JP2007290009A

JP2007290009A - 絞り加工方法及びその装置

Info

Publication number: JP2007290009A
Application number: JP2006121457A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ishida; 博昭石田; Yoshio Iio; 良夫飯尾; Hiroaki Mizumoto; 宏明水本
Original assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nihon Spindle Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】縮管後のフランジ部の成形加工を短時間で完了することのできる絞り加工方法及びその装置を提供すること。
【解決手段】回転する主軸２先端に円筒状素材の外周面を挟持するチャック４を配設し、絞り加工を施す絞りローラＲ１を前記素材の周面に当接して絞り加工を施す絞り加工方法において、絞りローラＲ１によって行う縮管工程では、絞りローラＲ１の移行軌跡を最深部Ａから徐々に拡開させて素材端部を最深部よりも大径に拡開成形し、次いで、拡開した素材端部の外周部に位置決めローラＲ３を当接しつつ、素材端部に向けて素材軸芯方向に押圧ローラＲ２を押し当ててフランジ部を成形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パイプ又は円筒状素材の絞り加工を行う絞り加工方法及びその装置に関し、特に、端部にフランジ部を有する最終形状製品を加工する絞り加工方法及びその装置に関するものである。

従来、例えばパイプの円筒状素材（以下、「ワーク」と言う）に絞り加工を施し、その端部にフランジ部分を形成する必要がある場合、その加工方法としては、ワークを回転主軸に固定し、ターレット台に配設した絞り加工用の絞りローラによってワーク先端を縮管し、縮管加工が終了した後、ワークを回転主軸から取り外し、別工程で穴開き円盤素材を溶接などの適宜手段で取り付けるようにしている。

この加工方法に用いる絞り加工装置を図５に示す。この絞り加工装置２０は、回転主軸２に配設したチャック４と、該回転主軸２に対向して配設した芯金３と、チャック４に取り付けたワークＷの表面に絞り加工を施す絞りローラＲ１を配備したターレット台５とからなる。
このターレット台５は、回転主軸２の軸芯方向と直角に移動するように走行台６に敷設した走行レール６ａ上に載置し、サーボモータ等の適宜手段で移動可能に配設する。また、走行台６も、回転主軸２の軸芯方向に移動可能となるように移動台７に敷設した移動レール７ａ上に載置し、走行台６と同様にサーボモータ等の適宜手段で移動可能に配設する（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をチャック４で把持固定し、電動機等の駆動装置Ｍによって回転主軸２を回転させる。そして、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように絞りローラＲ１をワークＷの周面に当接させ、ワークＷの先端を縮管する。
そして、ワークＷをチャック４から適宜手段で取り外し、縮管後の先端内径と略等しい内径の穴開き円盤素材Ｗａを、図６（ｃ）に示すように隅部Ｙを溶接などの適宜手段で取り付けることによってフランジ部付きの最終製品を製造するようにしている。

しかし、この絞り加工装置では、縮管の絞り加工終了からフランジ部の取り付けのために一旦ワークを絞り加工装置から取り外して溶接工程に移行する必要があるため、加工時間が長く、サイクルタイムで大幅なロスがでるといった問題があった。
特開平９−２３９４７２号公報

本発明は、上記従来の絞り加工方法の有する問題点に鑑み、縮管後のフランジ部の成形加工を短時間で完了することのできる絞り加工方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の絞り加工方法は、回転する主軸先端に円筒状素材の外周面を挟持するチャックを配設し、絞り加工を施す絞りローラを前記素材の周面に当接して絞り加工を施す絞り加工方法において、絞りローラによって行う縮管工程では、絞りローラの移行軌跡を最深部から徐々に拡開させて素材端部を最深部よりも大径に拡開成形し、次いで、拡開した素材端部の外周部に位置決めローラを当接しつつ、素材端部に向けて押圧ローラを素材の軸芯方向に押し当ててフランジ部を成形することを特徴とする。

また、前記絞り加工方法を実施するための本発明の絞り加工装置は、主軸先端に円筒状の素材の外周面を挟持するチャックと、素材周面に絞り加工を施す絞りローラを配設したターレット台とからなり、前記ターレット台は、主軸と平行かつ直交して移動可能に配設した絞り加工装置において、絞りローラを配設するターレット台には押圧ローラ又は位置決めローラを配設するとともに、前記ターレット台に配設していない押圧ローラ又は位置決めローラを配設した工具台を主軸と平行かつ直交して移動可能に配設したことを特徴とする。

本発明の絞り加工方法及びその装置によれば、絞りローラによって行う縮管工程では、絞りローラの移行軌跡を最深部から徐々に拡開させて素材端部を最深部よりも大径に拡開成形し、次いで、拡開した素材端部の外周部に位置決めローラを当接しつつ、素材端部に向けて押圧ローラを素材の軸芯方向に押し当ててフランジ部を成形するから、絞り加工からフランジ部成形加工までの一連の工程を１の絞り加工装置で行うことができ、製品加工のサイクルタイムが従来と比べて大幅に短縮することができる。また、フランジ部分は溶接などの手段で取り付けることなく塑性加工によって成形するから高い強度のフランジ部とすることができる絞り加工方法及びその装置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。尚、従来装置と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。

