JP5000465B2 - 軸肥大加工装置及びその方法 - Google Patents
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特許文献1の軸肥大加工装置の場合、一対のホルダユニットのうち、その一方は駆動側のホルダユニットであって、この駆動側のホルダユニットはその保持部を回転させ、一対のホルダユニットの保持部間に保持されたワークを基準線の回りに回転させる。これに対し、他方のホルダユニットは従動側のホルダユニットであって、この従動側のホルダユニットは基準線に沿い、駆動側のホルダユニットに向けて押し込み可能であり、また、その保持部を基準線に対して傾斜させるべく傾動可能となっている。
更に、本発明は軸肥大加工方法をも提供し、この軸肥大加工方法は、基準線上に配置された金属棒材のワークの両端部を一対の保持スリーブにてそれぞれ保持し、前記ワークに対して前記基準線回りの回転、前記基準線に沿う方向からの加圧及び前記基準線上に規定された曲げ中心からの曲げ及び曲げ戻しを一方の保持スリーブを介してそれぞれ付与し、前記保持スリーブ間にて前記ワークの一部を部分的に拡径した肥大部を成形する方法において、肥大部の成形時、肥大部の外周の輪郭を決定すべく肥大部の拡径を拘束する中空の外形拘束部材を準備し、前記肥大部の成形完了時に前記曲げ中心が前記外形拘束部材内にあって且つ前記保持スリーブ間にて規定される肥大幅の中心と前記曲げ中心とが基準線に沿う方向に互いにずれた状態となるべく前記外形拘束部材を配置して、前記ワークの肥大加工を行うことに特徴付けられる(請求項5)。
基準線Aの下方には装置フレーム2が配置され、この装置フレーム2は基準線Aに沿って延びている。図1及び図2でみて、装置フレーム2の左端部には一対の支持壁4が設けられており、これら支持壁4は基準線Aを挟んで配置され、装置フレーム2の底から立設されている。
そして、支持外筒12の外側には排出シリンダ40が支持内筒22と同軸に配置されており、排出シリンダ40は支持ブラケット42を介してユニットフレーム8に取り付けられている。それ故、排出シリンダ40はユニットフレーム8と一体的に傾動可能である。排出シリンダ40のピストンロッド44は支持外筒12内に延び、そして、図示の状態では前述したホルダカートリッジ38の左端、即ち、その内端に当接している。
ホルダカートリッジ38はスリーブホルダ46を備え、このスリーブホルダ46は支持内筒22内に嵌合されている。ここで、支持外筒12に対して支持内筒22を回転自在に支持する図1の軸受24,26はそれぞれ、スラストころ軸受及びラジアル軸受の組合せからなり、図3中、これらスラストころ軸受及びラジアル軸受はその対応する参照符号24,26に添え字a,bをそれぞれ付加して示されている。なお、図3中、支持内筒22のギヤプーリ28は省略されている。
更に、スリーブホルダ46には分割型のスライドプッシャ66が備えられ、このスライドプッシャ66は基準線Aと同軸的に配置されている。より詳しくは、スライドプッシャ66は前部ピン66aと、後部スライドピン66bとから構成され、前部ピン66aはスリーブホルダ46内に位置付けられ、図示の状態にあるとき、その前端は前述した後部スリーブ58の小径部58b内、即ち、ワーク保持孔60内に摺動自在に嵌合されている。
更に、前部スリーブ56の前端には中空円筒状の外形拘束部材72が部分的に嵌合されており、この外形拘束部材72の内部はこの実施例の場合、ワーク保持孔60に連なるテーパ孔74として形成されている。このテーパ孔74はワーク保持孔60と同軸で、且つ、ワーク保持孔60よりも大径であり、後部スリーブ58に向けて先細となっている。
また、図1及び図2から明らかなように、従動側のホルダユニット6bの場合、その排出シリンダ40のための支持ブラケット42は支持外筒12から延びている。
次に、図4を参照しながら、上述した軸肥大加工装置によるワークの肥大加工について説明する。なお、図4中、駆動側及び従動側のホルダユニット6a,6bは簡略化して示されている。具体的には、ホルダユニット6a,6bは、前部及び後部スリーブ56,58を1つに纏めた保持部、即ち、保持スリーブ90a,90bとして示すとともに、これら保持スリーブ90a,90bに前述したワーク保持孔60の可動底(スライドプッシャ66の前端)を参照符号92で示してある。
この状態にて、ホルダユニット6a,6b間に加工すべきワーク(金属棒材)Wが供給され、このワークWはその一端部が先ず、ホルダユニット6a側の保持スリーブ90aのワーク保持孔60内に外形拘束部材72を通じて挿入され、ワークWの一端はワーク保持孔60の可動底92に当接する。
この後、加圧力Fの付与を維持した状態で、ホルダユニット6aの傾動、即ち、ワークWの曲げが徐々に元に戻され、そして、図4(e)に示されるようにホルダユニット6a,6bの保持スリーブ90a,90bはともに基準線A上に位置付けられ、再び対向する。
この時点で、ワークWに対する肥大加工が完了し、ホルダユニット6a側での保持スリーブ90aの回転及び加圧シリンダ84によるワークWの加圧はともに停止される。
