(57)【要約】【課題】コンパクトな構造にするとともに、センターコア及びサイドコアの鉛直方向の位置を容易に設定することができるようにする。【解決手段】粉末冶金法に用いる成形体を作製するためのダイセットであって、鉛直方向を軸とするダイス孔１９ａを有するダイス１９と、ダイス孔１９ａ内に、下側から軸方向に挿入されたセンターコア１７及びサイドコア１８とを含み、ダイス１９並びにセンターコア１７及びサイドコア１８は独立して動作することができ、独立した高さ調整機構を有し、センターコア１７の高さ調整機構のストッパ３３及びロックナット３４は鉛直方向にねじにより調整し、サイドコア１８の高さ調整機構のサイドコア調整板４４は水平方向に調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末冶金法に用いる成形体を作製するためのダイセットであって、
鉛直方向を軸とするダイス孔を有するダイスと、
前記ダイス孔内に、下側から軸方向に挿入されたコアと
を含み、
前記ダイス及び前記コアは独立して動作することができるダイセット。
【請求項２】
前記ダイス及び前記コアは、それぞれ独立した高さ調整機構を有する請求項１に記載のダイセット。
【請求項３】
前記コアはセンターコア及びサイドコアを含み、前記センターコア及び前記サイドコアはそれぞれ独立した高さ調整機構を有し、前記センターコアの高さ調整機構は鉛直方向に調整され、前記サイドコアの高さ調整機構は水平方向に調整される請求項２に記載のダイセット。
【請求項４】
前記センターコアの高さ調整機構は当該センターコアの高さをねじにより調整し、前記サイドコアの高さ調整機構は当該サイドコアの高さを調整板の板厚により調整する請求項３に記載のダイセット。
【請求項５】
前記センターコア及び前記サイドコアは、独立して動作することができる請求項３又は４に記載のダイセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粉末冶金法で用いる成形体を作製するダイセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原料の金属粉末を圧縮して成形体とし、この成形品を焼結して部品を作製する粉末冶金法が提供されている。粉末冶金法では、原料の粉末から所望の形状の成形品を形成するためにダイセットが使用されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
図１は、プレス機に取り付けられた従来のダイセットの構成を示す正面図である。プレス機１０には、下ラム１１とともに昇降する下ラム取付板１２、ガイドバー１３及びダイス取付板１６、ボルスター１４に載置された下パンチ取付板１５、上ラム２１とともに昇降する上パンチ取付板２２、上パンチ取付板２２を案内するガイドポスト２３が備えられている。
【０００４】
ダイス取付板１６には、略鉛直方向を軸方向とするダイス孔１９ａが形成されたダイス１９が取り付けられている。ダイス孔１９ａ内には、下ラム取付板１２に支持されたセンターコア１７及びサイドコア１８と、下パンチ取付板１５に取り付けられ、ダイス孔１９ａに充填された粉末を上側に圧縮する略円筒状の下パンチ２０とが設けられている。ダイス孔１９ａの軸上でダイス１９の上方には、ダイス孔１９ａに差し込まれ、ダイス孔１９ａに充填された粉末を下側に圧縮する略円筒状の上パンチ２４と、上パンチ２４の内周面の内側に、センターコア１７の外周面と同様の外周面を有するインサートピン２５とが上パンチ取付板２２に取り付けられて設けられている。
【０００５】
このような構成を有する従来のダイセットにおいては、ダイス１９と、センターコア１７及びサイドコア１８は、ダイス取付板１６、ガイドバー１３及び下ラム取付板１２を介して連結され、連動して昇降していた。センターコア１７及びサイドコア１８は、下ラム取付板１２に対してエアーにより制御される高さ調整機構を介して支持され、ダイス孔１９ａに粉末を充填するときには、センターコア１７及びサイドコア１８の鉛直方向の位置が設定されることもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ダイセットの精度と剛性とを確保するために、ダイセットをコンパクトな構造にすることが求められている。また、原料の粉末の密度に応じて、センターコア及びサイドコアの鉛直方向の位置を容易に設定できるようにすることが求められている。
【０００８】
この発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、コンパクトな構造にされるとともに、センターコア及びサイドコアの鉛直方向の位置を容易に設定することができるようなダイセット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】
