JP2798864B2 - Roll forming turning equipment - Google Patents

Roll forming turning equipment

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JP2798864B2
JP2798864B2 JP6546193A JP6546193A JP2798864B2 JP 2798864 B2 JP2798864 B2 JP 2798864B2 JP 6546193 A JP6546193 A JP 6546193A JP 6546193 A JP6546193 A JP 6546193A JP 2798864 B2 JP2798864 B2 JP 2798864B2
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秀樹 大高
研志 中島
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン用ピストン耐
摩環のごときリング成形体を成形するさいに、ロール成
形と旋削加工が連続的に行えるよにしたロール成形旋削
加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roll forming and turning apparatus capable of continuously performing roll forming and turning in forming a ring formed body such as a piston ring for an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼル・エンジン用ピストンは、特
にトップリング溝近傍を冷却剤によって効率よく冷却で
きるよう、耐摩性と耐熱性に富む専用の金属材料を成形
し、円筒状首部の両端に円形鍔部を有するリング成形体
に加工した耐摩環を用いるものが多い。この種の耐摩環
は、ピストンのリング溝の裏面部に潤滑油を導くことの
できる胴管部として付設されるため、鋳造により製作す
ることもできるが、使用時に低温から高温まで広範囲の
温度変化にさらされるため、成形時に要求される寸法精
度はきわめて厳しく、成形方法の善し悪しがピストン冷
却効果に与える影響は大である。そこで、例えばステン
レス材等の薄板板金をロール成形し、ピストンリングを
挿入するリングトレーガと溶接して成形し、これをピス
トンに鋳込む方法により、比較的簡単に製作されるよう
になった。
2. Description of the Related Art A piston for a diesel engine is made of a metal material having high wear resistance and heat resistance so that a coolant can be efficiently cooled particularly in the vicinity of a top ring groove, and circular flanges are provided at both ends of a cylindrical neck. In many cases, a wear-resistant ring processed into a ring molded body having a portion is used. This kind of wear ring can be manufactured by casting since it is attached to the back of the ring groove of the piston as a body tube that can guide lubricating oil. Therefore, the dimensional accuracy required at the time of molding is extremely severe, and the influence of the quality of the molding method on the piston cooling effect is great. Therefore, it has become relatively easy to manufacture a thin sheet metal made of, for example, stainless steel by roll forming, welding and forming it with a ring trager for inserting a piston ring, and casting this into a piston.

【0003】ところで、こうした耐摩環のごときリング
成形体をロール成形するのに用いる従来のロール成形装
置は、図3(A)〜(D)に各成形段に示した形状の装
置であった。同図に示したロール成形装置1は、端面に
縮径部をもつ円柱状の成形型半体2と円柱状の成形型半
体3とを端面どうし突き合わせ締結分離自在に組み合わ
せた組み合わせ成形型4と、この組み合わせ成形型4の
突き合わされた端面の部分に形成された断面コ字形の溝
部5内に進退自在とされるローラ6とから構成される。
成形にさいしては、まず一対の成形型半体2,3をボル
トなどの締結手段(図示せず)により同軸締結し、図3
(A)に示した組み合わせ成形型4を構成する。次に、
図4(A)に示す金属製の筒状薄板材料からなるフープ
素材7を、組み合わせ成形型4の外周に嵌合させる。そ
こで、フープ素材7の中央部分を溝部5の中央に位置合
わせしたのち、フープ素材7を組み合わせ成形型4とと
もに回転させる。
A conventional roll forming apparatus used for roll forming such a ring formed body such as a wear-resistant ring has the shape shown in each of the forming stages in FIGS. 3 (A) to 3 (D). The roll forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a combination forming die 4 in which a cylindrical forming die half 2 having a reduced diameter portion at an end face and a cylindrical forming die half 3 are butt-joined to each other at an end face so as to be fastened and separated. And a roller 6 which can be advanced and retracted into a groove 5 having a U-shaped cross section formed at a portion of the butted end face of the combination mold 4.
In molding, first, a pair of mold halves 2 and 3 are coaxially fastened by fastening means (not shown) such as bolts.
The combination mold 4 shown in FIG. next,
A hoop material 7 made of a metal tubular thin plate material shown in FIG. Then, after aligning the central portion of the hoop material 7 with the center of the groove 5, the hoop material 7 is rotated together with the combination mold 4.

