JP5479155B2 - Method and apparatus for closing tube body - Google Patents
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Description
本発明は、管体の端部の口絞りおよび封孔を行う管体のクロージング加工方法およびその装置に関し、例えば自動車、鉄道車両等の車両の振動を緩衝するシリンダ装置(緩衝器)を構成するシリンダ(チューブ)等に用いて好適な管体のクロージング加工方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a closing method and an apparatus for a tubular body for performing aperture restriction and sealing at an end of the tubular body, and constitutes a cylinder device (buffer) for buffering vibrations of vehicles such as automobiles and railway vehicles. The present invention relates to a tube body closing method and apparatus suitable for use in a cylinder (tube) or the like.
一般に、自動車、鉄道車両等の車両は、車体と車輪との間にシリンダ装置(緩衝器)を設け、このシリンダ装置により走行時に発生する振動を緩和するように構成している。ここで、例えば自動車用のシリンダ装置としては、例えば二重筒式の油圧緩衝器(ツインチューブ式ショックアブソーバ)や単筒式の油圧緩衝器(モノチューブ式ショックアブソーバ)等が用いられている。 In general, a vehicle such as an automobile or a railway vehicle is provided with a cylinder device (a shock absorber) between a vehicle body and wheels, and this cylinder device is configured to mitigate vibrations generated during traveling. Here, for example, as a cylinder device for an automobile, for example, a double cylinder type hydraulic shock absorber (twin tube type shock absorber), a single cylinder type hydraulic shock absorber (mono tube type shock absorber), or the like is used.
また、例えば二重筒式の油圧緩衝器を構成する外筒(アウターチューブ、ベースシェル)や単筒式の油圧緩衝器を構成するシリンダ(チューブ、ベースシェル)等は、軸方向の一端側が閉塞された有底筒として構成されている。そして、このような有底筒を成形するための加工技術として、例えば管体の端部の開口周縁部を内径側に絞りつつ該開口周縁部を接合させることにより、管体の端部の口絞りおよび封孔を行うクロージング加工が知られている(例えば特許文献1等参照)。 For example, the outer cylinder (outer tube, base shell) constituting a double cylinder type hydraulic shock absorber, the cylinder (tube, base shell) constituting a single cylinder type hydraulic shock absorber, etc. are closed at one end in the axial direction. It is configured as a bottomed cylinder. Then, as a processing technique for forming such a bottomed tube, for example, the opening peripheral edge of the tubular body is joined by squeezing the opening peripheral edge of the tubular body toward the inner diameter side. A closing process for drawing and sealing is known (see, for example, Patent Document 1).
ここで、特許文献1によるクロージング加工は、管体の端部を加熱し、回転する該管体に対してメス型工具を自転させながら前記管体の軸線に沿って前記メス型工具と管体とを相対移動させ、該管体内に先端に成形部を有するマンドレルを挿入して前記メス型工具に向けて口絞りおよび封孔を行う構成となっている。
Here, the closing process according to
ところで、上述のようなクロージング加工により管体から有底筒を成形する場合、封孔される部分(有底筒の底部)の密封性(気密性、液密性)を確保することが重要になる。そして、密封性を確保するには、クロージング加工の最終段階で、封孔される部分(底部となる部分)に適正な圧力が加わるようにして、当該部分の接合が適正に行われるようにする必要がある。 By the way, when forming a bottomed cylinder from a tubular body by the closing process as described above, it is important to ensure the sealing property (air tightness, liquid tightness) of the portion to be sealed (the bottom of the bottomed cylinder). Become. And in order to ensure sealing performance, at the final stage of the closing process, an appropriate pressure is applied to the portion to be sealed (portion that becomes the bottom) so that the portion is properly joined. There is a need.
ここで、適正な接合が行われるようにするには、例えば管体のうちで口絞りおよび封孔される部分の体積(突き出し体積)の管理を厳密に行うことが考えられる。より具体的には、突き出し体積は、クロージング加工を開始する前の管体の板厚と管体のチャックへの取付け位置(突き出し量)とに応じて定まるため、この管体の板厚公差と管体の位置決め精度とを厳密に規制することが考えられる。 Here, in order to perform proper joining, for example, it is conceivable to strictly manage the volume (protrusion volume) of the portion of the tubular body that is apertured and sealed. More specifically, the protruding volume is determined according to the thickness of the tube before the closing process is started and the mounting position of the tube to the chuck (the amount of protrusion). It is conceivable to strictly regulate the positioning accuracy of the pipe body.
