專利名稱：彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在利用粉末冶金法而獲得彎曲板狀零件的過程中，在將原料粉末壓縮成形為與該零件近似的壓粉體時使用的壓粉體成形金屬模裝置。
背景技術：
粉末冶金法通過由沖頭將供給至金屬模內的內腔的原料粉末壓縮，從而成形與目標零件形狀近似的壓粉體，燒結該壓粉體而獲得零件，該粉末冶金法作為能夠大量生產精密且復雜的形狀的零件的方法而為人所知。例如，將原料粉末供給至形成于金屬模的鍛模(dies)內的、沿上下方向開口的圓筒狀內腔，由滑動自如地插入內腔內的上下的沖頭將原料粉末沿軸方向壓縮而成形軸承等圓筒狀零件(參照日本特開2004-251302號公報等)。另外，嘗試利用粉末冶金法來制造上述彎曲板狀零件。該情況下的彎曲板狀零件，
是指例如如圖20A 圖20C的符號100所示，將均一厚度的矩形狀平板的一邊方向保持直線狀并將另一邊方向彎曲成R狀后的形狀的零件，換言之，是指將圓筒的一部分切割成矩形狀的零件。為了應用現有的壓粉體成形法來成形這樣的彎曲板狀零件100的壓粉體，如圖21、圖22A以及圖22B所示，將原料粉末P供給至與形成于鍛模110內的彎曲板狀零件相對應的內腔130，由插入內腔130內的上下的沖頭140、150壓縮原料粉末P。內腔130形成為直線狀的一邊方向沿著上下方向的狀態，所以，原料粉末P與圓筒狀零件同樣地沿軸方向被壓縮。另外，磁性粉等的硬度高的原料粉末由于難以塑性變形，因而具有高密度化困難的特性。在將這樣的硬度高的原料粉末壓縮成形的情況下，利用比通常更高的壓力來壓縮原料粉末，獲得壓粉體。然而，如果利用圖21、圖22A以及22B所示的金屬模裝置，由硬度高的原料粉末成形如圖20A 圖20C所示的彎曲板狀零件100的壓粉體，則如圖23所示，由沖頭壓力引起的應力集中于鍛模110的內腔130的直角狀的內角部131、132，有時候以這些內角部131、132作為起點而產生裂紋(箭頭H所示)。產生裂紋的鍛模變得不能使用，所以招致高成本化和生產率低下的問題，因而期望改善對策。

發明內容
本發明是鑒于上述情況而完成的，其主要目的是，提供一種彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，該壓粉體成形金屬模裝置即使在利用高壓進行壓縮成形的情況下，也能夠防止以金屬模的內角部作為起點的裂紋產生，能夠將磁性粉等的高硬度的原料粉末準確地成形。本發明的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，是將彎曲板狀零件的壓粉體成形的金屬模裝置，具備鍛模、心棒以及沖頭，該鍛模具有由圓筒狀的內周面形成的中空部，該心棒具有圓筒狀的外周面并滑動自如地插入鍛模的中空部，該沖頭的形狀與彎曲板狀零件對應，其特征在于，在鍛模的內周面或心棒的外周面的任意一方，與彎曲板狀零件對應的形狀的內腔形成為凹陷狀，并且，在該內腔的周方向間，配置有彎曲板狀的凸部，該凸部將鍛模和心棒之間的一部分閉塞而形成內腔的內側面，在將心棒插入鍛模的中空部的金屬模設定狀態下，內腔被該鍛模和該心棒區劃，供給至該內腔的原料粉末被沖頭沿軸方向壓縮，成形彎曲板狀零件的壓粉體。在本發明中，在內腔形成于鍛模的內周面的情況下，彎曲板狀零件的壓粉體的外周面在內腔的底面形成，內周面在心棒的外周面形成，兩側面在凸部的側面即內腔的內側面形成。另一方面，在內腔形成于心棒的外周面的情況下，彎曲板狀零件的壓粉體的外周面在鍛模的內周面形成，內周面在心棒的內腔的底面形成，兩側面在內腔的內側面形成。本發明的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置的內腔的周方向兩端的內角部，具有由鍛模和心棒形成的內角部與由內腔的底面和內側面形成的內角部的兩者，其中，前者的內角部由分割的鍛模和心棒形成，這些鍛模和心棒的接合分界面延伸至內角部的外偵U。因此，在由沖頭將原料粉末壓縮成形時，如果在由鍛模和心棒形成的內角部施加應力，則該應力泄放至上述接合分界面，不引起向該內角部的應力集中。結果，防止以該內角部為起點的裂紋產生。
