JP2018008294A - 円筒加工物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 円筒体の直径の大きさに制限を受けない円筒加工物の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】 矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、該素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接させて、該当接部を下側にして、円筒体両端の押圧部材を持つ治具に固定させる工程と、前記円筒体を下方に押圧保持する工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなる円筒加工物の製造方法。【選択図】 図12
Description
本発明は、円筒加工物の製造方法に関するものである。
従来の技術の一例として、矩形平板を円筒状に湾曲させる前に、突き合わされるそれぞれの端部の両側に突出部を残すように、平板をプレス加工する。その後、円筒状に湾曲させ、接合部を上側にして、その上側から、円筒体の一端突出部から摩擦接合を開始し、他端突出部から摩擦接合を終了するようにしたものである。(特許文献1)
また、従来の技術の第2例として、矩形平板を円筒状に湾曲させる前に、突き合わされるそれぞれの端部の両側に突出部を残すように、平板をプレス加工する。その後、円筒状に湾曲させ、接合部を上側にして、円筒体の内部に治具を通し固定する。そして、その上側から、円筒体の一端突出部から摩擦接合を開始し、他端突出部から摩擦接合を終了するようにしたものである。(特許文献2)
しかしながらこれらの技術では、円筒体の上側に摩擦接合装置をセットしなければならない。そのため、円筒体の直径の大きさが大きくなると、上側の装置に制約され、接合作業ができなくなるのである。
本発明はこの問題を解決するものであり、円筒体の直径の大きさに制限を受けない円筒加工物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1課題解決手段の円筒加工物の製造方法は、矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、前記素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接保持させ、該当接部を下側にして、治具に固定させる工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなるものである。
本発明の第2課題解決手段の円筒加工物の製造方法は、矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、該素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接させて、該当接部を下側にして、円筒体両端の押圧部材を持つ治具に固定させる工程と、前記円筒体を下方に押圧保持する工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなるものである。
本発明の第3課題解決手段の円筒加工物の製造方法は、矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、前記素材に接合方向に沿って突出した突部を形成する工程と、該素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接させて、円筒両端から前記突部が突出した状態で該当接部を下側にして、前記突部に嵌まる谷部を持つ押圧部材を持つ治具に固定させる工程と、前記円筒体を下方に押圧保持する工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなるものである。
本発明の第4課題解決手段の円筒加工物の製造方法は、前記第1または第2手段に加え、前記円筒体の外周面を、前記当接部が開かないように押圧する工程とからなるものである。
本発明の第5課題解決手段の円筒加工物の製造方法は、前記第1または第2または第4手段に加え、接合開始端と接合終了端の、少なくとも接合終了端にタブ板を置き、摩擦接合装置で接合端面の下側から、接合開始端から接合を始め、接合終了端のタブ板の位置で接合作業を停止させるものである。
本発明では、円筒体の下側から摩擦接合装置で接合するので、円筒体の直径の大きさに制限を受けないことになる。
以下に、本発明の一実施例を図面にもとづき詳細に説明する。
図1において、矩形板状の素材W1に対し、図2に示す円筒状に湾曲したときの、接合方向に沿って突出した隅角部の突部W2を持つ板材を、プレス加工する。次に図3(A)のように、平板素材W1は図示しない搬出ローラ上を搬送され、2個の送出ローラR1上に到達する。
図1において、矩形板状の素材W1に対し、図2に示す円筒状に湾曲したときの、接合方向に沿って突出した隅角部の突部W2を持つ板材を、プレス加工する。次に図3(A)のように、平板素材W1は図示しない搬出ローラ上を搬送され、2個の送出ローラR1上に到達する。
その後、図3(B)のように、これらローラの上方にある湾曲ローラR2が下降し、平板素材W1を押圧挟持した状態で回転する。すると、図3(C)のように、平板素材W1が湾曲ローラの外周面に沿い湾曲し始める。このとき、送出ローラは追従して回転する。この動作が続行されることにより、図3(D)のように、円筒体が成形される。この結果、図2に示すように、円筒体両端に突部(山形の)W3がある円筒体Wが得られる。
さて、このようにして得られた円筒体Wの接合部W0に対して、本発明は下側から摩擦接合するのである。即ち図4の原理説明図において、円筒体Wをその中心軸線を水平にした状態で、前記素材の湾曲させた端面同志を当接保持させ、該当接部W0を下側にして治具10に定置する。そして、治具の下側に配置されたレール1上を移動する摩擦接合装置Fで、接合開始端から摩擦熱で溶融接合を始め、接合終了端の位置で接合作業を停止させる。装置Fは台車Gに載せられ、ツール本体F1の上端から円盤鍔F2とピンF3が上方に突き出ている。
図5,6,7,8において、前記素材の湾曲させた端面同志を当接させて、円筒体Wの両端から前記突部w3が突出した状態で、該当接部W0を下側にして、治具10に載せる。具治10は水平面内で展延する横長の矩形枠体の本体11を持ち、横方向両端部付近を除いて、円筒体を支持する円弧状載置面11aを持つ。そして両端付近には、前記突部の押圧手段12,12が設けられている。
