JP5350674B2 - 引抜加工方法及び引抜加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを引抜加工する引抜加工方法及び引抜加工装置に関する。

なお本明細書及び特許請求の範囲において、「上流側」及び「下流側」とは、それぞれワークの引抜方向の上流側及び下流側を意味する。

ワークを引抜加工する従来の引抜加工装置は、例えば図９Ａに示す構成となっている。すなわち、図９Ａにおいて、１２０はワークである。このワーク１２０の先端部にはワーク１２０よりも小径の口付け部１２２が形成されている。１０１は引抜加工装置である。この引抜加工装置１０１はドローベンチ式のものであり、引抜ダイス１０２、引抜ダイス１０２を保持したダイホルダ１０３、チャック装置（チャック手段）１１０、牽引手段１０４等を具備している。チャック装置１１０は、そのワーク配置部１１４に配置されたワーク口付け部１２２を互いに協働してチャックする複数個のチャック指１１６、１１６を有している。本従来例では、チャック指１１６の個数は２個である。各チャック指１１６のチャック面には、複数個のワーク抜止め凸部１１６ｃが設けられている。両チャック指１１６、１１６はチャック指ホルダ１１１に保持されている。

この従来の引抜加工装置１０１を用いてワーク１２０を引抜加工する方法について、図９Ａ〜９Ｃを参照して以下に説明すると、次のとおりである。

まず、ワーク１２０の先端部に該ワーク１２０よりも小径の口付け部１２２をスエージング加工等の縮径加工により形成する。次いで、図９Ａに示すように、ワーク１２０の口付け部１２２を、引抜ダイス１０２のダイス孔１０２ａとダイホルダ１０３の引抜材抜出孔１０３ａとに順次挿入する。この挿入は、ワーク口付け部１２２がダイホルダ１０３の抜出孔１０３ａの出口位置Ｔよりも下流側に突出するまで行われる。

次いで、図９Ｂに示すように、抜出孔１０３ａの出口位置Ｔよりも下流側に突出したワーク口付け部１２２の突出部だけをチャック装置１１０の両チャック指１１６、１１６によりチャックする。

次いで、図９Ｃに示すように、チャック装置１１０を引抜方向Ｘに牽引手段１０４により牽引し、ワーク１２０を引抜加工する。これにより、引抜材１２５を製造する。

上記の引抜加工装置１０１に用いられるチャック装置１１０としては、例えば、特開２００３−２５０１０号公報、特開２００５−９５９８１号公報及び特開２００６−２６３８１８号公報に開示されたものが知られている（特許文献１−３参照）。これらの公報に開示されたチャック装置は、いずれも互いに対向状に配置された２個のチャック指を備えている。チャック指のチャック面には、様々な形状のワーク抜止め凸部が設けられている。
特開２００３−２５０１０号公報 特開２００５−９５９８１号公報 特開２００６−２６３８１８号公報

而して、上述した従来の引抜加工方法には次の難点があった。

図９Ａに示すように、ワーク口付け部１２２をチャック装置１１０によりチャックできるようにするため、ダイホルダ１０３の抜出孔１０３ａに挿入されたワーク口付け部１２２は抜出孔１０３ａの出口位置Ｔよりも下流側に突出されていた。そのため、ワーク口付け部１２２は比較的長く形成されていた。その結果、ワーク１２０を引抜加工して得られる引抜材１２５の長さは、ワーク口付け部１２２が長く形成されている分、短くなっていた。

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ワークから製造可能な引抜材の長さを長くすることができる引抜加工方法及び該引抜加工方法に用いられる引抜加工装置を提供することにある。

本発明は以下の手段を提供する。

［１］ ワークの口付け部を、引抜ダイスのダイス孔と前記引抜ダイスを保持したダイホルダの引抜材抜出孔とに順次挿入するワーク挿入工程と、
前記ワーク挿入工程の後で、ワーク口付け部をチャック装置によりチャックするチャック工程と、
前記チャック工程の後で、前記チャック装置を引抜方向に牽引することによりワークを引抜加工する引抜加工工程と、を含み、
前記ワーク挿入工程では、ワーク口付け部が前記ダイホルダの抜出孔の出口位置よりも下流側に突出しない状態にワーク口付け部を前記抜出孔に挿入し、
前記チャック工程では、ワーク口付け部を前記ダイホルダの抜出孔の内側位置で前記チャック装置によりチャックすることを特徴とする引抜加工方法。

［２］ 前記チャック装置は、
ワーク口付け部が配置されるワーク配置部と、前記ワーク配置部の周囲に前記ワーク配置部の軸心に対して近接及び離反方向に移動可能に配置された複数個のチャック指と、を備えており、
前記チャック工程では、前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部を前記ダイホルダの抜出孔に抜出孔の出口から挿入して、ワーク口付け部を抜出孔の内側位置で前記複数個のチャック指によりチャックする前項１記載の引抜加工方法。

［３］ 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部は、先細り状に形成されている前項２記載の引抜加工方法。

［４］ 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部の外周面は、円錐テーパ状に形成されている前項３記載の引抜加工方法。

［５］ 前記ワーク挿入工程では、ワーク口付け部が前記ダイホルダの抜出孔の出口位置よりも下流側に突出しない状態にワーク口付け部を前記抜出孔に挿入する前項１〜４のいずれかに記載の引抜加工方法。

［６］ ダイス孔を有する引抜ダイスと、
引抜材抜出孔を有するとともに前記引抜ダイスを保持したダイホルダと、
前記引抜ダイスのダイス孔と前記ダイホルダの抜出孔とに順次挿入されたワークの口付け部をチャックするチャック装置と、を具備するとともに、
前記チャック装置は、ワーク口付け部を前記ダイホルダの抜出孔の内側位置でチャックするものであることを特徴とする引抜加工装置。