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另一方面，關于由內腔的底面和內側面形成的內角部，如同一直以來那樣，應力容易集中。因此，在本發明中，優選由內腔的底面和內側面形成的內角部形成為R狀，成為應力難以集中的構造的方式。另外，本發明包括以下的方式處于金屬模設定狀態的內腔，在軸方向的一端側開口，另一端側被形成于鍛模或心棒的臺階部閉塞，沖頭從一端側的開口插入該內腔內。依照該方式，沖頭能夠由I個構成，內腔內的原料粉末被夾在該沖頭和臺階部之間而沿軸方向被壓縮成形。在鍛模或心棒具有上述臺階部的情況下，通過將臺階部的內角部形成為R狀，從而抑制向該臺階部的內角部的應力集中，因而成為理想的方式。另外，在鍛模或心棒具有上述臺階部的情況下，包括以下的方式形成有該臺階部的鍛模或心棒，以該臺階部為分界，沿軸方向被分割成包括內腔的本體部和包括該臺階部的臺階部側。依照該方式，臺階部的內角部由本體側和臺階部側的2部件構成，本體側和臺階部側的接合分界面延伸至該內角部的外側。因此，不引起向臺階部的內角部的應力集中，防止以該內角部為起點的裂紋產生。接著，本發明的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，是將彎曲板狀零件的壓粉體成形的金屬模裝置，具備鍛模、心棒、中間模以及沖頭，該鍛模具有在圓筒狀的內周面形成的中空部，該心棒具有圓筒狀的外周面，并在與鍛模的內周面之間空出間隙的狀態下插入鍛模的中空部，該中間模為彎曲板狀，滑動自如地插入該間隙，在周方向間形成與彎曲板狀零件對應的形狀的內腔，該沖頭的形狀與彎曲板狀零件對應，其特征在于，在將心棒插入鍛模的中空部并將中間模插入于形成在這些鍛模的內周面和心棒的外周面之間的間隙的金屬模設定狀態下，由該鍛模的內周面、該心棒的外周面以及該中間模區劃上述內腔，供給至該內腔的原料粉末被沖頭沿軸方向壓縮，成形彎曲板狀零件的壓粉體。在上述發明中，彎曲板狀零件的壓粉體的外周面在鍛模的內周面形成，內周面在心棒的外周面形成，兩側面在中間模的側面形成。在本發明的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置中，內腔的周方向兩端的外周側的內角部由鍛模和中間模形成，兩者的接合分界面延伸至該內角部的外側。另一方面，內周側的內角部由心棒和中間模形成，兩者的接合分界面延伸至該內角部的外側。即，外周側或內周側的任一內角部均由2部件形成，這些部件的接合分界面延伸至內角部的外側。因此，不引起向這些內角部的應力集中，防止以該內角部為起點的裂紋產生。依照本發明，能夠防止以金屬模的內角部為起點的裂紋產生，結果，起到使利用高壓的壓縮成形成為可能而將磁性粉等的高硬度的原料粉末準確地成形的效果。


圖I是本發明的第I實施方式涉及的壓粉體成形金屬模裝置的平面圖。圖2是第I實施方式的金屬模裝置的立體圖。圖3A和圖3B是與圖I的A-A剖面對應的圖，圖3A顯示了將原料粉末供給至內腔
