(57)【要約】本発明は成形工具、グリーン体を粉末冶金プロセスを用いて製造する方法および前記成形工具の使用方法に関し、前記成形工具（２）は、共通のプレス軸に沿って移動可能である１つの上側パンチ及び１つの下側パンチと、粉体材料を受容するための１つの充填穴（１４）を有する１つのダイス本体（４）とを備え、前記ダイス本体（４）は、１つの上側ダイス領域及び１つの下側ダイス領域を有し、前記上側ダイス領域において前記上側パンチが前記充填穴（１４）内で前記プレス軸に沿って移動可能にガイドされており、前記下側ダイス領域（１８）において前記下側パンチが前記充填穴（１４）内で前記プレス軸に沿って移動可能にガイドされており、さらに、少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）を備え、これらは、グリーン体の横方向の外側輪郭を決定する１つの成形部を形成し、且つ、前記プレス軸とは異なる方向において移動可能なように前記ダイス本体（４）に配置されており、前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）、特に２つの隣接している横方向変位機構は、これら少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）がそれぞれの最終ポジションに配置されている場合にのみ、互いに接触し、プレスされたグリーン体の形状を決定する１つのキャビティが、該成形工具（２）の閉状態において、それぞれの最終ポジションに配置された前記下側及び上側パンチ並びにそれぞれの最終ポジションに配置された前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）により形成され、前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）が、グリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する成形部を形成する。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーン体を粉末冶金プロセスを用いて製造するための成形工具（２、２’）であって、この成形工具は、共通のプレス軸（Ａ）に沿って移動可能である１つの上側パンチ（８）及び１つの下側パンチ（６）と、粉体材料を受容するための１つの充填穴（１４、１４’）を有する１つのダイス本体（４、４’）とを備え、
前記ダイス本体（４、４’）は、１つの上側ダイス領域（１６）及び１つの下側ダイス領域（１８）を有し、前記上側ダイス領域（１６）において前記上側パンチ（８）が前記充填穴（１４、１４’）内で前記プレス軸（Ａ）に沿って移動可能にガイドされており、前記下側ダイス領域（１８）において前記下側パンチ（６）が前記充填穴（１４、１４’）内で前記プレス軸（Ａ）に沿って移動可能にガイドされており、
さらに、少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）を備え、これらは、グリーン体の横方向の外側輪郭を決定する１つの成形部を形成し、且つ、前記プレス軸（Ａ）とは異なる方向において移動可能なように前記ダイス本体（４、４’）に配置されており、
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）、特に２つの隣接している横方向変位機構は、これら少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）がそれぞれの最終ポジションに配置されている場合にのみ、互いに接触し、
さらに、プレスされたグリーン体の形状を決定する１つのキャビティ（２２、２２’）が、前記成形工具（２、２’）の閉状態において、それぞれの最終ポジションに配置された前記下側及び上側パンチ（６、８）並びにそれぞれの最終ポジションに配置された前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）により形成される、ように構成された成形工具において、
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）が、グリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する成形部を形成することを特徴とする成形工具。
【請求項２】
前記上側ダイス領域（１６）及び前記下側ダイス領域（１８）が、グリーン体の外側輪郭を決定する部分とは無関係である、請求項１に記載の成形工具。
【請求項３】
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の前記プレス軸（Ａ）方向における寸法がグリーン体の前記プレス軸（Ａ）方向における寸法に相当する、請求項１又は２に記載の成形工具。
【請求項４】
前記上側ダイス領域（１６）が前記上側パンチ（８）を周囲方向において完全に包み込み、及び／又は、前記下側ダイス領域（１８）が前記下側パンチ（６）を周囲方向において完全に包み込んでいる、請求項１、２又は３に記載の成形工具。
【請求項５】
前記上側ダイス領域（１６）及び前記下側ダイス領域（１８）が、一体型に形成されている、又は、互いに分離不可能に結合されている、先行請求項のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項６】
