(57)【要約】【課題】  フィーダーの移動ストロークを短くして、成形速度を増大すると共に、一層目粉末と二層目粉末の境界の乱れをなくして高価材料の使用量を極限まで減らすことのできる粉末成形装置を提供すること。【解決手段】  上下方向に駆動される上パンチと、該上パンチが嵌挿されるダイ１０と、第一層目を充填する第１のフィーダーと、第二層目を充填する第２のフィーダー１６と、充填された第一層目の粉末を、側方から移動して仮押しシリンダー１３で上下方向に駆動される仮押しパンチ１４で仮押しする仮押し機構１５とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図４
0003105989.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に駆動される上パンチと、該上パンチが嵌挿されるダイと、第一層目を充填する第１のフィーダーと、第二層目を充填する第２のフィーダーと、充填された第一層目の粉末を、側方から移動して仮押しシリンダーで上下方向に駆動される仮押しパンチで仮押しする仮押し機構とを備えたことを特徴とする粉末成形装置。
【請求項２】
前記第１のフィーダーは、機械式に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の粉末成形装置。
【請求項３】
前記第２のフィーダーは、機械式に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の粉末成形装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、粉末冶金に於ける型内に充填した粉末を圧縮成形する成形装置、特に二種類の粉末を二層成形するための成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、粉末冶金における二層成形は、使用環境の非常に厳しい、高温、高荷重、高頻度等の条件で使用される製品、例えば、エンジン用のバルブシート等の生産に広く採用されている。つまり、高温、高荷重等に耐える必要のある部分にのみ、高価な材料を使用し、それ以外の部分には、安価な材料を使用して、生産コストの削減、貴重な資源の有効利用を図るものである。
【０００３】
図９〜図１４は、従来の二層成形に使用されていた粉末成形装置の動作を示す説明図である。ここで、従来の二層成形装置について説明する。図９は、成形した製品を抜き出す状態を示す断面図である。ダイ１が下降して、加圧成形された製品２が抜き出される。この時、一層目粉末収納部３ａと二層目粉末収納部３ｂを有したフィーダー３はダイ１の位置から後退している。
【０００４】
図１０では、フィーダー３が前進して、成形された製品２前に押し出す。この時フィーダー３の一層目粉末収納部３ａがダイ１の真上に位置しているが、ダイ１は下降したままであり粉末の充填はされない。図１１では、ダイ１が上昇して一層目粉末収納部３ａから一層目粉末が吸い込み法により充填される。充填量は、ダイ１の上昇量によって決定される。
【０００５】
図１２では、フィーダー３が一層目粉末収納部３ａと二層目粉末収納部３ｂの中間位置まで後退し、ダイ１が二層目粉末を充填する分だけ上昇する。図１３では、フィーダー３がさらに後退して、二層目粉末収納部３ｂから二層目粉末を充填する。図１４では、フィーダー３が完全に後退した後、上パンチ４が下降して一層目粉末と二層目粉末を合わせて加圧して成形する。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の粉末成形装置では、以下のような問題点を有していた。
先ず、１つのフィーダー３内に一層目粉末収納部３ａと二層目粉末収納部３ｂを有しており、２種類の粉末が充填されているために、フィーダー３の移動ストロークが長くなると共に、成形に時間がかかり生産性が悪かった。
また、成形品の形状が限定されてしまうと云う欠点が存在した。
更に、一層目粉末の上にそのまま二層目の粉末を充填するために、一層目と二層目の粉末の境界が乱れ、粉末が入り交じる可能性が存在した。
更にまた、一層目と二層目の粉末の境界が乱れる虞があるために、製品の安全性の面から高価な材料の使用量を一定以値以下に減少させることができなかった。
【０００７】
そこで本考案の目的は、上記した従来の欠点を改良するべく、フィーダーの移動ストロークを短くして、成形速度を増大すると共に、一層目粉末と二層目粉末の境界の乱れをなくして高価材料の使用量を極限まで減らすことのできる粉末成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案は上記課題を解決するため、基本的に以下に記載されたような構成を採用するものである。すなわち本考案に係る第１の態様としては、上下方向に駆動される上パンチと、該上パンチが嵌挿されるダイと、第一層目を充填する第１のフィーダーと、第二層目を充填する第２のフィーダーと、充填された第一層目の粉末を、側方から移動して仮押しシリンダーで上下方向に駆動される仮押しパンチで仮押しする仮押し機構とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、第１のフィーダーは、機械式に駆動される構成としてもよい。また、第２のフィーダーは、機械式に駆動される構成としてもよい。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば以下の効果を奏する。
第一の効果は、各々のフィーダーストロークを最小にすることができ、成形速度を向上することができる。
理由は、第１層目と第２層目用にフィーダーを分離し、独立した動作が可能となった為である。
【００１１】
第二の効果は、成形品の形状に限定が無く、どのような形状であっても成形することができる。
理由は、第１層目を充填後に仮押しして粉末を固めてから、第２層目を充填するからである。
【００１２】
第三の効果は、第１層目と第２層目の境界線がはっきりして、粉末が混じることがなくなった。
理由は、第１層目を充填後に仮押ししてから、第２層目を充填するからである。
【００１３】
第四の効果は、第１層目の表面形状を任意に変更し、必要な個所のみに高価な材料を配置することができる。これにより、高価な材料の使用量を極限まで削減することができ、コストダウンを達成することができる。
