(57)【要約】【課題】パンチの座屈を抑制し、高精度な位置決めを可能とすること。【解決手段】粉体成形装置１０は、ダイ（ダイス）２０と、下パンチ３０と、上パンチ４０と、ガイドプレート５０と、フィーダ６０とを有している。下パンチ３０は、パンチ部３１と、梁部３２と、固定部３３とを有している。ガイドプレート５０のガイド部５２は、ガイドプレート５０の厚み方向にパンチ部３１を案内（ガイド）する。パンチ部３１の基端には、梁部３２がパンチ部３１と一体に形成されている。【選択図】図１
2018083221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイと、
前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、を有する第１のパンチと、
前記パンチ部の一部をガイドするガイド部と、前記梁部が挿入される梁逃がし孔とを有するガイドプレートと、
を有することを特徴とする金型。
【請求項２】
ダイと、
前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、を有する第１のパンチと、
を有し、
前記ダイは更に、
前記パンチ部の一部をガイドするガイド部と、前記梁部が挿入される梁逃がし孔とを有すること、
を特徴とする金型。
【請求項３】
前記ガイド部は、前記パンチ部の幅方向の少なくとも一端をガイドすることを特徴とする請求項１又は２に記載の金型。
【請求項４】
前記ガイド部は、前記パンチ部の幅方向の両端をガイドすることを特徴とする請求項３に記載の金型。
【請求項５】
前記ダイに挿入される第２のパンチを有し、
前記梁部は、前記第２のパンチと対向する方向と反対方向に突出するように形成されること、
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の金型。
【請求項６】
前記第１のパンチは、前記ダイの上側と下側の少なくとも一方に配設されていること、を特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の金型。
【請求項７】
前記金型は粉体を圧縮して成形体を形成するものである、請求項１〜６の何れか１項に記載の金型。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の金型と、
前記金型を駆動する駆動源と、
を有する加工装置。
【請求項９】
ダイに挿入されるパンチであって、
前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、
前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、
を有する、パンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型、加工装置、パンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形金型を用いたプレス処理は、様々な製品の形成に利用されている。例えば、深孔を有する素材は、冷間押出し用のパンチを用いて冷間後方押出し鍛造により素材に孔開け加工が施されて形成される（例えば、特許文献１参照）。また、セラミック部品（例えば、コイルのコア等）は、パンチによってダイに投入した粉体を圧縮した成形体を形成し、その成形体を焼成して形成される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２５７２７号公報
【特許文献２】特開２００５−３１７５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、製品の小型化が進められている。このため、製品を形成するために、細いパンチが用いられる。しかしながら、パンチを細くすると、ダイに対してパンチを挿入する際に高精度な位置決めが必要となる。また、パンチに座屈が生じ易くなる。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、パンチの座屈を抑制し、高精度な位置決めを可能とした成形金型、成型用パンチ、成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する金型は、ダイと、前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、を有する第１のパンチと、前記パンチ部の一部をガイドするガイド部と、前記梁部が挿入される梁逃がし孔とを有するガイドプレートと、を有する。
【０００７】
