JP2529920B2 - ワ―ク外形状成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押圧体を回転するワー
クに押圧当接し、ワークをワーク内に配設した内型周面
に合致した外形状に変形成形せしめるワーク外形状成形
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図１に示すようなケトルの蓋を
形成するに際し、同図の上左図のような形状のワーク２
を上右図のように所謂縁巻形成して、同図の下図のよう
にケトルの蓋として完成させるワーク外形状成形装置を
例にとって説明する。

【０００３】このような所謂縁巻成形においては、ワー
ク内に内型を配設し、このワークを自転回転させる。

【０００４】この回転するワークの外周面に、押圧体と
してローラやボールを当てがって、ワークを内型周面に
合致した外形状に変形成形せしめる装置であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ローラやボールを当てがって加工する手法は、プレス加
工などの手法に比べ簡易であるが、成形加工部がしわに
なったり、亀裂が入ったりする場合が多く、前記成形加
工がうまく行かない問題がある。

【０００６】本発明は、前記従来例と同様にあくまでワ
ークを回転せしめ、この回転するワーク外周面を押圧当
接する簡易な手法であって、且つ前記ローラ当接方式の
欠点を解決し、成形加工部がしわになったり、亀裂が入
ることがなく、極めて良好に変形成形できるワーク外形
状成形装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。

【０００８】内型１をワーク２内に配設し、このワーク
２を自転回転せしめる回転機構３を設け、この回転する
ワーク２の外周面に当接する押圧体４をワーク２に対し
て離反自在に設け、前記回転機構３によって回転する回
転座体７，前記内型１並びに前記ワーク２と共に回転し
得るように構成した前記押圧体４の回転押圧部19をワー
ク２に押圧当接して、ワーク２を内型１周面に合致した
外形状に変形成形せしめるワーク外形状成形装置であっ
て、前記押圧体４の回転押圧部19のワーク当接部を、前
記ワーク２の外周面の所定範囲Ｒに面接する弧状抱持当
接部５に形成し、この押圧体４の回転押圧部19をスライ
ド自在に載置せしめる載置面部14を前記回転機構３の回
転座体７のワーク固定位置下方に設けて、前記押圧体４
の回転押圧部19を前記載置面部14に沿ってスライド移動
することにより押圧体４の回転押圧部19に設けた前記弧
状抱持当接部５がワーク２に面接し得るように構成した
ことを特徴とするワーク外形状成形装置に係るものであ
る。

【０００９】

【作用】載置面部14上に載置した押圧体４の回転押圧部
19がワーク２に対して載置面部14上をスライド移動し、
この回転押圧部19のワーク当接部に形成した弧状抱持当
接部５がワーク２の外周面の所定範囲Ｒを抱持するよう
に面接押圧する。この弧状抱持当接部５とワーク２内の
内型１外周面とによりワーク２が挾持状態となり、この
内型１外周面に合致した形状にワーク２は変形成形され
る。

【００１０】図６の上図に示すように、従来のローラ６
による押圧当接手法は、上図(ａ)のように接触した状態
から上図(ｂ)のようにローラ６をワーク２に対して押圧
当接すると、その瞬間ではワーク２がローラ６に押圧さ
れ没入する。

【００１１】ワーク２は連続回転しているため、前記没
入作用により上図(ｃ)のように内型周面に合致した形状
（小径）に変形成形される。

【００１２】これに対して、本発明は下図(ａ)のように
ワーク２外周面の所定範囲Ｒに面接する弧状抱持当接部
５を押圧当接するもので、下図(ｂ)のように弧状抱持当
接部５を押圧当接すると、ワーク２の前記所定範囲Ｒが
全体的に没入し、前記従来例と同様に下図(ｃ)のように
変形形成される。

【００１３】従って、所謂従来の点接触による押圧方式
に対して接触距離の長い面接方式である。

【００１４】そのため、効率良くワーク材料は延びて径
を縮めることとなり、また接触距離（所定範囲Ｒ）が長
いため、これがガイド作用も果たし、従来のようにしわ
となったり、亀裂を生じさせることなく良好に変形成形
されることとなる。