しかしながら、このように突き出し体積の管理を厳密に行うことは、面倒で生産性が低下する等、加工コストの増大につながる虞がある。また、突き出し体積は、チャックの逃げ量やメス型工具の摩耗等に伴う経時的な位置関係のずれ等も考慮して管理する必要があり、この面からも面倒で加工コストの増大につながる虞がある。 However, strictly controlling the protruding volume in this way may lead to an increase in processing cost, such as troublesome and reduced productivity. In addition, it is necessary to manage the protruding volume taking into account the displacement of the chuck over time and the positional shift over time associated with the wear of the female tool, etc., which can be cumbersome and lead to increased machining costs. There is.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、管体の板厚公差や管体の位置決め精度等を厳密に規制しなくても(突き出し体積の管理の幅を広げても)、封孔される部分(加工後に底部となる部分)の密封性を確保できる管体のクロージング加工方法およびその装置を提供することを目的としている。 The present invention was made in view of the above-described problems of the prior art, and even if the thickness tolerance of the tubular body and the positioning accuracy of the tubular body are not strictly regulated (even if the width of the projecting volume is widened), It is an object of the present invention to provide a tubular body closing method and apparatus capable of ensuring the sealing performance of the sealed portion (the bottom portion after processing).
上述した課題を解決するため、本発明は、管体の端部を加熱し、回転する該管体に対してメス型工具を自転させながら前記管体の軸線に沿って前記メス型工具と管体とを相対移動させ、該管体内に先端に成形部を有するマンドレルを挿入して前記メス型工具に向けて口絞りおよび封孔を行う管体のクロージング加工方法に適用される。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention heats an end of a tube and rotates the female tool relative to the rotating tube while rotating the female tool along the axis of the tube. The present invention is applied to a tube closing method in which a body is moved relative to each other, a mandrel having a molded portion at the tip is inserted into the tube, and mouth-opening and sealing are performed toward the female tool.
そして、請求項1の発明が採用するクロージング加工方法の特徴は、前記口絞りおよび封孔の最終段階に、前記マンドレルの軸線に沿って軸方向に移動する加圧ロッドにより、前記管体の内底面を加圧することにある。
The closing processing method employed by the invention of
一方、請求項4の発明は、管体を回転させる回転手段と、前記管体の端部を加熱する加熱手段と、回転する前記管体に対して自転しながら該管体の軸線に沿って相対移動するメス型工具と、先端に前記管体の内底部を成形するための成形部を有し前記管体に挿入されるマンドレルとを備え、前記メス型工具とマンドレルとを相対移動させることにより前記管体の端部の口絞りおよび封孔を行う管体のクロージング加工装置に適用される。 On the other hand, the invention of claim 4 is directed to a rotating means for rotating the tubular body, a heating means for heating the end of the tubular body, and an axis of the tubular body while rotating with respect to the rotating tubular body. A relatively moving female tool, and a mandrel having a forming part for forming the inner bottom part of the tubular body at the tip and inserted into the tubular body, and relatively moving the female tool and the mandrel By this, the present invention is applied to a closing processing apparatus for a tubular body that performs aperture drawing and sealing at the end of the tubular body.
そして、請求項4の発明が採用する構成の特徴は、前記マンドレルには軸線に沿って延びるロッド挿通孔を設け、該ロッド挿通孔には該ロッド挿通孔内で軸方向に移動することにより前記管体の内底面を加圧する加圧ロッドを設ける構成としたことにある。 According to a fourth aspect of the present invention, the mandrel is provided with a rod insertion hole extending along an axis, and the rod insertion hole moves in the axial direction within the rod insertion hole. The present invention is configured to provide a pressure rod that pressurizes the inner bottom surface of the tubular body.
本発明によれば、口絞りおよび封孔の最終段階に加圧ロッドにより管体の内底面を加圧するから、管体の板厚公差や管体の位置決め精度等を厳密に規制しなくても(突き出し体積の管理の幅を広げても)、封孔される部分(加工後に底部となる部分)の密封性を確保できる。 According to the present invention, the inner bottom surface of the tubular body is pressurized by the pressure rod at the final stage of the aperture stop and the sealing, so that the thickness tolerance of the tubular body and the positioning accuracy of the tubular body are not strictly regulated. (Even if the control range of the protruding volume is widened), the sealing performance of the portion to be sealed (the portion that becomes the bottom after processing) can be secured.