この構成によれば、パンチ部の基端においてパンチ部と一体に形成された梁部は、パンチの基端における断面積をパンチ部の断面積より大きくする。このため、梁部は、パンチにおいて、薄いパンチ部において撓みが生じる部分の長さを短くする。パンチ部は、ガイドプレートによりガイドされてダイに挿入される。パンチにおいて、パンチ部の長さ寸法と厚み寸法によりパンチをダイに挿入する際に座屈が生じ易い。梁部によってパンチの基端の断面積を大きくするとともに、パンチ部をガイドプレートによってガイドしてダイに挿入することにより、ガイドプレートと梁部との間におけるパンチ部の長さが短くなる。このように、ガイドプレートと梁部との間におけるパンチ部の長さを短くすることにより、パンチ部を長くしてもそのパンチ部における座屈が抑制される。そして、ガイドプレートのガイド部によりガイドしてパンチ部をダイに挿入することにより、ダイに対してパンチ部が高精度に位置決めされる。
【０００８】
上記課題を解決する金型は、ダイと、前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、を有する第１のパンチと、を有し、前記ダイは更に、前記パンチ部の一部をガイドするガイド部と、前記梁部が挿入される梁逃がし孔とを有する。
【０００９】
この構成によれば、パンチ部の基端においてパンチ部と一体に形成された梁部は、パンチの基端における断面積をパンチ部の断面積より大きくする。このため、梁部は、パンチにおいて、薄いパンチ部において撓みが生じる部分の長さを短くする。パンチ部は、ガイド部によりガイドされてダイに挿入される。梁部によってパンチの基端の断面積を大きくするとともに、パンチ部をガイド部によってガイドしてダイに挿入することにより、ガイド部と梁部との間におけるパンチ部の長さが短くなる。このように、ガイド部と梁部との間におけるパンチ部の長さを短くすることにより、パンチ部を長くしてもそのパンチ部における座屈が抑制される。そして、ガイド部によりガイドしてパンチ部をダイに挿入することにより、ダイに対してパンチ部が高精度に位置決めされる。
【００１０】
上記の金型において、前記ガイド部は、前記パンチ部の幅方向の少なくとも一端をガイドすることが好ましい。
この構成によれば、ガイド部によってパンチ部の幅方向の少なくとも一端をガイドしてダイに挿入することが可能となる。
【００１１】
上記の金型において、前記ガイド部は、前記パンチ部の幅方向の両端をガイドすることが好ましい。
この構成によれば、ガイド部によってパンチ部の幅方向の両端部をガイドして高精度にダイに挿入することが可能となる。
【００１２】
上記の金型は前記ダイに挿入される第２のパンチを有し、前記梁部は、前記第２のパンチと対向する方向と反対方向に突出するように形成されることが好ましい。
この構成によれば、第１パンチと第２パンチとを有する多段構成の金型において、第１のパンチと第２のパンチとを隣接して配置することができる。
【００１３】
上記の金型において、前記第１のパンチは、前記ダイの上側と下側の少なくとも一方に配設されていることが好ましい。
この構成によれば、ダイの上側と下側の少なくとも一方に配設した第１のパンチにおいて、座屈が抑制され、高精度な位置決めを可能とする。
【００１４】
上記の金型は、前記金型は粉体を圧縮して成形体を形成するものであることが好ましい。
粉体を圧縮して成形体を形成する金型では、成形体をダイから排出するためにダイの高さ以上の長さのパンチを必要とする。このような長さのパンチをガイド部によってガイドし、パンチに梁を設けることにより、パンチの座屈が抑制され、高精度な位置決めを可能とする。
【００１５】
上記課題を解決する加工装置は、ダイとパンチとを有する金型と、前記金型を駆動する駆動源とを有し、パンチは、前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、を有する。
【００１６】
この構成によれば、パンチ部の基端においてパンチ部と一体に形成された梁部は、パンチの基端における断面積をパンチ部の断面積より大きくする。このため、梁部は、パンチにおいて、薄いパンチ部において撓みが生じる部分の長さを短くする。パンチ部は、ガイド部によりガイドされてダイに挿入される。パンチにおいて、パンチ部の長さ寸法と厚み寸法によりパンチをダイに挿入する際に座屈が生じ易い。梁部によってパンチの基端の断面積を大きくするとともに、パンチ部をガイド部によってガイドしてダイに挿入することにより、ガイド部と梁部との間におけるパンチ部の長さが短くなる。このように、ガイド部と梁部との間におけるパンチ部の長さを短くすることにより、パンチ部を長くしてもそのパンチ部における座屈が抑制される。そして、ガイド部によりガイドしてパンチ部をダイに挿入することにより、ダイに対してパンチ部が高精度に位置決めされる。
【００１７】
