(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異形状の成形体を得るためのプレス成形装置であって、
ダイホールを有するダイ、
前記ダイホール内に嵌入される下パンチ、
少なくとも前記ダイホールと前記下パンチとによって形成されるキャビティに、充填比が位置に拘わらず略均一になるように粉末を充填するための給粉装置、および
前記キャビティに充填された前記粉末を前記下パンチとともにプレスするための上パンチを備え、
前記上パンチおよび前記下パンチの少なくともいずれか一方のパンチ面は非平面状に形成され、
前記給粉装置は、給粉箱本体および前記給粉箱本体に設けられ前記粉末を摺り切るためのガイドを有する摺り切り給粉用の給粉箱を含み、
前記ダイの主面に前記給粉箱の前記ガイドが摺動するためのレールが形成され、
前記レールは、前記キャビティの上部を構成するために前記ダイホールの上方に形成される貫通孔を有し、
前記レールの上面および前記ガイドは形成すべき成形体の上面形状に応じて形成され、
前記貫通孔は、前記レールによって取り囲まれるように前記レールの中に形成される、プレス成形装置。
【請求項２】
前記下パンチのパンチ面が凸状に形成され、前記上パンチのパンチ面が凹状に形成され、前記給粉装置が前記粉末を前記キャビティに上面凸状に供給する、請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項３】
前記下パンチのパンチ面が凹状に形成され、前記上パンチのパンチ面が凸状に形成され、前記給粉装置が前記粉末を前記キャビティに上面凹状に供給する、請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項４】
前記下パンチのパンチ面および前記上パンチのパンチ面がともに凹状に形成される、請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項５】
前記ガイドは前記給粉箱本体に着脱可能に設けられる、請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項６】
前記給粉箱の内部に設けられかつ前記形成すべき成形体の上面形状に応じて構成されるシェーカを含む、請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項７】
ダイホールを有するダイと、前記ダイホールに嵌入される下パンチと、少なくとも前記ダイホールと前記下パンチとによって形成されるキャビティに粉末を充填するための給粉装置と、前記キャビティに充填された前記粉末を前記下パンチとともにプレスするための上パンチとを用いて異形状の成形体を形成するためのプレス成形方法であって、
充填比が位置に拘わらず略均一になるように前記給粉装置によって前記粉末を前記キャビティに充填する第１工程、および
前記キャビティに充填された前記粉末を前記上パンチと前記下パンチとによってプレスして充填比が位置に拘わらず略均一な異形状の成形体を得る第２工程を備え、
前記給粉装置は、給粉箱本体および前記給粉箱本体に設けられ前記粉末を摺り切るためのガイドを有する摺り切り給粉用の給粉箱を含み、
前記ダイの主面に前記給粉箱の前記ガイドが摺動するためのレールが形成され、
前記レールは、前記キャビティの上部を構成するために前記ダイホールの上方に形成される貫通孔を有し、
前記レールの上面および前記ガイドは形成すべき成形体の上面形状に応じて形成され、
前記貫通孔は、前記レールによって取り囲まれるように前記レールの中に形成され、
前記第１工程では、前記給粉箱が前記下パンチ上まで摺動して前記キャビティに給粉し、前記給粉箱が退避するときに形成すべき成形体の上面形状に応じて前記ガイドが前記粉末を摺り切る、プレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はプレス成形装置およびプレス成形方法に関し、より特定的には、最終製品の形状に近いニアネットな状態に粉末をプレスして成形体を得る、プレス成形装置およびプレス成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪や四輪車の発動機、リニアコンプレッサ、燃料ポンプなどの様々な用途に、薄肉の弓形磁石が広く供されている。