［７］ 前記チャック装置は、
ワーク口付け部が配置されるワーク配置部と、
前記ワーク配置部の周囲に前記ワーク配置部の軸心に対して近接及び離反方向に移動可能に配置された複数個のチャック指と、
前記複数個のチャック指の少なくとも先端部が前記ダイホルダの抜出孔に抜出孔の出口から挿入されるように前記複数個のチャック指を移動させるチャック指挿入用駆動手段と、を備えている前項６記載の引抜加工装置。

［８］ 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部は、先細り状に形成されている前項７記載の引抜加工装置。

［９］ 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部の外周面は、円錐テーパ状に形成されている前項８記載の引抜加工方法。

本発明は以下の効果を奏する。

［１］の発明によれば、チャック工程では、ワーク口付け部の少なくとも一部をダイホルダの抜出孔の内側位置でチャック装置によりチャックするので、ワーク口付け部の長さが短くても、ワーク口付け部をチャック装置によりチャックすることができる。そのため、ワーク口付け部の長さを従来よりも短くすることができ、もってワークから製造可能な引抜材の長さを長くすることができる。

［２］の発明によれば、ワーク口付け部の少なくとも一部をダイホルダの抜出孔の内側位置で確実にチャックすることができる。

［３］の発明によれば、チャック装置の複数個のチャック指の少なくとも先端部が先細り状に形成されているので、複数個のチャック指をダイホルダの抜出孔に容易に挿入することができる。

［４］の発明は次の効果を奏する。

従来の引抜加工装置では、ダイホルダの強度を確保するためにダイホルダの引抜材抜出孔の直径は小さかった。また、チャック装置の複数個のチャック指の強度を確保するために、複数個のチャック指の直径は大きかった。そのため、複数個のチャック指をダイホルダの抜出孔に挿入することができなかった。一方、ダイホルダの抜出孔の直径を大きくすると、ダイホルダの強度を確保するためにダイホルダの引抜方向の肉厚を増大する必要があるが、そうするとダイホルダの製造コストが増大するし、また引抜加工装置の設置スペースも増大するという難点があった。

これに対して、［４］の発明では、チャック装置の複数個のチャック指の少なくとも先端部の外周面は、円錐テーパ状に形成されているので、複数個のチャック指の先端部の直径が小さくても十分な強度を確保することができる。

［５］の発明によれば、ワーク挿入工程では、ワーク口付け部がダイホルダの抜出孔の出口位置よりも下流側に突出しない状態にワーク口付け部を抜出孔に挿入するので、ワーク口付け部の長さを更に短くすることができる。これにより、ワークから製造可能な引抜材の長さを更に長くすることができる。

［６］〜［９］の発明によれば、本発明に係る引抜加工方法に好適に用いることができる引抜加工装置を提供できる。

次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。

図１〜７は、本発明の一実施形態に係る引抜加工装置を説明する図である。図３〜７において、１は、本実施形態の引抜加工装置である。この引抜加工装置１は、棒状の引抜加工用中空ワーク２０を引抜加工するものである。この引抜加工装置１によりワーク２０が引抜加工されることにより得られる中空引抜材２５（図７参照）は、例えば感光ドラム基体用管に用いられるものである。感光ドラム基体用管は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置等に搭載される感光ドラムの基体に用いられる管であり、この管の外周面にはＯＰＣ（有機光導電体）膜が塗工される。

ワーク２０は、棒状の押出パイプ材からなるものである。すなわち、このワーク２０は、長さ方向（即ち押出方向）に貫通して延びるとともに先端面に開口した中空部２１を有するパイプ状のものである。ワーク２０の材質は金属であり、詳述するとアルミニウム（その合金を含む。以下同じ。）である。ワーク２０及び中空部２１の断面形状はいずれも円形状である。ワーク２０の外径は例えば１５〜６０ｍｍであり、ワーク２０の肉厚は例えば１．０〜３．０ｍｍであり、ワーク２０の長さは例えば１０００〜６０００ｍｍである。ただし本発明では、ワーク２０の外径、肉厚及び長さはそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。

ワーク２０の先端部には、筒状の口付け部２２がスエージング加工等の縮径加工により一体形成されている。すなわち、このワーク２０の先端部は口付け部２２からなる。

このワーク２０の口付け部２２の先端面の中央部には、ワーク２０の中空部２１の開口部２３が形成されており、これにより、ワーク２０の口付け部２２の先端面の中央部に凹部が形成されている。口付け部２２及び開口部２３の断面形状はいずれも円形状である。口付け部２２の外径はワーク２０よりも小径である。具体的には口付け部２２の外径は例えば１０〜５５ｍｍであり、口付け部２２の肉厚は例えば１．０〜５．０ｍｍであり、口付け部２２の長さは例えば１００〜３５０ｍｍである。ただし本発明では、口付け部２２の外径、肉厚及び長さはそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。

引抜材２５は、上述したように感光ドラム基体用管に用いられるものであり、その断面形状は円形状である。引抜材２５の外径は例えば１０〜５０ｍｍであり、引抜材２５の肉厚は例えば０．５〜２．０ｍｍであり、引抜材２５の長さは例えば１５００〜８０００ｍｍである。そして、この引抜材２５が所定の長さに切断されることにより、感光ドラム基体用管が得られる。ただし本発明では、引抜材２５の外径、肉厚及び長さはそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。

次に、本実施形態の引抜加工装置１の構成について以下に説明する。

図３に示すように、この引抜加工装置１はドローベンチ式のものであり、引抜ダイス２、ダイホルダ３、チャック装置（チャック手段）１０、牽引手段４等を具備している。

引抜ダイス２及びダイホルダ３の構成は以下のとおりである。

引抜ダイス２の中央部には、ワーク２０の引抜方向Ｘに貫通した引抜加工用ダイス孔２ａが設けられている。このダイス孔２ａの引抜方向中間部はベアリング部を構成している。ダイス孔２ａの断面形状は円形状に形成されている。

