(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形空間を画定するダイ孔をそれぞれ有するとともに、そのダイ孔の開口方向に往復動される第１ダイス及び第２ダイスと、成形体のアンダーカット部を画定する型部分を有しかつ第１ダイス及び第２ダイスの対向する端面間に挟まれるように配置されて第１ダイス及び第２ダイスの往復動方向に垂直な方向に往復動される複数のカムダイス分割体からなるカムダイスと、ダイ孔内に充填された被成形材料を加圧成形するべく、第１ダイスのダイ孔に挿嵌されて第１ダイスに対して相対的に往復動される第１パンチ及び第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて第２ダイスに対して相対的に往復動される第２パンチとを備え、アンダーカット部を有する成形体を加圧成形する粉末成形装置であって、
成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように加えた後、前記第１ダイスを成形体から離脱させ、
続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に低減した後、カムダイスを成形体から離脱させ、
さらに続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように加えた後、第２ダイスを成形体から離脱させるように制御する制御部を設けたことを特徴とする粉末成形装置。
【請求項２】
第１パンチ及び第２パンチをダイ孔に沿って往復駆動させる駆動機構を有しており、
制御部は、第１パンチと第２パンチとの間の距離を駆動機構によって調整することにより、第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を制御す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】
第１パンチ及び第２パンチをダイ孔に沿って往復駆動させる駆動機構を有しており、
制御部は、カムダイスと第１パンチとの間の距離及びカムダイスと第２パンチとの間の距離を駆動機構によって調整することにより、第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を制御す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４】
成形空間を画定するダイ孔をそれぞれ有するとともに、そのダイ孔の開口方向に往復動される第１ダイス及び第２ダイスと、成形体のアンダーカット部を画定する型部分を有しかつ第１ダイス及び第２ダイスの対向する端面間に挟まれるように配置されて第１ダイス及び第２ダイスの往復動方向に垂直な方向に往復動される複数のカムダイス分割体からなるカムダイスと、ダイ孔内に充填された被成形材料を加圧成形するべく、第１ダイスのダイ孔に挿嵌されて第１ダイスに対して相対的に往復動される第１パンチ及び第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて第２ダイスに対して相対的に往復動される第２パンチとを備える粉末成形装置により、アンダーカット部を有する成形体を加圧成形した後、第１パンチ及び第２パンチにより成形体を押圧保持した状態で、第１ダイス及び第２ダイスとカムダイスとを成形体から離脱させる際の粉末成形装置の駆動方法であって、
成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御した後、前記第１ダイスを成形体から離脱させ、
続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に制御した後、カムダイスを成形体から離脱させ、
さらに続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御した後、第２ダイスを成形体から離脱させることを特徴とする粉末成形装置の駆動方法。
【請求項５】
ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消す押圧荷重は、加圧成形時の押圧荷重の５〜１０％の範囲の値であることを特徴とする請求項４に記載の粉末成形装置の駆動方法。
【請求項６】
