JP2022147377A - ドラム状体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記溶接工程において前記鋼板(1)の端面(1A,1B)同士を突き合わせたときの半径をr、前記鋼板(1)の板厚をtとしたとき、次式:
前記溶接工程において前記鋼板(1)の端面(1A,1B)同士を突き合わせたときの半径をr、前記鋼板(1)の板厚をt、前記鋼板(1)の端縁に形成されたバリ(1d)の高さをhとしたとき、次式:
前記ローリング工程において丸められた前記鋼板(1)を次式:
D1=(r+t)2-r2
にて求められる外径D1の治具(20)によって固定し、該治具(20)を、前記ローリング工程によって丸められた前記鋼板(1)の内径側に配置しても良い。
前記ローリング工程において丸められた前記鋼板(1)を次式:
D2=(r+t)2-(r-h)2
にて求められる外径D2の治具(20)によって固定し、該治具(20)を、前記ローリング工程によって丸められた前記鋼板(1)の内径側に配置しても良い。
(b)ローリング工程
(c)洗浄工程
(d)溶接工程
以下、上記各工程について説明する。
打抜き工程は、図1(a)に示す原板W1を打抜金型(以下、「パンチ」と称する)13と剪断金型(以下、「ダイ」と称する)11(図2(a)参照)によって所定の形状に打ち抜く工程であって、この打抜き工程においては、図1(a)に示すように、鋼製の原板W1が打ち抜かれて略矩形(長方形)の鋼板1が得られる。この鋼板1の長辺の両端縁(短辺)近傍の4箇所には、矩形溝状の凹部2がそれぞれ形成されている。なお、原板W1の材料としては、マルエージング鋼やステンレス鋼などが選定される。
ローリング工程は、前の工程である打抜き工程において所定の形状に打ち抜かれた鋼板1を、図1(b)に示すように、その端面1A,1B同士が対向するようにベンディングによって円筒状に丸める工程である。
洗浄工程は、前の工程であるローリング工程において丸められた鋼板1の端面1A,1Bを図1(c)に示すようにプラズマまたはレーザーの照射によって洗浄する工程である。このようにローリング工程の後に洗浄工程を実施すると、ローリング工程において鋼板1の端面1A,1Bに付着した油分や異物を当該洗浄工程においてプラズマまたはレーザーの照射によって洗浄して除去することができる。そのため、次の溶接工程において油分や異物の気化に起因するブローホールの発生が防がれ、最終的な製品であるドラム状体W(図1(e)参照)の品質と生産性の向上が図られる。以下、レーザーの照射による洗浄について説明するが、プラズマの照射によっても同様に洗浄を行うことができる。
また、鋼板1に、バリ1dの高さhを考慮した開口幅w2(図5参照)の開口部を形成するには、外径が次式にて表されるD2の治具20を用いれば良い。
以上のように、ローリング工程において円筒状に丸められた鋼板1の内径側(内部)に外径D1または外径D2の治具20を組み込んで該鋼板1を所定量だけ拡径させることによって、鋼板1の端面1A,1Bへのプラズマまたはレーザーの照射に必要な該鋼板1の開口幅w1またはw2を簡単且つ正確に設定することができる。また、ローリング工程において円筒状に丸められる鋼板1に図6(a)に示すラップ長(端面1A,1B同士のオーバーラップ長さ)δを設定することができるため、円筒状の鋼板1の内径側(内部)に治具20を容易に組み込むことができる。
溶接工程においては、前工程である洗浄工程において端面1A,1Bが洗浄された鋼板1の端面1A,1B同士、具体的には、図8に示すように、端面1A,1Bの略垂直な剪断面1b同士を突き合わせ、その突合せ部を例えばレーザー溶接によって接合する工程である。この溶接工程においては、図1(d)に示すように、鋼板1の端面1A,1B同士の突合せ部(溶接部)の近傍に形成された計4つの凹部2に位置決め治具3をそれぞれ嵌め込んで当該鋼板1を位置決めした状態で、レーザー溶接がなされて鋼板1の端面1A,1B同士の突き合わせ部が接合(熱溶着)され、図1(e)に示す最終製品であるドラム状体Wが得られる。
1A,1B 鋼板の端面
1a ダレ
1b 剪断面
1c 破断面
1d バリ
11 ダイ(剪断金型)
13 パンチ(打抜金型)
20,30 治具
D1,D2 治具の外径
h バリの高さ
r 鋼板の端面同士を突き合わせたときの半径
t 鋼板の板厚
W ドラム状体
W1 原板
w1,w2 鋼板の開口幅
Claims (7)
- 金属製の原板を打抜金型と剪断金型によって所定の形状に打ち抜く打抜き工程と、
所定の形状に打ち抜かれた鋼板をその端面同士が対向するように丸めるローリング工程と、
丸められた鋼板の端面同士を突き合わせてプラズマ溶接またはレーザー溶接によって接合する溶接工程と、
を含む工程を経てドラム状体を製造する方法であって、
前記溶接工程の前に、前記鋼板の端面をプラズマまたはレーザーの照射によって洗浄する洗浄工程を実施することを特徴とするドラム状体の製造方法。 - 前記洗浄工程を、前記ローリング工程と前記溶接工程との間で実施することを特徴とする請求項1に記載のドラム状体の製造方法。
- 前記洗浄工程におけるプラズマまたはレーザーの照射を前記鋼板の端面に垂直な方向から行うことを特徴とする請求項1または2に記載のドラム状体の製造方法。
- 前記溶接工程において前記鋼板の端面同士を突き合わせたときの半径をr、前記鋼板の板厚をtとしたとき、
前記ローリング工程において丸められた前記鋼板を次式:
D1=(r+t)2-r2
にて求められる外径D1の治具によって固定し、該治具を、前記ローリング工程によって丸められた前記鋼板の内径側に配置することを特徴とする請求項4に記載のドラム状体の製造方法。 - 前記溶接工程において前記鋼板の端面同士を突き合わせたときの半径をr、前記鋼板の板厚をt、前記鋼板の端縁に形成されたバリの高さをhとしたとき、
前記ローリング工程において丸められた前記鋼板を次式:
D2=(r+t)2-(r-h)2
にて求められる外径D2の治具によって固定し、該治具を、前記ローリング工程によって丸められた前記鋼板の内径側に配置することを特徴とする請求項5に記載のドラム状体の製造方法。
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