ダイホルダ３は、引抜ダイス２を保持するものである。引抜ダイス２は、このダイホルダ３に設けられたダイス保持凹部３ｅ内に収容されており、これにより、引抜ダイス２が固定状態に保持されている。

このダイホルダ３は引抜材抜出孔３ａを有している。この抜出孔３ａは、ワーク２０が引抜ダイス２のダイス孔２ａで引抜加工されて得られた引抜材２５が抜出される孔である。この抜出孔３ａは、ダイホルダ３の下流側の平板状壁部３ｃに、引抜ダイス２のダイス孔２ａと連通して設けられている。平板状壁部３ｃの下流側の端面３ｄは平坦状に形成されており、この端面３ｄに抜出孔３ａの出口３ｂが開口して設けられている。

図３において、Ｓは、引抜ダイス２のダイス孔２ａの出口位置を示している。Ｔは、ダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置を示している。Ｌは、ダイス孔２ａの出口位置Ｓから抜出孔３ａの出口位置Ｔまでの長さを示している。この長さＬは、抜出孔３ａの長さと等しく設定されている。

ダイホルダ３の抜出孔３ａの断面形状は円形状に形成されている。抜出孔３ａの直径は、ワーク２０の引抜方向Ｘに一定に設定されるとともに、引抜ダイス２のダイス孔２ａの出口の直径よりも大きく設定され、更にワーク口付け部２２の直径よりも大きく設定されている。具体的には、抜出孔３ａの直径は、ワーク口付け部２２の直径よりも例えば５〜５０ｍｍ大きく設定されている。また、抜出孔３ａの長さＬは例えば５０〜３００ｍｍである。

なお本発明では、ワーク２０の中空部２１に引抜プラグ（図示せず）や引抜マンドレル（図示せず）が配置されていても良い。

チャック装置１０の構成は以下のとおりである。

チャック装置１０は、ワーク２０の口付け部２２をチャックするものであり、引抜ダイス２及びダイホルダ３よりも下流側に配置されている。

図１及び２に示すように、このチャック装置１０は、ワーク配置部１４、複数個のチャック指１６、チャック指ホルダ１１、チャック指挿入用駆動手段１７、位置固定部材１８等を具備している。

ワーク配置部１４は、ワーク口付け部２２をチャックする際にワーク口付け部２２が配置される部分である。このワーク配置部１４の軸心Ｐは、引抜ダイス２のダイス孔２ａの引抜軸Ｑの延長線上に配置されており（図３参照）、すなわちワーク２０の引抜方向Ｘと平行に配置されている。

チャック指１６の個数は、本実施形態では２個である。両チャック指１６、１６は互いに同一形状及び同一構成である。両チャック指１６、１６は、ワーク配置部１４の周囲にその周方向に等間隔に並んで配置されている。ここで、チャック指１６の個数は２個であることから、両チャック指１６、１６は、ワーク配置部１４の周囲にその周方向に１８０°の間隔をおいて並んで配置されている。換言すると、両チャック指１６，１６は、ワーク配置部１４を挟んだ左右両側に互いに対向して配置されている。さらに、両チャック指１６、１６は、ワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接及び離反方向に移動可能に配置されている。そして、両チャック指１６、１６がワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接方向に移動することにより、ワーク配置部１４に配置されたワーク口付け部２２を左右両側から挟着状態に互いに協働してチャックするものである。両チャック指１６、１６によりチャックされたワーク口付け部２２は、その長さ方向に移動不能となる。チャック指１６の詳細な構成は後述する。

チャック指ホルダ１１は、両チャック指１６、１６をワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接及び離反方向に移動可能に、且つ、両チャック指１６、１６を引抜方向Ｘ及びその反対方向Ｙに移動可能に保持するものである（図４及び図７参照）。

このチャック指ホルダ１１は、図１及び２に示すように、互いに上下に離間して対向状に配置された上板部１２及び下板部１２と、該上下両板部１２、１２の間において互いに左右に離間して対向状に配置された左右一対のスライドガイド部１５、１５と、を有している。両スライドガイド部１５、１５の互いに対向する面は、スライドガイド面１５ａ、１５ａを構成している。そして、両スライドガイド面１５ａ、１５ａの間に両チャック指１６、１６が配置されている。また、各スライドガイド部１５は、上下部１２と下板部１２にそれぞれ複数個の固定ボルト１３により固定されている。

各スライドガイド部１５のスライドガイド面１５ａは、引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに対してワーク配置部１４の軸心Ｐ側に傾斜して配置されている。これにより、両スライドガイド面１５ａ、１５ａは、引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに向かって両者の間隔が漸次狭くなる状態に配置されている。各スライドガイド面１５ａは、対応するチャック指１６が引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに移動するのに伴い当該チャック指１６をワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接方向に案内移動させる面である。各スライドガイド面１５ａの傾斜角は、引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに対して例えば１０〜３０°に設定されている。

さらに、下板部１２の両スライドガイド面１５ａ、１５ａ間における上面には、下スライド凹条１２ａがそれぞれ各スライドガイド面１５ａの下縁に沿って形成されている。これと同じく、上板部１２の両スライドガイド部１５、１５間の下面には、上スライド凹条１２ａがそれぞれ各スライドガイド面１５ａの上縁に沿って形成されている。

各チャック指１６のチャック面１６ｂには、断面円弧状（詳述すると断面半円弧状）の溝部がチャック指１６の先端面から基端側に向かって真直に延びて形成されている。チャック面１６ｂのこの溝部の凹面は、ワーク口付け部２２の外周面に対応して湾曲しており、さらに、この凹面には複数個のワーク抜止め凸部１６ｃが形成されている。本実施形態では、複数個の凸部１６ｃは複数個のねじ山からなる。