的狀態，圖3B顯示了由沖頭將原料粉末壓縮成形的狀態。圖4是第I實施方式的金屬模裝置的心棒的部分放大平面圖。圖5是顯示利用第I實施方式的金屬模裝置而形成的內腔的平面圖。圖6A 圖6C顯示了利用第I實施方式的金屬模裝置而成形的彎曲板狀零件的壓粉體，圖6A是平面圖，圖6B是從內周面側觀看時的主視圖，圖6C是立體圖。圖7A和圖7B顯示了在本發明的第I實施方式中,將心棒變更后的變更例I的心棒，圖7A是立體圖，圖7B是顯示臺階部的剖面圖。圖8A和圖8B是同一變更例I的金屬模裝置的剖面圖，圖8A顯示了將原料粉末供給至內腔的狀態，圖8B顯示了由沖頭將原料粉末壓縮成形的狀態。圖9是在本發明的第I實施方式中，將心棒變更后的變更例2的心棒的分解立體圖。圖10是同一變更例2的心棒的下部剖面圖。圖11是本發明的第2實施方式涉及的壓粉體成形金屬模裝置的平面圖。圖12是第2實施方式的金屬模裝置的心棒的部分放大平面圖。圖13是顯示利用第2實施方式的金屬模裝置而形成的內腔的平面圖。圖14是利用第2實施方式的金屬模裝置而成形的彎曲板狀零件的壓粉體的平面圖。圖15是本發明的第3實施方式涉及的壓粉體成形金屬模裝置的平面圖。圖16A和圖16B是與圖15的B-B剖面對應的圖，圖16A顯示了將原料粉末供給至內腔的狀態，圖16B顯示了由沖頭將原料粉末壓縮成形的狀態。圖17是顯示利用第3實施方式的金屬模裝置而形成的內腔的平面圖。圖18是利用第3實施方式的金屬模裝置而成形的彎曲板狀零件的壓粉體的平面圖。圖19A和圖19B是顯示利用本發明的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置而形成的內腔的其他方式的平面圖。圖20A 圖20C是顯示彎曲板狀零件的一例的圖，圖20A是平面圖，圖20B是從內周面側觀看時的主視圖，圖20C是立體圖。圖21是顯示用于成形圖20A 圖20C所示的彎曲板狀零件的壓粉體的現有的金屬模裝置的一例的平面圖。圖22A和圖22B是與圖21的C-C剖面對應的圖，圖22A顯示了將原料粉末供給至內腔的狀態，圖22B顯示了由沖頭將原料粉末壓縮成形的狀態。圖23是圖21的D部放大圖，顯示了在內腔的內角部產生裂紋的狀態。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發明的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置涉及的實施方式(第廣第3實施方式)進行說明。任一實施方式，均是使與圖20A 圖20C所示的彎曲板狀零件100相同的形狀的物品從原料粉末成形為壓粉體。(I)第I實施方式
圖廣圖3A和圖3B顯示了本發明的第I實施方式涉及的金屬模裝置I。該金屬模裝置
I具備軸方向沿著上下方向設置的圓筒狀的鍛模10、滑動自如地插入鍛模10的圓柱狀的心棒(core rod) 20以及滑動自如地插入內腔30的上下的沖頭40、50，該內腔30區劃于鍛模10和心棒20之間。在鍛模10的軸心，貫穿形成有剖面圓形狀的中空部15。形成中空部15的鍛模10的內周面11的內徑，設定為與應當獲得的彎曲板狀零件的外周面的外徑相等。心棒20比鍛模10的軸方向長度更長，同心狀且滑動自如地插入鍛模10的中空部15。心棒20的外周面21形成為圓筒狀，在向鍛模10插入時，該外周面21在鍛模10的內周面11滑動。在該外周面21的圓周等分多處(該情況下，為2處)，與彎曲板狀零件對應的形狀的內腔30形成為凹陷狀。內腔30遍及心棒20的全長而形成,其底面31形成在與心棒20的外周面21同心狀的周面。底面31的外徑設定為與應當獲得的彎曲板狀零件的內周面的內徑相等。在心棒20的、內腔30的周方向間，遍及心棒20的全長而形成有彎曲板狀的凸部22。