JP2010052038A - Drawing apparatus and drawing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素材に絞り加工を施す絞り加工装置及び方法に関し、特に、主軸先端に素材を取り付けるマンドレルと、前記主軸に対向した位置で前記素材を前記マンドレルに押し付けるチャック棒と、前記素材に絞り加工を施すローラとを備え、前記ローラに対して前記主軸を相対回転させる絞り加工装置に関する。 The present invention relates to a drawing apparatus and method for drawing a material, and in particular, a mandrel that attaches a material to the tip of a main shaft, a chuck bar that presses the material against the mandrel at a position facing the main shaft, and a drawing to the material. The present invention relates to a drawing device that includes a roller for processing, and rotates the main shaft relative to the roller.
従来、絞り加工装置を用いて、例えば、円盤状素材に絞り加工を施し、その中心付近に円盤状素材から突出したボス部(例えば、円筒部)を形成することが行われている。このようなボス部を形成する場合には、主軸先端に設けられたマンドレルに円盤状素材を取り付け、当該主軸に対向した位置に配設されたチャック棒により素材をマンドレルに押し付け固定する。そして、ローラに対して主軸を相対回転させつつ当該ローラを素材に押し付けることにより、当該素材を塑性変形させつつ前記チャック棒に押し付けて所望のボス部を形成することとされている。
このような絞り加工装置として、例えば、特許文献1に示すように、ローラとしての裂開ローラを主軸の径内方向に移動して、素材を素材外周部から直線状に裂開加工した後に、ローラとしての成形ローラ(押圧ローラ)を用いて、直線状に裂開加工された裂開部分をチャック棒に押し付けてボス部に成形加工する絞り加工装置及び方法が開示されている。これにより、塑性変形を抑制した裂開加工によりボス部を成形するので、塑性変形による破壊を防止し、比較的小径でかつ円盤状素材の底面からの高さが大となるボス部を形成可能となる。
Conventionally, using a drawing apparatus, for example, a disk-shaped material is drawn, and a boss portion (for example, a cylindrical portion) protruding from the disk-shaped material is formed near the center. When such a boss portion is formed, a disk-shaped material is attached to a mandrel provided at the tip of the main shaft, and the material is pressed and fixed to the mandrel by a chuck bar disposed at a position facing the main shaft. Then, by pressing the roller against the material while rotating the main shaft relative to the roller, the material is plastically deformed and pressed against the chuck bar to form a desired boss portion.
As such a drawing device, for example, as shown in
また、素材の裂開を行わない絞り加工装置として、例えば、主軸先端に設けられたマンドレルに円盤状素材を取り付け固定し、押圧ローラに対して主軸を相対回転させ、押圧ローラにより円盤状素材の表面を外径側から内径側に向かって順次押圧することにより、表面付近の素材を円盤状素材の中心付近に順次移動させ、当該円盤状素材の中心付近に配置された軸(主軸と同軸方向の軸)に押し付けてボス部を形成可能な絞り加工装置及び方法が開示されている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
In addition, as a drawing device that does not cleave the material, for example, a disk-shaped material is attached and fixed to a mandrel provided at the tip of the main shaft, the main shaft is rotated relative to the pressure roller, and the disk-shaped material is rotated by the pressure roller. By sequentially pressing the surface from the outer diameter side toward the inner diameter side, the material near the surface is sequentially moved to the vicinity of the center of the disk-shaped material, and an axis (coaxial direction with the main axis) arranged near the center of the disk-shaped material. A drawing device and a method capable of forming a boss portion by pressing against the shaft (see, for example,
さて、上記絞り加工装置及び方法では、円盤状素材を切削等しないため切子を出さずにボス部を突出形成させることができ、素材の無駄や切子を処分する必要等がなく、資源の有効利用等の観点から好ましい技術であるといえる。 Now, in the above drawing processing apparatus and method, since the disc-shaped material is not cut or the like, the boss portion can be formed without protruding the facet, and there is no need for waste of the material or disposal of the facet, and effective use of resources. It can be said that this is a preferable technique from the viewpoint of the above.
しかしながら、特許文献1に開示の絞り加工装置及び方法では、円盤状素材を直線状に裂開し、その裂開部分をそのまま拡開しチャック棒に押し付けてボス部とするため、ボス部の厚さは裂開部分の厚さと同等の薄いものになる。したがって、ボス部においてより大きな強度を得たいとき等であっても、裂開部分の厚さ以上に当該ボス部の厚さを厚く形成することはできないという問題がある。
However, in the drawing apparatus and method disclosed in
また、特許文献2及び特許文献3に開示の絞り加工装置及び方法では、押圧ローラにより円盤状素材の外周部側ではなく表面側(平面側)を、当該表面側から所定の角度だけ傾斜させた状態で押圧するため、押圧ローラには、当該押圧ローラの回転軸(スラスト)方向の力が掛かることとなり、耐久性の面から好ましいとはいえない。
Further, in the drawing device and method disclosed in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、絞り加工装置及び方法において、塑性変形を抑制して破壊を防止できる裂開加工を利用しながら裂開部分よりも肉厚なボス部を形成することが可能な技術を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is to reduce the thickness of the drawing apparatus and method by using a cleaving process capable of suppressing plastic deformation and preventing fracture in a drawing apparatus and method. It is in providing a technique capable of forming a simple boss portion.
上記目的を達成するための本発明に係る、主軸先端に素材を取り付けるマンドレルと、前記主軸に対向した位置で前記素材を前記マンドレルに押し付けるチャック棒と、前記素材に絞り加工を施すローラとを備え、前記ローラに対して前記主軸を相対回転させる絞り加工装置の特徴構成は、前記主軸の径内方向に移動されて前記素材を素材外周部から裂開加工する前記ローラとしての裂開ローラと、前記裂開加工された裂開部分を前記チャック棒に押し付けてボス部に成形加工する前記ローラとしての成形ローラと、前記成形ローラによる成形加工時に、前記裂開部分の先端の前記主軸の軸方向への移動を規制する規制手段とを備えた点にある。 In order to achieve the above object, the present invention includes a mandrel for attaching a material to the tip of a main shaft, a chuck bar for pressing the material against the mandrel at a position facing the main shaft, and a roller for drawing the material. The characteristic configuration of the drawing device for rotating the main shaft relative to the roller is a tearing roller as the roller that is moved inwardly in the radial direction of the main shaft to tear the material from the outer peripheral portion of the material. A forming roller as the roller for forming the boss portion by pressing the cleaved portion to the chuck bar, and an axial direction of the main shaft at the tip of the cleaving portion at the time of forming by the forming roller And a restricting means for restricting movement to the vehicle.
上記特徴構成によれば、素材の絞り加工により当該素材の中心部付近に突出するボス部を形成する場合において、当該ボス部の径方向での厚さ(以下「ボス部厚さ」)を、裂開ローラにより素材の素材外周部から裂開加工された状態の裂開部分の軸方向での厚さ(以下「裂開厚さ」)よりも厚く形成することができる。
すなわち、裂開加工時においては裂開ローラが主軸の径内方向へ移動することにより、素材の亀裂や割れが発生しない程度の裂開厚さで素材の素材外周部から裂開加工される。次に、成形加工時においては裂開加工された裂開部分を成形ローラによりチャック棒の周部に押し付けて(裂開部分を倒れこませるように)成形し、当該裂開部分がボス部として形成される。そして、この裂開部分がチャック棒の周部に押し付けられる際、成形ローラとチャック棒との間に設けられた規制手段により当該裂開部分の先端が、当該主軸の軸方向に移動することが規制された状態で、ボス部を成形加工することができる。したがって、この裂開部分の先端が規制される規制位置を、裂開により形成された裂開部分の主軸の径方向における長さよりも短くすれば、成形加工時において裂開部分の肉厚が増加し、結果として裂開加工された状態の裂開厚さよりも、よりボス部厚さを増加させて形成することが可能となる。
よって、絞り加工装置において、裂開部分の破壊を生じることなく塑性変形させて、当該裂開部分よりも肉厚なボス部を形成することが可能となる。
According to the above characteristic configuration, in the case of forming a boss portion protruding near the center of the material by drawing the material, the thickness in the radial direction of the boss portion (hereinafter referred to as “boss portion thickness”) is: It can be formed thicker than the thickness in the axial direction (hereinafter referred to as “cleavage thickness”) of the cleaved portion of the material that has been cleaved from the outer periphery of the material by the cleaving roller.
