JP2013081984A - Apparatus for manufacturing unequal thickness rim - Google Patents
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Abstract
Description
同一軸芯周りで回転可能な円筒状の第1マンドレル及び第2マンドレルと、直管状の中空円筒素環を外径側から塑性加工する塑性加工ローラと、一端側から第1マンドレルが内嵌挿入され他端側から第2マンドレルが内嵌挿入された中空円筒素環を、塑性加工ローラに対して相対的に回転駆動させる回転駆動手段と、運転を制御する制御手段とを備えた不等厚リムの製造装置に関する。 Cylindrical first mandrel and second mandrel that can rotate around the same axis, a plastic processing roller that plastically processes a straight tubular hollow cylindrical element ring from the outer diameter side, and a first mandrel inserted from one end side. An unequal thickness provided with a rotation driving means for rotating the hollow cylindrical element ring in which the second mandrel is fitted and inserted from the other end side relative to the plastic working roller, and a control means for controlling the operation. The present invention relates to a rim manufacturing apparatus.
一般に、乗用車やトラック等に用いられるタイヤ装着用のホイールとして、円筒状のリムに円板状のディスクを溶接接合して構成されるものがある。このようなホイールのリムとしては、直管状の中空円筒素環を塑性加工することにより、その厚さを適切に調整した不等厚リムが採用されており、十分な強度を確保しながら軽量化が図られている。 Generally, as a tire mounting wheel used in a passenger car, a truck, or the like, there is one configured by welding a disk-shaped disk to a cylindrical rim. As the rim of such a wheel, an unequal thickness rim with a thickness adjusted appropriately by plastic processing of a straight tubular hollow cylindrical element ring is used, reducing the weight while ensuring sufficient strength. Is planned.
不等厚リムの製造装置は、例えば、特許文献1に開示されるように、軸芯方向に沿って均一な外径の円筒状に形成され、同一軸芯周りで回転可能な第1マンドレル及び第2マンドレルと、直管状の中空円筒素環の外周面を外径側から押圧しつつ、軸芯方向に沿って中央側から端部に近づく方向に移動するスピニングローラとを備えて構成される。そして、中空円筒素環の軸芯方向の一端側から第1マンドレルが内嵌挿入され、他端側から第2マンドレルが内嵌挿入された状態で、第1マンドレル及び第2マンドレルと同一軸芯周りで回転する中空円筒素環の外周面を、スピニングローラにより塑性加工する。これにより、中空円筒素環の厚さをスピニングローラにより適切に調整できるとされる。 The unequal thickness rim manufacturing apparatus, for example, as disclosed in Patent Document 1, is formed in a cylindrical shape having a uniform outer diameter along the axial direction, and is rotatable around the same axial center. A second mandrel and a spinning roller that moves from the center side toward the end along the axial direction while pressing the outer peripheral surface of the straight tubular hollow cylindrical element ring from the outer diameter side. . Then, the first mandrel is fitted and inserted from one end side in the axial center direction of the hollow cylindrical element ring, and the same mandrel as the first and second mandrels is inserted from the other end side. The outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring rotating around is plastically processed by a spinning roller. Thereby, it is supposed that the thickness of the hollow cylindrical element ring can be appropriately adjusted by the spinning roller.
また、不等厚リムの製造装置は、例えば、特許文献2に開示されるように、直管状の中空円筒素環を、軸芯方向に沿う方向における中央部から両端部に向かうに連れてそれぞれ外径側に拡径するフレア状の中空円筒素環にプレス加工するプレス加工部を備え、まず、当該プレス加工部によるプレス加工を行う構成とされている。
これに加えて、この不等厚リムの製造装置は、軸芯方向に沿って挿入先端側に向かうに連れて縮径する円筒状で、同一軸芯周りで回転可能な第1マンドレル及び第2マンドレルと、中空円筒素環の外周面を外径側から押圧しつつ、軸芯方向に沿って中央側から端部に近づく方向に移動するスピニングローラとを備えて構成される。そして、プレス加工されたフレア状の中空円筒素環の軸芯方向の一端側から第1マンドレルが内嵌挿入され、他端側から第2マンドレルが内嵌挿入された状態で、第1マンドレル及び第2マンドレルと同一軸芯周りで回転するフレア状の中空円筒素環を、スピニングローラにより塑性加工する。これにより、フレア状の中空円筒素環の厚さを適切に調整できるとされる。
In addition, as disclosed in, for example,
In addition, the unequal-thickness rim manufacturing apparatus has a first mandrel and a second mandrel that have a cylindrical shape that is reduced in diameter toward the insertion distal end along the axial direction, and that can rotate around the same axial center. A mandrel and a spinning roller that moves from the center side toward the end along the axial direction while pressing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring from the outer diameter side. The first mandrel and the first mandrel are inserted and inserted from one end side in the axial direction of the pressed flare-shaped hollow cylindrical element ring, and the second mandrel is inserted and inserted from the other end side. A flare-shaped hollow cylindrical element ring that rotates around the same axis as the second mandrel is plastically processed by a spinning roller. Thereby, it is supposed that the thickness of the flare-shaped hollow cylindrical element ring can be adjusted appropriately.
ここで、第1マンドレル及び第2マンドレルが内嵌挿入された中空円筒素環をスピニングローラにより塑性加工する際には、当該中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動する場合がある。そのため、通常、中空円筒素環の軸芯方向における端部を回転可能な状態でチャックして、軸芯方向への移動を防止することが行われている。 Here, when the hollow cylindrical element ring in which the first mandrel and the second mandrel are fitted and inserted is plastically processed by the spinning roller, the hollow cylinder element ring may move along the axial direction. Therefore, usually, the end of the hollow cylindrical element ring in the axial direction is chucked in a rotatable state to prevent movement in the axial direction.
そのような構成として、上記特許文献1の不等厚リムの製造装置においては、中空円筒素環の軸芯方向における両端部をそれぞれ位置決めし固定する第1チャック部及び第2チャック部が設けられている。
具体的には、第1マンドレルと第2マンドレルとの挿入先端面がインロー嵌合されており、第1マンドレルの挿入後端には第1プレートが固定され、第2マンドレルの挿入後端には第2プレートが固定される。そして、中空円筒素環の一端部(第1マンドレル側の端部)と第1プレートとの間に当該一端部を位置決めし固定する第1チャック部と、中空円筒素環の他端部(第2マンドレル側の端部)と第2プレートとの間に当該他端部を位置決めし固定する第2チャック部とを備え、スピニングローラによる塑性加工時に、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動することを防止可能に構成される。
As such a configuration, the unequal thickness rim manufacturing apparatus of Patent Document 1 includes a first chuck portion and a second chuck portion for positioning and fixing both ends in the axial direction of the hollow cylindrical element ring. ing.
Specifically, the insertion front end surfaces of the first mandrel and the second mandrel are inlay fitted, the first plate is fixed to the rear end of the first mandrel, and the rear end of the second mandrel is inserted. The second plate is fixed. A first chuck portion that positions and fixes the one end portion between one end portion (end portion on the first mandrel side) of the hollow cylindrical element ring and the first plate, and the other end portion (first portion) of the hollow cylindrical element ring. A second chuck portion that positions and fixes the other end portion between the second mandrel side end portion and the second plate, and the hollow cylindrical element ring extends along the axial direction during plastic processing by the spinning roller. It is configured to prevent movement.
