JP6087156B2 - Manufacturing method and plate material of cylindrical member - Google Patents
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Description
本発明は、円筒状部材の支持装置を用いて円筒状部材を製造するための方法及び板材に関する。 The present invention relates to a method and sheet for producing a cylindrical member with a supporting lifting device of the cylindrical member.
従来、例えば、円筒状部材としての金属ドラムを輪切りにして製造される金属リングが知られている(例えば、特許文献1参照)。この金属リングは、複数枚積層されてCVT用の金属ベルトを構成するものである。円筒状部材としての金属ドラムは、マルエージング鋼等の金属製で、0.3〜0.4mmの薄板矩形状の板材を湾曲させて円筒状とし、円筒状とした板材の側縁を押さえ部材で支持、固定しつつ、板材の両端部を溶接して製造される。 Conventionally, for example, a metal ring manufactured by cutting a metal drum as a cylindrical member into a ring is known (see, for example, Patent Document 1). A plurality of metal rings are laminated to form a CVT metal belt. The metal drum as the cylindrical member is made of metal such as maraging steel, and is formed by bending a thin plate rectangular plate of 0.3 to 0.4 mm into a cylindrical shape, and pressing the side edges of the cylindrical plate member It is manufactured by welding both ends of the plate material while supporting and fixing.
板材の両端部を溶接するとき、両端部が比較的広く開いていると適切に溶接を行うことができない。溶接が適切でない場合、耐久性等の問題から円筒状部材を製品として用いることができず、歩留まりが悪くなる。 When welding both ends of the plate material, if the both ends are relatively wide open, welding cannot be performed properly. If welding is not appropriate, the cylindrical member cannot be used as a product due to problems such as durability, and the yield deteriorates.
本発明は、以上の点に鑑み、板材の両端部を適切に溶接することができる円筒状部材を製造する方法及び板材を提供することを目的とする。 In view of the above points, and an object thereof is to provide a method and sheet material for producing a circular tubular member that can be suitably welded to both end portions of the plate material.
本発明の円筒状部材の製造方法は、板材を湾曲させて2つの押さえ部材で保持し、板材の両端部を溶接することにより円筒状部材を製造する円筒状部材の製造方法において、板材の側縁の両端部には、切欠部が設けられ、切欠部の端部側は、外方に向かうに従って次第に端部に接近するように傾斜した切欠部側傾斜面となっており、押さえ部材には、切欠部に対応する突部が設けられ、突部には、切欠部側傾斜面に対応させて傾斜した突部側傾斜面が設けられ、押さえ部材により、板材が挟み込まれることにより、押さえ部材の挟み込む方向の力が、突部側傾斜面と切欠部側傾斜面との当接により、板材の両端部が接近する方向の力に変換され、前記板材を湾曲させて円筒状とする湾曲工程と、前記板材を前記押さえ部材で保持する保持工程と、前記板材の両端部を溶接する溶接工程とを備え、前記保持工程は、2つの前記押さえ部材が前記板材を挟み込む力を加えるように移動する工程と、2つの前記押さえ部材に挟み込まれた前記板材の側縁が当接部に当接して2つの前記押さえ部材の移動が停止する工程とからなることを特徴とする。 The cylindrical member manufacturing method of the present invention is a cylindrical member manufacturing method in which a plate member is bent and held by two pressing members, and both ends of the plate member are welded to manufacture the cylindrical member. Notch portions are provided at both ends of the edge, and the end portion side of the notch portion is a notched portion side inclined surface that is inclined so as to gradually approach the end portion as it goes outward. The protrusion is provided with a protrusion corresponding to the notch, the protrusion is provided with a protrusion-side inclined surface corresponding to the notch-side inclined surface, and the holding member is sandwiched between the holding members by the holding member. A bending step in which the force in the sandwiching direction is converted into a force in a direction in which both end portions of the plate approach each other due to the contact between the projecting side inclined surface and the notch-side inclined surface, and the plate is bent into a cylindrical shape. And a holding step of holding the plate material by the pressing member A welding step of welding both end portions of the plate material, and the holding step includes a step of moving the two pressing members so as to sandwich the plate material, and the sandwiched between the two pressing members. movement of the pressing member side edge of the two in contact with the contact portion of the plate material is characterized Rukoto such and a step of stopping.
