JP6618940B2 - Spinning method and cylindrical body having a head cone at the end - Google Patents

Spinning method and cylindrical body having a head cone at the end Download PDF

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本発明は、スピニング加工方法及び載頭円錐部を端部に有する筒状体に関する。より詳しくは、本発明は、生産性を低下させること無く、従来よりも管の厚さと外径との比(t/D)が小さいワークから従来よりも大きい縮径率を有するテーパ部及び従来よりも長い小径直管部からなる載頭円錐部を成形することができるスピニング加工方法、並びに、このような載頭円錐部を端部に有する筒状体に関する。   The present invention relates to a spinning method and a cylindrical body having a head cone at its end. More specifically, the present invention relates to a taper portion having a diameter reduction ratio larger than that of a conventional work and a conventional taper portion having a smaller ratio of tube thickness to outer diameter (t / D) without lowering productivity. The present invention relates to a spinning method capable of forming a truncated cone portion composed of a longer-diameter straight pipe portion, and a cylindrical body having such a truncated cone portion at an end.

当該技術分野においては、スピニング加工により、例えば鋼管等の金属製の筒状部材(ワーク)の端部の径を縮めて(縮径成形して)、テーパ部と当該テーパ部の先端に連続する小径直管部とからなる載頭円錐部を一体的に成形する加工方法が知られている。特に、自動車の排気システムに配設される消音器及び触媒コンバータ等の内蔵物を内部に収容する外筒として用いられる筒状の部材(以降、「筒状体」と称される場合がある。)の端部に載頭円錐形状を成形する技術として、種々のスピニング加工方法が提案されている。尚、本明細書において、「載頭円錐形状」とは、所謂「截頭円錐」(例えば円錐台)の上底(頂面)に当該上底と同じ形状の断面を有する円柱を載せた形状を指し、「載頭円錐部」とは、このような形状を有する部分を指す。   In this technical field, for example, the diameter of the end of a metal tubular member (work) such as a steel pipe is reduced (reduced) by spinning, and the taper and the tip of the taper are continuous. 2. Description of the Related Art A processing method for integrally forming a head cone portion composed of a small diameter straight pipe portion is known. In particular, a cylindrical member (hereinafter referred to as a “cylindrical body”) used as an outer cylinder that accommodates internal components such as a silencer and a catalytic converter disposed in an automobile exhaust system. Various spinning methods have been proposed as a technique for forming a head cone shape at the end of (). In the present specification, the term “mounting cone” refers to a shape in which a column having the same shape as that of the upper base is placed on the upper base (top surface) of a so-called “frustum cone” (for example, a truncated cone). The “head cone” refers to a portion having such a shape.

一方、軽量化及びコスト削減の要請からは、従来よりも薄い板厚を有するワークを使用して筒状体(外筒)の板厚を薄くすることが求められている。更に、筒状体の内部に収容される内蔵物の大型化に伴い、筒状体の未加工部(ワークの径を維持している部分)と小径直管部との径の差を大きくして、筒状体の内容積を増大させることが求められている。筒状体の未加工部の径に対する未加工部の径と小径直管部の径との差の比率は「縮径率」又は「縮管率」と称され、小径直管部の径が同一である場合、この縮径率が大きいほど筒状体の未加工部の径が大きく、内容積が大きい。   On the other hand, from the request for weight reduction and cost reduction, it is required to reduce the plate thickness of the cylindrical body (outer cylinder) by using a workpiece having a plate thickness thinner than before. Furthermore, as the size of the built-in object accommodated in the cylindrical body increases, the difference in diameter between the unprocessed part of the cylindrical body (the part that maintains the workpiece diameter) and the small-diameter straight pipe part increases. Therefore, it is required to increase the internal volume of the cylindrical body. The ratio of the difference between the diameter of the unprocessed part and the diameter of the small-diameter straight pipe part to the diameter of the non-processed part of the cylindrical body is referred to as “reduction ratio” or “reduction ratio”. When they are the same, the larger the diameter reduction rate, the larger the diameter of the unprocessed portion of the cylindrical body and the larger the internal volume.