しかしながら、上記特許文献1の不等厚リムの製造装置においては、スピニングローラによる塑性加工時に、中空円筒素環の両端部を固定する第1チャック部又は第2チャック部とスピニングローラとが干渉する場合があり、当該両端部を塑性加工することが困難となる虞がある。 However, in the unequal thickness rim manufacturing apparatus of Patent Document 1, the spinning roller interferes with the first chuck portion or the second chuck portion that fixes both ends of the hollow cylindrical element ring during plastic processing by the spinning roller. In some cases, it may be difficult to plastically process both ends.
一方で、上記特許文献2の不等厚リムの製造装置においては、中空円筒素環の軸芯方向に沿う移動を防止する構成は開示されていないが、通常の構成と同様に、中空円筒素環の端部を回転可能な状態でチャックしているものと考えられる。そのため、上記と同様に、スピニングローラによる塑性加工時に、当該中空円筒素環の端部を塑性加工することが困難となる虞がある。
On the other hand, in the apparatus for manufacturing an unequal thickness rim of
また、上記特許文献2の不等厚リムの製造装置においては、スピニングローラによる塑性加工の前に、プレス加工部により直管状の中空円筒素環をフレア状の中空円筒素環とする必要がある。このため、スピニングローラにより不等厚リムが形成されるまでに、プレス加工の加工時間が加わることとなり、全体として不等厚リムの形成に必要な時間が増加するとともに、不等厚リムの形成工程が複雑となる虞がある。
In addition, in the apparatus for manufacturing an unequal thickness rim described in
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塑性加工時において、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動することを確実に防止しながら、加工時間を短縮し得る不等厚リムの製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to reduce the machining time while reliably preventing the hollow cylindrical ring from moving along the axial direction during plastic working. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing an unequal thickness rim.
上記目的を達成するための本発明に係る不等厚リムの製造装置は、同一軸芯周りで回転可能な円筒状の第1マンドレル及び第2マンドレルと、直管状の中空円筒素環を外径側から塑性加工する塑性加工ローラと、一端側から前記第1マンドレルが内嵌挿入され他端側から前記第2マンドレルが内嵌挿入された前記中空円筒素環を、前記塑性加工ローラに対して相対的に回転駆動させる回転駆動手段と、運転を制御する制御手段とを備えた不等厚リムの製造装置であって、その特徴構成は、
前記第1マンドレルの挿入先端側の外周面に、内径側に縮径した第1環状凹部が形成され、前記第2マンドレルの挿入先端側の外周面に、内径側に縮径した第2環状凹部が形成されて、前記第1マンドレルの挿入先端面と前記第2マンドレルの挿入先端面とが当接するまで前記中空円筒素環に前記第1マンドレル及び前記第2マンドレルが内嵌挿入された状態で、前記第1環状凹部及び前記第2環状凹部により環状凹部が形成され、
前記塑性加工ローラとして、前記環状凹部に対応する断面形状の押圧面を有する押圧ローラと、前記中空円筒素環の厚みを調整するスピニングローラとを備え、
前記制御手段が、前記回転駆動手段にて回転される前記中空円筒素環の軸芯方向における前記環状凹部に対応する位置において、前記押圧ローラを外径側から内径側に移動させ前記中空円筒素環の外周面を押圧することにより、押圧された部分を前記環状凹部に沿う形状に塑性変形させて前記押圧ローラと前記環状凹部とにより挟持する挟持状態とし、
さらに、前記制御手段が、前記挟持状態を維持したままで、前記スピニングローラを外径側から内径側に移動させ前記中空円筒素環の外周面を押圧しつつ、前記中空円筒素環の軸芯方向における前記環状凹部に対応する位置から端部に近づく方向に移動させて、前記中空円筒素環の厚みを調整する点にある。
In order to achieve the above object, an apparatus for manufacturing an unequal thickness rim according to the present invention includes a cylindrical first mandrel and a second mandrel that are rotatable around the same axis, and a straight tubular hollow cylindrical element ring having an outer diameter. A plastic working roller for plastic working from the side, and the hollow cylindrical element ring in which the first mandrel is fitted and inserted from one end side and the second mandrel is fitted and inserted from the other end side with respect to the plastic working roller. A non-uniform thickness rim manufacturing apparatus comprising a rotation driving means for relatively rotating and a control means for controlling operation, the characteristic configuration of which is as follows:
A first annular recess having a reduced diameter on the inner diameter side is formed on the outer peripheral surface on the insertion tip side of the first mandrel, and a second annular recess having a diameter reduced on the inner diameter side on the outer peripheral surface on the insertion tip side of the second mandrel. In a state in which the first mandrel and the second mandrel are fitted and inserted into the hollow cylindrical element ring until the insertion tip surface of the first mandrel and the insertion tip surface of the second mandrel contact each other. An annular recess is formed by the first annular recess and the second annular recess,
As the plastic working roller, comprising a pressing roller having a pressing surface having a cross-sectional shape corresponding to the annular recess, and a spinning roller for adjusting the thickness of the hollow cylindrical element ring,
The control means moves the pressing roller from the outer diameter side to the inner diameter side at a position corresponding to the annular recess in the axial center direction of the hollow cylinder element ring rotated by the rotation driving means. By pressing the outer peripheral surface of the ring, the pressed portion is plastically deformed into a shape along the annular recess, and is clamped between the pressing roller and the annular recess,
Further, the control means moves the spinning roller from the outer diameter side to the inner diameter side while pressing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring while maintaining the sandwiched state, while pressing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring. It is in the point which moves to the direction which approaches an edge part from the position corresponding to the said annular recessed part in a direction, and adjusts the thickness of the said hollow cylindrical element ring.
上記特徴構成によれば、第1マンドレルの第1環状凹部及び第2マンドレルの第2環状凹部により環状凹部が形成され、当該環状凹部の外径側から中空円筒素環の外周面が押圧ローラにより押圧されるので、押圧された部分は環状凹部に沿う形状に塑性変形されて、押圧ローラと環状凹部とにより挟持される。従って、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動しようとしても、中空円筒素環において押圧ローラにより押圧された部分が環状凹部に係止するとともに、押圧ローラと環状凹部との挟持により挟持状態が維持されているため、当該中空円筒素環の軸芯方向に沿った移動を確実に阻止できる。これにより、このような挟持状態を維持したまま、スピニングローラにより中空円筒素環の外周面を押圧しつつ、中空円筒素環の軸芯方向における環状凹部に対応する位置から端部に近づく方向に移動させて、中空円筒素環の厚みを調整しても、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動せず、精度の高い塑性加工を行うことができる。なお、中空円筒素環の径方向における移動は、押圧ローラ及びスピニングローラによる外径側から内径側への押圧により防止される。 According to the above characteristic configuration, the annular recess is formed by the first annular recess of the first mandrel and the second annular recess of the second mandrel, and the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring is pressed by the pressing roller from the outer diameter side of the annular recess. Since it is pressed, the pressed portion is plastically deformed into a shape along the annular recess, and is sandwiched between the pressing roller and the annular recess. Therefore, even if the hollow cylindrical element ring tries to move along the axial direction, the portion of the hollow cylindrical element ring that is pressed by the pressing roller is locked to the annular recess, and is held by the clamping between the pressing roller and the annular recess. Therefore, the movement along the axial direction of the hollow cylindrical element ring can be reliably prevented. Accordingly, while maintaining such a sandwiched state, the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring is pressed by the spinning roller, and in a direction approaching the end from the position corresponding to the annular recess in the axial direction of the hollow cylindrical element ring. Even if it is moved and the thickness of the hollow cylindrical ring is adjusted, the hollow cylindrical ring does not move along the axial direction, and high-precision plastic working can be performed. The radial movement of the hollow cylindrical element ring is prevented by pressing from the outer diameter side to the inner diameter side by the pressing roller and spinning roller.