如圖4所示，凸部22的側面形成內腔30的內側面32。另外，凸部22的外周面構成心棒20的外周面21。如果心棒20插入鍛模10的中空部15，則如上所述，外周面21在鍛模10的內周面11滑動，成為鍛模10和心棒20之間由凸部22部分地閉塞的狀態。如圖5所示，空腔30的、由底面31和內側面32形成的周方向兩端的內周側的內角部33被加工成R狀。另外，空腔30的、由凸部22的外周面21和內腔30的內側面32形成的周方向兩端的外周側的內角部34，形成為直角狀。上下的沖頭40、50是同一構成，形成為與彎曲板狀零件對應的彎曲板狀，具有能夠嵌合于內腔30的尺寸和形狀。以上是第I實施方式的金屬模裝置I的構成，接著，說明利用該金屬模裝置I來成形彎曲板狀零件的壓粉體的順序。首先，如圖3A所示，將心棒20從下側插入鍛模10的中空部15，并使心棒20的上端面對齊至鍛模10的上端面的高度位置，成為金屬模設定狀態。如圖5所示，在該金屬模設定狀態下，內腔30被鍛模10的內周面11、心棒20的內腔30的底面31以及內側面32包圍且區劃。接著，在將下沖頭50的上端部從下側插入內腔30之后，將規定量的原料粉末P從上方的開口供給至內腔30。接著，如圖3B所示，將上沖頭40從上側插入內腔30，并且，使下沖頭50適當地上升，由上下的沖頭40、50將原料粉末P夾入而利用規定壓力沿軸方向壓縮。由此，內腔30內的原料粉末P成形為與彎曲板狀零件近似的形狀的壓粉體Pl。然后，進行使鍛模10相對于心棒20相對地下降、接著使上下的沖頭40、50上升等的操作，將壓粉體從金屬模裝置拔出。圖6A 圖6C顯示了所獲得的壓粉體P1，該壓粉體Pl的厚度均一，例如，具有外徑rl :15 20_、內徑r2 :12 18_、厚度t :1 5_、周方向角度α 100^150°的尺寸，夕卜周長度I相對于厚度t的比(Ι/t)為5 25左右的薄壁的彎曲板狀的壓粉體。如果對比圖6A和顯示內腔30的圖5，那么，顯然壓粉體Pl的外周面Ia在鍛模10的內周面11形成，內周面Ib在心棒20側的內腔30的底面31形成，兩側面Ic在內腔30的內側面32形成。另外，周方向兩端的內周側的外角部Id被內腔30的R狀的內角部33轉印而形成為如同對直角進行倒角加工后的R狀，外周側的外角部Ie被由心棒20側的內腔30的內側面32和鍛模10的內周面11形成的直角狀的內角部34轉印而形成為直角狀。燒結所獲得的壓粉體P1，成為由燒結體構成的彎曲板狀零件。·依照上述第I實施方式的金屬模裝置，位于壓粉體Pl的周方向兩端的外周側的外角部le，如上所述，被由內腔30的內側面32和鍛模10的內周面11形成的直角狀的內角部34轉印而形成為直角狀。即，該內腔30的外周側的內角部34由分割的鍛模10和心棒20形成為直角狀，如圖5所示，鍛模10的內周面11和心棒20的凸部22的外周面21的接合分界面60從該內角部34起沿著周方向延伸至外側。因此，在由上下的沖頭40、50將原料粉末P壓縮成形時，如果在上述內角部34施加應力，則該應力從該內角部34泄放至上述接合分界面60，不引起向內角部34的應力集中。結果，防止以內角部34為起點的裂紋產生。另一方面，雖然內腔30的內周側的內角部33僅形成在心棒20，但形成為R狀，因而難以產生應力集中。由于這些情況，因而能夠利用比較高的壓力將原料粉末P壓縮成形，例如，即使原料粉末P是磁性粉等的高硬度的物質，也能夠通過利用高壓進行壓縮成形，從而將目標形狀的壓粉體準確地成形。此外，為了緩和應力集中，形成為R狀的內角部33的半徑優選為Imm以上，更優選為2mm以上。接著，對于將形成有內腔30的上述第I實施方式的心棒20的構成變更后的變更例1、2進行說明。(2)第I實施方式的變更例I