That is, during the cleaving process, the cleaving roller moves in the radial direction of the main shaft, so that the material is cleaved from the outer peripheral portion of the material with a cleaving thickness that does not cause the material to crack or break. Next, at the time of molding, the cleaved portion is pressed against the periphery of the chuck bar by a forming roller (so as to collapse the cleaved portion), and the cleaved portion is used as a boss portion. It is formed. When the tearing portion is pressed against the peripheral portion of the chuck rod, the tip of the tearing portion may be moved in the axial direction of the main shaft by the restricting means provided between the forming roller and the chuck rod. The boss portion can be molded in a restricted state. Therefore, if the restriction position where the tip of the cleavage part is regulated is made shorter than the length in the radial direction of the main axis of the cleavage part formed by cleavage, the thickness of the cleavage part increases during molding. As a result, it is possible to form the boss portion with a larger thickness than the ruptured thickness in the state of being cleaved.
Therefore, in the drawing apparatus, it is possible to form a boss portion thicker than the cleaved portion by plastically deforming without causing the fracture of the cleaved portion.
本発明に係る絞り加工装置の更なる特徴構成は、前記規制手段が、前記チャック棒の先端外周部に設けられたチャック棒凹部で構成され、前記成形加工において前記チャック棒凹部により前記成形ローラと前記チャック棒との間に形成される空間に前記裂開部分を収容するように構成されてなる点にある。 According to a further feature of the drawing apparatus according to the present invention, the restricting means is formed of a chuck bar recess provided on the outer periphery of the tip of the chuck bar, and the molding roller and the forming roller are formed by the chuck bar recess in the molding process. In the point which is comprised so that the said cleavage part may be accommodated in the space formed between the said chuck | zipper stick | rods.
本特徴構成によれば、規制手段としてチャック棒の先端外周部にチャック棒凹部が設けられているので、成形ローラによる成形加工においてチャック棒凹部により成形ローラとチャック棒との間に形成される空間に裂開部分を収容することができる。したがって、当該空間内において裂開部分の主軸の軸方向での移動が規制されるとともに裂開部分の肉厚の増加を許容することができ、結果として、ボス部厚さを確実に裂開厚さよりも増加させることができる。また、当該空間内の形状を適切に選択することで、所望の形状のボス部を得ることができる。
ここで、チャック棒凹部は、チャック棒の先端外周部(主軸の軸方向でマンドレル側)に形成された円周状の凹部であり、当該凹部はチャック棒の先端外周部から他端側に向かって所定長さの位置にある凹部終端部(規制位置)にわたって形成する。また、チャック棒凹部は、主軸の径方向での深さが裂開厚さよりも深く形成する。したがって、裂開部分の成形加工において、凹部終端部により主軸の軸方向における裂開部分の先端を、当該主軸の軸方向で移動しないように規制することができるので、チャック棒凹部の深さまで裂開部分の肉厚を増加することができ、結果として、ボス部厚さを裂開厚さよりも確実に増加することができる。なお、裂開加工における裂開部分の長さ及び厚さ、チャック棒凹部の長さ及び深さ等は、裂開部分の体積とチャック棒凹部の容積とが略同じになるよう所望のボス部の厚さに応じて適宜設定することができる。
According to this characteristic configuration, since the chuck rod recess is provided in the outer periphery of the tip of the chuck rod as the regulating means, the space formed between the molding roller and the chuck rod by the chuck rod recess in the molding process by the molding roller. Can accommodate the cleaved portion. Therefore, in the space, the movement of the split shaft in the axial direction of the main shaft is restricted, and an increase in the thickness of the split portion can be allowed. As a result, the boss portion thickness can be reliably increased. Can be increased. Moreover, the boss | hub part of a desired shape can be obtained by selecting the shape in the said space appropriately.
Here, the chuck rod recess is a circumferential recess formed in the outer periphery of the tip of the chuck rod (on the mandrel side in the axial direction of the main shaft), and the recess extends from the outer periphery of the chuck rod toward the other end. And formed over the end portion of the recess (regulatory position) at a predetermined length. Further, the chuck rod recess is formed such that the depth in the radial direction of the main shaft is deeper than the cleaving thickness. Therefore, in forming the cleaved portion, the tip of the cleaved portion in the axial direction of the main shaft can be regulated by the end portion of the crevice so as not to move in the axial direction of the main shaft. The thickness of the open portion can be increased, and as a result, the thickness of the boss portion can be surely increased as compared with the cleavage thickness. It should be noted that the length and thickness of the cleaving portion in the cleaving process, the length and depth of the chuck rod recess, etc., are set so that the volume of the cleaving portion and the volume of the chuck rod recess are substantially the same. It can set suitably according to the thickness.
本発明に係る絞り加工装置の更なる特徴構成は、前記裂開ローラが、前記裂開部分を湾曲させる湾曲案内面を備えた湾曲裂開ローラである点にある。 A further characteristic configuration of the drawing apparatus according to the present invention is that the tearing roller is a curved tearing roller provided with a curved guide surface that curves the tearing portion.
本特徴構成によれば、裂開ローラが、素材を素材外周部から裂開した裂開部分を湾曲させる湾曲案内面を、素材を押し付ける面に備えているので、裂開加工において裂開に伴い形成される裂開部分を湾曲案内面に沿って湾曲させることができる。この場合、当該裂開部分が湾曲して形成されるため、その非マンドレル側端は、直線状に裂開している裂開部分よりもマンドレル側に寄った状態となる。したがって、成形加工において主軸の軸方向における湾曲状の裂開部分の先端の規制手段による規制を、より確実に行うことができる。
例えば、規制手段がチャック棒の先端外周部に設けられたチャック棒凹部の場合について説明すると、裂開された状態での裂開部分の主軸の径方向の長さがチャック棒凹部の長さよりも長いと、単に裂開部分を成形ローラによりチャック棒の周部に押し付けた(裂開部分を倒れこませた)だけでは当該裂開部分の先端をチャック棒のチャック棒凹部に確実に収容することができない可能性がある。このような場合、すなわち、裂開部分の長さが比較的長い場合であっても当該裂開部分を裂開ローラの湾曲案内面に沿って湾曲させることにより、当該湾曲した裂開部分の主軸の径方向の長さをチャック棒凹部の長さよりも短くすることができ、凹部終端部により裂開部分の先端を主軸の軸方向に移動しないように、より確実に規制することができる。したがって、裂開加工により裂開した裂開部分の体積とチャック棒凹部に収容された裂開部分の体積とが同一(すなわち、素材の材肉量が一定の状態)であるにもかかわらず、湾曲した裂開部分の先端がチャック棒凹部の凹部終端部により規制されているので、主軸の径方向でのボス部の肉厚を確実に増加することができる。
According to this characteristic configuration, the tearing roller is provided with a curved guide surface for curving the tearing portion where the material is split from the outer periphery of the material on the surface against which the material is pressed. The tearing portion to be formed can be curved along the curved guide surface. In this case, since the cleaved portion is formed to be curved, the non-mandrel side end is closer to the mandrel side than the cleaved portion that is cleaved linearly. Therefore, the restriction by the restricting means at the tip of the curved tearing portion in the axial direction of the main shaft can be more reliably performed in the molding process.
For example, the case where the regulating means is a chuck bar recess provided on the outer periphery of the tip of the chuck rod will be described. The length in the radial direction of the main shaft of the cleaved portion in the cleaved state is longer than the length of the chuck bar recess. If it is long, the tip of the tearing part can be securely stored in the chucking bar recess of the chucking bar simply by pressing the tearing part against the periphery of the chucking bar with the forming roller (falling the tearing part down). May not be possible. In such a case, that is, even when the length of the cleaved portion is relatively long, the main shaft of the curved cleaved portion is curved by bending the cleaved portion along the curved guide surface of the cleaved roller. The length in the radial direction can be made shorter than the length of the concave portion of the chuck rod, and the end of the crevice can be more reliably regulated so as not to move in the axial direction of the main shaft by the end portion of the concave portion. Therefore, despite the fact that the volume of the cleaved portion cleaved by the cleaving process and the volume of the cleaved portion accommodated in the chuck rod recess are the same (that is, the material has a constant amount of material) Since the tip of the curved tearing portion is regulated by the concave end portion of the chuck rod concave portion, the thickness of the boss portion in the radial direction of the main shaft can be reliably increased.
本発明に係る絞り加工装置の更なる特徴構成は、前記主軸の軸方向における前記湾曲裂開ローラの前記湾曲案内面の非マンドレル側終端位置が、前記規制手段の規制位置よりも前記マンドレル側に位置するように構成されている点にある。 A further characteristic configuration of the drawing apparatus according to the present invention is that the end position on the non-mandrel side of the curved guide surface of the curved tearing roller in the axial direction of the main shaft is closer to the mandrel side than the regulated position of the regulating means. In that it is configured to be located.