【0004】一方、ローラ6は、コ字形溝部5の溝幅か
らフープ素材7の肉厚の2倍を差し引いた幅を有してお
り、このローラ6を組み合わせ成形型4とは逆方向に回
転させながらフープ素材7に近接させ、図3(B)に示
したように、そこからさらにローラ6を溝部5の内方に
向けて押圧する。これにより、図4(B)に示したよう
に、フープ素材7は、まずリング成形体8に成形される
前段階であるリング中間体に成形され、この間のネッキ
ング工程により首部8aが徐々に形成される。そこで、
さらに図3(C)に示したように、ローラ6を回転させ
ながら、フープ素材7を溝部5内に押圧していくと、図
4(C)に示したように、リング中間体の首部8aの両
端に鍔部8bをもった最終成形体に近い形状に成形され
る。そして、図3(D)に示したように、ネッキング及
びフレアリング工程をさらに進め、最終段階において図
4(D)に示すリング成形体8が完成する。このため、
そこで成形型半体2,3どうしの締結を解除することに
より、溝部5内から完成したリング成形体8を取り外す
ことができる。
On the other hand, the roller 6 has a width obtained by subtracting twice the thickness of the hoop material 7 from the groove width of the U-shaped groove 5, and rotates the roller 6 in the opposite direction to the combination mold 4. 3B, the roller 6 is further pressed inward from the groove 5 as shown in FIG. 3B. As a result, as shown in FIG. 4B, the hoop material 7 is first formed into a ring intermediate, which is a stage before being formed into the ring formed body 8, and the neck 8a is gradually formed by a necking process during this period. Is done. Therefore,
Further, as shown in FIG. 3 (C), while the roller 6 is being rotated, the hoop material 7 is pressed into the groove 5, and as shown in FIG. 4 (C), the neck 8a of the ring intermediate body is formed. Are molded into a shape close to the final molded body having flanges 8b at both ends of the molded body. Then, as shown in FIG. 3D, the necking and flaring steps are further advanced, and in the final stage, the ring molded body 8 shown in FIG. 4D is completed. For this reason,
Then, by releasing the fastening of the mold halves 2 and 3, the completed ring molded body 8 can be removed from the inside of the groove 5.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のリング成形
体8の成形方法によれば、コ字形断面の溝部5にローラ
6を回転させながら押圧していったときに、円筒状の首
部8aとその両端に円形鍔部8bを有するリング成形体
8が完成する直前に、完成に近いがまだ所要の寸法を獲
得するに至っていないリング成形体8が溝部5内に落ち
込んでしまい、首部8aの内周を規制する手段が存在し
ないまま、組み合わせ成形型4とローラ6が互いに反対
方向に回転するだけであるため、リング成形体8に対す
る型規制が溝部5とローラ6の間のただ一か所に限られ
てしまい、リング成形体8の内周は自由放任されたまま
であるために、フレアリング工程における寸法精度が得
られないといった課題があった。
According to the above-mentioned conventional method for forming a ring molded body 8, when the roller 6 is pressed against the groove 5 having a U-shaped cross section while rotating, the cylindrical neck 8a is formed. Immediately before the ring molded body 8 having the circular flanges 8b at both ends is completed, the ring molded body 8 which is almost completed but has not yet attained the required dimensions falls into the groove 5, and the inside of the neck 8a Since there is no means for restricting the circumference, the combination mold 4 and the roller 6 only rotate in opposite directions, so that the mold regulation for the ring molded body 8 is limited to only one place between the groove 5 and the roller 6. Since the inner circumference of the ring molded body 8 is left unrestricted, there is a problem that dimensional accuracy in the flaring process cannot be obtained.

【0006】また、上記従来のロール成形装置1は、ロ
ール成形されたリング成形体の外形寸法を加工後に所定
形状に仕上げるさいに、まず成形型半体3を成形型半体
2から引き離してリング成形体8を外し、続いて別の場
所に設置された専用の旋削加工機(図示せず)にリング
成形体8を装着し、バイト等の旋削工具を使って外形寸
法を所要寸法に仕上げる方法によっていた。しかし、コ
字形断面をもつリング成形体8は、薄板板金であるため
僅かな外力で変形しやすく、このためロール成形装置1
から旋削加工機に移し変える最中に誤って変形させてし
まう恐れがあり、またロール成形により成形されたリン
グ成形体は、その首部8aに係合するチャック等を使っ
て旋削加工機に装着されるが、その中心軸線を旋削加工
機の回転中心軸に厳密に一致させるのは困難であり、装
着状態には多少のバラツキが伴うため、旋削加工機によ
り仕上げられた外形寸法の寸法精度はさほど高くなく、
またロール成形装置から旋削加工機に被加工物を移動さ
せるにも時間がかかるため、全体の作業効率は悪いとい
った問題があった。
In the conventional roll forming apparatus 1, in order to finish the outer dimensions of the roll-formed ring formed body into a predetermined shape after processing, the mold half 3 is first separated from the mold half 2 to remove the ring. A method of removing the molded body 8, attaching the ring molded body 8 to a dedicated turning machine (not shown) installed at another place, and finishing the external dimensions to required dimensions using a turning tool such as a cutting tool. Depended. However, since the ring formed body 8 having the U-shaped cross section is a thin sheet metal, it is easily deformed by a small external force.
There is a risk of being deformed by mistake during the transfer to the turning machine, and the ring formed body formed by roll forming is mounted on the turning machine using a chuck or the like that engages with its neck 8a. However, it is difficult to exactly match the center axis with the rotation center axis of the turning machine, and there is some variation in the mounting state, so the dimensional accuracy of the external dimensions finished by the turning machine is not so large. Not expensive
In addition, there is a problem that it takes a long time to move the workpiece from the roll forming apparatus to the turning machine, so that the overall work efficiency is poor.