当該弓形磁石用の成形体は、平行磁界中プレスによって得られることが多く、図１７に示すように、ダイ表面と面一になるように粉末がキャビティに供給（ストレート摺り切り給粉）され、曲面状（Ｒ形状）のパンチ面を有する上下パンチを用いて成形体がプレス成形されていた。
【０００３】
しかしこの場合、キャビティにおいてダイの壁面近傍と中央部とでは粉末の充填比が大きく異なるため、成形体内部の密度ばらつきが避けられない。その結果、成形体内部の密度ばらつきに起因する焼結収縮率の差異や成形不良によって焼結体の反りや変形を避けることができない。
【０００４】
また、本件出願人は特許文献１において、パンチのパンチ面の面取り幅を特定したり、パンチ面の面粗度を特定することによって、製品のひびや割れを防止して生産性を向上できる成形装置等を提案している。
【特許文献１】特開２００１−５８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示する技術は、面取り部を有する特定形状の成形体に好適に用いられるものであって、様々な形状の成形体の形成に用いられるものではない。
それゆえに、この発明の主たる目的は、様々な形状の成形体を成形性よく形成することができる、プレス成形装置およびプレス成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載のプレス成形装置は、異形状の成形体を得るためのプレス成形装置であって、ダイホールを有するダイ、ダイホール内に嵌入される下パンチ、少なくともダイホールと下パンチとによって形成されるキャビティに、充填比が位置に拘わらず略均一になるように粉末を充填するための給粉装置、およびキャビティに充填された粉末を下パンチとともにプレスするための上パンチを備え、上パンチおよび下パンチの少なくともいずれか一方のパンチ面は非平面状に形成され、給粉装置は、給粉箱本体および給粉箱本体に設けられ粉末を摺り切るためのガイドを有する摺り切り給粉用の給粉箱を含み、ダイの主面に給粉箱のガイドが摺動するためのレールが形成され、レールは、キャビティの上部を構成するためにダイホールの上方に形成される貫通孔を有し、レールの上面およびガイドは形成すべき成形体の上面形状に応じて形成され、貫通孔は、レールによって取り囲まれるようにレールの中に形成されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のプレス成形装置は、請求項１に記載のプレス成形装置において、下パンチのパンチ面が凸状に形成され、上パンチのパンチ面が凹状に形成され、給粉装置が粉末をキャビティに上面凸状に供給することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のプレス成形装置は、請求項１に記載のプレス成形装置において、下パンチのパンチ面が凹状に形成され、上パンチのパンチ面が凸状に形成され、給粉装置が粉末をキャビティに上面凹状に供給することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載のプレス成形装置は、請求項１に記載のプレス成形装置において、下パンチのパンチ面および上パンチのパンチ面がともに凹状に形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載のプレス成形装置は、請求項１に記載のプレス成形装置において、ガイドは給粉箱本体に着脱可能に設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載のプレス成形装置は、請求項１に記載のプレス成形装置において、給粉箱の内部に設けられかつ形成すべき成形体の上面形状に応じて構成