JP2007029996A - Method and apparatus for manufacturing short pipe having high cylindrical accuracy - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高円筒精度の短管の製造方法及び製造装置、より詳細には、自動車部品、各種機械部品等として用いられる位置決め用中空ノックピンや高円筒精度の短管を、フープ材から製造する高円筒精度の短管の製造方法及びその製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a short tube with high cylindrical accuracy, more specifically, a positioning hollow knock pin used as an automobile part, various machine parts, etc. and a short tube with high cylindrical accuracy from a hoop material. The present invention relates to a cylindrical precision short tube manufacturing method and a manufacturing apparatus therefor.
一般に上記高精度短管は、シーム管の鋼管を原管とし、それを伸管工程を経て所定の長さに切断した後に機械加工を施し、外径部分をセンターレス研磨加工して製造される。 In general, the high-precision short pipe is manufactured by using a seam steel pipe as an original pipe, cutting it to a predetermined length through a drawing process, machining it, and centerless polishing the outer diameter part. .
上記従来の製造方法においては、フープ材を用いて造管ミルにより原管を作り、それを伸管工程において所定の寸法に伸管加工を行うことにより、当該短管の素材を得る工程が必要となり、更に、切断、両端面の面取り加工、外径のセンターレス加工の各工程が必要となる。 In the conventional manufacturing method described above, a process for obtaining a material for the short pipe is required by making an original pipe by a pipe making mill using a hoop material and performing a pipe drawing process to a predetermined dimension in the pipe drawing process. Furthermore, each process of cutting, chamfering of both end faces, and centerless processing of the outer diameter is required.
そして、これらの各工程はそれぞれ独立したものであって、仕掛在庫が必要となるだけでなく、それぞれ単独設備による加工となるため、生産効率が悪く、生産性の向上には限界がある。また、フープ材を丸めて造管する場合、内外周の寸法差から、突合わせ面が密着せずにV字形の溝ができるため、それを精度を落とすことなく消去する要請がある。 Each of these processes is independent and requires not only an in-process inventory but also processing by a single facility, resulting in poor production efficiency and limited improvement in productivity. In addition, when the hoop material is rolled up to form a pipe, there is a demand for erasing without reducing accuracy because the butt surface is not in close contact due to the dimensional difference between the inner and outer circumferences.
上述したように、従来の高円筒精度の短管の製造方法の場合には、各工程が独立しているために生産効率が悪いという問題があったので、本発明はそのような問題のない、即ち、高円筒精度の短管を人手を要さずに一連の工程及び装置にて効率よく製造することを可能にし、以てその生産性を著しく向上させることができ、しかも、フープ材の丸め加工後にできるV字形溝を高精度に消去することができる、高円筒精度の短管の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。 As described above, in the case of the conventional method for manufacturing a short tube with high cylindrical accuracy, since each process is independent, there is a problem that the production efficiency is poor, and the present invention does not have such a problem. In other words, it is possible to efficiently manufacture a short tube with high cylindrical accuracy by a series of processes and equipment without requiring manual labor, and thus the productivity can be remarkably improved. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a short tube with high cylindrical accuracy, which can erase a V-shaped groove formed after rounding with high accuracy.
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、次の工程から成る高円筒精度の短管の製造方法である。
(1)フープ材を供給する工程
(2)前記フープ材を所定長にカットする切出し工程
(3)所定長に切り出した帯材をU字形に湾曲するU字形湾曲工程
(4)U字形に湾曲したU字形ワークを押送してそこに心金を内通する工程
(5)前記心金を内通した状態で前記U字形ワークを円筒状に丸め加工する丸め加工工程
(6)円筒状に曲げ加工した円筒状ワークを前記心金に沿って1ピッチ宛押送する押送工
程
(7)前記心金に沿って押送されてくる前記円筒状ワークをスウェジング加工する仕上げ
工程
The invention described in claim 1 for solving the above-mentioned problem is a method of manufacturing a short tube with high cylindrical accuracy comprising the following steps.
