JP3017272U - 高生産速度スエージングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案はスエージングマシンによる金属材
加工の生産性を向上させると共に、製品の密度を高め、
結晶の微細化を図り、かつ金属歪の偏在を防止すること
を目的としたものである。 【構成】 加工金属材の長手方向に対して複数組のスエ
ージング金型をタンデムに配列し、隣接スエージング金
型の対向面を当接させると共に、各組のスエージング金
型のホルダーを通しボルトで一体的に固定し、前記各組
の隣接スエージング金型の加圧時の材料の変形逃げ方向
に対して直角な面で周期加圧すべく構成したことを特徴
とする高生産速度スエージングマシン。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はスエージングマシンによる金属材加工の生産性を向上させると共に 、金属材の密度を高め、結晶の微細化を図り、かつ金属歪の偏在を防止すること を目的とした高生産速度スエージングマシンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来加工金属材を、半径方向からスエージング金型で加圧加工するスエージン グマシンが知られ、複数台のスエージングマシンをタンデムに配置することも知 られており金属線材、又は金属管材（以下金属材という）などの加工に用いられ ている。

【０００３】

【考案により解決すべき課題】

前記、従来のスエージング金型により加圧加工すれば、金型の逃げ方向に金属 材が横ひろがりを生じつつ、金属材の長さ方向に伸びるのであるが、打圧回数と 打圧位置変化回転には実用的限度がある為に低速生産性となる問題点があった。 そこで生産性を向上しようとすれば、金属材が金型の逃げ部に充満し、金型の橢 円形状の限界をオーバーするために、製品にフィンを生成し、又は加圧押入金属 材がダイス内部に生ずる回転トルクの増大によって金属材全体がふり回される結 果を生じるおそれがあり、低速生産性に甘んじざるを得ない問題点があった。

【０００４】 例えば、ソリッド金属線材の加工速度は毎秒２０mm〜３０mm位であり、金属管 材の加工速度は毎秒３０mm〜６０mm位であった。従って他の金属材加工方法（引 抜加工又は圧延加工）に対して１／１０〜１／２０の低生産性となっていた。

【０００５】 前記、低生産性にも拘らず、スエージング加工には多くの利点がある。例えば 加工金属材の性質に応じた常温加工、熱間加工が可能であり、更に断面三角形、 四角形等の異形線の成型加工が可能であるから、多数の金属材加工に採用されて いた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

然るにこの考案は、１台のスエージングマシンに複数組のスエージング金型を 角度を保たせてタンデムに配置させることにより、前記従来の問題点を解決した のである。

【０００７】 即ち機械の考案は、加工金属材の長手方向に対して複数組のスエージング金型 をタンデムに配列し、隣接スエージング金型の対向面を当接させると共に、該ス エージング金型のホルダーを通しボルトで一体的に固定し、前記各組の隣接スエ ージング金型の加圧時の材料の変形逃げ方向に対して直角な面で周期加圧すべく 構成したことを特徴とする高生産速度スエージングマシンである。またタンデム に配列するスエージング金型の組数は２〜６組としたものである。

【０００８】 例えば軟鋼の鋼張力は３０kgf ／mm² であるが、スエージング加工における金 型に設けた溝形状部における加圧全長が、加工線材の平均直径に対して３０倍を 越えれば、変形抵抗は約５倍の１５０kgf ／mm² （但し加工硬化なしと仮定）に なるので、２次元変形は不可能になる。然し乍らスエージング金型の溝形状によ り、三次元変形が可能であるから、該変形部をタンデムに配置したスエージング 金型で加圧変形させることにより、摩擦係数を飛躍的に減少させることができる と共に、前位のスエージング金型内へ横に張り出した部分を直後のスエージング 金型で加圧することになるので、フィン（羽根）を生成するおそれはない。

【０００９】 例えば図７の如く、３タンデムスエージング金型においては、１、２番目の金 型でリダクションし、３番目の金型でスキンパスを行う。また図８の如く５タン デムスエージング金型においては、１、２、３、４番目の金型でリダクションし 、最後の金型でスキンパスを行うので、全体としてスエージング時の摩擦抵抗が 小さくなり、高生産速度（例えば毎分２０ｍを越える加工）が可能となった。

【００１０】 この考案により加工する金属材には、例えばタングステン、モリブデン又はチ タンなどがあり、これらの金属は主として熱間又は温間加工で行われる。そして この考案の加工は常温加工において銅のより線よりなるワイヤロープなどの間隙 の微細化についても有効である。