上記課題を解決するパンチは、ダイに挿入されるパンチであって、前記ダイに対する挿入方向に沿って長さ寸法が設定され先端が前記ダイに挿入されるパンチ部と、前記パンチ部の基端において前記パンチ部の厚み方向に前記パンチ部と一体に形成された梁部と、を有する。
【００１８】
この構成によれば、パンチ部の基端においてパンチ部と一体に形成された梁部は、パンチの基端における断面積をパンチ部の断面積より大きくする。このため、梁部は、パンチにおいて、薄いパンチ部において撓みが生じる部分の長さを短くする。パンチ部は、ガイド部によりガイドされてダイに挿入される。パンチにおいて、パンチ部の長さ寸法と厚み寸法によりパンチをダイに挿入する際に座屈が生じ易い。梁部によってパンチの基端の断面積を大きくするとともに、パンチ部をガイド部によってガイドしてダイに挿入することにより、ガイド部と梁部との間におけるパンチ部の長さが短くなる。このように、ガイド部と梁部との間におけるパンチ部の長さを短くすることにより、パンチ部を長くしてもそのパンチ部における座屈が抑制される。そして、ガイド部によりガイドしてパンチ部をダイに挿入することにより、ダイに対してパンチ部が高精度に位置決めされる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、パンチの座屈を抑制し、高精度な位置決めを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、第１実施形態の粉体成形装置を示す概略断面図、（ｂ）は、ダイを示す概略平面図、（ｃ）は、成形物を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）は下パンチを示す概略断面図、（ｂ）は、ガイドプレート及び下パンチを示す概略斜視図、（ｃ）、ガイドプレート及び下パンチを示す概略平面図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態の成形工程を示す概略断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の成形工程を示す概略断面図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態の成形工程を示す概略断面図。
【図６】（ａ）は、第２実施形態の粉体成形装置を示す概略断面図、（ｂ）は、ダイを示す概略平面図、（ｃ）は、成形物を示す概略斜視図。
【図７】（ａ）は下パンチを示す概略断面図、（ｂ）は、ガイドプレート及び下パンチを示す概略斜視図、（ｃ）、ガイドプレート及び下パンチを示す概略平面図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態の成形工程を示す概略断面図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態の成形工程を示す概略断面図。
【図１０】（ａ）（ｂ）は、変形例のパンチを示す一部斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、各形態を添付図面に従って説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
【００２２】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態を説明する。
図１（ａ）に示すように、粉体成形装置１０は、ダイ（ダイス）２０と、下パンチ３０と、上パンチ４０と、ガイドプレート５０と、フィーダ６０とを有している。
【００２３】
ダイ２０には、高さ方向Ｔｄに貫通する充填孔２１が形成されている。図１（ｂ）に示すように、充填孔２１は、高さ方向Ｔｄから見たときに、長方形状に形成されている。
図１（ａ）に示すように、下パンチ３０は、駆動源３０Ｄによって駆動（下降又は上昇）される。上パンチ４０は、駆動源４０Ｄによって駆動（下降又は上昇）される。なお、駆動源３０Ｄ，４０Ｄとしては、例えば、サーボモータを用いることができる。
【００２４】
フィーダ６０は、箱状に形成されている。フィーダ６０は、ダイ２０の上面に、その上面の上を左右方向（長さ方向Ｌｄ）に摺動可能に設けられている。フィーダ６０によって、充填孔２１に粉体が供給される。その粉体を下パンチ３０と上パンチ４０とによって圧縮し、図１（ｃ）に示す成形体９０を形成する。成形体９０は、例えば直方体状に形成されている。なお、本明細書において、「直方体状」には、角部や稜線部が面取りされた直方体や、角部や稜線部が丸められた直方体が含まれるものとする。また、主面及び側面の一部又は全部に凹凸などが形成されていてもよい。
【００２５】