図１〜２に、本発明の絞り加工方法及びその装置の実施例を示す。

本発明の絞り加工装置１は、架体１１上にモータ等の駆動装置Ｍによって回動可能に配設した主軸２と、該主軸２先端にワークＷの外周面を挟持するチャック４と、主軸２と対向する芯金３とを備え、ワークＷの周面に絞り加工を施す絞りローラＲ１とフランジ部を成形加工する際に拡開したワークＷ端部に向けて押し当てる押圧ローラＲ２を配備したターレット台５と、拡開したワークＷ端部の外周部にワークＷ端部の位置決めを行う位置決めローラＲ３を配設した工具台８とからなる。

ターレット台５と工具台８とは、従来例と同様、走行台６、移動台７によって主軸２と平行かつ直角方向に移動可能としている。
また、図１に示すようにターレット台５と工具台８とを同じ方向に配設し、１基の移動台７に走行台６、６を配設しても、図２に示すように主軸２を挟んで対面に２基の移動台７を配設し、それぞれの移動台７、７に走行台６、６を介してターレット台５と工具台８とを配設するように構成しても構わない。

また、本実施例では、ターレット台５に押圧ローラＲ２を、工具台８に位置決めローラＲ３を配設した例を示すが、ターレット台５に位置決めローラＲ３を、工具台８に押圧ローラＲ２を配設し、図１に示すターレット台５と工具台８との位置関係を逆の位置となるように構成しても構わない。

更に、図３に示すように、一方の移動台７に載置した走行台６上の工具台８に、固定した位置決めローラＲ３と回転主軸２の軸芯方向に移動可能となるように工具台８上に配設した走行レール８ａ上に載置した移動工具台９を配設し、移動工具台９に押圧ローラＲ２を配設することもできる。
この場合、位置決めローラＲ３と押圧ローラＲ２との回転主軸２の軸芯までの距離は固定されており、フランジ部の成形加工の際に、走行台６の位置を予めワークＷの縮管加工後の位置に合わせておくことによって、工具台８の回転主軸２の軸芯に対する直角方向の移動と移動工具台９の回転主軸２の軸芯に対する平行方向への移動のみによって行うことができる。

上記構成の絞り加工装置１を用いて中空円筒状のワークＷの先端を縮管し、縮管部分先端をフランジ部となるように成形する成形加工方法を説明する。

まず、ターレット台５と工具台８とを主軸２の先端に配設したチャック４に干渉しない場所に位置させ、ワークＷを手動又は自動の搬送装置によって搬送し、チャック４にて把持固定する（図１参照）。

そして、駆動装置Ｍによって主軸２を回動させ、チャック４で把持固定したワークＷを回転させ、ターレット台５に配設した絞りローラＲ１を、ターレット台５を走行台６に敷設した走行レール６ａ上を主軸２と直交方向に摺動移動させながら、走行台６を移動台７に敷設した移動レール７ａ上を主軸２と平行方向に摺動移動させ、図４（ｂ）に示すように、絞りローラＲ１の移行軌跡を、最深部Ａを境に拡開するように円弧状の軌跡Ｂとすることによって、縮管加工によって端部を拡開した状態とすることができる。

次いで、図１、２に示すターレット台５を９０度回動せしめ、絞りローラＲ１から押圧ローラＲ２に変更する。そして、押圧ローラＲ２と工具台８に配設した位置決めローラＲ３とで拡開したワークＷの端部を挟み込むようにし、図４（ｃ）に示すようにワークＷの端部にフランジＷｂを成形し、加工を終了させる。

以上、本発明の絞り加工方法及びその装置について、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、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。

以上、本発明の絞り加工方法及びその装置は、回転している円筒状ワークを固定して対となる絞りローラによって絞り加工を施し、主軸から円筒状のワークを取り外すことなくフランジ部加工を施すことができるという特性を有していることから、高い強度のフランジ部分を要求する絞り加工に好適に用いることができる。

本発明の絞り加工装置の概略正面図である。本発明の絞り加工装置の第２実施例を示す概略正面図である。本発明の絞り加工装置の第３実施例を示す概略正面図である。本発明の絞り加工装置を使った加工方法を示す説明図で、（ａ）は、絞り加工前の状態を、（ｂ）は、絞り加工後の状態を、（ｃ）は、フランジ部分成形加工終了後の状態を示す。従来の絞り加工装置の概略平面図である。従来の絞り加工装置を使った加工方法を示す説明図で、（ａ）は、絞り加工前の状態を、（ｂ）は、絞り加工後の状態を、（ｃ）は、フランジ部分成形加工終了後の状態を示す。

符号の説明

１絞り加工装置
２主軸
４チャック
５ターレット台
Ｒ１絞りローラ
Ｒ２押圧ローラ
Ｒ３位置決めローラ

Claims

回転する主軸先端に円筒状素材の外周面を挟持するチャックを配設し、絞り加工を施す絞りローラを前記素材の周面に当接して絞り加工を施す絞り加工方法において、絞りローラによって行う縮管工程では、絞りローラの移行軌跡を最深部から徐々に拡開させて素材端部を最深部よりも大径に拡開成形し、次いで、拡開した素材端部の外周部に位置決めローラを当接しつつ、素材端部に向けて押圧ローラを素材の軸芯方向に押し当ててフランジ部を成形することを特徴とする絞り加工方法。
主軸先端に円筒状の素材の外周面を挟持するチャックと、素材周面に絞り加工を施す絞りローラを配設したターレット台とからなり、前記ターレット台は、主軸と平行かつ直交して移動可能に配設した絞り加工装置において、絞りローラを配設するターレット台には押圧ローラ又は位置決めローラを配設するとともに、前記ターレット台に配設していない押圧ローラ又は位置決めローラを配設した工具台を主軸と平行かつ直交して移動可能に配設したことを特徴とする絞り加工装置。