前記各横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）が前記キャビティ（２２、２２’）を越えて横方向に突き出ている、及び／又は、前記各横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）がプレスされるグリーン体の外側輪郭を超えて横方向に突き出ている、先行請求項のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項７】
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）のそれぞれが２つの接触面（２０ａ‐ｄ）を有し、これらの接触面が前記横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の成形部（１２ａ‐ｅ）の横方向に配置されており、隣接した横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の前記複数の接触面（１２ａ‐ｅ）は、前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）が最終ポジションに配置されている場合にのみ、互いに接触する、先行請求項のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項８】
前記横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の移動方向と当該横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の前記接触面（２０ａ‐ｄ）との間の角度が少なくとも４０°であり、好適には４５°と９０°の間にある、先行請求項のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項９】
粉末冶金技術による部品の製造方法であって、次の工程を有する方法：
先行請求項のいずれか１項に記載の成形工具（２、２’）を用いて粉末材料からグリーン体をプレス製作する工程と、前記プレスされたグリーン体を焼結して焼結部品を形成する工程。
【請求項１０】
前記プレス工程が以下のステップを有する請求項９に記載の方法：
前記成形工具（２、２’）の準備ステップ、この場合、前記上側パンチ（８）、前記下側パンチ（６）及び前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）は開ポジションに配置されている。
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の最終ポジションへの移動ステップ。最終ポジションに到達すると、隣接している前記横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の複数の接触面（２０ａ‐ｅ）が互いに当接し、前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）はそれらの最終ポジションにおいて、プレスされるグリーン体の横方向外側輪郭全体のための成形部を形成する。
粉末材料をダイス本体（４、４’）の充填穴（１４、１４’）に充填するステップ。
前記上側パンチ（８）、及び／又は、前記下側パンチ（６）を前記プレス軸に沿って、前記上側パンチ（８）の最終ポジション、及び／又は、前記下側パンチ（６）の最終ポジションまで移動させるステップ。
【請求項１１】
グリーン体、特に、被加工品の切削加工用カッティングインサート、を粉末冶金技術で製造するための、請求項１から８のいずれか１項に記載の成形工具（２、２’）の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーン体を粉末冶金プロセスを用いて製造するための成形工具、グリーン体の製造方法及び前記成形工具の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は粉末材料からグリーン体を作るための成形装置を開示している。ダイスが１つの貫通孔を有し、この貫通孔の中で上側パンチと下側パンチがプレス軸に沿って移動可能にガイドされている。グリーン体の横方向の外側輪郭はダイス孔で決定される。２つの横方向形成用パンチがプレス軸に対して直角にダイスの中を移動できるようにガイドされており、これによってグリーン体の横方向の外側輪郭に周回溝形状のアンダーカットを形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３００４９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、グリーン体を粉末冶金プロセスを用いて製造するための改良された成形工具及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本課題は請求項１、９および１１の特徴により解決される。
【０００６】
好適な形態は従属請求項に示されている。
【０００７】
請求項１により、グリーン体を粉末冶金プロセスで製造するための成形工具が提供される。この成形工具を用いて粉末材料が圧縮されてグリーン体が作られ、このグリーン体は次に焼結工程で焼結される。例えば、この成形工具を用いて、被加工物の切削加工用のカッティングインサートのためのグリーン体を作ることができる。
【０００８】
