JP2688016B2 - コイニング加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイニング加工方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来のコイニング加工方法
として、例えば特開平６−１９８３５１号公報に記載さ
れるものがある。このコイニング加工方法は、凹凸部を
型面に有する金型と加工材とを重ね合わせた状態で、回
転する一対のロール間に通し、該加工材に塑性変形を与
え、型面の凹凸部によつて加工材にコイニング加工を施
すことを特徴とする。

【０００３】しかしながら、このような従来のコイニン
グ加工方法にあつては、金型が金型側ロールに直接接触
する構造となつていたため、金型側のロールと金型との
間に荷重が集中して作用し、金型側ロール又は金型が損
傷を受ける恐れがある。特に、金型側ロールは、各種の
金型に繰り返し使用されることが望ましく、金型に比し
て損傷を防止して耐久性を向上させる必要性が大きい。
この損傷は、金型側ロール及び金型が、それぞれ硬質材
によつて製作されていることに起因する。従つて、比較
的軟質な加工材と接触する加工材側ロールは、損傷を受
け難い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、次の通りである。請求項１の発明の構成は、凹凸部
１ｂを型面１ａに有する金型１と加工材３とを重ね合わ
せた状態で一対のロール２，４間に通し、一対のロール
２，４を回転させながら金型１及び加工材３に前記ロー
ル２による圧下力を作用させ、該加工材３に塑性変形を
与え、型面１ａの凹凸部１ｂによつて加工材３にコイニ
ング加工を施すコイニング加工方法であつて、前記金型
１側のロール４と金型１との間に薄板状の軟質な緩衝材
９を介在させることを特徴とするコイニング加工方法で
ある。請求項２の発明の構成は、緩衝材９’が帯状をな
し、アンコイラー１３に巻き付けた緩衝材９’を金型１
側のロール４と金型１との間に順次に供給し、コイラー
１４に順次に巻き取ることを特徴とする請求項１のコイ
ニング加工方法である。請求項３の発明の構成は、金型
１及び加工材３を、一対のロール２，４間に押圧手段
（１２）によつて押し込むことを特徴とする請求項１又
は２のコイニング加工方法である。

【０００５】

【作用】請求項１のコイニング加工方法によれば、金型
１及び加工材３が一対のロール２，４間に押し込まれな
がら圧縮作用を受け、加工材３の先端部から順次に金型
１の型面１ａの凹凸部１ｂに所定の圧下量にて押し付け
られ、塑性変形されてコイニング加工される。その際、
一対のロール２，４が金型１又は加工材３に線状に接触
するので、比較的小さな加圧力の連続的付与によつて加
工材３の全体にコイニング加工を与えることができる。
金型１及び加工材３が一対のロール２，４間を通過した
後に、金型１と加工材３とを分離させて製品を得る。

【０００６】このようなコイニング加工に際して、金型
１側のロール４と金型１との間に薄板状の軟質な緩衝材
９が圧縮変形を受けた状態で介在するので、金型１側の
ロール４の金型１への接触面が増大された状態になる。
このため、比較的小さな加圧力の連続的付与によつて加
工材３に所定の圧下量を与えることと、硬質な金型１側
のロール４と金型１との間に加圧力が集中して作用する
ことの抑制とが良好に両立する。

【０００７】請求項２の発明によれば、帯状をなす緩衝
材９’が、アンコイラー１３から金型１側のロール４と
金型１との間に順次に供給されながら、加工材３にコイ
ニング加工が施される。金型１側のロール４と金型１と
の間に介在して使用された後の緩衝材９’は、コイラー
１４に順次に巻き取られて回収される。

【０００８】請求項３の発明によれば、請求項１，２の
発明において、一対のロール２，４を回転駆動させなが
ら、或いは回転駆動させることなく、押圧手段（１２）
によつて金型１及び加工材３を一対のロール２，４間に
押し込むことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１，図２は、本発明の第１実施例に係る
コイニング加工装置を示す。図中において符号１は金型
を示し、金型１の一側面である型面１ａの中央部（図２
に斜線にて示す部分）には、凹凸部１ｂ（凹部又は凸部
のみを含む）が形成されている。この金型１は、プレス
金型と同様のものであり、炭素工具鋼、特殊工具鋼等の
硬質材を材料として耐摩耗性、耐圧性、靭性、硬さ等を
考慮して製作されている。