理由は、第１層目と第２層目用のフィーダーを別々に文離し、独立した動作が可能となった為である。また、第１層目を充填後に仮押しし、固めてから第２層目の粉末を充填するからである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施例）
以下に、本考案に係る粉末成形装置の一具体例を詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図７は、本考案の一実施例に係る粉末成形装置の動作を示す説明図である。先ず、抜き出し加工では、図１に示すようにダイ１０が下降して加圧成形された製品１１が抜き出される。この時、一層目となる粉末を収納した第１のフィーダー１２は後退している。
【００１６】
次に、第一層目充填加工では、第１のフィーダー１２がダイ１０の真上まで前進する。第１のフィーダー１２は、機械式、例えばカム等で駆動される。その後、図２に示すようにダイ１０が上昇して、第１のフィーダー１２から吸い込み法により第一層目の粉末を充填する。また、前進した第１のフィーダー１２は、先端で製品１１を前に押し出す。更に、充填動作終了後、図３に示すように第１のフィーダー１２が後退する。
【００１７】
次に、仮押し加工では、図４に示すように仮押しシリンダー１３により上下方向に駆動される仮押パンチ１４を備えた仮押し装置１５が側方より移動して来る。また、ここでダイ１０は、第二層目分上昇する。移動して来た仮押し装置１５は、図５に示すように充填した第一層目を仮押しシリンダー１３で仮押パンチ１４を下降させて仮押しする。この仮押し加工によって、第一層目の粉末密度が増すと共に、次に充填する第二層目との境界を明確にすることができる。また、第一層目と第二層目との境界線の形状も自由に設定することができる。更に、仮押し装置１５と対向して第２のフィーダー１６が移動可能に配置されている。
【００１８】
第二層目充填加工では、仮押し装置１５が後退した後、図６に示すように第２のフィーダー１６がダイ１０の真上に移動し、第一層目の上に第二層目の粉末を充填する。第２のフィーダー１６は、機械式、例えばカム等で駆動される。
【００１９】
加圧加工では、図７に示すように第２のフィーダー１６が後退後、上パンチ１７が下降して、充填された第一層目の粉末と第二層目の粉末を加圧成形する。
【００２０】
図８（ａ）〜（ｆ）は、本考案の粉末成形装置に於ける動作を説明する要部拡大断面図である。図８（ａ）は、図１に対応するもので、ダイ１０が下降して成形された製品１１が抜き出された状態を示す。  
【００２１】
図８（ｂ）は、第１のフィーダーが前進すると共に、ダイ１０が上昇して第一層目が充填された状態を示すものである。図２に対応するものである。また、図８（ｃ）は、ダイ１０が第二層分上昇すると共に、仮押し装置１５が前進した状態を示すもので、図４に対応している。
【００２２】
図８（ｄ）は、仮押し装置１５の仮押パンチ１４が下降して、第一層目を仮押しする状態を示すものであり、図５に対応する。また、図８（ｅ）は、仮押し装置１５が後退後、第２のフィーダー１６が前進して、第二層目を充填する状態を示すもので、図６に対応する。
【００２３】
図８（ｆ）は、第２のフィーダー１６が後退後、上パンチ１７が下降して第１層目と第２層目の粉末をプレスして成形する。図７に対応するものである。
【００２４】
尚、本考案は以上の実施例に限ることなく本考案の技術思想に基づいて種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案の一実施例に係る粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【図２】同粉末成形装置に於ける第１層目フィーダーが粉末を充填する場合の動作説明図である。
【図３】同粉末成形装置に於ける第１層目フィーダーが後退した状態を示す説明図である。
【図４】同粉末成形装置に於ける仮押し装置がダイの上まで前進した状態を示す説明図である。
【図５】同粉末成形装置に於ける仮押し動作が完了した状態を示す説明図である。
【図６】同粉末成形装置に於いて第２層目フィーダーが前進して粉末を充填する場合を示す説明図である。
【図７】同粉末成形装置に於いて上パンチが下降して加圧する場合を示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、本考案の粉末成形装置に於ける各動作を説明する要部拡大断面図である。
【図９】従来の粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【図１０】従来の粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【図１１】従来の粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【図１２】従来の粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【図１３】従来の粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【図１４】従来の粉末成形装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０        ダイ
１２        第１のフィーダー
１３        仮押しシリンダー
１４        仮押パンチ
１５        仮押し装置
１６        第２のフィーダー
１７        上パンチ
【図１】
0003105989.tif 000003
【図２】
0003105989.tif 000004
【図３】
0003105989.tif 000005
【図４】
0003105989.tif 000006
【図５】
0003105989.tif 000007
【図６】
0003105989.tif 000008
【図７】
0003105989.tif 000009
【図８】
0003105989.tif 000010
【図９】
0003105989.tif 000011
【図１０】
0003105989.tif 000012
【図１１】
0003105989.tif 000013
【図１２】
0003105989.tif 000014
【図１３】
0003105989.tif 000015
【図１４】
0003105989.tif 000016