本特徴構成によれば、湾曲裂開ローラの湾曲案内面の非マンドレル側終端位置(主軸の軸方向においてマンドレルが配置される側と反対側の終端位置)が、規制手段の規制位置よりもマンドレル側に位置するように構成されているので、素材の裂開を完了した状態で、湾曲裂開ローラの湾曲案内面に案内されて湾曲した裂開部分の先端を、規制手段の規制位置よりもマンドレル側に確実に案内することができる。これにより、後に実行される成形ローラによる成形加工時に、湾曲された裂開部分の先端を規制手段の規制位置により規制して、主軸の軸方向における移動を確実に阻止することができる。湾曲裂開ローラの湾曲案内面の非マンドレル側終端位置は、例えば、規制手段がチャック棒の先端外周部に設けられたチャック棒凹部の場合について説明すると、主軸の軸方向におけるチャック棒凹部の凹部終端部(規制位置)よりもマンドレル側に位置するように構成されていることとなる。 According to this characteristic configuration, the end position on the non-mandrel side of the curved guide surface of the curved tearing roller (the end position on the side opposite to the side where the mandrel is disposed in the axial direction of the main shaft) is more than the restriction position of the restriction means. In the state where the material has been cleaved, the tip of the cleaved portion that is guided by the curved guide surface of the curved cleave roller is more than the regulated position of the regulating means. It can be reliably guided to the mandrel side. Thereby, at the time of the molding process performed later by the molding roller, the tip of the curved tearing portion can be regulated by the regulation position of the regulation means, and the movement of the main shaft in the axial direction can be reliably prevented. The end position of the curved guide surface of the curved tearing roller on the non-mandrel side will be described, for example, when the restricting means is a chuck bar recess provided on the outer periphery of the tip of the chuck bar. It will be comprised so that it may be located in the mandrel side rather than a termination | terminus part (regulation position).
本発明に係る絞り加工装置の更なる特徴構成は、前記裂開加工された裂開部分を前記主軸の軸方向における前記マンドレル側に押し付ける横押加工を実行可能な前記ローラとしての先端側横押加工ローラを備え、前記裂開部分が前記先端側横押加工ローラにより横押加工され、前記成形加工において前記成形ローラにより、前記裂開部分の先端が前記規制手段の規制位置よりも前記マンドレル側に位置される当該裂開部分の成形加工を行う点にある。 A further feature of the drawing device according to the present invention is that the tip side side pressing as the roller capable of executing side pressing for pressing the cleaved portion to the mandrel side in the axial direction of the main shaft. A chamfering roller, wherein the cleaving portion is laterally pressed by the front end side lateral pressing processing roller, and the front end of the cleaving portion is positioned closer to the mandrel than the restricting position of the restricting means by the forming roller in the forming process. It is in the point which performs the shaping | molding process of the said cleavage part located in this.
本特徴構成によれば、裂開加工された裂開部分を主軸の軸方向におけるマンドレル側に押し付ける横押加工を実行可能な先端側横押加工ローラを備えているので、例えば、裂開加工において裂開ローラにより裂開された裂開部分の先端が、規制手段の規制位置よりも非マンドレル側に存在している場合でも、当該裂開部分を先端側横押加工ローラによりマンドレル側に押し付ける横押加工をして、当該裂開部分の先端を規制手段の規制位置よりもマンドレル側に確実に位置させることができる。これにより、後に実行される成形ローラによる成形加工時に、裂開された裂開部分の先端を規制手段の規制位置により規制して、主軸の軸方向における非マンドレル側への移動と規制手段の規制位置からの逸脱を確実に阻止することができる。 According to this characteristic configuration, since the front end side pressing roller capable of executing the side pressing process for pressing the split part to the mandrel side in the axial direction of the main shaft is provided, Even when the tip of the cleaved portion cleaved by the cleaving roller is present on the non-mandrel side with respect to the restriction position of the regulating means, the transverse portion that presses the cleaved portion against the mandrel side by the tip side side pressing roller. By pressing, the tip of the cleaved portion can be reliably positioned closer to the mandrel side than the restriction position of the restriction means. As a result, during the molding process performed later by the molding roller, the tip of the cleaved portion is regulated by the regulation position of the regulation means, and the movement of the main shaft toward the non-mandrel side and regulation of the regulation means are controlled. Deviation from the position can be reliably prevented.
本発明に係る絞り加工装置の更なる特徴構成は、前記先端側横押加工ローラが前記裂開部分と当接する当接面を備え、前記先端側横押加工ローラが前記横押加工の完了時において、前記先端側横押加工ローラの前記当接面の非マンドレル側終端位置が前記規制手段の規制位置よりも前記マンドレル側に位置するように構成されている点にある。 According to a further feature of the drawing apparatus according to the present invention, the front end side pressing roller has a contact surface that comes into contact with the tearing portion, and the front end side pressing roller completes the horizontal pressing process. And the non-mandrel side end position of the abutment surface of the front end side pressing roller is configured to be positioned closer to the mandrel side than the restricting position of the restricting means.
本特徴構成によれば、先端側横押加工ローラが裂開部分と当接する当接面を備え、先端側横押加工ローラが横押加工の完了時において、先端側横押加工ローラの当接面の非マンドレル側終端位置が規制手段の規制位置よりもマンドレル側に位置するように構成されているので、先端側横押加工ローラの移動により当接面に当接する裂開部分が当接面に沿って横押加工される。そして、横押加工が完了した状態で、先端側横押加工ローラの当接面に案内された裂開部分の先端を、規制手段の規制位置よりもマンドレル側に確実に案内することができる。これにより、後に実行される成形ローラによる成形加工時に、裂開部分の先端を規制手段の規制位置により規制して、主軸の軸方向における移動を確実に阻止することができる。先端側横押加工ローラの当接面の非マンドレル側終端位置は、例えば、規制手段がチャック棒の先端外周部に設けられたチャック棒凹部の場合について説明すると、主軸の軸方向におけるチャック棒凹部の凹部終端部(規制位置)よりもマンドレル側に位置するように構成されていることとなる。なお、先端側横押加工ローラの移動方向は、当接面に当接した状態で裂開部分をマンドレル側に押し付けることができれば、特に制限されないが、例えば、主軸の径方向と平行な方向、あるいは主軸の軸方向と平行な方向に移動させることができ、またこれら方向の間でマンドレル側に裂開部分を押し付ける方向に移動させることができる。 According to this characteristic configuration, the tip side lateral pressing roller has a contact surface that comes into contact with the tearing portion, and the tip side lateral pressing roller contacts the tip side lateral pressing roller when the lateral pressing processing is completed. Since the non-mandrel side end position of the surface is positioned on the mandrel side with respect to the restricting position of the restricting means, the cleaved portion that abuts on the abutting surface by the movement of the tip side side pressing roller is the abutting surface. Along the side. Then, in the state where the lateral pressing is completed, the tip of the tearing portion guided by the contact surface of the distal side lateral pressing roller can be reliably guided to the mandrel side from the regulation position of the regulation means. Thereby, at the time of the molding process performed later by the molding roller, the tip of the tearing portion can be regulated by the regulation position of the regulation means, and the movement of the main shaft in the axial direction can be surely prevented. The non-mandrel-side end position of the abutment surface of the front end side pressing roller will be described, for example, when the restricting means is a chuck bar recess provided in the outer periphery of the tip of the chuck bar. It will be comprised so that it may be located in the mandrel side rather than the recessed part termination | terminus part (regulation position). The moving direction of the front end side pressing roller is not particularly limited as long as the cleaving portion can be pressed against the mandrel while being in contact with the contact surface.For example, a direction parallel to the radial direction of the main shaft, Alternatively, it can be moved in a direction parallel to the axial direction of the main shaft, and can be moved in a direction in which the cleavage portion is pressed toward the mandrel between these directions.
本発明に係る絞り加工装置の更なる特徴構成は、前記主軸の回転軸と、前記裂開ローラ及び成形ローラの回転軸とが平行である点にある。 A further characteristic configuration of the drawing apparatus according to the present invention is that the rotation shaft of the main shaft and the rotation shafts of the tearing roller and the forming roller are parallel to each other.