また、環状凹部は、第1マンドレルの挿入先端面と第2マンドレルの挿入先端面とが当接することで、第1マンドレルの挿入先端側の外周面における第1環状凹部及び第2マンドレルの挿入先端側の外周面における第2環状凹部により形成されている。このため、中空円筒素環に内嵌された第1マンドレル及び第2マンドレルの挿入先端面同士を離間させ、中空円筒素環内から第1マンドレル及び第2マンドレルを退出させる際、中空円筒素環のうち、押圧ローラにより押圧されて環状凹部に沿う形状に内径側に塑性変形した部分に干渉することなく、容易かつ簡便に退出させることができる。 In addition, the annular recess has an insertion tip of the first mandrel and an insertion tip of the second mandrel so that the insertion tip of the first mandrel and the insertion tip of the second mandrel are in contact with each other. It is formed by the 2nd annular recessed part in the outer peripheral surface of the side. Therefore, when the first mandrel and the second mandrel inserted into the hollow cylindrical element ring are separated from each other and the first mandrel and the second mandrel are withdrawn from the hollow cylindrical element ring, the hollow cylindrical element ring Among them, it can be easily and easily withdrawn without interfering with a portion which is pressed by the pressing roller and plastically deformed to the inner diameter side in a shape along the annular recess.
つまり、直管状の中空円筒素環を出発原料として、押圧ローラにより中空円筒素環を挟持した挟持状態で、スピニングローラによる中空円筒素環の外周面を塑性加工することにより軸芯方向に沿う方向での厚みの調整を行って不等厚リムを製造することができ、スピニングローラで塑性加工する前にプレス加工を行う必要がなくなるため、不等厚リムを迅速に製造することができる。なお、直管状の中空円筒素環は、少なくとも内径が略一定に形成された中空円筒素環であり、軸芯方向に沿って均一な厚さの中空円筒素環や軸芯方向に沿って厚さが若干変動した(外径が若干変動した)厚さの中空円筒素環が含まれる。 That is, a direction along the axial direction by plastic processing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring by the spinning roller in a sandwiched state in which the hollow cylindrical element ring is clamped by the pressing roller using a straight tubular hollow cylindrical element ring as a starting material The unequal-thickness rim can be manufactured by adjusting the thickness in the above, and since it is not necessary to perform press work before plastic processing with the spinning roller, the unequal-thickness rim can be manufactured quickly. The straight tubular hollow cylindrical element is a hollow cylindrical element having at least an inner diameter that is substantially constant, and is a hollow cylindrical element having a uniform thickness along the axial direction or a thickness along the axial direction. A hollow cylindrical ring having a thickness slightly varied (the outer diameter slightly varied) is included.
よって、塑性加工時において、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動することを確実に防止して正確な塑性加工を実現できながら、加工時間を短縮し得る不等厚リムの製造装置を提供することができるようになった。 Therefore, an apparatus for manufacturing an unequal thickness rim capable of shortening the processing time while reliably preventing the hollow cylindrical element ring from moving along the axial direction during plastic processing and realizing accurate plastic processing. Can now be offered.
本発明に係る不等厚リムの製造装置の更なる特徴構成は、前記環状凹部が、断面形状が曲面の環状曲面凹部として形成されるとともに、前記押圧ローラの押圧面が、断面形状が曲面の押圧曲面として形成され、前記環状曲面凹部の曲率と前記押圧曲面の曲率とが同一の曲率に設定されている点にある。 According to still another feature of the apparatus for manufacturing an unequal thickness rim according to the present invention, the annular recess is formed as an annular curved recess having a curved cross section, and the pressing surface of the pressing roller has a curved cross section. It is formed as a pressing curved surface, and the curvature of the annular curved concave portion and the curvature of the pressing curved surface are set to the same curvature.
上記特徴構成によれば、第1マンドレル及び第2マンドレルの外周面に形成された環状凹部としての環状曲面凹部と、押圧ローラの押圧面としての押圧曲面とが、それぞれ同一の曲率に形成されているので、軸芯方向における環状曲面凹部に対応する箇所の外径側から押圧ローラの押圧曲面により中空円筒素環を押圧することで、押圧された部分を、環状曲面凹部に沿う形状に確実かつ容易に塑性変形させることができるとともに、押圧ローラの押圧曲面と環状曲面凹部とにより確実に挟持させることができる。従って、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動しようとしても、中空円筒素環において押圧ローラにより押圧された部分が環状曲面凹部に確実に係止するとともに、押圧ローラと環状曲面凹部との挟持により挟持状態が確実に維持されているため、当該中空円筒素環の軸芯方向に沿った移動をより確実に阻止できる。 According to the above characteristic configuration, the annular curved concave portion as the annular concave portion formed on the outer peripheral surfaces of the first mandrel and the second mandrel and the pressing curved surface as the pressing surface of the pressing roller are formed with the same curvature, respectively. Therefore, by pressing the hollow cylindrical element ring with the pressing curved surface of the pressing roller from the outer diameter side of the portion corresponding to the annular curved concave portion in the axial direction, the pressed portion can be reliably and shaped into a shape along the annular curved concave portion. It can be easily plastically deformed and can be securely held between the pressing curved surface of the pressing roller and the annular curved concave portion. Therefore, even if the hollow cylindrical element ring moves along the axial direction, the portion of the hollow cylindrical element ring that is pressed by the pressing roller is securely locked to the annular curved concave part, and the pressing roller and the annular curved concave part are Since the clamping state is reliably maintained by the clamping, the movement of the hollow cylindrical element ring along the axial direction can be more reliably prevented.
本発明に係る不等厚リムの製造装置の更なる特徴構成は、前記制御手段が、前記スピニングローラにより前記中空円筒素環の厚みを調整する際に、前記スピニングローラを、前記中空円筒素環の外周面を押圧しつつ、前記中空円筒素環の軸芯方向における前記環状凹部に対応する位置から端部にまで移動させる点にある。 According to still another feature of the apparatus for manufacturing an unequal thickness rim according to the present invention, when the control means adjusts the thickness of the hollow cylindrical element ring by the spinning roller, the spinning roller is connected to the hollow cylindrical element ring. It is that it moves from the position corresponding to the said annular recessed part in the axial center direction of the said hollow cylindrical element ring to an edge part, pressing the outer peripheral surface of this.
上記特徴構成によれば、中空円筒素環は押圧ローラと環状凹部とにより挟持状態とされ、軸芯方向に沿う移動が確実に阻止されているにも拘らず、スピニングローラを、中空円筒素環の外周面を押圧しつつ、中空円筒素環の軸芯方向における環状凹部に対応する位置から端部にまで確実に移動させることで、中空円筒素環の両端部の厚みを確実に調整することができる。 According to the above-described characteristic configuration, the hollow cylindrical element ring is held between the pressing roller and the annular recess, and the spinning roller is connected to the hollow cylindrical element ring while the movement along the axial direction is reliably prevented. The thickness of both ends of the hollow cylindrical element ring can be adjusted reliably by pressing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element while reliably moving it from the position corresponding to the annular recess in the axial direction of the hollow cylindrical element ring to the end part. Can do.
本発明に係る不等厚リムの製造装置の更なる特徴構成は、前記押圧ローラ及び前記スピニングローラによる塑性加工が終了した後、前記中空円筒素環の軸芯方向における両端部に当接配置され、当該両端部を中央側に押圧可能な一対のノックアウト手段を備えた点にある。 A further characteristic configuration of the unequal thickness rim manufacturing apparatus according to the present invention is arranged in contact with both end portions in the axial direction of the hollow cylindrical element ring after the plastic working by the pressing roller and the spinning roller is completed. In addition, a pair of knockout means capable of pressing the both end portions toward the center is provided.
