特許 7016174 粉末成形装置、粉末成形用金型および焼結体作製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-27

(45)【発行日】2022-02-04

(54)【発明の名称】粉末成形装置、粉末成形用金型および焼結体作製方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 11/00 20060101AFI20220128BHJP

   B30B 11/02 20060101ALI20220128BHJP

   B22F 3/03 20060101ALI20220128BHJP

   B22F 3/035 20060101ALI20220128BHJP

   B22F 3/02 20060101ALI20220128BHJP

【ＦＩ】

B30B11/00 R

B30B11/02 F

B22F3/03

B22F3/035 D

B22F3/02 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019103185

(22)【出願日】2019-05-31

(65)【公開番号】P2020196025

(43)【公開日】2020-12-10

【審査請求日】2020-02-04

(73)【特許権者】

【識別番号】592064394

【氏名又は名称】小林工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 清光

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８７６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０７１４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４９５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５２６１８３３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００８－２２１３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３０Ｂ １１／００

Ｂ３０Ｂ １１／０２

Ｂ２２Ｆ ３／０３

Ｂ２２Ｆ ３／０３５

Ｂ２２Ｆ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型と、前記複数の分割金型を相対的に並進させるための金型駆動機構と、前記複数の分割金型により形成される前記キャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチおよび下パンチと、前記上パンチおよび前記下パンチのそれぞれを昇降させるための昇降駆動機構と、を備えた粉末成形装置であって、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割金型の上下方向から見たときに前記分割金型の並進方向に対して傾斜し、かつ、上下方向に延在している傾斜分割面と、該傾斜分割面の外側縁に連設され、右方向および左方向のそれぞれに延在し、かつ、前記分割金型の並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記傾斜分割面の内側縁に連設され、前記キャビティを画定する画定面と、を有しているか、又は、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割金型の上下方向から見たときに前記分割金型の並進方向に対して傾斜し、かつ、上下方向に延在している傾斜分割面と、該傾斜分割面の下縁側に設けられ、かつ、前記分割金型の並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記傾斜分割面及び前記垂直分割面の内側縁に配置され、前記キャビティを画定する画定面と、を有しており、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記垂直分割面において相互に当接する一方、前記傾斜分割面において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形装置。

【請求項2】

請求項１記載の粉末成形装置において、
前記複数の分割金型のそれぞれの前記分割面が、前記傾斜分割面および前記垂直分割面に加えて、並進方向に対して平行な平行面をさらに有し、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記垂直分割面において相互に当接する一方、前記傾斜分割面に加えて前記平行面において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の粉末成形装置において、
前記複数の分割金型のうち少なくとも１ つの分割金型の前記画定面から、当該少なくとも１つの分割金型の並進方向に突出し、前記成形体に凹部または貫通孔を形成するための凸部が設けられていることを特徴とする粉末成形装置。

【請求項4】

相対的に並進して相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型を用いて粉末成形体を製造する粉末成形体作製方法であって、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割金型の上下方向から見たときに前記分割金型の並進方向に対して傾斜し、かつ、上下方向に延在している傾斜分割面と、該傾斜分割面の外側縁に連設され、右方向および左方向のそれぞれに延在し、かつ、前記分割金型の並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記傾斜分割面の内側縁に連設され、前記キャビティを画定する画定面と、を有しているか、又は、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割金型の上下方向から見たときに前記分割金型の並進方向に対して傾斜し、かつ、上下方向に延在している傾斜分割面と、該傾斜分割面の下縁側に設けられ、かつ、前記分割金型の並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記傾斜分割面及び前記垂直分割面の内側縁に配置され、前記キャビティを画定する画定面と、を有しており、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記垂直分割面において相互に当接する一方、前記傾斜分割面において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする粉末成形体作製方法。

【請求項5】

相対的に並進して相互に当接することにより粉末成形体または焼結体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型を備えた金型であって、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割金型の上下方向から見たときに前記分割金型の並進方向に対して傾斜し、かつ、上下方向に延在している傾斜分割面と、該傾斜分割面の外側縁に連設され、右方向および左方向のそれぞれに延在し、かつ、前記分割金型の並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記傾斜分割面の内側縁に連設され、前記キャビティを画定する画定面と、を有しているか、又は、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割金型の上下方向から見たときに前記分割金型の並進方向に対して傾斜し、かつ、上下方向に延在している傾斜分割面と、該傾斜分割面の下縁側に設けられ、かつ、前記分割金型の並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記傾斜分割面及び前記垂直分割面の内側縁に配置され、前記キャビティを画定する画定面と、を有しており、
前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記垂直分割面において相互に当接する一方、前記傾斜分割面において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金型を用いて粉末成形体を作製する技術および粉末成形体を焼結することにより焼結体を作製する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