【００１０】一方、２，４はロール成形機のロールであ
り、ロール成形機は一般的な構造を有し、各ロール２，
４は、電動機、減速機等を含む駆動装置によつて回転駆
動される。このロール２，４は、圧延に使用される通常
のロールと同様であり、円筒状をなす表面には加工材３
に圧縮加工を与えるための工作は施されていない。加工
材３は、平板状をなし、金型１よりも軟質の例えばクロ
ムモリブデン鋼、アルミニウム合金等を材料として製作
されている。

【００１１】このロール２，４間の前後両側には、搬入
側テーブル１０及び搬出側テーブル１１を配置する。両
テーブル１０，１１の搬送面である上面は、金型１側の
ロール４の上端部よりも若干下方として水平配置されて
いる。このように、両テーブル１０，１１の上面の対向
箇所の間に、金型１側のロール４の上端部が若干突出し
ているので、両テーブル１０，１１上を移動しながら一
対のロール２，４間を通過する金型１が、金型１側のロ
ール４と確実に接触する。１０ａ，１１ａは各テーブル
１０，１１の上面の左右両側に平行に突設したガイドで
あり、金型１の左右両側面がそれぞれ各ガイド１０ａ，
１１ａによつて案内されながら、両テーブル１０，１１
上を搬送される。なお、図上で手前側のガイド１０ａ，
１１ａは、図示を省略してある。

【００１２】このような加工材３は、金型１の型面１ａ
に重ね合わせ、一対のロール２，４間に供給する。その
際、金型１の下面に薄板状の緩衝材９を配置する。緩衝
材９は、金型１の前後両端から若干突出させて１枚配置
され、金型１側のロール４と金型１との間に介在するこ
とにより、金型１側のロール４及び金型１の損傷、特に
ロール４の損傷を防止する目的を有する。従つて、緩衝
材９は、軟質金属板、例えばアルミニウム板、極軟鋼板
等によつて形成され、損傷防止の目的が達せられる範囲
で薄い方がよく、３ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍ程
度の厚さとする。

【００１３】搬入側テーブル１０上に乗せた金型１及び
加工材３を一対のロール２，４間に供給すれば、金型１
及び加工材３がロール２，４の摩擦力によつて引き込ま
れながら圧縮作用を受け、加工材３の先端部から順次に
金型１の型面１ａに押し付けられ、所定の圧下量にて塑
性変形されて多数の凹凸部１ｂによつて凸凹部が成形さ
れる。一対のロール２，４が金型１及び加工材３の両者
に線状に接触して、加工材３には小さい面に圧下力が集
中して作用するので、比較的小さな圧下力の付与によつ
て加工材３の表面に連続的にコイニング加工を与えるこ
とができる。

【００１４】しかして、このコイニング加工は、金型１
側のロール４と金型１との間に軟質な緩衝材９が介在す
る状態で施されるので、金型１側のロール４の金型１へ
の接触面が圧縮変形を受けた緩衝材９によつて増大され
た状態になる。このため、金型１側のロール４と金型１
との間に加圧力が集中して作用することが抑制され、損
傷が防止される。金型１及び加工材３が一対のロール
２，４を通過し、搬出側テーブル１１上に完全に搬出さ
れたなら、金型１と加工材３とを分離させ、表面にコイ
ニング加工が施された製品を得る。両テーブル１０，１
１のガイド１０ａ，１１ａは、両テーブル１０，１１上
を移動する金型１を案内し、金型１の斜行を防止するの
で、加工材３への安定したコイニング加工がなされる。
なお、搬出側テーブル１１の中間部に開口部１１ｂを形
成し、コイニング加工の終了後に、金型１の下面に付着
する緩衝材９をこの開口部１１ｂから落下させ、緩衝材
９だけを回収することもできる。その場合の緩衝材９の
幅は、金型１の幅よりも小さくしておく。