以下、本発明に係る管体のクロージング加工方法およびその装置の実施の形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a tubular body closing method and apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1ないし図5は本発明の第1の実施の形態を示している。図中、1は後述のクロージング加工装置2によりクロージング加工が施される被加工物としての管体で、該管体1は、クロージング加工装置2を構成するチャック装置3に支持される。
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. In the figure,
ここで、管体1は、図1に示すように、クロージング加工が施される前の状態で端部が開口している。そして、図2および図3に示すように、管体1の端部(開口周縁部)にクロージング加工が施されることにより、管体1は、図4に示すように、端部が口絞りおよび封孔されて底部1Aとなった有底筒に成形される。そして、有底筒(クロージング加工後の管体1)は、例えば自動車用のシリンダ装置(緩衝器)、より具体的には、二重筒式の油圧緩衝器を構成する外筒(アウターチューブ、ベースシェル)や単筒式の油圧緩衝器を構成するシリンダ(チューブ、ベースシェル)として用いられる。
Here, as shown in FIG. 1, the
2は管体1にクロージング加工を施すクロージング加工装置で、該クロージング加工装置2は、後述のチャック装置3と、高周波加熱コイル4と、メス型工具5と、マンドレル9と、加圧ロッド15とにより大略構成されている。そして、クロージング加工装置2は、後述のメス型工具5とマンドレル9とを相対移動させることにより、管体1の端部を口絞りおよび封孔し、管体1を有底筒に加工する。
3は回転手段としてのチャック装置で、該チャック装置3は、管体1を支持した状態で、該管体1を該管体1の軸線A−Aを中心に回転させるものである。ここで、チャック装置3は、管体1を軸方向および径方向に位置決めした状態で該管体1を把持するチャック3Aと、このチャック3Aを管体1の軸線A−Aを中心に回転させる駆動モータ(図示せず)とにより大略構成されている。
4は加熱手段としての高周波加熱コイルで、該高周波加熱コイル4は、チャック3Aに支持された管体1の端部を加熱するものである。ここで、高周波加熱コイル4は、中心部に管体1を挿通可能な挿通孔4Aを有している。また、高周波加熱コイル4は、後述の工具台(図示せず)に支持されており、管体1の軸線A−Aに沿って移動する。そして、高周波加熱コイルの4の挿通孔4Aに管体1の端部を挿通した状態で、この高周波加熱コイル4に通電することにより、管体1の端部を所定の温度(例えば口絞りおよび封孔を行うのに適切な温度)に加熱できるようにしている。
Reference numeral 4 denotes a high-frequency heating coil as a heating means, and the high-frequency heating coil 4 heats an end portion of the
5は管体1の端部の開口周縁部を内径側に絞りつつこの開口周縁部を接合させるためのメス型工具で、該メス型工具5は、回転する管体1に対して該メス型工具5の軸線B−Bを中心に自転しながら管体1の軸線A−Aに沿って相対移動するものである。ここで、メス型工具5の自転軸となる軸線B−Bは、チャック3Aに支持された管体1の回転中心軸となる軸線A−Aに対し平行で所定距離S(図3参照)分ずれている(偏心している)。そして、所定距離Sは、例えば管体1の端部の口絞りおよび封孔を適切に行える(適切な加工を行える)値に設定されている。
また、メス型工具5は、小径部6と大径部7とを備えた段付き円柱状に形成されている。このうちの小径部6は、図示しない工具台に支持されている。ここで、工具台は、メス型工具5を回転駆動するための駆動モータ(図示しない)を備えており、メス型工具5は、この駆動モータにより軸線B−Bを中心に管体1の回転方向と同方向に回転(自転)する。また、工具台は、管体1の軸線A−A(メス型工具5の軸線B−B)に沿った移動が可能になっており、この工具台の移動により、メス型工具5を管体1に対して軸線A−A(軸線B−B)に沿って近付けたり遠ざけたりできるように構成している。
The
また、大径部7の端面(管体1の端部と対向する面)には、管体1の端部と当接してこの管体1の端部を成形する(口絞りおよび封孔を行う)成形凹部8が設けられている。この成形凹部8は、部分円すい凹面状の成形導入部8Aと、ほぼ平坦面状の底部8Bと、これら成形導入部8Aと底部8Bとを連続させる湾曲部8Cとにより大略構成されている。
Also, the end surface of the large-diameter portion 7 (the surface facing the end portion of the tube body 1) is brought into contact with the end portion of the
9は管体1に挿入されるマンドレルで、該マンドレル9は、メス型工具5により口絞りおよび封孔される管体1の端部を、この管体1の内側から成形するものである。ここで、マンドレル9は、クロージング加工時に、管体1の軸線A−Aを中心に回転するものであり、後述の成形凸部10と、逃げ部11と、ロッド挿通孔12と、ガス流通孔13とにより大略構成されている。