この成形工具のダイス本体は、粉末材料を受容するための１つの充填穴を有している。例えば、この充填穴の断面は、プレス軸方向において、すなわち、上面図において、プレスされるグリーン体の輪郭に相当する。上側パンチ及び下側パンチが共通のプレス軸に沿って移動可能であり、上側パンチはダイス本体の上側領域において充填穴内で移動可能にガイドされており、下側パンチはダイス本体の下側領域において充填穴内で移動可能にガイドされている。こうして、粉末材料を充填穴に充填した後、この粉末材料をプレスしてグリーン体とすべく、両パンチ間に配置された粉末材料に圧力をかけることがでる。
【０００９】
本成形工具はさらに少なくとも２つの横方向変位機構を有し、これらが協働して、グリーン体の横方向の外側輪郭を決定する成形部を形成する。これら少なくとも２つの横方向変位機構はプレス軸とは異なる横方向において移動可能にダイス表面に、及び／又は、ダイス内部に配置されている。例えば、ダイス本体は少なくとも２つの貫通孔又は開口部を有し、これらの中で前記少なくとも２つの横方向変位機構の１つがそれぞれ移動可能にガイドされている。これら少なくとも２つの横方向変位機構、特に２つの隣接する横方向変位機構は、これら少なくとも２つの横方向変位機構がそれぞれの最終ポジションに配置されている場合にのみ、互いに当接する、すなわち、互いに接する、すなわち、接触する。プレスされたグリーン体の（最終）形状を決定するキャビティは、この成形工具の閉状態において、それぞれが最終ポジションに配置されている上側パンチ、下側パンチ及び少なくとも２つの横方向変位機構により形成されている。
【００１０】
グリーン体を作るには、例えば、少なくとも２つの横方向変位機構が開ポジションから閉ポジションすなわち最終ポジションへ向けて移動され、それによってこれら少なくとも２つの横方向変位機構がグリーン体の外側輪郭を決定する。次に、粉末材料が充填穴を介してダイス本体に充填され、この充填された粉末材料は、同様に上側パンチ及び下側パンチがそれぞれの最終ポジションに来るまで、上側及び下側パンチのプレス軸に沿った移動により圧縮される。例えば、これら少なくとも２つの横方向変位機構はプレス軸に対して放射状に、又は、プレス軸に対して他の任意の角度において、変位可能であるので、これらの横方向変位機構の開ポジションへの移動により、プレスされたグリーン体は解放される。
【００１１】
これら少なくとも２つの横方向変位機構は、これら少なくとも２つの横方向変位機構がグリーン体の横方向外側輪郭全体を決定するように形成されている。すなわち、これら少なくとも２つの横方向変位機構は、グリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する全ての成形面を有する。例えば、各横方向変位機構は１つの成形部、すなわち、１つの成形面を有し、全ての横方向変位機構の成形部、すなわち、成形面が協働してグリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する。「横方向外側輪郭」という概念は、プレス軸に対して放射状に置かれた、すなわち、プレス軸に対して「横方向に」位置している全ての面に関する。すなわち、横方向外側輪郭は、グリーン体の、上側パンチ及び下側パンチでは決定されない全ての外側面を含む。
【００１２】
纏めると、本ダイスは、グリーン体を製造するための形状を与える部分ないし面を持たない。すなわち、本ダイスは、プレスされたグリーン体の最終形状ないし外側輪郭を決定する上述したキャビティの一部ではない。特に、上側ダイス領域及び下側ダイス領域は、グリーン体の外側輪郭を決定する部分とは無関係であるので、ダイス本体のいかなる部分ないし領域もグリーン体の外側輪郭を決定しない。
【００１３】
特許文献１では、ダイス本体が形状を与える部分を有する。これとは異なり、上述した本成形工具に関しては、複数の横方向変位機構並びに上側及び下側パンチによって決定されるプレス部分すなわち形状を与える部分は、粉末充填部ないしダイス本体４から分離されている。プレス部を粉末充填部から機能的に分離することにより、例えば、横方向変位機構のような形状を与える個別のコンポーネントを、（大きくて重い）ダイス本体を置き換える必要なしに、簡単な方法で交換ないし置き換えることができる。例えば、グリーン体の横方向外側輪郭を変更する必要がある場合、又は、（１つまたは多数の横方向変位機構における）形状を与える面が摩耗している場合には、これらの横方向変位機構の１つまたは多数のみを交換すればよい。
【００１４】
例えば、充填穴を有するコンパクトで非分割のダイス本体を提供することができ、このダイス本体の中で、形状を与える複数の部分が上述したようにガイドされる。特に頑丈なダイス本体を提供するために、このダイス本体は、例えば、互いに分離不可能に結合された多数のコンポーネント、例えば、鋼フレームが収縮被覆された超硬合金コア、から作ることができる。例えば、前記少なくとも２つの横方向変位機構用の少なくとも２つの開口部をダイス本体に長方形断面で形成することができ、これによって、横方向変位機構を簡単かつ低コストで作ることができる。
【００１５】
好適には、前記少なくとも２つの横方向変位機構の高さ、すなわち、プレス軸方向における寸法は、プレスされるグリーン体の仕上がり寸法、すなわち、最終寸法に相当する。特に、前記少なくとも２つの横方向変位機構はダイス本体の上側領域と下側領域の間に配置されており、これら少なくとも２つの横方向変位機構のプレス軸方向における高さは、プレスされるグリーン体の仕上がり高さに相当する。この形態では、ダイス本体におけるこれらの切欠き部ないし開口部の寸法はそれぞれの横方向変位機構用に最小化されているので、この（大きくて重い）ダイス本体は、横方向変位機構用のこれらの開口部により脆弱化することはなく、又は、殆ど脆弱化しない。こうして、プレス工程で生じる力をこのプレス本体を介して確実に逃がすことができる。