【００１５】

【実施例】本発明の目的を達成するため、出願人は、先
ず図１に示すようなケトルの蓋を成形するに際し、同図
の上左図のような形状のワーク２を上右図のように所謂
縁巻を成形して下図のようなケトルの蓋として完成させ
るワーク外形状成形装置を開発した。

【００１６】本実施例の特徴を明確にするため本実施例
を説明する前に先ず、この構成例について、図２〜図５
に基づいて説明する。

【００１７】回転機構３の回転座体７の上面にワーク２
を載置する載置凹部８を形成し、この載置凹部８の上方
に水平スライド自在に平板状の押圧体４を設け、この押
圧体４にワーク２より径大な開口部９を形成し、この開
口部９の内縁部にベアリング10を介して回転押圧部19に
相当する環状板体11を回転自在に付設している。

【００１８】この環状板体11の内径をややワーク２の外
形より大きく設計し、前記載置凹部８上部に配されるよ
うに構成している。

【００１９】この載置凹部８上部の任意の所定範囲の環
状内面が、ワーク２の外周面の所定範囲Ｒに面接する押
圧体４の弧状抱持当接部５となる。

【００２０】内型１は、回転自在にして、且つこの載置
凹部８内に挿入離反（昇降）自在に設けている。

【００２１】また、内型１の下端部に押圧湾曲突出面12
を形成し、この押圧湾曲突出面12上部周面に形状決め外
周面13を形成している。

【００２２】従って、本構成例は開口部９より載置凹部
８にワーク２を載置せしめ、この状態で内型１を下降
し、内型１の押圧湾曲突出面12によりワーク２を押え付
け固定する。

【００２３】回転機構３を作動させると、回転座体７が
回転し、これに伴って内型１とともにワーク２は自転回
転する。

【００２４】この状態で押圧体４が水平スライドする
と、この押圧体４の弧状抱持当接部５である環状板体11
の所定範囲がワーク２の立上部２ａ（変形成形部）の所
定範囲Ｒに抱持状態に押圧当接する。

【００２５】この際ワーク２の回転に伴って、環状板体
11もつられ回転する。

【００２６】弧状抱持当接部５である環状板体11内面の
押圧当接を、押圧体４（環状板体11）の移動により進め
ると、ワーク２の立上部２ａは内型１の前記形状決め外
周面13に当接状態となるまで押圧変形し、成形される。

【００２７】尚、前記内型１の押圧湾曲突出面12は、載
置凹部８の回転中心より偏心した位置に自身の回転中心
を押し付ける構成としているため、前記成形後も内型１
をそのまま上方へ退壁上昇させることができる。

【００２８】また、内型１を上昇させるとワーク２が片
側のみ内型１の押圧湾曲突出面12と形状決め外周面13と
の段部で係止され、片持ち状態で内型１の上昇とともに
ワーク２は引き上げられる。

【００２９】以上のような図２〜図５に示す構成例にお
いては、上述のように押圧体４の開口部９周縁に回転押
圧部19に相当する環状板体11を設け、この環状板体11の
内周面を弧状抱持当接部５としている。

【００３０】従って、環状板体11をベアリング10を介し
て遊回動自在に設けなければならず、この点製作上非常
に厄介である。

【００３１】ケトルの蓋程度の大きさならばまだ良い
が、鍋の蓋など径が大きくなると、前記環状板体11の支
承構造は、極めて厄介で製作が難しく、コスト高となる
問題がある。

【００３２】そこで、本発明は、押圧体４の回転押圧部
19を回転機構３の回転座体７で支承するようにし、この
回転押圧部19の支承位置を回転座体７のワーク固定位置
下方に設定した構成としている。

【００３３】以下、上記構成例を改良した本実施例につ
いて図７〜図１１に基づき説明する。

【００３４】本実施例では、図９に示すように、回転座
体７は座体基体部７Ａの上部に押圧体４の回転押圧部19
を支承するための円板体15を付設して構成し、この回転
座体７のワーク固定位置下方に位置することとなる円板
体15上面を載置面部14としている。

【００３５】この円板体15上部に間隙形成用スペーサ板
16を介して、内型１を付設し、回転機構３により回転座
体７と共に内型１を自転回転するように構成している。

【００３６】また、内型１の外周面には、段付突出周面
17を形成し、この下側に内側に入り込んだ径小段差部を
形成して形状決め外周面13を形成している。

【００３７】また、内型１の下面と円板体15上面（載置
面部14）との間には、間隙形成用スペーサ板16により押
圧体４のスライドをガイドするスライドガイド間隙18を
形成している。