第１ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱させる際に、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、カムダイスを成形体から離脱させる際の第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重よりも大きくしていることを特徴とする請求項４又は５に記載の粉末成形装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末材料等の被成形材料を加圧成形してアンダーカット部を有する成形体を成形する粉末成形装置及びその駆動方法に関し、特に、加圧成形後において成形用の金型を成形体から離脱させる構成に特徴を有する粉末成形装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉末材料を加圧して全周にアンダーカット部を有する部品を成形する従来の粉末成形装置としては、例えば、図１０に示すものが存在する。この粉末成形装置は、粉末材料が充填されるダイ孔１ａ，２ａを有し、上下方向に分割されて所定間隔をおいて配置される下ダイス１及び上ダイス２と、この下ダイス１及び上ダイス２の対向する端面１ｂ，２ｂ間に挟むように配置されて水平方向において上記ダイ孔１ａ，２ａに対し進退移動させられる第１カムダイスプレート３Ｌ及び第２カムダイスプレート３Ｒからなるカムダイス３と、下ダイス１のダイ孔１ａ内に挿嵌される下側第１パンチ４ａ及びこの下側第１パンチ４ａ内に同軸にて挿嵌される下側第２パンチ４ｂと、上ダイス２のダイ孔２ａ内に挿嵌される上側第１パンチ５ａ及びこの上側第１パンチ５ａ内に同軸にて挿嵌される上側第２パンチ５ｂ等を基本構成として備えている。
【０００３】
また、上記下ダイス１及び上ダイス２を上下方向（矢印Ｖ方向）にそれぞれ往復駆動するダイス駆動機構６，７と、第１カムダイスプレート３Ｌ及び第２カムダイスプレート３Ｒを水平方向（矢印Ｈ方向）にそれぞれ往復駆動するカムダイス駆動機構８Ｌ，８Ｒと、下側第１パンチ４ａ及び下側第２パンチ４ｂを上下方向（矢印Ｖ方向）にそれぞれ往復駆動する下側パンチ駆動機構９ａ，９ｂと、上側第１パンチ５ａ及び上側第２パンチ５ｂを上下方向（矢印Ｖ方向）にそれぞれ往復駆動する上側パンチ駆動機構１０ａ，１０ｂ等を備えている。
【０００４】
上記粉末成形装置において、粉末材料の加圧成形を行なう場合は、図１０に示すように、ダイス駆動機構６，７を作動させて下ダイス１と上ダイス２とを近づけ、カムダイス駆動機構８Ｌ，８Ｒを作動させて、この下ダイス１と上ダイス２とに挟まれた第１及び第２カムダイスプレート３Ｌ，３Ｒをダイ孔１ａ，２ａ内に向けて所定位置まで進出させた状態で粉末材料を供給し、下側及び上側パンチ駆動機構９（９ａ，９ｂ），１０（１０ａ，１０ｂ）を作動させて下側及び上側パンチ４（４ａ，４ｂ），５（５ａ，５ｂ）によりこの供給された粉末材料に所定の圧力を加えることになる。
【０００５】
そして、加圧成形された成形品を粉末成形装置から取り出す場合は、上側パンチ５（５ａ，５ｂ）及び下側パンチ４（４ａ，４ｂ）により、成形品に一定の押圧荷重を加えて保持した状態で、上ダイス２及び下ダイス１をそれぞれ上下に移動させて成形品の外周面から離脱させると共に、カムダイス３を水平方向左右に移動させて成形品のアンダーカット部から離脱させ、その後、払い出し棒（不図示）等を用いて成形品を取り出していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の粉末成形装置及び駆動方法においては、成形品から上ダイス２及び下ダイス１とカムダイス３とを離脱させる際に、成形品に対し上側パンチ５（５ａ，５ｂ）及び下側パンチ４（４ａ，４ｂ）で一定の押圧荷重を与えて保持していたため、この押圧荷重が大きい場合は、カムダイス３（３Ｌ，３Ｒ）を成形品Ｍ´から離脱させる際に、図１１に示すように、成形品Ｍ´のアンダーカット部すなわち環状溝Ｍ´ｇの内側面とカムダイス３の上下面との間に大きい摩擦力ＦＨが生じ、この摩擦力ＦＨによって成形品Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇ領域に傷、クラック、欠け等の欠陥Ｃｒが発生する場合がある。
【０００７】