圖7A顯示了變更例I的心棒20。該心棒20在位于上述第I實施方式的心棒20的、內腔30的下端部，作為下沖頭50的代替，將該下端部填埋而與凸部22 —體化，形成具有與凸部22的外周面21連續的同一徑的外周面的閉塞部23。該閉塞部23的上端面成為與軸方向正交的平坦的臺階部24。如圖7B所示，由該圓弧狀的臺階部24和內腔30的底面31形成的內角部25形成為R狀。圖8A顯示了將變更例I的心棒20插入鍛模10的金屬模裝置I的金屬模設定狀態，該情況下的內腔30在軸方向的一端側即上側開口，另一端側被心棒20的包括臺階部24的閉塞部23閉塞。將原料粉末P從上側供給至該內腔30，然后，如圖8B所示，將上沖頭40從內腔30的開口 30a插入內腔30內，并且，使心棒20適當地上升，由上沖頭40和閉塞部23的臺階部24將原料粉末P夾入而利用規定壓力沿軸方向壓縮。由此，成形圖6A 圖6C所示的壓粉體Pl。
依照變更例1，由于不需要下沖頭50，因而沖頭能夠僅由上沖頭40構成，所以具有構成比上述第I實施方式更簡單的優點。另外，由于由心棒20的臺階部24和內腔30的底面31形成的內角部25形成為R狀，因而難以產生向該內角部25的應力集中，防止以內角部25為起點的裂紋產生。(3)第I實施方式的變更例2
圖9顯示了變更例2的心棒20。該心棒20的構成為，在上述變更例I的心棒20中，以臺階部24為分界，沿軸方向被分割為本體側26和臺階部側28，該本體側26包括內腔30和凸部22，該臺階部側28包括臺階部24和閉塞部23。即，本體側26由內腔30和凸部22形成，臺階部側28形成為具有與凸部22的外周面21同徑的外周面28a的圓形臺狀。如圖10所示，在臺階部側28的上表面28b的中心，形成有圓板狀的突起29，在本體側26的下表面26b，形成有突起29所嵌合的凹部27。如圖10所示，該心棒20被組裝成將臺階部側28的突起29嵌合于本體側26的下
表面26b的凹部27，并將本體側26的下表面26b和臺階部側28的上表面28b貼合的狀態。凹部27和突起29是組裝時的定位措施，通過將突起29嵌合于凹部27，從而使本體側26的外周面21和臺階部側28的外周面28a —致為同心狀。在該組裝狀態下，心棒20成為與上述變更例I的心棒20相同的形狀，如圖10所示，臺階部側28的上表面28b的、通過內腔30而露出的圓弧狀的外周緣構成臺階部24。在該變更例2中，通過成為將心棒20分割為本體側26和臺階部側28的構成，使得如圖10所示，由臺階部24和內腔30的底面31形成的內角部35成為直角狀，本體側26的下表面26b和臺階部側28的上表面28b的接合分界面61從該內角部35起沿與軸方向正交的方向延伸。所以，不引起向該內角部35的應力集中，結果，防止以內角部35為起點的裂紋產生。(4)第2實施方式
接著，參照圖If圖14，對本發明的第2實施方式涉及的金屬模裝置進行說明。第2實施方式的金屬模裝置2,與上述第I實施方式同樣，具備鍛模10、心棒20以及上下的沖頭40、50，但是，被供給原料粉末P且上下的沖頭40、50所插入的內腔30形成在鍛模10，這一點與第I實施方式不同，除此之外的構成是相同的。S卩，在鍛模10的內周面11的圓周等分多處(該情況下，為2處)，與彎曲板狀零件對應的形狀的內腔30遍及全長而形成為凹陷狀。內腔30的底面31形成在與鍛模10的內周面11呈同心狀的周面。在內腔30的周方向間，形成有彎曲板狀的凸部12，如圖12所示，凸部12的側面形成內腔30的內側面32。另外，凸部12的內周面構成鍛模10的內周面11。