本発明の製造方法によれば、押さえ部材が円筒状の板材(溶接前の円筒状部材)を挟み込む方向の力(押圧力)の一部が、突部側傾斜面と切欠部側傾斜面との当接により、板材の両端部が接近する方向の力に変換される。そのため、本発明の製造方法では、板材の両端部が広く開いてしまうことが防止され、ビード幅の小さい高品質な溶接を行うことができる。 According to the manufacturing method of the present invention, a part of the force (pressing force) in the direction in which the pressing member sandwiches the cylindrical plate material (cylindrical member before welding) is the protrusion side inclined surface and the notch side inclined surface. Is converted into a force in a direction in which both ends of the plate approach each other. Therefore, in the manufacturing method of the present invention, it is possible to prevent the both ends of the plate material from being widely opened and to perform high-quality welding with a small bead width.
本発明の製造方法で円筒状部材を製造するための板材は、両端部の側縁に切欠部を備え、切欠部の端部側には、板材幅方向外方へ向かうに従って次第に端部に接近するように傾斜した切欠部側傾斜面を備えることを特徴とする。 The plate material for manufacturing the cylindrical member by the manufacturing method of the present invention includes notches at the side edges of both end portions, and gradually approaches the end portion toward the outer side in the plate width direction on the end side of the notch portion. It is provided with the notch part side inclined surface inclined so that it may do.
図を参照して、本発明の実施形態の円筒状部材の支持装置及び円筒状部材の製造方法を説明する。本実施形態の板材1は、図1(a)に示すように、図示省略した原板から矩形状に打ち抜かれたものであり、両端部1a,1bの側縁に「板材側係合部」としての切欠部2が夫々設けられている。原板としては、鋼板(例えば、マルエージング鋼、ステンレス鋼等)が用いられる。
With reference to the drawings, a cylindrical member support device and a cylindrical member manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1 (a), the
打ち抜かれた板材1は、ベンディングマシン等で折り曲げられて湾曲し、図1(b)に示すように丸められて、円筒状の板材1、換言すれば、溶接する前の断面C字状の円筒状部材4とされる。この工程が本発明の湾曲工程に該当する。そして、図2及び図3に示すように板材1の両側縁1c,1dが2つの押さえ部材3,3’で挟み込まれるようにして押さえられ保持(支持)されることになる。
The punched
切欠部2の板材1の近接する端部1a、1b側は、板材1の幅方向外方に向かうに従って次第に近接する端部1a,1bに接近するように傾斜した切欠部側傾斜面2aとなっている(図3及び図4参照)。なお、図4は、図3のAの部分の溶接する前の状態を拡大して示したものである。
The
押さえ部材3,3’には、切欠部2に対応する箇所に位置させて押さえ部材側係合部としての突部5が設けられている。突部5には、切欠部側傾斜面2aに対応させて傾斜した突部側傾斜面5aが設けられている。
The pressing
図2及び図3において左側に位置する第1の押さえ部材3は、図示省略したエアシリンダやスプリング等からなる図2及び図3において左側に位置する第1の直動部材7により移動させられるようになっている。また、右側に位置する第2の押さえ部材3bは、図示省略した油圧シリンダやスプリング等からなる右側に位置する第2の直動部材7’により移動させられるようになっている。円筒状部材4は、これらの直動部材7’,7’によって、溶接装置6内に両押さえ部材3,3’とともに進退させられる。
The first
第1の直動部材7は、第1の押さえ部材3を進退させるだけではなく、その第1の押さえ部材3を介して、円筒状部材4に対して、その円筒状部材4の軸に沿って第2の押さえ部材3’に向かう押圧力を加えることができるようになっている。
The first linear motion member 7 not only moves the first pressing
第2の直動部材7’は、第2の押さえ部材3’を進退させるだけではなく、第2の押さえ部材3’を介して、円筒状部材4に対して、その軸に沿って第1の押さえ部材3に向かう押圧力を加えることができるようになっている。
The second linearly moving member 7 ′ not only advances and retracts the second pressing
なお、第2の直動部材7’による押圧力は、第1の直動部材7による押圧力よりも小さい。そのため、円筒状部材4は、2つの直動部材7,7’によって押圧力を加えられた際には、第2の押さえ部材3’側に移動させられることになる。
The pressing force by the second linear motion member 7 ′ is smaller than the pressing force by the first linear motion member 7. Therefore, the