【００１５】このようなロール２，４による加工材３の
成形に際しては、自由連続鍛造の状態にあるため、加工
材３に幅方向の広がりを伴う。このため、幅方向には凹
凸部１ｂによつて加工材３の凸凹部を正確に形成するこ
とができず、例えば円形の凹凸部１ｂが幅方向の両側に
向けて次第に楕円形を呈する凸凹部となるが、前後方向
には比較的正確な凹凸部１ｂが形成される。従つて、プ
レス装置によるコイニング加工と比較して、全体として
は高精度が確保される。

【００１６】図３は、本発明の第２実施例に係るコイニ
ング加工装置を示し、第１実施例と実質的に同一機能部
分には同一符号を付してそれらの説明は省略する。この
実施例にあつては、緩衝材９’が帯状をなし、アンコイ
ラー１３に巻き付けて準備してある。このアンコイラー
１３に巻き付けた緩衝材９’は、案内ロール１５に案内
されて搬入側テーブル１０上に引き出され、金型１側の
ロール４と金型１との間に介在された後、搬出側テーブ
ル１１側に移動し、案内ロール１６に案内されてコイラ
ー１４に順次に巻き取られて回収される。

【００１７】このため、アンコイラー１３には、緩衝材
９’の繰り出しに若干の抵抗を与えるブレーキが付属さ
れ、また、コイラー１４には、所定のトルクで緩衝材
９’が巻き取られるように、トルクリミッターが付属さ
れている。このようにして、緩衝材９’は、両テーブル
１０，１１上に平らに引き出され、金型１及び加工材３
の送り速度と同一速度で順次に金型１側のロール４と金
型１との間に供給される。しかして、金型１側のロール
４と金型１との間に緩衝材９’が介在する状態で加工材
３にコイニング加工が施されるので、金型１側のロール
４及び金型１の加圧力の集中に起因する損傷防止に関
し、第１実施例と同様の作用が得られる。

【００１８】なお、第１，２実施例にあつては、加工材
３の一側にのみ金型１を配置し、一側表面にのみ凸凹部
を形成したが、加工材３の両側に溝を含む各種の凹凸部
を形成した金型１をそれぞれ配置し、加工材３の両側表
面にコイニング加工をそれぞれ施し、又は加工材３の両
側に雄雌の金型１を対向させて配置し、加工材３の全厚
さに亘る通常のエンボス加工を施すことも可能である。
加工材３の両側に金型１をそれぞれ配置する場合には、
各ロール２，４と金型１との間に薄板状の軟質な緩衝材
９，９’をそれぞれ介在させる。また、このコイニング
加工は、冷間の他、加工材３を加熱して熱間によつて行
うこともできる。

【００１９】ところで、上記第１，第２実施例において
は、加工材３へのコイニング加工に際して一対のロール
２，４を回転駆動させたが、一対のロール２，４を回転
駆動させることなくコイニング加工を施すことも可能で
ある。すなわち、加工材３及び金型１は、図４に示すよ
うに加工材３を金型１の型面１ａ上に重ね合わせた状態
で搬入側テーブル１０に乗せ、シリンダ装置１２によつ
て押し込む。シリンダ装置１２のピストンロッド１２ａ
の先端にはプッシャ１３が固着され、このプッシャ１３
によつて金型１及び加工材３の後端面を押力Ｐで一緒に
押すようになつている。１ｃは、金型１の左右両側部に
形成した突起部であり、図５に示すものと同様の一対の
突起部１ｃにより、加工材３の左右両側面を支持する。
加工材３のロール２と接触する上端部は、各突起部１ｃ
よりも上方に突出し、コイニング加工に際してロール２
が各突起部１ｃと干渉しないようになつている。