A
10はマンドレル9の先端部(メス型工具5に対向する側の端部)に設けられた成形部としての成形凸部で、該成形凸部10は、クロージング加工の最終段階で、管体1のうち底部1Aになる部分の内側面、すなわち、内底面1A1と当接することにより、当該内底面1A1を成形するものである。ここで成形凸部10は、部分円すい凸面状または部分球面凸状の湾曲面として形成されている。
11はマンドレル9の先端部のうち成形凸部10よりも径方向内側に設けられた逃げ部11で、該逃げ部11は、成形凸部10の先端縁からメス型工具5とは反対側に凹んだ略円すい凹面として形成されている。ここで、この逃げ部11は、クロージング加工時に、管体1のうちで口絞りおよび封孔される部分の材料(素材)、言い換えれば、管体1のうちで内径側に絞られた材料(素材)が多くなった場合でも、その材料の一部(余肉)が逃げ部11に入り込む(逃げる)ことにより、メス型工具5の成形凹部8やマンドレル9の成形凸部10に過大な圧力が加わることを防止するものである。
12はマンドレル9に設けられたロッド挿通孔12で、該ロッド挿通孔12は、マンドレル9の軸線A−Aに沿って延びており、後述の加圧ロッド15を挿通するものである。ここで、ロッド挿通孔12は、マンドレル9の先端に設けられた逃げ部11に開口する小径部12Aと、該小径部12Aよりもメス型工具5から離れた側に位置する大径部12Bと、これら小径部12Aと大径部12Bとを連続させる連続部12Cとを備えた、段付き孔として形成されている。
13は、マンドレル9に設けられたガス流通孔で、該ガス流通孔13は、一端側をマンドレル9の外周面に開口させると共に他端側をロッド挿通孔12の大径部12Bに連通させている。ここで、ガス流通孔13には、クロージング加工時に、ロッド挿通孔12の大径部12Bの内周面と後述の加圧ロッド15の外周面に設けられた凹溝15Dとにより構成される隙間通路14を通じて、窒素ガス等の不活性ガスが送られる。そして、この隙間通路14を通じてガス流通孔13に送られた不活性ガスは、このガス流通孔13を通じてマンドレル9の外周面側に流出し、口絞りおよび封孔される管体1の端部(底部1Aに加工される部分)に供給され、当該端部の酸化の防止が図られる。
13 is a gas flow hole provided in the
15はロッド挿通孔12に設けられた加圧ロッドで、該加圧ロッド15は、口絞りおよび封孔の最終段階に、ロッド挿通孔12内でマンドレル9の軸線A−Aに沿って軸方向に移動することにより、管体1の内底面1A1の中央部(封孔部分)を加圧するものである。
ここで加圧ロッド15は、小径部15Aと大径部15Bとを有する段付き円柱状に形成され、先端加圧部としての先端面15Cは軸線A−Aに直交する平坦面としている。また、大径部15Bの外周面には、不活性ガスを流通させる隙間通路14を構成するための凹溝15Dが、加圧ロッド15の軸線A−Aに沿って(軸方向)設けられている。
Here, the
また、加圧ロッド15は、図1および図2に示すように、加圧ロッド15の先端面15Cが逃げ部11の底面となるように、すなわち、加圧ロッド15の先端面15Cが逃げ部11の内周縁の内径側に位置するように、マンドレル9に対して位置決めされている。そして、口絞りおよび封孔の最終段階で、加圧ロッド15を用いて内底面1A1の中央部の加圧を行うときは、図3に示すように、加圧ロッド15の先端面15Cが、逃げ部11の内周縁よりもメス型工具5側に突出する。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
すなわち、加圧ロッド15により加圧を行うときは、加圧ロッド15がマンドレル9とは独立して軸方向に移動し、加圧ロッド15の先端面15Cが管体1の内底面1A1の中央部に当接する。そして、加圧ロッド15は、内底面1A1の中央部を所定の圧力で所定時間押圧することにより、この内底面1A1の中央部に適切な接合が行われるのに必要な圧力を加える。
That is, when pressure is applied by the
言い換えれば、加圧ロッド15は、管体1の内底面1A1の中央部が安定的に接合されるように加圧時間が設定された圧力制御により、内底面1A1の中央部を加圧するように構成されている。そして、このような加圧ロッド15の加圧により、管体1の内底面1A1の中央部には、図4に示すように、底部が略平坦状の凹部1Bが形成される。
In other words, the pressurizing
16は加圧ロッド15をマンドレル9の軸線A−Aに沿って軸方向に駆動するためのロッド駆動装置で、該ロッド駆動装置16は、加圧ロッド15に接続されたピストン16Aと、このピストン16Aを嵌装するシリンダ16Bとを備える。そして、ロッド駆動装置16への圧油の給排に基づいて、ピストン16Bをシリンダ16A内で軸方向に変位させることにより、加圧ロッド15をマンドレル9とは独立して軸方向に変位させ、この加圧ロッド15の先端面15Cにより内底面1A1の中央部の加圧を行えるように構成している。
本実施形態によるクロージング加工装置2は上述の如き構成を有するもので、以下、このクロージング加工装置2を用いた管体1のクロージング加工方法について、図5に示す作業手順の流れ図を参照しつつ説明する。
The