成形体９０において、厚み寸法Ｄは例えば０．２ｍｍ、高さ寸法Ｔは例えば２ｍｍ、幅寸法Ｗは例えば２ｍｍである。この成形体９０を形成するため、図１（ｂ）に示すダイ２０の充填孔２１は、例えば縦横の寸法が２ｍｍ×０．２ｍｍである。
【００２６】
ダイ２０の厚みは、このダイ２０によって形成される成形体９０において、粉体の成形密度（圧縮比）は、成形前の粉体の充填深さ（又は充填量）と、成形後の成形体９０の高さ寸法Ｔ（又は下パンチ３０及び上パンチ４０の総移動距離）等によって決まる。そして、下パンチ３０と上パンチ４０の長さは、ダイ２０の厚みによって決定される。なお、下パンチ３０の長さは、成形体９０をダイ２０から排出するため、ダイ２０の厚み以上の寸法を必要とする。
【００２７】
図１（ａ）に示すダイ２０の厚み寸法Ｄは、例えば１３ｍｍである。成形体９０を形成するために、ダイ２０における充填深さを１０ｍｍとする。この場合、例えば、下パンチ３０の全長寸法（Ｌ）は、例えば２０ｍｍである。このような形状の下パンチ３０の場合、長さ（Ｌ）と厚さ（Ｄ）の寸法比（Ｌ／Ｄ）は、「１００」となる。
【００２８】
本実施形態において、ダイ２０の下方にはガイドプレート５０が配設されている。ガイドプレート５０には、下パンチ３０が挿入される挿通孔５１が形成されている。下パンチ３０は、ガイドプレート５０を介してダイ２０の充填孔２１に挿入される。そして、ダイ２０の充填孔２１内を上下動する。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、下パンチ３０は、パンチ部３１と、梁部３２と、固定部３３とを有している。パンチ部３１及び梁部３２は、固定部３３の上面から上方に向かって延びるように形成されている。下パンチ３０は、固定部３３がベース板３５とパンチ押さえ３６とによって挟持され、ベース板３５と一体的に移動する。
【００３０】
ガイドプレート５０にはガイドピン５５が固定されている。ガイドピン５５は、ベース板３５に挿通されている。このガイドピン５５により、ガイドプレート５０とベース板３５との間において、上下方向へ精度の高い移動が実現されている。ガイドプレート５０は、ダイ２０に対してピン等によって位置が固定されている。ガイドプレート５０に対するベース板３５の相対的な上下方向の移動により、ベース板３５に固定された下パンチ３０がダイ２０の充填孔２１内を上下動する。
【００３１】
パンチ部３１は、ダイ２０の充填孔２１に挿入される。つまり、パンチ部３１は、図１（ｂ）に示すダイ２０の充填孔２１に対応する薄い板状に形成されている。パンチ部３１は、充填孔２１に挿入される。パンチ部３１と、図１（ａ）に示す上パンチ４０とによって成形体９０（図１（ｃ）参照）を形成する。一般の下パンチは、固定部３３とパンチ部３１とにより構成される。
【００３２】
本実施形態において、下パンチ３０は、梁部３２を有している。本実施形態において、梁部３２は、パンチ部３１の一方の面（図２（ａ）では右側側面）に形成されている。梁部３２は、パンチ部３１の下端から先端に向かって延びるように形成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、梁部３２は、パンチ部３１の幅方向において、下パンチ３０の全幅よりも狭い幅を有し、パンチ部３１の幅方向において中央に形成されている。梁部３２の上端は、下方に向かって梁部３２の厚さが徐々に厚くなるテーパ状に形成されている。梁部３２の上端をテーパ状に形成することにより、粉体６５が梁部３２の上端に留まるのを抑制することができる。なお、梁部３２の上端の形状は適宜変更されてもよい。
【００３３】
図２（ｂ）に示すように、ガイドプレート５０は、下パンチ３０が挿通される挿通孔５１を有している。ガイドプレート５０には、挿通孔５１から凹設されたガイド部５２を有している。
【００３４】
図２（ｃ）に示すように、ガイド部５２は、パンチ部３１の幅方向両端部（図２（ｃ）では上下方向の両端部）に当接し、パンチ部３１の幅方向（図では上下方向）と厚さ方向（図では左右方向）の移動を規制する。なお、図２（ｃ）では、パンチ部３１とガイド部５２とをわかりやすくするため、パンチ部３１とガイド部５２とを互いに離間して示している。このガイド部５２は、ガイドプレート５０の厚み方向（図２（ａ）において上下方向）にパンチ部３１を案内（ガイド）する。
【００３５】
また、ガイド部５２は、ガイドプレート５０を挿通するパンチ部３１の先端を、ダイ２０の充填孔２１に案内（ガイド）する。このガイド部５２は、図１（ｂ）に示す充填孔２１とパンチ部３１の移動方向（図２（ａ）では上下方向）に重なるように形成されている。従って、ダイ２０の充填孔２１に対して、パンチ部３１の先端を精度良く案内（ガイド）することができる。
【００３６】