一方、これらの欠陥の発生を防止するために押圧荷重を極力小さくすると、上ダイス２及び下ダイス１を成形品Ｍ´から離脱させる際に成形品Ｍ´の外周面Ｍ´ｓとダイ孔２ａ，１ａの内壁面との間に生じる摩擦力Ｆｖによって、図１２に示すように、成形品Ｍ´に傷、クラック、欠け等の欠陥Ｃｒが発生する場合がある。これら欠陥の発生は成形品の歩留りを悪化させ、生産性を低下させることになる。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、成形体（成形品）から上下ダイス及びカムダイスを離脱させて成形体を取り出すにあたり、成形体に傷、クラック、欠け等の欠陥を招くことなく、安定して成形体の生産を行なうことができる粉末成形装置及びその駆動方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、成形空間を画定するダイ孔をそれぞれ有するとともに、そのダイ孔の開口方向に往復動される第１ダイス及び第２ダイスと、成形体のアンダーカット部を画定する型部分を有しかつ第１ダイス及び第２ダイスの対向する端面間に挟まれるように配置されて第１ダイス及び第２ダイスの往復動方向に垂直な方向に往復動される複数のカムダイス分割体からなるカムダイスと、ダイ孔内に充填された被成形材料を加圧成形するべく、第１ダイスのダイ孔に挿嵌されて第１ダイスに対して相対的に往復動される第１パンチ及び第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて第２ダイスに対して相対的に往復動される第２パンチとを備え、アンダーカット部を有する成形体を加圧成形する粉末成形装置であって、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように加えた後、前記第１ダイスを成形体から離脱させ、続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に低減した後、カムダイスを成形体から離脱させ、さらに続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように加えた後、第２ダイスを成形体から離脱させるように制御する制御部を設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載した第１パンチ及び第２パンチをダイ孔に沿って往復駆動させる駆動機構を有しており、制御部は、第１パンチと第２パンチとの間の距離を駆動機構によって調整することにより、第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載した第１パンチ及び第２パンチをダイ孔に沿って往復駆動させる駆動機構を有しており、制御部は、カムダイスと第１パンチとの間の距離及びカムダイスと第２パンチとの間の距離を駆動機構によって調整することにより、第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載した発明は、成形空間を画定するダイ孔をそれぞれ有するとともに、そのダイ孔の開口方向に往復動される第１ダイス及び第２ダイスと、成形体のアンダーカット部を画定する型部分を有しかつ第１ダイス及び第２ダイスの対向する端面間に挟まれるように配置されて第１ダイス及び第２ダイスの往復動方向に垂直な方向に往復動される複数のカムダイス分割体からなるカムダイスと、ダイ孔内に充填された被成形材料を加圧成形するべく、第１ダイスのダイ孔に挿嵌されて第１ダイスに対して相対的に往復動される第１パンチ及び第２ダイスのダイ孔に挿嵌されて第２ダイスに対して相対的に往復動される第２パンチとを備える粉末成形装置により、アンダーカット部を有する成形体を加圧成形した後、第１パンチ及び第２パンチにより成形体を押圧保持した状態で、第１ダイス及び第２ダイスとカムダイスとを成形体から離脱させる際の粉末成形装置の駆動方法であって、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御した後、前記第１ダイスを成形体から離脱させ、続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に制御した後、カムダイスを成形体から離脱させ、さらに続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御した後、第２ダイスを成形体から離脱させることを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載したダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消す押圧荷重が、加圧成形時の押圧荷重の５〜１０％の範囲の値であることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載した第１ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱させる際に、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、カムダイスを成形体から離脱させる際の第