これらの直動部材7,7’は、本発明における押圧手段に相当する。なお、本実施例の支持装置においては、2つの押さえ部材3,3’の夫々に対して、第1、第2の直動部材7,7’を備えているが、いずれか一方のみを備えるようにしてもよい。
These linear motion members 7, 7 'correspond to the pressing means in the present invention. In the support device of this embodiment, each of the two
第2の直動部材7’により移動させられる側の押さえ部材3’の側方には、円筒状部材4に2つの押さえ部材3,3’から押圧力が加えられたときに、円筒状部材4の側縁が当接する当接部材8が配置されている。なお、この当接部材8は、第1の直動部材7側にも配置されるようにしてもよい。
When the pressing force is applied to the
これらの直動部材7,7’により、2つの押さえ部材3,3’を介して、円筒状部材4に押圧力が加えられる。そして、これらの直動部材7,7’からの押圧力により、円筒状部材4は、2つの押さえ部材3,3’によって保持(支持)されつつ、第2の直動部材7’側の側縁1dが当接部材8に当接するまで、2つの押さえ部材3,3’と一体的に第2の直動部材7’側へ移動させられる。これらの工程が、本発明の保持工程に該当する。
By these linear motion members 7 and 7 ′, a pressing force is applied to the
本実施形態の支持装置は、このような構成を備えているため、押さえ部材3,3’で円筒状部材4に挟み込む方向の押圧力を加えると、その押圧力の一部が、突部側傾斜面5aと切欠部側傾斜面2aとの当接により、板材1の両端部1a,1bが接近する方向の力に変換される。これにより、板材1の両端部1a,1bが接近して、板材1の両端部1a,1bが広く開いてしまうことを防止し、ビード幅の小さい高品質な溶接を行うことができる。
Since the support device of the present embodiment has such a configuration, when a pressing force in the direction of being sandwiched between the
また、当接部材8に円筒状部材4の側縁1dが当接するように構成しているため、押さえ部材3,3’のクリアランス等による円筒状部材4の支持位置のズレの発生を抑えることができる。
Further, since the
なお、2つの直動部材7,7’の少なくとも何れか一方をスプリング等の弾性力を持つバネ部材を備えるように構成した場合にも、押さえ部材3,3’のクリアランス等による円筒状部材4の支持位置のズレの発生を抑えやすくなる。
Even when at least one of the two linear motion members 7 and 7 ′ is provided with a spring member having an elastic force such as a spring, the
さらに、当接部材8に円筒状部材4の側縁1dを当接したときに押さえ部材3,3’の移動を停止するように構成した場合には、円筒状部材4に必要以上の押圧力が加わることがないため歪み等が発生しにくくなり、製造される円筒状部材の品質をさらに向上させることができる。
Further, when the movement of the
次に、図2〜図4を参照して、板材1の両端部1a,1bの溶接(溶接工程)について説明する。押さえ部材3,3’で挟み込まれた円筒状部材4は、溶接装置6内に挿入される。
Next, welding (welding process) of both
この溶接装置6には、溶接トーチ6aが設けられており、MIG、TIG等のアーク溶接や、プラズマ溶接、レーザ溶接、その他の溶接等、様々なタイプの溶接を用いることができる。
The
そして、溶接装置6は、溶接前の円筒状部材4の挿入に伴い、板材1の両端部1a,1bを溶接トーチ6aで溶接して接合し、円筒状部材4を完成させる。この工程が本発明の溶接工程に該当する。ここで、溶接するときには、円筒状に湾曲した板材1(溶接前の円筒状部材4)の内側と外側には、アルゴンガス等の不活性ガスが充填されている。
And the
また、溶接するときには、円筒状部材4の溶接部に、単位時間当たりの所望の量のアルゴンガス等を、溶接トーチ6aの中心軸線に交差するように、図示省略したノズル等で外側から吹き付けている。
Further, when welding, a desired amount of argon gas or the like per unit time is blown to the welded portion of the
溶接するときには、円筒状部材4の外側に、所望のエネルギー密度のアーク、プラズマ、レーザ光、その他のエネルギー体が当たることにより、溶接部が溶融金属と金属蒸気とに分離して、溶融金属部における照射部中心にキーホール(細長い空洞)が形成される。
When welding, an arc, plasma, laser beam, or other energy body having a desired energy density hits the outside of the
そして、溶接中に、単位時間当たりの所望の量のアルゴンガス等を、溶接トーチ6aの軸線に交差するように図示省略したノズル等により溶接部に吹き付け、円筒状部材4の内部に、単位時間当たりの所望の量のアルゴンガス等を導入して、円筒状部材4の内部に充満させることにより、キーホールが溶接の進行方向に直交する方向に振れる挙動を安定化させることができる。従って、ビード幅の小さい高品質の溶接を行うことができる。
During welding, a desired amount of argon gas or the like per unit time is sprayed on the welded portion by a nozzle or the like (not shown) so as to intersect the axis of the
図3及び図4に示すように、押さえ部材3,3’の突部5,5の間には、U字状の溝部3aが設けられている。これにより、板材1の両端部1a,1bを溶接する際に、溶接を開始する部分及び溶接が終わる部分も、押さえ部材3,3’が邪魔することなく適切に溶接を行うことができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