されるシェーカを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載のプレス成形方法は、ダイホールを有するダイと、ダイホールに嵌入される下パンチと、少なくともダイホールと下パンチとによって形成されるキャビティに粉末を充填するための給粉装置と、キャビティに充填された粉末を下パンチとともにプレスするための上パンチとを用いて異形状の成形体を形成するためのプレス成形方法であって、充填比が位置に拘わらず略均一になるように給粉装置によって粉末をキャビティに充填する第１工程、およびキャビティに充填された粉末を上パンチと下パンチとによってプレスして充填比が位置に拘わらず略均一な異形状の成形体を得る第２工程を備え、給粉装置は、給粉箱本体および給粉箱本体に設けられ粉末を摺り切るためのガイドを有する摺り切り給粉用の給粉箱を含み、ダイの主面に給粉箱のガイドが摺動するためのレールが形成され、レールは、キャビティの上部を構成するためにダイホールの上方に形成される貫通孔を有し、レールの上面およびガイドは形成すべき成形体の上面形状に応じて形成され、貫通孔は、レールによって取り囲まれるようにレールの中に形成され、第１工程では、給粉箱が下パンチ上まで摺動してキャビティに給粉し、給粉箱が退避するときに形成すべき成形体の上面形状に応じてガイドが粉末を摺り切ることを特徴とする。
【００１５】
この明細書において、「異形状の成形体」とはパンチのパンチ面と接触した主面のうち少なくとも一主面が平面ではない成形体をいう。「非平面状」とは単一平面以外の面形状をいい、たとえば曲面状や段差を有する平面形状などを含む。「充填比」とは、キャビティ内の粉末のプレス後の充填深さに対するプレス前の充填深さの比率をいい、（プレス前の充填深さ÷プレス後の充填深さ）で求められる。
【００１６】
請求項１に記載のプレス成形装置では、粉末の充填比が位置に拘わらず略均一になるように給粉されるので、上下パンチによってキャビティ内の粉末をプレスすると、位置に拘わらず充填比が殆ど変わらない異形状の成形体が得られ成形体内部の密度も略均一となる。したがって、様々な形状の成形体を良好に形成できる。また、成形体を焼結して得られる焼結体に反りや変形が起こらず、様々な形状の焼結体を良好に形成できる。さらに、摺り切り給粉において、給粉箱が退避するときに形成すべき成形体の上面形状に応じてガイドが粉末を摺り切ることによって、容易に所望の給粉を実現できる。請求項７に記載のプレス成形方法についても同様である。
【００１７】
請求項２に記載のプレス成形装置では、上面凸状の成形体を良好に形成でき、請求項３に記載のプレス成形装置では、上面凹状の成形体を良好に形成でき、請求項４に記載のプレス成形装置では、上下両面凸状の成形体を良好に形成できる。
【００１９】
請求項５に記載のプレス成形装置では、形成すべき成形体の形状に応じて給粉箱のガイドを取り替えるだけで、給粉箱本体を取り替えることなく様々な上面形状の成形体に対応できる。
【００２０】
請求項６に記載のプレス成形装置では、形成すべき成形体の形状に応じてシェーカの形状を設定することによって、給粉装置内の粉末を攪拌しながら所望の給粉を実現できる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、様々な形状の成形体を良好に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
図１および図２を参照して、この発明の一実施形態のプレス成形装置１０は、乾式プレスによって上面凸状の弓形形状の成形体を形成するために好適に用いられる。
【００２３】
プレス成形装置１０は、ダイセット１２と、ダイセット１２に嵌合されるダイ１４と、ダイセット１２およびダイ１４の上面長手方向（給粉箱２８の移動方向）に設けられる一対のレール１６と、粉末ｍを収容しキャビティ２６（後述）に粉末ｍを供給するための給粉装置１８と、キャビティ２６内に充填された粉末ｍを圧縮する下パンチ２０および上パンチ２２とを含む。