挿通孔５１は、梁部３２が挿入される梁逃がし孔５３を有している。
図２（ｃ）に示すように、梁逃がし孔５３は、パンチ部３１の幅方向においてパンチ部３１の略中央に形成されている。梁逃がし孔５３は、ガイドプレート５０の厚み方向から視て、梁部３２よりも大きく形成されている。つまり、梁逃がし孔５３は、梁逃がし孔５３の内面と梁部３２との間に空間的に余裕が有る状態でその梁部３２を挿入するように形成されている。従って、梁部３２が梁逃がし孔５３に挿入されることにより、梁部３２の先端より先端側のパンチ部３１をダイ２０の充填孔２１に挿入することができる。
【００３７】
次に、成形体９０の製造工程の概略を説明する。
なお、以下では、ダイ２０を固定して成形を行う方式の動作例を説明する。
図３（ａ）に示すように、充填孔２１の上部にフィーダ６０を移動させる。
【００３８】
図３（ｂ）に示すように、ベース板３５を駆動して下パンチ３０を下方へ移動させ、フィーダ６０の粉体６５をダイ２０の充填孔２１に供給する。例えば、下パンチ３０を充填位置まで下降させる。
【００３９】
図３（ｃ）に示すように、フィーダ６０を図中左方向へ後退させる。このとき、フィーダ６０の側壁等によって、充填孔２１に対して粉体６５をすり切る。
図３（ｄ）に示すように、上パンチ４０を下方に移動させて充填孔２１内に侵入させる。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、下パンチ３０と上パンチ４０とダイ２０とに囲まれた充填空間に充填された粉体６５を、下パンチ３０と上パンチ４０とで加圧して成形体９０を成形する(加圧工程)。例えば、下パンチ３０をダイ２０に対して相対的に上方に移動させ、上パンチ４０をダイ２０に対して相対的に下方に移動させることで、粉体６５を加圧する。
【００４１】
図４（ｂ）に示すように、成形体９０に対する加圧力を減圧する。
図４（ｃ）に示すように、上パンチ４０及び下パンチ３０を上方へ移動させて成形体９０をダイ２０の上面から突出させた後、上パンチ４０を上方へ移動させて成形体９０から離間させる。
【００４２】
次に、上記の粉体成形装置１０の作用を説明する。
図５（ａ）に示すように、下パンチ３０をダイ２０に対して下降させて充填位置に配置する。このとき、下パンチ３０の先端とダイ２０の充填孔２１により形成される領域に粉体６５が充填されている。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように、下パンチ３０を上記の充填位置より下方の圧縮開始位置へ移動させる。また、上パンチ４０を圧縮開始位置まで下降し、上パンチ４０の先端をダイ２０の充填孔２１に挿入する。そして、充填孔２１に充填した粉体６５を、上パンチ４０と下パンチ３０とで加圧する。
【００４４】
なお、図５（ｂ）において、上パンチ４０は、下パンチ３０と同様に、パンチ部４１と梁部４２と固定部４３とを有している。パンチ部４１の長さは、成形体９０（図２（ｃ）参照）を成形できる長さに設定され、下パンチ３０のパンチ部３１の長さよりも短くてよい。
【００４５】
下パンチ３０の先端部分（パンチ部３１の先端部分）は、ガイドプレート５０により案内されている。そして、下パンチ３０の基端には、下パンチ３０の厚さ方向（パンチ部３１の厚さ方向であって、図において左右方向）において、パンチ部３１の一方の面３１ａに梁部３２が形成されている。梁部３２は、パンチ部３１の先端に向かって延びるように形成されている。この梁部３２は、パンチ部３１の厚さ方向の撓みを抑制する。
【００４６】
図５（ｃ）に示すように、下パンチ３０と上パンチ４０とを加圧位置へ移動させる。ダイ２０の充填孔２１に充填された粉体６５を下パンチ３０と上パンチ４０とで加圧して成形体９０を成形する。このとき、プレス圧は、例えば５００Ｍｐａである。
【００４７】
そして、下パンチ３０において、座屈に係る部分は、パンチ部３１において、ガイドプレート５０の下面から、梁部３２の先端までの間となる。このガイドプレート５０から梁部３２までの距離Ｌａと、パンチ部３１の厚さ寸法Ｄとに基づいて、パンチ部３１の耐座屈性能が決まる。この性能は、例えば、座屈荷重と座屈応力であり、オイラーの公式により求められる。
【００４８】
本実施形態において、ガイドプレート５０と梁部３２は、下パンチ３０（パンチ部３１）において、座屈が生じるときの下パンチ３０とダイ２０の間の距離（座屈長さ又は座屈距離と呼ぶ）を、ガイドプレート５０及び梁部３２を有していないものと比べて短くする。座屈長さを短くすることで、座屈荷重を高くすることができる。つまり、同じ座屈荷重であれば、座屈強度を上げることができる。
【００４９】
