(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形用金型であって、
前記ダイスの成形用穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の外側パンチが設けられ、
各外側パンチは、成形体の上下面をそれぞれ成形するものであり、各外側パンチは、駆動源の駆動力でそれぞれ上下駆動されるようになり、
前記各外側パンチには嵌合穴が設けられ、この嵌合穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の内側パンチが設けられ、この内側パンチは、成形体の段付き穴を成形するものであり、少なくとも一方の内側パンチは、外側パンチの駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で下動方向若しくは上動方向に駆動されて、粉末成形材料を加圧圧縮するようになることを特徴とする段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型。
【請求項２】
前記各内側パンチは、それぞれの先端部に着脱可能な凹凸の嵌め合い部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型。
【請求項３】
前記各内側パンチの凹凸の嵌め合い部の長さは、凸の嵌め合い部を形成した内側パンチが筒状成形体から抜け出るまでは嵌め合いを保持するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型。
【請求項４】
前記各内側パンチは、筒状成形体の段付き穴の段部の厚みを保持して互いに突き当たるように設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型。
【請求項５】
前記各内側パンチの一方が、それに対応する外側パンチに固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型。
【請求項６】
前記各外側パンチで加圧圧縮する際に、下の内側パンチの下に、段部の高さに対応するスペーサを介設していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型。
【請求項７】
ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形方法であって、
前記ダイスの成形用穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の外側パンチが設けられ、
各外側パンチは、成形体の上下面をそれぞれ成形するものであり、
前記各外側パンチには嵌合穴が設けられ、この嵌合穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の内側パンチが設けられ、この内側パンチは、成形体の段付き穴を成形するものであり、
ダイスの成形用穴に下の外側パンチと内側パンチとをセットし、下の内側パンチがダイスの上面よりも上に位置するようにセットする工程と、
ダイスの成形用穴に粉末成形材料を充填する工程と、
上の外側パンチと内側パンチとをセットし、各外側パンチを駆動源の駆動力で駆動するとともに、各内側パンチの少なくとも一方は、各外側パンチの駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で駆動されて、粉末成形材料を加圧圧縮する工程と、
上の外側パンチと内側パンチとを取り外した後に、下の外側パンチをさらに上動させて筒状成形体をダイスの成形用穴から抜き出す工程とを含むことを特徴とする段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形方法。
【請求項８】
ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形方法であって、
前記ダイスの成形用穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の外側パンチが設けられ、
各外側パンチは、成形体の上下面をそれぞれ成形するものであり、
前記各外側パンチには嵌合穴が設けられ、この嵌合穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の内側パンチが設けられ、この内側パンチは、成形体の段付き穴を成形するものであり、
ダイスの成形用穴に下の外側パンチと内側パンチとをセットし、下の内側パンチがダイスの上面よりも上に位置するようにセットする工程と、
ダイスの成形用穴に粉末成形材料を充填する工程と、
上の外側パンチと内側パンチとをセットし、各外側パンチを駆動源の駆動力で駆動するとともに、各内側パンチの少なくとも一方は、各外側パンチの駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で駆動されて、粉末成形材料を加圧圧縮する工程と、
上の外側パンチと内側パンチとを乗せたまま、筒状成形体の少なくとも段部付近がダイスの上面に至るまで下の外側パンチと内側パンチとを上動させる工程と、