上記特徴構成によれば、押圧ローラ及びスピニングローラによる中空円筒素環の塑性加工が終了した後、中空円筒素環の軸芯方向における両端部に一対のノックアウト手段を当接配置し、当該両端部を中央側に押圧することで、中空円筒素環内から第1マンドレル及び第2マンドレルの退出を確実かつ容易に行うことができる。ここで、押圧ローラ及びスピンニングローラは、中空円筒素環を外径側から内径側に押圧する構成であるので、押圧された部分が第1マンドレルや第2マンドレルの外周面、特に環状凹部近傍に係止してしまう場合があるが、このような場合でも、ノックアウト手段により中空円筒素環の両端部を中央側に押圧するので第1マンドレル及び第2マンドレルの退出を確実かつ容易に行うことができる。 According to the above characteristic configuration, after the plastic processing of the hollow cylindrical element ring by the pressing roller and the spinning roller is finished, the pair of knockout means are disposed in contact with both ends in the axial direction of the hollow cylindrical element ring, By pushing to the center side, the first mandrel and the second mandrel can be reliably and easily withdrawn from the hollow cylindrical element ring. Here, since the pressing roller and the spinning roller are configured to press the hollow cylindrical element ring from the outer diameter side to the inner diameter side, the pressed portion is the outer peripheral surface of the first mandrel or the second mandrel, particularly in the vicinity of the annular recess. Even in such a case, both ends of the hollow cylindrical element ring are pressed toward the center side by the knockout means, so that the first mandrel and the second mandrel can be reliably and easily retracted. Can do.
本発明に係る不等厚リムの製造装置の更なる特徴構成は、前記スピニングローラが、前記第1マンドレルに対応する第1スピニングローラと、前記第2マンドレルに対応する第2スピンニングローラとから構成されている点にある。 According to a further feature of the apparatus for manufacturing an unequal thickness rim according to the present invention, the spinning roller includes: a first spinning roller corresponding to the first mandrel; and a second spinning roller corresponding to the second mandrel. It is in the point which is comprised.
上記特徴構成によれば、スピニングローラとして、第1マンドレル及び第2マンドレルの挿入先端側に形成される環状凹部を挟んで、軸芯方向に沿って第1マンドレル側に第1スピニングローラが配設されるとともに、第2マンドレル側に第2スピンニングローラが配設される。これにより、中空円筒素環を、押圧ローラにより環状凹部に対応する箇所にて挟持状態とし、この挟持された箇所よりも両端側に向かって、第1スピンニングローラ及び第2スピニングローラを用いてそれぞれ同時に塑性加工でき、厚みの調整を行うことができる。
よって、より迅速に中空円筒素環の厚みを調整することができる。
According to the above characteristic configuration, the first spinning roller is disposed on the first mandrel side along the axial direction with the annular recess formed on the insertion tip side of the first mandrel and the second mandrel as the spinning roller. In addition, a second spinning roller is disposed on the second mandrel side. As a result, the hollow cylindrical element ring is clamped at a position corresponding to the annular recess by the pressing roller, and the first spinning roller and the second spinning roller are used toward both end sides from the clamped position. Each can be plastically processed and the thickness can be adjusted.
Therefore, the thickness of the hollow cylindrical element ring can be adjusted more quickly.
本発明に係る不等厚リムの製造装置の更なる特徴構成は、前記スピニングローラが、前記第1マンドレル又は前記第2マンドレルを挟んで径方向に対向する位置に、対を成して配置されている点にある。 According to still another feature of the apparatus for manufacturing an unequal thickness rim according to the present invention, the spinning rollers are arranged in pairs at positions facing each other in the radial direction across the first mandrel or the second mandrel. There is in point.
上記特徴構成によれば、スピニングローラが、第1マンドレル又は第2マンドレルを挟んで径方向に対向する位置に、対を成して配置されているので、対となるスピンニングローラにより、第1マンドレル又は第2マンドレルを内嵌挿入した中空円筒素環を、径方向で対向する2箇所(同一直線上で、押圧方向が異なる2箇所)で押圧することができ、安定した塑性加工を行うことができる。 According to the above characteristic configuration, the spinning rollers are arranged in pairs at positions opposed to each other in the radial direction across the first mandrel or the second mandrel. The hollow cylindrical element ring into which the mandrel or the second mandrel is fitted and inserted can be pressed at two locations facing each other in the radial direction (two locations having different pressing directions on the same straight line) and performing stable plastic working. Can do.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図1及び図2に示すように、不等厚リムの製造装置は、同一回転軸芯X1周りで回転可能な円筒状の第1マンドレル1及び第2マンドレル2と、直管状で中空円筒状のワークW(中空円筒素環の一例)を外径側から塑性加工する塑性加工ローラ3と、一端側Waから第1マンドレル1が内嵌挿入され他端側Wbから第2マンドレル2が内嵌挿入されたワークWを、塑性加工ローラ3に対して相対的に回転駆動させる回転駆動手段4と、運転を制御する制御部5(制御手段の一例)とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the unequal-thickness rim manufacturing apparatus includes a cylindrical first mandrel 1 and a
また、不等厚リムの製造装置は、回転駆動手段4として、第1マンドレル1が連結される主軸(図示せず)を回転駆動して、第1マンドレル1を回転軸芯X1周りで回転駆動させる主軸モータMを備える。この主軸モータMとともに第1マンドレル1を回転軸芯X1に沿う方向に移動させる第1アクチュエータ6と、第1アクチュエータ6に対して回転軸芯X1に沿う方向に対向配置され、第2マンドレル2を当該方向に移動させる第2アクチュエータ7とを備え、回転軸芯X1を軸芯とする位置に配設されたワークW内に、一端側Waから第1マンドレル1を、他端側Wbから第2マンドレル2を同芯状態で内嵌挿入或いは退出させることが可能に構成されている。
In addition, the unequal thickness rim manufacturing apparatus rotates the main shaft (not shown) to which the first mandrel 1 is connected as the rotation driving means 4, and rotates the first mandrel 1 about the rotation axis X1. A spindle motor M is provided. A first actuator 6 that moves the first mandrel 1 in the direction along the rotational axis X1 together with the main shaft motor M is disposed opposite to the first actuator 6 in the direction along the rotational axis X1, and the
なお、以下の説明の際には、主軸モータMの回転軸芯X1に沿う方向をX方向(図1の左右方向)とし、このX方向に直交しスピニングローラ3B(塑性加工ローラ3の一例)がワークWの外径側から内径側に移動する方向をY方向(図1の上下方向)とし、これらX方向及びY方向に直交し押圧ローラ3A(塑性加工ローラ3の一例)がワークWの外径側から内径側に移動する方向をZ方向(図1の紙面表裏方向)として説明する。
In the following description, the direction along the rotation axis X1 of the spindle motor M is defined as the X direction (the left-right direction in FIG. 1), and the spinning
次に、不等厚リムの製造装置の各部について説明を加える。
第1マンドレル1は、有底円筒状に形成されており、基端側が主軸に連結されて主軸モータMにより駆動回転可能に構成されるとともに、挿入先端側の挿入先端面1a(図3、図4参照)が第2マンドレル2の挿入先端面2aと当接した状態でインロー嵌合する構造(図示せず)とされ、主軸モータMの回転駆動力が第1マンドレル1を介して第2マンドレル2に伝達可能な構成とされている。また、第1マンドレル1の基端側は、第1アクチュエータ6の先端側に連結された第1支持部材8に対して回転可能な状態で支持されている。これにより、第1マンドレル1は、第1アクチュエータ6により回転軸芯X1に沿って移動可能で、主軸モータMにより回転軸芯X1周りで回転可能に構成される。なお、第1アクチュエータ6は、例えば、基端側が架台(図示せず)に固定支持された油圧シリンダにより構成される。
Next, each part of the unequal thickness rim manufacturing apparatus will be described.