各チャック指１６のチャック面１６ｂとは反対側の面には、引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに対してワーク配置部１４の軸心Ｐ側に傾斜した被ガイド面１６ｅが形成されている。この被ガイド面１６ｅは、スライドガイド面１５ａに摺接して案内される面である。被ガイド面１６ｅの傾斜角は、対応するスライドガイド面１５ａの傾斜角と等しく設定されている。

さらに、各チャック指１６の下面には、下スライド凸条１６ｄが被ガイド面１６ｅの下縁に沿って一体形成されている。また、各チャック指１６の上面には、上スライド凸条１６ｄが被ガイド面１６ｅの上縁に沿って一体形成されている。

そして、このチャック指ホルダ１１では、両チャック指１６、１６は両スライドガイド面１５ａ、１５ａの間に配置されるとともに、各スライド凸条１６ｄは対応するスライド凹条１２ａにスライド凹条１２ａに沿ってスライド自在に嵌合されている。これにより、両チャック指１６は、ワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接及び離反方向に移動可能に且つ引抜方向Ｘ及びその反対方向Ｙに移動可能にチャック指ホルダ１１に保持されている。すなわち、両チャック指１６、１６が引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに移動するのに伴い、両チャック指１６、１６がワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接方向に移動し、これとは逆に、両チャック指１６、１６が引抜方向Ｘに移動するのに伴い、両チャック指１６、１６がワーク配置部１４の軸心Ｐに対して離反方向に移動する。

さらに、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａは、互いに合掌状に合わされた状態で断面円形状に形成されており、詳述すると断面円環状に形成されている。さらに、両先端部１６ａ、１６ａは、両チャック指１６、１６の他の部位よりも局部的に小径に形成されており、これにより、両先端部１６ａ、１６ａは、ダイホルダ３の抜出孔３ａの内側においてワーク口付け部２２を両先端部１６ａ、１６ａでチャックしうる大きさに設定されている（図４参照）。なお、１６ｘはチャック指１６の先端である。

さらに、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａは、互いに合掌状に合わされた状態で先細り状に形成されており、詳述すると円錐台状に形成されており、これにより、両先端部１６ａ、１６ａがダイホルダ３の抜出孔３ａに抜出孔３ａの出口３ｂから挿入し易くなっている。さらに、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａの外周面は、互いに合掌状に合わされた状態で円錐テーパ状に形成されている。これにより、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａの直径が小さくもて十分な強度を確保することができる。両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａの外周面のテーパ角は、例えば５〜３５°（特に好ましくは１０〜３０）°に設定されている。

さらに、各チャック指１６の基端部には、連結棒用挿通孔１６ｆが左右方向に貫通して設けられている。この挿通孔１６ｆの断面形状は円形状である。そして、所定長さを有する断面円形状の連結棒１７ｄの左側部と右側部が、それぞれ、一方のチャック指１６の挿通孔１６ｆと他方のチャック指１６の挿通孔１６ｆとにスライド自在に挿入されている。これにより、両チャック指１６、１６は、この連結棒１７ｄを介して互いに近接及び離反方向に移動可能に連結されている。

また、ワーク配置部１４には、棒状の位置固定部材１８がワーク配置部１４の軸心Ｐに沿って配置されている。この位置固定部材１８は、ワーク配置部１４の半径方向に対するワーク口付け部２２の位置を固定するものである。この位置固定部材１８の構成は後述する。

チャック指挿入用駆動手段１７は、両チャック指１６、１６の少なくとも先端部１６ａ、１６ａがダイホルダ３の抜出孔３ａに抜出孔３ａの出口３ｂから挿入されるように両チャック指１６、１６を移動させるものである。本実施形態では、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａだけがこのチャック指挿入用駆動手段１７によりダイホルダ３の抜出孔３ａに挿入される。

このチャック指挿入用駆動手段１７は、両チャック指１６、１６に駆動力を付与する駆動源１７ａと、両チャック指１６、１６を引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに同時に押す押し板部１７ｃと、を有している。

駆動源１７ａは、伸縮ロッド１７ｂを有する流体圧シリンダ（例：油圧シリンダ、ガスシリンダ）からなるものであり、チャック指ホルダ１１における両チャック指１６、１６よりも下流側の部分（詳述すると下板部１２の下流側の部分）に固定されて配置されている。

押し板部１７ｃの左側部と右側部は、それぞれ、一方のチャック指１６の基端側と他方のチャック指１６の基端側とに配置されている。そして、この押し板部１７ｃに駆動源１７ａの伸縮ロッド１７ｂの先端部が一体的に連結されている。

さらに、押し板部１７ｃの左右方向中間部には、棒状の位置固定部材１８が引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに突出した状態に溶接等により固定されて設けられている。これにより、位置固定部材１８は、押し板部１７ｃと一体に移動可能に押し板部１７ｃに設けられている。この位置固定部材１８は、上述したようにワーク配置部１４にその軸心Ｐに沿って配置されている。さらに、位置固定部材１８の基端部には、引抜方向Ｘに延びた長孔からなる貫通孔１９が設けられている。そして、この貫通孔１９に前記連結棒１７ｄが左右方向にスライド自在に挿通されている。

そして、このチャック指挿入用駆動手段１７では、図３及び４に示すように、その駆動源１７ａの伸縮ロッド１７ｂを伸長させることにより、押し板部１７ｃが両チャック指１６、１６の基端面に衝合して該押し板部１７ｃが両チャック指１６、１６を引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに押圧し、これにより、両チャック指１６、１６がワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接方向に同時に移動されるとともに、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａがダイホルダ３の抜出孔３ａに抜出孔３ａの出口３ｂから同時に挿入されるものとなされている。一方、駆動源１７ａの伸縮ロッド１７ｂを短縮させることにより、図５〜７に示すように、位置固定部材１８の貫通孔１９における上流側の端部１９ａが連結棒１７ｄに衝合して位置固定部材１８が連結棒１７ｄを介して両チャック指１６、１６を引抜方向Ｘに押圧し、これにより、両チャック指１６、１６がワーク配置部１４の軸心Ｐに対して離反方向に同時に移動されるものとなされている。