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重よりも大きくしていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、第１ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱させる際には、その成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御し、かつ、カムダイスを成形体から離脱させる際には、その成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に制御しているので、成形体からカムダイスと第１ダイス及び第２ダイスとを離脱させる際に、いずれの離脱動作においても成形体に傷、クラック、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができる。従って、所望の成形体を安定して生産することができ、成形体の歩留りの向上、生産性の向上等を達成することができる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように加えた後、前記第１ダイスを成形体から離脱させ、続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に低減した後、カムダイスを成形体から離脱させ、さらに続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように加えた後、第２ダイスを成形体から離脱させているので、成形体からカムダイスと第１ダイス及び第２ダイスとを離脱させる際に、いずれの離脱動作においても成形体に傷、クラック、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができる。従って、所望の成形体を安定して生産することができ、成形体の歩留りの向上、生産性の向上等を達成することができる。
【００１７】
請求項３に記載した発明によれば、カムダイスと第１パンチとの間の距離及びカムダイスと第２パンチとの間の距離を駆動機構によって調整することにより、第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を制御しているので、カムダイスを挟む上下領域において成形体内部に生じる応力の不連続化あるいは極所的な応力集中等を抑制することができ、これにより、距離調整の際に成形体にクラック等が発生するのを防止することができる。
【００１８】
請求項４に記載した発明によれば、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御した後、前記第１ダイスを成形体から離脱させ、続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、当該成形体を保持しているが押圧荷重が加わっていない状態に制御した後、カムダイスを成形体から離脱させ、さらに続いて、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すように制御した後、第２ダイスを成形体から離脱させているので、成形体からカムダイスと第１ダイス及び第２ダイスとを離脱させる際に、いずれの離脱動作においても成形体に傷、クラック、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができる。従って、所望の成形体を安定して生産することができ、成形体の歩留りの向上、生産性の向上等を達成することができる。
【００１９】
また、上側にある第１ダイスを離脱させた後カムダイスを離脱させるため、第１ダイスの挾持力がカムダイスに加わらない状態でカムダイスの離脱動作を行なうことができ、カムダイスと第１ダイス及び第２ダイスとの間にカジリ等が発生するのを防止することができる。また、カムダイスは下側にある第２ダイスに支持された状態で離脱動作が行なわれるため、カムダイスの自重が成形体のアンダーカット部に加わることはなく、アンダーカット部領域において傷、クラック、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【００２０】
請求項５に記載した発明によれば、ダイ孔の内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消す押圧荷重を、加圧成形時の押圧荷重の５〜１０％の範囲の値にしているので、押圧荷重が極力小さい場合（５％未満）に生じるクラック等の発生を防止すると共に、押圧荷重が大きい場合（１０％を超える場合）に生じる成形体の座屈等の発生を防止することができる。