【0007】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであり、一対の成形型半体を組み合わせて締結した組
み合わせ成形型の成形溝部に、フローティングリングを
遊嵌させて組み合わせることにより、特にロール成形最
終段階においてリング成形体の首部の内周をフローティ
ングリングにより規制し、リング成形体の寸法精度を高
めるとともに、ロール成形後はフローティングリングを
治具によりリング成形体に同軸固定し、リング成形体を
成形型に嵌装したまま旋削工具による旋削を可能にする
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and is particularly advantageous in that a floating ring is loosely fitted into a molding groove of a combined mold which is formed by combining a pair of mold halves and fastened. In the final stage of roll forming, the inner periphery of the neck of the ring formed body is regulated by a floating ring to improve the dimensional accuracy of the ring formed body, and after the roll forming, the floating ring is coaxially fixed to the ring formed body with a jig, and the ring is formed. An object of the present invention is to enable turning with a turning tool while a body is fitted in a mold.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、成形溝部を形成する一対の成形型半体か
らなり、円筒状の首部と該首部両端に円形鍔部を有する
リング成形体に加工しようとする筒状素材が、前記該成
形溝部を覆って嵌合装着される組み合わせ成形型と、前
記リング成形体の内径と同寸法の外径を有し、前記成形
溝部内に遊嵌されるフローティングリングと、前記成形
溝部の幅から前記筒状素材の肉厚の2倍を差し引いた幅
を有し、前記組み合わせ成形型に嵌合装着された筒状素
材を、該組み合わせ成形型とは相対的に逆方向回転させ
ながら押圧しロール成形するローラと、該ローラ成形後
に前記フローティングリングに係合され、前記リング成
形体を該フローティングリングを介して前記組み合わせ
成形型に同軸固定する治具と、前記組み合わせ成形型に
同軸固定された前記リング成形体を旋削し、所要寸法の
外形形状に仕上げる旋削工具とを具備することを特徴と
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a ring forming method comprising a pair of mold halves forming a forming groove, having a cylindrical neck and circular flanges at both ends of the neck. A cylindrical material to be formed into a body has a combination mold that is fitted and fitted over the molding groove, and has an outer diameter that is the same as the inner diameter of the ring molded body. A floating ring to be fitted, and a width obtained by subtracting twice the thickness of the cylindrical material from the width of the molding groove, and the cylindrical material fitted and mounted to the combination molding die, And a roller that presses and rolls while rotating relatively in the opposite direction, and is engaged with the floating ring after the roller is formed, and the ring formed body is coaxially fixed to the combination mold via the floating ring. And jig, and turning the ring shaped body which is coaxially fixed to the combination mold, it is characterized in that it comprises a turning tool to finish the outer shape of the required dimensions.

【0009】また、本発明は、前記組み合わせ成形型
が、成形端面どうしを同軸対向させ、成形溝部を隔てて
互いに近接離間可能に設けられた受け型及び押し型とか
らなることを特徴としており、さらに前記フローティン
グリングが、前記治具に係合する段付き係合孔を有して
おり、該段付き係合孔に前記治具が係合したきに半径方
向及び軸方向に位置決めされることを特徴とし、さらに
また前記治具が、前記一方の成形半体内に摺動可能に同
軸配置され、前記フローティングリング又は前記他方の
成形半体に選択的に係脱可能とされ、ロール成形時は前
記他方の成形型半体に係合し、旋削加工時は前記フロー
ティングリングに係合することを特徴とするものであ
る。
Further, the present invention is characterized in that the combination mold comprises a receiving mold and a press mold which are provided so that the molding end faces are coaxially opposed to each other, and which are provided so as to be able to approach and separate from each other via a molding groove. Further, the floating ring has a stepped engagement hole to be engaged with the jig, and is positioned in a radial direction and an axial direction when the jig is engaged with the stepped engagement hole. In addition, the jig is slidably disposed coaxially in the one molding half, and can be selectively engaged and disengaged with the floating ring or the other molding half. It is characterized in that it engages with the other mold half and engages with the floating ring during turning.

【0010】[0010]

【作用】本発明装置によれば、一対の成形型半体からな
る組み合わせ成形型の成形溝部内に、リング成形体の内
径と同寸法の外径を有するフローティングリングを遊嵌
し、成形溝部を覆って組み合わせ成形型に嵌合したフー
プ素材を、成形溝部の溝幅よりも幅の小さなローラを組
み合わせ成形型とは相対的に逆方向回転させながら押圧
することにより、フローティングリングの外径と同寸法
の内径をもつリング成形体にロール成形し、次にロール
成形中はフローティングリングから離脱させていた治具
をフローティングリングに係合させ、リング成形体をフ
ローティングリングを介して組み合わせ成形型に同軸固
定した状態で、所要寸法の外形形状に仕上げることによ
り、ロール成形と旋削加工を同一装置により精度よくか
つ効率よく行う。
According to the apparatus of the present invention, a floating ring having the same outer diameter as the inner diameter of the ring molded body is loosely fitted in the molding groove of the combination mold comprising a pair of mold halves, and the molding groove is formed. Pressing the hoop material fitted over the combination mold with the roller having a width smaller than the groove width of the molding groove while rotating in the opposite direction relative to the combination mold, the same as the outer diameter of the floating ring. Roll forming into a ring molded body with the inner diameter of the dimensions, then engage the jig that had been detached from the floating ring during the roll forming with the floating ring, and coaxially formed the ring molded body through the floating ring to the combination mold By finishing the outer shape of required dimensions in a fixed state, roll forming and turning can be performed accurately and efficiently by the same apparatus.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図1,2を
参照して説明する。図1は、本発明のロール成形旋削加
工装置の一実施例による成形加工工程を示す要部縦断面
図、図2は、図1に示したロール成形旋削加工装置によ
り成形加工されるリング成形体の各成形加工段における
状態を示す斜視図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a forming process according to an embodiment of the roll forming and turning apparatus of the present invention. FIG. 2 is a ring formed body formed by the roll forming and turning apparatus shown in FIG. It is a perspective view which shows the state in each shaping | molding process stage.