上の外側パンチと内側パンチとを取り外す工程と、
下の外側パンチと内側パンチとをさらに上動させて、筒状成形体をダイスの成形用穴から抜き出す工程とを含むことを特徴とする段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型および圧縮成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料（セラミック粉末や金属粉末）を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形用金型がある（特許文献１参照）。
【０００３】
このような圧縮成形用金型では、各外側パンチと各内側パンチをそれぞれ駆動源（油圧装置や電動モータ等のアクチュエータ）で駆動するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１０５１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各外側パンチと各内側パンチにそれぞれ駆動源を必要とすることから、駆動源の個数が多い複雑な圧縮成形機を使用する必要があった。
【０００５】
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、駆動源の個数を少なくして、複雑な圧縮成形機を使用しなくても、段付き穴を有する筒状成形体を簡単かつ迅速に圧縮成形できるようにした圧縮成形用金型および圧縮成形方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形用金型であって、前記ダイスの成形用穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の外側パンチが設けられ、各外側パンチは、成形体の上下面をそれぞれ成形するものであり、各外側パンチは、駆動源の駆動力でそれぞれ上下駆動されるようになり、前記各外側パンチには嵌合穴が設けられ、この嵌合穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の内側パンチが設けられ、この内側パンチは、成形体の段付き穴を成形するものであり、少なくとも一方の内側パンチは、外側パンチの駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で下動方向若しくは上動方向に駆動されて、粉末成形材料を加圧圧縮するようになることを特徴とする段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形用金型を提供するものである。
【０００７】
請求項２のように、請求項１において、前記各内側パンチは、それぞれの先端部に着脱可能な凹凸の嵌め合い部を形成していることが好ましい。
【０００８】
請求項３のように、請求項２において、前記各内側パンチの凹凸の嵌め合い部の長さは、凸の嵌め合い部を形成した内側パンチが筒状成形体から抜け出るまでは嵌め合いを保持するように設定されていることが好ましい。
【０００９】
請求項４のように、請求項２または３において、前記各内側パンチは、筒状成形体の段付き穴の段部の厚みを保持して互いに突き当たるように設定されていることが好ましい。
【００１０】
請求項５のように、請求項１〜４のいずれか一項において、前記各内側パンチの一方が、それに対応する外側パンチに固定されていることが好ましい。
【００１１】
請求項６のように、請求項１〜５のいずれか一項において、前記各外側パンチで加圧圧縮する際に、下の内側パンチの下に、段部の高さに対応するスペーサを介設していることが好ましい。
【００１２】
本発明の請求項７は、ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴（を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形方法であって、前記ダイスの成形用穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の外側パンチが設けられ、各外側パンチは、成形体の上下面をそれぞれ成形するものであり、前記各外側パンチには嵌合穴が設けられ、この嵌合穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の内側パンチが設けられ、この内側パンチは、成形体の段付き穴を成形するものであり、ダイスの成形用穴に下の外側パンチと内側パンチとをセットし、下の内側パンチがダイスの上面よりも上に位置するようにセットする工程と、ダイスの成形用穴に粉末成形材料を充填する工程と、上の外側パンチと内側パンチとをセットし、各外側パンチを駆動源の駆動力で駆動するとともに、各内側パンチの少なくとも一方は、各外側パンチの駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で駆動されて、粉末成形材料を加圧圧縮する工程と、上の外側パンチと内側パンチとを取り外した後に、下の外側パンチをさらに上動させて筒状成形体をダイスの成形用穴から抜き出す工程とを含むことを特徴とする段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形方法を提供するものである。