(1) Step of supplying a hoop material (2) Cutting step of cutting the hoop material into a predetermined length (3) U-shaped bending step of bending a strip cut into a predetermined length into a U-shape (4) Bending into a U-shape (5) Rounding process of rounding the U-shaped workpiece into a cylindrical shape with the mandrel inserted therein (6) Bending into a cylindrical shape Pushing process of pushing the machined cylindrical workpiece to one pitch along the mandrel (7) Finishing step of swaging the cylindrical workpiece fed along the mandrel
上記課題を解決するための請求項3に記載の発明は、フープ材を巻戻して所定量供給するアンコイラーと、前記アンコイラーから供給されるフープ材を受け入れて切断、U字形湾曲加工及び丸め加工を行う予備成形プレスと、前記予備成形プレスから送られてくる円筒状ワークをスウェジング加工するスウェジングマシンとから成り、前記円筒状ワークは、前記予備成形プレスにおいて、前記予備成形プレスから前記スウェジングマシン内にまで延びる心金が内通状態にされた後、前記心金に沿って押送されて前記スウェジングマシンに送り込まれることを特徴とする高円筒精度の短管の製造装置である。
The invention according to
本発明においては、短管を、一連の装置内において、端面処理を施したワープ材を定寸送りし、プレス型でカットし、U字形に湾曲成形した後に、心金を内通した状態で円筒状に成形し、更に、スウェジング加工する各工程を一連に行うことにより製造することから、歩留まり率は100%であり、加工装置はコンパクトで比較的安価なものとなる。しかも、原管の製造工程は不要であり、また、切断機、面取り機、センターレス円筒研磨機等の設備が不要となり、更に、スウェジング加工法は、内装するダイスによる打撃によって成形を行なうものであるため、異物噛み込みなどによる不良品の発生が連続して起こるようなことがないため、装置の無人稼動が可能となり、フープ材の突合わせ面に生ずるV字形溝も円筒精度を落とすことなくきれいに消去でき、以て、高円筒精度の短管の生産性を大いに向上し得る効果がある。 In the present invention, in a series of devices, a warp material subjected to end face processing is fixedly fed, cut with a press die, and bent into a U shape, and then a mandrel is passed through the short tube. Since it is manufactured by performing a series of steps of forming into a cylindrical shape and further performing a swaging process, the yield rate is 100%, and the processing apparatus is compact and relatively inexpensive. Moreover, the manufacturing process of the original pipe is not necessary, and facilities such as a cutting machine, a chamfering machine, a centerless cylindrical grinder are unnecessary, and the swaging process is performed by hitting with an internal die. Therefore, there is no continuous occurrence of defective products due to foreign object biting, etc., enabling unattended operation of the device, and the V-shaped groove formed on the butt surface of the hoop material also does not reduce the cylinder accuracy Since it can be erased neatly, the productivity of short pipes with high cylindrical accuracy can be greatly improved.
本発明を実施するための最良の形態について、添付図面に依拠して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本発明に係る高円筒精度の短管の製造方法は、次の工程から成る。
(1)フープ材1を供給する工程(図1(A))
(2)前記フープ材1を所定長にカットする切出し工程(図1(B))
(3)切り出された帯材2をU字形に湾曲するU字形湾曲工程(図1(C))
(4)U字形に湾曲したU字形ワーク3を押送してそこに心金を内通させる心金内通工程
(5)心金を内通させた状態でU字形ワーク3を円筒状に丸め加工する丸め加工工程(図
1(D))
(6)円筒状に丸め加工した円筒状ワーク4を心金に沿って1ピッチ宛押送する押送工程
(7)心金に沿って押送されてくる円筒状ワーク4をスウェジング加工する仕上げ工程(
図1(E))
The method of manufacturing a short tube with high cylindrical accuracy according to the present invention includes the following steps.
(1) Step of supplying the hoop material 1 (FIG. 1 (A))
(2) Cutting process for cutting the hoop material 1 into a predetermined length (FIG. 1B)
(3) U-shaped bending step of bending the
(4) A mandrel insertion process in which a
(6) Pushing step of pushing the
(Fig. 1 (E))
切出し工程とU字形湾曲工程は、同時に行うようにすることもできる。 The cutting process and the U-shaped bending process can be performed simultaneously.