詳述すると、パンチ部３１の基端においてパンチ部３１と一体に形成された梁部３２は、パンチの基端における断面積をパンチ部３１の断面積より大きくする。このため、梁部３２は、下パンチ３０において、薄いパンチ部３１において撓みが生じる部分の長さを短くする。パンチ部３１は、ガイドプレート５０によりガイドされてダイ２０に挿入される。梁部３２によって下パンチ３０の基端の断面積を大きくする。また、梁部３２とガイドプレート５０は、プレスにおいて座屈の応力が加わる部分の長さ、つまりガイドプレート５０と梁部３２との間におけるパンチ部３１の長さＬａを、梁部３２及びガイドプレート５０を有していないものと比べて短くする。このように、ガイドプレート５０と梁部３２との間におけるパンチ部３１の長さを短くすることにより、パンチ部３１を長くしてもそのパンチ部３１における座屈を抑制することができる。
【００５０】
図５（ｄ）に示すように、上パンチ４０及び下パンチ３０を上方へ移動させて成形体９０をダイ２０の上面から突出させた後、上パンチ４０を上方へ移動させて成形体９０から離間させる。下パンチ３０は、パンチ部３１の先端面がダイ２０の上面と同一高さとなり、成形体９０の排出を可能とする。このとき、ガイドプレート５０の梁逃がし孔５３に下パンチ３０の梁部３２が挿入される。これにより、パンチ部３１において、梁部３２の上端からパンチ部３１の先端までの長さは、少なくともダイ２０の厚さであればよい。このように、ガイドプレート５０の梁逃がし孔５３により、パンチ部３１の長さを短くすることができる。例えば、梁逃がし孔の無いガイドプレートでは、そのガイドプレートとダイ２０とを貫通するだけの長さが梁部３２の上端からパンチ部３１の先端までの部分に必要となるからである。
【００５１】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１−１）粉体成形装置１０は、ダイ（ダイス）２０と、下パンチ３０と、上パンチ４０と、ガイドプレート５０と、フィーダ６０とを有している。下パンチ３０は、パンチ部３１と、梁部３２と、固定部３３とを有している。ガイドプレート５０のガイド部５２は、ガイドプレート５０の厚み方向にパンチ部３１を案内（ガイド）する。
【００５２】
パンチ部３１の基端においてパンチ部３１と一体に形成された梁部３２は、パンチの基端における断面積をパンチ部３１の断面積より大きくする。このため、梁部３２は、下パンチ３０において、薄いパンチ部３１において撓みが生じる部分の長さを短くする。パンチ部３１は、ガイドプレート５０によりガイドされてダイ２０に挿入される。梁部３２によって下パンチ３０の基端の断面積を大きくする。また、梁部３２とガイドプレート５０は、プレスにおいて座屈の応力が加わる部分の長さ、つまりガイドプレート５０と梁部３２との間におけるパンチ部３１の長さＬａを、梁部３２及びガイドプレート５０を有していないものと比べて短くする。このように、ガイドプレート５０と梁部３２との間におけるパンチ部３１の長さを短くすることにより、パンチ部３１を長くしてもそのパンチ部３１における座屈を抑制することができる。そして、ガイドプレート５０のガイド部５２によりガイドしてパンチ部３１をダイに挿入することにより、ダイ２０に対してパンチ部３１を高精度に位置決めすることができる。
【００５３】
（１−２）挿通孔５１は、梁部３２が挿入される梁逃がし孔５３を有している。梁逃がし孔５３は、パンチ部３１の幅方向においてパンチ部３１の略中央に形成されている。梁逃がし孔５３は、ガイドプレート５０の厚み方向から視て、梁部３２よりも大きく形成されている。従って、梁部３２が梁逃がし孔５３に挿入されることにより、梁部３２の先端より先端側のパンチ部３１をダイ２０の充填孔２１に挿入することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図６（ａ）に示すように、本実施形態の粉体成形装置１００は、ダイ（ダイス）１２０と、下パンチ１３０と、上パンチ１４０と、ガイドプレート１５０と、フィーダ１６０とを有している。
【００５６】
この粉体成形装置１００は、多軸プレス方式（多段プレス方式）の粉体成形装置である。下パンチ１３０は、一対の第１下パンチ１３１と１つの第２下パンチ１３２とを有している。上パンチ１４０は、一対の第１上パンチ１４１と１つの第２上パンチ１４２とを有している。
【００５７】
第１下パンチ１３１と第２下パンチ１３２は、それぞれ異なる駆動源１３１Ｄ，１３２Ｄによって駆動（下降及び上昇）される。同様に、第１上パンチ１４１と第２上パンチ１４２は、それぞれ異なる駆動源１４１Ｄ，１４２Ｄによって駆動（下降及び上昇）される。駆動源１３１Ｄ，１３２Ｄ，１４１Ｄ，１４２Ｄとしては、例えばサーボモータが用いられる。
【００５８】