まず、ステップ1では、図1に示すように、管体1をチャック装置3のチャック3Aに取付ける。次いで、ステップ2では、高周波加熱コイル4を移動する。すなわち、図1に示すように、高周波加熱コイル4の挿通孔4A内に管体1の端部が挿通されるまで、高周波加熱コイル4を移動する。
First, in
次いで、ステップ3では、マンドレル9の位置決めを行う。すなわち、図1に示すように、管体1内にマンドレル9を挿通し、所定の位置(例えば管体1の内側からマンドレル9により口絞りおよび封孔される部分を成形するのに適切な位置)でこのマンドレル9を固定する。このとき、加圧ロッド15は、先端面15Cが逃げ部11の内周縁の内径側に位置した状態で、マンドレル9と一緒に管体1内に挿通される(マンドレル9と一緒に移動する)。
Next, in
続いて、ステップ4に示すように、チャック装置3により管体1を回転させ、続くステップ5で、回転する管体1の回転速度が所定の速度(例えば口絞りおよび封孔を行うのに適切な速度)であるか否かを判定する。このステップ5で、管体1の回転速度が所定の速度でないと判定された場合には、ステップ5の手前に戻り、再度ステップ5で回転速度の判定を行う。このステップ5による回転速度の判定は、管体1の回転速度が所定の速度になるまで繰り返し行われる。
Subsequently, as shown in step 4, the
一方、ステップ5で、管体1の回転速度が所定の速度であると判定された場合には、次のステップ6に進み、高周波加熱コイル4に通電し、管体1の端部を加熱する。次いで、ステップ7に進み、高周波加熱コイル4を初期位置(ステップ2による高周波加熱コイル4の移動を開始する前の位置)に戻す。このとき、高周波加熱コイル4は、管体1の端部の温度が所定の温度(例えば口絞りおよび封孔を行うのに適切な温度)になってから、初期位置に戻るようにする。このために、例えばステップ6とステップ7との間に、管体1の端部の温度が所定の温度であるか否かを判定するステップを設けることができる。
On the other hand, if it is determined in
上述のステップ7で、高周波加熱コイル4を初期位置に戻したならば、次のステップ8に進み、メス型工具5を管体1の端部に向けて前進させる。すなわち、回転する管体1に対してメス型工具5を自転させながら管体1の軸線A−Aに沿ってメス型工具5を前進(メス型工具5と管体1とが近付く方向に相対移動)させる。このとき、メス型工具5は、管体1と同方向に回転(自転)させる。
If the high-frequency heating coil 4 is returned to the initial position in
そして、メス型工具5を自転させながら前進させると、まずメス型工具5の成形凹部8の成形導入部8Aが管体1の端部と当接する。そして、この当接とメス型工具5の前進とにより、管体1の端部の開口周縁部が内径側に向けて漸次絞られる。すなわち、メス型工具5の前進に応じて管体1の端部が、メス型工具5の成形凹部8の凹面に沿って縮径する方向に変形し、管体1の端部が、図2に示すように口絞りおよび封孔される。
When the
このようなメス型工具5の前進は、予め設定された前進端(最前進位置、例えば封孔を行うのに適切な位置)に到達するまで(例えば図2に示す状態になるまで)続けられる。すなわち、ステップ8でメス型工具5の移動が開始されたら、続くステップ9に進み、メス型工具5が前進端に位置しているか否かを判定する。このステップ9で、メス型工具5が前進端に位置していないと判定された場合には、ステップ9の手前に戻り、再度ステップ9でメス型工具5の位置の判定を行う。このステップ9によるメス型工具5の位置の判定は、メス型工具5が前進端に位置するまで繰り返し行われる。
Such advancement of the
上述のステップ9で、メス型工具5が前進端に位置していると判定された場合には、続くステップ10に進み、図3に示すように、加圧ロッド15をマンドレル9の軸線A−Aに沿ってメス型工具5に近付く方向に前進させる。すなわち、口絞りおよび封孔の最終段階の工程として、加圧ロッド15により管体1の内底面1A1の中央部を加圧する。そして、この加圧は、所定時間(管体1の内底面1A1の中央部が安定的に接続されるのに必要とされる時間)行われるように構成している。
If it is determined in
すなわち、ステップ10で、加圧ロッド15の前進が開始されたならば、ステップ11に進み、加圧ロッド15の前進が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。このステップ11で、所定時間経過していないと判定された場合には、ステップ11の手前に戻り、再度ステップ11で所定時間経過したか否かの判定を行う。このステップ11による判定は、加圧ロッド15の前進が開始されてから所定時間経過するまで繰り返し行われる。
That is, if advancement of the
そして、上述のステップ11で、所定時間経過したと判定された場合には、ステップ12に進み、加圧ロッド15を初期位置(ステップ10による加圧ロッド15の前進を開始する前の位置)に戻す。次いで、ステップ13に進み、メス型工具5を初期位置(ステップ8によるメス型工具5の前進を開始する前の位置)に戻し、次にステップ14で、マンドレル14を加圧ロッド15と一緒に初期位置(ステップ3によるマンドレル9の位置決めを行う前の位置)に戻す。そして、ステップ15に進み、口絞りおよび封孔された管体1(有底筒)を、チャック装置3のチャック3Aから取外して終了する。