【００１１】

【作用】

この考案によれば、加圧金属材の長手方向に対して複数組のスエージング金型 をタンデムに配列し、隣接スエージング金型の対向面を当接させると共に、各組 のスエージング金型の加圧は、前位の金型の加圧による材料の逃げ方向に対して 直角な面で周期加圧したので、加圧金属材は、前後のスエージング金型によって 真円から張出した壁面側を加圧変形させられる。従って変形抵抗が少なく、しか も断面積に対応して伸びることができる。従来の一段スエージングマシンに比し 、変形抵抗が小さくなりタンデム金型のスエージングマシンは、数倍の加工生産 速度を得ることができる。

【００１２】

【実施例１】 この考案の実施例を図１、２に基づいて説明する（スピンドル駆動型）。

【００１３】 スエージングマシン１のハウジング２の内側に環状の耐圧環３を設置し、その 内側にバッカーローラー４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ の全体をいう場合は４とする）を等間隔に回転可能に配列する。バッカーローラ ー４はバッカー５を打圧して、ダイス６（金型）を金属線材７の加工側へ移動さ せる為であるから、所定間隔に配置されたリング８、９に架設され等間隔を保っ ている。

【００１４】 前記ハウジング２には、軸受け１０を介してスピンドル１１が横架され、スピ ンドル１１の外端部にはプーリー１２が固定され、該プーリー１２と、モータ１ ３のプーリー１４との間にベルト１５が装着されている。前記、スピンドル１１ の内端部にはダイスホルダー１６が連設され、ダイスホルダー１６の溝１７（図 １１、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、全体は１７という）に前記ダイス６（６ａ、６ ｂ、６ｃ、全体をいう場合は６とする）、バッカー５（５ａ、５ｂ、５ｃ、全体 をいう場合は６とする）が順次半径方向へ摺動可能に架設されている。

【００１５】 前記ダイスホルダー１６は、金属線材７の進行方向（矢示３１）に、スピンド ル１１の反対側から第１溝、これに直角に第２溝、これに直角に第３溝が順次設 けられており、各溝に前記ダイスの第１ダイス６ａ、第２ダイス６ｂ、第３ダイ ス６ｃと、バッカーの第１バッカー５ａ、第２バッカー５ｂ、第３バッカー５ｃ が架設されている（図７）。

【００１６】 前記スエージングマシン１において、モータ１３を始動し、プーリー１４、ベ ルト１５、プーリー１２を介してスピンドル１１を矢示１８の方向へ回転すると （図２）、バッカーローラー４ａ、４ｅからバッカー５ａ、５ａを介して第１ダ イス６ａ、６ａ、第３ダイス６ｃ、６ｃを加圧し、バッカーローラー４ｃ、４ｇ からバッカー５ｂ、５ｂを介し第２ダイス６ｂ、６ｂを加圧する。従って金属線 材７は、第１ダイス６ａ、６ａにより加圧成形された膨出部を、第２ダイス６ｂ 、６ｂにより加圧され、第２ダイス６ｂ、６ｂにより成形された膨出部を第３ダ イス６ｃ、６ｃにより加圧されて真円（断面）の製品金属線７ａを成形すること ができる。

【００１７】 前記のように３段の場合のリダクションは、第１ダイスと第２ダイスによって 行われるが（５段の場合のリダクションは第１〜第４ダイスによって行われる。 図８）、第１ダイスは横方向へ膨出変形するので、変形抵抗が比較的小さく、第 ２ダイスは膨出部を加圧変形させるので、変形抵抗が比較的小さく、第３ダイス はスキンパスであるから変形抵抗が小さくなる。従って全体の抵抗が小さくなり 、高速生産性をすることができる。前記における第１ダイスが矢示２５（図９） の方向へ加圧して矢示２６の方向へ膨出すると、第２ダイスが矢示２７の方向か ら加圧するので材料は容易に変形することができる。

【００１８】

【実施例２】 この考案の実施例を図３、４に基づいて説明する。

【００１９】 実施例１は、スピンドルに回転力を付与しているが、この実施例は耐圧環１９ の外側壁にＶ溝２０を設けてＶプーリー２１とし、モータ２２のＶプーリー２３ との間にＶベルト２４を装着したものである。図中２５、２５は機体２６の上枠 であって２９、２９はダイスホルダー１６の回転を阻止するストップねじである 。