【００１６】
特に好適には、ダイス本体の上側領域が上側パンチを周囲方向において完全に包み込んでおり、それによって、ダイス本体におけるこのパンチの確実なガイドが保証される。これに加えて、又は、これに代えて、ダイス本体の下側領域が下側パンチを周囲方向において完全に包み込んでいる。
【００１７】
好適には、前記上側領域がダイス本体の下側領域と固く、ないし、分離不可能に結合されており、それによって、プレス工程で生じる力に確実に耐える、一体型の、ないし、非分割型のダイス本体が提供される。
【００１８】
好適には、前記少なくとも２つの横方向変位機構はそれぞれ１つの接触面を有し、この接触面は、隣接している両方の横方向変位機構がそれらの最終ポジションに配置されているときにのみ、この隣接している横方向変位機構の接触面と接触する。成形工具が開ポジションにある場合、及び、上述した閉ポジションへの移動中には、前記少なくとも２つの横方向変位機構のこれら接触面は互いに当接しない。特に、隣接している横方向変位機構の接触面は互いに滑ることはない。これにより、例えば、接触面の間に挟まれた粉体粒子による接触面の摩耗を防ぐことができる。
【００１９】
好適には、各横方向変位機構が２つの接触面を有し、これらは当該横方向変位機構の成形面、ないし、成形部に対して横方向に（対向して）配置されており、その結果、成形工具が閉じられた状態では、隣接している、ないし、互いに横並び配置されている複数の横方向変位機構のそれぞれの接触面が接触する。成形部に対して横方向に配置されているこれらの接触面により、各横方向変位機構はグリーン体ないし成形キャビティを越えて突き出ており、すなわち、各横方向変位機構はプレス軸に垂直な面においてそれぞれの成形部よりも幅広に形成されている。これらの接触面により、前記複数の横方向変位機構が最終ポジションにおいて確実に相互に当接し、且つ、粉体材料ないしグリーン体がプレス工程中に確実にキャビティ内に保持されることが保証される。
【００２０】
特に好適には、横方向変位機構の移動方向と当該横方向変位機構の接触面との間の角度が少なくとも４０°であり、好適には４５°と９０°の間にある。例えば、或る成形工具は、グリーン体の外側周囲全体を決定する２つの横方向変位機構を有する。これらの２つの横方向変位機構がプレス軸に関して反対側に配置されており、且つ、プレス軸に対して放射状の共通の（横）軸上を移動可能な場合には、横方向変位機構の接触面とその移動方向との間の上述の角度は９０°である。隣接している横方向変位機構における移動方向と接触面との角度は同じ値であるので、両方の横方向変位機構が衝突する場合には、それらの接触面は面状に当接する。代案形態では、１つの成形工具が４つの横方向変位機構を有することができ、これらはプレス軸の周りにそれぞれ９０°ずらして配置されており、放射方向に移動可能である。１つの横方向変位機構の接触面とその半径方向の移動方向との間の角度は４５°である。上述のように、隣接している横方向変位機構における移動方向と接触面との角度は同じ値であるので、成形工具が閉じられた状態では、隣接している複数の接触面が接触する。別の例では、１つの成形工具が３つの横方向変位機構を有し、この場合には、接触面と移動方向との間の角度は６０°である。
【００２１】
別の形態では、これらの接触面がプロファイル加工されており、すなわち、これらの接触面はプロファイル加工された幾何学形状を有しており、これによって、隣接している接触面のプロファイルが各横方向変位機構の最終ポジションにおいて互いに係合することができる。プロファイル加工により、例えば、噛み合いにより、横方向変位機構の最終ポジションをさらに確実に保持することができる。
【００２２】
以下において、粉末冶金技術による部品の製造方法を１例として説明する。第１工程では、粉末材料から成るグリーン体が上述した成形工具でプレスされ、次いで、このプレスされたグリーン体は焼結され、焼結されたグリーン体ができる。
【００２３】
好適には、プレス工程は以下のステップを有する：すなわち、成形工具の準備。この場合、上側パンチ、下側パンチ、及び、少なくとも２つの横方向変位機構は出発ポジション、すなわち、開ポジションに配置されている（互いに離れるように移動されている）。下側パンチはこの開ポジションで既に最終ポジションに配置しておいてもよい。少なくとも２つの横方向変位機構がそれぞれの最終ポジションへ向けて移動され、その結果、隣接している複数の横方向変位機構の接触面は、最終ポジションに到達して初めて互いに当接する。上述したように、これら少なくとも２つの横方向変位機構は、プレスされるグリーン体の横方向外側輪郭全体のための成形部を形成する。次に、粉末材料がダイス本体の充填穴に充填される。両方のパンチの間の粉末材料をプレスしてグリーン体を作るために、上側パンチ、及び、オプションとして下側パンチが、プレス軸に沿って上側パンチ（及び下側パンチ）が最終ポジションに達するまで移動される。
【００２４】