If it is determined in
以上のように、第1の実施の形態によれば、口絞りおよび封孔の最終段階に加圧ロッド15により管体1の内底面1A1の中央部を加圧するから、管体1の板厚公差や管体1の位置決め精度等を厳密に規制しなくても(突き出し体積の管理の幅を広げても)、封孔される部分(加工後に底部となる部分)の密封性を確保できる。
As described above, according to the first embodiment, the central portion of the inner bottom surface 1A1 of the
即ち、口絞りおよび封孔の最終段階に、加圧ロッド15の先端面15Cが管体1の内底面1A1の中央部と当接し、この内底面1A1の中央部が加圧される。そして、この加圧により、図4に示すように、内底面1A1の中央部に底部が略平坦状の凹部1Bが形成される。そして、このように凹部1Bが形成される際に、内底面1A1の中央部には、当該部分で接合が適正に行われるのに必要とされる圧力が加わる。
That is, at the final stage of the aperture stop and sealing, the
一方、加圧ロッド15による加圧を行わない従来技術の場合でも、管体1のうちで口絞りおよび封孔される部分の体積、すなわち、図2に2点鎖線で示す部分の体積(突き出し体積V)の管理を厳密に行うことにより、メス型工具5の成形凹部8とマンドレル9の成形凸部10とにより管体1の底部1Aに適正な圧力が加わるようにして、当該部分の接合を適正に行われるようにすることができる。すなわち、加工毎に、図2に2点鎖線で示す突き出し体積Vが公差内に入るように、管体1の板厚公差と管体1のチャック3Aに対する位置決め精度とを厳密に規制すれば、メス型工具5の成形凹部8とマンドレル9の成形凸部10とから管体1の底部1Aに適正な圧力が加わり、当該部分の接合が適正に行われる。
On the other hand, even in the case of the prior art in which no pressurization by the pressurizing
ただし、このような従来技術の場合には、突き出し体積Vが公差から外れると、管体1の底部1Aに適正な圧力が加わらず、当該部分の接合が不適正になる可能性がある。すなわち、チャック3Aの経時変化やチャック3Aの滑り、メス型工具5やマンドレル9の摩耗、管体1の板厚のばらつき等により、例えば突き出し体積Vが不足した場合には、底部1Aに適切な圧力が加わらず、十分な接合が行われない可能性がある。ここで、接合は、相互拡散による界面接合と呼ばれるもので、封孔の最終段階で、互いに接合される面(界面)が所定の温度において適正加圧で一定時間保持されることにより、界面相互で金属内の分子が拡散し、適正な接合が行われる。
However, in the case of such a conventional technique, if the protruding volume V deviates from the tolerance, an appropriate pressure may not be applied to the
そこで、本実施の形態では、口絞りおよび封孔の最終段階で、管体1の内底面1A1の中央部を加圧ロッド15が加圧することにより、突き出し体積Vが多少ばらついても、内底面1A1の中央部に適正な接合が行われるのに必要とされる圧力が加わるようにしている。このため、突き出し体積Vの管理を厳しくしなくても、内底面1A1の中央部で適正な接合が行われるようにでき、この内底面1A1の密封性を確保できる。言い換えれば、突き出し体積Vの管理の幅を広げても、密封性を確保できるため、ロバスト性を得られ、加工コストの低減を図れる。
Therefore, in the present embodiment, even if the protruding volume V varies somewhat due to the pressurizing
次に、図6および図7は本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、加圧ロッドの先端加圧部に認識用突起を設けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 6 and FIG. 7 show a second embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that a recognition protrusion is provided on the tip pressure portion of the pressure rod. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図中、21はロッド挿通孔12に設けられた加圧ロッドで、該加圧ロッド12は、上述した第1の実施の形態による加圧ロッド15に代えて本実施の形態に用いたものである。
In the figure, 21 is a pressure rod provided in the