【００２０】しかして、プッシャ１３によつて金型１及
び加工材３を一体として搬入側テーブル１０上を移動さ
せ、一対のロール２，４間に押し込めば、両ロール２，
４が加工材３の上面又は金型１の下面に接触しながら回
転し、加工材３にコイニング加工が施される。そして、
加工材３の左右両側面が各突起部１ｃによつて支持さ
れ、加工材３が金型１と一体化した状態でコイニング加
工が施されるので、転写性に優れる。勿論、一対のロー
ル２，４を同一周速で回転駆動させると共に、押圧手段
であるシリンダ装置１２によつて金型１及び加工材３を
押力Ｐで押し込み、ロール２と加工材３との間及びロー
ル４と金型１側との間のスリップを防止しながら、加工
材３にコイニング加工を施し、転写性を更に向上させる
こともできる。図１，図３に、シリンダ装置１２による
押力を符号Ｐで示す。

【００２１】図５は、金型１の他の構造例を示す。この
金型１は、左右両側部に突起部１ｃをそれぞれ有する。
左右両側部の突起部１ｃは、加工材３の左右両側面を支
持する。加工材３のロール２と接触する上端部は、突起
部１ｃよりも上方に突出し、コイニング加工に際してロ
ール２が突起部１ｃと干渉しないようになつている。こ
の金型１によれば、加工材３の左右両側面が突起部１ｃ
によつて支持されながら、コイニング加工が施される。
従つて、プッシャ１３によつて押力Ｐで金型１のみを押
し込み、加工材３及び金型１を一体化させた状態でコイ
ニング加工を施すことができ、転写性に優れる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係るコイニング加工方法によれば、加工材側の
ロールを適正な直径として、比較的小さな圧下力によつ
て加工材に連続的なコイニング加工を施すことができる
と共に、金型側のロール及び金型の損傷、特に金型側の
ロールの損傷が防止されるので、コイニング加工装置の
耐久性が著しく向上する。

【００２３】加えて、請求項１，２の発明によれば、簡
素な構造の装置により、一対のロールと金型又は加工材
との接触面積を削減して所要荷重を減少させることと、
金型側のロールと金型との接触面積を増大して金型側の
ロールと金型との間の小さな接触面に加圧力が集中して
作用することの抑制とが良好に両立する。

【００２４】請求項３の発明によれば、金型及び加工材
の速度を一対のロールの周速度と同一として一対のロー
ル間に押し込むことが容易となり、良好な転写性が確保
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係るコイニング加工装
置の要部を一部断面で示す側面図。

【図２】 同じく金型を示す平面図。

【図３】 本発明の第２実施例に係るコイニング加工装
置の要部を一部断面で示す側面図。

【図４】 同じくシリンダ装置を備えるコイニング加工
装置の要部を一部断面で示す側面図。

【図５】 同じく金型の他の構造例を示す斜視図。

【符号の説明】

１：金型、１ａ：型面、１ｂ：凹凸部、２，４：ロー
ル、３：加工材、９，９’：緩衝材、１２：シリンダ装
置（押圧手段）、１３：アンコイラー、１４：コイラ
ー。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹凸部（１ｂ）を型面（１ａ）に有する
   金型（１）と加工材（３）とを重ね合わせた状態で一対
   のロール（２，４）間に通し、一対のロール（２，４）
   を回転させながら金型（１）及び加工材（３）に前記ロ
   ール（２）による圧下力を作用させ、該加工材（３）に
   塑性変形を与え、型面（１ａ）の凹凸部（１ｂ）によつ
   て加工材（３）にコイニング加工を施すコイニング加工
   方法であつて、前記金型（１）側のロール（４）と金型
   （１）との間に薄板状の軟質な緩衝材（９）を介在させ
   ることを特徴とするコイニング加工方法。
2. 【請求項２】 緩衝材（９’）が帯状をなし、アンコイ
   ラー（１３）に巻き付けた緩衝材（９’）を金型（１）
   側のロール（４）と金型（１）との間に順次に供給し、
   コイラー（１４）に順次に巻き取ることを特徴とする請
   求項１のコイニング加工方法。
3. 【請求項３】 金型（１）及び加工材（３）を、一対の
   ロール（２，４）間に押圧手段（１２）によつて押し込
   むことを特徴とする請求項１又は２のコイニング加工方
   法。