粉末冶金法による切削インサートの作製にあたり、当該インサートの厚み方向または厚み直角方向に２つに分割されている金型を用いて原料粉末を成形する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

金型（臼）は、当該稜線に沿ってインサートの厚み方向（上下方向）または厚み直角方向（横方向）について２つの分割金型（分割臼）に分割されている。すなわち、分割金型の分割面は、インサートの厚み方向に対して傾斜している傾斜分割面を含んでいる。

【0004】

これにより、それぞれの分割金型の分割面を構成する傾斜分割面が相互にテーパ嵌合することによるくさび効果によって分割金型の位置ずれの防止、分割金型同士の容易かつ正確な位置合わせ、および、成形圧による分割金型の離反抑制が図られている。また、分割金型の分割面を構成する傾斜分割面がインサート厚み方向に平行な面に置換された場合と比較して、分割金型同士の当接面積の増大が図られ、分割金型同士の組み合わせ時に分割面に加わる単位面積当たりの圧力の低減、ひいては当該分割面における各分割金型の疲労および摩耗の抑制が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５２６１８３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、複数の割金型同士が組み合わせられてキャビティが形成される際に、各分割金型の分割面を構成する傾斜分割面が当接した後、なおも各分割金型が並進可能である場合、複数の分割金型のうち少なくとも１つが傾斜分割面に案内される形で並進方向とは異なる方向に位置ずれを起こす可能性がある。

【0007】

例えば、図１１Ａに示されているように、金型Ｘ０が、２つの分割金型Ｘ１、Ｘ２のそれぞれに横方向に分割されている場合について考察する。

【0008】

第１分割金型Ｘ１の画定面Ｘ１２が、並進方向に略垂直な第１画定面Ｘ１２１と、一の側縁において当該第１画定面Ｘ１２１の一の側縁に連続し、並進方向に略平行な第２画定面Ｘ１２２と、により構成されている。第１分割金型Ｘ１の第１分割面Ｘ１１が、第１画定面Ｘ１２１の他の側縁に連続し、並進方向に対して傾斜している傾斜分割面により構成されている。第１分割金型Ｘ１の第２分割面Ｘ１３が、第２画定面Ｘ１２２の他の側縁に連続し、並進方向に対して傾斜している傾斜分割面により構成されている。

【0009】

同様に、第２分割金型Ｘ２の画定面Ｘ２２が、並進方向に略垂直な第１画定面Ｘ２２１と、一の側縁において当該第１画定面Ｘ２２１の一の側縁に連続し、並進方向に略平行な第２画定面Ｘ２２２と、により構成されている。第２分割金型Ｘ２の第１分割面Ｘ２１が、第２画定面Ｘ２２２の他の側縁に連続し、並進方向に対して傾斜している傾斜分割面により構成されている。第２分割金型Ｘ２の第２分割面Ｘ２３が、第１画定面Ｘ２２１の他の側縁に連続し、並進方向に対して傾斜している傾斜分割面により構成されている。

【0010】

この場合、各分割金型の製造誤差等の原因により、各分割金型Ｘ１、Ｘ２が相互に近接するように横方向に駆動された際、分割面Ｘ１１およびＸ２１同士が当接し、かつ、分割面Ｘ１３およびＸ２３同士が当接した後、各分割金型Ｘ１、Ｘ２が同方向に駆動されうる・このため、図１１Ｂに示されているように一方の分割金型Ｘ１が他方の分割金型Ｘ２の傾斜分割面に案内されるようにわずかではあるが並進方向に対して垂直な方向に並進する。このため、インサートの成形精度の許容しがたい低下を招来してしまう可能性がある。