【0012】図1(A)〜(F)に示したリング成形装
置11は、一対の成形型半体12,13を対向する成形
端面間に成形溝部15を形成して組み合わせた組み合わ
せ成形型14と、一方の成形型半体12内に摺動可能に
同軸配置した治具20と、リング成形体18の内径と同
寸法の外径を有し、成形溝部15内に嵌装されるフロー
ティングリング19と、成形溝部15の幅からフープ素
材17の肉厚の2倍を差し引いた幅を有するローラ16
と、ロール成形完了後に、リング成形体18の外形を旋
削加工する旋削工具21等から構成される。リング成形
体18は、図2(A)に示した薄板筒状金属材料からな
るフープ素材17から成形されるもので、最終的には円
筒状の首部18aとその両端に円形鍔部18bを有する
形状に成形加工される。
The ring forming apparatus 11 shown in FIGS. 1 (A) to 1 (F) is a combined forming die 14 in which a pair of forming halves 12, 13 are formed by forming a forming groove 15 between opposing forming end faces. A jig 20 coaxially slidably arranged in one mold half 12, and a floating ring having an outer diameter equal to the inner diameter of the ring molded body 18 and fitted in the molding groove 15. And a roller 16 having a width obtained by subtracting twice the thickness of the hoop material 17 from the width of the molding groove 15.
And a turning tool 21 for turning the outer shape of the ring formed body 18 after the roll forming is completed. The ring molded body 18 is molded from a hoop material 17 made of a thin tubular metal material shown in FIG. 2A, and has a cylindrical neck portion 18a and circular flange portions 18b at both ends. It is formed into a shape.

【0013】成形に用いる組み合わせ成形型14は、成
形端面どうしを同軸対向させて互いに近接離間可能に設
けた一対の成形型半体12,13が、ロール成形のため
の受け型と押し型を構成しており、それぞれに貫通孔1
2a,13aが同軸穿設してある。また、貫通孔13a
については開口部分を倍程度の径にまで座ぐり加工し、
治具20を受けるための皿穴13bとしてある。なお、
フープ素材17は、後述するように、成形端面を所定距
離だけ離間させた状態に管継手するごとく成形型半体1
2,13に嵌装される。受け型となる成形型半体12の
貫通孔12aに同軸嵌装した治具20は、先端に頭部2
0aと鍔部20bが形成されており、これらが押し型と
なる成形型半体13内とフローティングリング19に選
択的に係脱するようになっている。実施例の場合、鍔部
20bの径は、皿穴13bの径にほぼ等しく、また鍔部
20bの厚みは、皿穴13bの深さにほぼ等しい。な
お、治具20の胴部20cの径は、頭部20aと鍔部2
0bの各径の中間の寸法とされている。
In the combination mold 14 used for molding, a pair of mold halves 12 and 13 provided with the molding end faces coaxially opposed to each other so as to be able to approach and separate from each other constitute a receiving mold and a press mold for roll molding. And each has a through hole 1
2a and 13a are coaxially drilled. Also, the through hole 13a
For about, counterbore processing the opening to about twice the diameter,
It is a countersink 13b for receiving the jig 20. In addition,
As will be described later, the hoop material 17 is used to form the mold half 1 such that the pipe end is separated from the molding end surface by a predetermined distance.
2, 13 are fitted. A jig 20 coaxially fitted into the through hole 12a of the mold half 12 serving as a receiving mold has a head 2 at its tip.
0a and a flange portion 20b are formed, and these are selectively engaged with and disengaged from the mold half 13 serving as a pressing die and the floating ring 19. In the case of the embodiment, the diameter of the flange 20b is substantially equal to the diameter of the countersunk hole 13b, and the thickness of the flange 20b is substantially equal to the depth of the countersunk hole 13b. The diameter of the body 20c of the jig 20 is determined by the head 20a and the flange 2
0b is an intermediate size between the respective diameters.

【0014】フローティングリング19は、リング成形
体18の内径と同寸法の外径を有し、治具20の鍔部2
0bが係脱する段付き係合孔19aを有する。実施例に
示した係合孔19aは、鍔部20bが係合する大径部と
鍔部20bを係止する小径部から構成され、治具20を
半径方向に規制する大径部の径は鍔部20bの径にほぼ
等しく、また治具20を軸方向に規制する小係部までの
深さすなわち大径部の長さは鍔部20bの厚みにほぼ等
しい。フローティングリング19は、治具20の鍔部2
0bの係脱に応じて半径方向及び軸方向の動きを規制又
は解除されるが、治具20を離脱させたときに成形溝部
15内を半径方向に自由に移動できるよう、その幅は成
形溝部15の幅よりもごく僅かだけ小としてある。
The floating ring 19 has an outer diameter that is the same as the inner diameter of the ring formed body 18.
0b has a stepped engagement hole 19a which engages and disengages. The engagement hole 19a shown in the embodiment is composed of a large diameter portion with which the flange portion 20b engages and a small diameter portion with which the flange portion 20b is locked. The diameter of the large diameter portion which regulates the jig 20 in the radial direction is The depth up to the small engaging portion that regulates the jig 20 in the axial direction, that is, the length of the large diameter portion is substantially equal to the thickness of the flange portion 20b. The floating ring 19 is a flange 2 of the jig 20.
The movement in the radial direction and the axial direction is restricted or released in accordance with the engagement and disengagement of 0b. However, the width thereof is set so that the jig 20 can be freely moved in the radial direction when the jig 20 is released. It is only slightly smaller than the width of fifteen.