ところで、スピニング加工とは、例えば、成形工具(例えば、成形ローラ)によって(筒状又は板状の)ワーク(例えば、素管)を相対的に公転している成形型(マンドレル)に押圧して成形する塑性加工の一種である。スピニング加工は逐次加工であり、所定のパターンに沿って移動する成形工具の1往復(パス)毎に周方向及び軸方向に素材流動が起こる。従って、スピニング加工においては、ワークの板厚変動が起こり易い。特に、自動車の排気システムにおいて使用されるステンレス鋼材は硬質であるため、厚さと外径との比(t/D)が小さいワークを所定のテーパ角にて大きい縮径率となるように加工することは非常に困難であり、局所的な板厚の減少に起因する変形(例えば、皺及び/又は割れ等)が発生する問題が惹起され易く、所望の形状を得ることが困難である。以降、このような「厚さ(板厚)と外径との比(t/D)が小さいワークを所定のテーパ角にて大きい縮径率となるように加工する」ことを「難加工」と称する。   By the way, the spinning process is performed by, for example, pressing a (cylindrical or plate-like) work (for example, a raw tube) against a relatively revolving mold (mandrel) with a forming tool (for example, a forming roller). It is a kind of plastic working. The spinning process is a sequential process, and the material flow occurs in the circumferential direction and the axial direction for each reciprocation (pass) of the forming tool that moves along a predetermined pattern. Therefore, in the spinning process, the thickness of the workpiece tends to fluctuate. In particular, since a stainless steel material used in an automobile exhaust system is hard, a workpiece having a small thickness to outer diameter ratio (t / D) is processed so as to have a large diameter reduction ratio at a predetermined taper angle. It is very difficult to easily cause a problem of deformation (for example, wrinkles and / or cracks) due to local reduction of the plate thickness, and it is difficult to obtain a desired shape. Hereinafter, “difficult machining” means that “a workpiece having a small ratio (t / D) between thickness (plate thickness) and outer diameter (t / D) is processed at a predetermined taper angle so as to have a large diameter reduction ratio”. Called.

具体的には、典型的な工具運用(所定のパターンに沿った成形工具の移動)を採用する従来技術に係るスピニング加工においては、ワークの未加工部(非成形部)からテーパ部へと移行する起点(テーパ開始点)からワークの端部(管端)側への一方的な切り込み(絞り込み)を成形工具が繰り返す(例えば、特許文献1を参照。)。従って、ワークを構成する材料(素材)は起点から管端側へのみ流動する。その結果、管端(小径直管部及びテーパ部)側の板厚が薄くなり、上記のような難加工は不可能となる場合が多い。   Specifically, in the spinning process according to the prior art that employs typical tool operation (movement of the forming tool along a predetermined pattern), the workpiece is shifted from the unmachined part (non-molded part) to the tapered part. The forming tool repeats unidirectional cutting (squeezing) from the starting point (taper start point) to the end (tube end) side of the workpiece (see, for example, Patent Document 1). Accordingly, the material (raw material) constituting the workpiece flows only from the starting point to the pipe end side. As a result, the plate thickness on the pipe end (small diameter straight pipe portion and taper portion) side becomes thin, and the above difficult processing is often impossible.

そこで、上記のような課題を解決すべく、上記のようにワークの長手方向における中央(管央)側から管端側への一方向の工具運用による切り込みによってテーパ部及び小径直管部の両方を一気に(1つのステップにて)成形するのではなく、先ずテーパ部を成形した後に、小径直管部を成形するスピニング加工方法が提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。具体的には、初期乃至中期段階においては成形工具を筒状のワークの軸に傾斜する方向において往復運動させることによりワークの端部を切り込んでテーパ部を成形し、最終段階においてはワークの軸に平行な方向と傾斜する方向へと成形工具を往復運動させることにより小径直管部を追加的に成形(追成形)し、テーパ部と小径直管部とを成形する。これにより、テーパ部及び小径直管部の板厚を均一化することができるとしている。   Therefore, in order to solve the above-described problems, both the tapered portion and the small-diameter straight pipe portion are cut by cutting in one direction from the center (center) side to the pipe end side in the longitudinal direction of the workpiece as described above. Has been proposed (for example, see Patent Document 2), in which a tapered portion is first formed and then a small diameter straight pipe portion is formed. Specifically, in the initial to middle stages, the end of the workpiece is cut by reciprocating the forming tool in a direction inclined to the axis of the cylindrical workpiece, and the taper is formed in the final stage. The small diameter straight pipe portion is additionally formed (additional shaping) by reciprocating the forming tool in a direction parallel to and inclined, and a tapered portion and a small diameter straight pipe portion are formed. Thereby, it is supposed that the plate | board thickness of a taper part and a small diameter straight pipe part can be equalize | homogenized.

しかしながら、上記スピニング加工方法によれば、初期乃至中期段階において成形されるテーパ部の板厚は大きいものの、その後の最終段階における小径直管部の追成形(更なるスピニング加工)に伴って板厚が小さくなる。従って、上述したような問題(例えば、皺及び/又は割れの発生等)を惹起し易く、やはり上記のような難加工は困難である。   However, according to the spinning method described above, the thickness of the taper portion formed in the initial to middle stage is large, but the thickness of the taper portion is increased along with the additional forming (further spinning processing) of the small-diameter straight pipe portion in the subsequent final stage. Becomes smaller. Therefore, the above-described problems (for example, generation of wrinkles and / or cracks) are likely to be caused, and the above-described difficult processing is also difficult.

特に、小径直管部が長くなるほど、難加工は一層困難となる。例えば、図1は、自動車の排気システムにおいて外筒として量産されている載頭円錐部を端部に有する様々な筒状体について、これらの筒状体の縮径率をワーク(素管)の厚さと外径との比(t/D)に対してプロットすることによって得られたグラフである。これらの筒状体は何れも、当該用途に使用される外筒として一般的な長さ(例えば、40mm程度)を有する小径直管部を備える。図1から明らかであるように、所定の値(α)よりも小さいt/Dを有するワークから所定の値(β)よりも大きい縮径率を有するテーパ部と所定の長さよりも長い小径直管部とからなる載頭円錐部を端部に有する筒状体は量産されていない。また、テーパ部のテーパ角を小さくすることにより上記のような難加工を実現することは技術的には可能である。しかしながら、テーパ部のテーパ角を小さくするとテーパ部が長くなり、筒状体の重量化及び大型化に繋がるため、このような対策は現実的な解とはなり難い。   In particular, the longer the small-diameter straight pipe portion, the more difficult the difficult processing becomes. For example, FIG. 1 shows the diameter reduction ratios of workpieces (elementary tubes) for various cylindrical bodies having end-of-head conical parts mass-produced as outer cylinders in automobile exhaust systems. It is the graph obtained by plotting with respect to ratio (t / D) of thickness and an outer diameter. Each of these cylindrical bodies includes a small-diameter straight pipe portion having a general length (for example, about 40 mm) as an outer cylinder used for the application. As is clear from FIG. 1, from a workpiece having a t / D smaller than a predetermined value (α), a taper portion having a diameter reduction ratio larger than a predetermined value (β) and a small diameter straight longer than a predetermined length. The cylindrical body which has the mounting cone part which consists of a pipe part in an edge part is not mass-produced. Moreover, it is technically possible to realize the above difficult processing by reducing the taper angle of the taper portion. However, if the taper angle of the taper portion is reduced, the taper portion becomes longer, leading to an increase in weight and size of the cylindrical body. Therefore, such a measure is hardly a realistic solution.