【００１３】
本発明の請求項８は、ダイスの成形用穴に充填した粉末成形材料を上下一対の外側パンチと内側パンチとで上下方向からそれぞれ加圧圧縮することにより、段付き穴を有する筒状成形体を圧縮成形する圧縮成形方法であって、前記ダイスの成形用穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の外側パンチが設けられ、各外側パンチは、成形体の上下面をそれぞれ成形するものであり、前記各外側パンチには嵌合穴が設けられ、この嵌合穴に上下摺動可能に嵌合する上下一対の内側パンチが設けられ、この内側パンチは、成形体の段付き穴を成形するものであり、ダイスの成形用穴に下の外側パンチと内側パンチとをセットし、下の内側パンチがダイスの上面よりも上に位置するようにセットする工程と、ダイスの成形用穴に粉末成形材料を充填する工程と、上の外側パンチと内側パンチとをセットし、各外側パンチを駆動源の駆動力で駆動するとともに、各内側パンチの少なくとも一方は、各外側パンチの駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で駆動されて、粉末成形材料を加圧圧縮する工程と、上の外側パンチと内側パンチとを乗せたまま、筒状成形体の少なくとも段部付近がダイスの上面に至るまで下の外側パンチと内側パンチとを上動させる工程と、上の外側パンチと内側パンチとを取り外す工程と、下の外側パンチと内側パンチとをさらに上動させて、筒状成形体をダイスの成形用穴から抜き出す工程とを含むことを特徴とする段付き穴を有する筒状成形体の圧縮成形方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１の圧縮成形用金型によれば、各内側パンチの少なくとも一方は、各外側パンチの駆動力による駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で駆動されるから、駆動源（アクチュエータ）で駆動する必要が無くなり、駆動源の個数が減るので、複雑な圧縮成形機を使用しなくても、段付き穴を有する筒状成形体を簡単かつ迅速に圧縮成形できるようになる。
【００１５】
請求項２によれば、各内側パンチの同軸度を得るために、各内側パンチの嵌合穴を一連に貫通する長いピンが必要であるが、各内側パンチは凹凸の嵌め合い部で嵌め合わされて同軸度が確保されることで、長いピンが不要になって金型の部品点数が削減でき、金型構造が簡単になるために、金型が安価になり、金型組付け時間も短くなる。
【００１６】
請求項３によれば、凸の嵌め合い部を形成した内側パンチを筒状成形体の段付き穴から抜き出す際に、この内側パンチが筒状成形体の段付き穴から抜け出るまでは、凹凸の嵌め合い部が嵌め合いを保持するから、内側パンチが傾かないように真っ直ぐ抜き出すことができるので、成形体に与える歪みが小さくなってクラック等が発生しにくくなる。
【００１７】
請求項４によれば、各内側パンチは、筒状成形体の段付き穴の段部の厚みを保持して互いに突き当たるから、段部の厚みの精度が向上するようになる。
【００１８】
請求項５によれば、外側パンチに固定された内側パンチは、外側パンチに連動するので、段部の位置精度が向上するようになる。
【００１９】
請求項６によれば、各外側パンチで加圧圧縮する際に、段部付近の内部圧力が下の内側パンチを支える摩擦力よりも大きくなると、下の内側パンチが下方へ動くおそれがあるから、下の内側パンチの下にスペーサを介設することで、下の内側パンチが下方へ動くのを防止でき、下の内側パンチに大きな加圧圧縮力をかけることができるので、段部の寸法精度が安定するようになる。
【００２０】
本発明の請求項７の圧縮成形方法によれば、段付き穴を有する筒状成形体を、ハンドプレスのような簡単な装置でも成形することができる。
【００２１】
本発明の請求項８の圧縮成形方法によれば、上の外側パンチと内側パンチとを乗せたまま、筒状成形体の少なくとも段部付近がダイスの上面に至るまで下の外側パンチと内側パンチとを上動させるから、上の外側パンチと内側パンチに対する粉末成形材料の内部圧力が減少するので、上の外側パンチと内側パンチとの取り外しが容易になって、筒状成形体にクラック等が発生しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１〜図３は、第１実施形態の圧縮成形用金型１Ａである。この圧縮成形用金型１Ａによって、図３（ｂ）に示すように、段部２ａで仕切られた上下の段付き穴２ｂを有する円筒状成形体２を圧縮成形するものである。この円筒状成形体２は、医療用、歯科用、工業用等に用いられ、直径が１０ｍｍ程度、高さが２０ｍｍ程度のものである。
【００２４】
ダイス３には、円筒状成形体２の外周面を成形するための成形用穴３ａが形成されている。
【００２５】
ダイス３の成形用穴３ａに上下摺動可能に嵌合する上下一対の円筒状外側パンチ４Ａ，４Ｂが設けられ、この外側パンチ４Ａ，４Ｂは、円筒状成形体２の上下面をそれぞれ成形するものであり、各外側パンチ４Ａ，４Ｂは、駆動源（油圧装置や電動モータ等のアクチュエータ）の駆動力でそれぞれ上下駆動されるようになる。