【0015】ローラ16は、成形溝部15の幅からフー
プ素材17の肉厚の2倍を差し引いた幅を有しており、
治具20の鍔部20bを成形型半体13に係合させた状
態でフープ素材17に対し成形型14とは相対的に逆方
向回転させながら押圧され、フローティングリング19
の外径と同寸法の内径をもつリング成形体18をロール
成形する。
The roller 16 has a width obtained by subtracting twice the thickness of the hoop material 17 from the width of the forming groove 15.
In a state where the flange 20b of the jig 20 is engaged with the mold half 13, the hoop material 17 is pressed while rotating in the reverse direction relative to the mold 14, and the floating ring 19 is rotated.
The ring formed body 18 having the same inner diameter as the outer diameter is roll-formed.

【0016】旋削工具21は、金属切削用のバイトであ
り、ロール成形完了後にローラ16に代わってリング成
形体18の外周に対向配置され、リング成形体18を成
形型14とともに回転させた状態で軸に平行移動され、
刃先でリング成形体18の外形を旋削加工する。ただ
し、旋削加工中は、治具20の鍔部20bは成形型半体
13内ではなくフローティングリング19内に係合させ
た状態で行われ、フローティングリング19は治具20
によって半径方向と軸方向に移動規制される。
The turning tool 21 is a cutting tool for metal cutting. The turning tool 21 is disposed opposite to the outer periphery of the ring formed body 18 in place of the roller 16 after the roll forming is completed, and the ring formed body 18 is rotated together with the forming die 14. Translated to the axis,
The outer shape of the ring formed body 18 is turned by the cutting edge. However, during turning, the flange 20b of the jig 20 is engaged with the floating ring 19 instead of in the mold half 13, and the floating ring 19 is
The movement is restricted in the radial and axial directions.

【0017】リング成形体18の成形加工にさいして
は、まず図1(A)に示したように、押し型となる成形
型半体13を受け型である成形型半体12から離間さ
せ、フローティングリング19を治具20に係合させ
る。次に、一対の成形型半体12,13を管継手するご
とく溝部15を覆い、図2(A)に示すフープ素材7を
組み合わせ成形型14に嵌合する。すなわち、フープ素
材7を一端側から一方の成形型半体12に浅く嵌合保持
させ、次に他方の成形型半体13を近接移動させてフー
プ素材7の他端側に浅く嵌合させる。フープ素材7の装
着が完了したならば、図1(B)に示したように治具2
0を前進駆動し、頭部20a及び鍔部20bを成形型半
体13内に係合させ、ローラ16をフープ素材17に当
接させる。
In forming the ring molded body 18, first, as shown in FIG. 1A, the mold half 13 serving as a pressing mold is separated from the mold half 12 serving as a receiving mold. The floating ring 19 is engaged with the jig 20. Next, the groove 15 is covered so that the pair of mold halves 12 and 13 are pipe-fitted, and the hoop material 7 shown in FIG. That is, the hoop material 7 is shallowly fitted and held on one mold half 12 from one end side, and then the other mold half 13 is moved close to the other end of the hoop material 7 so as to be shallowly fitted. When the mounting of the hoop material 7 is completed, as shown in FIG.
0 is driven forward, the head 20 a and the flange 20 b are engaged in the mold half 13, and the roller 16 is brought into contact with the hoop material 17.

【0018】こうして加工準備態勢は整うが、治具20
の係合を解除されたフローティングリング19は、成形
溝部15内にあって治具20の胴部20cに遊嵌した状
態となる、ただし、軸方向に殆ど遊びはなく、ただ半径
方向にのみ浮遊移動できる状態となる。そこで、図1
(C)に示したように、溝部15の溝幅よりもフープ素
材17の肉厚の2倍だけ幅の小さなローラ16を、成形
型14とは逆方向に回転させながらフープ素材17に押
圧する。これにより、ネッキング工程が始まり、リング
成形体18の首部18aが徐々に形成される。このネッ
キング工程では、フープ素材17の首部の内周にフロー
ティングリング19が密嵌合し、フープ素材17は内側
から変形規制されたまま成形されるため、最終形状の前
段階として図2(C)に示したようにフローティングリ
ング19と同径の内周をもったリング中間体が成形され
る。
In this way, the preparation for processing is ready, but the jig 20
Of the jig 20 is loosely fitted in the shank 20c of the jig 20, but has little play in the axial direction, and floats only in the radial direction. You will be able to move. Therefore, FIG.
As shown in (C), a roller 16 having a width smaller than the groove width of the groove 15 by twice the thickness of the hoop material 17 is pressed against the hoop material 17 while rotating in the opposite direction to the molding die 14. . Thus, the necking process starts, and the neck 18a of the ring molded body 18 is gradually formed. In the necking step, the floating ring 19 is closely fitted to the inner periphery of the neck of the hoop material 17, and the hoop material 17 is formed while being restricted from being deformed from the inside. Therefore, FIG. As shown in (1), a ring intermediate having the same diameter as the floating ring 19 is formed.