The first mandrel 1 is formed in a bottomed cylindrical shape, the base end side is connected to the main shaft and is configured to be driven and rotated by the main shaft motor M, and the insertion
一方、第2マンドレル2は、外径が第1マンドレル1の外径と同径の有底円筒状に形成されており、基端側が第2アクチュエータ7の先端側に連結された第2支持部材9に対して回転可能な状態で支持されるとともに、挿入先端側の挿入先端面2aが第1マンドレル1の挿入先端面1aと当接した状態でインロー嵌合する構造とされ、第1マンドレル1から伝達される回転駆動力により従動回転可能な構成とされている。これにより、第2マンドレル2は、第2アクチュエータ7により回転軸芯X1に沿って移動可能で、回転軸芯X1周りで従動回転可能に構成される。なお、第2アクチュエータ7は、例えば、基端側が架台(図示せず)に固定支持された油圧シリンダにより構成される。
On the other hand, the
特に、図3及び図4に示すように、第1マンドレル1の挿入先端側の外周面には、内径側に縮径した第1環状凹部1Aが形成されている。この第1環状凹部1Aの断面形状は、後述する押圧ローラ3Aの断面形状に対応する形状に形成される。本実施形態では、第1環状凹部1Aの断面形状は円弧形状、すなわち、第1マンドレル1の外周面から外径側(Y方向又はZ方向)に偏倚した挿入先端面1aの延長線上の一点を中心とする円の円弧形状に形成されている。なお、本実施形態では、第1環状凹部1Aの円の曲率は、1/10(半径が10mm)に設定されている。
In particular, as shown in FIGS. 3 and 4, a first annular recess 1 </ b> A having a reduced diameter on the inner diameter side is formed on the outer peripheral surface on the insertion tip side of the first mandrel 1. The cross-sectional shape of the first
同様に、第2マンドレル2の挿入先端側の外周面には、内径側に縮径した第2環状凹部2Aが形成されている。この第2環状凹部2Aの断面形状は、後述する押圧ローラ3Aの断面形状に対応する形状に形成される。本実施形態では、第2環状凹部2Aの断面形状は円弧形状、すなわち、第2マンドレル2の外周面から外径側(Y方向又はZ方向)に偏倚した挿入先端面2aの延長線上の一点を中心とする円の円弧形状に形成されている。なお、第2環状凹部2Aの円の曲率は、次工程の加工状態等を考慮して適切に設定され、本実施形態では、1/10(半径が10mm)に設定されている。
Similarly, a second
従って、第1マンドレル1の挿入先端面1aと第2マンドレル2の挿入先端面2aとが当接するまで、ワークWの一端側Waから第1マンドレル1が内嵌挿入され他端側Wbから第2マンドレル2が内嵌挿入された状態では、第1環状凹部1A及び第2環状凹部2Aにより環状曲面凹部Aが形成される。両挿入先端面1a、2aの当接状態では、第1環状凹部1Aと第2環状凹部2Aとが両挿入先端面1a、2aに対して面対称となり、環状曲面凹部Aは、第1環状凹部1A及び第2環状凹部2Aの円弧の中心と同一の中心の円弧で形成されるとともに、第1環状凹部1A及び第2環状凹部2Aの曲率と同一の曲率で形成される。なお、本実施形態における環状曲面凹部Aでは、環状曲面凹部Aと両挿入先端面1a、2aとの交点が最も縮径した箇所となる。
Therefore, the first mandrel 1 is fitted and inserted from one end side Wa of the work W until the
図3及び図4に示すように、不等厚リムの製造装置が塑性加工の対象とするワークWの出発形状は、ワークWの軸芯方向に沿う方向(X方向)の厚さが均一な直管状で中空円筒状であり、また、材質としては、例えば、鉄やアルミニウムなどの金属により構成される。ワークWの内径は、第1マンドレル1及び第2マンドレル2を内嵌挿入可能に、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の外径と略同等或いは若干大径に形成されている。従って、ワークWに第1マンドレル1及び第2マンドレル2を内嵌挿入した状態で、主軸モータMを作動させることにより、ワークWを第1マンドレル1及び第2マンドレル2と一体的に回転させることができる。
なお、不等厚リムの製造装置が塑性加工の対象とする直管状で中空円筒状のワークWとしては、少なくとも内径が略一定で上述のように形成されていれば、軸芯方向(X方向)に沿って均一な厚さのワークWに限らず、軸芯方向(X方向)に沿って厚さが若干変動した(外径が若干変動した)ワークWを用いてもよい。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the starting shape of the workpiece W to be plastically processed by the unequal thickness rim manufacturing apparatus is uniform in the direction along the axial center direction (X direction) of the workpiece W. It is a straight tube and has a hollow cylindrical shape, and is made of a metal such as iron or aluminum. The inner diameter of the work W is formed to be approximately the same as or slightly larger than the outer diameter of the first mandrel 1 and the
Note that the straight tubular hollow cylindrical workpiece W which is the object of plastic processing by the unequal thickness rim manufacturing apparatus has at least a substantially constant inner diameter and is formed as described above in the axial direction (X direction). ) Along the axial direction (X direction), the workpiece W may have a thickness slightly changed (the outer diameter slightly changed).