上述の課題を解決するために、この出願に係るダイセットは、粉末冶金法に用いる成形体を作製するためのものであって、鉛直方向を軸とするダイス孔を有するダイスと、ダイス孔内に、下側から軸方向に挿入されたコアとを含み、ダイス及びコアは独立して動作することができる。
【００１０】
ダイス及びコアは、それぞれ独立した高さ調整機構を有してもよい。コアはセンターコア及びサイドコアを含み、センターコア及びサイドコアはそれぞれ独立した高さ調整機構を有し、センターコアの高さ調整機構は鉛直方向に調整され、サイドコアの高さ調整機構は水平方向に調整されてもよい。
【００１１】
センターコアの高さ調整機構は当該センターコアの高さをねじにより調整し、サイドコアの高さ調整機構は当該サイドコアの高さを調整板の板厚により調整してもよい。センターコア及びサイドコアは、独立して動作することができてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、ダイセットをコンパクトな構造により提供することができ、ひいてはダイセットの精度と剛性とを確保することができる。また、原料の粉末の密度に応じて、センターコア及びサイドコアの鉛直方向の位置を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プレス機に取り付けられた従来のダイセットの構成を示す正面図である。
【図２】プレス機に取り付けられた本実施の形態のダイセットの構成を示す正面図である。
【図３】センターコアの高さ調整機構を説明するための要部断面図である。
【図４】サイドコアの高さ調整機構を説明するための要部断面図である。
【図５】サイドコア調整板をより詳細に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本実施の形態のダイセットについて、図面を参照して詳細に説明する。図２は、プレス機に取り付けた本実施の形態のダイセットを示す正面図である。本実施の形態のダイセットは、粉末冶金法に使用する金属粉末による成形体を作製するものである。
【００１５】
プレス機１０には、下ラム１１に取り付けられた下ラム取付板１２、下ラム取付板１２に取り付けられて略鉛直方向に延びるガイドバー１３、ガイドバー１３に取り付けられたダイス取付板１６が設けられている。下ラム取付板１２、ガイドバー１３、ダイス取付板１６は、下ラム１１に連動して昇降することができる。
【００１６】
また、プレス機１０には、ボルスター１４に取り付けられた下パンチ取付板１５が設けられている。ボルスター１４は、所定高さに略水平面を提供している。さらに、プレス機１０には、上ラム２１に取り付けられた上パンチ取付板２２、ダイス取付板１６から略鉛直方向に延びて上パンチ取付板２２を案内するガイドポスト２３が設けられている。上パンチ取付板２２は、上ラム２１に連動して昇降することができる。
【００１７】
ダイス取付板１６にはダイス１９が取り付けられ、ダイス１９には略鉛直方向を軸方向として伸びるダイス孔１９ａが形成されている。ダイス孔１９ａ内には、略中央に略鉛直方向に延びるセンターコア１７が設けられている。センターコア１７は、センターコア１７の鉛直方向の位置を調整可能なセンターコア高さ調整機構を介して下パンチ取付板１５によって支持されている。また、ダイス孔１９ａ内であってセンターコア１７の周囲には、センターコア１７を取り囲むように配置されて略鉛直方向に伸びる複数本のサイドコア１８が設けられている。サイドコア１８は、サイドコア１８の鉛直方向の位置を調整可能なサイドコア高さ調整機構を介して下パンチ取付板１５によって支持されている。
【００１８】
さらに、ダイス孔１９ａ内には、ダイス孔１９ａの内周面、センターコア１７及びサイドコア１８の外周面に対応する略円筒状を有し、ダイス孔１９ａ内を摺動してダイス孔１９ａに充填された粉末を上側に圧縮することができる下パンチ２０が設けられている。下パンチ２０は、下パンチ取付板１５に取り付けられている。
【００１９】
上パンチ取付板２２には、ダイス孔１９ａの軸上に、センターコア１７及びサイドコア１８の外周面に対応する略円筒状を有し、ダイス孔１９ａに差し込まれて摺動し、ダイス孔１９ａ内に充填された粉末を下側に圧縮することができる上パンチ２４が取り付けられている。また、略円筒状を有する上パンチ２４の内側には、センターコア１７と同様の外周面を有して略鉛直方向に延び、上パンチ２４がダイス孔１９ａに差し込まれるときにはセンターコア１７の上端に当接して進むインサートピン２５が設けられている。
【００２０】
図３は、センターコア１７の高さ調整機構を説明するための要部断面図である。図３は、図２に示したプレス機１０及びダイセットにおいて、下パンチ取付板１５の下部付近を拡大して示すものである。
【００２１】