本特徴構成によれば、主軸の回転軸と、裂開ローラ及び成形ローラの回転軸とが平行であるので、素材からローラに対して付加される力がローラ回転軸と略直角となり、ローラの回転軸への軸方向への負担を低減して、ローラの回転軸の損傷等を防止することができる。 According to this characteristic configuration, since the rotation shaft of the main shaft and the rotation shafts of the tearing roller and the forming roller are parallel, the force applied from the material to the roller is substantially perpendicular to the roller rotation shaft, It is possible to reduce the load on the rotating shaft in the axial direction and prevent damage to the rotating shaft of the roller.
上記目的を達成するための本発明に係る、主軸先端に素材を取り付けるマンドレルと、前記主軸に対向した位置で前記素材を前記マンドレルに押し付けるチャック棒と、前記素材に絞り加工を施すローラとを用いて、前記ローラに対して前記主軸を相対回転させ前記素材に絞り加工を施す絞り加工方法の特徴手段は、前記ローラとしての裂開ローラを前記主軸の径内方向に移動して、前記素材を素材外周部から裂開加工する裂開加工工程と、前記ローラとしての成形ローラを用いて、前記裂開加工工程において裂開加工された裂開部分を前記チャック棒に押し付けてボス部に成形加工する成形加工工程とを実行すると共に、前記成形加工工程において、前記裂開部分の先端の前記主軸の軸方向への移動を規制する点にある。 In order to achieve the above object, the present invention uses a mandrel for attaching a material to the tip of a main shaft, a chuck bar for pressing the material against the mandrel at a position facing the main shaft, and a roller for drawing the material. Then, the characteristic means of the drawing method of drawing the material by rotating the main shaft relative to the roller moves the tearing roller as the roller inwardly of the main shaft, and Using a cleaving process for cleaving from the outer periphery of the material and a forming roller as the roller, the cleaved part that was cleaved in the cleaving process is pressed against the chuck bar and molded to the boss part. A molding process step is performed, and in the molding process step, the movement of the tip of the cleavage portion in the axial direction of the main shaft is restricted.
上記特徴手段によれば、素材の絞り加工により当該素材の中心部付近に突出するボス部を形成する場合において、当該ボス部の径方向での厚さ(以下「ボス部厚さ」)を、裂開ローラにより素材の素材外周部から裂開加工された状態の裂開部分の軸方向での厚さ(以下「裂開厚さ」)よりも厚く形成することができる。
すなわち、裂開加工工程においては裂開ローラが主軸の径内方向へ移動することにより、素材の亀裂や割れが発生しない程度の裂開厚さで素材の素材外周部から裂開加工される。次に、成形加工工程においては裂開加工された裂開部分を成形ローラによりチャック棒の周部に押し付けて(裂開部分を倒れこませるように)成形し、当該裂開部分がボス部として形成される。そして、この裂開部分がチャック棒の周部に押し付けられる際、当該裂開部分の先端が、当該主軸の軸方向に規制された状態で、ボス部を成形加工することができる。したがって、この裂開部分の先端が規制される規制位置を、裂開により形成された裂開部分の主軸の径方向における長さよりも短くすれば、成形加工時において裂開部分の肉厚が増加し、結果として裂開加工された状態の裂開厚さよりも、よりボス部厚さを増加させて形成することが可能となる。
よって、絞り加工方法において、裂開部分の破壊を生じることなく塑性変形させて、当該裂開部分よりも肉厚なボス部を形成することが可能となる。
According to the above characteristic means, in the case of forming a boss portion protruding near the center of the material by drawing the material, the thickness in the radial direction of the boss portion (hereinafter referred to as “boss portion thickness”) is It can be formed thicker than the thickness in the axial direction (hereinafter referred to as “cleavage thickness”) of the cleaved portion of the material that has been cleaved from the outer periphery of the material by the cleaving roller.
That is, in the cleaving process, the cleaving roller moves in the radial direction of the main shaft, so that the material is cleaved from the material outer peripheral portion with a cleaving thickness that does not cause the material to crack or break. Next, in the molding process, the cleaved part is pressed against the periphery of the chuck rod by a molding roller (so that the cleaved part collapses), and the cleaved part is used as a boss part. It is formed. When the cleaved portion is pressed against the peripheral portion of the chuck rod, the boss portion can be molded while the tip of the cleaved portion is regulated in the axial direction of the main shaft. Therefore, if the restriction position where the tip of the cleavage part is regulated is made shorter than the length in the radial direction of the main axis of the cleavage part formed by cleavage, the thickness of the cleavage part increases during molding. As a result, it is possible to form the boss portion with a larger thickness than the ruptured thickness in the state of being cleaved.
Therefore, in the drawing method, it is possible to form a boss portion that is thicker than the cleaved portion by plastically deforming without causing breakage of the cleaved portion.
本発明に係る絞り加工方法の更なる特徴手段は、前記裂開加工工程を実行した後、前記ローラとしての先端側横押加工ローラを用いて、前記裂開加工された裂開部分を前記主軸の軸方向における前記マンドレル側に押し付けて、前記裂開部分の先端を、当該裂開部分の先端の前記主軸の軸方向への移動を規制する規制位置よりも前記マンドレル側に位置させる横押加工工程を実行し、前記成形加工工程において、前記先端側横押加工ローラにより横押加工された前記裂開部分を前記成形ローラにより成形加工する点にある。 According to a further feature of the drawing method according to the present invention, after performing the cleaving step, the cleaved portion that has been cleaved using the tip side side pressing roller as the roller is used as the main shaft. Is pressed against the mandrel side in the axial direction, so that the tip of the cleaved portion is positioned closer to the mandrel than the restriction position that restricts the movement of the tip of the cleaved portion in the axial direction of the main shaft. A step is performed, and in the molding step, the cleaved portion that has been laterally pressed by the front end side lateral pressing roller is molded by the molding roller.