如果將心棒20插入鍛模10的中空部15，則心棒20的外周面21在鍛模10的凸部12的內周面11滑動，成為鍛模10和心棒20之間由凸部12部分地閉塞的狀態。如圖11和圖13所示，在將心棒20插入鍛模10的中空部15的金屬模設定狀態下，內腔30被心棒20的外周面21、鍛模10的內腔30的底面31以及內側面32包圍且區劃，上下的沖頭40、50滑動自如地插入該內腔30。如圖13所示，內腔30的、由底面31和內側面32形成的周方向兩端的外周側的內角部36被加工成R狀。另外，內腔30的、由凸部12的內周面11和內腔30的內側面32形成的周方向兩端的內周側的內角部37，形成為直角狀。
第2實施方式的金屬模裝置2對壓粉體的成形的順序，與第I實施方式同樣，如上所述，從金屬模設定狀態開始，經過向內腔30的下沖頭50的插入、向內腔30的原料粉末P的供給、向內腔30的上沖頭40的插入以及上下的沖頭40、50對原料粉末P的壓縮的工序，將壓粉體成形。圖14顯示了利用金屬模裝置2而成形的壓粉體P2的端面，如果對比該圖14和顯示內腔30的圖13，那么，顯然壓粉體P2的外周面Ia在鍛模10側的內腔30的底面31形成，內周面Ib在心棒20的外周面21形成，兩側面Ic在內腔30的內側面32形成。另外，周方向兩端的外周側的外角部Ie被內腔30的R狀的內角部36轉印而形成為如同對直角進行倒角加工后的R狀，內周側的外角部Id被由鍛模10側的內腔30的內側面32和心棒20的外周面21形成的直角狀的內角部37轉印而形成為直角狀。依照上述第2實施方式的金屬模裝置，位于壓粉體P2的周方向兩端的內周側的外角部ld，如上所述，被由內腔30的內側面32和心棒20的外周面21形成的直角狀的內角部37轉印而形成為直角狀。即，該內腔30的內周側的內角部37由分割的鍛模10和心棒20形成為直角狀，如圖13所示，心棒20的外周面21和鍛模10的凸部12的內周面11的接合·分界面62從該內角部Id起沿著周方向延伸至外側。因此，在由上下的沖頭40、50將原料粉末P壓縮成型時，如果在上述內角部37施加應力，則該應力從該內角部37泄放至上述接合分界面62，不引起向內角部37的應力集中。結果，防止以內角部37為起點的裂紋產生。另一方面，雖然內腔30的外周側的內角部36僅形成在鍛模10，但形成為R狀，因而難以產生應力集中。由于這些情況，與第I實施方式同樣，即使原料粉末P是磁性粉等的高硬度的物質，也起到能夠利用高壓進行壓縮而將目標形狀的壓粉體準確地成形的效果。此外，在上述第2實施方式中，也能夠應用第I實施方式的變更例1、2。S卩，在應用變更例I的情況下，在鍛模10側的內腔30的下端部，作為下沖頭50的代替，將該下端部填埋而與凸部12 —體化，形成具有與凸部12的外周面11連續的同一徑的內周面的閉塞部，該閉塞部的上端面作為臺階部。原料粉末被該臺階部和上沖頭加入并沿軸方向壓縮。另外，在應用變更例2的情況下，通過形成為分割成包括該臺階部的臺階部側與包括內腔30和凸部12的本體側的構成，從而能夠實施。(5)第3實施方式
接著，參照圖15 圖18，對本發明的第3實施方式涉及的金屬模裝置進行說明。第3實施方式的金屬模裝置3,與上述第I和第2實施方式同樣,具備鍛模10、心棒20以及上下的沖頭40、50，但內腔30不形成在鍛模10或心棒20，用于形成內腔30的中間模70作為另外的部件而裝備。如圖15、圖16A以及圖16B所示，鍛模10的內周面11和心棒20的外周面21形成為單純的圓筒狀，在同心狀地插入鍛模10的中空部15的心棒20的外周面21和鍛模10的內周面11之間，一定距離的間隙19遍及全周而形成。