グリーン体を成形工具から取り出すために、前記少なくとも２つの横方向変位機構が放射方向に後退移動され、すなわち、それらの開ポジションに向けて移動され、その結果、グリーン体は上側パンチと下側パンチの間にまだ保持されている。次に、上側パンチと下側パンチが一緒に、上方に、又は、下方に移動されることにより、グリーン体をダイス本体から外へ搬出することができ、その結果、このグリーン体を次に焼結することができる。この方法はオプションとして、焼結されたグリーン体の研磨工程、及び／又は、コーティング工程を有する。
【００２５】
グリーン体を取り出した後で、故障のないプレス工程を保証するために、好適には、この成形工具を清掃して場合により残っている粉末残渣を取り除く。特に、（横方向変位機構およびパンチ用の）複数のガイド面並びに接触面が清掃される。例えば、ダイス本体に複数の小さな孔が開けられて例えば複数のガイド面に開口し、これらの孔を通してフラッシング媒体を導くことができ、これによって、これらの面から汚染物を除去することができる。例えば、フラッシング媒体として圧縮空気を使用することができる。これに代えて、又は、これに加えて、この清掃工程をブラシを用いて行う、又は、ブラシで補助することができる。このためにダイス本体に、ブラシを通すことができる１つの清掃チャネルを設けることができ、こうして、例えば横方向変位機構の接触面を、組み立て状態で清掃することができる。これに加えて、又は、これに代えて、（飛散した）粉末残渣を成形工具から吸い出すことができる複数の吸引装置を成形工具に取り付けることができる。例えば、ダイス本体の前述の複数の開口部又は孔を介して。粉末残渣を例えば１つ又は多数のブラシを用いて多くの面から除去し、次に、吸引装置を用いて成形工具から吸い出すことができる。
【００２６】
本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】模式的に示された成形工具の斜視図で、２つの横方向変位機構が開ポジションにある。
【図１ｂ】模式的に示された成形工具の斜視図で、２つの横方向変位機構が閉ポジションにある。
【図２ａ】図１ａの開ポジションにおける成形工具の断面図。
【図２ｂ】図１ａの開ポジションにおける成形工具の上面図。
【図３ａ】図１ｂの閉ポジションにおける成形工具の断面図。
【図３ｂ】図１ｂの閉ポジションにおける成形工具の上面図。
【図４】３つの横方向変位機構を有する成形工具の模式的上面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、粉末冶金プロセスを用いたグリーン体の製造のための、ないし、グリーン体のプレスのための成形工具の２つの形態について述べる。プレス軸Ａに関して対向して設置された２つの横方向変位機構１０ａ‐ｂを備えた成形工具２が模式的に図１ａ、図１ｂ、図２ａ、図２ｂ、図３ａ及び図３ｂに示されている。３つの横方向変位機構１０ｃ‐ｅを備えた代案形態による成形工具２’が図４に模式的に示されている。他に注記なき場合、両方の形態における、以下に記載されるコンポーネント、前記成形工具の使用方法及びグリーン体の製造方法は任意の方法で互いに交換することができる。特に、要求に応じて、ないし、それに基づいて製造可能なグリーン体の形状に応じて、１つの成形工具に３つ以上の横方向変位機構を設けることができる。
【００２９】
図１ａ、図１ｂは第１の形態による成形工具の側面斜視図である。図１ａは開ポジションの成形工具２を、図１ｂは閉ポジションの成形工具２を示す。図２ａの側面断面図と図３ａに模式的に示されているように、この成形工具２は、充填穴１４を備えた非分割ダイス４、２つの横方向変位機構１０ａ‐ｂ並びに上側パンチ８及び下側パンチ６を有する。
【００３０】
横方向変位機構１０ａ‐ｂの異なるポジションを示すために、図１ａ、図１ｂ、図２ｂ及び図３ｂでは上側ダイス領域１６と上側パンチ８は示されていない。
【００３１】
図２ａは開状態の成形工具２の側面断面を示す。上側パンチ８は上側ダイス領域１６において充填穴１４内でガイドされており、下側パンチ６は下側ダイス領域１８において充填穴１４内でガイドされている。両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂは上側ダイス領域１６と下側ダイス領域１８の間に配置されており、ダイス４の切欠き部ないし開口部でガイドされているので、これらの横方向変位機構は（横）方向Ｂに、プレス軸Ａに対して放射方向に変位可能である。図１ａ、図２ａ、図２ｂに、開ポジションの、すなわち、互いに離れた、両方の横方向変位機構が示されている。図１ｂ、図３ａ、図３ｂに、それぞれの最終ポジションの、すなわち、閉ポジションの、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂが示されている。
【００３２】
図３ａには（閉状態の）成形工具２が側面断面図で示されている。プレスされるグリーン体（ここには示されていない）の形状ないし外側輪郭を決定する成形キャビティ２２が、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂの成形面１２ａ‐ｂ及び両方のパンチ６、８のパンチ面（上側パンチ８の下部及び下側パンチ６の上部）により決定される。ダイス４は、プレスされるグリーン体の外側輪郭を決定する成形面を備えていない。
【００３３】