ダイ１２０には、高さ方向Ｔｄに貫通する充填孔１２１が形成されている。図６（ｂ）に示すように、充填孔１２１は、高さ方向Ｔｄから見たときに、略Ｈ型に形成されている。すなわち、充填孔１２１は、高さ方向Ｔｄから見て、長方形状に形成された一対の第１充填部１２１ａと、一対の第１充填部１２１ａの間に形成され、第１充填部１２１ａが延びる方向と直交する方向に沿って延びる第２充填部１２１ｂとを有している。
【００５９】
第１下パンチ１３１と第１上パンチ１４１は、第１充填部１２１ａにおいて、粉体を圧縮する。第２下パンチ１３２と第２上パンチ１４２は、第２充填部１２１ｂにおいて、粉体を圧縮する。この粉体成形装置１００は、例えば図６（ｃ）に示す成形体１９０を形成する。
【００６０】
この成形体１９０は、例えば、コイル部品を構成するコアである。コイル部品において、コアは、例えばニッケル（Ｎｉ）と亜鉛（Ｚｎ）を含むフェライト材料から構成される。粉体成形装置１００は、粉体としてのフェライト粉末を圧縮して成形体１９０を形成する。
【００６１】
この成形体１９０は、軸芯部１９０ｂと、その軸芯部１９０ｂの両端に形成された一対の鍔部１９０ａとを有している。鍔部１９０ａは、軸芯部１９０ｂと一体に形成されている。上記の第１充填部１２１ａによって鍔部１９０ａが形成され、第２充填部１２１ｂによって軸芯部１９０ｂが形成される。
【００６２】
図６（ａ）に示すように、ダイ１２０の下方にはガイドプレート１５０が配設されている。ガイドプレート１５０には、下パンチ１３０（第１下パンチ１３１及び第２下パンチ１３２）が挿入される挿通孔１５１が形成されている。下パンチ１３０は、ガイドプレート１５０の挿通孔１５１を介してダイ１２０の充填孔１２１に挿入される。
【００６３】
図７（ａ）に示すように、一対の第１下パンチ１３１はそれぞれ、パンチ部１３１ａと、梁部１３１ｂと固定部１３１ｃとを有している。一対の第１下パンチ１３１の間には、図６（ａ）に示す第２下パンチ１３２が配設される。一対の第１下パンチ１３１は、ベース板１３５と一体的に移動する。
【００６４】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、一対のパンチ部１３１ａは、互いの主面が対向するように配置されている。梁部１３１ｂは、一対のパンチ部１３１ａの主面において、互いに対向する主面とは反対側の主面に配設されている。梁部１３１ｂは、それぞれパンチ部１３１ａと一体に形成されている。このように形成された梁部１３１ｂは、第１実施形態と同様に、パンチ部１３１ａの座屈を抑制する。
【００６５】
図７（ｃ）に示すように、ガイドプレート１５０は、第１下パンチ１３１のパンチ部１３１ａを、そのパンチ部１３１ａの幅方向（図の上下方向）の両端部を案内（ガイド）するガイド部１５２と、梁部１３１ｂが挿入される梁逃がし孔１５３を有している。
【００６６】
次に、成形体１９０の製造工程の概略を説明する。
なお、以下では、ダイ１２０を固定して成形を行う方式の動作例を説明する。
図８（ａ）に示すように、充填孔１２１の上部にフィーダ１６０を移動させる。
【００６７】
図８（ｂ）に示すように、第１下パンチ１３１と第２下パンチ１３２とをダイ１２０に対して相対的にそれぞれ所定量下降させ、フィーダ１６０の粉体１６５をダイ１２０の充填孔１２１に充填する。
【００６８】
図８（ｃ）に示すように、フィーダ１６０を図中左方向へ後退させる。このとき、フィーダ１６０の側壁等によって、充填孔１２１に対して粉体１６５をすり切る。
図８（ｄ）に示すように、第１上パンチ１４１及び第２上パンチ１４２を下方に移動させて充填孔１２１内に侵入させる。なお、第１下パンチ１３１の移動量と第２下パンチ１３２の移動量を互いに異なるようにしてもよい。
【００６９】
図９（ａ）に示すように、粉体１６５を移送する。つまり、第１下パンチ１３１及び第２下パンチ１３２をダイ１２０に対して相対的に下方へ移動させるとともに、第１上パンチ１４１及び第２上パンチ１４２をダイ１２０に対して相対的に下方へ移動させる。
【００７０】
図９（ｂ）に示すように、第１下パンチ１３１及び第２下パンチ１３２と第１上パンチ１４１及び第２上パンチ１４２とダイ１２０とに囲まれた充填空間に充填された粉体１６５を、第１下パンチ１３１及び第２下パンチ１３２と第１上パンチ１４１及び第２上パンチ１４２とで加圧して成形体１９０を成形する(加圧工程)。例えば、第１下パンチ１３１及び第２下パンチ１３２をダイ１２０に対して相対的に上方に移動させ、第１上パンチ１４１及び第２上パンチ１４２をダイ１２０に対して相対的に下方に移動させることで、粉体１６５を加圧する。
【００７１】
図９（ｃ）に示すように、成形体１９０に対する加圧力を減圧する。
図９（ｄ）に示すように、上パンチ１４０及び下パンチ１３０を上方へ移動させて成形体１９０をダイ１２０の上面から突出させた後、上パンチ１４０を上方へ移動させて成形体１９０から離間させる。