図1及び図2に示すように、塑性加工ローラ3として、ワークWの外周面Wsを外径側から内径側に押圧する押圧ローラ3Aと、ワークWの外周面Wsを外径側から内径側に押圧しつつ回転軸芯X1方向に沿って移動させてワークWの厚みを調整する一対のスピニングローラ3Bとを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, as the
押圧ローラ3A及び一対のスピニングローラ3Bは、ワークWの周方向において分散配置されており、本実施形態では、例えば、図6(b)及び図7(b)に示すように、周方向において、押圧ローラ3Aに対してそれぞれ±90度ずつ位相をずらして各スピニングローラ3Bが配置されている。なお、各スピニングローラ3B同士は、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の回転軸芯X1を挟んでY方向(径方向)に対向する位置に配置されている。
The
図2及び図5に示すように、押圧ローラ3Aは、円盤状に構成され、その外周縁部(先端面)が、回転されるワークWの外周面Wsに押圧されるとワークWに従動して回転軸芯X2周りに回転可能なように支持台10に支持されている。押圧ローラ3Aの先端面(押圧面)の断面形状は、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の外周面Wsに形成された環状曲面凹部Aの断面形状に対応する形状に形成される。本実施形態では、押圧ローラ3Aの押圧面の断面形状は円弧形状、すなわち、環状曲面凹部Aの曲率と同一の曲率の円弧形状の押圧曲面3aに形成されている(図5(a)参照)。本実施形態では、押圧曲面3aの円の曲率は、1/10(半径が10mm)に設定されている。なお、本実施形態における押圧ローラ3Aの押圧曲面3aは、その回転軸芯X2に沿った方向における中点が最も拡径した箇所となり、また、回転軸芯X1、X2に沿う方向の幅が環状曲面凹部Aの幅よりも若干大きく形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
また、押圧ローラ3Aを支持する支持台10が、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の回転軸芯X1に対してZ方向(径方向)で対向する位置に、押圧ローラ移動機構11によりX方向とZ方向との夫々に往復移動操作自在に設けられている。なお、押圧ローラ移動機構11は架台に固定支持される。
Further, the
図1、図6及び図7に示すように、各スピニングローラ3Bは、円盤状に構成され、その外周縁部(先端面)が、回転されるワークWの外周面Wsに押圧されるとワークWに従動して回転軸芯X3周りに回転可能なように支持台12に支持されている。スピニングローラ3Bの先端面(加工面3b)の断面形状は、押圧ローラ3Aの押圧曲面3aよりも先鋭状の概略V字形状に形成される(図6(a)及び図7(a)参照)。なお、本実施形態におけるスピニングローラ3Bの加工面3bは、その回転軸芯X3に沿った方向における中点が最も拡径した先鋭箇所となる。
As shown in FIGS. 1, 6, and 7, each spinning
また、スピニングローラ3Bを支持する支持台12が、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の回転軸芯X1を挟んでY方向(径方向)に対向する位置に一対配置されており、各支持台12は、一対のスピニングローラ移動機構13によりX方向とY方向との夫々に往復移動操作自在に設けられている。なお、各スピニングローラ移動機構13は架台に固定支持される。
In addition, a pair of
制御部5は、図示しないが、公知の情報演算処理手段であるCPU、記憶部等を備えて構成され、主軸モータM、押圧ローラ移動機構11、スピニングローラ移動機構13等の各機器の運転を制御するように構成されている。
Although not shown, the
また、図8に示すように、不等厚リムの製造装置は、ワークWの軸芯方向(X方向)における一端側Wa、他端側Wbに夫々当接配置され、当該両端側Wa、Wbを夫々中央側に押圧可能な一対のノックアウト手段20を備える。本実施形態のノックアウト手段20は、ワークWの内径と同程度の内径を有し、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の外径よりも若干大径に形成された、周方向で複数に分割された環状部材を備え、押圧機構(図示せず)により当該環状部材を押圧して、ワークWの両端側Wa、Wb側から夫々ワークWを中央側に押圧可能に構成されている。
Further, as shown in FIG. 8, the unequal thickness rim manufacturing apparatus is disposed in contact with one end Wa and the other end Wb in the axial direction (X direction) of the workpiece W. Are provided with a pair of knockout means 20 that can be pressed toward the center. The knockout means 20 of the present embodiment has an inner diameter that is approximately the same as the inner diameter of the workpiece W and is formed in a slightly larger diameter than the outer diameters of the first mandrel 1 and the
次に、上記構成の不等厚リムの製造装置を用いて、制御部5が各機器を制御して、ワークWの軸芯方向に沿う方向(X方向)の厚さが均一な直管状で中空円筒状のワークWを、当該厚さが調整された不等厚リムとなるように塑性加工する不等厚リムの製造方法について説明する。
Next, using the unequal-thickness rim manufacturing apparatus having the above-described configuration, the
まず、図3に示すように、回転軸芯X1と同芯上に配置されたワークW内に、第1アクチュエータ6を伸長作動させて第1マンドレル1を一端側Waから内嵌挿入するとともに、第2アクチュエータ7を伸長作動させて第2マンドレル2を他端側Wbから内嵌挿入する。この際には、挿入先端側ほど縮径した形状の第1環状凹部1A及び第2環状凹部2Aにより、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の外周面が案内されて確実且つ容易な内嵌挿入が実現される。
First, as shown in FIG. 3, the first actuator 6 is extended and inserted into the work W arranged concentrically with the rotation axis X1 to insert the first mandrel 1 from one end side Wa, The
図4に示すように、第1マンドレル1の挿入先端面1aと第2マンドレル2の挿入先端面2aとが当接する状態にまでワークW内に内嵌された状態で、主軸モータMの回転駆動を開始し、ワークW、第1マンドレル1及び第2マンドレル2を回転軸芯X1周りで一体的に回転させる。
As shown in FIG. 4, the spindle motor M is driven to rotate in a state in which the
次に、図5(a)及び(b)に示すように、押圧ローラ移動機構11を作動させて、押圧ローラ3AをX方向に沿って、回転状態にあるワークWの外周面Wsにおける環状曲面凹部Aに対応する位置にまで移動させ、当該位置において押圧ローラ3AをZ方向に沿って外径側から内径側に移動させて、押圧ローラ3Aの押圧曲面3aにより当該位置のワークWの外周面Wsを押圧する。押圧曲面3aにより押圧された部分(押圧部分Wp)は、押圧曲面3aと環状曲面凹部Aとにより挟持された状態で押圧されて、当該押圧部分Wpの外周面は押圧曲面3aと同じ曲率に塑性変形し、内周面は環状曲面凹部Aと同じ曲率に塑性変形する。
これにより、押圧部分Wpを、環状曲面凹部Aに沿う形状に確実かつ容易に塑性変形させることができるとともに、押圧ローラ3Aの押圧曲面3aと環状曲面凹部Aとにより確実に挟持させることができる。従って、ワークWがX方向に沿って移動しようとしても、ワークWにおいて押圧ローラ3Aにより押圧された押圧部分Wpが環状曲面凹部Aに確実に係止するとともに、押圧ローラ3Aと環状曲面凹部Aとの挟持により挟持状態が確実に維持されているため、ワークWのX方向に沿った移動をより確実に阻止できる。
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the pressing
Thereby, the pressing portion Wp can be reliably and easily plastically deformed into a shape along the annular curved concave portion A, and can be securely held between the pressing
続いて、図6(b)に示すように、押圧ローラ3Aの押圧曲面3aによる押圧部分Wpの挟持状態を維持したままで、図6(a)及び(b)に示すように、第1マンドレル1に対応する部分のワークWの塑性加工を行う。
具体的には、一対のスピニングローラ移動機構13を作動させて、一対のスピニングローラ3BをX方向に沿って、回転状態にあるワークWの外周面Wsにおいて押圧部分Wpよりも一端側Waに若干偏倚した位置にまで移動させる。そして、当該位置において一対のスピニングローラ3BをY方向に沿って外径側から内径側に移動させて、スピニングローラ3Bの加工面3bにより当該位置のワークWの外周面Wsを押圧しつつ、さらに、X方向に沿って一端側Waにまで移動させる。
Subsequently, as shown in FIG. 6 (b), the first mandrel is held as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) while maintaining the pressing portion Wp sandwiched by the pressing
Specifically, the pair of spinning
さらに、図7(b)に示すように、押圧ローラ3Aの押圧曲面3aによる押圧部分Wpの挟持状態を維持したままで、図7(a)及び(b)に示すように、第2マンドレル2に対応する部分のワークWの塑性加工を行う。
具体的には、一対のスピニングローラ移動機構13を作動させて、一対のスピニングローラ3BをX方向に沿って、回転状態にあるワークWの外周面Wsにおいて押圧部分Wpよりも他端側Wbに若干偏倚した位置にまで移動させる。そして、当該位置において一対のスピニングローラ3BをY方向に沿って外径側から内径側に移動させて、スピニングローラ3Bの加工面3bにより当該位置のワークWの外周面Wsを押圧しつつ、さらに、X方向に沿って他端側Wbにまで移動させる。
Further, as shown in FIG. 7 (b), the
Specifically, the pair of spinning
このような一対のスピニングローラ3Bによる塑性加工の際、一対のスピニングローラ3BによるY方向への移動量、移動速度、押圧力等、及び、X方向への移動量、移動速度、押圧力等は、所望の厚さを備えた不等厚リムの形状に応じて適宜調整される。この調整のための各種条件は、制御部5の記憶部に適切に記憶され、制御部5が、記憶された条件に基づいて、ワークWの塑性加工を自動的に実行するように構成され、スピニングローラ3BによりワークWの厚みが調整された不等厚リムが形成される。
At the time of plastic working by such a pair of spinning
なお、各図において示される塑性加工前及び塑性加工後のワークWの厚みは、本願発明の理解を容易にするために概略の厚みを表し、実際に塑性加工されたワークWの厚みを示すものではない。例えば、図示されたワークWのX方向に沿う方向の厚みよりも薄く形成することができ、また、図示されたワークWのX方向に沿う方向の厚みのように略均一な厚みではなく、所望の厚み(薄い部分と厚い部分を有する厚み)に調整した任意の不等厚形状に形成することもできる。 In addition, the thickness of the workpiece W before and after the plastic working shown in each drawing represents an approximate thickness for easy understanding of the present invention, and indicates the thickness of the workpiece W actually plastic-worked. is not. For example, it can be formed thinner than the thickness of the workpiece W in the direction along the X direction, and the thickness of the workpiece W in the direction along the X direction is not substantially uniform. It can also be formed in any unequal thickness shape adjusted to a thickness (thickness having a thin part and a thick part).