【0011】

そこで、本発明は、各分割金型の分割面を構成する傾斜分割面に由来する、分割金型同士の本来的な並進方向とは異なる方向への相対並進の防止による粉末成形体および焼結体の成形精度の向上を図り得る方法等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、相互に当接することにより粉末成形体の側面形状に応じたキャビティを形成する複数の分割金型と、前記複数の分割金型を相対的に並進させるための金型駆動機構と、前記複数の分割金型により形成される前記キャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチおよび下パンチと、前記上パンチおよび前記下パンチのそれぞれを昇降させるための昇降駆動機構と、を備え、前記複数の分割金型のそれぞれが、並進方向に対して傾斜している傾斜分割面と、前記傾斜分割面の右縁および左縁のそれぞれに連接され、右方向および左方向のそれぞれに延在し、かつ、並進方向に対して垂直な垂直分割面と、を有する分割面と、前記キャビティを画定する画定面と、を有している粉末成形装置に関する。

【0013】

本発明の粉末成形装置は、前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記垂直分割面において相互に当接する一方、前記傾斜分割面において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることを特徴とする。

【0014】

当該構成の粉末成形装置によれば、キャビティが形成される際、各分割金型が並進駆動され、当該各分割金型の分割面を構成する垂直分割面同士が相互に当接する。その一方、各分割金型の分割面を構成する傾斜分割面同士が間隙をおいて相互に離間している。このため、複数の分割金型が、その分割面を構成する傾斜分割面において相互に当接する一方で、並進方向とは異なる方向に相対的に並進するように駆動される状況が確実に回避される。また、傾斜分割面同士の間隙が１～３０μｍの範囲に含まれており、平均粒径が当該間隙と同程度または大きい原料粉末がキャビティから当該間隙にはみ出る事態が抑制される。これにより、当該状況の出現に由来する複数の分割金型の本来的な並進方向とは異なる方向に相対的な並進（位置ずれ）が生じることが確実に防止され、キャビティの成形精度、ひいては粉末成形体の形状精度の向上が図られる。

【0015】

本発明の焼結体作製方法および複数の分割金型を有する本発明の金型についても同様の理由により、粉末成形体の形状精度の向上が図られる。

【0016】

同様の理由により、前記複数の分割金型のそれぞれの前記分割面が、前記傾斜分割面および前記垂直分割面に加えて、並進方向に対して平行な平行面をさらに有している場合、前記複数の分割金型のそれぞれが、前記分割面のうち前記垂直分割面において相互に当接する一方、前記傾斜分割面に加えて前記平行面において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔で相互に離間した状態で相互に当接することにより前記キャビティを形成するように構成されていることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態としての粉末成形装置の構成に関する説明図。

【図2】本発明の第１実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図3】本発明の第１実施形態としての金型の機能に関する説明図。

【図4】本発明の第１実施形態としての粉末成形体の製造方法に関する説明図。

【図5】本発明の第２実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図6A】本発明の第２実施形態としての金型の機能に関する説明図。

【図6B】本発明の第２実施形態としての金型の機能に関する説明図。

【図7】本発明の第３実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図8】本発明の第２実施形態としての粉末成形体の製造方法に関する説明図。

【図9A】本発明の第４実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図9B】本発明の第５実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図10A】本発明の第６実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図10B】本発明の第７実施形態としての金型の構成に関する説明図。

【図11A】先行技術における金型の構成に関する説明図。

【図11B】先行技術における金型の機能に関する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
（金型の構成）
図２に示されている本発明の第１実施形態としての金型１０は、第１分割金型１１と第２分割金型１２とからなる。

【0019】

第１分割金型１１は、第１分割面１１１、画定面１１２および第２分割面１１３を有している。

【0020】

第１分割面１１１は、垂直分割面１１１１および傾斜分割面１１１２により構成されている。垂直分割面１１１１は、外側縁において第１分割金型１１の一方の側面に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向（第２分割金型１２に接近する方向を前方とする前後方向）に対して垂直な姿勢で上下方向に延在している。傾斜分割面１１１２は、外側縁において垂直分割面１１１１の内側縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。

