JPS6340842B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばホーニング加工用の長尺砥石
等の砥石成形体を製造する方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 砥石成形体の製造方法として、一般に、下パン
チと、この下パンチの外周部に摺動自在とされる
ダイとで製品形状に近似した成形部を画成し、こ
の成形部内に原料となる金属粉末あるいは金属粉
末とダイヤモンド粉末を混合した砥石原料粉末を
ホツパー等を介して充填し、この成形部内の砥石
原料粉末を上下のパンチおよびダイ間で加圧成形
し、上パンチを上昇させた後にダイを下パンチに
沿つて下降させ、下パンチ上の砥石成形体を払い
出すといつた方法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の砥石成形体の製
造方法にあつては、一般に、原料となる金属粉末
あるいは金属粉末とダイヤモンド粉末を混合した
砥石原料粉末は、流動性が悪く、成形部内に略均
等な厚さで充填することが難しいため、密度、強
度等が均一な砥石成形体を得ることが困難であ
り、また、成形した後に上パンチを上方へ引き上
げ、その後ダイを下降させるようにしているた
め、ダイの下降時に砥石成形体は、単に下パンチ
上に載つているだけであるので、ダイの引き下げ
動によつて砥石成形体の角部等が破損する場合が
ある。特にホーニング砥石のような長尺砥石を成
形する場合には、上記２つの不具合が顕著とな
り、その解決が望まれている。

本発明は、上記実情に鑑み成されたものであ
り、砥石成形体の密度、強度等が均一になるとと
もに、角部等の破損が防止でき、以て、砥石成形
体の品質向上が図れ、特に長尺砥石等を成形する
場合に、きわめて有効な砥石成形体の製造方法を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、ホツパー内
に予め計量した所定量の砥石原料粉末を供給し、
成形部幅寸法と略同一寸法の外径を有するホツパ
ー先端開口を成形部内に臨ませてホツパーを振動
かつ成形部長手方向に沿つて移動させつつ成形部
内に砥石原料粉末を充填し、上下のパンチおよび
ダイ間で高圧成形した後、上パンチの加圧力を緩
め、低圧にて砥石成形体を保持し、この状態のま
まダイを下降させて、砥石成形体を払い出すよう
にした。

（作用） ホツパーの移動によつて、ホツパー先端部が砥
石原料粉末を均すため、成形部内に砥石原料粉末
が略均等な厚さに充填され、砥石成形体の密度、
強度等が均一になるとともに、上下のパンチ間で
低圧にて砥石成形体を保持してダイを下降させる
ため、角部等の破損を防止することができ、以つ
て、砥石成形体の品質向上が図れる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明に係る砥石成形体の製造方法を
適用した砥石製造装置の正面図であり、砥石製造
装置は自動計量装置１、回転昇降装置２、金型３
及び進退装置４にて主要な部分が構成される。

次に各構造部分毎にその構造を詳しく説明す
る。

先ず、自動計量装置１は基台５上に支持枠６を
固設し、この支持枠６上面に電子天秤７を載置す
るとともに、この電子天秤７の上方にホツパー８
を取付けている。ホツパー８内には金属粉又は金
属粉とダイヤモンド粉末を混合してなる砥石原料
粉末が貯溜され、また、ホツパー８の上面には減
速機構を介してモーター９が設けられ、この減速
機構の軸はホツパー８内に臨み、軸の下端にはプ
ロペラが固着されている。而してモーター９を駆
動することでホツパー８内の砥石原料粉末が撹拌
され、ホツパー８下面に取付けたパイプ１０から
砥石原料粉末が下方に落下する。

一方、前記電子天秤７とホツパー８との間には
振動装置が取付けられ、この振動装置には前記パ
イプ１０の下方に位置する受け皿１１が付設され
ている。この受け皿１１は上面を凹部とし、この
凹部は先端に向つて徐々に下る傾斜面となつてお
り、凹部先端部には切欠１１ａが形成されてい
る。而してパィプ１０から受け皿１１上面に落下
した砥石原料粉末は受け皿１１が振動することに
より徐々に先端に向つて移動し、切欠１１ａの部
分から落下する。そしてこの切欠１１ａの下方位
置には前記電子天秤７の計量用載置盤１２が位置
している。