【0019】そこで、図1(D)に示したようにさらに
ローラ16を回転させながら、フープ素材17を成形溝
部15内に押圧していくと、図2(C)に示したよう
に、首部18aの両端に円形鍔部18bをもった最終成
形体に近い形状に成形される。そして、このネッキング
及びフレアリング工程の最終段階でも、ネッキング工程
開始以来ずっとリング成形体18の首部の内周にフロー
ティングリング19が密嵌合したまま成形が行われるた
め、成形体リング18は内周側に一切自由変形できず、
設計寸法に近い状態で成形される。このため、工程終了
時には図2(D)に示したほぼ完成に近いリング成形体
19が得られ、後は外形寸法を仕上げるための旋削加工
を残すだけとなる。
When the hoop material 17 is pressed into the forming groove portion 15 while further rotating the roller 16 as shown in FIG. 1D, the neck portion as shown in FIG. It is formed into a shape close to the final formed body having circular flanges 18b at both ends of 18a. Also in the final stage of the necking and flaring process, since the molding is performed while the floating ring 19 is closely fitted to the inner periphery of the neck of the ring molded body 18 since the start of the necking process, the molded body ring 18 Can not be freely deformed on the side,
Molded in a state close to the design dimensions. For this reason, at the end of the process, a substantially completed ring formed body 19 shown in FIG. 2D is obtained, and after that, only the turning process for finishing the outer dimensions is left.

【0020】旋削加工にさいしては、まず治具20を後
退させてフローティングリング19内に係合させ、フロ
ーティングリング19を半径方向と軸方向に移動規制す
る。これにより、リング成形体18はフローティングリ
ング19を介して治具20すなわち成形型半体12に対
して同軸固定され、旋削加工準備が整う。そこで、図1
に示したように、ローラ16を移動させて旋削工具21
を加工位置にセットし、組み合わせ成形型14を回転さ
せながら旋削加工を行う。リング成形体18の鍔部18
bは、旋削工具21の刃先により旋削されて所要寸法に
加工され、最終的には図示2(E)に示したリング成形
体18が得られる。なお、旋削加工中のリング成形体1
8は、一対の成形型半体12,13により両側からしっ
かりと保持され、かつまた内周側をフローティングリン
グ19により支持されているため、きわめて精度の高い
旋削加工が可能である。
In turning, first, the jig 20 is retracted and engaged with the floating ring 19, and movement of the floating ring 19 is restricted in the radial direction and the axial direction. Thus, the ring molded body 18 is coaxially fixed to the jig 20, that is, the mold half 12 via the floating ring 19, and the preparation for the turning process is completed. Therefore, FIG.
The roller 16 is moved to turn the turning tool 21 as shown in FIG.
Is set at the processing position, and turning is performed while rotating the combination mold 14. Flange 18 of ring molded body 18
b is turned by the cutting edge of the turning tool 21 and processed to a required size, and finally, the ring formed body 18 shown in FIG. 2E is obtained. In addition, the ring compact 1 during the turning process
Since 8 is firmly held from both sides by a pair of mold halves 12 and 13 and the inner peripheral side is supported by a floating ring 19, extremely accurate turning can be performed.

【0021】旋削加工を終えたリング成形体18は、図
1(F)に示したように押し型である成形型半体13を
離間させることで、成形溝部15から容易に取り外すこ
とができる。ただし、リング成形体18は、旋削加工が
完了した時点で初めて成形溝部15から取り外すため、
当然のことながら、従来のようにロール成形を終えた段
階で旋削加工機のある場所に移し変えたりする必要はま
ったくなく、ロール成形に続いて同じ場所で旋削加工を
行うことができるため、加工変形による寸法狂いや不要
な加工工数とは無縁である。
As shown in FIG. 1 (F), the ring formed body 18 that has been turned can be easily removed from the formed groove 15 by separating the pressing mold half 13 as shown in FIG. However, since the ring molded body 18 is removed from the molding groove 15 for the first time when the turning is completed,
As a matter of course, there is no need to transfer to the location of the turning machine at the stage of finishing the roll forming as in the past, and turning can be performed at the same place following roll forming, so processing It is free from dimensional deviation due to deformation and unnecessary man-hours.