それ故、ホルダユニット6a側の外形拘束部材72内に上述の肥大部Cに成形されても、ワークWは従動側のホルダユニット6bに保持された状態で、ホルダユニット6aの保持スリーブ90aから押し出される(図4(f))。この後、従動側のホルダユニット6bにおいても、その排出シリンダ40が伸長されることで、ワークWはその保持スリーブ90bからも押し出し可能となる。
ワークWに上述した肥大加工を実施するにあたり、ワークWの曲げ中心(傾動中心B)は肥大加工の完了時における保持スリーブ90a,90b間にて規定される肥大幅H(図4(e)参照)の中心ではなく、この中心からずれた状態にある。即ち、これを換言すれば、外形拘束部材72は前述した前部スリーブ56の変位を介してなされる位置決めにより、前記肥大幅Hの中心からずらしてワークの肥大加工を行うべく配置されている。
例えば、図6に示されているように、外形拘束部材72は保持スリーブ90a内に嵌合される部位が段付き形状をなすものであってよく、この場合、保持スリーブ90aは外形拘束部材72をより安定して支持することができる。
ここで、ワークWの肥大加工の完了時を示す図5及び図6において、保持スリーブ90bは何れも外形拘束部材72から離れた状態で示されているが、これは作図上の都合による。
一方、本実施例の場合、ホルダカートリッジ38が支持内筒22に対して脱着可能であるから、ホルダカートリッジ38の交換により、種々のサイズのワークWに対して所望の形状を有する肥大部Cを簡単に肥大加工することができる。
更に、上述の実施例では、前述した前部スリーブ56の変位を介して外形拘束部材72の位置決め、つまり、外形拘束部材72に肥大幅Hの中心からのずれをもたらすようにしたが、支持外筒12の全体又はその内部の支持内筒22やスリーブホルダ46等を変位させることでも、外形拘束部材72に前記ずれをもたらすことができる。
6b 従動側のホルダユニット
20 傾動シリンダ(傾動手段)
32 電動モータ(駆動手段)
56 前部スリーブ(保持部)
58 後部スリーブ(保持部:位置決め部材)
66 スライドプッシャ(保持部)
72 外形拘束部材
90a,90b 保持スリーブ(保持部)
A 基準線
B 傾動中心(曲げ中心)
C 肥大部
W ワーク
Claims (5)
- 金属棒材のワークが配置されるべき基準線と、
前記基準線に沿って離間して配置され、前記基準線上の前記ワークを保持する保持部をそれぞれ有し、且つ、前記基準線に沿って互いに接離可能な一対のホルダユニットと、
前記一対のホルダユニット間に前記保持部を介して保持されたワークを前記保持部とともに前記基準線回りに回転させる駆動手段と、
前記一対のホルダユニットを前記基準線に沿い互いに近接する方向に相対的に押し込み、一対のホルダユニット間に保持されたワークを前記基準線の方向に加圧する加圧手段と、
前記基準線上に曲げ中心を有し、一方の前記保持部を前記ワークとともに前記曲げ中心から傾斜させるべく対応する側のホルダユニットを傾動させる傾動手段と
を具備し、前記一対のホルダユニットの前記保持部間におけるワークの部位に拡径させた肥大部を成形する軸肥大加工装置において、
前記肥大部の成形時、前記肥大部の外周の輪郭を決定すべく前記肥大部の拡径を拘束する中空の外形拘束部材を更に備え、
前記外形拘束部材は、前記肥大部の成形完了時に前記曲げ中心が前記外形拘束部材内にあって且つ前記一対のホルダユニットの保持部間にて規定される肥大幅の中心と前記曲げ中心とが前記基準線に沿う方向に互いにずれた状態となるべく配置されていることを特徴とする軸肥大加工装置。 - 前記外形拘束部材は、少なくとも一方のホルダユニットの保持部に嵌合して取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の軸肥大加工装置。
- 前記保持部に嵌合される前記外形拘束部材の部位は段付きの外形形状を有することを特徴とする請求項2に記載の軸肥大加工装置。
- 前記保持部は、前記基準線に沿う方向に前記外形拘束部材の位置決めをなす位置決め部材を含むことを特徴する請求項2又は3に記載の軸肥大加工装置。
- 基準線上に配置された金属棒材のワークの両端部を一対の保持スリーブにてそれぞれ保持し、前記ワークに対して前記基準線回りの回転、前記基準線に沿う方向からの加圧及び前記基準線上に規定された曲げ中心からの曲げ及び曲げ戻しを一方の保持スリーブを介してそれぞれ付与し、前記保持スリーブ間にて前記ワークの一部を部分的に拡径した肥大部を成形する軸肥大加工方法において、
前記肥大部の成形時、前記肥大部の外周の輪郭を決定すべく前記肥大部の拡径を拘束する中空の外形拘束部材を準備し、
前記肥大部の成形完了時に前記曲げ中心が前記外形拘束部材内にあって且つ前記保持スリーブ間にて規定される肥大幅の中心と前記曲げ中心とが前記基準線に沿う方向に互いにずれた状態となるべく前記外形拘束部材を配置して、前記ワークの肥大加工を行うことを特徴とする軸肥大加工方法。
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