各横方向変位機構１０ａ‐ｂは１つの成形面２０ａ‐ｂを有し、両方の、ないし、全ての横方向変位機構１０ａ‐ｂの成形面１２ａ‐ｂがグリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する。図１ａ及び図２ｂから判るように、これらの横方向変位機構１０ａ‐ｂはプレスされるグリーン体の輪郭（上面から見て）よりも幅が広いので、各横方向変位機構１０ａ‐ｂはその成形面の両側にそれぞれ接触面２０ａ‐ｄを有する。隣接する横方向変位機構１０ａ‐ｂのこれら接触面２０ａ‐ｄは、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂがそれらの最終ポジション（図１ａ、図３ａ、図３ｂ）に配置されていると、互いに当接する。接触面２０ａ‐ｄが幅広であるので、成形キャビティ２２は確実にこれらの横方向変位機構１０ａ‐ｂにより取り囲まれる。
【００３４】
上述した成形工具２に関しては、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂ並びに上側及び下側パンチ６、８によって決定されるプレス部分、すなわち、形状を与える部分は、粉末充填部分ないしダイス本体４から分離されている。プレス部分と粉末充填部分とを機能的に分離することにより、例えば、横方向変位機構１０ａ‐ｂのような形状を与える個別のコンポーネントを、ダイス４を置き換える必要なしに、簡単な方法で交換ないし置き換えることができる。例えば、グリーン体の横方向の外側輪郭を変更する必要がある場合や（１つまたは多数の横方向変位機構１０ａ‐ｂにおける）形状を与える面が摩耗している場合には、これらの横方向変位機構１０ａ‐ｂの１つまたは多数のみを交換すればよい。
【００３５】
以下に一例として、上述した成形工具２によるグリーン体の製造について述べる。
【００３６】
先ず、前記成形工具が開ポジション（図２ａ）で準備される。第１ステップで、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂがそれらの最終ポジションに移動され、その結果、それらの接触面２０ａ‐ｄが互いに接触する。これらの接触面２０ａ‐ｄは最終ポジションにおいてのみ互いに接触し、特に、面１２ａ‐ｄは互いに沿って滑ることはないので、面１２ａ‐ｄが互いにぴったりと当接することを妨げ兼ねない摩耗が接触面２０ａ‐ｄの間で生じないことが保証される。
【００３７】
両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂがそれらの最終ポジションにある時に、粉末材料が（上から）充填穴１４に充填される。次に、粉末材料は、上側パンチ８及び下側パンチ６のプレス軸方向での移動によって、両パンチ８、６が同様にそれらの最終ポジションに達するまで圧縮される。これが図３ａに示されている。
【００３８】
粉末材料からプレスされたグリーン体は、先ず、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂがこのグリーン体から遠ざけられることによって、成形工具２から取り出すことができる。この形態においては、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂは放射方向において外側へ向けて開ポジションに移動される。次いで、上側パンチ８と下側パンチ６の間に保持されたグリーン体を、両方のパンチ６、８の上方への、又は、下方への移動によって、ダイス４ないし充填穴から運び出すことができる。次に、このグリーン体は、例えばグリップ装置を用いて掴むことができ、パンチ６、８の両方又は一方のみが移動した後、このグリップ装置を用いて次へ搬送することができる。例えば、焼結工程へ直接送られるか、又は、焼結工程の前にグリーン体の切削加工工程へ送られる。
【００３９】
故障のないプレス工程を保証するために、清掃用の複数の孔（示されていない）をダイス４に設けることができ、これらの孔を通してフラッシング媒体（例えば、圧縮空気）を導くことができ、これによって、例えば、成形面１２ａ−ｂ、接触面２０ａ−ｄ、及び／又は、横方向変位機構１０ａ‐ｂのためのガイド面を粉末残渣が残らないように清掃することができる。これに代えて、又は、これに加えて、多くの面を清掃するために、前記複数の孔を通してブラシを上記の複数の面まで案内することができる。成形工具２を清掃するための他の形態では、上述した複数の形態に加えて、又は、これに代えて、吸引装置が設けられ、これによって、（飛散した）粉末残渣を成形工具２から吸引することができる。
【００４０】
図４はもう一つの形態の成形工具の上面図を模式的に示す。同一及び同様なコンポーネントは同一及び同様な符号を有する。別に記載しない限り、以下に述べる成形工具２’の形態におけるコンポーネント及び使用方法は、上述した成形工具２の形態におけるコンポーネント及び使用方法に対応している。
【００４１】
上述した形態とは異なり、図４に示された成形工具は３つの横方向変位機構１０ｃ‐ｅを有し、これらが均等にプレス軸の周りに、ないし、充填穴１４’を備えたダイス４’の周りに、配置されている。これらの横方向変位機構１０ｃ‐ｅは閉ポジション、すなわち、最終ポジションに配置された状態で表示されており、三角形の基本面を有する成形キャビティ２２’を取り囲んでいる。３つの横方向変位機構１０ｃ‐ｅのこの配置を表示するために、成形工具２’の上側ダイス領域及び上側パンチは省略されている。
【００４２】
これらの横方向変位機構１０ｃ‐ｅは放射方向において移動可能にダイス４’の開口部で支承されている。各横方向変位機構１０ｃ‐ｅは成形面１２ｃ‐ｅを有し、これらの横方向変位機構１０ｃ‐ｅの全ての成形面１２ｃ‐ｅが協働して成形キャビティ２２’の横方向外側輪郭全体、すなわち、グリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する。上述したように、このダイス４’は、グリーン体の外側輪郭を決定する成形面を持たない。
