JP2007283366A - 塑性加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で荒加工から仕上げ加工までを終了することのできる塑性加工方法を提供すること。
【解決手段】主軸３にマンドレルＭを配設し、該マンドレルＭにワークＷを外嵌し、複数の絞りローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３によってワークＷに順次絞り加工を施す塑性加工方法において、第１工程の絞りローラＲ１による加工中に次工程の絞りローラＲ２（Ｒ３）による加工を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、塑性加工方法に関し、特に、複数の絞りローラを用いて塑性加工を行うスピニングマシンにおける加工時間を大幅に短縮することのできる塑性加工方法に関するものである。

スピニングマシンを使用した塑性加工方法としては、加工対象物によって種々の方法がある。ここではマンドレルを配設した回転主軸に取り付けたワークを複数の絞りローラで塑性加工する際の方法を説明する。
この塑性加工方法は、縦型のスピニングマシン１を用いて行う。このスピニングマシン１は、図３〜図４に示すように、架体２上に電動機Ｄによって回転させる主軸３を配設し、主軸３には加工するワークＷに応じたマンドレルＭを取り替え可能に配備する。主軸３上方にはマンドレルＭに取り付けたワークＷを上側から押圧して固定するための心押し台１０を配設する。
心押し台１０は、ワークＷに当接してマンドレルＭ側に付勢する押圧部材１１と該押圧部材１１を上下に移行せしめる油圧シリンダ等の加圧手段１２とからなる。押圧部材１１はワークＷに伴って回転可能となるように加圧手段１２のロッド先端にベアリング等の回動部材を介して回動自在に取り付ける。
架体２上には主軸３を囲むように３箇所に３基の工具台４を配設する例を示すがその数は特に限定されるものではなく、被加工物であるワークＷの特性に応じてその数は決定される。工具台４にはワークＷに当接せしめ所望の形状に成型する絞りローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３を取り付ける絞り台５をＸ軸（主軸３の軸芯に対して直角方向）、Ｚ軸（主軸３の軸芯に対して平行方向）方向に摺動可能に配備する（例えば、特許文献１参照）。

上記構成において、被加工物であるワークＷをマンドレルＭ上に載置し、心押し台１０の押圧部材１１によって上側から押圧固定し、主軸３に伴って回転させる。
次いで、絞りローラＲをワークＷの側面に当接せしめマンドレルＭに倣ってスピニング加工を施すもので、この場合の加工方法は、例えば、図５に示すように第１ローラを用いて第１工程として荒加工を行い、次いで図６（ａ）に示すように第２ローラを用いて第２工程として本加工を行い、最後に図６（ｂ）に示すように第３ローラを用いて第３工程として仕上げ加工を行うようにしている。

しかし、この塑性加工方法では、例えば、各工程の加工時間が２０秒かかる場合には合計６０秒もの加工時間となり、ワークの表面温度が、例えば、鋳造アルミホイルの塑性加工において、最適な加工条件として塑性加工の行えるワークの表面温度３００〜３５０℃の範囲以下となってしまう場合があり、係る場合に、そのままの加工条件（主軸の回転速度やローラの送り込み速度）で加工を継続するとワークに割れが生じるといった問題があった。
特開平０２−６０２４号公報

本発明は、上記従来の塑性加工方法の有する問題点に鑑み、短時間で荒加工から仕上げ加工までを終了することのできる塑性加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の塑性加工方法は、主軸にマンドレルを配設し、該マンドレルにワークを外嵌し、複数の絞りローラによってワークに順次絞り加工を施す塑性加工方法において、第１工程の絞りローラによる加工中に次工程の絞りローラによる加工を開始することを特徴とする。

本発明の塑性加工方法によれば、第１工程の絞りローラによる加工中に次工程の絞りローラによる加工を開始するから、第１工程の絞りローラによる加工が終了したときには次工程の絞りローラによる加工が既に始まっており、加工時間を大幅に短縮することのできる塑性加工方法を提供することができる。

以下、本発明の塑性加工方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の塑性加工方法の第１実施例を示す。従来と同様の構成については、同じ符号を記すことによりその説明を省略する。