【００２０】 前記実施例におけるバッカーローラー４、バッカー５およびダイス６について は実施例１と同一につき動作等の説明を省畧する。

【００２１】 この実施例は、モータを始動し、Ｖプーリー２３、Ｖベルト２４を介してＶプ ーリー２１を回転することにより、バッカーローラー４を矢示２８の方向へ移動 させてバッカー５を順次加圧するのであるが、各スエージング金型の角度は常時 一定の関係位置を保っているので、変形抵抗を小さくする点については実施例１ と同一である。前記スエージングマシンは、主としてより線ワイヤロープの密度 を高める場合に使用する。この場合にダイス全長（溝）を長くする。例えば加工 材の径に対して２０倍〜３０倍にする。従って金属材は長さ方向に変化せず、直 径を減少させ、かつ、変形フィンの発生もなく、高生産スエージングマシンとな る。

【００２２】

【実施例３】 この考案を図５、６に示す実施例について説明する。

【００２３】 即ち耐圧環１９の外側にＶ溝２０を設けてＶプーリー２１とし、該Ｖプーリー ２１とモータ２２のＶプーリー２３との間にＶベルト２４を装着してＶプーリー ２１を回転する。一方スピンドル１１の外端部にＶプーリー１２を固定し、モー タ１３の軸に固定したＶプーリー１４との間にＶベルト１５を装着したもので、 前記スピンドルの内端部にはダイスホルダー１６が設けてある。前記のように、 Ｖプーリー２１の回転においては実施例２と同一であり、スピンドル１１の回転 においては実施例１と同一である。但し両者間にワンウェイクラッチ３０が介装 してある。

【００２４】 従って実施例３は、耐圧環１９、スピンドル１１との両者を回転させるもので ある。例えば図６中矢示３１、３２のように回転する。

【００２５】 即ち断面の小さい材料（細線、例えば２mm〜６mmφ）の加工の場合には、スエ ージング加圧時のトルクが金属材に伝わるが細線材料はねじれに対してスプリン グ弾性的に耐えられる為、スエージング加圧時のトルクが、次の打圧までの無負 荷となった瞬間に金属材のねじれは復元する。

【００２６】

【考案の効果】

この考案によれば、スエージング金型の複数を角度をもたせて順次タンデムに 配列したので、金属材を加工する際の変形抵抗が小さくなり、高生産速度で加工 できる効果がある。またスエージング加工により製品の密度を向上し、結晶の微 細化を図り、金属歪の偏在を防止し、フィンの発生を防止するなどの諸効果もあ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例の一部を切断した側面図。

【図２】同じく一部を省畧した正面図。

【図３】この考案の他の実施例の一部を切断した側面
図。

【図４】同じく一部を省畧した正面図。

【図５】この考案の他の実施例の一部を切断した側面
図。

【図６】同じく一部を省畧した正面図。

【図７】同じく実施例の３段タンデム金型を示す一部を
省畧した拡大斜視図。

【図８】同じく他の実施例の５段タンデムを示す一部を
省畧した拡大斜視図。

【図９】同じく金属材の断面の変形方向を示す拡大図。

【図１０】同じくこの考案の実施例の一部を破切した拡
大斜視図。

【図１１】同じくホルダーの分解斜視図。

【符号の説明】

１ スエージングマシン ２ ハウジング ３ 耐圧環 ４ バッカーローラー ５ バッカー ６ ダイス ７ 金属線材 ８、９ リング １０ 軸受け １１ スピンドル １２、１４ Ｖプーリー １３ モータ １５ Ｖベルト １６ ダイスホルダー １７ 溝 １９ 耐圧環 ２０ Ｖ溝 ２１、２３ Ｖプーリー ２２ モータ ２４ Ｖベルト ２５ 上枠 ２６ 機体 ２９ ストップねじ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工金属材の長手方向に対して複数組の
   スエージング金型をタンデムに配列し、隣接スエージン
   グ金型の対向面を当接させると共に、該スエージング金
   型のホルダーは通しボルトで一体的に固定し、前記各組
   の隣接スエージング金型の加圧時の材料の変形逃げ方向
   に対して直角な面で周期的に加圧すべく構成したことを
   特徴とする高生産速度スエージングマシン。
2. 【請求項２】 タンデムに配列するスエージング金型の
   組数は２〜６組としたことを特徴とする請求項１記載の
   高生産速度スエージングマシン。