【００４３】
例として、２つの隣接している横方向変位機構１０ｃと１０ｅの間の接触面２０ｅが特徴的に示されている。成形面１２ｃ‐ｅの横側に配置された、横方向変位機構１０ｃ‐ｅの複数の接触面２０ｅは、隣接している横方向変位機構１０ｃ‐ｅが最終ポジション、すなわち、閉ポジションに配置されている場合にのみ、接触する。これらの横方向変位機構、例えば、横方向変位機構１０ｃの放射方向の移動方向と、これに付属する接触面２０ｅとの角度は６０°である。先に図１ａ、図１ｂで示された形態では、１つの横方向変位機構１０ａ‐ｃの移動方向とその該当する接触面２０ａ‐ｄとの角度は９０°である。例えば、プレス軸の周りに均等に分布された４つの横方向変位機構を有する成形工具が提供される場合には、上述した角度は４５°になる。
【符号の説明】
【００４４】
２、２’      成形工具
４、４’      ダイス本体
６          下側パンチ
８          上側パンチ
１０ａ‐ｅ  横方向変位機構
１２ａ‐ｅ  横方向変位機構の成形面／外側輪郭
１４、１４’  充填穴
１６        上側ダイス領域
１８        下側ダイス領域
２０ａ−ｅ  接触面
２２、２２’  成形キャビティ
【図１ａ】
2017511842.tif 000003
【図１ｂ】
2017511842.tif 000004
【図２ａ】
2017511842.tif 000005
【図２ｂ】
2017511842.tif 000006
【図３ａ】
2017511842.tif 000007
【図３ｂ】
2017511842.tif 000008
【図４】
2017511842.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月27日(2016.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリーン体を粉末冶金プロセスを用いて製造するための成形工具（２、２’）であって、この成形工具は、共通のプレス軸（Ａ）に沿って移動可能である１つの上側パンチ（８）及び１つの下側パンチ（６）と、粉体材料を受容するための１つの充填穴（１４、１４’）を有する１つのダイス本体（４、４’）とを備え、
前記ダイス本体（４、４’）は、１つの上側ダイス領域（１６）及び１つの下側ダイス領域（１８）を有し、前記上側ダイス領域（１６）において前記上側パンチ（８）が前記充填穴（１４、１４’）内で前記プレス軸（Ａ）に沿って移動可能にガイドされており、前記下側ダイス領域（１８）において前記下側パンチ（６）が前記充填穴（１４、１４’）内で前記プレス軸（Ａ）に沿って移動可能にガイドされており、
さらに、少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）を備え、これらは、グリーン体の横方向の外側輪郭を決定する１つの成形部を形成し、且つ、前記プレス軸（Ａ）とは異なる方向において移動可能なように前記ダイス本体（４、４’）に配置されており、
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）において、２つの隣接している横方向変位機構は、これら少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）がそれぞれの最終ポジションに配置されている場合にのみ、互いに接触し、
さらに、プレスされたグリーン体の形状を決定する１つのキャビティ（２２、２２’）が、前記成形工具（２、２’）の閉状態において、それぞれの最終ポジションに配置された前記下側及び上側パンチ（６、８）並びにそれぞれの最終ポジションに配置された前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）により形成される、ように構成された成形工具において、
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）が、グリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する成形部を形成することを特徴とする成形工具。
【請求項２】
前記上側ダイス領域（１６）及び前記下側ダイス領域（１８）は、グリーン体の外側輪郭を決定する前記成形部を形成しない、請求項１に記載の成形工具。
【請求項３】
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の前記プレス軸（Ａ）方向における寸法がグリーン体の前記プレス軸（Ａ）方向における寸法に相当する、請求項１又は２に記載の成形工具。
【請求項４】
前記上側ダイス領域（１６）が前記上側パンチ（８）を周囲方向において完全に包み込み、又は、前記下側ダイス領域（１８）が前記下側パンチ（６）を周囲方向において完全に包み込んでいる、請求項１、２又は３に記載の成形工具。
【請求項５】
前記上側ダイス領域（１６）及び前記下側ダイス領域（１８）が、一体型に形成されている、又は、互いに分離不可能に結合されている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項６】