【0021】

画定面１１２は、垂直画定面１１２１および平行画定面１１２２により構成されている。垂直画定面１１２１は、一の側縁において傾斜分割面１１１２の内側縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して垂直な姿勢で上下方向に延在している。垂直画定面１１２１は、平坦部分と、当該平坦部分から成形体Ｐ２の主面形状に合わせて側面が略台形状に局所的に隆起している隆起部分とを有している。当該隆起部分の形状はさまざまに変更されてもよく、当該隆起部分が省略されてもよい。当該隆起部分に代えてまたは加えて、垂直画定面１１２１は、局所的に陥没しているまたは凹んでいる陥没部分を有していてもよい。当該陥没部分の形状はさまざまに変更されてもよい。垂直画定面１１２１（または隆起部分）の中央部には、第１分割金型１１の並進方向に突出する凸部１１２４が設けられている。凸部１１２４が省略されていてもよい。平行画定面１１２２は、一の側縁において垂直画定面１１２１の他の側縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して平行な姿勢で上下方向に延在している。平行画定面１１２２は、平坦部分と、当該平坦部分から成形体Ｐ２の側面形状に合わせて側面が略台形状に局所的に隆起している隆起部分とを有している。当該隆起部分が省略されても良い。

【0022】

第２分割面１１３は、垂直分割面１１３１および傾斜分割面１１３２により構成されている。垂直分割面１１３１は、外側縁において第１分割金型１１の他方の側面に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して垂直な姿勢で上下方向に延在している。傾斜分割面１１３２は、外側縁において垂直分割面１１３１の内側縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。

【0023】

第２分割金型１２は、第１分割面１２１、画定面１２２および第２分割面１２３を有している。

【0024】

第１分割面１２１は、垂直分割面１２１１および傾斜分割面１２１２により構成されている。垂直分割面１２１１は、外側縁において第２分割金型１２の一方の側面に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向（第１分割金型１１に接近する方向を前方とする前後方向）に対して垂直な姿勢で上下方向に延在している。傾斜分割面１２１２は、外側縁において垂直分割面１２１１の内側縁に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。

【0025】

画定面１２２は、垂直画定面１２２１および平行画定面１２２２により構成されている。垂直画定面１２２１は、一の側縁において傾斜分割面１２１２の内側縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して垂直な姿勢で上下方向に延在している。垂直画定面１２２１は、平坦部分と、当該平坦部分から成形体Ｐ２の主面形状に合わせて側面が略台形状に局所的に隆起している隆起部分とを有している。当該隆起部分の形状はさまざまに変更されてもよく、当該隆起部分が省略されてもよい。当該隆起部分に代えてまたは加えて、垂直画定面１２２１は、局所的に陥没しているまたは凹んでいる陥没部分を有していてもよい。当該陥没部分の形状はさまざまに変更されてもよい。垂直画定面１２２１（または隆起部分）の中央部には、第１分割金型１１の並進方向に突出する凸部１１２４が設けられている。凸部１１２４が省略されていてもよい。平行画定面１２２２は、一の側縁において垂直画定面１２２１の他の側縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して平行な姿勢で上下方向に延在している。平行画定面１２２２は、平坦部分と、当該平坦部分から成形体Ｐ２の側面形状に合わせて側面が略台形状に局所的に隆起している隆起部分とを有している。当該隆起部分が省略されても良い。

【0026】

第２分割面１２３は、垂直分割面１２３１および傾斜分割面１２３２により構成されている。垂直分割面１２３１は、外側縁において第２分割金型１２の他方の側面に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向に対して垂直な姿勢で上下方向に延在している。傾斜分割面１２３２は、外側縁において垂直分割面１２３１の内側縁に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。

【0027】

第１分割金型１１および第２分割金型１２が、図３に示されているように分割面１１１、１２１のうち垂直分割面１１１１、１１３１、１２１１、１２３１において相互に当接する。その一方、第１分割金型１１および第２分割金型１２が、傾斜分割面１１１２、１１３２、１２１２、１２３２において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔ｄをおいて相互に離間している。このような状態で第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接することにより、成形体Ｐ２の主面および側面の一部（または側面の全部）の形状に応じた形状を有するキャビティ１００を形成するように構成されている。

【0028】

相互に当接した傾斜分割面１１１２および１２１２のそれぞれの内側縁と、相互に当接した傾斜分割面１１３２および１２３２のそれぞれの内側縁と、により、それぞれ、成形体Ｐ２の稜線またはエッジ部分が形成される。