【００３８】また、本実施例では、押圧体４の開口部９
内に前述の構成例の環状板体11に代えて押圧体４の開口
部９内に回転押圧部19として円板状体19を配設し、この
円板状体19の中央部に更に開口部を設け、この開口部周
縁にこの周縁を肉薄とする段差面を形成し、この垂直段
差周面を弧状抱持当接部５とし、この肉薄周縁部20を前
記スライドガイド間隙18に嵌合スライド移動自在となる
ように構成している。従って、本実施例では、押圧体４
の開口部９内に単に開口部９周縁数箇所に設けた遊動ロ
ーラ21を介して回転押圧部19（円板状体19）を円板体15
上面（載置面部14）に載置せしめてスライド自在に配設
する構成としている。

【００３９】次に成形手段に沿って本実施例の作動を説
明する。

【００４０】本実施例では、先ず図７(ａ)に示すように
ワーク２周縁部（立上部）２ａを立ち上げ処理し、図７
(ｂ)に示すようにこの立ち上げ周縁部２ａを重合状態に
押圧してワーク２を前処理（折り返し処理）する。
（尚、この折り曲げ処理は、段成形ではなく単なる折り
曲げ加工のため、図示したように従来通りの点接触押圧
体を使用している。）この前処理したワーク２を更に前
述の図１に示す要領で周縁部２ａを径小に段成形して所
謂縁巻成形処理する。以下、この縁巻成形処理の段成形
する加工工程に本発明を適用した本実施例について具体
的に説明する。

【００４１】このワーク２を被嵌して押さえ付けるワー
ク押さえ体22を下降させ、ワーク２を押さえ付ける。

【００４２】このワーク押さえ体22を押圧体４が接近す
る側と反対方向に水平スライド移動させて、押圧体４が
接近する側のワーク２を内型１に当接せしめた状態で固
定し、内型１に対して偏心した状態にワーク２を固定
し、成形後ワーク２が内型１から取り外せるようにして
いる。

【００４３】回転機構３が作動すると、回転座体７（円
板体15），間隙形成用スペーサ板16と共に内型１が自転
回転し、ワーク２も一体となって回転する。

【００４４】一方、押圧体４の回転押圧部19（円板状体
19）は遊動ローラ21に外周を支持されながら、円板体15
上面の載置面部14上に載置された状態で、つられ回転す
ることとなる。

【００４５】この状態で、押圧体４をスライド移動せし
めると、押圧体４の回転押圧部19である円板状体19が遊
動ローラ21を介してスライド移動し、図１０に示すよう
に円板状体19の肉薄周縁部20が、円板体15上面と内型１
下面との間に形成されているスライドガイド間隙18に嵌
合した状態で、これをガイドとしてスライド移動する。

【００４６】このスライド移動により弧状抱持当接部５
である円板状体19の垂直段差周面が図１１に示すよう
に、ワーク２の所定範囲Ｒを押圧し、内型１の形状決め
外周面13により成形加工される。

【００４７】また、円板状体19もワーク２と共につられ
回転自在に設けているため、加工時のワーク２とのスリ
ップや捩りなどの問題も前記構成例と同様に生じない。

【００４８】従って、本実施例は前記構成と同様にロー
ラやボールなどにより押圧形成する所謂従来の点接触に
よる押圧方式に対して接触距離の長い面接方式であるた
め、効率良くワーク材料は延びて径を縮めることとな
り、また接触距離（所定範囲Ｒ）が長いため、これがガ
イド作用も果たし、従来のようにしわとなったり、亀裂
を生じさせることなく良好に変形成形されることとな
る。

【００４９】また、更に前記図２〜図５に示す構成例と
異なり以下のように秀れた特徴を発揮する。

【００５０】本実施例は、ベアリング構造を介して弧状
抱持当接部５を設ける環状板体11（回転押圧部19）を押
圧体４の開口部９周縁に設けず、単に押圧体４の開口部
９内に載置面部14上に載置する円板状体19を回転押圧部
19として配し、この円板状体19に弧状抱持当接部５を設
けた構造のため、製作が非常に簡単となり、特に大型ワ
ーク加工機に適した構造となる。