【００２４】
各レール１６の上面は曲面凸状に形成され、各レール１６は、ダイセット１２上に形成されるレール部１６ａおよび１６ｂと、ダイ１４上に形成されかつレール部１６ａと１６ｂとを連接するレール部１６ｃとからなる。この実施形態では、ダイ１４とレール部１６ｃとが一体形成されている。また、レール１６はダイ１４と同一の材質からなるのが好ましく、たとえば高マンガン鋼、超硬合金などからなる。
【００２５】
ダイ１４には上下方向に２つのダイホール１４ａが形成され、レール部１６ｃにはダイホール１４ａに対応する位置に貫通孔２４が形成される。このようにダイホール１４ａに貫通孔２４を連設することによって、レール部１６ｃおよびダイ１４を上下方向に貫通する実質的なダイホールが形成される。このダイホールに下パンチ２０が下方から上下動可能に嵌入され、上パンチ２２が上方から進退可能に設けられる。下パンチ２０のパンチ面２０ａは曲面凸状に形成され、上パンチ２２のパンチ面２２ａは曲面凹状に形成される。下パンチ２０のパンチ面２０ａは形成すべき成形体Ｓの内主面Ｓ２に合致し、上パンチ２２のパンチ面２２ａは形成すべき成形体Ｓの外主面Ｓ１に合致する（図３参照）。これによって、ニアネットな状態に粉末ｍをプレスでき、余剰の加工取り代を設ける必要なく後工程での加工工程が省略され、製造コストが低減される。なお、図３を参照して、成形体の外Ｒ寸法とは外主面Ｓ１の湾曲方向中央部の寸法をいい、成形体の内Ｒ寸法とは内主面Ｓ２の湾曲方向中央部の寸法をいう。
【００２６】
ダイホール１４ａと貫通孔２４と下パンチ２０のパンチ面２０ａとによって任意の容積のキャビティ２６が形成される。
【００２７】
図４をも参照して、給粉装置１８は、レール１６上を摺動可能な摺り切り給粉用の給粉箱２８を含む。給粉箱２８内には、粉末ｍが収納されかつ給粉箱２８内を不活性ガス雰囲気に保つように窒素ガスなどの不活性ガスが充填される。給粉箱２８は、給粉箱本体３０を含み、給粉箱本体３０の前面および後面にはガイド３２および３４が設けられる。
【００２８】
ガイド３２および３４によって給粉箱２８はレール１６に沿って移動可能となる。ガイド３２および３４は、成形体Ｓの外主面Ｓ１の形状に応じて構成される。ガイド３２および３４の摺り切り部３２ａおよび３４ａの形状によって摺り切り形状が定まる。また、この実施形態では、摺り切り部３２ａおよび３４ａは、レール１６の上面形状に合致する曲面状に形成され、これによって給粉箱２８がレール１６上を円滑に摺動できる。さらに、ガイド３２および３４は給粉箱本体３０に着脱自在である。
【００２９】
給粉箱２８にはコ字状の連結部材３６、シリンダロッド３８を介してたとえば油圧シリンダやエアシリンダ等のシリンダ４０が連結される。したがって、給粉箱２８は、シリンダ４０によってレール１６上を摺動しキャビティ２６に対して進退可能とされる。
【００３０】
図５からもわかるように、給粉箱２８内には複数（この実施形態では２つ）のシェーカ（アジテータともいう）４２が設けられる。各シェーカ４２は、横部材４４とその両端に接続される２つの縦部材４６とを有し、横部材４４はレール１６および形成すべき成形体Ｓの上面形状に応じて形成され、レール１６に対応する部分が上側に凸状に湾曲して形成される。シェーカ４２はたとえばステンレス（ＳＵＳ３０４）からなる。
【００３１】
そして、給粉箱２８の前面および後面を貫通して平行に延びる２本の支持棒４８に、各縦部材４６の上部が接続され、シェーカ４２が固定される。２本の支持棒４８は給粉箱２８内において２本の支持棒５０に接続される。２本の支持棒４８の両端はそれぞれたとえば短冊状の連結材５２および５４にねじ等で固定される。給粉箱２８の後面に取り付けられた固定金具５６にエアシリンダ５８が固定され、エアシリンダ５８のシリンダシャフト６０が連結材５４に固定される。したがって、エアシリンダ５８の両端にエア供給管６２から供給されるエアによってシリンダシャフト６０が往復運動することによって、シェーカ４２が往復運動する。往復回数は粉末の充填量に応じて変更される。
【００３２】