【００７２】
なお、以上説明した成形工程は、ダイフロート方式であっても同様に実施することができる。ダイフロート方式の場合には、例えば、第１下パンチ１３１を固定し、ダイ１２０と第２下パンチ１３２と上パンチ１４０とを上下動する。このとき、例えばダイ１２０を上方に移動させることにより、第１下パンチ１３１をダイ１２０に対して相対的に下方に移動させることができる。また、ダイ１２０を下方に移動させることにより、第１下パンチ１３１をダイ１２０に対して相対的に上方に移動させることができる。
【００７３】
以上記述したように、本実施形態によれば、上述の第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
（２−１）下パンチ１３０は、第１下パンチ１３１及び第２下パンチ１３２を有している。第１下パンチ１３１と第２下パンチ１３２は、それぞれ異なる駆動源１３１Ｄ，１３２Ｄによって駆動（下降及び上昇）される。上パンチ１４０は、第１上パンチ１４１と第２上パンチ１４２を有している。第１上パンチ１４１と第２上パンチ１４２は、それぞれ異なる駆動源１４１Ｄ，１４２Ｄによって駆動（下降及び上昇）される。このような多段構成の粉体成形装置１００において、下パンチ１３０（第１下パンチ１３１）における座屈を抑制することができる。また、下パンチ１３０の第１下パンチ１３１をガイドプレート１５０により案内（ガイド）して高精度な位置決めを行うことができる。
【００７４】
（２−２）一対の第１下パンチ１３１はそれぞれ、パンチ部１３１ａと、梁部１３１ｂと固定部１３１ｃとを有している。一対のパンチ部１３１ａは、互いの主面が対向するように配置されている。梁部１３１ｂは、一対のパンチ部１３１ａの主面において、互いに対向する主面とは反対側の主面に配設されている。梁部１３１ｂは、それぞれパンチ部１３１ａと一体に形成されている。従って、一対の第１下パンチ１３１を、第２下パンチ１３２に隣接して配置することができる。
【００７５】
尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記第１実施形態では、直方体状の成形体９０（図１（ｃ）参照）を形成するように、下パンチ３０のパンチ部３１を、先端面が長方形の板状に形成した。下パンチの形状を成形体に応じて適宜変更してもよい。
【００７６】
図１０（ａ）に示すように、端部が円弧状を成し、側面が波状に形成された下パンチ２０１（パンチ部）としてもよい。また、図１０（ｂ）に示すように、両端部が中央部分よりも厚い下パンチ２０２（パンチ部）としてもよい。これらの下パンチ２０１，２０２においても、厚み寸法（Ｄ）に対して長さ寸法（Ｌ）の比（Ｌ／Ｄ）が大きいほど座屈が生じ易くなる。このため、厚み方向に梁部を設けることにより、座屈を抑制することができる。
【００７７】
・上記第１実施形態では、ガイドプレート５０は下パンチ３０（パンチ部３１）の幅方向両端部を案内（ガイド）するようにしたが、幅方向の一端を案内（ガイド）するように形成してもよい。同様に、第２実施形態のガイドプレート１５０において、第１下パンチ１３１の幅方向の一端を案内（ガイド）するようにしてもよい。
【００７８】
・上記第２実施形態において、一対の第１下パンチ１３１，第１上パンチ１４１を有する金型としたが、１つの第１下パンチ１３１，第１上パンチ１４１を有する金型としてもよい。
【００７９】
・上記第１実施形態において、梁部３２の形状を適宜変更してもよい。梁部３２の形状として、例えば、ダイ２０の厚み方向から視て、Ｈ字形状、Ｉ字形状、Ｔ字形状、十字形状、Π字形状、等とすることができる。また、パンチ部３１と梁部３２とを合成した形状が上記した形状となるように梁部３２を形成してもよい。同様に、第２実施形態の梁部１３１ｂについても形状を適宜変更としてもよい。
【００８０】
・上記実施形態では、粉体成形装置１０、１００の下パンチ３０，１３０に梁部３２，１３１ｂを形成したが、梁部を他の成形装置のパンチに適用してもよい。
・上記各実施形態に対し、ガイドプレート５０，１５０をダイ２０，１２０と一体としてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
２０，１２０…ダイ（ダイス）、３０，１３０…下パンチ、３１，１３１ａ…パンチ部、３２，１３１ｂ…梁部、５０，１５０…ガイドプレート、５２…ガイド部、５３…梁逃がし孔。
【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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