図2乃至図6は、上記製造方法を実施するための本発明に係る高円筒精度の短管の製造装置を示すもので、図2はその全体構成を示す平面図である。図中11はアンコイラーであって、フープ材1を保持し、これを必要量巻戻してくり出す。アンコイラー11の構成は一般的なものであるので、詳細な説明は省略する。
2 to 6 show an apparatus for manufacturing a short tube with high cylindrical accuracy according to the present invention for carrying out the above manufacturing method, and FIG. 2 is a plan view showing the entire configuration thereof. In the figure, 11 is an uncoiler, which holds the hoop material 1 and unwinds it by a necessary amount. Since the structure of the
12は予備成形プレスで、くり出されて供給されるフープ材1を所定長にカットする切断部13と、切り出された帯材2をU字形に湾曲する湾曲加工部14と、U字形に曲げ加工したU字形ワーク3を押送してそこに心金18が内通状態となるようにするプッシャー16と、心金18を挿通させた状態のU字形ワーク3を円筒状に丸め加工する丸め加工部15とを備える。
17はスウェジングマシンで、プッシャー16の作用で心金18を伝って押送されてくる円筒状ワーク4を受け入れ、これをスウェジング加工して完成品に仕上げる。スウェジングマシン17は、後に詳述するように、円筒状ワーク4の外周面を囲むように配列される成形ダイスによって円筒状ワーク4を打叩し、これを塑性加工変形させるためのマシンである。
図3及び図4は予備成形プレス12の詳細を示すもので、そこにおいて21はベース22上に4本立設された支柱で、これにラムプレート23が昇降自在に設置される。ラムプレート23には、切断部13を構成するシャーリングパンチ24と、湾曲加工部14を構成するU字曲げパンチ25と、丸め加工部15を構成するR曲げパンチ26とが取り付けられ、また、ベース22上に、シャーリングパンチ24を受けるシャーリングダイス27と、U字曲げパンチ25及びR曲げパンチ26を受ける曲げダイス28が設置される。
3 and 4 show the details of the preforming
アンコイラー11を介して供給されるフープ材1の先端は、先ずシャーリングダイス27上において位置決めされ、シャーリングパンチ24によって所定長さ分切断されて、所定の帯材2が形成される。この帯材2は、プッシャー16により、フープ材1の供給方向と直角の方向に押送され、曲げダイス28のU字孔上において位置決めされた後、U字曲げパンチ25の作用でU字孔内に押し込まれることによって、U字形に湾曲成形されてU字形ワーク3とされる(図4、図5参照)。
The tip of the hoop material 1 supplied via the
U字形ワーク3は、プッシャー16の作用で水平方向に押され、曲げダイス28にU字孔に連続するように形成された横溝内を進行するが、その横溝内には心金18が、一端部が曲げダイス28の上部に固定されて片持ち状態に配設されていて、U字形ワーク3は、心金18を包囲するように進行し、その内側に心金18を内通させた状態で更に進行していく(図5参照)。
The U-shaped
U字形ワーク3はその状態でR曲げパンチ26の下に到来し、そこにおいてR曲げパンチ26が下降し、上開きとなっているU字形ワーク3の両端部に作用することにより、U字形ワーク3は心金18に巻き付くように丸められ、両端が突き合わされて、円筒状ワーク4が形成される。この段階では、円筒状ワーク4の両端面は完全に密着せず、外周側が離れてV字形溝が形成された状態となっている。
In this state, the U-shaped
心金18に巻き付いた円筒状ワーク4は、プッシャー16によって続々と押し込まれてくるU字形ワーク3に後押しされ、多数連なってスウェジングマシン17方向に押送される(図5参照)。
The
次いで、図6乃至図8を参照しつつ、スウェジングマシン17の構成について説明する。スウェジングマシン17は、アウターケース31内に、ベルト33を介してモータ32によって回転駆動されるインナーケース34を、スラスト軸受35で軸支して配設して成る。
Next, the configuration of the
インナーケース34の入口側(図6において左側の円筒状ワーク4が送り込まれる側)端面には、多数の成形ダイス36が、円筒状ワーク4の進行軸に対してラジアル方向に配列されて設置される。成形ダイス36は、インナーケース34の入口側端面に所定間隔置きに環状に配設された扇形突部37、37の間の凹部に嵌め込まれる。
A large number of forming
各成形ダイス36は、その側面を扇形突部37に固定されるフランジ板38に摺動可能に押え止められることにより、軸心方向に微動可能に支持される。フランジ板38には、外輪がアウターケース31内に嵌め付けられたラジアル軸受39の内輪が固定される。また、扇形突部37と成形ダイス36の外周面側は、ニードルベアリング40によって支持される。
Each of the forming
図8は成形ダイス36の構成例を示すもので、それは、外周側に位置するバッカー41と、内周側に位置するダイス42とから成る。バッカー41とダイス42は、当接し合うだけで互いに固定されない。ニードルベアリング40に当接するバッカー41の外周面には強化メタル43が埋設される。円筒状ワーク4に当接するダイス42の先端面42aは、曲面に凹んだ状態とされ、先端面42aが多数(図示した例では8個)求心的に寄り合うことにより円筒状の加工孔44が形成され、心金18は、この加工孔44の奥端まで、あるいは、奥端を少し越えたところまで延びる。
FIG. 8 shows a configuration example of the forming