さらに、配向手段として、ダイセット１２を上下に挟んで一対の磁界発生コイル（図示せず）が設けられ、磁界発生コイルの中心にパーメンジュール等のコアが設けられる。磁界発生コイルに通電することによって、キャビティ２６内の粉末ｍにプレス方向と平行なたとえば１．２Ｔの配向磁界が印加され、粉末ｍが配向される。磁界発生コイルから印加される磁界は静磁界であってもパルス磁界であってもよい。
粉末ｍには希土類磁石合金粉末が用いられる。
【００３３】
希土類合金粉末は、たとえばつぎのようにして作製される。まず、急冷法（冷却速度１０2°Ｃ／ｓｅｃ以上１０4°Ｃ／ｓｅｃ以下）による合金の作製法としてストリップキャスト法を用いて、鋳片を作製する。ストリップキャスト法は、たとえば米国特許第５，３８３，９７８号に開示されている。具体的には、Ｎｄ：２６ｗｔ％、Ｄｙ：５．０ｗｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ａｌ：０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９ｗｔ％、Ｃｕ：０．２ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合金を高周波溶解によって溶融し、合金溶湯を形成する。この合金溶湯を１３５０℃に保持した後、単ロール法によって、合金溶湯を急冷し、厚さ０．３ｍｍのフレーク状合金を得る。このときの急冷条件は、たとえば、ロール周速度約１ｍ／秒、冷却速度５００℃／秒、過冷度２００℃である。
【００３４】
このフレーク状合金を水素吸蔵法によって粗粉砕した後、ジェットミルを用いて窒素ガス雰囲気中で微粉砕すれば、平均粒径が約３．５μｍの合金粉末を得ることができる。この窒素ガス雰囲気中の酸素量は１００００ｐｐｍ程度に低く抑えることが好ましい。このようなジェットミルは、特公平６−６７２８号公報に記載されている。微粉砕時における雰囲気ガス中に含まれる酸化性ガス（酸素や水蒸気）の濃度を制御し、それによって、微粉砕後における合金粉末の酸素含有量（重量）を６０００ｐｐｍ以下に調整することが好ましい。希土類合金粉末中の酸素量が６０００ｐｐｍを超えて多くなりすぎると、磁石中に非磁性酸化物の占める割合が増加し、最終的な焼結磁石の磁気特性が劣化してしまうからである。
【００３５】
こうして得た希土類合金粉末に対して、ロッキングミキサー内で潤滑剤をたとえば０．３ｗｔ％添加・混合し、潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。潤滑剤としては、脂肪酸エステルを石油系溶剤で希釈したものを用いることが好ましい。この実施形態では、脂肪酸エステルとしてカプロン酸メチルを用い、石油系溶剤としてはイソパラフィンを好適に用いることができる。カプロン酸メチルとイソパラフィンの重量比は、たとえば１：９とすればよい。
【００３６】
なお、潤滑剤の種類は上記のものに限定されるわけではない。脂肪酸エステルとしては、カプロン酸メチル以外に、たとえば、カプリル酸メチル、ラウリル酸メチル、ラウリン酸メチルなどを用いてもよい。溶剤としては、イソパラフィンに代表される石油系溶剤やナフテン系溶剤等を用いることができる。潤滑剤添加のタイミングは任意であり、微粉砕前、微粉砕中、微粉砕後の何れであってもよい。上記液体潤滑剤とともに、ステアリン酸亜鉛などの固体（乾式）潤滑剤を用いてもよい。
【００３７】
図６を参照して、プレス成形装置１０の動作を説明する。
最初は、図６（ａ）に示すように、下パンチ２０および上パンチ２２は上昇端に位置しており、その状態でシリンダ４０を作動させて給粉箱２８をレール１６に沿ってダイ１４方向にスライドさせ 、図６（ｂ）に示すように、給粉箱２８を下パンチ２０上に位置したときに停止させる。その後、図６（ｃ）に示すように、下パンチ２０を下降させることによってダイホール上部にキャビティ２６が形成され、このとき、給粉箱２８内のシェーカ４２をたとえば５〜１５往復、水平方向に往復動させながら、給粉箱２８内の粉末ｍをキャビティ２６内に落下させむらなく充填していく。粉末ｍは高密度で充填されないので個々の粒子が動きやすい状態にあるため、比較的低い配向磁界であっても所望の配向を施すことができる。
【００３８】
粉末ｍをキャビティ２６内に充填した後、シリンダ４０を作動させて給粉箱２８を退避させる。このとき、給粉箱２８のガイド３２および３４の摺り切り部３２ａおよび３４ａでキャビティ２６上の粉末ｍが摺り切られる。上述のように、ガイド３２および３４は形成すべき成形体Ｓの外主面Ｓ１の形状に対応して構成されているので、ガイド３２および３４によって形成すべき成形体Ｓの上面形状に応じた摺り切りが行われ、図６（ｄ）に示すように、厚みが位置に拘わらず略均一になるように粉末ｍがキャビティ２６に充填される。これによって、粉末ｍは、充填比が位置に拘わらずほとんど変わらないように（たとえば２．２〜２．５倍程度の充填比になるように）キャビティ２６へ充填されている。
【００３９】
その後、図６（ｅ）に示すように上パンチ２２を降下させキャビティ２６に挿入した状態で磁界発生コイルによって配向磁界を発生させつつ、キャビティ２６内の粉末ｍを上パンチ２２と下パンチ２０とによってプレス成形し、プレス方向の厚みが位置に拘わらず略均一な弓形形状の成形体Ｓが得られる。そして、図６（ｆ）に示すように、上パンチ２２および下パンチ２０を上昇させることによって、得られた成形体Ｓがキャビティ２６から抜き出され取り出される。上述の操作を繰り返して粉末ｍのプレス作業が連続して行われる。
【００４０】
このようにして得られた成形体Ｓが焼結炉（図示せず）に搬送され、Ａｒ雰囲気の下で１０５０°Ｃにて２時間焼結され、さらに６００°Ｃ、Ａｒ雰囲気中で１時間時効処理され、焼結体たる焼結磁石が得られる。
【００４１】
プレス成形装置１０によれば、異形状の成形体Ｓを形成するにあたり、粉末ｍの充填比が位置に拘わらず略均一になるように給粉されるので、上下パンチ２２，２０によってキャビティ２６内の粉末ｍをプレスすると、位置に拘わらず充填比が殆ど変わらない成形体Ｓが得られ成形体内部の密度が略均一となる。したがって、成形後のスプリングバックがあっても、成形体にひびが発生したり成形体がつぶれたりする不良の発生を抑制でき、様々な異形状の成形体を良好に形成できる。
言い換えれば、プレス成形装置１０によれば、成形後の形状に近いニアネットな状態に給粉でき、異形状の成形体を良好に形成できる。
【００４２】
このような成形体を焼結して得られる焼結磁石には反りや変形が起こらず、磁気特性のよい焼結磁石を製造することができ、様々な異形状の焼結磁石を良好に形成できる。
また、摺り切り給粉において、給粉箱２８が退避するときに形成すべき成形体Ｓの上面形状に応じてガイド３２および３４が粉末ｍを摺り切ることによって、容易に所望の給粉を実現できる。
【００４３】
さらに、形成すべき成形体の形状に応じて給粉箱２８のガイドを取り替えるだけで、給粉箱本体３０を取り替えることなく様々な上面形状の成形体に対応できる。
また、形成すべき成形体の形状に応じてシェーカの形状を設定することによって、給粉装置２８内の粉末ｍを攪拌しながら所望の給粉を実現できる。
また、プレス成形装置１０は、希土類合金粉末のような流動性の悪い粉末のプレスに好適に用いられる。
【００４４】
ついで、一実験例について説明する。
プレス成形装置１０を用いニアネット給粉によって得られた成形体と従来方式のストレート摺り切り給粉によって得られた成形体とについて、それぞれのグリーン内密度（焼結前成形体内部の密度）分布を求めた。
【００４５】
なお、ニアネット給粉とは図７に示すように、形成すべき成形体に近い状態に給粉することをいい、ストレート摺り切り給粉とは図１７に示すように、ダイ表面と面一になるように給粉することをいう。
【００４６】
グリーン内密度分布は、図８（ａ）に示すように、給粉箱２８の進行方向に沿った「１」〜「５」とそれらに垂直な「Ａ」〜「Ｅ」とによって特定される複数（２５個）のエリアについて求められた。
【００４７】
図８（ｂ）と（ｃ）とからわかるように、ストレート摺り切り給粉によって得られた成形体よりもニアネット給粉によって得られた成形体の方が、グリーン内密度分布のばらつきが小さく、密度分布が均一となる。
【００４８】
また、ニアネット給粉による成形体とストレート摺り切り給粉による成形体とについて、成形体厚みを２．５ｍｍから４．０ｍｍまで０．５ｍｍ刻みで変化させて焼結体を形成し、焼結体の外Ｒ寸法および成形性を比較した。
【００４９】
図９に示すように、外Ｒ寸法の設計寸法（目標寸法）が３２ｍｍの場合、ニアネット給粉による焼結体では成形体厚みに拘わらず外Ｒ寸法は３５ｍｍ程度までに収まり設計寸法との差異は殆ど見られないが、ストレート摺り切り給粉による焼結体では成形体厚みが小さくなるに従って外Ｒ寸法は大きくなり設計寸法から離れていく。これより、ストレート摺り切り給粉の場合よりニアネット給粉の場合の方が焼結体の変形量が小さくなることがわかる。
【００５０】
また、図１０からわかるように、ニアネット給粉の場合の方がストレート摺り切り給粉の場合より焼結体の成形性が良好なことがわかる。ニアネット給粉によれば、成形体厚み３．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度であれば焼結体を良好に成形できる。
【００５１】
さらに、図１１（ａ）にニアネット給粉の場合の成形体およびそれから得られる焼結体を示し、図１１（ｂ）にストレート摺り切り給粉の場合の成形体およびそれから得られる焼結体を示す。ここでの製品（焼結体）寸法は、１８．７ｍｍ（外Ｒ）×３ｍｍ（厚み）×３３．５ｍｍ（幅）×Ｌ（長さ）である。
【００５２】
図１２（ａ）からわかるように、成形体形状において外Ｒ寸法、内Ｒ寸法ともにニアネット給粉の場合の方がストレート摺り切り給粉の場合より変化率が小さくなり、図１２（ｂ）に示すように、面積歩留はニアネット給粉の場合の方がよいことがわかる。なお、面積歩留は、焼結体断面積÷成形体断面積×１００で求められる。
【００５３】
また、図１３および図１４を参照して、この発明の他の実施形態のプレス成形装置１０ａについて説明する。
プレス成形装置１０ａは、上面凹状の弓形形状の成形体を形成するために用いられる。
プレス成形装置１０ａは、上面に曲面凹部を有するレール６４と、パンチ面６６ａが曲面凹状の下パンチ６６と、パンチ面６８ａが曲面凸状の上パンチ６８と、形成すべき成形体の上面（凹面）形状に応じて構成されるガイド７０，７２を有する給粉箱２８ａと、形成すべき成形体の上面（凹面）形状に応じて構成されるシェーカ７４とを用いる。
【００５４】
ガイド７０および７２の摺り切り部７０ａおよび７２ａの形状によって摺り切り形状が定まり、形成すべき成形体の上面形状に応じた摺り切りが行われ、この実施形態では、粉末ｍをキャビティ２６ａに上面凹状に供給できる。また、この実施形態では、摺り切り部７０ａおよび７２ａは、レール６４の上面形状に合致する曲面状に形成され、これによって給粉箱２８ａがレール６４上を円滑に摺動できる。また、シェーカ７４は、レール６４に対応する部分が下側に凸状に湾曲して形成された横部材７６を有する。
【００５５】
これら以外の点については、プレス成形装置１０ａはプレス成形装置１０と同様に構成されるので、その重複する説明は省略する。
プレス成形装置１０ａにおいても、プレス成形装置１０と同様の効果が得られる。
【００５６】
さらに、図１５および図１６を参照して、この発明のその他の実施形態のプレス成形装置１０ｂについて説明する。
プレス成形装置１０ｂは、上下両面凸状の成形体を形成するために用いられる。
プレス成形装置１０ｂは、上面が曲面凸状の一対のレール７８と、パンチ面２２ａが曲面凹状の上パンチ２２と、パンチ面６６ａが曲面凹状の下パンチ６６と、形成すべき成形体の上面（凸面）形状に応じて構成されるガイド８０，８２を有する給粉箱２８ｂと、形成すべき成形体の上面（凸面）形状に応じて構成されるシェーカ８４とを用いる。
【００５７】