本特徴手段によれば、裂開加工工程を実行した後、成形加工工程を実行する前に、裂開加工された裂開部分を主軸の軸方向におけるマンドレル側に押し付ける横押加工を実行可能な先端側横押加工ローラを用いて横押加工工程を実行するので、例えば、裂開加工工程において裂開ローラにより裂開された裂開部分の先端が、規制手段の規制位置よりも非マンドレル側に存在している場合でも、当該裂開部分を横押加工することにより、当該裂開部分の先端を規制手段の規制位置よりもマンドレル側に確実に案内することができる。これにより、後に実行される成形ローラによる成形加工工程において、裂開部分の先端を規制手段の規制位置により規制して、主軸の軸方向における非マンドレル側への移動と規制手段の規制位置からの逸脱を確実に阻止することができる。 According to this feature means, after executing the cleaving process and before executing the forming process, it is possible to execute a lateral pressing process that presses the cleaved portion to the mandrel side in the axial direction of the spindle. Since the side pressing process is performed using the tip side pressing roller, for example, the tip of the cleaved portion cleaved by the cleaving roller in the cleaving process is on the non-mandrel side from the regulation position of the regulating means. Even if it exists, the tip of the cleaved portion can be reliably guided to the mandrel side with respect to the restricting position of the restricting means by laterally pressing the cleaved portion. Thereby, in the molding process performed by the molding roller executed later, the tip of the tearing portion is regulated by the regulating position of the regulating means, and the movement of the main shaft toward the non-mandrel side and the regulation means from the regulated position are controlled. Deviations can be reliably prevented.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の絞り加工装置1及び方法の第1実施形態を、図1及び図2に基づいて説明する。図1は、本発明の絞り加工装置1の概略平面図であり、図2は、本発明の絞り加工装置1を用いた絞り加工方法を示す説明図であり、(A)は裂開加工工程が行われる前の状態、(B)は裂開加工工程が行われている過程の状態、(C)は裂開加工工程が終了し、成形加工工程が開始した状態、(D)は成形加工工程が終了した状態を示している。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the
本発明の絞り加工装置1は、図1に示すように、架体11上にモータ等の駆動装置Mによってローラに対して相対回転可能に配設した主軸2と、主軸2先端に円盤状のワークW(素材の一例)を取り付けるマンドレル4と、主軸2に対向した位置でワークWをマンドレル4に押し付けるチャック棒3aを先端に配設したチャック台3と、ワークWに絞り加工を施すローラを複数配設したターレット台5とを備える。
As shown in FIG. 1, the
チャック台3は、主軸2と対向した位置に配置され、当該チャック台3の主軸2側の先端にはチャック棒3aが配設されている。このチャック棒3aは、円筒状に形成され、主軸2と同一軸芯で回転するようにチャック台3にベアリング等を介して回転自在に配設されている。このチャック棒3aにより、マンドレル4に取り付けられたワークWをチャック台3側からマンドレル4に向かって押し付け、支持することができる。なお、チャック棒3aの外径は、形成するボス部Bの形状に応じてボス部Bの最終外径とボス部Bの肉厚から逆算して適宜選択し、選択したチャック棒3aをチャック台3に取替可能に構成されている。
The
マンドレル4は、円筒状に形成されて主軸2の先端に配設されており、一端側が駆動装置Mによって駆動される主軸2と連結され、他端側に絞り加工対象の円盤状のワークWを取り付け可能に構成されている。
The
ターレット台5は、走行台6上を主軸2の径方向にパルスモータ等の駆動により移動可能に構成され、ターレット台5を載せた走行台6は、移動台7上を主軸2の軸方向にパルスモータ等の駆動により移動可能に構成されている。尚、走行台6と移動台7上の移動方向は、走行台6を主軸2の径方向に、移動台7を主軸2の軸方向に動く例を示すが、その方向は走行台6を主軸2の軸方向に、移動台7を主軸2の径方向に構成しても構わない。
The
そして、本実施形態に係る絞り加工装置1においては、ターレット台5には、主軸2の径内方向に移動してワークWをワーク外周部W1から裂開加工する湾曲裂開ローラR1(裂開ローラの一例)と、主軸2の径内方向に移動し、裂開加工された裂開部分W2をチャック棒3aに押し付けてボス部B(図2参照)に成形加工する成形ローラR2とを配備する。このターレット台5を所定角度回転させることにより、ワークWに押し付ける湾曲裂開ローラR1と成形ローラR2とを選択的に切り替え可能に構成されている。
In the
湾曲裂開ローラR1は、図1及び図2(A)(B)に示すように、回転軸A1を中心に回転可能に構成され、ターレット台5が主軸2の径内方向に移動することにより、ワークWを当該径内方向に押し付けることが可能となっている。主軸2の軸方向断面視で、湾曲裂開ローラR1の外周部のマンドレル4側端部には、ワークWをワーク外周部W1から裂開可能な裂開エッジ部R11(図2において、湾曲裂開ローラR1の外周部の左側端部)を備えている。また、主軸2の軸方向断面視で、湾曲裂開ローラR1の外周部のマンドレル4側には、マンドレル4側端部からチャック台3側端部に向かうにつれて拡径して元の径に戻る(主軸2側から見て、拡径した後、縮径する)湾曲案内面R12を備えている。
成形ローラR2は、図2(C)(D)に示すように、回転軸A1を中心に回転可能に構成され、ターレット台5が主軸2の径内方向に移動することにより、ワークWを当該径内方向に押し付けることが可能となっている。主軸2の軸方向断面視で、成形ローラR2の外周部は凹凸のない平坦面R21で構成されている。よって、裂開加工或いは成形加工する際には、湾曲裂開ローラR1と成形ローラR2は、それぞれ同一回転軸A1で回転する。また、この回転軸A1は主軸2の回転軸A2と平行である。
As shown in FIGS. 1 and 2A and 2B, the curved tearing roller R1 is configured to be rotatable about a rotation axis A1, and the
As shown in FIGS. 2C and 2D, the forming roller R2 is configured to be rotatable about the rotation axis A1, and the
また、本実施形態に係る絞り加工装置1においては、図1及び図2に示すように、成形ローラR2による成形加工時に、主軸2の軸方向における裂開部分W2の先端W4の当該軸方向への移動を規制するチャック棒凹部3b(規制手段の一例)がチャック棒3aに設けられている。このチャック棒凹部3bは、チャック棒3aの先端外周部に形成された円周状の凹部であり、この凹部は、チャック棒3aの先端外周部(図2において、チャック棒3aの左側端)から他端側(図2の右側)に向かって所定長さの位置にある凹部終端部3b1(規制位置)にわたって形成されている。この所定長さである主軸2の軸方向での長さに裂開厚さX1を加えた長さL1(以下、チャック棒凹部3bの長さL1という場合がある)は、裂開部分W2の湾曲裂開ローラR1により裂開された後の主軸2の軸方向の長さL3よりも長くなるように形成されている。また、チャック棒凹部3bは、主軸2の径方向での深さX2が裂開加工によりワークWを裂開した裂開部分W2の裂開厚さX1よりも深く形成されている。そして、成形ローラR2とチャック棒凹部3bとの間には、当該チャック棒凹部3bにより空間Sが形成され、当該空間Sの容積はV1である。
Moreover, in the
上記構成の絞り加工装置1を用いて円盤状のワークWの中心側がボス部Bとなるように成形する絞り加工方法を説明する。
A drawing method for forming the disk-shaped workpiece W so that the center side of the disk-shaped workpiece W becomes the boss portion B using the
まず、図2(A)に示すように、ワークWを手動又は自動の搬送装置によってマンドレル4に取り付け、チャック棒3aによって押圧固定する。そして、ターレット台5を、移動台7に敷設した移動レール7a上で主軸2の軸方向と平行方向に摺動移動させ、湾曲裂開ローラR1の裂開エッジ部R11をワークWのワーク外周部W1近傍に位置させる。この裂開エッジ部R11をワーク外周部W1近傍に位置させる際には、後述する裂開部分W2(湾曲部分W3)が裂開加工及び成形加工によりワークWの亀裂や割れが発生しない程度の裂開厚さX1となるようにする。
First, as shown in FIG. 2 (A), the workpiece W is attached to the
次に、駆動装置Mによって主軸2を回転させて、チャック棒3aでマンドレル4に押圧固定したワークWを回転させる。そして、図2(B)に示すように、ターレット台5を走行台6に敷設した走行レール6a上で主軸2の径方向と平行方向に摺動移動させることにより、ターレット台5に配設した湾曲裂開ローラR1の裂開エッジ部R11を、ワークWのワーク外周部W1から主軸2の径内方向に押し付け、当該ワーク外周部W1を主軸2の径内方向に裂開する裂開加工を行う(裂開加工工程)。この際には、上述のとおり、裂開加工及び成形加工によりワークWの亀裂や割れが発生しない程度の裂開厚さX1となるような位置で、裂開エッジ部R11がワーク外周部W1に押し付けられて、裂開厚さがX1となる裂開部分W2が形成される。この裂開部分W2の主軸2の径方向の長さはL2であり、当該裂開部分W2の体積はV2である。
Next, the
そして、裂開加工において裂開された裂開部分W2は、湾曲裂開ローラR1が径内方向に移動するにつれて当該湾曲裂開ローラR1の湾曲案内面R12に沿って湾曲し、湾曲部分W3となる(図2(B)の矢印参照)。ここで、当該湾曲部分W3の長さL3は、湾曲していない状態(例えば、湾曲する前の裂開された状態)での主軸2の径方向の裂開部分W2の長さL2よりも短くなっている。
したがって、裂開加工が終了すると、図2(C)に示すように、湾曲部分W3は、チャック棒3aの先端外周部に形成されたチャック棒凹部3bに収容可能な長さL3となっており、この長さL3は当該チャック棒凹部3bの長さL1よりも短いため、湾曲部分W3の先端W4はチャック棒凹部3bが形成する空間内に収容され、チャック棒凹部3bの凹部終端部3b1近傍に配置されることとなる(裂開加工工程)。
Then, the cleaved portion W2 cleaved in the cleaving process is curved along the curved guide surface R12 of the curved cleaved roller R1 as the curved cleaved roller R1 moves in the radially inward direction. (See arrow in FIG. 2B). Here, the length L3 of the curved portion W3 is shorter than the length L2 of the radial cleaved portion W2 of the