上記構成のスウェジングマシン17に送り込まれた円筒状ワーク4は、心金18に支持されたまま加工孔44内に押し込まれ、そこにおいて外周面が、高速回転しながら軸心に向かって微振動する成形ダイス36に連続的に打叩され、内周面は心金18によって受け止められることにより塑性加工変形され、突合わせ端面のV字形溝は次第に消滅し、高精度の短管が製造されていく。
The
好ましくはインナーケース34内に、ワーク受けヘッド45が設置される(図10参照)。ワーク受けヘッド45は、例えば4分割された部材が環状に結合されて円筒状をなして加工孔44に連通するもので、各分割部材に形成された周溝にバンド46が嵌め付けられ、その内径は、僅かではあるが拡開可能である。
A
このワーク受けヘッド45は、スウェジング加工中に、円筒状ワーク4の加工孔44から突出した部分、換言すれば、心金18から外れた部分を支持し、円筒状ワーク4の自走を抑制すると共に、その排出ガイドとして機能する。
The
スウェジング加工が終了して仕上げられた完成品5は、ワーク受けヘッド45からインナーケース34の通路47を通って排出されて回収される。
The
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。 Although the present invention has been described in some detail with respect to its most preferred embodiments, it will be apparent that a wide variety of different embodiments can be constructed without departing from the spirit and scope of the invention, the invention being defined by the appended claims. It is not restricted to the specific embodiment other than limiting in.
1 フープ材
2 帯材
3 U字形ワーク
4 円筒状ワーク
5 完成品
11 アンコイラー
12 予備成形プレス
13 切断部
14 湾曲加工部
15 丸め加工部
16 プッシャー
17 スウェジングマシン
18 心金
21 支柱
22 ベース
23 ラムプレート
24 シャーリングパンチ
25 U字曲げパンチ
26 R曲げパンチ
27 シャーリングダイス
28 曲げダイス
31 アウターケース
32 モータ
33 ベルト
34 インナーケース
35 スラスト軸受
36 ダイス
37 扇形突部
38 フランジ板
39 軸受
40 ニードルベアリング
41 バッカー
42 ダイス
42a 先端面
43 強化メタル
44 加工孔
45 ワーク受けヘッド
46 バンド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
(1)フープ材を供給する工程
(2)前記フープ材を所定長にカットする切出し工程
(3)所定長に切り出した帯材をU字形に湾曲するU字形湾曲工程
(4)U字形に湾曲したU字形ワークを押送してそこに心金を内通させる心金内通工程
(5)前記心金を内通させた状態で前記U字形ワークを円筒状に丸め加工する丸め加工工
程
(6)円筒状に丸め加工した円筒状ワークを前記心金に沿って1ピッチ宛押送する押送工
程
(7)前記心金に沿って押送されてくる前記円筒状ワークをスウェジング加工する仕上げ
工程 A method of manufacturing a short tube with high cylindrical accuracy, comprising the following steps.
(1) A step of supplying a hoop material (2) A cutting step of cutting the hoop material into a predetermined length (3) A U-shaped bending step of bending a strip cut into a predetermined length into a U shape (4) Bending into a U shape A mandrel insertion process for pushing the U-shaped workpiece and inserting the mandrel therethrough (5) A rounding process for rounding the U-shaped workpiece into a cylindrical shape with the mandrel inserted through ( 6) Pushing process for pushing a cylindrical workpiece rounded into a cylindrical shape to one pitch along the mandrel (7) Finishing step for swaging the cylindrical workpiece fed along the mandrel
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JP2009039962A (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Kyocera Chemical Corp | Composite pipe and its manufacturing method |
RU169923U1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-04-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" | DEVICE FOR MANUFACTURING STEEL BENT PIPES |
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2005
- 2005-07-27 JP JP2005217524A patent/JP2007029996A/en active Pending
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