このように、チャック指挿入用駆動手段１７は、両チャック指１６、１６（詳述すると両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａ）をダイホルダ３の抜出孔３ａに挿入させる役割と、更に、両チャック指１６、１６をワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接及び離反方向に移動させる役割と、を有している。したがって、このチャック指挿入用駆動手段１７は、両チャック指１６をワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接及び離反方向に移動させるチャック指接離用駆動手段としても機能している。すなわち、このチャック指挿入用駆動手段１７はチャック指接離用駆動手段と兼用している。

位置固定部材１８は、剛性を有する棒状のものである。位置固定部材１８の断面形状は、ワーク口付け部２２の先端面に形成された開口部２３の断面形状に対応した形状であり、即ち円形状である。この位置固定部材１８は、両チャック指１６、１６によるワーク口付け部２２のチャックを解除する際に、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８の少なくとも先端部１８ｂが予め挿入されることで、ワーク配置部１４の半径方向に対するワーク口付け部２２の位置を固定するものである。さらに、この位置固定部材１８は、両チャック指１６、１６によりワーク口付け部２２をチャックすると同時又はその前に、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８の少なくとも先端部１８ｂが挿入されるものである。

この位置固定部材１８において、図４に示すように、ワーク口付け部２２の開口部２３内に挿入される位置固定部材１８の挿入部位１８ａは、位置固定部材１８の先端部１８ｂを含む部位からなる。この挿入部位１８ａの直径は、ワーク口付け部２２の開口部２３の直径よりも例えば０．２〜１０ｍｍ小さく設定されている。さらに、図１及び２に示すように、位置固定部材１８の挿入部位１８ａの先端部１８ｂは、先細り状に形成されており、詳述すると円錐状に形成されており、これによりワーク口付け部２２の開口部２３内に挿入し易くなっている。

この位置固定部材１８は、上述したように、ワーク配置部１４にその軸心Ｐに沿って配置されるとともに、押し板部１７ｃと一体に移動可能に押し板部１７ｃに固定されている。さらに、位置固定部材１８の先端は、ワーク配置部１４の軸心方向において両チャック指１６、１６の先端１６ｘ、１６ｘと同じ位置に配置されている。

このように位置固定部材１８が配置されることにより、チャック装置１０は、チャック指接離用駆動手段（即ちチャック指挿入用駆動手段）１７による両チャック指１６、１６の近接及び離反動作にそれぞれ連動して、位置固定部材１８の挿入部位１８ａがワーク口付け部２２の開口部２３に対して挿入及び抜出方向に移動されるように構成されている。すなわち、図３及び４に示すように、チャック指接離用駆動手段（即ちチャック指挿入用駆動手段）１７によって両チャック指１６、１６をワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接方向に移動させると、この近接動作に伴い位置固定部材１８が押し板部１７ｃにより引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに押圧されて位置固定部材１８の挿入部位１８ａがワーク口付け部２２の開口部２３に対して挿入方向に移動される。一方、図５〜７に示すように、チャック指接離用駆動手段（即ちチャック指挿入用駆動手段）１７によって両チャック指１６、１６をワーク配置部１４の軸心Ｐに対して離反方向に移動させると、この離反動作に伴い位置固定部材１８が押し板部１７ｃにより引抜方向Ｘに引っ張られて位置固定部材１８の挿入部位１８ａがワーク口付け部２２の開口部２３に対して抜出方向に移動される。

牽引手段４の構成は以下のとおりである。

牽引手段４は、ワーク口付け部２２をチャックしたチャック装置１０を引抜方向Ｘに牽引するものである。この牽引手段４は、牽引駆動源４ａを有している。この牽引駆動源４ａは、伸縮ロッド４ｂを有する流体圧シリンダ（例：油圧シリンダ）からなるものであり、チャック装置１０よりも下流側に位置固定状態に配置されている。そして、牽引駆動源４ａの伸縮ロッド４ｂの先端部がチャック装置１０（詳述するとチャック装置１０のチャック指ホルダ１１）に一体的に連結されている。

そして、この牽引手段４は、図３に示すように牽引駆動源４ａの伸縮ロッド４ｂを伸長させることにより、チャック装置１０をダイホルダ３の下流側近傍まで移動させ、一方、図５に示すように伸縮ロッド４ｂを短縮させることにより、チャック装置１０を引抜方向Ｘに移動させるように構成されている。

ただし本発明では、牽引手段４は油圧シリンダ式のものであることに限定されるものではなく、その他に例えばチェーン駆動式のものであっても良い。

次に、本実施形態の引抜加工装置１を用いた引抜加工方法について以下に説明する。

まず、図３に示すように、本実施形態のチャック装置１０を準備する［チャック装置準備工程］。そして、牽引手段４の牽引駆動源４ａの伸縮ロッド４ｂを伸長させることにより、チャック装置１０をダイホルダ３の下流側近傍に配置させる。また、チャック装置１０の両チャック指１６、１６を互いに離間させておく。

また、ワーク２０の口付け部２２を、引抜ダイス２のダイス孔２ａとダイホルダ３の抜出孔３ａとに順次挿入する［ワーク挿入工程］。このワーク挿入工程では、図３に示すように、ワーク口付け部２２がダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔよりも下流側に突出しない状態にワーク口付け部２２を抜出孔３ａに挿入するのが望ましい。この挿入状態では、ワーク口付け部２２の先端は、引抜ダイス２のダイス孔２ａの出口位置Ｓとダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔとの間に位置している。具体的には、引抜ダイス２のダイス孔２ａの出口位置Ｓよりも下流側に突出したワーク口付け部２２の突出長さは例えば２０〜５０ｍｍに設定されるのが望ましい。さらに、ワーク口付け部２２の先端は、ダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔと同じ位置か、出口位置Ｔよりも上流側に位置しているのが望ましい。ただし本発明では、ワーク口付け部２２の先端がダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔよりも下流側に位置していても良く、即ち、本発明は、ワーク口付け部２２がダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔよりも下流側に突出する状態にワーク口付け部２２を抜出孔３ａに挿入することを排除するものではない。

次いで、チャック装置１０のチャック指挿入用駆動手段（即ちチャック指接離用駆動手段）１７の駆動源１７ａの伸縮ロッド１７ｂを引抜方向Ｘとは反対方向Ｙに伸長させる。これにより、両チャック指１６、１６がワーク配置部１４の軸心Ｐに対して近接方向に移動しながら、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａがダイホルダ３の抜出孔３ａに抜出孔３ａの出口３ｂから挿入されるとともに、ワーク口付け部２２がワーク配置部１４に配置され、さらに、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８の挿入部位１８ａが適合状態に挿入される［位置固定部材挿入工程］。このように開口部２３内に位置固定部材１８の挿入部位１８ａが挿入されることにより、ワーク配置部１４の半径方向に対するワーク口付け部２２の位置が固定される。

引き続き伸縮ロッド１７ｂを伸長させることにより、図４に示すように、チャック指ホルダ１１をダイホルダ３の抜出孔３ａに挿入しないで、ワーク口付け部２２における抜出孔３ａの内側に位置している部位（即ち、引抜ダイス２のダイス孔２ａの出口位置Ｓからダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔまでのワーク口付け部２２の部位）を、ダイホルダ３の抜出孔３ａの内側位置で両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａによりチャックする［チャック工程］。これにより、各チャック指１６のワーク抜止め凸部１６ｃがワーク口付け部２２の外周面に食い込み、もってワーク口付け部２２のワーク配置部１４からの抜け止めが図られる。なお、このように両チャック指１６、１６によりワーク口付け部２２をチャックした状態では、両チャック指１６、１６の先端１６ｘ、１６ｘは、ダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔよりも上流側に位置しており、即ち抜出孔３ａの内側に位置している。

ここで、本実施形態ではチャック工程は位置固定部材挿入工程の後で行われているが、本発明ではチャック工程はその他に位置固定部材挿入工程と同時に行っても良いし、その前に行っても良い。しかしながら、本発明ではチャック工程は位置固定部材挿入工程と同時又はその後で行うことが望ましく、特にその後で行うことが望ましい。

本発明では、位置固定部材挿入工程時にワーク口付け部２２の開口部２３内に挿入する位置固定部材１８の挿入長さ、即ち位置固定部材１８の挿入部位１８ａの長さは、特に限定されるものではないが、例えば１０〜３０ｍｍに設定されるのが望ましい。

また本発明では、チャック工程時にワーク口付け部２２を両チャック指１６、１６によりチャックするワーク口付け部２２のチャック長さは、特に限定されるものではないが、例えば５０〜３００ｍｍに設定されるのが望ましい。

次いで、牽引手段４の牽引駆動源４ａの伸縮ロッド４ｂを引抜方向Ｘに短縮させる。これにより、図５に示すように、ワーク口付け部２２をチャックしたチャック装置１０を引抜方向Ｘに牽引し、ワーク２０を引抜加工する［引抜加工工程］。

そして、ワーク２０が所定長さ領域（例えばワーク２０の全長さ領域）に亘って引抜加工されて、ワーク２０の引抜加工が終了したら、チャック指挿入用駆動手段（即ちチャック指接離用駆動手段）１７の駆動源１７ａの伸縮ロッド１７ｂを引抜方向Ｘに短縮させる。これにより、図６に示すように、両チャック指１６、１６が、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８の挿入部位１８ａが予め挿入された状態でワーク配置部１４の軸心Ｐに対して離反方向に移動されて、両チャック指１６、１６によるワーク口付け部２２のチャックが解除されるとともに、さらに、位置固定部材１８の挿入部位１８ａがワーク口付け部２２の開口部２３内からの抜出方向に移動される。このとき、ワーク口付け部２２が各チャック指１６のチャック面１６ｂにくっついていても、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８の挿入部位１８ａが挿入されているので、ワーク口付け部２２が各チャック指１６のチャック面１６ｂから引き剥される。引き続き伸縮ロッド１７ｂを短縮させることにより、図７に示すように、両チャック指１６、１６によるワーク口付け部２２のチャックが完全に解除されるとともに、位置固定部材１８の挿入部位１８ａがワーク口付け部２２の開口部２３内から抜出される。

以上の工程を経ることにより、所望する引抜材２５が得られる。

而して、上記実施形態の引抜加工方法には次の利点がある。

チャック工程では、図４に示すように、ワーク口付け部２２の少なくとも一部をダイホルダ３の抜出孔３ａの内側位置でチャック装置１０によりチャックするので、ワーク口付け部２２の長さが短くても、ワーク口付け部２２をチャック装置１０によりチャックすることができる。そのため、ワーク口付け部２２の長さを従来よりも短くすることができ、もってワーク２０から製造可能な引抜材２５の長さを長くすることができる。

しかも、ワーク挿入工程では、図３に示すように、ワーク口付け部２２がダイホルダ３の抜出孔３ａの出口位置Ｔよりも下流側に突出しない状態にワーク口付け部２２を抜出孔３ａに挿入するので、ワーク口付け部２２の長さを更に短くすることができる。これにより、ワーク２０から製造可能な引抜材２５の長さを更に長くすることができる。