なお、押さえ部材3,3’の押圧力の一部を板材1の端部同士が接近する方向の力に変換できれば、板材1に突部を設け、押さえ部材3,3’に凹部を設けてもよい。
If a part of the pressing force of the
また、押さえ部材3,3’の押圧力の一部を板材1の端部同士が接近する方向の力に変換できれば、切欠部側傾斜面2aと、突部側傾斜面5aとのうち何れか一方を設けなくてもよい。この場合、本発明の傾斜面は、切欠部と突部とのうち何れか一方にのみに設けられることとなる。
Further, if a part of the pressing force of the
1…板材、1a,1b…板材の端部、1c,1d…側縁、2…切欠部(板材側係合部)、2a…切欠部側傾斜面、3,3’…押さえ部材、3a…溝部、4…円筒状部材、5…突部(押さえ部材側係合部)、5a…突部側傾斜面、6…溶接装置、6a…溶接トーチ、7,7’…直動部材、8…当接部材。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記板材の側縁の両端部には、切欠部が設けられ、
該切欠部の端部側は、外方に向かうに従って次第に端部に接近するように傾斜した切欠部側傾斜面となっており、
該押さえ部材には、前記切欠部に対応する突部が設けられ、
該突部には、前記切欠部側傾斜面に対応させて傾斜した突部側傾斜面が設けられ、
前記押さえ部材により、前記板材が挟み込まれることにより、前記押さえ部材の挟み込む方向の力が、前記突部側傾斜面と前記切欠部側傾斜面との当接により、前記板材の両端部が接近する方向の力に変換され、
前記板材を湾曲させて円筒状とする湾曲工程と、
前記板材を前記押さえ部材で保持する保持工程と、
前記板材の両端部を溶接する溶接工程とを備え、
前記保持工程は、2つの前記押さえ部材が前記板材を挟み込む力を加えるように移動する工程と、2つの前記押さえ部材に挟み込まれた前記板材の側縁が当接部に当接して2つの前記押さえ部材の移動が停止する工程とからなることを特徴とする円筒状部材の製造方法。 A method of manufacturing a cylindrical member by curving a plate material and holding it with two pressing members, and welding both ends of the plate material,
At both ends of the side edge of the plate material, a notch is provided,
The end portion side of the notch portion is a notch portion inclined surface that is inclined so as to gradually approach the end portion as it goes outward.
The pressing member is provided with a protrusion corresponding to the notch,
The protrusion is provided with a protrusion-side inclined surface that is inclined in correspondence with the notch-side inclined surface,
When the plate member is sandwiched by the pressing member, the force in the direction in which the pressing member is sandwiched causes the both end portions of the plate member to approach each other due to the contact between the projecting portion side inclined surface and the notch portion inclined surface. Converted into directional force,
A bending step of bending the plate material into a cylindrical shape;
A holding step of holding the plate member with the pressing member;
A welding step of welding both ends of the plate material,
The holding step includes a step of moving the two pressing members so as to apply a force to sandwich the plate material, and a side edge of the plate material sandwiched between the two pressing members abuts against the contact portion, And a step of stopping the movement of the pressing member.
両端部の側縁には、切欠部が設けられ、
該切欠部の端部側は、板材幅方向外方に向かうに従って次第に端部に接近するように傾斜した切欠部側傾斜面となっていることを特徴とする板材。 A plate material for producing a cylindrical member by the production method according to claim 1 ,
The side edges of both ends are provided with notches,
A plate material characterized in that the end portion side of the notch portion is a notched portion side inclined surface that is inclined so as to gradually approach the end portion as it goes outward in the plate material width direction.
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