弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置。即使在利用高压进行压缩成形的情况下，也不引起以金属模的内角部为起点的裂纹产生，能够利用高压将磁性粉等的高硬度的原料粉末压缩成形。在心棒(20)的外周面(21)，形成凹陷状的内腔(30)，由滑动自如地插入该内腔(30)的上下的冲头(40)、(50)压缩被供给至内腔(30)的原料粉末(P)，成形弯曲板状零件的压粉体。通过由锻模(10)的内周面(11)和心棒(20)的外周面(21)形成内腔(30)的直角状的内角部(34)，从而将压缩成型时施加在内角部(34)的应力泄放至锻模(10)的内周面(11)和心棒(20)的外周面(21)的接合分界面(60)，防止以内角部(34)为起点的裂纹产生，能够使利用高压的成形成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在利用粉末冶金法而获得弯曲板状零件的过程中，在将原料粉末压缩成形为与该零件近似的压粉体时使用的压粉体成形金属模装置。
技术介绍
粉末冶金法通过由冲头将供给至金属模内的内腔的原料粉末压缩，从而成形与目标零件形状近似的压粉体，烧结该压粉体而获得零件，该粉末冶金法作为能够大量生产精密且复杂的形状的零件的方法而为人所知。例如，将原料粉末供给至形成于金属模的锻模(dies)内的、沿上下方向开口的圆筒状内腔，由滑动自如地插入内腔内的上下的冲头将原料粉末沿轴方向压缩而成形轴承等圆筒状零件(参照日本特开2004-251302号公报等)。另外，尝试利用粉末冶金法来制造上述弯曲板状零件。该情况下的弯曲板状零件，是指例如如图20A 图20C的符号100所示，将均一厚度的矩形状平板的一边方向保持直线状并将另一边方向弯曲成R状后的形状的零件，换言之，是指将圆筒的一部分切割成矩形状的零件。为了应用现有的压粉体成形法来成形这样的弯曲板状零件100的压粉体，如图21、图22A以及图22B所示，将原料粉末P供给至与形成于锻模110内的弯曲板状零件相对应的内腔130，由插入内腔130内的上下的冲头140、150压缩原料粉末P。内腔130形成为直线状的一边方向沿着上下方向的状态，所以，原料粉末P与圆筒状零件同样地沿轴方向被压缩。另外，磁性粉等的硬度高的原料粉末由于难以塑性变形，因而具有高密度化困难的特性。在将这样的硬度高的原料粉末压缩成形的情况下，利用比通常更高的压力来压缩原料粉末，获得压粉体。然而，如果利用图21、图22A以及22B所示的金属模装置，由硬度高的原料粉末成形如图20A 图20C所示的弯曲板状零件100的压粉体，则如图23所示，由冲头压力引起的应力集中于锻模110的内腔130的直角状的内角部131、132，有时候以这些内角部131、132作为起点而产生裂纹(箭头H所示)。产生裂纹的锻模变得不能使用，所以招致高成本化和生产率低下的问题，因而期望改善对策。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其主要目的是，提供一种弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置，该压粉体成形金属模装置即使在利用高压进行压缩成形的情况下，也能够防止以金属模的内角部作为起点的裂纹产生，能够将磁性粉等的高硬度的原料粉末准确地成形。本专利技术的弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置，是将弯曲板状零件的压粉体成形的金属模装置，具备锻模、心棒以及冲头，该锻模具有由圆筒状的内周面形成的中空部，该心棒具有圆筒状的外周面并滑动自如地插入锻模的中空部，该冲头的形状与弯曲板状零件对应，其特征在于，在锻模的内周面或心棒的外周面的任意一方，与弯曲板状零件对应的形状的内腔形成为凹陷状，并且，在该内腔的周方向间，配置有弯曲板状的凸部，该凸部将锻模和心棒之间的一部分闭塞而形成内腔的内侧面，在将心棒插入锻模的中空部的金属模设定状态下，内腔被该锻模和该心棒区划，供给至该内腔的原料粉末被冲头沿轴方向压缩，成形弯曲板状零件的压粉体。在本专利技术中，在内腔形成于锻模的内周面的情况下，弯曲板状零件的压粉体的外周面在内腔的底面形成，内周面在心棒的外周面形成，两侧面在凸部的侧面即内腔的内侧面形成。另一方面，在内腔形成于心棒的外周面的情况下，弯曲板状零件的压粉体的外周面在锻模的内周面形成，内周面在心棒的内腔的底面形成，两侧面在内腔的内侧面形成。本专利技术的弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置的内腔的周方向两端的内角部，具有由锻模和心棒形成的内角部与由内腔的底面和内侧面形成的内角部的两者，其中，前者的内角部由分割的锻模和心棒形成，这些锻模和心棒的接合分界面延伸至内角部的外侦U。