烧结体表面致密化用精整模具、致密化方法和得到的产品技术

本发明专利技术在用直线部(11、21)对烧结体(1)进行压缩而进行精整的模具中，上部侧锥部(15、25)被设置在模上部(13)和模芯上部(23)，直线部(11、21)被设置在模下部(14)和模芯下部(24)。模上部(13)和模芯上部(23)的材质的杨氏模量比模下部(14)和模芯下部(24)的材质的杨氏模量高，且模上部(13)和模芯上部(23)由比烧结体(1)的杨氏模量高出50GPa以上的材质组成。依据这些，能够以少量的减径挤压加工值(S)使烧结体(1)致密化。另外，通过用模上部(13)和模芯上部(23)的高杨氏模量的材质的锥部不进行压缩而进行减径挤压加工，从而能够防止模具破损，同时，能够抑制起因于减径挤压加工的模具的磨损。

Finishing die for sintering surface densification, manufacturing method and product thereof

The invention in the linear portion (11, 21) of the sintered body (1) by compression finishing in mold, the upper side of the cone (15, 25) is arranged on the upper mold and the upper mold core (13) (23), (11, 21) of the line is set in the lower part of the upper mold (14) and the lower mold core (24). The upper die (13) and (23) the upper core material of Young's modulus modulus lower (14) and (24) the lower part of the core of Young's modulus of material is high, and the upper die (13) and (23) from the upper mold core than sintered body (1) of the young's modulus of 50GPa higher than the material composition. According to these, the sintered body (1) can be densified by a small amount of extrusion processing value (S). In addition, through the use of the upper die (13) and the upper mold core (23) cone high Young's modulus of material without compression and ironing, thereby preventing mould damage, at the same time, the wear can inhibit due to reducing the extrusion processing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结体表面致密化用精整模具及其制造方法和产品
本专利技术为关于烧结体表面致密化用精整模具及其制造方法和产品的专利技术。
技术介绍
已知在粉末冶金中，在压缩将金属作为主要原料的原料粉末而形成压坯后，将该压坯进行加热而烧结，由此成型规定形状的烧结体。由于在如此压缩成型原料粉末后烧结的烧结体的产品形状的自由度大，从而能够廉价地制造形状比较复杂的产品(例如专利文献1)。但是，例如在如各种齿轮那样使用时与链条或其它齿轮接触而受到应力的部件中，为了降低接触部分的磨损和提高接触部分的强度，通过减少该接触部分表面的气孔而使之致密化。另一方面，为了改善在烧结时因变形而变差的尺寸精度，在烧结后实施用压力机进行再压缩的精整。以往，作为致密化的方法，人们尝试着在精整时施加高压，或者用煅烧使烧结体软化的状态下进行再压缩，并且尝试着轧制和珠击处理、冷锻、热锻等方法。但是，如果在精整时过于施加高压则存在模具容易破损的问题。而且，在煅烧后增加压缩和轧制、珠击处理、锻造等工序，存在加大成本的问题。