【0029】

このため、複数の分割金型１１、１２が、その分割面１１１、１２１を構成する傾斜分割面１１１２、１２１２において相互に当接する一方で、並進方向とは異なる方向に位置ずれが生じるように駆動される状況が確実に回避される。また、傾斜分割面１１１２および１２１２同士の間隙ｄおよび傾斜分割面１１３２および１２３２同士の間隙ｄが１～３０μｍの範囲に含まれており、平均粒径が当該間隙と同程度または大きい原料粉末がキャビティ１００から当該間隙ｄにはみ出る事態が抑制される。これにより、当該状況の出現に由来する複数の分割金型１１、１２の並進方向とは異なる方向への相対的な位置ずれが生じることが確実に防止され、キャビティ１００の成形精度、ひいては粉末成形体Ｐ２の形状精度の向上が図られる。

【0030】

（粉末成形装置の構成）
図１に示されている本発明の第１実施形態としての粉末成形装置は、図２に示されている本発明の第１実施形態としての金型１０を備えている。粉末成形装置は、第１分割金型１１および第２分割金型のそれぞれを水平方向に並進させるための第１金型駆動機構１１０および第２金型駆動機構１２０と、第１分割金型１１および第２分割金型１２が当接することにより形成されるキャビティに上方向および下方向のそれぞれから挿入される上パンチ２１および下パンチ２２と、上パンチ２１および下パンチ２２のそれぞれを昇降させるための第１昇降駆動機構２１０および第２昇降駆動機構２２０と、をさらに備えている。

【0031】

（焼結体作製方法）
本発明の第１実施形態としての粉末成形体の作製方法において、本発明の第１実施形態としての粉末成形装置が用いられる（図１～図３参照）。

【0032】

まず、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、第１金型駆動機構１１０および第２金型駆動機構１２０のそれぞれにより相互に接近するように並進駆動される。そして、第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接し、キャビティ１００の側方が画定面１１２および１２２により画定される（図４（１）参照）。下パンチ２２が第２昇降駆動機構２２０により上昇駆動されてキャビティ１００に挿入される（図４（１）参照）。キャビティ１００の側方および下パンチ２２が挿入されるタイミングは、時系列的な先後が逆であってもよく、同時であってもよい。

【0033】

この状態でキャビティ１００に原料粉末Ｐ１が、例えば粉末供給装置（図示略）により投入される（図４（２）参照）。続いて、上パンチ２１が第１昇降駆動機構２１０により下降駆動されてキャビティ１００に挿入され、加圧前の所定の位置に移動する（図４（３）参照）。その後、上パンチ２１および下パンチ２２が相対的にさらに接近するように、上パンチ２１および下パンチ２２のうち少なくとも一方が駆動されることにより原料粉末Ｐ１が加圧成形される（図４（４）参照）。次に、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、相互に離間するように並進駆動される（図４（５）参照）。なお、第１分割金型１１および第２分割金型１２が離間する前に上パンチ２１が先に上昇駆動されてもよい。その後、上パンチ２１および下パンチ２２がともに上昇駆動されることにより粉末成形体Ｐ２がキャビティ１００から取り出される（図４（６）参照）。あるいは、図４（５）の状態から、第１分割金型１１および第２分割金型１２を取付けるプレートに上下方向の駆動機構を設け、第１分割金型１１および第２分割金型１２が下降駆動されてもよい。そして、粉末成形体Ｐ２が焼結炉において加熱処理または焼結されることにより、焼結体が作製される。

【0034】

（第２実施形態）
（金型の構成）
図５に示されている本発明の第２実施形態としての金型１０は、第１実施形態の金型１０（図２参照）と比較して、第１分割金型１１における第１分割面１１１および第２分割面１１３、ならびに、第２分割金型１２における第１分割面１２１および第２分割面１２３の構成が相違する。第２実施形態の金型１０のその他の構成は、第１実施形態の金型１０（図２参照）とほぼ同様であるため、当該同様の構成に関しては第１実施形態と同一の符号を付するとともに説明を省略する。

【0035】

第１分割面１１１は、垂直分割面１１１１、傾斜分割面１１１２１および平行分割面１１１２２により構成されている。垂直分割面１１１１は、外側縁において第１分割金型１１の一方の側面に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向（第２分割金型１２に接近する方向を前方とする前後方向）に対して垂直な姿勢で、第1分割金型１１の下部において上下方向に延在している。傾斜分割面１１１２１は、第１分割金型１１の一方の側面に連続し、かつ、第1分割金型１１の上部において第１分割金型１１の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。平行分割面１１１２２は、後端縁において傾斜分割面１１１２１の下縁に連続し、前端縁において垂直分割面１１１１の上縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して平行な姿勢で水平方向に延在している。

