JP2553447B2 - スエージングマシンにおける加工方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スエージング加工中
にダイスの加工位置を制御させることを目的としたスエ
ージングマシンにおける加工方法及び装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、スエージング加工中にダイスの加
圧位置を制御するには、図８のようにハンマーローラ３
と当接するバッカー１７、１７の内壁とダイス１８、１
８の外壁との間に楔片１９、１９を介装する装置が知ら
れている（特公昭５７−４４１８号）。

【０００３】

【発明により解決すべき課題】前記従来の知られている
装置によれば、ハンマーローラの加圧力伝達系に楔片が
介在する為に、一組のダイスに対し、六箇の部材（２つ
のハンマーローラ、２つの楔片、２つのダイス）を経な
ければならないことになり、これ等部材による緩衝作用
が大きくなり、加工精度の向上がむつかしい問題点があ
った。

【０００４】即ち部材数が多くなる程、相互間の間隙及
び部材の歪によって加圧力が緩衝される。また騒音も一
段と大きくなる問題点もあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】然るにこの発明は、バッ
カーを移動させることによりダイスの加圧位置を制御し
たので、前記従来の問題点を解決したのである。

【０００６】即ち方法の発明は、ハンマーローラの自転
と公転によってバッカーを介してダイスを加圧し、金属
材料を加工する方法において、機械の運転中にバッカー
を金属材料と平行の方向へ連続又は間欠的に移動させる
ことにより、ダイスの加圧位置を制御して加工すること
を特徴としたスエージングマシンにおける加工方法であ
り、バッカーの移動は機械的駆動又は流体圧を使用した
ものである。

【０００７】また装置の発明は、ハウジング内壁とダイ
スホルダーの外壁との間へ、ハンマーローラを等間隔に
介装し、ダイスホルダーにバッカー及びダイスを順次装
着したスエージングマシンにおいて、バッカーはダイス
側を傾斜面とした楔状に形成し、ダイスの外壁と、バッ
カーの内壁とを傾斜面で当接させると共に、前記バッカ
ーに、金属材料の進行方向と平行の方向への往復移動手
段を連結したことを特徴とするスエージングマシンにお
ける加工装置である。次に他の発明は、往復移動手段は
流体圧シリンダとしたものであり、往復移動手段は螺杆
とこれに螺合するナットとしたものである。

【０００８】前記における流体圧シリンダは、そのロッ
ドの連結端を一組のバッカーの夫々の端部を前進及び後
退を拘束する自在連結とする。従って流体圧シリンダへ
の送油管のバルブの切り換えによって、前記ロッドを前
進又は後退させることにより、バッカーを前進又は後退
させることができる。

【０００９】また機械的往復移動手段としては、バッカ
ーと自在連結した螺杆に、ナットを螺合し、このナット
を回転させる場合がある。例えば歯車のボスをナットに
すれば、歯車をパルスモータの軸に固定した歯車で回転
させるようにシーケンスを組み込めば、全自動によって
複雑な模様管（又は棒）を加工することができる。

【００１０】要は加工すべき金属材料の進行に対応して
バッカーを往復移動させればよいことになるので、バッ
カーの往復移動については、公知の装置を採用すること
ができる。

【００１１】尚、ダイスホルダーを回転させる構造にお
いても前記と同様にバッカーを移動させれば目的を達成
させることができる。

【００１２】

【作用】この発明は、バッカーを金属材料の進行方向と
平行に往復移動させるようにしたので、楔片を用いるこ
となく、ダイスの加工位置を制御することができる。ま
た加圧力伝達に際し、通過部材数が少なくなるので、間
隙及び歪による緩衝作用も少なくなる。

【００１３】

【実施例１】ハンマーローラ３の公転直径２５０mm、ハ
ンマーローラ３の直径１５０mm、ダイスホルダー２の外
径２００mmであって、６箇のハンマーローラ３と１組の
ダイス（図７（ａ）の断面形状）を有するスエージング
マシンを用いて直径３０mmの金属管を２０mm／sec で前
進させて大径部２０ａと小径部２０ｂの模様管２０（図
７（Ｂ））に加工した。