また、回転昇降装置２は自動計量装置１と金型
３の略中間の基台５上に設けられ、その構造は基
台５上に立設した支持板１３に垂直方向を軸方向
としたシリンダユニツト１４を固着し、このシリ
ンダユニツト１４のロツド１５先端部に水平方向
を軸方向とするシリンダユニツト１６を固着し、
これらシリンダユニツト１４，１６はともに軸回
りに回転可能となつている。そしてシリンダユニ
ツト１６のロツド１７先端部にはチヤツキング装
置１８が設けられ、このチヤツキング装置１８に
よつて計量カツプ１９が保持される。またシリン
ダユニツト１６の一部には操作片２０が取付けら
れ、シリンダユニツト１６が所定角度水平面内に
おいて回転した場合及びシリンダユニツト１６が
所定量昇降動した場合に該操作片２０がシリンダ
ユニツト１４又は支持板１３に取付けたリミツト
スイツチ２１を作動せしめ、所定の動作を開始又
は停止せしめるようにしている。

また計量カツプ１９は予じめその重量が分つて
いるものとし、カツプ１９の底部は大径とされ、
反転した場合にチヤツキング装置１８から外れな
い形状となつている。

また、金型３は上パンチ２２、下パンチ２３及
びダイ２４からなり、上パンチ２２は昇降ラム２
５に固着され、下パンチ２３は基台５上に固定し
た支持台２６上に固着され、ダイ２４は下パンチ
２３に摺動自在に外嵌され、下パンチ２３とダイ
２４との間に砥石原料粉末の成形部２７が形成さ
れる。またダイ２４には上下方向に段付貫通孔２
８が形成され、この貫通孔２８に基台５に固設さ
れたシリンダユニツト２９にて上下動する昇降体
３０の上端部を嵌合し、昇降体３０を降下させる
ことでダイ２４が下パンチ２３外周に摺接しつつ
下動するようにしている。また、ダイ２４下面と
支持台２６との間にはスプリング３１を縮装し、
ダイ２４を上方に付勢している。更に、進退装置
４の構造は第２図及び第２図のＡ−Ａ線方向図で
ある第３図にも示す如く、前記支持台２６の後側
面（第１図中右側）にフレーム３２の前端面を結
合し、このフレーム３２の後端部にブラケツト３
３を設け、このブラケツト３３後端に揺動板３４
を枢着し、シリンダユニツト３５を作動せしめる
ことで揺動板３４を後端部を中心として上下揺動
可能としている。尚、図中３６はリミツトスイツ
チであり、揺動板３４が下方に揺動して略水平と
なつた時点で作動し、シリンダユニツト３５の作
動を停止する。

また、揺動板３４上面にはブラケツト３７，３
７を立設し、このブラケツト３７，３７にシリン
ダユニツト３８を固定するとともに揺動板３４上
面に軸受３９，３９を取付けている。そして、軸
受３９，３９にはガイドロツド４０を摺動自在に
挿通し、このガイドロツド４０には第１移動板４
１を固着している。第１移動板４１には下方に垂
下するブラケツト４２を設け、このブラケツト４
２に前記シリンダユニツト３８のロツド４３先端
部を結着する。またシリンダユニツト３８にはフ
ランジ部４４を外嵌し、第１移動板４１上面には
該フランジ部４４に当接することで作動するリミ
ツトスイツチ４５，４６を前後方向に離間して設
け、前方のリミツトスイツチ４５の前方及び後方
のリミツトスイツチ４６の後方にはそれぞれスト
ツパ４７，４８を設けている。而して、シリンダ
ユニツト３８を作動せしめることで第１移動板４
１は前進動及び後退動をなす。尚、第２図に示し
た状態は第１移動板４１は前進限の位置にあり、
この状態ではリミツトスイツチ４６がフランジ部
４４に当接しており、シリンダユニツト３８はそ
の作動を停止している。そして斯る状態からシリ
ンダユニツト３８を作動させロツド４３を後方へ
突出動せしめることで第１移動板４１が後方へ移
動する。