Therefore, when the tearing process is completed, as shown in FIG. 2C, the curved portion W3 has a length L3 that can be accommodated in the
次に、図2(C)に示すように、ターレット台5を90度回動させ、湾曲裂開ローラR1から成形ローラR2に変更し、ターレット台5を主軸2の径方向と平行方向に摺動移動させる。
そして、図2(D)に示すように、湾曲裂開ローラR1によって裂開及び湾曲された湾曲部分W3を、成形ローラR2によりチャック棒3aの周部であるチャック棒凹部3bに押し付けて、ボス部Bの成形を完了する(成形加工工程)。
Next, as shown in FIG. 2C, the
Then, as shown in FIG. 2 (D), the curved portion W3 that has been cleaved and curved by the curved cleaving roller R1 is pressed against the
この成形加工工程では、図2(D)に示すように、湾曲部分W3の先端W4はチャック棒凹部3bの凹部終端部3b1により主軸2の軸方向へ移動しないように規制されているため、湾曲部分W3の体積の全てがチャック棒凹部3bにより当該チャック棒凹部3bと成形ローラR2との間に形成された空間Sに収容された状態で、ボス部Bの成形が行われる。
したがって、主軸2の径方向における裂開部分W2の長さL2が湾曲することで長さL3となってチャック棒凹部3bの長さL1よりも短くなるとともに、湾曲部分W3の体積V2とチャック棒凹部3aの容積V1とが略同じであるので、裂開厚さX1よりも肉厚のボス部厚さX2のボス部を形成することができる。
よって、裂開加工工程において裂開加工された裂開部分W2の主軸2の軸方向における厚さX1よりも肉厚となった、厚さがX2のボス部Bを確実に形成することができる。
In this molding process, as shown in FIG. 2D, the distal end W4 of the curved portion W3 is restricted from moving in the axial direction of the
Accordingly, the length L2 of the tearing portion W2 in the radial direction of the
Therefore, it is possible to reliably form the boss portion B having the thickness X2 which is thicker than the thickness X1 in the axial direction of the
〔第2実施形態〕
上記第1実施形態においては、裂開加工工程を実行した後、成形加工工程を実行する構成としたが、例えば、裂開加工工程において裂開された裂開部分W2の先端W4がチャック凹部3bにより形成される空間S内に案内されていない、特に当該先端W4が凹部終端部3b1(規制位置)よりもマンドレル4側に案内されていない場合などには、裂開加工工程の実行後、成形加工工程の前に、先端側横押加工ローラR5による横押加工工程を実行する構成とすることもできる。これにより、裂開部分W2の先端W4をチャック棒凹部3b内、特に凹部終端部3b1(規制位置)よりもマンドレル4側に案内して、後に実行される成形加工工程において、凹部終端部3b1により当該先端W4の主軸2の軸方向における非マンドレル側への移動と、チャック棒凹部3b内、特に凹部終端部3b1(規制位置)からの逸脱を確実に阻止することができる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the forming process is performed after the cleaving process is executed. For example, the tip W4 of the cleaved part W2 cleaved in the cleaving process is the
以下、図3、図4、図5に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。図3〜図5は、本発明の第2実施形態に係る絞り加工装置1を用いた絞り加工方法を示す説明図であり、図3(A)は裂開加工工程が行われる前の状態、(B)は裂開加工工程が行われている過程の状態、図4(A)は裂開加工工程が終了し、横押加工工程が行われる前の状態、(B)は横押加工工程が完了した状態、図5(A)は横押加工工程が終了し、成形加工工程が開始した状態、(B)は成形加工工程が終了した状態を示す説明図である。なお、第1実施形態と同様の構成については簡単のため、適宜説明を省略する。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. 3-5 is explanatory drawing which shows the drawing method using the
本実施形態においては、湾曲裂開ローラR1及び成形ローラR2に加えて、先端側横押加工ローラR5を備えて構成され、ターレット台5には、湾曲裂開ローラR1、先端側横押加工ローラR5、成形ローラR2が所定角度を置いて記載順に配備されている。このターレット台5を所定角度回転させることにより、ワークWに押し付ける湾曲裂開ローラR1と先端側横押加工ローラR5と成形ローラR2とを選択的に切り替え可能に構成されている。
In the present embodiment, in addition to the curved tearing roller R1 and the forming roller R2, the distal end side pressing roller R5 is provided, and the
湾曲裂開ローラR1は、図3(A)(B)に示すように、主軸2の軸方向断面視で、湾曲裂開ローラR1の外周部のマンドレル4側端部に、ワークWをワーク外周部W1から裂開可能な裂開エッジ部R11(図3(A)(B)において、湾曲裂開ローラR1の外周部の左側端部)を備えている。この裂開エッジ部R11の角度は、主軸2の径方向と軸方向とが交わる角度(直角)に形成されている。なお、この角度は適宜調整可能であり、ワークWを良好に裂開できる角度であればよい。
また、主軸2の軸方向断面視で、湾曲裂開ローラR1の外周部のマンドレル4側には、マンドレル4側端部(裂開エッジ部R11)からチャック台3側端部に向かうにつれて順次拡径する(主軸2側から見て、順次縮径する)湾曲案内面R12を備えている。この湾曲案内面R12は、湾曲裂開ローラR1の外周部において裂開エッジR11からチャック台3側端部の手前の所定位置(湾曲案内面R12の非マンドレル側終端位置R13)まで形成されている。この湾曲案内面R12における裂開エッジ部R11から非マンドレル側終端位置R13(図3(A)(B)において、湾曲案内面R12の右側端部)までの主軸2の軸方向での長さL4は、チャック棒凹部3bの長さL1よりも若干長い長さに設定されている。なお、この湾曲案内面R12の曲率半径は適宜設定することができるが、図3(A)(B)では、裂開エッジ部R11から非マンドレル側終端位置R13に至るにつれて曲率半径が急激に小さくなるように形成されている。
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the curved tearing roller R1 has a work W placed on the outer periphery of the curved tearing roller R1 at the end of the curved tearing roller R1 on the
In addition, in the axial sectional view of the
先端側横押加工ローラR5は、図4(A)(B)に示すように、回転軸A1を中心に回転可能に構成され、ターレット台5がマンドレル4に近づく方向であって、主軸2の径内方向及び主軸2の軸方向に対して所定角度ずれた方向(図4(A)(B)では、主軸2の径内方向及び軸方向に対しそれぞれ45度程度傾斜した方向)に移動することにより、ワークWをマンドレル4側に押し付けることが可能となっている。先端側横押加工ローラR5の移動方向は、後述する当接曲面R52(当接面の一例)に当接した状態で裂開部分W2をマンドレル4側に押し付けることができれば、特に制限されないが、例えば、主軸2の径方向と平行な方向、あるいは主軸2の軸方向と平行な方向に移動させることができ、また、これら方向に対して所定の角度傾斜した方向でマンドレル4側に近づく方向に移動させてもよい。なお、先端側横押加工ローラR5の回転軸A1は、主軸2の回転軸A2と平行な場合に限定されるものではなく、裂開部分W2を適切に押圧しながら回転可能であれば、回転軸A2から所定の角度ずらすことも可能である。例えば、先端側横押加工ローラR5の移動方向に対して直角な回転軸を回転軸A1として採用することができる。
また、先端側横押加工ローラR5は、主軸2の軸方向断面視で、先端側横押加工ローラR5の外周部のマンドレル4側端部に、エッジ部R51(図4において、先端側横押加工ローラR5の外周部の左側端部)を備えている。このエッジ部R51の角度は、主軸2の径方向と軸方向とが交わる角度(直角)に形成されている。なお、この角度は適宜調整可能である。
さらに、主軸2の軸方向断面視で、先端側横押加工ローラR5の外周部のマンドレル4側には、マンドレル4側端部(エッジ部R51)からチャック台3側端部に向かうにつれて順次拡径する(主軸2側から見て、順次縮径する)当接曲面R52を備えている。この当接曲面R52は、先端側横押加工ローラR5の外周部においてエッジ部R51からチャック台3側端部の手前の所定位置(当接曲面R52の非マンドレル側終端位置R53)まで形成されている。なお、この当接曲面R52の曲率半径は、適宜設定することができるが、図4(A)(B)では、エッジ部R51から非マンドレル側終端位置R53に至るにつれて急激に小さくなるように形成されている。この当接曲面R52におけるエッジ部R51から非マンドレル側終端位置R53(図4(A)(B)において、当接曲面R52の右側端部)までの主軸2の軸方向での長さL5は、チャック棒凹部3bの長さL1よりも短い長さに設定されている。
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the front end side pressing roller R5 is configured to be rotatable about a rotation axis A1, and is a direction in which the
Further, the front end side pressing roller R5 has an edge portion R51 (in FIG. 4, the front end side side pressing roller) on the
Furthermore, in the axial cross-sectional view of the
上記構成の絞り加工装置1を用いて円盤状のワークWの中心側がボス部Bとなるように成形する絞り加工方法を説明する。
A drawing method for forming the disk-shaped workpiece W so that the center side of the disk-shaped workpiece W becomes the boss portion B using the
まず、図3(A)(B)に示すように、湾曲裂開ローラR1によりワークWに対し裂開加工を行う。この裂開加工は上記第1実施形態とほぼ同様であるので詳細の説明は省略する。