実際に、本実施形態の引抜加工方法に従ってワーク２０を引抜加工した場合、ワーク２０から製造された引抜材２５の長さは、従来の引抜加工方法よりも約１％長くすることができた。

さらに、チャック工程では、チャック装置１０の両チャック指１６、１６の先端部１６ａ，１６ａをダイホルダ３の抜出孔３ａに抜出孔３ａの出口３ｂから挿入して、ワーク口付け部２２を抜出孔３ａの内側位置で両チャック指１６、１６によりチャックするので、ワーク口付け部２２をダイホルダ３の抜出孔３ａの内側位置で確実にチャックすることができる。

さらに、チャック装置１０の両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａが先細り状に形成されているので、両チャック指１６、１６をダイホルダ３の抜出孔３ａに容易に挿入することができる。

また、上記実施形態の引抜加工装置１には次の利点がある。

従来の引抜加工装置では、ダイホルダ３の強度を確保するためにダイホルダ３の引抜材抜出孔３ａの直径は小さかった。また、チャック装置の両チャック指の強度を確保するために、両チャック指の直径は大きかった。そのため、両チャック指をダイホルダ３の抜出孔３ａに挿入することができなかった。一方、ダイホルダ３の抜出孔３ａの直径を大きくすると、ダイホルダ３の強度を確保するためにダイホルダ３の引抜方向の肉厚（例えば壁部３ｃの肉厚）を増大する必要があるが、そうするとダイホルダ３の製造コストが増大するし、また引抜加工装置の設置スペースも増大するという難点があった。

これに対して、上記実施形態の引抜加工装置１では、チャック装置１０の両チャック指１６、１６の少なくとも先端部１６ａ、１６ａの外周面は、円錐テーパ状に形成されているので、両チャック指１６、１６の先端部１６ａ、１６ａの直径が小さくても十分な強度を確保することができる。

さらに、上記実施形態の引抜加工方法には次の利点がある。

チャック工程では、図４に示すように、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８を挿入することにより、ワーク配置部１４の半径方向に対するワーク口付け部２２の位置が固定される。そして、チャック解除工程では、図６及び７に示すように、両チャック指１６、１６を、ワーク口付け部２２の開口部２３内に位置固定部材１８を挿入した状態でワーク配置部１４の軸心Ｐに対して離反方向に移動させることにより、ワーク口付け部２２が各チャック指１６のチャック面１６ｂから引き剥される。これにより、チャックを解除する際にワーク口付け部２２がチャック指１６と一緒に移動するのを防止することができる。そのため、引抜材２５や口付け部２２の曲がりを防止することができる。さらに、ワーク口付け部２２のチャック面１６ｂからの引き剥がし作業を別途行う必要がなくなり、引抜加工の作業能率が向上する。

さらに、チャック装置１０は、チャック指接離用駆動手段（即ちチャック指挿入用駆動手段）１７による両チャック指１６、１６の近接及び離反動作にそれぞれ連動して、位置固定部材１８がワーク口付け部２２の開口部２３に対して挿入及び抜出方向に移動されるように構成されている。そのため、チャック指接離用駆動手段１７を作動させることにより、両チャック指１６、１６の近接及び離反操作と、位置固定部材１８の挿入及び抜出操作とを同時に行うことができる。

さらに、位置固定部材１８の先端部１８ｂが先細り状に形成されているので、位置固定部材１８をワーク口付け部２２の開口部２３内へ容易に挿入することができる。

また、本実施形態に係る引抜加工装置１は、上記引抜加工方法に好適に用いられる。

また、本実施形態に係るチャック装置１０は、上記引抜加工方法に好適に用いられる。

また、本実施形態に係るワーク２０のチャック方法によれば、上記効果と同様の効果を奏する。

図８は、同チャック装置１０のチャック指１６のワーク抜止め凸部１６ｃの一変形例を説明する図である。

本変形例では、各チャック指１６のチャック面１６ｂには、複数個のワーク抜止め凸部１６ｃとして、先端部が錐状（詳述すると円錐状）に形成された複数個のワーク抜止めピン１６ｇが、ワーク配置部１４の軸心Ｐ方向に並んでチャック面１６ｂに対して固定状態に且つ取外し可能に設けられている。

本変形例のチャック装置１０のその他の構成は、上記実施形態のチャック装置と同じである。

以上で本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例に示したものであることに限定されるものではなく、様々に変更可能である。

例えば、上記実施形態ではワーク２０は中空部２１を有するパイプ材からなるものであるが、本発明ではワーク２０は中実材からなるものであっても良い。

また、上記実施形態ではワーク口付け部２２の先端面に設けられた凹部は、ワーク２０の中空部２１の開口部２３からなるものであるが、本発明では凹部はこれに限定されるものではない。例えば、ワーク２０が中実材からなる場合には、このワークの口付け部の先端面に切削加工により凹部を形成しても良い。

また、上記実施形態ではワーク２０の材質はアルミニウムであるが、本発明ではワーク２０の材質は特に限定されるものではなく、アルミニウム以外の金属であっても良い。

また、上記実施形態ではワーク２０は感光ドラム基体用管を製造するためのものであるが、本発明ではワークはこれに限定されるものではなく、その他の製品を製造するためのものであっても良い。

また、上記実施形態ではチャック装置１０のチャック指１６の個数は２個であるが、本発明ではチャック指１６の個数は２個であることに限定されるものではなく、その他に例えば３個であっても良いし４個以上であっても良い。