この実施形態では、上下両面凸状の成形体を形成する場合において、充填比が位置に拘わらず略均一になるようにキャビティに粉末ｍを充填すべく、プレス成形装置１０の場合よりもキャビティの中央部における粉末ｍの盛り上がりが大きくなるように粉末ｍが上面凸状に供給される。そのため、レール７８はプレス成形装置１０のレール１６より大きく盛り上げられ、ガイド８０および８２の摺り切り部８０ａおよび８２ａはプレス成形装置１０の摺り切り部３２ａおよび３４ａより大きく切欠され、シェーカ８４の横部材８６のレール７８に対応する部分は、プレス成形装置１０のシェーカ４２のそれより上側に大きく湾曲される。
【００５８】
また、この実施形態においても、摺り切り部８０ａおよび８２ａは、レール７８の上面形状に合致する曲面状に形成され、これによって給粉箱２８ｂがレール７８上を円滑に摺動できる。
【００５９】
これら以外の点については、プレス成形装置１０ｂはプレス成形装置１０と同様に構成されるので、その重複する説明は省略する。
プレス成形装置１０ｂにおいても、プレス成形装置１０と同様の効果が得られる。
【００６０】
なお、この発明は摺り切り給粉に限定されず、個別給粉にも適用できる。
また、この発明において、パンチのパンチ面は曲面状に限定されず、任意の非平面状であってもよい。
【００６１】
さらに、この発明は、上パンチおよび下パンチの少なくともいずれか一方のパンチ面が非平面状であれば適用でき、また、プレス方向の厚みが均一でない弓形形状の成形体やその他の任意の異形状の成形体を形成するために適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の一実施形態を示す側面断面図解図である。
【図２】図１の実施形態を示すＡ−Ａ（図１）断面図解図である。
【図３】成形体の一例を示す斜視図である。
【図４】給粉箱の一例を示す斜視図である。
【図５】図１の実施形態のシェーカおよびその近傍を示す斜視図である。
【図６】図１の実施形態の動作の一例を示す図解図である。
【図７】ニアネット給粉を示す図解図である。
【図８】グリーン内密度分布を示す実験結果である。
【図９】成形体厚みと焼結体の外Ｒ寸法との関係を示すグラフである。
【図１０】焼結体の成形性を示す実験結果である。
【図１１】ニアネット給粉およびストレート摺り切り給粉それぞれの成形体断面形状および焼結体断面形状を示す図解図である。
【図１２】ニアネット給粉およびストレート摺り切り給粉それぞれの成形体および焼結体の寸法等を示すテーブルである。
【図１３】この発明の他の実施形態を示す断面図解図である。
【図１４】図１３の実施形態で用いられる給粉箱を示す斜視図である。
【図１５】この発明のその他の実施形態を示す断面図解図である。
【図１６】図１５の実施形態で用いられる給粉箱を示す斜視図である。
【図１７】従来方式のストレート摺り切り給粉を示す図解図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，１０ａ，１０ｂ      プレス成形装置
１４      ダイ
１４ａ      ダイホール
１６，６４，７８      レール
１８      給粉装置
２０，６６      下パンチ
２０ａ，２２ａ，６６ａ，６８ａ      パンチ面
２２，６８      上パンチ
２４      貫通孔
２６，２６ａ，２６ｂ      キャビティ
２８，２８ａ，２８ｂ      給粉箱
３０      給粉箱本体
３２，３４，７０，７２，８０，８２      ガイド
４２，７４，８４      シェーカ
ｍ      粉末
Ｓ      成形体
【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９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図８】
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【図１０】
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