該間隙19設定為與應當獲得的彎曲板狀零件的厚度相等的尺寸。而且，在該間隙19的圓周等分多處(該情況下，為2處)，中間模70滑動自如地插入。中間模70具有與彎曲板狀零件近似的形狀、尺寸，如果插入間隙19，則形成由中間模70的側面71、鍛模10的內周面11以及心棒20的外周面21包圍的內腔30。內腔30形成為與彎曲板狀零件對應的形狀，上下的沖頭40、50滑動自如地插入這些內腔30。如圖17所示，內腔30的、由心棒20的外周面21和中間模70的側面71形成的周方向兩端的內周側的內角部38與由鍛模10的內周面11和中間模70的側面71形成的周方向兩端的外周側的內角部39，均形成為直角狀。為了利用第3實施方式的金屬模裝置3而將壓粉體成形，首先，如圖16A所示，將心棒20插入鍛模10的中空部15，將中間模70插入鍛模10和心棒20之間的間隙19，成為金屬模設定狀態。然后，將下沖頭50的上端部從下側插入由鍛模10、心棒20以及中間模70區劃的內腔30，接著將原料粉末P供給至內腔30。接著，如圖16B所示，將上沖頭40從上側插入內腔30，并且，使下沖頭50適當地上升，由上下的沖頭40、50將原料粉末P夾入而利用規定壓力沿軸方向壓縮。圖18顯示了成形的壓粉體P3的端面，如果對比該圖18和顯示內腔30的圖17，那么，顯然壓粉體P3的外周面Ia在鍛模10的內周面11形成，內周面Ib在心棒20的外周面21形成，兩側面Ic在中間模70的側面71形成。另外，周方向兩端的內周側和外周側的各個外角部ld、le分別被內腔30的直角狀的內角部38、39轉印而形成為直角狀。·依照上述第3實施方式的金屬模裝置3，位于壓粉體P3的周方向兩端的內周側及外周側的外角部ld，le，分別通過內腔30的形成為直角狀的各個內角部38、39而形成。如圖17所示，在內腔30的內角部38、39之中，內周側的內角部38由心棒20的外周面21和中間模70的側面71形成，心棒20的外周面21和中間模70的內周面72的接合分界面63從該內角部38起沿著周方向延伸至外側。另一方面，外周側的內角部39由鍛模10的內周面11和中間模70的側面71形成，鍛模10的內周面11和中間模70的外周面73的接合分界面64從該內角部39起沿著周方向延伸至外側。因此，在由上下的沖頭40、50將原料粉末P壓縮成形時，如果在各個內角部38、39施加應力，則該應力在內周側的內角部38泄放至上述接合分界面63，在外周側的內角部39泄放至上述接合分界面64。所以，不產生向這些內角部38、39的應力集中，防止以內角部38,39為起點的裂紋產生。結果，與第I和第2實施方式同樣，即使原料粉末P是磁性粉等的高硬度的物質，也起到能夠利用高壓進行壓縮而將目標形狀的壓粉體準確地成形的效果。此外，在上述各個實施方式中，由于內腔30的外周側和內周側為同心狀，因而所獲得的彎曲板狀零件的壓粉體的厚度均一，但并不限定本發明的彎曲板狀零件的厚度均一。例如，如圖19A和圖19B所示，也包括內腔30的內周側30c的直徑比外周側30b更大且不為同心狀的方式。在該情況下，利用圖19A的內腔30而成形的彎曲板狀零件具有隨著從周方向中央向兩端，厚度逐漸變薄的剖面形狀，利用圖19B的內腔30而成形的彎曲板狀零件具有隨著從周方向一端向另一端，厚度逐漸變薄的剖面形狀。另外，內腔30的數目是任意的，至少形成I個。
權利要求
1.一種彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，為將彎曲板狀零件的壓粉體成形的金屬模裝置，具備 鍛模，具有由圓筒狀的內周面形成的中空部； 心棒，具有圓筒狀的外 周面，滑動自如地插入所述鍛模的所述中空部；以及 沖頭，該沖頭的形狀與所述彎曲板狀零件對應， 其中， 在所述鍛模的所述內周面或所述心棒的所述外周面的任意一方，與所述彎曲板狀零件對應的形狀的內腔形成為凹陷狀，并且，在該內腔的周方向間，配置有彎曲板狀的凸部，該凸部將所述鍛模和所述心棒之間的一部分閉塞而形成內腔的內側面， 在將所述心棒插入所述鍛模的所述中空部的金屬模設定狀態下，所述內腔被該鍛模和該心棒區劃， 供給至該內腔的原料粉末被所述沖頭沿軸方向壓縮，成形所述彎曲板狀零件的壓粉體。
2.根據權利要求I所述的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，其特征在于， 由所述內腔的所述底面和所述內側面形成的內角部形成為R狀。
3.根據權利要求I或2所述的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，其特征在于， 處于所述金屬模設定狀態的所述內腔，在軸方向的一端側開口，另一端側被形成于所述鍛模或所述心棒的臺階部閉塞，所述沖頭從一端側的開口插入該內腔內。
4.根據權利要求3所述的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，其特征在于， 所述臺階部的內角部形成為R狀。
5.根據權利要求3所述的彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，其特征在于， 形成有所述臺階部的所述鍛模或所述心棒，以該臺階部為分界，沿軸方向被分割成包括所述內腔的本體側和包括該臺階部的臺階部側。
6.一種彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置，為將彎曲板狀零件的壓粉體成形的金屬模裝置，具備 鍛模，具有在圓筒狀的內周面形成的中空部； 心棒，具有圓筒狀的外周面，在與鍛模的內周面之間空出間隙的狀態下，插入所述鍛模的所述中空部; 彎曲板狀的中間模，滑動自如地插入所述間隙，在周方向間形成與所述彎曲板狀零件對應的形狀的內腔；以及 沖頭，該沖頭的形狀與所述彎曲板狀零件對應， 其特征在于， 在將所述心棒插入所述鍛模的所述中空部并將所述中間模插入于形成在這些鍛模的內周面和心棒的外周面之間的所述間隙的金屬模設定狀態下，由該鍛模的內周面、該心棒的外周面以及該中間模區劃所述內腔， 供給至該內腔的原料粉末被所述沖頭沿軸方向壓縮，成形所述彎曲板狀零件的壓粉體。
全文摘要
本發明涉及彎曲板狀零件的壓粉體成形金屬模裝置。即使在利用高壓進行壓縮成形的情況下，也不引起以金屬模的內角部為起點的裂紋產生，能夠利用高壓將磁性粉等的高硬度的原料粉末壓縮成形。在心棒(20)的外周面(21)，形成凹陷狀的內腔(30)，由滑動自如地插入該內腔(30)的上下的沖頭(40)、(50)壓縮被供給至內腔(30)的原料粉末(P)，成形彎曲板狀零件的壓粉體。通過由鍛模(10)的內周面(11)和心棒(20)的外周面(21)形成內腔(30)的直角狀的內角部(34)，從而將壓縮成型時施加在內角部(34)的應力泄放至鍛模(10)的內周面(11)和心棒(20)的外周面(21)的接合分界面(60)，防止以內角部(34)為起點的裂紋產生，能夠使利用高壓的成形成為可能。
文檔編號B22F5/00GK102873326SQ20121024475
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月16日 優先權日2011年7月14日
發明者近藤宏明, 前川和則, 石原千生 申請人:日立粉末冶金株式會社