【0022】このように、上記ロール成形旋削加工装置
11によれば、ディーゼルエンジン用ピストンの耐摩環
等のごとく寸法精度が要求されるリング成形体18を成
形溝部15の幅とフローティングリング19の外径に合
わせて精度よくロール成形することができ、またロール
成形に引き続きその場で旋削加工を施して外形形状を所
要寸法に仕上げることができる。また、リング成形体1
8の成形形状に合わせ成形型半体12,13とフローテ
ィングリング19を複数組用意しておくことで、形状の
異なるあらゆるリング成形体18を自在に成形すること
ができる。
As described above, according to the roll forming and turning apparatus 11, the ring formed body 18 requiring dimensional accuracy such as a wear-resistant ring of a piston for a diesel engine is formed with the width of the forming groove portion 15 and the outside of the floating ring 19. Roll forming can be accurately performed in accordance with the diameter, and turning processing can be performed on the spot following the roll forming to finish the outer shape to a required size. Also, the ring molded body 1
By preparing a plurality of sets of the mold halves 12 and 13 and the floating ring 19 according to the molding shape of 8, any ring molded body 18 having a different shape can be freely molded.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一対の成形型半体からなる組み合わせ成形型の成形溝部
内に、リング成形体の内径と同寸法の外径を有するフロ
ーティングリングを遊嵌し、成形溝部を覆って組み合わ
せ成形型に嵌合したフープ素材を、成形溝部の溝幅より
も幅の小さなローラを組み合わせ成形型とは相対的に逆
方向回転させながら押圧することにより、フローティン
グリングの外径と同寸法の内径をもつリング成形体にロ
ール成形し、次にロール成形中はフローティングリング
から離脱させていた治具をフローティングリングに係合
させ、リング成形体をフローティングリングを介して組
み合わせ成形型に同軸固定した状態で、所要寸法の外形
形状に仕上げる構成としたから、筒状素材を成形溝部の
内壁に沿って変形させながらローラを押し付けていった
ときに、筒状素材が最終形状のリング成形体にまで成形
される過程で、リング成形体の内周にフローティングリ
ングが密着嵌合し、リング成形体の首部をフローティン
グリングの外形形状に規制するため、ローラとフローテ
ィングリングの間に挟まれて成形される素材を、鍔部の
端面は溝部の内壁により、また首部の内周面はフローテ
ィングリングの外周面により規制しながら、所望の形状
にきわめて精度よく成形することができ、またロール成
形完了後は、治具を移動させるだけでフローティングリ
ングを組み合わせ成形型に同軸固定できるため、リング
成形体を旋削加工機等に移し変えることなく、そのまま
旋削加工が可能であり、加工変形による寸法狂い等のな
い高精度の旋削加工が少ない工数で可能であり、従って
ディーゼルエンジン用ピストンの耐摩環等のごとく寸法
精度が要求されるリング成形体を効率よく成形すること
ができる等の優れた効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
A hoop in which a floating ring having the same outer diameter as the inner diameter of the ring molded body is loosely fitted into the molding groove of the combination molding die composed of a pair of molding halves, and covers the molding groove and is fitted to the combination molding die. The material is pressed with a roller having a width smaller than the groove width of the forming groove portion and pressed while rotating in the opposite direction relative to the forming die, so that a roll is formed on the ring formed body having the same inner diameter as the outer diameter of the floating ring. The jig which had been separated from the floating ring during roll forming and then engaged with the floating ring, and the ring formed body was coaxially fixed to the combination forming die via the floating ring, and the external shape of the required dimensions When the roller is pressed while deforming the cylindrical material along the inner wall of the molding groove, the cylindrical material is In the process of molding to the final shape of the ring molded body, the floating ring fits tightly on the inner periphery of the ring molded body and regulates the neck of the ring molded body to the outer shape of the floating ring. It is possible to mold the material to be formed into a desired shape with high precision while regulating the material to be sandwiched between the flanges by the end surface of the flange by the inner wall of the groove and the inner peripheral surface of the neck by the outer peripheral surface of the floating ring. In addition, after the roll forming is completed, the floating ring can be combined and fixed to the forming die by simply moving the jig, so that turning can be performed without transferring the ring formed body to a turning machine etc. High-precision turning without deformation due to deformation is possible with a small number of man-hours. An excellent effect such as can be formed efficiently rings molded dimensional accuracy is required as a ring.

【0024】また、本発明は、組み合わせ成形型を、成
形端面どうしを同軸対向させ、成形溝部を隔てて互いに
近接離間可能に設けられた受け型及び押し型とから構成
したから、受け型から押し型を離間させた状態で筒状素
材を装着し、また受け型に対して押し型を所定の距離ま
で近接させることにより、受け型と押し型の間にリング
成形体の幅に応じた成形溝を形成することができ、受け
型と押し型を同軸一体回転させながら、リング成形体を
精度よく旋削加工することができる等の効果を奏する。
In addition, according to the present invention, the combination mold is constituted by a receiving die and a pressing die which are coaxially opposed to each other at the molding end faces, and are provided so as to be able to approach and separate from each other with a molding groove therebetween. The cylindrical material is mounted with the mold separated, and the pressing die is brought close to the receiving die to a predetermined distance, so that a forming groove corresponding to the width of the ring molded body is formed between the receiving die and the pressing die. Thus, there is an effect that the ring molded body can be accurately turned while the receiving die and the pressing die are coaxially and integrally rotated.

【0025】また、フローティングリングが、治具に係
合する段付き係合孔を有しており、段付き係合孔に治具
が係合したきに半径方向及び軸方向に位置決めされるよ
う構成したから、ロール成形中は成形溝部内に遊嵌して
いたフローティングリングを、旋削加工時には治具の作
用により正確に一方の成形型半体に同軸固定することが
でき、これにより治具の移動とローラから旋削工具への
置換とをもって、簡単にロール成形から旋削加工に移行
することができる等の効果を奏する。
Further, the floating ring has a stepped engagement hole for engaging with the jig, and is positioned in the radial direction and the axial direction when the jig is engaged with the stepped engagement hole. With this configuration, the floating ring, which was loosely fitted in the forming groove during roll forming, can be accurately coaxially fixed to one mold half by the action of the jig during turning. With the movement and the replacement of the roller with the turning tool, effects such as easy transition from roll forming to turning can be obtained.