下パンチ取付板１５の下側にはセンターコアスペーサ３１が取り付けられ、センターコアスペーサ３１はセンターコア１７が軸方向の略鉛直方向に移動できるように支持している。センターコア１７は、センターコアスペーサ３１及びセンターコアストッパ３２によって形成されたエアー室３５などに供給されるエアーによって略鉛直方向の位置を制御されている。センターコアスペーサ３１の下面からはセンターコア１７が略鉛直方向に上下に移動可能なピストンロッドとして突出し、センターコア１７の下端から所定高さまでにはねじ切り部１７ａが形成されている。センターコア１７のねじ切り部１７ａには、ストッパ３３及びロックナット３４の２個のナットが螺合している。
【００２２】
本実施の形態のセンターコア１７の高さ調整機構は、センターコア１７のねじ切り部１７ａと、センターコアスペーサ３１と、ストッパ３３及びロックナット３４とによって構成されている。ストッパ３３はねじによってセンターコア１７のねじ切り部１７ａを上下に移動することができるが、ストッパ３３の上面がセンターコアスペーサ３１の下面に当接することによってセンターコア１７が鉛直方向に移動可能な範囲の上限を規定している。この上限は、センターコア１７のねじ切り部１７ａに対してストッパ３３をねじによって上下に移動させることによって調整することができる。ロックナット３４は、ストッパ３３が振動などで緩まないように固定している。
【００２３】
本実施の形態によると、センターコア１７はボルスター１４に取り付けられた下パンチ取付板１５によって支持されている。このため、ダイス孔１９ａに粉末を充填するときに、センターコア１７の上端を下パンチ２０の上端と同一面にして充填性を改善するオーバーフィル機構を容易に実現することができる。また、従来のようにセンターコア１７が下ラム取付板１２に支持されていた場合と比較すると、センターコア１７の長さが短縮され、ダイセットの構造がコンパクトになり、センターコア１７を含むダイセットの精度及び強度が向上している。
【００２４】
本実施の形態によると、センターコア１７が略鉛直方向に移動可能な範囲の上限は、センターコア１７の高さ調整機構を構成するストッパ３３及びロックナット３４をねじ回しすることによりセンターコア１７のピストンロッドのねじ切り部１７ａを略鉛直方向に移動させてセンターコア１７の高さ、すなわちセンターコア１７が略鉛直方向に移動できる範囲の上限を設定することができる。本実施の形態によると、ダイセットを分解することなくセンターコア１７の高さを調整できるので、ダイセットで成形する粉末の密度に応じてセンターコア１７の高さを容易に調整することができる。
【００２５】
図４は、サイドコア１８の高さ調整機構を説明するための要部断面図である。図４（ａ）は、図２に示したプレス機１０及びダイセットにおいて、下パンチ取付板１５の上部付近を拡大して示すものである。図４（ｂ）は、比較例として従来のサイドコアの高さ調整機構を示すものである
【００２６】
図４（ａ）に示すように、下パンチ取付板１５には、上に向かう順に、下パンチスペーサ４１、サイドコア調整板４４、下パンチホルダ４６が取り付けられている。下パンチスペーサ４１、サイドコア調整板４４、下パンチホルダ４６の内側には、空洞が形成されている。ここで、下パンチホルダ４６の内周面は、下パンチスペーサ４１の内周面に対して径が小さく、下パンチホルダ４６の下面から下パンチホルダ４６の内周面が下側に所定距離だけ延長されたフランジ部４６ａが形成されている。
【００２７】
サイドコア調整板４４は、下パンチスペーサ４１の内周面から内側に所定距離だけ突出した調整部４４ａを有している。調整部４４ａは、鉛直方向に所定の板厚を有し、上面は下パンチホルダ４６のフランジ部４６ａの下面に接している。
【００２８】
下パンチスペーサ４１、サイドコア調整板４４、下パンチホルダ４６の内側に形成される空洞には、上に向かう順に、サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７が設けられている。サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７は互いに連結され、サイドコア受板４５が支持するサイドコア１８とともに連動して昇降することができる。また、この空洞の内部において、下パンチスペーサ４１の底面には所定の板厚を有するサイドコア下降調整板４２が設けられている。
【００２９】
ここで、サイドコアストッパ４３の外周面は下パンチスペーサ４１の内周面に対応し、サイドコアストッパ４３は下パンチスペーサ４１の内周面に沿って略鉛直方向に摺動することができる。また、サイドコア受板４５の外周面は下パンチホルダ４６の内周面に対応し、サイドコア受板４５は下パンチホルダ４６の内周面に沿って略鉛直方向に摺動することができる。サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７は、下パンチスペーサ４１及びサイドコアストッパ４３が形成するエアー室４８、下パンチホルダ４６及びサイドコア受板４５が形成するエアー室４９にそれぞれ供給されるエアーによって連動し、サイドコア１８はサイドコア受板４５に支持されて略鉛直方向の位置を制御されている。