在此，作为在精整时不施加高压而对表面进行致密化的方法，人们尝试着通过对精整模具赋予阶梯、突起或锥度，或赋予较大的减径挤压加工值，或进行压印而使表面致密化的方法(专利文献2、3、4、5)。专利文献1：日本特开2007-31814号公报专利文献2：日本特开2010-229433号公报专利文献3：美国专利第2542912号说明书专利文献4：日本特开2004-10906号公报专利文献5：日本特开平5-85995号公报如上述专利文献2、3、4、5所述那样，对模具赋予阶梯、突起或锥度的方法存在着阶梯、突起或锥度部分容易受磨损的问题。而加大减径挤压加工值或进行压印的方法则存在着在精整后加大烧结体的毛刺的问题。另外，存在着若烧结体的杨氏模量与模具的杨氏模量同等则难以进行表面致密化的问题，且存在着若提高模具的杨氏模量则在压缩时模具容易破损的问题。
技术实现思路
在此，本专利技术用于解决上述问题，其目的在于提供一种烧结体表面致密化用精整模具及其制造方法，在进行精整的同时进行烧结体的表面致密化时，能够防止模具的磨损及破损和精整后的烧结体产生毛刺。方案1的专利技术为，在用直线部(ストレート部)对通过烧结金属粉末的成型体而获得的烧结体进行压缩而进行精整的模具中，锥部被设置在模具构件的上部，所述直线部被设置在模具构件的下部，所述模具构件的上部的材质的杨氏模量比所述模具构件的下部的材质的杨氏模量高，且所述模具构件的上部由比所述烧结体的杨氏模量高出50GPa以上的材质所形成。方案2的专利技术为，所述模具构件为模(die)。方案3的专利技术为，所述模具构件为模芯。方案4的专利技术为，在所述模具构件的下部，下部侧锥部被设置在所述模具构件的上部的锥部和所述直线部之间。方案5的专利技术为，在所述模的下部，下部侧锥部被设置在所述模的上部的锥部和所述直线部之间。方案6的专利技术为，在所述模芯的下部，下部侧锥部被设置在所述模芯的上部的锥部和所述直线部之间。方案7的专利技术为，所述模具构件的上部被形成为所述模具构件的上部具有在所述烧结体脱模时该烧结体不会与所述模具构件的上部接触的尺寸。方案8的专利技术为，所述模的上部被形成为所述模的上部的尺寸大于在所述烧结体脱模时由于该烧结体的外径回弹引发的膨胀尺寸。方案9的专利技术为，所述模芯的上部被形成为所述模芯的上部的尺寸小于在所述烧结体脱模时由于该烧结体的内径回弹引发的收缩尺寸。方案10的专利技术为，所述模具构件的上部的材质采用杨氏模量为300GPa以上的材质，所述模具构件的下部的材质采用杨氏模量低于300GPa的材质。方案11的专利技术为，所述模具构件的上部的材质采用硬质合金，所述模具构件的下部的材质采用铁类工具钢。方案12的专利技术为，以所述模具构件的上部为基准，所述烧结体的减径挤压加工值为0.1mm以下。方案13的专利技术为，所述模具构件的上部的锥部的接近角(approachangle)小于10°。方案14的专利技术为，使用方案1～6中的任一项所述的精整模具，在对所述烧结体的表面进行精整的同时对所述烧结体的表面进行致密化。方案15的专利技术为，在所述烧结体从所述模具构件的上部的所述锥部被插入至所述模具构件的下部的所述直线部时，通过所述锥部对所述烧结体进行精整，且在所述模具构件的下部的所述直线部用模冲从上下方向压缩所述烧结体，从而对所述烧结体进行精整的同时对所述烧结体的表面进行致密化。方案16的专利技术为，精整前的所述烧结体的杨氏模量为200GPa以上。方案17的专利技术为，不再加工精整后的所述烧结体。方案18的专利技术为，该产品通过方案14～16中的任一项所述的制造方法进行制造。依据以上构成，在进行精整的同时进行烧结体表面致密化时，能够防止模具的磨损及破损和精整后的烧结体产生毛刺。附图说明图1为表示本专利技术的实施例1的模具的剖面图。图2为表示本专利技术的实施例1的减径挤压加工烧结体前的模具的剖面图。图3为表示本专利技术的实施例1的用直线部加压烧结体的状态的模具的剖面图。图4为表示本专利技术的实施例1的已排出烧结体的状态的模具的剖面图。图5为表示本专利技术的实施例1的模具的剖面图。图6为表示本专利技术的实施例2的模具的剖面图。图7为表示本专利技术的实施例3的模具的剖面图。图8为表示本专利技术的实施例4的模具的剖面图。图9为表示本专利技术的实施例5的模具的剖面图。图10为表示本专利技术的实施例6的模具的剖面图。图11为表示本专利技术的实施例7的模具的剖面图。具体实施方式参照附图对本专利技术中的优选的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在以下所说明的实施方式并不为限定权利要求书所记载的本专利技术的内容。另外，以下所说明的内容均并非为限定本专利技术的必要条件。