JP2003062620A - 非円形筒状素材の端部絞り加工方法 - Google Patents

非円形筒状素材の端部絞り加工方法

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JP2003062620A
JP2003062620A JP2001257256A JP2001257256A JP2003062620A JP 2003062620 A JP2003062620 A JP 2003062620A JP 2001257256 A JP2001257256 A JP 2001257256A JP 2001257256 A JP2001257256 A JP 2001257256A JP 2003062620 A JP2003062620 A JP 2003062620A
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circular
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JP2001257256A
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Yoshiaki Takada
佳昭 高田
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Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
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Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の非円形筒状素材の端部の絞り加工に際
しては、素材の形状によっては、素材面には該絞り面と
の境界に膨出を生ずることがあり、これは単に外観のみ
でなく、製品の性能に影響を及ぼすことがある。本発明
はこれを防止することを目的とする。 【解決手段】 主軸先端に絞りローラを取付けた主軸機
構と、これに対向して配備される非円形筒状の被加工材
料を保持する被加工材料保持機構とを備え、非円形筒状
素材の端部に対して所定の円形に絞り加工を行う絞り成
形加工方法において、材料を順次小径に傾斜した絞り加
工を行い傾斜面33を形成し、かつこれに続いて端部の
所定長を所要径に絞り加工を行うと共に、素材の未加工
部を絞り加工し成形面を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非円形筒状素材、
例えば楕円形又は多角形等の端部に絞り加工を行う方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記非円形筒状素材に対する従来工法に
よる絞り加工を図14乃至図16に示す図は自動車のマ
フラの絞り加工を行った例を示すもので、楕円形の筒状
素材Wを順次小径に傾斜した傾斜面22に絞り、ついで
同一加工軸芯で所定長さの端部を所定径の円形51に絞
り加工を施し、これを素材両端に施してマフラ50とし
たものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記工法によるとき
は、短径部の未加工部aは上方からの絞り加工は行われ
ず、この未加工部は左右から押し上げられて膨出bを生
ずる欠点がある。これは単に形状を損なうのみでなく、
マフラとしての性能にも影響を及ぼす等の問題がある。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑み、これを解消
するようにした絞り加工方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の非円形筒状素材の端部絞り加工方法は、主
軸先端に絞りローラを取付けた主軸機構と、これに対向
して配備される非円形筒状の被加工材料を保持する被加
工材料保持機構とを備え、非円形筒状素材の端部に対し
て所定の円形に絞り加工を行う絞り成形加工方法におい
て、材料を順次小径に傾斜した絞り加工を行い傾斜面を
形成し、かつこれに続いて端部の所定長を所要径に絞り
加工を行うと共に、素材の未加工部を絞り加工し成形面
を形成することを特徴とする。
【0006】上記の方法からなる本発明は、素材を順次
小径に絞り加工した後、端部を所定の円形の絞り加工を
行うと共に、成形面の絞り加工を行うことにより、従来
の未加工部に生ずる膨出を解消することができる。
【0007】また第2の発明は、上記筒状素材は楕円形
で、成形面は短径部の面に沿った円弧状に形成すべく、
加工用工具は加工軸芯に対して所要の絞り径を形成する
位置に移行し、被加工材料を加工軸芯より偏位して上記
傾斜部と短径部との境界を絞りローラにより絞り加工を
施し、短径部の曲面に沿った曲面の成形面を形成するこ
とを特徴とする。
【0008】上記の方法からなる本発明は、成形面の成
形に当たり、短径部の曲面に沿った曲面に形成すること
により、製品の性能に影響を及ぼすことはない。
【0009】また第3の発明は、素材は多角形で、成形
面は素材の各面に沿った直線状に形成すべく、加工用工
具は加工軸芯に対して所要の絞り径を形成する位置に移
行し、被加工材料を加工軸芯より偏位して上記傾斜部と