前記各横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）が前記キャビティ（２２、２２’）を越えて横方向に突き出ている、又は、前記各横方向変位機構（１０ａ‐ｂ）がプレスされるグリーン体の外側輪郭を超えて横方向に突き出ている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項７】
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）のそれぞれが２つの接触面（２０ａ‐ｄ）を有し、これらの接触面が前記横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の成形部（１２ａ‐ｅ）の横方向に配置されており、隣接した横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の前記複数の接触面（２０ａ‐ｅ）は、前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）が最終ポジションに配置されている場合にのみ、互いに接触する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の成形工具。
【請求項８】
前記横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の移動方向と当該横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の前記接触面（２０ａ‐ｄ）との間の角度が少なくとも４０°である、請求項７に記載の成形工具。
【請求項９】
粉末冶金技術による部品の製造方法であって、次の工程を有する方法：
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の成形工具（２、２’）を用いて粉末材料からグリーン体をプレス製作する工程と、前記プレスされたグリーン体を焼結して焼結部品を形成する工程。
【請求項１０】
前記プレス工程が以下のステップを有する請求項９に記載の方法：
前記成形工具（２、２’）の準備ステップ、この場合、前記上側パンチ（８）、前記下側パンチ（６）及び前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）は開ポジションに配置されている。
前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の最終ポジションへの移動ステップ。最終ポジションに到達すると、隣接している前記横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）の複数の接触面（２０ａ‐ｅ）が互いに当接し、前記少なくとも２つの横方向変位機構（１０ａ‐ｅ）はそれらの最終ポジションにおいて、プレスされるグリーン体の横方向外側輪郭全体のための成形部を形成する。
粉末材料をダイス本体（４、４’）の充填穴（１４、１４’）に充填するステップ。
前記上側パンチ（８）、及び／又は、前記下側パンチ（６）を前記プレス軸に沿って、前記上側パンチ（８）の最終ポジション、及び／又は、前記下側パンチ（６）の最終ポジションまで移動させるステップ。
【請求項１１】
グリーン体、特に、被加工品の切削加工用カッティングインサート、を粉末冶金技術で製造するための、請求項１から８のいずれか１項に記載の成形工具（２、２’）の使用方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
各横方向変位機構１０ａ‐ｂは１つの成形面１２ａ‐ｂを有し、両方の、ないし、全ての横方向変位機構１０ａ‐ｂの成形面１２ａ‐ｂがグリーン体の横方向外側輪郭全体を決定する。図１ａ及び図２ｂから判るように、これらの横方向変位機構１０ａ‐ｂはプレスされるグリーン体の輪郭（上面から見て）よりも幅が広いので、各横方向変位機構１０ａ‐ｂはその成形面の両側にそれぞれ接触面２０ａ‐ｄを有する。隣接する横方向変位機構１０ａ‐ｂのこれら接触面２０ａ‐ｄは、両方の横方向変位機構１０ａ‐ｂがそれらの最終ポジション（図１ａ、図３ａ、図３ｂ）に配置されていると、互いに当接する。接触面２０ａ‐ｄが幅広であるので、成形キャビティ２２は確実にこれらの横方向変位機構１０ａ‐ｂにより取り囲まれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
例として、２つの隣接している横方向変位機構１０ｃと１０ｄの間の接触面２０ｅが特徴的に示されている。成形面１２ｃ‐ｅの横側に配置された、横方向変位機構１０ｃ‐ｅの複数の接触面２０ｅは、隣接している横方向変位機構１０ｃ‐ｅが最終ポジション、すなわち、閉ポジションに配置されている場合にのみ、接触する。これらの横方向変位機構、例えば、横方向変位機構１０ｃの放射方向の移動方向と、これに付属する接触面２０ｅとの角度は６０°である。先に図１ａ、図１ｂで示された形態では、１つの横方向変位機構１０ａ‐ｃの移動方向とその該当する接触面２０ａ‐ｄとの角度は９０°である。例えば、プレス軸の周りに均等に分布された４つの横方向変位機構を有する成形工具が提供される場合には、上述した角度は４５°になる。
【国際調査報告】
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2017511842.tif 000011
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