【００１４】前記において、ロッド９によりバッカー５
を引張り又は押し込む力を加えると（図３）、バッカー
５は、ハンマーローラ３の加圧していない時（ハンマー
ローラ３がバッカー５から離れた時）に所定距離宛前進
（又は後退）する。ハンマーローラ３がバッカー５を当
接加圧している時には、バッカー５は移動しないが、移
動力を受けているので、ハンマーローラ３の加圧力が消
えると同時に瞬時に移動させることができる。

【００１５】従来、複数の工程又は複数台のスエージン
グマシンを使用したと同様の精度の製品ができた。

【００１６】

【実施例２】ハウジング１の内壁と、ダイスホルダー２
の外壁との間にハンマーローラ３、３を自転・公転可能
に等間隔に架設する（図１、２）。

【００１７】前記ダイスホルダー２の直径対称的に設け
た溝４へ、外側からバッカー５、５と、ダイス６、６を
順次設置する。前記バッカー５と、ダイス６との当接面
は、加工すべき金属材料７の進行方向（矢示１１）と平
行方向であって、傾斜（例えば４〜５度）させてある。
前記バッカー５、５の１組の基端部は、同一の継手８の
一端へ軸方向及び回転方向に拘束し、軸方向と直角な方
向自在に連結し、継手８の他端を、油圧シリンダ２５
（図１）のロッド９と連結する。図中１０はダイス６、
６のスラスト受け体である（図１、２、３）。

【００１８】前記実施例において、金属材料７を図１中
矢示１１のように前進させると共に、図２中ハウジング
１を矢示１２の方向へ回転する（又はダイスホルダー２
を回転する）。この場合に、バッカー５、５の外壁部を
ハンマーローラ３、３で加圧すると、ダイス６、６は図
１中矢示１３、１４のように互いに近接して、所定外径
の加工を行うことができる。ついで金属材料７を更に前
進させると、再びダイス６、６で所定の加工を行うこと
ができる。例えば図１のダイスによればテーパーパイプ
２４に加工することができる（図６）。

【００１９】前記において、金属材料７の前進と共に、
バッカー５、５を図１中矢示１５の方向へ前進させる
と、バッカー５、５の加圧によりダイス６、６を中心方
向へ近接させ、金属材料７は小径に加工される。前記に
反し、バッカー５、５を図１中矢示１６の方向へ後退さ
せると、バッカー５、５による加圧位置が後退するので
ダイス６、６も外方へ後退した位置で加工することにな
り、金属材料７は大径に加工される。

【００２０】即ちバッカー５、５の前進又は後退によっ
て、金属材料７の加工外径が小径になったり大径になっ
たりすることになる。従ってバッカー５、５の前進又は
後退をシーケンスに定め、自動制御すれば、自動的に同
一製品を得ることができる。

【００２１】例えば図７（ａ）に示すようなダイス２２
を使用すれば図７（ｂ）に示すような模様管２０を成形
することができる。

【００２２】次にこの発明におけるハンマーローラ３
と、バッカー５との当接部の状態について説明する。

【００２３】この発明のバッカー５は図３に示すように
断面弧状部５ａはダイスホルダー２の溝４へ収容される
と共に、その外壁はダイスホルダー２の外壁と連続曲面
をなしている（従ってハンマーローラ３はスムースに移
動できる）。ただし、バッカー５の外壁中央部はダイス
ホルダー２より若干突出しており（即ち曲率を異にして
いる）ハンマーローラ３の加圧により、図５中Ｓのよう
に若干偏平に変形される（バッカー５の加圧力が、ダイ
ス６に伝達される際、加圧変形する）。

【００２４】この場合の応力分布は図５の（ｂ）のよう
に、平均応力Ｐ、最大応力Ｐｍとなる。即ち材料は最大
応力Ｐｍでダイス６により加工されることになる。

【００２５】前記のように、バッカー５が加圧変形され
る結果、バッカー５の内壁とダイス６の外壁の当接部の
テーパーによる軸方向移動力（図１中矢示２３の方向）
は阻止されるので、油圧シリンダ２５のロッド９には、
スラスト受けを設けるような配慮は不必要であり、バッ
カー５の軸方向の移動も生じないので、加工精度を低下
するおそれもない。