本発明の塑性加工方法は、種々の塑性加工を行うためのスピニングマシンに適用することができるが、ここでは従来例と同様にマンドレルＭを配設した回転主軸３に取り付けたワークＷを複数の絞りローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３で塑性加工する際の方法を説明する。

絞りローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、従来例と同様に、絞りローラＲ１を用いて第１工程として荒加工を行い、次いで絞りローラＲ２を用いて第２工程として本加工を行い、最後に絞りローラＲ３を用いて第３工程として仕上げ加工を行うようにするもので、絞りローラＲ１を配備することなく、本加工、仕上げ加工の２工程で行うように構成しても構わない。

また、本発明の塑性加工方法においては、ワークＷの表面温度を計測する温度センサを絞りローラＲと干渉しない位置に配設し、加工中にワークの表面温度が低下した場合には加温手段に信号を発し、ワーク表面温度を上げるようにしたり、最適な加工条件で加工するように各絞りローラの送り込み速度を低下させたり、主軸３の回転速度を上げたりすることのできる制御機構を配設することもできる。

しかして、第１実施例の塑性加工方法では、図２（ｂ）に示すように絞りローラＲ１の加工が１／２まで進んだときに、絞りローラＲ２の加工を開始する。
そして、絞りローラＲ１の加工が終了し、絞りローラＲ２の加工が１／２まで進んだときに、絞りローラＲ３の加工を開始するようにしている。

これにより、図２（ａ）に示す、従来の加工方法と比べて、２／３の加工時間で加工を終了することができる。

図２（ｃ）に、本発明の塑性加工方法の第２実施例を示す。
第２実施例の塑性加工方法は、使用するスピニングマシン１の構成は第１実施例と同様で、絞りローラＲ２の加工開始時期を絞りローラＲ１による加工が１／３終了したときとし、絞りローラＲ３の加工開始時期を絞りローラＲ１による加工が２／３、絞りローラＲ２による加工が１／３終了したときに開始するようにしている。

これにより、図２（ｃ）に示すように、従来の加工方法と比べて、約半分の加工時間で加工を終了することができる。

以上、本発明の塑性加工方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、特に縦型のスピニングマシンの塑性加工に限定することなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の塑性加工方法は、複数の絞りローラで同時に異なる独立した動きをさせながら加工することによって加工時間を大幅に短縮することができるという特性を有していることから、新規のスピニングマシンに適用するだけでなく、既設のスピンニングマシンにおいても加工用のプログラムを変更することによって好適に用いることができる。

本発明の塑性加工方法を説明するための概略図で、（ａ）は第１工程の第１ローラが１／２の加工を終え、第２ローラの加工が開始するところを、（ｂ）は第１工程の第１ローラが加工を終えるとともに、第２工程の第２ローラが１／２の加工を終え、第３ローラの加工が開始するところを示す。 塑性加工方法の違いによる加工時間を示す説明図で、（ａ）は従来の塑性加工方法の場合を、（ｂ）は本発明の第１実施例における塑性加工方法の場合を、（ｃ）は本発明の第２実施例における塑性加工方法の場合を示す。 塑性加工に用いるスピニングマシンの一部断面の正面図である。 塑性加工に用いるスピニングマシンの一部切り欠きの平面図である。 従来の塑性加工方法を説明するための概略図で、（ａ）は第１工程の取り付け状態を、（ｂ）は第１工程の終了状態を示す。 従来の塑性加工方法を説明するための概略図で、（ａ）は第２工程の加工状態を、（ｂ）は第３工程の加工状態を示す。

符号の説明

１ スピニングマシン
３ 主軸
Ｍ マンドレル
Ｗ ワーク
Ｒ１ 絞りローラ
Ｒ２ 絞りローラ
Ｒ３ 絞りローラ

Claims (1)

1. 主軸にマンドレルを配設し、該マンドレルにワークを外嵌し、複数の絞りローラによってワークに順次絞り加工を施す塑性加工方法において、第１工程の絞りローラによる加工中に次工程の絞りローラによる加工を開始することを特徴とする塑性加工方法。

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