これにより、押圧ローラ3Aによる挟持状態を維持したまま、スピニングローラ3BによりワークWの外周面Wsを押圧しつつ、ワークWの軸芯方向(X方向)における環状曲面凹部Aに対応する位置から両端側Wa、Wbに夫々移動させて、ワークWの厚みを調整しても、ワークWが軸芯方向(X方向)に沿って移動せず、精度の高い塑性加工を行うことができる。なお、ワークWの径方向(Y方向又はZ方向)における移動は、押圧ローラ3A及びスピニングローラ3Bによる外径側から内径側への押圧により防止される。つまり、厚さが均一な直管状の中空円筒素環であるワークWを出発原料として、押圧ローラ3AによりワークWを挟持した挟持状態で、スピニングローラ3BによるワークWの外周面Wsを塑性加工することにより軸芯方向に沿う方向(X方向)での厚みの調整を、ワークWの両端側Wa、Wbにまで行って不等厚リムを製造することができ、しかも、スピニングローラ3Bで塑性加工する前にプレス加工を行う必要がなくなるため、不等厚リムを迅速に製造することができる。
よって、本願発明に係る不等厚リムの製造装置では、塑性加工時において、ワークWが軸芯方向(X方向)に沿って移動することを確実に防止して正確な塑性加工を実現できながら、加工時間を短縮し得ることとなる。
Thereby, both ends from the position corresponding to the annular curved concave portion A in the axial direction (X direction) of the workpiece W while pressing the outer peripheral surface Ws of the workpiece W by the spinning
Therefore, in the unequal-thickness rim manufacturing apparatus according to the present invention, it is possible to reliably prevent the workpiece W from moving along the axial direction (X direction) at the time of plastic processing and to realize accurate plastic processing. The processing time can be shortened.
そして、図8に示すように、押圧ローラ3A及び一対のスピニングローラ3BをワークWの外周面Wsから離間させて退避させ、主軸モータMの回転駆動を停止して、これら押圧ローラ3A及びスピニングローラ3BによるワークWの塑性加工を終了させる。
その後、図8及び図9に示すように、ワークWの軸芯方向(X方向)における両端側Wa、Wbに、周方向に分割された環状のノックアウト手段20を夫々当接配置し、当該両端側Wa、Wbを中央側(押圧ローラ3Aにより押圧されていた押圧部分Wp側)に押圧することで、ワークW内から第1マンドレル1及び第2マンドレル2の退出を行う。押圧ローラ3A及びスピンニングローラ3Bは、ワークWを外径側から内径側に押圧する構成であるので、押圧された部分が第1マンドレル1や第2マンドレル2の外周面、特に環状曲面凹部A近傍に係止してしまう場合があるが、このような場合でも、ノックアウト手段20によりワークWの両端側Wa、Wbを中央側に押圧するので第1マンドレル1及び第2マンドレル2の退出を確実かつ容易に行うことができる。
Then, as shown in FIG. 8, the
After that, as shown in FIGS. 8 and 9, annular knockout means 20 divided in the circumferential direction are disposed in contact with both ends Wa and Wb in the axial direction (X direction) of the workpiece W, respectively. The first mandrel 1 and the
よって、本発明に係る不等厚リムの製造装置では、直管状で金属製の中空円筒状のワークWを出発原料として、塑性加工ローラ3としての押圧ローラ3A及びスピニングローラ3Bによる塑性加工のみで、厚さを適切に調整した中空筒状の不等厚リムを迅速且つ正確に製造できる。
Therefore, in the unequal-thickness rim manufacturing apparatus according to the present invention, a straight tube-shaped metal hollow cylindrical workpiece W is used as a starting material, and only plastic processing by the
〔別実施形態〕
(A)上記実施形態では、押圧ローラ3Aの押圧曲面3aの断面形状を、環状凹部としての環状曲面凹部Aと同一の曲率を備えた円弧形状に形成したが、環状凹部に対応する断面形状でワークWを確実に挟持して、ワークWのX方向に沿った移動を阻止することができる構成であれば、その他の構成を採用することもできる。
(A−1)例えば、図10に示すように、上述の押圧ローラ3Aに替えて、当該押圧ローラ3A及び環状曲面凹部Aの曲率よりも小さな曲率の断面形状を採用した押圧ローラ30を用いることもできる。この押圧ローラ30では、押圧曲面30aの断面形状を、第1マンドレル1の第1環状凹部30A及び第2マンドレル2の第2環状凹部31Aにより形成される環状曲面凹部A1の断面形状の曲率である1/20(半径が20mm)と同一の曲率とすることができる。なお、押圧ローラ30の押圧曲面30aの回転軸芯X1、X2に沿う方向の幅は、環状曲面凹部A1の幅と略同等に形成されている。
(A−2)例えば、図示しないが、上述の押圧ローラ3A及び環状曲面凹部Aの曲率よりも大きな曲率の断面形状を採用した押圧ローラを用いることもできる。
(A−3)例えば、図11に示すように、上述の押圧ローラ3Aに替えて、回転軸芯X1、X2と平行な直線状の断面形状の押圧面32aを備えた押圧ローラ32を用いることもできる。この押圧ローラ32では、押圧面32aの断面形状を、第1マンドレル1の第1環状凹部32B及び第2マンドレル2の第2環状凹部33Bにより形成される環状凹部Bの断面形状に対応する直線状の形状とすることができる。なお、当該環状凹部Bの断面形状は、略矩形状に形成されている。
[Another embodiment]
(A) In the above embodiment, the cross-sectional shape of the pressing
(A-1) For example, as shown in FIG. 10, instead of the above-described
(A-2) For example, although not shown, a pressure roller that adopts a cross-sectional shape with a curvature larger than the curvature of the above-described
(A-3) For example, as shown in FIG. 11, instead of the above-described
(B)上記実施形態では、一つの押圧ローラ3Aを周方向の一箇所に配設したが、複数の押圧ローラ3Aを用いて、周方向に分散して配置する構成としてもよく、一対の押圧ローラ3Aを、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の回転軸芯X1を挟んで対向する位置に配置してもよい。また、上記実施形態では、押圧ローラ3Aによる挟持状態を維持したまま、スピニングローラ3Bにより塑性加工をする構成を説明したが、スピニングローラ3Bにより塑性加工する際に、押圧ローラ3AをワークWの外周面Wsから離間させて退避させて、押圧部分Wpによる環状曲面凹部Aへの係止によってワークWを固定するように構成しても構わない。
(B) In the above-described embodiment, one pressing
(C)上記実施形態では、押圧ローラ3Aに対して、周方向で±90度ずつずらして、対となるスピニングローラ3Bを配置したが、押圧ローラ3A及びスピニングローラ3Bが干渉しなければ、押圧ローラ3A及びスピニングローラ3Bを周方向に分散配置する位置は適宜変更することができる。この際、スピニングローラ3Bの数を適宜変更することもできる。
(C) In the above embodiment, the paired
(D)上記実施形態では、一対のスピニングローラ3Bを用いて、ワークWにおける第1マンドレル1に対応する部分を塑性加工し、続いて、第2マンドレル2に対応する部分を塑性加工するように構成した。しかしながら、スピニングローラ3Bとして、第1マンドレル1に対応する第1スピニングローラと、第2マンドレル2に対応する第2スピンニングローラとから構成して、ワークWの第1マンドレル1に対応する部分及び第2マンドレル2に対応する部分の塑性加工を同時に行い、迅速な塑性加工を行う構成とすることもできる。この際、第1スピニングローラを回転軸芯X1を挟んで一対配置し、第2スピニングローラを回転軸芯X1を挟んで一対配置するように構成することもできる。
(D) In the above embodiment, the portion corresponding to the first mandrel 1 in the workpiece W is plastically processed using the pair of spinning
(E)上記実施形態では、ワークWの軸芯方向における両端側Wa、Wbに当接配置され、当該両端側Wa、Wbを中央側に押圧可能な一対のノックアウト手段20を備えた構成としたが、ワークW内から第1マンドレル1及び第2マンドレル2の退出を確実かつ容易に行うことができる構成であれば、その他の構成を採用することもできる。
(E) In the above-described embodiment, a configuration is provided in which a pair of knockout means 20 are provided in contact with both ends Wa and Wb in the axial direction of the workpiece W and capable of pressing the both ends Wa and Wb toward the center. However, other configurations may be employed as long as the first mandrel 1 and the
(F)上記実施形態では、第1マンドレル1が連結される主軸を主軸モータMにより回転駆動するように構成し、ワークWに第1マンドレル1及び第2マンドレル2を内嵌挿入した状態で、第1マンドレル1が連結される主軸を回転駆動する主軸モータMを作動させることにより、ワークWを第1マンドレル1及び第2マンドレル2と一体的に回転させるように構成したが、第1マンドレル1及び第2マンドレル2の両方に夫々を回転駆動可能なモータを備えるように構成しても構わない。