【００２６】
各外側パンチ４Ａ，４Ｂには中心穴（嵌合穴）４ａが設けられ、この中心穴４ａに上下摺動可能に嵌合する上下一対の円筒状内側パンチ５Ａ，５Ｂが設けられ、この内側パンチ５Ａ，５Ｂは、円筒状成形体２の上下の段付き穴２ｂをそれぞれ成形するものであり、各内側パンチ５Ａ，５Ｂは、駆動源の駆動力ではなく、後に詳細に説明するように、粉末成形材料７との摩擦力で、上の内側パンチ５Ａは下動され、下の内側パンチ５Ｂは上動されるようになる。
【００２７】
各内側パンチ５Ａ，５Ｂには中心穴５ａが設けられ、この中心穴５ａに一連に貫通するピン６が設けられ、このピン６は、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの同軸度を得るためのものであり、このピン６によって、円筒状成形体２の段部２ａに、上下の段付き穴２ｂに貫通する貫通穴２ｃが形成されるようになる。
【００２８】
第１実施形態の圧縮成形用金型１Ａを用いて、段付き穴２ｂを有する円筒状成形体２を圧縮成形する圧縮成形方法を説明する。
【００２９】
図２（ａ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとピン６とをセットし、下の内側パンチ５Ｂがダイス３の上面３ｂよりも上に位置するようにセットする。
【００３０】
ついで、図２（ｂ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに粉末成形材料７を充填する。この粉末成形材料７は、セラミック（アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等）や金属（鉄系、銅系、チタン系、タングステン系等）であり、平均粒径が５０〜１５０μｍ程度のものである。
【００３１】
そして、図２（ｃ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとをセットし、図１（ａ）および図３（ａ）のように、各外側パンチ４Ａ，４Ｂを駆動源の駆動力で駆動する。各外側パンチ４Ａ，４Ｂの成形圧力は、１００〜１５０ＭＰａ程度である。
【００３２】
このとき、駆動源の駆動力で駆動される上の外側パンチ４Ａによって、粉末成形材料７が下方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、上の内側パンチ５Ａが矢印ａのようにピン６に沿って下動（駆動）されて、粉末成形材料７を下方に加圧圧縮するとともに、駆動源の駆動力で駆動される下の外側パンチ４Ｂによって、粉末成形材料７が上方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、下の内側パンチ５Ｂが矢印ｂのようにピン６に沿って上動（駆動）されて、粉末成形材料７を上方に加圧圧縮するようになる。この粉末成形材料７の摩擦力による各内側パンチ５Ａ，５Ｂの成形圧力は、１０〜５０ＭＰａ程度である。なお、各外側パンチ４Ａ，４Ｂの成形圧力と比較して、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの成形圧力は低いが、各内側パンチ５Ａ，５Ｂで成形される円筒状成形体２の上下の段付き穴２ｂの段部２ａは、後工程で焼成等の処理をすることにより、充分な強度が得られるので、実用上の問題は無い。
【００３３】
その後、図２（ｄ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとを取り外した後に、図２（ｅ）のように、下の外側パンチ４Ｂをさらに上動させて円筒状成形体２をダイス３の成形用穴３ａから上方に抜き出すようになる。
【００３４】
第１実施形態の金型１Ａであれば、各内側パンチ５Ａ，５Ｂは、各外側パンチ４Ａ，４Ｂの駆動源の駆動力による駆動に伴って発生する粉末成形材料との摩擦力で駆動されるから、駆動源で駆動する必要が無くなり、駆動源の個数が減るので、複雑な圧縮成形機を使用しなくても、段付き穴２ｂを有する円筒状成形体２を簡単かつ迅速に圧縮成形できるようになる。
【００３５】
なお、粉末成形材料７をダイス３の成形用穴３ａに充填して、各外側パンチ４Ａ，４Ｂを駆動源の駆動力で駆動するまでの間は、上の内側パンチ５Ａと下の内側パンチ５Ｂはその位置を保つことができないために、例えば図１（ｂ）のように、バネ１０を用いて下の内側パンチ５Ｂを支えるようにしても良い。
【００３６】
図４は、第２実施形態の圧縮成形用金型１Ｂであり、第１実施形態の圧縮成形用金型１Ａと相違するのは、ピン６を不要とした点である。
【００３７】
すなわち、上の内側パンチ５Ａの先端（下端）部には、凸の嵌め合い部５ｂを形成するとともに、下の内側パンチ５Ｂの先端（上端）部には、凹の嵌め合い部５ｃを形成して、この凸の嵌め合い部５ｂと凹の嵌め合い部５ｃとは、上下方向に着脱可能となっている。
【００３８】
図５は、第２実施形態の圧縮成形方法である。
【００３９】
図５（ａ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとをセットし、下の内側パンチ５Ｂがダイス３の上面３ｂよりも上に位置するようにセットする。