【0036】

第２分割面１１３は、垂直分割面１１３１、傾斜分割面１１３２１および平行分割面１１３２２により構成されている。垂直分割面１１３１は、外側縁において第１分割金型１１の一方の側面に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して垂直な姿勢で、第1分割金型１１の下部において上下方向に延在している。傾斜分割面１１３２１は、第１分割金型１１の一方の側面に連続し、かつ、第1分割金型１１の上部において第１分割金型１１の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。本実施形態では、傾斜分割面１１３２１は、傾斜分割面１１１２１と平行である。平行分割面１１３２２は、後端縁において傾斜分割面１１３２１の下縁に連続し、前端縁において垂直分割面１１３１の上縁に連続し、かつ、第１分割金型１１の並進方向に対して平行な姿勢で水平方向に延在している。

【0037】

第１分割面１２１は、垂直分割面１２１１、傾斜分割面１２１２１および平行分割面１２１２２により構成されている。垂直分割面１２１１は、外側縁において第２分割金型１２の一方の側面に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向（第１分割金型１１に接近する方向を前方とする前後方向）に対して垂直な姿勢で、第1分割金型１１の下部において上下方向に延在している。傾斜分割面１２１２１は、第２分割金型１２の一方の側面に連続し、かつ、第1分割金型１１の上部において第２分割金型１２の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。平行分割面１２１２２は、後端縁において傾斜分割面１２１２１の下縁に連続し、前端縁において垂直分割面１２１１の上縁に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向に対して平行な姿勢で水平方向に延在している。

【0038】

第２分割面１２３は、垂直分割面１２３１、傾斜分割面１２３２１および平行分割面１２３２２により構成されている。垂直分割面１２３１は、外側縁において第２分割金型１２の一方の側面に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向に対して垂直な姿勢で、第1分割金型１１の下部において上下方向に延在している。傾斜分割面１２３２１は、第２分割金型１２の一方の側面に連続し、かつ、第1分割金型１１の上部において第２分割金型１２の並進方向に対して傾斜した姿勢で上下方向に延在している。本実施形態では、傾斜分割面１２３２１は、傾斜分割面１２１２１と平行である。平行分割面１２３２２は、後端縁において傾斜分割面１２３２１の下縁に連続し、前端縁において垂直分割面１２３１の上縁に連続し、かつ、第２分割金型１２の並進方向に対して平行な姿勢で水平方向に延在している。

【0039】

図６Ａに示されているように、第１分割金型１１および第２分割金型１２が、分割面１１１、１２１のうち垂直分割面１１１１、１１３１、１２１１、１２３１において相互に当接する。その一方、図６Ａおよび図６Ｂに示されているように、第１分割金型１１および第２分割金型１２が、傾斜分割面１１１２１、１１３２１、１２１２１、１２３２１において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔ｄ１をおいて相互に離間している。さらに、図６Ａに示されているように、第１分割金型１１および第２分割金型１２が、平行分割面１１１２２、１１３２２、１２１２２、１２３２２において１～３０μｍの範囲に含まれる間隔ｄ２をおいて相互に離間している。このような状態で第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接することにより、成形体Ｐ２の側面の形状に応じた形状を有するキャビティ１００を形成するように構成されている。

【0040】

本発明の第２実施形態の金型１０を構成要素とする粉末成形装置の構成および焼結体の作製方法は、前述の第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0041】

（第３実施形態）
図７に示されている本発明の第３実施形態としての金型１０のように、キャビティ１００およびこれを画定する画定面の形状は、本発明の第１実施形態と異なっていてもよい。

【0042】

（焼結体作製方法）
本発明の第２実施形態としての粉末成形体の作製方法において、本発明の第３実施形態としての粉末成形装置が用いられる（図７参照）。

【0043】

まず、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、第１金型駆動機構１１０および第２金型駆動機構１２０のそれぞれにより相互に接近するように並進駆動される。そして、第１分割金型１１および第２分割金型１２が相互に当接し、キャビティ１００の側方が画定面１１２および１２２により画定される（図８（１）参照）。下パンチ２２が第２昇降駆動機構２２０により上昇駆動されてキャビティ１００に挿入される（図８（１）参照）。この際、下パンチ２２の貫通孔２２２に挿通されているロッド２２４が、当該下パンチ２２の先端部から上方に突き出している。キャビティ１００の側方および下パンチ２２が挿入されるタイミングは、時系列的な先後が逆であってもよく、同時であってもよい。