在各个实施例中通过采用与以往不同的烧结体表面致密化用精整模具，从而得到以往所未有的烧结体表面致密化用精整模具及其制造方法和产品，并对该烧结体表面致密化用精整模具及其制造方法和产品进行说明。实施例1以下使用附图对本专利技术中的实施例1进行详细说明。对轴承或各种齿轮等的产品的制造方法的一事例进行说明。产品通过如下方法形成：加压成型Fe类等的原料粉末而形成压坯，且烧成该压坯形成烧结体1，并通过精整(矫正)该烧结体1而形成该产品。该产品为由烧结体1组成的齿轮。需要说明的是，可将精整前的烧结体1的杨氏模量设为200Gpa以上。图1～图5表示精整模具2。如图1～图5所示，用于烧结体1的精整的精整模具2将上下方向作为轴向(压力机上下轴向)，且包含模3、模芯4、下模冲5以及上模冲6。模3大致为圆筒状，且大致柱状的模芯4同轴性地置于该模3内。另外，模3具有与所述烧结体1的外周表面形状相对应的内周表面7，模芯4具有与烧结体1的内周表面形状相对应的外周表面8。下模冲5为大致筒状，且从下方上下活动自如地嵌合在模3和模芯4之间。上模冲6为大致筒状，该上模冲6从上方上下活动自如地且插卸自如地嵌合在模3和模芯4之间。需要说明的是，所述模3和模芯4为模具构件。所述模3具有剖面形状大致一定的模直线部11。于该模直线部11的上部具有朝向上方缩小的模锥部12。另外，所述模3在作为模3的上部的模上部13和作为模3的下部的模下部14的材质不同。另外，同样，所述模芯4具有剖面形状大致一定的模芯直线部21。于该模芯直线部21的上部具有朝向上方缩小的模芯锥部22。另外，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，利用直线部对通过烧结金属粉末的成型体而获得的烧结体进行压缩而进行精整，其中，锥部被设置在模具构件的上部，所述直线部被设置在所述模具构件的下部，所述模具构件的上部的材质的杨氏模量比所述模具构件的下部的材质的杨氏模量高，且所述模具构件的上部由比所述烧结体的杨氏模量高出50GPa以上的材质所形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 JP 2015-0726401.一种烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，利用直线部对通过烧结金属粉末的成型体而获得的烧结体进行压缩而进行精整，其中，锥部被设置在模具构件的上部，所述直线部被设置在所述模具构件的下部，所述模具构件的上部的材质的杨氏模量比所述模具构件的下部的材质的杨氏模量高，且所述模具构件的上部由比所述烧结体的杨氏模量高出50GPa以上的材质所形成。2.如权利要求1所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，所述模具构件为模。3.如权利要求1所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，所述模具构件为模芯。4.如权利要求1所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，在所述模具构件的下部，下部侧锥部被设置在所述模具构件的上部的锥部和所述直线部之间。5.如权利要求2所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，在所述模的下部，下部侧锥部被设置在所述模的上部的锥部和所述直线部之间。6.如权利要求3所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，在所述模芯的下部，下部侧锥部被设置在所述模芯的上部的锥部和所述直线部之间。7.如权利要求4所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，所述模具构件的上部被形成为所述模具构件的上部具有在所述烧结体脱模时该烧结体不会与所述模具构件的上部接触的尺寸。8.如权利要求5所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，所述模的上部被形成为所述模的上部的尺寸大于在所述烧结体脱模时由于该烧结体的外径回弹引发的膨胀尺寸。9.如权利要求6所述的烧结体表面致密化用精整模具，其特征在于，所述模芯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中井崇，川瀬欣也，
申请(专利权)人：大冶美有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP