022