因此，在由冲头将原料粉末压缩成形时，如果在由锻模和心棒形成的内角部施加应力，则该应力泄放至上述接合分界面，不引起向该内角部的应力集中。结果，防止以该内角部为起点的裂纹产生。·另一方面，关于由内腔的底面和内侧面形成的内角部，如同一直以来那样，应力容易集中。因此，在本专利技术中，优选由内腔的底面和内侧面形成的内角部形成为R状，成为应力难以集中的构造的方式。另外，本专利技术包括以下的方式处于金属模设定状态的内腔，在轴方向的一端侧开口，另一端侧被形成于锻模或心棒的台阶部闭塞，冲头从一端侧的开口插入该内腔内。依照该方式，冲头能够由I个构成，内腔内的原料粉末被夹在该冲头和台阶部之间而沿轴方向被压缩成形。在锻模或心棒具有上述台阶部的情况下，通过将台阶部的内角部形成为R状，从而抑制向该台阶部的内角部的应力集中，因而成为理想的方式。另外，在锻模或心棒具有上述台阶部的情况下，包括以下的方式形成有该台阶部的锻模或心棒，以该台阶部为分界，沿轴方向被分割成包括内腔的本体部和包括该台阶部的台阶部侧。依照该方式，台阶部的内角部由本体侧和台阶部侧的2部件构成，本体侧和台阶部侧的接合分界面延伸至该内角部的外侧。因此，不引起向台阶部的内角部的应力集中，防止以该内角部为起点的裂纹产生。接着，本专利技术的弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置，是将弯曲板状零件的压粉体成形的金属模装置，具备锻模、心棒、中间模以及冲头，该锻模具有在圆筒状的内周面形成的中空部，该心棒具有圆筒状的外周面，并在与锻模的内周面之间空出间隙的状态下插入锻模的中空部，该中间模为弯曲板状，滑动自如地插入该间隙，在周方向间形成与弯曲板状零件对应的形状的内腔，该冲头的形状与弯曲板状零件对应，其特征在于，在将心棒插入锻模的中空部并将中间模插入于形成在这些锻模的内周面和心棒的外周面之间的间隙的金属模设定状态下，由该锻模的内周面、该心棒的外周面以及该中间模区划上述内腔，供给至该内腔的原料粉末被冲头沿轴方向压缩，成形弯曲板状零件的压粉体。在上述专利技术中，弯曲板状零件的压粉体的外周面在锻模的内周面形成，内周面在心棒的外周面形成，两侧面在中间模的侧面形成。在本专利技术的弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置中，内腔的周方向两端的外周侧的内角部由锻模和中间模形成，两者的接合分界面延伸至该内角部的外侧。另一方面，内周侧的内角部由心棒和中间模形成，两者的接合分界面延伸至该内角部的外侧。即，外周侧或内周侧的任一内角部均由2部件形成，这些部件的接合分界面延伸至内角部的外侧。因此，不引起向这些内角部的应力集中，防止以该内角部为起点的裂纹产生。依照本专利技术，能够防止以金属模的内角部为起点的裂纹产生，结果，起到使利用高压的压缩成形成为可能而将磁性粉等的高硬度的原料粉末准确地成形的效果。附图说明图I是本专利技术的第I实施方式涉及的压粉体成形金属模装置的平面图。图2是第I实施方式的金属模装置的立体图。图3A和图3B是与图I的A-A剖面对应的图，图3A显示了将原料粉末供给至内腔的状态，图3B显示了由冲头将原料粉末压缩成形的状态。图4是第I实施方式的金属模装置的心棒的部分放大平面图。图5是显示利用第I实施方式的金属模装置而形成的内腔的平面图。图6A 图6C显示了利用第I实施方式的金属模装置而成形的弯曲板状零件的压粉体，图6A是平面图，图6B是从内周面侧观看时的主视图，图6C是立体图。图7A和图7B显示了在本专利技术的第I实施方式中,将心棒变更后的变更例I的心棒，图7A是立体图，图7B是显示台阶部的剖面图。图8A和图8B是同一变更例I的金属模装置的剖面图，图8A显示了将原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置，为将弯曲板状零件的压粉体成形的金属模装置，具备：锻模，具有由圆筒状的内周面形成的中空部；心棒，具有圆筒状的外周面，滑动自如地插入所述锻模的所述中空部；以及冲头，该冲头的形状与所述弯曲板状零件对应，其中，在所述锻模的所述内周面或所述心棒的所述外周面的任意一方，与所述弯曲板状零件对应的形状的内腔形成为凹陷状，并且，在该内腔的周方向间，配置有弯曲板状的凸部，该凸部将所述锻模和所述心棒之间的一部分闭塞而形成内腔的内侧面，在将所述心棒插入所述锻模的所述中空部的金属模设定状态下，所述内腔被该锻模和该心棒区划，供给至该内腔的原料粉末被所述冲头沿轴方向压缩，成形所述弯曲板状零件的压粉体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：近藤宏明，前川和则，石原千生，
申请(专利权)人：日立粉末冶金株式会社，
类型：发明
国别省市：