22は加圧ロッド21の先端加圧部、すなわち、加圧ロッド21の先端面21Aに設けられた複数(3個)の認識用突起で、該各認識用突起22は、加圧ロッド21の先端面21Aの面積に比較して小さい面積の先端面22Aを有している。そして、各認識用突起22により管体1の内底面1A1の中央部にマークが転写されるようにしている。具体的には、図7に示すように、加圧ロッド21の加圧により、管体1の内底面1A1に形成される凹部1Bの底部に、各認識用突起22に対応してマークとしての認識用凹部1Cが形成されるようにしている。
本実施の形態によるクロージング加工方法およびその装置は、上述の如き加圧ロッド21により管体1の内底面1A1の中央部を加圧するもので、その基本的作用については、上述した第1の実施の形態によるものと格別差異はない。
The closing processing method and apparatus according to the present embodiment pressurize the central portion of the inner bottom surface 1A1 of the
然るに、本実施の形態によれば、加圧ロッド21の先端面21Aに設けられた各認識用突起22により、管体1の内底面1A1の中央部にマークが転写される、すなわち、凹部1Bの底部に各認識用突起22に対応して認識用凹部1Cが形成されるから、このマーク(認識用凹部1C)により加圧ロッド21による加圧が正常に行われたか否かを認識することができる。また、各認識用突起22の摩耗状態から加圧ロッド21の先端の摩耗の程度を知ることができ、この摩耗の程度から、使用量や型寿命を知ることができる。すなわち、各認証用突起22を型寿命の判別指標として用いることができ、加圧ロッド21やメス型工具5、マンドレル9の交換を適切に行える。
However, according to the present embodiment, the marks are transferred to the central portion of the inner bottom surface 1A1 of the
なお、上述した実施の形態では、メス型工具5の自転軸となる軸線B−Bをチャック3Aに支持された管体1の回転中心軸となる軸線A−Aに対し平行にした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば特許文献1に開示されているように、メス型工具の自転軸を管体の回転中心軸に対して非平行にしても(傾斜させても)よい。
In the above-described embodiment, an example in which the axis BB serving as the rotation axis of the
また、上述した実施の形態では、クロージング加工時にメス型工具5を管体1に向けて移動させる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばクロージング加工時に管体をメス型工具に向けて移動させることもできる。また、クロージング加工時に、メス型工具と管体との両方を互いに近付く方向に移動させることもできる。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに、上述した実施の形態では、クロージング加工された管体1(有底筒)を、自動車用のシリンダ装置(緩衝器)を構成するシリンダ(チューブ、ベースシェル)として用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、管体(有底筒)を、例えば鉄道車両、振動源となる種々の機械、建築物等に用いられるシリンダ装置のシリンダとして用いてもよい。また、シリンダ装置だけでなく、有底筒を用いる種々の装置、機械、建築物等の有底筒として広く用いることができる。 Furthermore, in embodiment mentioned above, the case where the pipe body 1 (bottomed cylinder) by which the closing process was carried out is used as a cylinder (tube, base shell) which comprises the cylinder apparatus (buffer) for motor vehicles is mentioned as an example. explained. However, the present invention is not limited to this, and the tubular body (bottomed tube) may be used as a cylinder of a cylinder device used in, for example, railway vehicles, various machines serving as vibration sources, buildings, and the like. Moreover, it can be widely used not only as a cylinder device but also as a bottomed tube for various devices, machines, buildings, etc. using a bottomed tube.