(F) In the above-described embodiment, the main shaft to which the first mandrel 1 is coupled is configured to be rotationally driven by the main shaft motor M, and the first mandrel 1 and the
以上説明したように、塑性加工時において、中空円筒素環が軸芯方向に沿って移動することを確実に防止しながら、加工時間を短縮し得る不等厚リムの製造装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide an unequal-thickness rim manufacturing apparatus capable of reducing the processing time while reliably preventing the hollow cylindrical element ring from moving along the axial direction during plastic processing. it can.
1 第1マンドレル
1a 挿入先端面(第1マンドレル)
1A 第1環状凹部
2 第2マンドレル
2a 挿入先端面(第2マンドレル)
2A 第2環状凹部
3 塑性加工ローラ
3A 押圧ローラ(塑性加工ローラ)
3a 押圧曲面(押圧面)
3B スピニングローラ(塑性加工ローラ)
4 回転駆動手段
5 制御部(制御手段)
20 ノックアウト手段
A 環状曲面凹部(環状凹部)
X1 回転軸芯(軸芯)
W ワーク(中空円筒素環)
Ws 外周面
Wa 一端側(端部)
Wb 他端側(端部)
Wp 押圧部分(押圧ローラにより押圧された部分)
1
1A First
2A Second
3a Pressing curved surface (pressing surface)
3B Spinning roller (plastic processing roller)
4 Rotation drive means 5 Control section (control means)
20 Knockout means A Annular curved concave part (annular concave part)
X1 Rotating shaft core (shaft core)
W Work (Hollow Cylindrical Ring)
Ws Outer peripheral surface Wa One end (end)
Wb The other end (end)
Wp pressing part (the part pressed by the pressing roller)
Claims (6)
前記第1マンドレルの挿入先端側の外周面に、内径側に縮径した第1環状凹部が形成され、前記第2マンドレルの挿入先端側の外周面に、内径側に縮径した第2環状凹部が形成されて、前記第1マンドレルの挿入先端面と前記第2マンドレルの挿入先端面とが当接するまで前記中空円筒素環に前記第1マンドレル及び前記第2マンドレルが内嵌挿入された状態で、前記第1環状凹部及び前記第2環状凹部により環状凹部が形成され、
前記塑性加工ローラとして、前記環状凹部に対応する断面形状の押圧面を有する押圧ローラと、前記中空円筒素環の厚みを調整するスピニングローラとを備え、
前記制御手段が、前記回転駆動手段にて回転される前記中空円筒素環の軸芯方向における前記環状凹部に対応する位置において、前記押圧ローラを外径側から内径側に移動させ前記中空円筒素環の外周面を押圧することにより、押圧された部分を前記環状凹部に沿う形状に塑性変形させて前記押圧ローラと前記環状凹部とにより挟持する挟持状態とし、
さらに、前記制御手段が、前記挟持状態を維持したままで、前記スピニングローラを外径側から内径側に移動させ前記中空円筒素環の外周面を押圧しつつ、前記中空円筒素環の軸芯方向における前記環状凹部に対応する位置から端部に近づく方向に移動させて、前記中空円筒素環の厚みを調整する不等厚リムの製造装置。 Cylindrical first mandrel and second mandrel that can rotate around the same axis, a plastic processing roller that plastically processes a straight cylindrical hollow cylindrical element ring from the outer diameter side, and the first mandrel is fitted from one end side Rotation driving means for rotating the hollow cylindrical element ring, into which the second mandrel is inserted and inserted from the other end, is rotated relative to the plastic working roller, and control means for controlling operation. An apparatus for manufacturing unequal thickness rims,
A first annular recess having a reduced diameter on the inner diameter side is formed on the outer peripheral surface on the insertion tip side of the first mandrel, and a second annular recess having a diameter reduced on the inner diameter side on the outer peripheral surface on the insertion tip side of the second mandrel. In a state in which the first mandrel and the second mandrel are fitted and inserted into the hollow cylindrical element ring until the insertion tip surface of the first mandrel and the insertion tip surface of the second mandrel contact each other. An annular recess is formed by the first annular recess and the second annular recess,
As the plastic working roller, comprising a pressing roller having a pressing surface having a cross-sectional shape corresponding to the annular recess, and a spinning roller for adjusting the thickness of the hollow cylindrical element ring,
The control means moves the pressing roller from the outer diameter side to the inner diameter side at a position corresponding to the annular recess in the axial center direction of the hollow cylinder element ring rotated by the rotation driving means. By pressing the outer peripheral surface of the ring, the pressed portion is plastically deformed into a shape along the annular recess, and is clamped between the pressing roller and the annular recess,
Further, the control means moves the spinning roller from the outer diameter side to the inner diameter side while pressing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring while maintaining the sandwiched state, while pressing the outer peripheral surface of the hollow cylindrical element ring. An unequal-thickness rim manufacturing apparatus that adjusts the thickness of the hollow cylindrical element ring by moving in a direction that approaches the end from a position corresponding to the annular recess in the direction.
Priority Applications (1)
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JP2011223211A JP2013081984A (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | Apparatus for manufacturing unequal thickness rim |
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JP2013081984A true JP2013081984A (en) | 2013-05-09 |
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Family Applications (1)
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- 2011-10-07 JP JP2011223211A patent/JP2013081984A/en active Pending
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