【0044】

この状態でキャビティ１００に原料粉末Ｐ１が、例えば粉末供給装置（図示略）により投入されロッド２２２を囲むようにキャビティ１００に充填される（図８（２）参照）。

【0045】

続いて、上パンチ２１が第１昇降駆動機構２１０により下降駆動されてキャビティ１００に挿入され、加圧前の所定の位置に移動する（図８（３）参照）。この際、ロッド２２２が上パンチ２１の受容空間２１２に挿入される。

【0046】

その後、上パンチ２１および下パンチ２２が相対的にさらに接近するように、上パンチ２１および下パンチ２２のうち少なくとも一方が駆動されることにより原料粉末Ｐ１が加圧成形される（図８（４）参照）。

【0047】

次に、第１分割金型１１および第２分割金型１２のそれぞれが、相互に離間するように並進駆動される（図８（５）参照）。なお、第１分割金型１１および第２分割金型１２が離間する前に上パンチ２１が先に上昇駆動されてもよい。

【0048】

そして、上パンチ２１および下パンチ２２がともに上昇駆動され、ロッド２２４が下パンチ２２に対して相対的に下降駆動されることにより粉末成形体Ｐ２がキャビティ１００から取り出される（図８（６）参照）。あるいは、図８（５）の状態から、第１分割金型１１および第２分割金型１２を取付けるプレートに上下方向の駆動機構を設け、第１分割金型１１および第２分割金型１２を下降駆動してもよい。そして、粉末成形体Ｐ２が焼結炉において加熱処理または焼結されることにより、焼結体が作製される。

【0049】

（第４実施形態）
図９Ａに示されている本発明の第４実施形態としての金型１０のように、傾斜分割面１１１２、１１３２、１２１２、１２３２が、本発明の第１実施形態のように略平面ではなく、上下方向に延在する線分に沿って折れ曲がったような略屈曲面により構成されていてもよい。

【0050】

（第５実施形態）
図９Ｂに示されている本発明の第５実施形態としての金型１０のように、傾斜分割面１１１２、１１３２、１２１２、１２３２が、本発明の第１実施形態のように略平面ではなく、上下方向に延在する線分に沿って折れ曲がったような略屈曲面により構成され、かつ、一方の平面に対して折れ曲がった他方の平面が分割金型１１、１２の並進方向に対して略平行に延在していてもよい。

【0051】

（第６実施形態）
図１０Ａに示されている本発明の第６実施形態としての金型１０のように、第１分割面１１１、１２１が垂直分割面１１１１、１２１１および傾斜分割面１１１２、１２１２により構成されている一方、第２分割面１１３、１２３が垂直分割面のみにより構成されていてもよい。

【0052】

（第７実施形態）
図１０Ｂに示されている本発明の第７実施形態としての金型１０のように、第６実施形態と同様に、第１分割面１１１、１２１が垂直分割面１１１１、１２１１および傾斜分割面１１１２、１２１２により構成されている一方、第２分割面１１３、１２３が垂直分割面のみにより構成されていてもよい。

【0053】

（本発明の他の実施形態）
前記実施形態では金型が２つの分割金型に分割されていたが、他の実施形態として金型が３以上の複数の分割金型に分割されていてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１０‥金型、１１‥第１分割金型、１２‥第２分割金型、２１‥上パンチ、２２‥下パンチ、１００‥キャビティ、１１０‥第１金型駆動機構、１２０‥第２金型駆動機構、１１１、１２１‥第１分割面、１１２、１２２‥画定面、１１３、１２３‥第２分割面、２１０‥第１昇降駆動機構、２１２‥ロッドのための上パンチの受容空間、２２０‥第２昇降駆動機構、２２２‥下パンチの貫通孔、２２４‥ロッド、１１１１‥垂直分割面、１１１２‥傾斜分割面、１１３１‥垂直分割面、１１３２‥傾斜分割面、１２１１‥垂直分割面、１２１２‥傾斜分割面、１２３１‥垂直分割面、１２３２‥傾斜分割面、Ｐ１‥原料粉末、Ｐ２‥粉末成形体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】