【００４０】
ついで、図５（ｂ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに粉末成形材料７を充填する。
【００４１】
その後、図５（ｃ）のように、下の内側パンチ５Ｂの凹の嵌め合い部５ｃに、上の内側パンチ５Ａの凸の嵌め合い部５ｂを嵌め合わせる。
【００４２】
そして、図５（ｄ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとをセットし、各外側パンチ４Ａ，４Ｂを駆動源の駆動力で駆動する。
【００４３】
このとき、駆動源の駆動力で駆動される上の外側パンチ４Ａによって、粉末成形材料７が下方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、上の内側パンチ５Ａが矢印ａのように下動（駆動）されて、粉末成形材料７を下方に加圧圧縮するとともに、駆動源の駆動力で駆動される下の外側パンチ４Ｂによって、粉末成形材料７が上方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、下の内側パンチ５Ｂが矢印ｂのように上動（駆動）されて、粉末成形材料７を上方に加圧圧縮するようになる。
【００４４】
その後、図５（ｅ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとを取り外した後に、図５（ｆ）のように、下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとをさらに上動させて円筒状成形体２をダイス３の成形用穴３ａから上方に抜き出すようになる。
【００４５】
第２実施形態の金型１Ｂであれば、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの同軸度を得るために、第１実施形態では、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの中心穴５ａを一連に貫通する長いピン６が必要であるが、第２実施形態では、各内側パンチ５Ａ，５Ｂは凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂで嵌め合わされて同軸度が確保されることで、長いピン６が不要になって金型１Ｂの部品点数が削減でき、金型構造が簡単になるために、金型１Ｂが安価になり、金型組付け時間も短くなる。
【００４６】
図６は、第３実施形態の圧縮成形用金型１Ｃであり、第２実施形態の圧縮成形用金型１Ｂと相違するのは、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂの長さＬを所定値に設定した点である。
【００４７】
すなわち、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂの長さＬは、図６（ｂ）（ｃ）のように、凸の嵌め合い部５ｂを形成した上の内側パンチ５Ａが円筒状成形体２の上の段付き穴２ｂから抜け出るまでは、凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂが嵌め合いを保持するように設定されている。
【００４８】
第３実施形態の金型１Ｃであれば、凸の嵌め合い部５ｂを形成した上の内側パンチ５Ａを円筒状成形体２から抜き出す際に、この上の内側パンチ５Ａが円筒状成形体２の上の段付き穴２ｂから抜け出るまでは、凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂが嵌め合いを保持するから、上の内側パンチ５Ａが傾かないように真っ直ぐ抜き出すことができるので、円筒状成形体２に与える歪みが小さくなってクラック等が発生しにくくなる。
【００４９】
因みに、図６（ｄ）〜（ｆ）のように、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂの長さＬ´は、凸の嵌め合い部５ｂを形成した上の内側パンチ５Ａが円筒状成形体２の上の段付き穴２ｂから抜け出る前に、凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂが嵌め合いを解除するように設定されていれば、上の内側パンチ５Ａが図６（ｆ）に矢印ｃで示すように、左右方向に傾きながら抜き出されることがあるので、円筒状成形体２に大きな歪みが与えられてクラック等が発生しやすくなる。
【００５０】
図７は、第４実施形態の圧縮成形用金型１Ｄであり、第３実施形態の圧縮成形用金型１Ｃと相違するのは、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの凹凸の嵌め合い部５ｃ，５ｂは、円筒状成形体２の段付き穴２ｂの段部２ａの厚みＴを保持して互いに突き当たるように設定した点である。
【００５１】
すなわち、図７（ａ）（ｂ）は、上の内側パンチ５Ａの凸の嵌め合い部５ｂの下端面５ｄと、下の内側パンチ５Ｂの凹の嵌め合い部５ｃの底面５ｅとが互いに突き当たって、段部２ａの厚みＴを保持するようにしたものである。
【００５２】
