[发明专利]弯曲板状零件的压粉体成形金属模装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

    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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

在本发明中，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。

本发明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侧。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，在本发明中，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，本发明包括以下的方式：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1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。