素材各面との境界を絞りローラにより絞り加工を施し、
素材各面に沿った平面の成形面を形成することを特徴と
する。
【0010】上記の方法からなる本発明は、素材が多角
形筒状の場合には回転する絞りローラに対し素材の所要
面を接線方向に往復移行して絞り加工を行うことによ
り、該所要面に対して平行な成形面を形成することがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の絞り加工方法の実
施の形態を図面に基づいて説明する。図1乃至図4は本
発明を実施する絞り加工装置を示すもので、この加工装
置1は、主軸7の先端に絞りローラRを取付けた主軸機
構2と、この主軸機構2に対向して素材Wを支持する素
材保持機構3とを備え、主軸機構2は基台5上に前後方
向に移行可能に載置される。6は走行用レールを示す。
【0012】主軸7は先端に取付けフランジ8を介して
上記絞りローラRを支持する工具取付け台10を取付け
る。この工具取付け台10は、工具支持部材11を半径
方向に案内する案内溝12を備えた主取付け台13と、
工具を半径方向に移行するための渦巻き状溝15を備え
たカム板14とを主体として構成される。主取付け台1
3は、取付けフランジ8に固定して取付けられる。16
は工具支持部材11に取付けられ、渦巻き状溝15内に
挿入される案内ピンを示す。
【0013】上記主軸7は中空構造とし、上記カム板1
4を先端に取付けたカム軸17は主軸内に収納し、主軸
7とカム軸17とは適宜の変速機構Vを介して連結され
ている。Cはこの変速機構の操作機構を示し、Mは駆動
モータを示す。
【0014】これにより、変速機構Vの変速比を同率に
設定するときは、主取付け台13とカム板14とは同一
速度で回転する。従って工具支持部材11は半径方向に
移行しないが、変速機構Vによりカム板を主取付け台1
3より低速、または高速とすることにより、工具支持部
材11は半径方向に移行する。これにより絞り径を決定
する。
【0015】なお、19は素材に挿入されるマンドレ
ル、18は該マンドレルを進退させる連結棒を示し、適
宜のシリンダ(図示省略)に連結される。
【0016】なお、被加工材料の保持機構3は、被加工
材料を保持するため、下部固定爪20及び上部昇降爪2
1と、この昇降爪21を昇降させるシリンダ22を取付
ける昇降枠23と、この昇降枠23を昇降可能に支持す
る支持枠24と、この支持枠24を横方向に移動可能に
支持する固定台25とを備える。
【0017】上記保持機構3の移行手段として、昇降枠
23をガイド27に沿って昇降させる昇降用モータ26
及び支持枠24をガイド29に沿って横方向に移行させ
る横移行用モータ28を配置し、これにより保持機構3
により支持された被加工材料を主軸の加工軸芯に対して
偏位させることができる。
【0018】なお、上記保持機構3の上下の爪は、保持
する素材の形状に適合することは勿論、必要によっては
割り出し機構を備えるものとする。
【0019】図5乃至図7は、上記絞り加工装置を利用
して本発明の絞り加工を行う第1実施例を示す。図は前
記周知例と同様の楕円形の自動車のマフラに本発明を適
用したもので、前記周知例と同様に楕円形の素材Wを順
次小径に傾斜した傾斜面33に絞り、ついで同一加工軸
芯で端部を所定径の円筒部32に絞り加工を行う。つい
でマンドレル18を引き出し、素材Wを短径部半径方
向、図の場合は上方に移行し、かつ絞りローラRの加工
軌跡Aを素材短径部31の曲面に近い半径とし、少なく
とも短径部の絞りの未加工部をこの絞りローラRの加工
軌跡Aの内接円側により絞り加工を行って、成形面34
を形成し、製品30を構成する。図は素材Wの短径部を
上下に保持し加工した例を示したが、短径部を左右に保
持して成形面を形成してもかまわない。
【0020】これにより図15に示す膨出bを解消し、
性能を満足したマフラを製造することができる。
【0021】次に図8乃至図11は多角形の素材の端面
の絞り加工に本発明方法を適用した第2実施例を示す。
図は梯形の素材Wbを利用した例を説明する。但し図8
及び図9は従来方法により絞り加工を行った例を示すも
ので、素材を順次小径に傾斜した傾斜面42に絞り、つ
いで同一加工軸心で先端を所定長さの所定径の円形41
に絞り加工を施し、製品40aとしたものである。この
場合には各面C、D、Eの先端は圧縮作用を受けて膨出
c、d、eする。
【0022】本発明方法はこれを解消するもので、前記
形成した中間素材を、絞りローラRの回転軌跡Pの外に
移行し、図11に示す如く、絞りローラの回転軌跡Pに
対して外接円側で素材を往復移行して、素材面に平行な
成形面43aを形成し、割り出し機構(図示省略)によ
り順次各面をローラの回転軌跡に対し接線方向に位置せ
しめ、同一要領で各面に平行な成形面43b、43c
(以下総称するときは、単に43という)を形成して製
品40を完成する。
【0023】次に図12及び図13はは断面扁平円とし
た素材の端部絞りに本発明の方法を適用した例を示す。
この場合でも、前記各例に示したのと同様に素材を順次
小径に傾斜した傾斜面47に絞り、ついで同一加工軸芯
で所定長さの端部を所定径の円形46に絞り加工を施し
たものである。この場合には前記図11に示すのと同様
に成形ローラの回転軌跡Pに対して素材Wcの平面部4
9を回転軌跡Pと外接円側で往復移行して、素材面に平
行な成形面48aを形成し、割り出し機構(図示省略)