また、第１移動板４１の上面には前後方向に離
間して対をなすブラケツト４９，４９を立設し、
これらブラケツト４９，４９間にガイドロツド５
０を架設し、更に、第１移動板４１の上面中央に
は軸受５１を固設し、この軸受５１に挿通した軸
５２に小歯車５３及び大歯車５４を嵌着し、大歯
車６３を減速用の傘歯車とし、この大歯車５４に
第１移動板４１に固設したモータ５５の駆動歯車
５６を噛合せしめている。

更に、前記ガイドロツド５０には第２移動板５
７を軸受部５８，５８を介して摺動自在に取付
け、この第２移動板５７の一部にはラツク５９を
前後方向に所定量だけ移動可能となるように設け
ている。即ちラツク５９と第２移動板５７との間
はリニアベアリング６０を介在させ、ラツク５９
の前後の端面と第２移動板５７との間に隙間を設
け、この隙間にリミツトスイツチ６１，６２を固
着し、これらリミツトスイツチ６１，６２とラツ
ク５９端面との間にスプリング６３，６２を縮装
している。

ここで、第２移動板５７は第１移動板４１とは
独立して前後動するものであり、第２図の状態か
らモータ５５を駆動せしめると、駆動歯車５６、
大歯車５４を介して小歯車５３が回転し、この小
歯車５３と噛合するラツク５９が図中右方へ移動
する。するとラツク５９と第２移動板５７との間
にはスプリング６３が介在しているため、ラツク
５９とリミツトスイツチ６２は当接することなく
第２移動板５７全体が後方（図中右方）へ移動
し、最終的には第２移動板５７の後方の軸受５８
が第１移動板４１上面に設けた後方のストツパ４
８に当接し、第２移動板５７の後退が規制され
る。すると、モータ５５は駆動を続けているた
め、ラツク５９はスプリング６３を縮圧しつつリ
ミツトスイツチ６２に当接する。この当接によ
り、モータ５５は逆回転し、ラツク５９は前方
（図中左方）へ移動を開始し、前記同様にして第
２移動板５７も前方へ移動し、最終的には第２移
動板５７の前方の軸受５８が第１移動板４１上面
に設けた前方のストツパ４７に当接し、第２移動
板５７の前進が規制され、更にラツク５９のみや
前進して前方のリミツトスイツチ６１に当接し、
モータ５５を停止せしめる。このようにして第２
移動板５７が前後に往復動をなす。

また、第２移動板５７の前端部には振動装置６
４を取付け、この振動装置６４から前方へフイン
ガー６５を突出し、このフインガー６５により、
粉末体充填用ホツパー６６を保持している。この
ホツパー６６は第２移動板５７の前後方向の往復
動により前記成形部２７内を往復動する。ホツパ
ー６６は逆円錐形状の受面を有する受部６７と、
この受部６７の下端から下方へ延びる角筒状をな
す脚部６８とからなり、脚部６８の下端部には二
股部６９が形成されている。この二股部６９は二
つの舌状部７０，７１からなり、これら舌状部７
０，７１は短尺の舌状部７０と長尺の舌状部７１
の如く、それぞれの長さが異つており、フインガ
ー６５にホツパー６６を取付けるにあたつては、
フインガー６５が成形部２７内に粉末体を充填す
る際の前進方向（第２移動板が後退するときにフ
インガーは前進する）に短尺の舌状部７０が位置
するようにセツトする。