【００３０】
サイドコア受板４５の外周面は、サイドコアストッパ４３の外周面よりも径が小さくなり、所定距離だけ内側に後退している。サイドコアストッパ４３の外周面は、サイドコア受板４５に接する上面から所定距離にわたりサイドコア受板４５の外周面に略連続するように内側に後退し、これによってサイドコアストッパ４３の上面が外周面から内側に所定距離にわたり低くなった段差部４３ａを形成している。段差部４３ａは、下パンチスペーサ４１の内周面から内側に突出したサイドコア調整板４４の調整部４４ａの下面に当接することができる。
【００３１】
サイドコア１８が略鉛直方向に移動可能な範囲は、サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７が略鉛直方向に移動可能な範囲によって規定される。この範囲の下限は、サイドコアストッパ４３の下面にサイドコア下降調整板４２の上面が当接する位置によって規定されている。また、この範囲の上限は、サイドコアストッパ４３の段差部４３ａがサイドコア調整板４４の調整部４４ａの下面に当接する位置によって規定されている。
【００３２】
本実施の形態のサイドコア１８の高さ調整機構は、調整部４４ａを有するサイドコア調整板４４と、フランジ部４６ａの下面がサイドコア調整板４４の調整部４４ａの上面に接する下パンチホルダ４６と、段差部４３ａがサイドコア調整板４４の調整部４４ａの下面に当接することにより略鉛直方向の移動範囲の上限が規定されるサイドコアストッパ４３とによって構成されている。サイドコアストッパ４３はサイドコア１８を支持するサイドコア受板４５に連結されているため、調整部４４ａの板厚違いのサイドコア調整板４４に交換することによって、サイドコア１８が略鉛直方向に移動可能な範囲の上限を調整することができる。
【００３３】
図５は、サイドコア調整板をより詳細に説明するための図である。図５（ａ）は、図２及び図４（ａ）に示したダイセットにおいてサイドコア受板４５及び下パンチホルダ４６より上側の部材を取り払った状態の要部上面図である。図５（ｂ）は、ダイセットの下パンチスペーサ４１及び下パンチホルダ４６を示す要部側面図であり、図５（ｃ）は下パンチスペーサ４１及び下パンチホルダ４６を含む要部断面図である。
【００３４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、サイドコア調整板４４は２個を一対として下パンチスペーサ４１の中心軸を挟んで対向するように、下パンチスペーサ４１の外側から下パンチスペーサ４１の上面に接して差し込まれている。それぞれの対のサイドコア調整板４４は、調整板押板５１によって頭部が中心軸に向かって押圧され、調整板押板５１はローレットノブ５２及びコイルスプリング５３によって中心軸に向かって付勢されている。
【００３５】
図５（ｃ）に示すように、サイドコア調整板４４は、ダイセットをプレス機１０に装着した状態で外部から交換することが可能である。サイドコア調整板４４を交換するには、下パンチホルダ４６及びサイドコア受板４５で形成するエアー室４９にエアー流路５４からエアーを供給するとともに、下パンチスペーサ４１及びサイドコアストッパ４３で形成するエアー室４８からエアーを排出し、サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７を下降させる。そして、ローレットノブ５２を緩めて調整板押板５１を取り外し、下パンチスペーサ４１及び下パンチホルダ４６の間からサイドコア調整板４４を外側に（水平方向に）抜き出す。次に、下パンチスペーサ４１及び下パンチホルダ４６の間隙に調整部４４ａに所望の板厚を有するサイドコア調整板４４を水平方向に差し込み、サイドコア調整板４４の頭部に調整板押板５１を取り付け、ローレットノブ５２を締めて固定する。
【００３６】
本実施の形態によると、サイドコア１８はボルスター１４に取り付けられた下パンチ取付板１５によって支持されている。このため、ダイス孔１９ａに粉末を充填するときに、サイドコア１８上端を下パンチ２０の上端と同一面にして充填性を改善するオーバーフィル機構を容易に実現することができる。また、従来のようにサイドコア１８が下ラム取付板１２に支持されていた場合と比較すると、サイドコア１８の長さが短縮され、ダイセットの構造がコンパクトになり、サイドコア１８を含むダイセットの精度及び強度が向上している。
【００３７】
本実施の形態によると、サイドコア１８が略鉛直方向に移動可能な範囲の上限は、サイドコア１８の高さ調整機構を構成するサイドコア調整板４４の調整部４４ａの板厚によって、サイドコア１８の高さ、すなわちサイドコア１８が略鉛直方向に移動できる範囲の上限を設定することができる。本実施の形態によると、調整部４４ａに適切な板厚を有するサイドコア調整板４４にダイセットの外側から交換することによって、ダイセットを分解することなくサイドコア１８の高さを調整できる。したがって、ダイセットで成形する粉末の密度に応じてサイドコア１８の高さを容易に調整することができる。