【００２１】
請求項６に記載した発明によれば、第１ダイス及び第２ダイスを成形体から離脱させる際に、成形体に加える第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重を、カムダイスを成形体から離脱させる際の第１パンチ及び第２パンチの押圧荷重よりも大きくしているので、第１ダイス及び第２ダイスのダイ孔内壁面と成形体の外周面との間に生じる比較的大きい摩擦力により成形体に引っ張り応力が発生するのを防止することができるとともに、カムダイスの両面と成形体のアンダーカット部を形成する内側面との間に生じる摩擦力を極力小さくすることができ、カムダイスの離脱動作に伴なって生じるアンダーカット部の引っ張り応力をできるだけ小さくすることができる。
【００２２】
これにより、成形体から第１ダイス及び第２ダイスとカムダイスとを離脱させる際のいずれの離脱動作においても、成形体に傷、クラック、欠け等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る粉末成形装置の一実施例を示すものであり、この粉末成形装置は、被成形材料としての粉末材料を充填する円筒状のダイ孔２０ａを有する第１ダイスとしての上ダイス２０と、同様に粉末材料を充填する円筒状のダイ孔３０ａを有する第２ダイスとしての下ダイス３０と、これら上ダイス２０の下側端面２０ｂと下ダイス３０の上側端面３０ｂとの間に挟み込まれるように配置されて水平方向（矢印Ｈ方向）に往復移動させられるカムダイス分割体としての第１カムダイスプレート４１及び第２カムダイスプレート４２からなるカムダイス４０と、上ダイス２０のダイ孔２０ａ内に挿嵌される円筒状の上側第１パンチ５０ａ及びこの上側第１パンチ５０ａ内に同軸にて挿嵌される円柱状の上側第２パンチ５０ｂからなる第１パンチとしての上側パンチ５０と、下ダイス３０のダイ孔３０ａ内に挿嵌される円筒状の下側第１パンチ６０ａ及びこの下側第１パンチ６０ａ内に同軸にて挿嵌される円柱状の下側第２パンチ６０ｂからなる第２パンチとしての下側パンチ６０等を基本構成として備えている。
【００２８】
また、上記上ダイス２０を上下方向（矢印Ｖ方向）に往復駆動する上ダイス駆動機構７０と、下ダイス３０を上下方向に往復駆動する下ダイス駆動機構８０と、第１カムダイスプレート４１を水平方向（矢印Ｈ方向）に往復駆動する第１カムダイス駆動機構９０ａ及び第２カムダイスプレート４２を水平方向に往復駆動する第２カムダイス駆動機構９０ｂからなるカムダイス駆動機構９０と、上側第１パンチ５０ａを上下方向に往復駆動する上側第１パンチ駆動機構１００ａ及び上側第２パンチ５０ｂを上下方向に往復駆動する上側第２パンチ駆動機構１００ｂからなる上側パンチ駆動機構１００と、下側第１パンチ６０ａを上下方向に往復駆動する下側第１パンチ駆動機構１１０ａ及び下側第２パンチ６０ｂを上下方向に往復駆動する下側第２パンチ駆動機構１１０ｂからなる下側パンチ駆動機構１１０等を備えており、これら上ダイス駆動機構７０、下ダイス駆動機構８０、カムダイス駆動機構９０、上側パンチ駆動機構１００、及び下側パンチ駆動機構１００は、制御部１２０により、それぞれ駆動制御されるようになっている。
【００２９】
すなわち、上記上ダイス２０と下ダイス３０とは、上ダイス駆動機構７０及び下ダイス駆動機構８０により、上下方向において相対的に移動可能となっており、成形時においては上下ダイス２０，３０をお互いに接近させて所定間隔を形成し、これら上下ダイス２０，３０の対向する上側端面２０ｂ及び下側端面３０ｂ間に第１及び第２カムダイスプレート４１，４２を挟み込むように位置付けられ、一方、得られた成形体を取り出す際には、制御部１２０の信号により上側及び下側パンチ駆動機構１００，１１０を作動させて、上側及び下側パンチ５０，６０により成形体に所定の押圧荷重（第１所定押圧荷重）、すなわち、ダイ孔２０ａ，３０ａの内壁面と成形体の外周面との間の摩擦力によって生じる成形体内の引っ張り応力を打ち消すような押圧荷重が加えられた状態で、上下ダイス２０，３０を成形体から離脱させるようになっている。尚、上ダイス２０のダイ孔２０ａと下ダス３０のダイ孔３０ａとは、円柱形状をなす成形体の外周面を画定する成形空間を形成している。
【００３０】
また、上記カムダイス４０を構成する第１カムダイスプレート４１と第２カムダイスプレート４２とは、図２に示すように、略矩形形状をなし、お互いに対向する先端面４１ａ，４２ａの略中央部には、成形体のアンダーカット部すなわち環状溝を画定する半円状の型部分４１ｂ，４２ｂが形成されており、上記カムダイス駆動機構９０により、水平方向においてお互いに近接離隔するように移動可能となっている。すなわち、成形時においては、各々の先端面４１ａ，４２ａがほぼ当接する位置まで、ダイ孔２０ａ，３０ａ内に向けて前進移動させられ、一方、得られた成形体を取り出す際は、成形体のアンダーカット部（環状溝）から離脱するように外側に向けて後退移動させられる。このカムダイス４０の離脱移動の際には、制御部１２０の信号により上側及び下側パンチ駆動機構１００，１１０を作動させて上側及び下側パンチ５０，６０により成形体に加えられる押圧荷重（第２所定押圧荷重）が極力小さくなるように制御された状態で、カムダイス４０を成形体から離脱させるようになっている。
【００３１】
尚、カムダイス４０（４１，４２）と下ダイス３０とにおいては、成形時におけるカムダイス４０の前進位置を位置決めするために、図２に示すように、カムダイス４０の往復動方向（矢印Ｈ方向）に直交する垂直な面として形成される位置決め面４１ｃ，４２ｃ，３０ｃを採用することも可能である。
【００３２】
次に、本発明に係る粉末成形装置を用いて、成形体を成形しそして得られた成形体を取り出す際の粉末成形装置の駆動方法につき、図３ないし図９に基づいて説明する。先ず、図３に示すように、下ダイス３０のダイ孔３０ａに下側第１パンチ６０ａ及び下側第２パンチ６０ｂが挿嵌され、かつ、第１及び第２カムダイスプレート４１，４２がカムダイス駆動機構９０（９０ａ，９０ｂ）により前進駆動されて各々所定の位置に位置決めされた状態で、上ダイス２０の上側端面にフィーダ１３０を配置する。
【００３３】
そして、上下ダイス２０，３０のダイ孔２０ａ，３０ａ等により画定される成形空間内に、粉末材料を充填する。この際、この成形空間内に突出した第１及び第１カムダイスプレート４１，４２の先端部の下側に粉末材料Ｍが十分回わり込むように、下側第１及び第２パンチ６０ａ，６０ｂに振動を加えつつ、オーバフィル状態に充填する。
【００３４】
続いて、図４に示すように、フィーダ１３０を後退させて、上側第１パンチ５０ａ及び上側第２パンチ５０ｂを前進（降下）させて、上ダイス２０のダイ孔２０ａ内に挿嵌し、上下方向から圧力を加えて加圧成形を開始する（図９中の▲１▼）。ここで、上側第１及び第２パンチ５０ａ，５０ｂと下側第１及び第２パンチ６０ａ，６０ｂとにより加圧する場合に、第１及び第２カムダイスプレート４１，４２の上下面に圧力差を生じないように、すなわち、上下方向において第１及び第２カムダイスプレート４１，４２を中心に圧力のニュートラルゾーンができるように比例加圧を行なう。
【００３５】
また、この加圧時には、例えば、密度６．８ｇ／ｃｍ３の成形体を得るために成形荷重として約５００Ｍｐａの成形圧力を粉末材料Ｍに加える必要があり、そのうちの数十パーセントの側圧が成形中の粉末材料を介して第１及び第２カムダイスプレート４１，４２の先端面４１ａ，４２ａ及び型部分４１ｂ，４２ｂの端面に作用し、これら第１及び第２カムダイスプレート４１，４２をそれぞれ後退させようとする。この後退を許すと、先端面４１ａ，４２ａ間の隙間が大きくなって成形バリが発生すると共に、成形されるアンダーカット部すなわち環状溝の真円度が低下することになる。従って、第１及び第２カムダイスプレート４１，４２を駆動する第１及び第２カムダイス駆動機構９０ａ，９０ｂの駆動押圧力を上記加圧成形時の側圧に負けない程度に大きくする必要がある。
【００３６】
そして、図５に示すような状態まで圧縮して所定の寸法及び密度の成形体Ｍ´が成形される（図９中の▲２▼）と、上側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）及び下側パンチ６０（６０ａ，６０ｂ）による成形荷重を一部開放して、上下ダイス２０，３０及びカムダイス４０（４０ａ，４０ｂ）を成形体Ｍ´から離脱させる（抜き取る）動作が行なわれる。
【００３７】
この離脱動作については、先ず、制御部１２０により上側パンチ駆動機構１００を作動させて、上側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）を若干上方に移動（後退）させ（図９中▲３▼）、上側及び下側パンチ５０，６０により成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重Ｐ１（第１所定押圧荷重）を成形荷重の５〜１０％の値となるまで低減させる。そして、この低減された押圧荷重Ｐ１を維持した状態（図９中▲３▼〜▲４▼）で、図６に示すように、上ダイス駆動機構７０により上ダイス２０を上方に移動（後退）させて、成形体Ｍ´の外周面Ｍ´ｓから離脱させる。