以上の如き構成の砥石製造装置の作用を以下に
説明する。

先ず、回転昇降装置２のシリンダユニツト１４
を回転させ、第４図に示すようにシリンダユニツ
ト１６が自動計量装置１の方向に向くようにし、
チヤツキング装置１８によつて保持した計量カツ
プ１９を電子天秤７の載置盤１２に載せる。電子
天秤７の載置盤１２上に計量カツプ１９を載せた
状態にあつてはシリンダユニツト１６は若干下方
に下り、チヤツキング装置１８によつて計量カツ
プ１９を支えないようにする。このようにするこ
とで、電子天秤７によつて表示される重量は計量
カツプ１９とこの計量カツプ１９内に供給された
砥石原料粉末だけであり、予じめ計量カツプ１９
の重量を引いておけば、正確な計量をなすことが
できる。

そして、目的とする量だけ砥石原料粉末Ｐが計
量カツプ１９内に供給されたならば、振動装置の
駆動を停止し、受け皿１１の切欠１１ａから計量
カツプ１９内への砥石原料粉末の落下を停止す
る。

一方、自動計量装置１により計量カツプ１９内
に砥石原料粉末Ｐを供給している状態における進
退装置４は第４図に示す如き待機位置にある。

即ち、シリンダユニツト３５の作動により進退
装置４の前方が全体的に立ち上つており、この
時、第１移動板４１は後方位置に、第２移動板５
７は前方位置にありホツパー６６は成形部２７の
後上方位置にある。

この後、回転昇降装置２のシリンダユニツト１
４を作動し、シリンダユニツト１６を若干上昇せ
しめることでチヤツキング装置１８により計量カ
ツプ１９を保持し、この状態のままシリンダユニ
ツト１４を180゜回転させて第１図の状態とする。

そして上記操作と併行して、進退装置４のシリ
ンダユニツト３５のロツドを引つ込ませ、進退装
置４全体を水平位置とし、またシリンダユニツト
３８（第２図参照）を作動させて第１移動板４１
を前進せしめる。このとき第２移動板５７も第１
移動板４１と一体的に前進し、第２移動板５７前
端部に取付けたホツパー６６は金型３の成形部２
７に臨み、特にホツパー６６の下端二股部６９の
端面は成形部２７の端面に接する如く近接する如
く操作する。

次に、本発明の砥石成形体の製造方法を第５図
ＡおよびＢ、第６図Ａ乃至Ｄに基き工程順に説明
する。

上記操作により、ホツパー６６上方に計量カツ
プ１９が臨む状態とし、この状態から回転昇降装
置２のシリンダユニツト１６のロツド１７を回転
させ、計量カツプ１９を反転し、計量カツプ１９
内の所定量の砥石原料粉末Ｐを型込めホツパー６
６内に落し込む。

すると、充填の初期においては第５図Ａに示す
如くホツパー６６の下部の角筒状脚部６８が成形
部２７の端部に接する如く成形部２７内に挿入さ
れており、ホツパー６６内に供給された砥石原料
粉末Ｐは成形部２７内の前部に集中して堆積す
る。

次いで、第５図Ｂに示すように振動装置６４に
よりホツパー６６を振動させつつ前方（図中右
側）へ移動させる。すると、前記した如くホツパ
ー６６の二股部６９は舌状部７１が舌状部７０よ
りも長くなつており、且つ舌状部７０下端には山
型の切込みが形成されているため、砥石原料粉末
Ｐを前方へ掻き落すようにして均すため、成形部
２７内に砥石原料粉末Ｐが均一に充填される。ま
た、ホツパー６６の脚部は角筒状をなし、その巾
は成形部２７の幅と略等しくされているので、充
填中に砥石原料粉末Ｐが成形部２７から飛散しに
くく、且つ前記した如く第２移動板５７は往復動
をなすため、一旦充填した砥石原料粉末Ｐ表面を
再度ホツパー６６の舌状部７１下端部にて均すた
め、更なる均一化が図れる。