また、図７（ｃ）（ｄ）は、上の内側パンチ５Ａの凸の嵌め合い部５ｂに形成した大径基部の下面５ｆと、下の内側パンチ５Ｂの上面５ｇとが互いに突き当たって、段部２ａの厚みＴを保持するようにしたものである。
【００５３】
第４実施形態の金型１Ｄであれば、各内側パンチ５Ａ，５Ｂは、円筒状成形体２の段付き穴２ｂの段部２ａの厚みＴを保持して互いに突き当たるから、段部２ａの厚みの精度が向上するようになる。
【００５４】
図８（ａ）は、第５実施形態の圧縮成形用金型１Ｅであり、第４実施形態の圧縮成形用金型１Ｄと相違するのは、各内側パンチ５Ａ，５Ｂの一方、本例では、上の内側パンチ５Ａを上の外側パンチ４Ａに固定した点である。なお、下の内側パンチ５Ｂを下の外側パンチ４Ｂに固定することも可能である。
【００５５】
第５実施形態の金型１Ｅであれば、上下の内側パンチ５Ａ，５Ｂが摩擦力で駆動されると、内側パンチ５Ａ，５Ｂの位置制御が難しい。そこで、上の内側パンチ５Ａを上の外側パンチ４Ａに固定することで、上の外側パンチ４Ａに固定された上の内側パンチ５Ａは、上の外側パンチ４Ａに連動するので、段部２ａの位置精度が向上するようになる。
【００５６】
図８（ｂ）は、第６実施形態の圧縮成形用金型１Ｆであり、第５実施形態の圧縮成形用金型１Ｅと相違するのは、各外側パンチ４Ａ，４Ｂで加圧圧縮する際に、下の内側パンチ５Ｂの下で、下の外側パンチ４Ｂの基台１２との間に、段部２ａの高さに対応するスペーサ１１を介設する点である。なお、スペーサ１１は基台１２に固定してあっても良いし、着脱可能としても良い。固定してある場合は、成形作業中にスペーサ１１を基台１２に設置する必要が無いので成形作業が簡便になる。着脱可能とすると、固定する場合と比べて、内側パンチ５Ｂの移動距離を長くすることができ、より多種の成形品形状に対応することが可能となる。
【００５７】
第６実施形態の金型１Ｆであれば、各外側パンチ４Ａ，４Ｂで加圧圧縮する際に、段部２ａ付近の内部圧力が下の内側パンチ５Ｂを支える摩擦力よりも大きくなると、下の内側パンチ５Ｂが下方へ動くおそれがあるから、下の内側パンチ５Ｂの下にスペーサ１１を介設することで、下の内側パンチ５Ｂが下方へ動くのを防止でき、下の内側パンチ５Ｂに大きな加圧圧縮力をかけることができるので、段部２ａの寸法精度が安定するようになる。
【００５８】
図９は、第７実施形態の圧縮成形方法であり、本実施形態では、第４実施形態の圧縮成形用金型１Ｄを用いているが、他の実施形態の圧縮成形用金型を用いることも可能である。
【００５９】
図９（ａ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとをセットし、下の内側パンチ５Ｂがダイス３の上面３ｂよりも上に位置するようにセットする。
【００６０】
ついで、図９（ｂ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに粉末成形材料７を充填する。
【００６１】
そして、図９（ｃ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとをセットし、各外側パンチ４Ａ，４Ｂを駆動源の駆動力で駆動する。
【００６２】
このとき、駆動源の駆動力で駆動される上の外側パンチ４Ａによって、粉末成形材料７が下方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、上の内側パンチ５Ａが矢印ａのように下動（駆動）されて、粉末成形材料７を下方に加圧圧縮するとともに、駆動源の駆動力で駆動される下の外側パンチ４Ｂによって、粉末成形材料７が上方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、下の内側パンチ５Ｂが矢印ｂのように上動（駆動）されて、粉末成形材料７を上方に加圧圧縮するようになる。
【００６３】
その後、図９（ｄ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとを取り外した後に、図９（ｅ）のように、下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとをさらに上動させて円筒状成形体２をダイス３の成形用穴３ａから上方に抜き出すようになる。
【００６４】
第７実施形態の方法であれば、段付き穴２ｂを有する円筒状成形体２を、ハンドプレスのような簡単な装置でも成形することができる。
【００６５】
図１０は、第８実施形態の圧縮成形方法であり、本実施形態では、第４実施形態の圧縮成形用金型１Ｄを用いているが、他の実施形態の圧縮成形用金型を用いることも可能である。
【００６６】
図１０（ａ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとをセットし、下の内側パンチ５Ｂがダイス３の上面３ｂよりも上に位置するようにセットする。
【００６７】
ついで、図１０（ｂ）のように、ダイス３の成形用穴３ａに粉末成形材料７を充填する。
【００６８】
そして、図１０（ｃ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとをセットし、各外側パンチ４Ａ，４Ｂを駆動源の駆動力で駆動する。
【００６９】