以上の実施の形態で述べたように、請求項1の発明によれば、口絞りおよび封孔の最終段階に加圧ロッドにより管体の内底面を加圧するから、管体の板厚公差や管体の位置決め精度等を厳密に規制しなくても(突き出し体積の管理の幅を広げても)、封孔される部分(加工後に底部となる部分)の密封性を確保できる。
As described in the above embodiment, according to the invention of
請求項2の発明によれば、加圧ロッドは、管体の内底面が安定的に接合するように加圧時間が設定されるから、突き出し体積がばらついても、加圧ロッドにより封孔される部分(加工後に底部となる部分)に適正な圧力を加えることができ、封孔を安定して行える。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、加圧ロッドの先端に設けられた認識用突起により管体の内底面にマークが転写されるから、このマークにより加圧ロッドによる加圧が正常に行われたか否かを認識することができる。また、認識用突起の摩耗状態から加圧ロッドの先端の摩耗の程度を知ることができ、この摩耗の程度から、使用量や型寿命を知ることができる。すなわち、認証用突起を型寿命の判別指標として用いることができ、加圧ロッドやメス型工具、マンドレルの交換を適切に行える。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、マンドレルのロッド挿通孔に管体の内底面を加圧する加圧ロッドを設けているから、管体の板厚公差や管体の位置決め精度等を厳密に規制しなくても(突き出し体積の管理の幅を広げても)、封孔される部分(加工後に底部となる部分)の密封性が確保された有底筒を安定して造ることができる。 According to the invention of claim 4, since the pressure rod for pressurizing the inner bottom surface of the tubular body is provided in the rod insertion hole of the mandrel, the thickness tolerance of the tubular body and the positioning accuracy of the tubular body are strictly regulated. Even if it is not (even if the control range of the protruding volume is widened), it is possible to stably produce a bottomed cylinder in which the sealing performance of the portion to be sealed (the portion that becomes the bottom after processing) is ensured.
1 管体
1A 底部
1A1 内底面
2 クロージング加工装置
3 チャック装置(回転手段)
4 高周波加熱コイル(加熱手段)
5 メス型工具
9 マンドレル
10 成形凸部(成形部)
12 ロッド挿通孔
15,21 加圧ロッド
15C,21A 先端面(先端加圧部)
22 認識用突起
DESCRIPTION OF
4 High-frequency heating coil (heating means)
5
12
22 Recognizing protrusion
Claims (4)
前記口絞りおよび封孔の最終段階に、前記マンドレルの軸線に沿って軸方向に移動する加圧ロッドにより、前記管体の内底面を加圧することを特徴とする管体のクロージング加工方法。 The end of the tube is heated, and the female tool and the tube are moved relative to each other along the axis of the tube while rotating the female tool relative to the rotating tube. In the closing processing method of the tubular body that inserts a mandrel having a forming part into the female tool and performs mouth-drawing and sealing toward the female tool,
A closing method for a tubular body, wherein an inner bottom surface of the tubular body is pressurized by a pressure rod that moves in an axial direction along an axis of the mandrel at the final stage of the aperture drawing and sealing.
前記マンドレルには軸線に沿って延びるロッド挿通孔を設け、該ロッド挿通孔には該ロッド挿通孔内で軸方向に移動することにより前記管体の内底面を加圧する加圧ロッドを設ける構成としたことを特徴とする管体のクロージング加工装置。 Rotating means for rotating the tubular body, heating means for heating the end of the tubular body, a female tool that moves relative to the rotating tubular body while rotating relative to the tubular body, and a tip And a mandrel that is inserted into the tube body and has a forming portion for forming the inner bottom portion of the tube body, and the mouth of the end portion of the tube body is moved relative to the female tool and the mandrel. In the tube closing processing device for drawing and sealing,
The mandrel is provided with a rod insertion hole extending along the axis, and the rod insertion hole is provided with a pressure rod that pressurizes the inner bottom surface of the tubular body by moving in the axial direction within the rod insertion hole. An apparatus for closing a tubular body.
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