次に、成形部２７に砥石原料粉末Ｐを充填した
ならば、シリンダユニツト３５の作動でホツパー
６６を上昇せしめ、シリンダユニツト３８にて第
１移動板４１を後退させ、ホツパー６６を上パン
チ２２に干渉しない位置まで後退させ、第６図Ａ
に示す如く成形部２７の上方に上パンチ２２が臨
む状態とする。

この後、ラム２５を下降することで上パンチ２
２を下降せしめ、上パンチ２２を第６図Ｂに示す
如く成形部２７内に侵入させ、上下のパンチ２
２，２３間にて砥石原料粉末Ｐを加圧成形する。
この加圧成形の圧力は例えば2ton／cm²〜15ton／
cm²とする。

この後、上パンチ２２による加圧力を1ton／cm²
程度まで低下せしめ、上下のパンチ２２，２３間
で成形された砥石Ｗを保持し、この状態を維持し
たまま第６図Ｃに示すようにシリンダユニツト２
９（第１図参照）の作動にて昇降体３０を下降さ
せ、これと一体的にダイ２４を下パンチ２３外周
に摺接させつつ引き下げる。そしてこの後第６図
Ｄに示す如く、上パンチ２２を上昇せしめ、下パ
ンチ２３上に砥石Ｗが載置される状態として払い
出す。

（発明の効果） 以上に説明したように本発明によれば、ホツパ
ー先端開口を成形部内に臨ませてホツパーを振動
かつ成形部長手方向に沿つて移動させつつ成形部
内に砥石原料粉末を充填するため、成形部内に砥
石原料粉末が略均等な厚さに充填され、砥石成形
体の密度、強度等が均一になるとともに、上下の
パンチ間で低圧にて砥石成形体を保持してダイを
下降させるため、角部等の破損を防止することが
でき、以つて、砥石成形体の品質向上が図れ、特
に長尺砥石等を成形する場合に、きわめて有効な
製造方法となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る砥石成形体の製造方法を
適用した砥石製造装置の全体正面図、第２図は進
退装置の拡大正面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線
方向から見た図、第４図は砥石原料粉末をホツパ
ーに供給している状態の砥石製造装置の全体正面
図、第５図Ａ及びＢは成形部への砥石原料粉末の
充填工程を示す金型の断面図、第６図Ａ乃至Ｄは
砥石原料粉末の圧粉成形工程を示す金型の断面図
である。 尚、図面中１は自動計量装置、２は回転昇降装
置、３は金型、４は進退装置、２２は上パンチ、
２３は下パンチ、２４はダイ、２７は成形部、６
４は振動装置、６６はホツパー、６７は受部、６
８は脚部、６９は二股部、７０，７１は舌状部で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下パンチと該下パンチの外周部に摺動自在と
   されるダイとから画成される成形部内にホツパー
   を介して流動性の悪い砥石原料粉末を充填し、次
   いで上パンチを下降させて上下のパンチおよびダ
   イ間で砥石原料粉末を高圧にて成形する砥石成形
   体の製造方法において、 前記ホツパー内に予め計量した所定量の砥石原
   料粉末を供給する工程と、 前記成形部幅寸法と略同一寸法の外径を有する
   前記ホツパー先端開口を前記成形部内に臨ませて
   前記ホツパーを振動かつ前記成形部長手方向に沿
   つて移動させつつ前記成形部内に前記砥石原料粉
   末を充填するとともに略均等な厚さに掻き均す工
   程と、 前記上パンチを下降させ上下のパンチおよびダ
   イ間で前記砥石原料粉末を高圧にて成形する工程
   と、 前記上パンチの加圧力を緩めて低圧にて砥石成
   形体を保持しつつダイを下降させる工程と、 前記上パンチを上昇させ上下のパンチ間におけ
   る前記砥石成形体の保持状態を解除して前記砥石
   成形体を払い出す工程と、を備えることを特徴と
   する砥石成形体の製造方法。