【0026】さらにまた、治具が、一方の成形半体内に
摺動可能に同軸配置され、フローティングリング又は他
方の成形半体に選択的に係脱可能とされ、ロール成形時
は他方の成形型半体に係合し、旋削加工時はフローティ
ングリングに係合する構成としたから、ロール成形的に
は一対の成形型半体が治具により同軸化され、また旋削
加工時には治具がフローティングリングを介してリング
成形体を一方の成形型半体に同軸固定するというよう
に、ロール成形と旋削加工の両方に共通する治具の働き
によりロール成形精度と旋削加工精度を良好に維持する
ことができる等の効果を奏する。
Furthermore, a jig is slidably disposed coaxially in one of the molding halves, and is selectively detachable from the floating ring or the other molding half. It is configured to engage with the half body and engage with the floating ring during turning, so that in a roll forming, a pair of mold halves are made coaxial with a jig, and during turning, the jig is floating ring. By using a jig common to both roll forming and turning, it is possible to maintain good roll forming accuracy and turning accuracy, such as coaxially fixing the ring formed body to one mold half via It has effects such as being able to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のロール成形旋削加工装置の一実施例に
よる成形加工工程を示す要部縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a forming step by a roll forming turning apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したロール成形旋削加工装置により成
形加工されるリング成形体の各成形加工段における状態
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in each forming step of a ring formed body formed by the roll forming turning apparatus shown in FIG. 1;

【図3】従来のロール成形装置による成形工程を示す要
部縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part showing a forming step by a conventional roll forming apparatus.

【図4】従来のロール成形装置により成形されるリング
成形体の各成形段における状態を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state at each forming stage of a ring formed body formed by a conventional roll forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ロール成形旋削加工装置 12,13 成形型半体 14 組み合わせ成形型 15 成形溝部 16 ローラ 17 フープ素材 18 リング成形体 19 フローティングリング 20 治具 21 旋削工具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Roll forming and turning apparatus 12, 13 Mold half 14 Combination mold 15 Mold groove 16 Roller 17 Hoop material 18 Ring molded body 19 Floating ring 20 Jig 21 Turning tool

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16J 9/00 F16J 9/00 A (56)参考文献 特開 平6−210383(JP,A) 特開 昭54−128961(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21D 53/16 B21D 53/84────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F16J 9/00 F16J 9/00 A (56) References JP-A-6-210383 (JP, A) JP-A-54-128961 ( JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B21D 53/16 B21D 53/84

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 成形溝部を形成する一対の成形型半体か
らなり、円筒状の首部と該首部両端に円形鍔部を有する
リング成形体に加工しようとする筒状素材が、前記該成
形溝部を覆って嵌合装着される組み合わせ成形型と、前
記リング成形体の内径と同寸法の外径を有し、前記成形
溝部内に遊嵌されるフローティングリングと、前記成形
溝部の幅から前記筒状素材の肉厚の2倍を差し引いた幅
を有し、前記組み合わせ成形型に嵌合装着された筒状素
材を、該組み合わせ成形型とは相対的に逆方向回転させ
ながら押圧しロール成形するローラと、該ローラ成形後
に前記フローティングリングに係合され、前記リング成
形体を該フローティングリングを介して前記組み合わせ
成形型に同軸固定する治具と、前記組み合わせ成形型に
同軸固定された前記リング成形体を旋削し、所要寸法の
外形形状に仕上げる旋削工具とを具備することを特徴と
するロール成形旋削加工装置。
1. A cylindrical material which is formed of a pair of mold halves forming a molding groove and is to be processed into a ring molded body having a cylindrical neck and circular flanges at both ends of the neck, And a floating ring having the same outer diameter as the inner diameter of the ring molded body, and a floating ring loosely fitted in the molding groove, and the width of the molding groove, The tubular material having a width obtained by subtracting twice the thickness of the shaped material and being fitted and mounted in the combination mold is pressed and roll-formed while rotating in the opposite direction relative to the combination mold. A roller, a jig that is engaged with the floating ring after the roller molding, and coaxially fixes the ring molded body to the combination molding die via the floating ring, and the jig that is coaxially fixed to the combination molding die. A turning tool for turning a ring formed body and finishing the outer shape to a required size.
【請求項2】 前記組み合わせ成形型は、成形端面どう
しを同軸対向させ、成形溝部を隔てて互いに近接離間可
能に設けられた受け型及び押し型とからなることを特徴
とする請求項1記載のロール成形旋削加工装置。
2. The combination molding die according to claim 1, wherein the molding die comprises a receiving die and a pressing die which are coaxially opposed to each other at the molding end faces, and are provided so as to be able to approach and separate from each other via a molding groove. Roll forming turning equipment.
【請求項3】 前記フローティングリングは、前記治具
に係合する段付き係合孔を有しており、該段付き係合孔
に前記治具が係合したきに半径方向及び軸方向に位置決
めされることを特徴とする請求項1記載のロール成形旋
削加工装置。
3. The floating ring has a stepped engagement hole that engages with the jig, and when the jig is engaged with the stepped engagement hole, the floating ring moves in a radial direction and an axial direction. 2. The roll forming and turning apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is positioned.
【請求項4】 前記治具は、前記一方の成形半体内に摺
動可能に同軸配置され、前記フローティングリング又は
前記他方の成形半体に選択的に係脱可能とされ、ロール
成形時は前記他方の成形型半体に係合し、旋削加工時は
前記フローティングリングに係合することを特徴とする
請求項1記載のロール成形旋削加工装置。
4. The jig is slidably disposed coaxially within the one molding half, and is selectively engageable with the floating ring or the other molding half. 2. The roll forming and turning apparatus according to claim 1, wherein the apparatus engages with the other mold half and engages with the floating ring during turning.
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