一方、上述した典型的な工具運用を採用する従来技術に係るスピニング加工においても、成形工具の1往復(加工サイクル)当たりの切り込みを小さくする代わりに加工サイクル数を増やすことにより上記のような難加工を実現することは技術的には可能である。しかしながら、実際には、このように加工サイクル数を増やすと、成形工具と(ワークを構成する)材料との接触時間(加工時間)が増大するために材料の加工硬化を招き、成形性が低下する。また、このような加工条件においても成形性を維持することができる手法を見出せたとしても、加工時間の増大により生産性が低下し、製造コストが増大するため、このように加工サイクル数を増やすこともまた現実的な解とはなり難い。   On the other hand, in the spinning process according to the conventional technique that employs the above-described typical tool operation, the above-described difficulty can be obtained by increasing the number of machining cycles instead of reducing the notch per one reciprocation (machining cycle) of the forming tool. It is technically possible to realize the processing. However, in reality, when the number of processing cycles is increased in this way, the contact time (processing time) between the forming tool and the material (which constitutes the workpiece) increases, which causes work hardening of the material and decreases formability. To do. In addition, even if a technique that can maintain the formability under such processing conditions can be found, the productivity decreases due to the increase in processing time and the manufacturing cost increases, so the number of processing cycles is increased in this way. This is also unlikely to be a realistic solution.

特開2000−288639号公報JP 2000-288639 A 特許第4182335号明細書Japanese Patent No. 4182335 特許第3390725号明細書Japanese Patent No. 3390725

上述したように、当該技術分野においては、生産性を低下させること無く、従来よりも管の厚さと外径との比(t/D)が小さいワークから従来よりも大きい縮径率を有するテーパ部及び従来よりも長い小径直管部からなる載頭円錐部を成形することができるスピニング加工方法、並びに、このような載頭円錐部を端部に有する筒状体が求められている。本発明は、このような要求に応えるために為されたものである。   As described above, in this technical field, without reducing productivity, a taper having a smaller diameter ratio than a conventional workpiece with a smaller ratio (t / D) between the tube thickness and the outer diameter than the conventional one. There is a need for a spinning method capable of forming a head cone part composed of a small diameter straight pipe part longer than the conventional part and a cylindrical body having such a head cone part at the end. The present invention has been made to meet such a demand.

上記に鑑みて、本発明に係るスピニング加工方法(以降、「本発明方法」と称される場合がある。)は、筒状部材の端部である管端に向かって縮径するテーパ部とテーパ部の管端側の端部に連続する小径直管部とからなる載頭円錐部を有する筒状体を成形するスピニング加工方法である。本発明方法は、以下に記載する第1工程と第2工程とを含む。   In view of the above, the spinning method according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the method of the present invention”) includes a tapered portion that decreases in diameter toward a tube end that is an end portion of a cylindrical member. This is a spinning processing method of forming a cylindrical body having a head cone part composed of a small diameter straight pipe part continuous with an end part on the pipe end side of the taper part. The method of the present invention includes a first step and a second step described below.

第1工程:所定の加工サイクルである第1サイクルを少なくとも1回実行することにより、所定の目標長さよりも短い第1長さを有する小径直管部と所定の目標テーパ角よりも小さい第1テーパ角を有するテーパ部とからなる第1載頭円錐部を成形する。
第2工程:所定の加工サイクルである第2サイクルを少なくとも1回実行することにより、第1載頭円錐部に追加工を施して、第1長さよりも長い第2長さを有する小径直管部と第1テーパ角よりも大きい第2テーパ角を有するテーパ部とからなる第2載頭円錐部を成形する。
尚、本明細書においては、「テーパ角」とは、テーパ部の軸を含む平面によるテーパ部の断面においてテーパ部の軸とテーパ部の母線とがなす角を指す。
First step: executing a first cycle that is a predetermined machining cycle at least once, so that a small-diameter straight pipe portion having a first length shorter than a predetermined target length and a first smaller than a predetermined target taper angle A first head cone portion including a taper portion having a taper angle is formed.
Second step: A small-diameter straight pipe having a second length longer than the first length by performing additional machining on the first head cone by executing the second cycle, which is a predetermined machining cycle, at least once. Forming a second head cone having a portion and a tapered portion having a second taper angle greater than the first taper angle.
In the present specification, the “taper angle” refers to an angle formed by the axis of the taper portion and the generatrix of the taper portion in the cross section of the taper portion by a plane including the axis of the taper portion.