【００３８】
この際、成形体Ｍ´に対して上記押圧荷重Ｐ１が加えられていることから、上ダイス２０を移動させる際にダイ孔２０ａの内壁面と成形体Ｍ´の外周面Ｍ´ｓとの間に生じる摩擦力Ｆｖによって成形体Ｍ´に与えられる引っ張り応力が打ち消され、すなわち、引っ張り応力を生じることなく上ダイス２０の離脱が行なわれる。従って、図１２に示すようなクラック（割れ）等の欠陥Ｃｒが成形体Ｍ´に生じることはない。また、押圧荷重Ｐ１を成形荷重５〜１０％の範囲としていることから、上記クラック等の発生を防止できると共に、成形体Ｍ´自体の座屈破壊等をも防止することができる。
【００３９】
続いて、制御部１２０により上側パンチ駆動機構１００をさらに作動させて、上側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）をさらに若干上方に移動（後退）させ（図９中の▲５▼）、上側及び下側パンチ５０，６０により成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重Ｐ２（第２所定押圧荷重）をほぼ０の値（上側及び下側パンチ５０，６０により成形体Ｍ´は保持されているが、押圧荷重が加わっていない状態）まで低減させる。そして、この押圧荷重Ｐ２が０の状態（図９中の▲５▼〜▲６▼）で、図７に示すように、カムダイス駆動機構９０（９０ａ，９０ｂ）によりカムダイス４０（４１，４２）を水平方向外側に向けて移動（後退）させて、成形体Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇから離脱させる。
【００４０】
この際、成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重Ｐ２がほぼ０であることから、カムダイス４０を移動させる際にカムダイス４０（４１，４２）の型部分４１ａ，４２ｂを形成する上下面と環状溝Ｍ´ｇの内側面との間に生じる摩擦力ＦＨは極力小さな値となる。従って、成形体Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇ領域に引っ張り応力を生じることなく、あるいは、引っ張り応力を生じたとしても極力小さな許容される値の状態で、カムダイス４０（４１，４２）の離脱が行なわれるため、図１１に示すようなクラック（割れ）等の欠陥Ｃｒが成形体Ｍ´に生じることはない。また、上ダイス２０がカムダイス４０から離された状態、すなわち、カムダイス４０（４１，４２）に挾持力が加わらない状態で上記カムダイス４０（４１，４２）の離脱動作が行なわれるため、カムダイス４０（４１，４２）と上下ダイス２０，３０との間にカジリ等を生じることもない。さらに、カムダイス４０（４１，４２）は、下ダイス３０に支持された状態で離脱動作が行なわれるため、カムダイス４０の重さが成形体Ｍ´の環状溝Ｍ´ｇに加わることもなく、従って、上述同様に、環状溝Ｍ´ｇ領域にクラック等の欠陥を生じることもない。
【００４１】
さらに続いて、制御部１２０により上側パンチ駆動機構１００を作動させて、上側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）を若干下方に移動（前進させ）（図９中の▲７▼）、上側及び下側パンチ５０，６０により前述同様の押圧荷重Ｐ１が成形体Ｍ´に加わるようにする。そして、この押圧荷重Ｐ１を維持した状態（図９中の▲７▼〜▲８▼）で、図８に示すように、下ダイス駆動機構８０により下ダイス３０を下方に移動（後退）させて、成形体Ｍ´ｓの外周面Ｍ´ｓから離脱させる。
【００４２】
この際、成形体Ｍ´に対して上記押圧荷重Ｐ１が加えられていることから、下ダイス３０を移動させる際にダイ孔３０ａの内壁面と成形体Ｍ´の外周Ｍ´ｓとの間に生じる摩擦力Ｆｖによって成形体Ｍ´に与えられる引っ張り応力が打ち消され、すなわち、引っ張り応力を生じることなく下ダイス３０の離脱が行なわれる。従って、図１２に示すようなクラック（割れ）等の欠陥Ｃｒが成形体Ｍ´に生じることはない。また、押圧荷重Ｐ１を成形荷重５〜１０％の範囲としていることから、上記クラック等の発生を防止できると共に、成形体Ｍ´自体の座屈をも防止することができる。
【００４３】
以上のように、上下ダイス２０，３０及びカムダイス４０の離脱動作が終了した後、上側パンチ駆動機構１００（１００ａ，１００ｂ）により上側パンチ５０（５０ａ，５０ｂ）を上方に移動させて成形体Ｍ´から離脱させる。その後、例えば、押し出し棒等を用いることによって成形体Ｍ´を取り出すことができる。
【００４４】