ここで、湾曲裂開ローラR1の湾曲案内面R12における裂開エッジ部R11から非マンドレル側終端位置R13までの主軸2の軸方向での長さL4は、主軸2の軸方向におけるチャック棒凹部3bの長さL1よりも若干長く構成されている。したがって、裂開加工工程が終了した状態で、湾曲裂開ローラR1により裂開された湾曲部分W3の先端W4は、図3(B)、図4(A)に示すように、主軸2の軸方向においてチャック棒凹部3bの凹部終端部3b1(規制位置)よりも若干非マンドレル側(図3(B)、図4(A)において右側であるチャック台3側)に位置する場合がある。このような場合、図4(A)(B)に示す、横押加工工程を実行する。なお、この場合であっても、湾曲部分W3の長さL3は、湾曲していない状態(例えば、湾曲する前の裂開された状態)での主軸2の径方向の裂開部分W2の長さL2よりも短くなっている。
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the workpiece W is cleaved by the curved cleaving roller R1. Since this tearing process is substantially the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
Here, the length L4 in the axial direction of the
次に、ターレット台5を90度回転させ、湾曲裂開ローラR1から先端側横押加工ローラR5に変更する。そして、ターレット台5を主軸2の径方向及び軸方向に対して所定の角度(例えば、45度)でマンドレル4に接近する方向に摺動移動させる(図4(A)の矢印参照)。
そして、図4(B)に示すように、湾曲裂開ローラR1によって裂開及び湾曲された湾曲部分W3を、先端側横押加工ローラR5の当接曲面R52に当接させてマンドレル4側に横押加工する(横押加工工程)。ここで、上述のように、先端側横押加工ローラR5の当接曲面R52におけるエッジ部R51から非マンドレル側終端位置R53までの主軸2の軸方向での長さL5は、主軸2の軸方向におけるチャック棒凹部3bの長さL1よりも若干短く構成されている。これにより、裂開加工された湾曲部分W3の先端W4は、チャック棒凹部3bの凹部終端部3b1(規制位置)よりも主軸2の軸方向で非マンドレル側に位置する状態であるが、横押加工により湾曲部分W3の先端W4が当接曲面R52に沿って非マンドレル側終端位置R53近傍に案内される(図4(B)の矢印参照)。よって、この横押加工工程が完了した状態で、当該先端W4を、チャック棒凹部3b内、特に主軸2の軸方向において当該凹部終端部3b1よりもマンドレル4側に移動させることができる。この場合、当接曲面R52と当接する湾曲部分W3の当接箇所は、湾曲部分W3の外周面や先端W4である。
Next, the
Then, as shown in FIG. 4B, the curved portion W3 that has been cleaved and curved by the curved cleaving roller R1 is brought into contact with the abutting curved surface R52 of the front end side pressing roller R5 so as to move toward the
そして、図5(A)(B)に示すように、先端側横押加工ローラR5によって横押加工され、先端W4がチャック棒凹部3b内、特に主軸2の軸方向において当該凹部終端部3b1よりもマンドレル4側に移動した状態の湾曲部分W3を、成形ローラR2によりチャック棒3aの周部であるチャック棒凹部3bに押し付けて、ボス部Bの成形を完了する(成形加工工程)。
Then, as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the side end pressing process is performed by the front end side pressing roller R5, and the front end W4 is inserted into the
これにより、裂開加工工程において湾曲部分W3の先端W4が、チャック棒凹部3bの凹部終端部3b1(規制位置)よりも主軸2の軸方向で非マンドレル側に位置する場合であっても、横押加工工程を実行することにより、当該先端W4をチャック棒凹部3b内、特に凹部終端部3b1(規制位置)よりもマンドレル4側に案内して、成形加工工程では、湾曲部分W3の先端W4がチャック棒凹部3bの凹部終端部3b1により、主軸2の軸方向における非マンドレル側へ移動すること及びチャック棒凹部3b内、特に凹部終端部3b1(規制位置)から逸脱することを確実に阻止することができる(図5(B)参照)。そして、湾曲部分W3の体積の全てがチャック棒凹部3bにより当該チャック棒凹部3bと成形ローラR2との間に形成された空間Sに収容された状態で、ボス部Bの成形が行われる。
したがって、主軸2の径方向における裂開部分W2の長さL2が湾曲され且つ横押しされて長さL5となり、チャック棒凹部3bの長さL1よりも確実に短くなるとともに、湾曲部分W3の体積V2とチャック棒凹部3bの容積V1とが略同じであるので、裂開厚さX1よりも肉厚のボス部厚さX2のボス部を形成することができる。
よって、裂開加工工程において裂開加工された裂開部分W2の主軸2の軸方向における厚さX1よりも肉厚となった、厚さがX2のボス部Bを確実に形成することができる。
Thereby, even when the tip W4 of the curved portion W3 is positioned on the non-mandrel side in the axial direction of the
Therefore, the length L2 of the tearing portion W2 in the radial direction of the
Therefore, it is possible to reliably form the boss portion B having the thickness X2 which is thicker than the thickness X1 in the axial direction of the
〔別実施形態〕
(1)上記第2実施形態では、湾曲裂開ローラR1を用いて裂開加工工程を実行し、先端側横押加工ローラR5を用いて横押加工工程を実行する構成としたが、例えば、図6に示すように、両工程を実行するローラを共用するように構成し、両工程を同時に実行する構成としてもよい。図6は、本発明の別実施形態に係る絞り加工装置1を用いた絞り加工方法を示す説明図であり、(A)は裂開加工工程及び横押加工工程が行われる前の状態、(B)は裂開加工工程及び横押加工工程が行われている過程の状態を示す説明図である。なお、第1、第2実施形態と同様の構成については簡単のため、適宜説明を省略する。
この場合、図6(A)(B)に示すように、第2実施形態で用いた湾曲裂開ローラR1において、この湾曲裂開ローラR1の湾曲案内面R12における裂開エッジ部R11から非マンドレル側終端位置R13(図6において、湾曲案内面R12の右側端部)までの主軸2の軸方向での長さL6は、チャック棒凹部3bの長さL1よりも短い長さに設定されているが、長さL1に対する長さL6の割合を、先端W4が凹部終端部3b1(規制位置)よりもマンドレル4側に案内可能且つ湾曲部分W3の破壊や後の成形ローラR2での押圧によるチャック棒凹部3b内での折れ曲がり等を回避できる範囲内で適宜設定し、例えば、90〜70%程度に設定する。なお、図6では、長さL1に対する長さL6の割合は、80%程度に設定されている。また、この湾曲裂開ローラR1は、回転軸A1周りで回転するとともに、主軸2の径方向と平行に移動するように構成されている。
これにより、湾曲裂開ローラR1を用いることで、上記裂開加工工程及び横押加工工程を同時に実行することが可能となる。
具体的には、この湾曲裂開ローラR1の裂開エッジ部R11を、ワークWのワーク外周部W1から主軸2の径内方向に押し付け、当該ワーク外周部W1を主軸2の径内方向に裂開する裂開加工を行う(裂開加工工程)。
そして、裂開加工において裂開された裂開部分W2は、湾曲裂開ローラR1が径内方向に移動するにつれて当該湾曲裂開ローラR1の湾曲案内面R12に沿って湾曲し、湾曲部分W3となる(図6(B)の矢印参照)。当該湾曲部分W3の長さL3は、湾曲していない状態(例えば、湾曲する前の裂開された状態)での主軸2の径方向の裂開部分W2の長さL2よりも短くなっている。
ここで、上述の通り、湾曲案内面R12における裂開エッジ部R11から非マンドレル側終端位置R13(図6(A)(B)において、湾曲案内面R12の右側端部)までの主軸2の軸方向での長さL6は、チャック棒凹部3bの長さL1よりも短い長さに設定されている。
したがって、裂開加工と同時に、湾曲部分W3が湾曲案内面R12によりマンドレル4側に押し付けられながら、当該湾曲部分W3の先端W4が、湾曲案内面R12の非マンドレル側終端位置R13よりもマンドレル4側、すなわち、チャック棒凹部3b内、特に凹部終端部3b1(規制位置)よりもマンドレル4側に案内されることとなる(横押加工工程)。
よって、湾曲裂開ローラR1により、裂開加工工程及び横押加工工程を同時に実行して、湾曲部分W3の先端W4を確実に凹部終端部3b1(規制位置)よりもマンドレル4側に案内することができる。
そして、図5(A)(B)に示すように、湾曲裂開ローラR1によって、先端W4がチャック棒凹部3b内、特に主軸2の軸方向において凹部終端部3b1よりもマンドレル4側に移動した状態の湾曲部分W3を、成形ローラR2によりチャック棒3aの周部であるチャック棒凹部3bに押し付けて、ボス部Bの成形を完了する(成形加工工程)。
よって、裂開加工工程において裂開加工された裂開部分W2の主軸2の軸方向における厚さX1よりも肉厚となった、厚さがX2のボス部Bを確実に形成することができる。
[Another embodiment]
(1) In the second embodiment, the tearing process is performed using the curved tearing roller R1, and the lateral pressing process is performed using the distal side lateral pressing roller R5. As shown in FIG. 6, a configuration may be adopted in which a roller that performs both processes is shared, and both processes are performed simultaneously. FIG. 6 is an explanatory view showing a drawing method using the
In this case, as shown in FIGS. 6A and 6B, in the curved tearing roller R1 used in the second embodiment, the non-mandrel extends from the tearing edge R11 in the curved guide surface R12 of the curved tearing roller R1. The length L6 in the axial direction of the
Thereby, it becomes possible by using curved tearing roller R1 to perform the said tearing process and lateral pressing process simultaneously.