このとき、駆動源の駆動力で駆動される上の外側パンチ４Ａによって、粉末成形材料７が下方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、上の内側パンチ５Ａが矢印ａのように下動（駆動）されて、粉末成形材料７を下方に加圧圧縮するとともに、駆動源の駆動力で駆動される下の外側パンチ４Ｂによって、粉末成形材料７が上方に圧縮移動される際に、この粉末成形材料７との摩擦力で、下の内側パンチ５Ｂが矢印ｂのように上動（駆動）されて、粉末成形材料７を上方に加圧圧縮するようになる。
【００７０】
その後、図１０（ｄ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとを乗せたまま、円筒状成形体２の少なくとも段部２ａ付近がダイス３の上面３ｂに至るまで下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとを上動させる。
【００７１】
この状態で、図１０（ｅ）のように、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとを取り外した後に、図１０（ｆ）のように、下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとをさらに上動させて円筒状成形体２をダイス３の成形用穴３ａから上方に抜き出すようになる。
【００７２】
第８実施形態の方法であれば、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとを乗せたまま、円筒状成形体２の少なくとも段部２ａ付近がダイス３の上面３ｂに至るまで下の外側パンチ４Ｂと下の内側パンチ５Ｂとを上動させるから、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａに対する粉末成形材料７の内部圧力が減少するので、上の外側パンチ４Ａと上の内側パンチ５Ａとの取り外しが容易になって、円筒状成形体２にクラック等が発生しにくくなる。
【００７３】
前記実施形態では、成形体２は円筒状であったが角筒状とすることもでき、また、段付き穴２ｂは丸穴であったが角穴とすることもできる。
【００７４】
また、前記実施形態では、円筒状成形体２の段部２ａに、上下の段付き穴２ｂに貫通する貫通穴２ｃが形成されたものであったが、外側パンチ４Ａ，４Ｂに対する内側パンチ５Ａ，５Ｂの嵌合長さを長く設定しておけば、ピン６等を設けなくても、内側パンチ５Ａ，５Ｂの同軸度が得られるので、貫通穴２ｃを無くすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態の圧縮成形用金型であり、（ａ）は加圧圧縮時の断面図、（ｂ）は変形例の加圧圧縮時の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態の圧縮成形用金型による圧縮成形工程図である。
【図３】（ａ）は、第１実施形態の圧縮成形用金型の加圧圧縮時の斜視図、（ｂ）は円筒状成形体の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の圧縮成形用金型であり、（ａ）は加圧圧縮時の断面図、（ｂ）は加圧圧縮時の斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２実施形態の圧縮成形工程図である。
【図６】本発明の第３実施形態の圧縮成形用金型であり、（ａ）は加圧圧縮時の断面図、（ｂ）（ｃ）は内側パンチの抜け出る状態の断面図、（ｄ）〜（ｆ）は、参考例であり、凹凸の嵌め合い部の長さが不適切な内側パンチの抜け出る状態の断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態の圧縮成形用金型であり、（ａ）は加圧圧縮時の断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は変形例の加圧圧縮時の断面図、（ｄ）は（ｃ）の要部拡大図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第５実施形態の圧縮成形用金型の加圧圧縮時の断面図、（ｂ）は、本発明の第６実施形態の圧縮成形用金型の加圧圧縮時の断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第７実施形態の圧縮成形工程図である。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第８実施形態の圧縮成形工程図である。
【符号の説明】
【００７６】
１Ａ〜１Ｆ  圧縮成形用金型
２    円筒状成形体
２ａ  段部
２ｂ  段付き穴
３    ダイス
３ａ  成形用穴
３ｂ  上面
４Ａ  上の外側パンチ
４Ｂ  下の外側パンチ
５Ａ  上の内側パンチ
５Ｂ  下の内側パンチ
５ｂ  凸の嵌め合い部
５ｃ  凹の嵌め合い部
６    ピン
７    粉末成形材料
１０  バネ
１１  スペーサ
【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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