【００２６】前記油圧シリンダ２５の一側２６ａに加圧
油を送入すると、ロッド９は図１中矢示１５の方向へ移
動し、油圧シリンダ２５の他側２６ｂに加圧油を送入す
ると、ロッド９は図１中矢示１６の方向へ移動する。

【００２７】即ち送油系（図示してない）のバルブの切
換えにより、加圧油の送入を制御することができる。ま
た加圧油の送入量によってバッカーの移動量も制御する
ことができる。

【００２８】

【発明の効果】即ちこの発明によれば、バッカーを前進
又は後退させることによってダイスの離接制御を行い、
これにより加工物の形状寸法を決めるので、ハンマーロ
ーラからダイスまでの介装部材が少なくなり（従来普通
のスエージングマシンと同じ）、高精度の製品を連続自
動加工することができる効果がある。

【００２９】また通常スエージングマシンのバッカーは
摩損その他によって他の部材より耐用年限が少ないが、
この発明においては、バッカーの使用面積（打撃伝達位
置が移動する）が必然的に大きくなるので、耐用年限が
伸びる効果がある。

【００３０】また、従来の楔片を使用するスエージング
マシン（図８）に比較して使用部材点数が少なく、かつ
振動も少ないので、騒音が少なく、衝撃作用も小さいの
で、精度を向上し得るなどの諸効果がある。

【００３１】更にこの発明によれば、ハンマーローラと
バッカーとの当接部が弾性変形（面接触）して大きな摩
擦力を生じるので、バッカーとダイスとの斜面によりス
ラストを生じたとしても、前記大きな摩擦力により、前
記スラストに十分耐えることになる。従って事実上スラ
ストによるバッカーの軸方向移動は皆無であり、これに
起因すると考えられた振動、騒音もなくなるなどの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の一部を省略し、一部を切断
した正面図。

【図２】同じく一部を省略し、一部を切断した側面図。

【図３】同じくバッカーとロッドの連結状態を示す拡大
斜視図。

【図４】同じくバッカーとロッドの接続を示す一部平面
図。

【図５】（ａ）同じくバッカーとハンマーローラの当接
部の説明図。 （ｂ）同じく当接部の応力分布図。

【図６】同じく実施例２により加工したテーパー管の一
部正面図。

【図７】（ａ）同じく模様管用ダイスの一部断面図。 （ｂ）同じく（ａ）のダイスを用いて成形した模様管の
正面図。

【図８】従来のスエージングマシンの一部を省略した正
面図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ ダイスホルダー ３ ハンマーローラ ５ バッカー ６ ダイス ７ 金属材料 ８ 継手 ９ ロッド １０ スラスト受け ２０ 模様管 ２１ テーパー管 ２２ 模様管用のダイス ２５ 油圧シリンダ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンマーローラの自転と公転によってバ
   ッカーを介してダイスを加圧し、金属材料を加工する方
   法において、機械の運転中にバッカーを金属材料と平行
   の方向へ連続又は間欠的に移動させることにより、ダイ
   スの加圧位置を制御して加工することを特徴としたスエ
   ージングマシンにおける加工方法。
2. 【請求項２】 バッカーの移動は機械的駆動又は流体圧
   を使用した請求項１記載のスエージングマシンにおける
   加工方法。
3. 【請求項３】 ハウジング内壁とダイスホルダーの外壁
   との間へ、ハンマーローラを等間隔に介装し、ダイスホ
   ルダーにバッカー及びダイスを順次装着したスエージン
   グマシンにおいて、バッカーはダイス側を傾斜面とした
   楔状に形成し、ダイスの外壁と、バッカーの内壁とを傾
   斜面で当接させると共に、前記バッカーに、金属材料の
   進行方向と平行の方向への往復移動手段を連結したこと
   を特徴とするスエージングマシンにおける加工装置。
4. 【請求項４】 往復移動手段は流体圧シリンダとした請
   求項３記載のスエージングマシンにおける加工装置。
5. 【請求項５】 往復移動手段は螺杆とこれに螺合するナ
   ットとした請求項３記載のスエージングマシンにおける
   加工装置。