【００３８】
図４（ｂ）は、本実施の形態のダイセットのサイドコア調整板４４を用いるサイドコア１８の高さ調整機構と比較するために従来のサイドコアの高さ調整機構を説明する要部断面図である。図４（ｂ）においては、本実施の形態のサイドコアの高さ調整機構との比較を容易にするために、図４（ａ）と同様にサイドコア１８は下パンチ取付板１５に取り付けられているものとする。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、下パンチ取付板１５には、上に向かう順に、下パンチスペーサ４１、下パンチホルダ４６が取り付けられている。下パンチスペーサ４１、下パンチホルダ４６の内側には、空洞が形成されている。ここで、下パンチホルダ４６の内周面は、下パンチスペーサ４１の内周面に対して径が小さく、下パンチホルダ４６の下面であって下パンチスペーサ４１の内周面より内側には、所定の板厚を有するサイドコア上昇調整板５０が取り付けられている。
【００４０】
下パンチスペーサ４１、下パンチホルダ４６の内側に形成される空洞には、上に向かう順に、サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７が設けられている。サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７は互いに連結され、サイドコア受板４５が支持するサイドコア１８とともに連動して昇降することができる。また、この空洞の内部において、下パンチスペーサ４１の底面には所定の板厚を有するサイドコア下降調整板４２が設けられている。
【００４１】
サイドコアストッパ４３の外周面は下パンチスペーサ４１の内周面に対応し、サイドコアストッパ４３は下パンチスペーサ４１の内周面に沿って略鉛直方向に摺動することができる。また、サイドコア受板４５の外周面は下パンチホルダ４６の内周面に対応し、サイドコア受板４５は下パンチホルダ４６の内周面に沿って略鉛直方向に摺動することができる。
【００４２】
サイドコア受板４５の外周面は、サイドコアストッパ４３の外周面よりも径が小さくなり、所定距離だけ内側に後退している。サイドコアストッパ４３の外周面は、サイドコア受板４５に接する上面から所定距離にわたりサイドコア受板４５の外周面に略連続するように内側に後退し、これによってサイドコアストッパ４３の上面が外周面から内側に所定距離にわたり低くなった段差部４３ａを形成している。段差部４３ａは、下パンチホルダ４６の下面に取り付けられたサイドコア上昇調整板５０の下面に当接することができる。
【００４３】
サイドコア１８が略鉛直方向に移動可能な範囲は、サイドコアストッパ４３、サイドコア受板４５、サイドコア押板４７が略鉛直方向に移動可能な範囲によって規定される。この範囲の下限は、サイドコアストッパ４３の下面にサイドコア下降調整板４２の上面が当接する位置によって規定されている。また、この範囲の上限は、サイドコアストッパ４３の段差部４３ａがサイドコア上昇調整板５０の下面に当接する位置によって規定されている。
【００４４】
このように、従来のサイドコア１８の高さ調整機構は、サイドコア上昇調整板５０と、サイドコア上昇調整板５０の上面が接する下パンチホルダ４６と、段差部４３ａがサイドコア上昇調整板５０の下面に当接することにより略鉛直方向の移動範囲の上限が規定されるサイドコアストッパ４３とによって構成されている。サイドコアストッパ４３はサイドコア１８を支持するサイドコア受板４５に連結されているため、板厚違いのサイドコア上昇調整板５０に交換することによって、サイドコア１８が略鉛直方向に移動可能な範囲の上限を調整することができる。
【００４５】
従来のサイドコア１８の高さ調整機構のサイドコア上昇調整板５０は、所定の板厚を有し、ダイス孔１９ａの方向に延びる軸を囲むリング状の形状を有している。したがって、サイドコア１８の高さを調整するために板厚違いのサイドコア上昇調整板５０に交換する場合には、プレス機１０に取り付けられたダイセットを分解し、下パンチホルダ４６の下面に取り付けられたリング状のサイドコア上昇調整板５０を交換した後、ダイセットを組み立て直す必要があった。
【符号の説明】
【００４６】
１７  センターコア
１８  サイドコア
１９  ダイス
２０  下パンチ
２４  上パンチ
３３  ストッパ
３４  ロックナット
４４  サイドコア調整板
【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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