押圧手段12は、円筒体の山形突部W3に係合する谷形凹部を持つ当て部材12aと、それを山形突部に向かって進退させる案内部材12bと、これを動力進退させる流体ピストン・シリンダ12cからなる。架台10に円筒体W載せて流体ピストン・シリンダを作動させると、円筒体の山形突部に向かい当て部材12aが進み、その谷形凹部が山形突部W3に係合して端面を押し付ける。これにより、円筒体Wの当接部W0の開き傾向が阻止される。
次に図9に示すように、前記円筒体Wを下方に押圧保持する押下手段13として、円筒体Wの内部を通して押下部材13を治具10に装着する。この押下部材13は、支持棒13aの両側に複数のローラ13bが支持され、支持棒の両端部がハット部材13cとネジ部材13dとからなる固定部材で、前記押圧手段12の当て部材12a、12aの上に固定される。これにより、下側からの摩擦攪拌接合装置Fのピンと円盤の押し上げ力に対抗する。このようにして、図10のように、前記当接部W0に対し下側から摩擦攪拌接合装置Fを移動させて接合し、円筒加工物Wを製造する。なお円筒体Wの重量により、摩擦攪拌接合装置Fのピンと円盤の押し上げ力に対抗できるなら、押下部材13は省略できる。
図11〜14に示すものは、円筒体Wに前記のような山形突部がない場合の実施例である。図5〜8から変わる点は、図14のように、両端押圧手段12の当て部材12aは谷形凹部のない平板状である。流体ピストン・シリンダを作動させると、円筒体の端面に向かい当て部材が進み端面を押し付ける。次に前記した図9に示すように、前記円筒体を下方に押圧保持する手段として、円筒体の内部を通して押下部材13を治具に装着する。
円筒体Wの重量により円筒体外周面と載置面の働きで分力が生じるので、通常の場合は円筒体の接合部が弾性復元力で開かない。しかし、更に確実にするため、開き阻止手段14が設けられる。円筒体外周面の両側で下部から上半部にかけて包囲して押圧するように(図5の仮想線示)、湾曲した弾性棒材の下端が治具本体11の両側に回動自在に取付られる。この棒材は非使用時は治具本体11の側面に沿わせておき(点線示)、使用時は作業者が曲率半径を増加させながら、円筒体の外周面の両側で下部から上半部にかけて包囲するように(仮想線示)回動させる。
図15は更に他の実施例であり、接合終了端にタブ板Tを当接させ、この位置で接合作業を終了するのである。その後にこのタブ板を取り除く。これにより、接合終了点での円筒体に与える影響がなくなる。即ち、図14に示す当て部材12aに代えてタブ板Tとする。案内部材12bに支持部材12cを設け、その下面にタブ板Tをボルト・ナットで着脱自在に取り付けるのである。これで、タブ板Tは下からの押し上げ力で持ち上がることがない。支持部材12cの下面にタブ板Tを沿わせ、双方のボルト孔に、頭を下にしたボルトを通し、上からナットで締めつけるのである。
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
本発明は円筒加工物の製造方法に利用できる。
W 板
F 摩擦接合装置
T タブ板
1 レール
10 治具
11 本体
11a 載置面
12 押圧手段
12a 当て部材
12b 案内部材
12c 流体ピストン・シリンダ
13 押下手段
13a 支持棒
13b ローラ
13c ハット部材
13d ネジ部材
14 開き阻止手段
F 摩擦接合装置
T タブ板
1 レール
10 治具
11 本体
11a 載置面
12 押圧手段
12a 当て部材
12b 案内部材
12c 流体ピストン・シリンダ
13 押下手段
13a 支持棒
13b ローラ
13c ハット部材
13d ネジ部材
14 開き阻止手段
Claims (5)
- 矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、前記素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接保持させ、該当接部を下側にして、治具に固定させる工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなる円筒加工物の製造方法。
- 矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、該素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接させて、該当接部を下側にして、円筒体両端の押圧部材を持つ治具に固定させる工程と、前記円筒体を下方に押圧保持する工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなる円筒加工物の製造方法。
- 矩形板状の素材から形成される円筒体の製造方法であって、前記素材に接合方向に沿って突出した突部を形成する工程と、該素材を円筒状に湾曲させる工程と、前記素材の湾曲させた端面同志を当接させて、円筒両端から前記突部が突出した状態で該当接部を下側にして、前記突部に嵌まる谷部を持つ押圧部材を持つ治具に固定させる工程と、前記円筒体を下方に押圧保持する工程と、前記当接部に対し、下側から摩擦攪拌接合装置を移動させて接合する工程とからなる円筒加工物の製造方法。
- 前記円筒体の外周面を、前記当接部が開かないように押圧する工程とからなる請求項1または2記載の円筒加工物の製造方法。
- 接合開始端と接合終了端の、少なくとも接合終了端にタブ板を置き、摩擦接合装置で接合端面の下側から、接合開始端から接合を始め、接合終了端のタブ板の位置で接合作業を停止させる請求項1または2または4記載の円筒加工物の製造方法。
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
WO2021171637A1 (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 日本軽金属株式会社 | 熱交換器の製造方法 |
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-
2016
- 2016-07-13 JP JP2016138791A patent/JP2018008294A/ja active Pending
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