Specifically, the tearing edge portion R11 of the curved tearing roller R1 is pressed from the workpiece outer peripheral portion W1 of the workpiece W in the radially inward direction of the
Then, the cleaved portion W2 cleaved in the cleaving process is curved along the curved guide surface R12 of the curved cleaved roller R1 as the curved cleaved roller R1 moves in the radially inward direction. (See arrow in FIG. 6B). The length L3 of the curved portion W3 is shorter than the length L2 of the radial cleaved portion W2 of the
Here, as described above, the axis of the
Accordingly, simultaneously with the tearing process, the curved portion W3 is pressed against the
Therefore, by performing the tearing process and the lateral pressing process simultaneously by the curved tearing roller R1, the tip W4 of the curved part W3 is surely guided to the
Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, the tip W4 is moved to the
Therefore, it is possible to reliably form the boss portion B having the thickness X2 which is thicker than the thickness X1 in the axial direction of the
(2)上記実施形態では、規制手段としてのチャック棒凹部3bをチャック棒3aに設けたが、湾曲部分W3(裂開部分W2)の先端W4の主軸2の軸方向への移動を十分に規制することができる構成であれば、特に制限なく採用することができる。例えば、図7(A)(B)に示すように、規制手段として成形ローラ凹部R31を成形ローラR3に設けることとしてもよい。この場合、上記第1実施形態の図2(A)(B)と同様に湾曲裂開ローラR1による裂開加工工程を行い、その後、図7(A)(B)のように、成形ローラR3により湾曲部分W3をチャック棒3cの周部に押し付けてボス部Bを成形する成形加工工程を行うことができる。これにより、成形ローラ凹部R31の主軸2の径方向における深さX3と同じ厚さのボス部Bを形成することが可能となる。
よって、裂開加工工程において裂開加工された裂開部分W2の主軸2の軸方向における厚さX1よりも肉厚となった、厚さがX3のボス部Bを確実に形成することができる。
(2) In the above embodiment, the
Therefore, it is possible to reliably form the boss portion B having the thickness X3 which is thicker than the thickness X1 in the axial direction of the
(3)上記実施形態では、規制手段として、チャック棒凹部3bをチャック棒3a、或いは成形ローラ凹部R31を成形ローラR3の何れか一方に設け、これら規制手段により湾曲部分W3(裂開部分W2)の先端W4の主軸2の軸方向への移動を規制する構成としたが、湾曲部分W3(裂開部分W2)の先端W4の主軸2の軸方向への移動を十分に規制することができる構成であれば特に制限なく採用することができる。例えば、規制手段として上記チャック棒凹部3b及び成形ローラ凹部R31を両方とも備える構成とし、これら両凹部により形成される空間に湾曲部分W3(裂開部分W2)を収容して、湾曲部分W3(裂開部分W2)の先端W4の移動を規制するように構成することもできる。
(3) In the above embodiment, as the restricting means, the
本発明は、絞り加工装置及び方法において、塑性変形を抑制して破壊を防止できる裂開加工を利用しながら裂開部分よりも肉厚なボス部を形成することが可能な技術として有効に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used as a technique capable of forming a boss part thicker than a cleaved part while using a cleaving process capable of suppressing plastic deformation and preventing fracture in a drawing apparatus and method. Is possible.
1 絞り加工装置
2 主軸
3a チャック棒
3b チャック棒凹部(規制手段)
3b1 凹部終端部(規制位置)
4 マンドレル
R1 湾曲裂開ローラ(裂開ローラ)
R12 湾曲案内面
R13 非マンドレル側終端位置
R2 成形ローラ
R5 先端側横押加工ローラ
R52 当接曲面(当接面)
R53 非マンドレル側終端位置
W ワーク(素材)
W1 ワーク外周部(素材外周部)
W2 裂開部分
W3 湾曲部分
W4 裂開部分(湾曲部分)の先端
B ボス部
X1 主軸の軸方向における裂開部分の厚さ
X2 主軸の径方向におけるボス部の厚さ
DESCRIPTION OF
3b1 Concave end (regulation position)
4 Mandrel R1 Curved tearing roller (Tearing roller)
R12 Curved guide surface R13 Non-mandrel side end position R2 Forming roller R5 Tip side side pressing roller R52 Contact curved surface (contact surface)
R53 Non-mandrel end position W Workpiece (material)
W1 Workpiece outer periphery (material outer periphery)
W2 Cleaved portion W3 Curved portion W4 Tip of cleaved portion (curved portion) B Boss portion X1 Thickness of cleaved portion in the axial direction of main shaft X2 Thickness of boss portion in the radial direction of main shaft
Claims (9)
前記主軸の径内方向に移動されて前記素材を素材外周部から裂開加工する前記ローラとしての裂開ローラと、
前記裂開加工された裂開部分を前記チャック棒に押し付けてボス部に成形加工する前記ローラとしての成形ローラと、
前記成形ローラによる成形加工時に、前記裂開部分の先端の前記主軸の軸方向への移動を規制する規制手段とを備えた絞り加工装置。 A mandrel for attaching a material to a tip of the main shaft; a chuck bar for pressing the material against the mandrel at a position facing the main shaft; and a roller for drawing the material; and rotating the main shaft relative to the roller Drawing device,
A tearing roller as the roller that is moved in the radial direction of the main shaft and tears the material from the outer periphery of the material;
A molding roller as the roller that presses the cleaved portion that has been cleaved against the chuck bar to mold the boss portion;
A drawing device comprising: a restricting means for restricting movement of the tip of the cleaved portion in the axial direction of the main shaft during forming by the forming roller.
前記裂開部分が前記先端側横押加工ローラにより横押加工され、前記成形加工において前記成形ローラにより、前記裂開部分の先端が前記規制手段の規制位置よりも前記マンドレル側に位置される当該裂開部分の成形加工を行う請求項1から4のいずれか一項に記載の絞り加工装置。 A tip side lateral pressing roller as the roller capable of performing lateral pressing that presses the split part to the mandrel side in the axial direction of the main shaft;
The cleaving portion is laterally pressed by the front end side lateral pressing roller, and the front end of the cleaving portion is positioned closer to the mandrel than the regulating position of the regulating means by the molding roller in the molding process. The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the forming process of the cleaved portion is performed.
前記ローラとしての裂開ローラを前記主軸の径内方向に移動して、前記素材を素材外周部から裂開加工する裂開加工工程と、
前記ローラとしての成形ローラを用いて、前記裂開加工工程において裂開加工された裂開部分を前記チャック棒に押し付けてボス部に成形加工する成形加工工程とを実行すると共に、
前記成形加工工程において、前記裂開部分の先端の前記主軸の軸方向への移動を規制する絞り加工方法。 Using a mandrel that attaches a material to the tip of the main shaft, a chuck bar that presses the material against the mandrel at a position facing the main shaft, and a roller that draws the material, the main shaft is rotated relative to the roller. A drawing method for drawing the material,
A cleaving process for moving the cleaving roller as the roller in the radially inward direction of the main shaft and cleaving the material from the outer periphery of the material,
And using a molding roller as the roller to perform a molding process step of pressing the cleaved portion that was cleaved in the cleaving process step against the chuck bar and molding the boss portion,
A drawing method for restricting movement of the tip of the cleaved portion in the axial direction of the main shaft in the molding step.
前記成形加工工程において、前記先端側横押加工ローラにより横押加工された前記裂開部分を前記成形ローラにより成形加工する請求項8に記載の絞り加工方法。 After performing the cleaving step, the cleaving portion that has been cleaved is pressed against the mandrel side in the axial direction of the main shaft by using a front end side pressing roller as the roller, and the cleaving is performed. Performing a side pressing process for positioning the tip of the part closer to the mandrel than the restriction position for restricting movement of the tip of the split part in the axial direction of the main shaft;
The drawing method according to claim 8, wherein, in the forming step, the tearing portion that has been laterally pressed by the tip side lateral pressing roller is formed by the forming roller.
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