により反対面も同様に素材面に平行な成形面48b(以
下総称するときは、単に48という)を形成して膨出を
解消した製品45を完成する。
【0024】素材を回転軌跡Pの外接円側で加工する場
合は、素材の各面に凹部を設けた加工をすることが可能
となり、またこの凹部は一つの平面に複数個設けること
ができる。
【0025】
【発明の効果】以上の如く本発明によるときは、非円筒
状素材の端部に対して所定の円形に絞り加工を行う絞り
成形加工方法において、素材を順次小径に傾斜した傾斜
面に絞り、かつこれに続いて端部の所定長を所要径に絞
り加工を行うと共に、素材を短径方向に移行させ、非円
筒状素材の短径部の未加工部分に形成される膨出を、素
材の短径部の曲面に近い半径で絞り加工を行うようにし
たから、膨出は削除される故、単に形状のみでなく、製
品の性能の向上を計ることができる。また、請求項2記
載の発明によれば、筒状素材は楕円形の場合、成形面は
短径部の面に沿った円弧状に形成すべく、絞りローラは
加工軸々芯に対して所要の絞り径を形成する位置に移行
し、被加工材料を加工軸芯より偏位して、絞りローラの
加工軌跡の内接円側で、上記側面を加工用工具により絞
り加工を施すようにしたから、短径部に沿った曲面の成
形面を容易に形成することができる。また、請求項3記
載の発明によれば、素材が多角形の場合、絞りローラの
回転軌跡の外方に位置せしめ、回転する絞りローラの加
工軌跡の外接円側で素材の所要面を接線方向に往復移行
することにより、成形面を素材の所要面に沿った平面又
は凹部を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1乃至図4は本発明の方法を実施する絞り加
工装置に関し、図1は装置全体の正面図である。
【図2】主軸の縦断面図である。
【図3】工具取付け台の正面図である。
【図4】被加工材料の保持機構の正面図である。
【図5】図5乃至図7は第1実施例に関し、図5は本発
明により成形した楕円素材の絞り加工製品の平面図であ
る。
【図6】図5の左側面図である。
【図7】図6の正面図である。
【図8】図8乃至図11は第2実施例に関し、図8は従
来工法により梯形素材を成形した製品の正面図である。
【図9】図8の平面図である。
【図10】本発明方法により成形した梯形素材の端部絞
り加工製品の平面図である。
【図11】本発明方法の実施要領説明図である。
【図12】扁平円状素材に対する端部の絞り加工要領説
明図である。
【図13】図12における右側面図である。
【図14】図14乃至図16は楕円形素材の従来工法に
よる端部絞り加工法を施した製品を示し、図14はその
平面図である。
【図15】図14における左側面図である。
【図16】図15の正面図である。
【符号の説明】
1 絞り加工装置 2 主軸機構 3 素材保持機構 30 製品 33 傾斜面 34 成形面 40 製品 41 成形面 45 製品 46 成形面 a 未加工部 W 楕円形素材 Wa 梯形素材 Wb 扁平円状素材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年8月31日(2001.8.3
1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【図7】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図8】
【図9】
【図12】
【図10】
【図11】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸先端に絞りローラを取付けた主軸機
    構と、これに対向して配備される非円形筒状の被加工材
    料を保持する被加工材料保持機構とを備え、非円形筒状
    素材の端部に対して所定の円形に絞り加工を行う絞り成
    形加工方法において、材料を順次小径に傾斜した絞り加
    工を行い傾斜面を形成し、かつこれに続いて端部の所定
    長を所要径に絞り加工を行うと共に、素材の未加工部を
    絞り加工し成形面を形成することを特徴とする非円形筒
    状素材の端部絞り加工方法。
  2. 【請求項2】 筒状素材は楕円形で、成形面は短径部の
    面に沿った円弧状に形成すべく、加工用工具は加工軸芯
    に対して所要の絞り径を形成する位置に移行し、被加工
    材料を加工軸芯より偏位して未加工部を絞りローラによ
    り絞り加工を施し、短径部の曲面に沿った曲面の成形面
    を形成することを特徴とする請求項1記載の非円形筒状
    素材の素材は端部絞り加工方法。
  3. 【請求項3】筒状素材は多角形で、成形面は素材の各面
    に沿った直線状に形成すべく、加工用工具は加工軸芯に
    対して所要の絞り径を形成する位置に移行し、被加工材
    料を加工軸芯より偏位して未加工部を絞りローラにより
    絞り加工を施し、素材各面に沿った平面の成形面を形成
    することを特徴とする請求項1記載の非円形筒状素材の
    端部絞り加工方法。
JP2001257256A 2001-08-28 2001-08-28 非円形筒状素材の端部絞り加工方法 Pending JP2003062620A (ja)

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