本発明は、ワークを引抜加工する引抜加工方法及び該引抜加工方法に用いられる引抜加工装置に利用可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る引抜加工装置に備えられたチャック装置の分解斜視図である。 図２は、同チャック装置の組立途上の斜視図である。 図３は、同チャック装置によりワークの口付け部をチャックする前の状態を示す概略断面図である。 図４は、同チャック装置によりワークの口付け部をチャックしたときの状態を示す概略断面図である。 図５は、同チャック装置を引抜方向に牽引することによりワークを引抜加工している途中の状態を示す概略断面図である。 図６は、同チャック装置によるワーク口付け部のチャックを解除した直後の状態を示す概略断面図である。 図７は、同チャック装置によるワーク口付け部のチャックを完全に解除した状態を示す概略断面図である。 図８は、同チャック装置のチャック指のワーク抜止め凸部の一変形例を示す拡大図である。 図９Ａは、従来の引抜加工装置に備えられたチャック装置によりワークの口付け部をチャックする前の状態を示す概略説明図である。 図９Ｂは、同チャック装置によりワークの口付け部をチャックしたときの状態を示す概略説明図である。 図９Ｃは、同チャック装置を引抜方向に牽引することによりワークを引抜加工している途中の状態を示す概略説明図である。

符号の説明

１：引抜加工装置
２：引抜ダイス
２ａ：ダイス孔
Ｓ：ダイス孔の出口位置
３：ダイホルダ
３ａ：引抜材抜出孔
３ｂ：抜出孔の出口
Ｔ：抜出孔の出口位置
４：牽引手段
１０：チャック装置
１４：ワーク配置部
Ｐ：ワーク配置部の軸心
１６：チャック指
１６ａ：チャック指の先端部
１６ｂ：チャック面
１６ｃ：ワーク抜止め凸部
１７：チャック指挿入用駆動手段兼チャック指接離用駆動手段
１８：位置固定部材
１８ａ：挿入部位
１８ｂ：先端部
２０：ワーク
２１：中空部
２２：口付け部（ワークの先端部）
２３：開口部（凹部）
２５：引抜材
Ｘ：引抜方向
Ｙ：引抜方向とは反対方向

Claims (9)

1. ワークの口付け部が配置されるワーク配置部と、前記ワーク配置部の周囲に前記ワーク配置部の軸心に対して近接及び離反方向に移動可能に配置された複数個のチャック指と、ワークの口付け部の先端面に設けられた凹部内に挿入されることで前記ワーク配置部の半径方向に対するワーク口付け部の位置を固定する位置固定部材と、前記複数個のチャック指をワーク配置部の軸心に対して近接及び離反方向に移動可能に保持したチャック指ホルダと、を備えたチャック装置を準備するチャック装置準備工程と、
   ワークの口付け部を、引抜ダイスのダイス孔と前記引抜ダイスを保持したダイホルダの引抜材抜出孔とに順次挿入するワーク挿入工程と、
   前記ワーク挿入工程の後で、ワーク口付け部の前記凹部内に前記チャック装置の前記位置固定部材を挿入する位置固定部材挿入工程と、
   前記位置固定部材挿入工程と同時に又はその後で、ワーク口付け部を前記チャック装置によりチャックするチャック工程と、
   前記チャック工程の後で、前記チャック装置を引抜方向に牽引することによりワークを引抜加工する引抜加工工程と、を含み、
   前記チャック工程では、前記ダイホルダの抜出孔に前記チャック指ホルダを挿入しないで、ワーク口付け部の少なくとも一部を前記ダイホルダの抜出孔の内側位置で前記チャック装置の前記複数個のチャック指によりチャックすることを特徴とする引抜加工方法。
2. 前記チャック工程では、前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部を前記ダイホルダの抜出孔に抜出孔の出口から挿入して、ワーク口付け部の少なくとも一部を前記複数個のチャック指によりチャックする請求項１記載の引抜加工方法。
3. 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部は、先細り状に形成されている請求項１又は２記載の引抜加工方法。
4. 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部の外周面は、円錐テーパ状に形成されている請求項３記載の引抜加工方法。
5. 前記ワーク挿入工程では、ワーク口付け部が前記ダイホルダの抜出孔の出口位置よりも下流側に突出しない状態にワーク口付け部を前記抜出孔に挿入する請求項１〜４のいずれかに記載の引抜加工方法。
6. ダイス孔を有する引抜ダイスと、
   引抜材抜出孔を有するとともに前記引抜ダイスを保持したダイホルダと、
   前記引抜ダイスのダイス孔と前記ダイホルダの抜出孔とに順次挿入されたワークの口付け部をチャックするチャック装置と、を具備するとともに、
   前記チャック装置は、
   ワークの口付け部が配置されるワーク配置部と、前記ワーク配置部の周囲に前記ワーク配置部の軸心に対して近接及び離反方向に移動可能に配置された複数個のチャック指と、ワークの口付け部の先端面に設けられた凹部内に挿入されることで前記ワーク配置部の半径方向に対するワーク口付け部の位置を固定する位置固定部材と、前記複数個のチャック指をワーク配置部の軸心に対して近接及び離反方向に移動可能に保持したチャック指ホルダと、を備えるとともに、
   ワーク口付け部の前記凹部内に前記位置固定部材を挿入すると同時に又はその後で、前記ダイホルダの抜出孔に前記チャック指ホルダを挿入しないで、ワーク口付け部の少なくとも一部を前記ダイホルダの抜出孔の内側位置で前記複数個のチャック指によりチャックするものであることを特徴とする引抜加工装置。
7. 前記チャック装置は、
   前記複数個のチャック指の少なくとも先端部が前記ダイホルダの抜出孔に抜出孔の出口から挿入されるように前記複数個のチャック指を移動させるチャック指挿入用駆動手段を備えている請求項６記載の引抜加工装置。
8. 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部は、先細り状に形成されている請求項６又は７記載の引抜加工装置。
9. 前記チャック装置の前記複数個のチャック指の少なくとも先端部の外周面は、円錐テーパ状に形成されている請求項８記載の引抜加工装置。

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