【００５１】また、前述のようにワーク２に押圧体４を
スライド移動してワーク２を押圧加工せしめる際、ワー
ク２の押圧の反作用として回転押圧部19の弧状抱持当接
部５が下方へ逃げようとする力が作用し、加工段部がき
れいに仕上がらないなど押圧加工に支承を起たす問題も
あったが、本実施例は弧状抱持当接部５を設けた押圧体
４のこの回転押圧部19が載置面部14上をスライド移動す
る構成であって、載置面部14により確実に支承されるた
め、例えば弧状抱持当接部５の逃げによる加工精度の低
下などが防止されることとなる。

【００５２】また、ワーク押さえ体22がワーク２にぴっ
たりと嵌合するように構成して、ワーク２の加工部の加
工時の延びを押さえ、この延びによるワーク２の径の増
大を押さえることができる構成となり、また、このワー
ク押さえ体22の嵌合度を幾分遊ばせることで、その分だ
け、径の広がった所望の寸法通りのワーク２に加工でき
る構成となる。

【００５３】即ち、出来上がり具合を見て鍋本体と面一
に閉塞嵌合する適正な径となるように調整可能となる。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したから、ロ
ーラやボールなどにより押圧形成する所謂従来の点接触
による押圧方式に対して接触距離の長い面接方式である
ため、効率良くワーク材料は延びて径を縮めることとな
り、また接触距離（所定範囲Ｒ）が長いため、これがガ
イド作用も果たし、従来のようにしわとなったり、亀裂
を生じさせることなく良好に変形成形されることとな
る。

【００５５】即ち、従来例と同様にあくまでワークを回
転せしめ、この回転するワーク外周面を押圧当接する簡
易な手法であって、且つ前記ローラ当接方式の欠点を解
決し、成形加工部がしわになったり、亀裂が入ることが
なく、また、構成も簡単で製作コストもかからず、ま
た、弧状抱持当接部を設けた押圧体のこの回転押圧部が
載置面部上をスライド移動する構成であって、載置面部
により確実に支承されるため、例えば弧状抱持当接部の
逃げによる加工精度の低下などが防止されて極めて良好
に変形成形できるワーク外形状成形装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の前説明に用いた構成例のワーク並び
に成形品を示す説明図である。

【図２】本実施例の前説明に用いた構成例の要部の斜視
図である。

【図３】本実施例の前説明に用いた構成例の要部の平面
図である。

【図４】本実施例の前説明に用いた構成例の要部の成形
前の正断面図である。

【図５】本実施例の前説明に用いた構成例の要部の成形
後の正断面図である。

【図６】本実施例の従来例と対比した成形説明図であ
る。

【図７】本実施例の前処理工程を示す説明図である。

【図８】本実施例の要部の斜視図である。

【図９】本実施例の要部の成形後の正断面図である。

【図１０】本実施例の成形前の要部の拡大正断面図であ
る。

【図１１】本実施例の成形後の要部の拡大正断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 内型 ２ ワーク ３ 回転機構 ４ 押圧体 ５ 弧状抱持当接部 ７ 回転座体 14 載置面部 19 回転押圧部 Ｒ 所定範囲

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内型をワーク内に配設し、このワークを
   自転回転せしめる回転機構を設け、この回転するワーク
   の外周面に当接する押圧体をワークに対して離反自在に
   設け、前記回転機構によって回転する回転座体，前記内
   型並びに前記ワークと共に回転し得るように構成した前
   記押圧体の回転押圧部をワークに押圧当接して、ワーク
   を内型周面に合致した外形状に変形成形せしめるワーク
   外形状成形装置であって、前記押圧体の回転押圧部のワ
   ーク当接部を、前記ワークの外周面の所定範囲に面接す
   る弧状抱持当接部に形成し、この押圧体の回転押圧部を
   スライド自在に載置せしめる載置面部を前記回転機構の
   回転座体のワーク固定位置下方に設けて、前記押圧体の
   回転押圧部を前記載置面部に沿ってスライド移動するこ
   とにより押圧体の回転押圧部に設けた前記弧状抱持当接
   部がワークに面接し得るように構成したことを特徴とす
   るワーク外形状成形装置。