以上述べた実施例においては、成形体Ｍ´に加えられる押圧荷重を調整するにあたり、上側パンチ５０の往復動により下側パンチ６０との間の距離を調整するようにしたが、これに限定されるものではなく、カムダイス４０を中心（基準）として、このカムダイス４０から上側パンチ５０までの距離とカムダイス４０から下側パンチ６０までの距離とを調整するようにすることも可能である。
【００４５】
この駆動方法によれば、カムダイスを挟む上下領域において、成形体Ｍ´の内部に生じる応力の不連続化あるいは極所的な応力集中等を抑制することができ、クラック等が発生するのを防止できる。
【００４６】
また、上述実施例においては、被成形材料として粉末材料を適用する場合について説明したが、本発明の粉末成形装置及び駆動方法はこれに限定されるものではなく、樹脂材料等の粘流動性の被成形材料を適用することも可能である。
【００４７】
さらに、以上述べた駆動機構としては、油圧等による流体圧シリンダ、ボールスクリュー等のねじ駆動機構、クランク機構等種々の駆動機構を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る粉末成形装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】  本発明に係る粉末成形装置を構成する成形用金型の一実施例を示すものであり、（ａ）は縦断面、（ｂ）は上ダイスを取り除いた状態での平面図である。
【図３】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理を行なう場合の一工程図である。
【図４】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理を行なう場合の一工程図である。
【図５】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理を行なう場合の一工程図である。
【図６】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処置を行なった後、上ダイスを成形体から離脱させる場合の工程図である。
【図７】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理を行なった後、カムダイスを成形体から離脱させる場合の工程図である。
【図８】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理を行なった後、下ダイスを成形体から離脱させる場合の工程図である。
【図９】  本発明に係る粉末成形装置を用いて成形処理及び金型の離脱動作を行なう場合の一実施例を示すサイクル線図である。
【図１０】  従来の粉末成形装置を示す概略構成図である。
【図１１】  従来の粉末成形装置において成形体からカムダイスを離脱させる状態を示す縦断面図である。
【図１２】  従来の粉末成形装置において成形体から上ダイスを離脱させる状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２０  上ダイス（第１ダイス）
２０ａ  ダイ孔
２０ｂ  下側端面
３０  下ダイス（第２ダイス）
３０ａ  ダイ孔
３０ｂ  上側端面
３０ｃ  位置決め面
４０  カムダイス
４１  第１カムダイスプレート（カムダイス分割体）
４１ａ  先端面
４１ｂ  型部分
４１ｃ  位置決め面
４２  第２カムダイスプレート（カムダイス分割体）
４２ａ  先端面
４２ｂ  型部分
４２ｃ  位置決め面
５０  上側パンチ（第１パンチ）
５０ａ  上側第１パンチ
５０ｂ  上側第２パンチ
６０  下側パンチ（第２パンチ）
６０ａ  下側第１パンチ
６０ｂ  下側第２パンチ
７０  上ダイス駆動機構
８０  下ダイス駆動機構
９０  カムダイス駆動機構
９０ａ  第１カムダイス駆動機構
９０ｂ  第２カムダイス駆動機構
１００  上側パンチ駆動機構
１００ａ  上側第１パンチ駆動機構
１００ｂ  上側第２パンチ駆動機構
１１０  下側パンチ駆動機構
１１０ａ  下側第１パンチ駆動機構
１１０ｂ  下側第２パンチ駆動機構
１２０  制御部
１３０  フィーダ
【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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【図１１】
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【図１２】
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