上記第1サイクルにおいては、成形工具によって筒状のワークを押圧しつつテーパ部又は小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながらテーパ部又は小径直管部の径方向及び/又は軸方向に成形工具を移動させる。   In the first cycle, the radial direction of the tapered portion or the small-diameter straight pipe portion and Alternatively, the forming tool is moved in the axial direction.

上記第2サイクルにおいては、延伸処理を実行した後に、絞り処理を実行する。延伸処理とは、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながら小径直管部の軸方向において管端の側からワークの軸方向における中央である管央の側に向かって成形工具を移動させることにより小径直管部の長さを増大させる処理である。絞り処理とは、成形工具によってテーパ部を押圧しつつテーパ部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながらテーパ部の径方向及び軸方向に成形工具を移動させることによりテーパ部のテーパ角を増大させる処理である。   In the second cycle, the drawing process is performed after the stretching process. The stretching process refers to the axial direction of the workpiece from the pipe end side in the axial direction of the small diameter straight pipe part while relatively revolving the forming tool around the axis of the small diameter straight pipe part while pressing the small diameter straight pipe part with the forming tool. Is a process of increasing the length of the small diameter straight pipe portion by moving the forming tool toward the center of the tube at the center. The drawing process is a taper angle of the taper portion by moving the forming tool in the radial direction and the axial direction of the taper portion while relatively revolving around the axis of the taper portion while pressing the taper portion with the forming tool. It is a process to increase.

尚、詳しくは後述するように、第1サイクル及び第2サイクルにおける成形工具の具体的な移動パターン(工具運用)は、例えば、ワークの材質、目的とする加工形状、加工上の条件及び制約(例えば、加工機械の性能及び仕様等)等に応じて適宜設定することができる。   As will be described in detail later, the specific movement pattern (tool operation) of the forming tool in the first cycle and the second cycle is, for example, the workpiece material, the target machining shape, machining conditions and constraints ( For example, it can be set as appropriate according to the performance and specifications of the processing machine.

更に、本発明に係る筒状体(以降、「本発明筒状体」と称される場合がある。)は、筒状部材の端部である管端に向かって縮径するテーパ部と、テーパ部の管端の側の端部に連続する小径直管部とからなる載頭円錐部を有する筒状体である。本発明筒状体において、載頭円錐部以外の部分である未加工部の外径に対する管壁の厚さの比(t/D)は0.008よりも小さく、未加工部の外径と小径直管部の外径との差の未加工部の外径に対する比である縮径率は60%よりも大きく、テーパ部の軸を含む平面によるテーパ部の断面においてテーパ部の軸とテーパ部の母線とがなす角であるテーパ角が20°以上であり且つ45°以下であり、小径直管部の軸方向における長さは40mm以上である。   Furthermore, the cylindrical body according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention cylindrical body”) includes a tapered portion that decreases in diameter toward the tube end that is an end portion of the cylindrical member; It is a cylindrical body which has a mounting cone part which consists of a small diameter straight pipe part which continues to the edge part by the side of the pipe end of a taper part. In the cylindrical body of the present invention, the ratio (t / D) of the thickness of the tube wall to the outer diameter of the unprocessed portion that is a portion other than the head cone portion is smaller than 0.008, and the outer diameter of the unprocessed portion is The reduction ratio, which is the ratio of the difference from the outer diameter of the small-diameter straight pipe portion to the outer diameter of the unprocessed portion, is greater than 60%, and the taper portion axis and taper in the cross section of the taper portion by the plane including the axis of the taper portion The taper angle, which is the angle formed by the generatrix, is 20 ° or more and 45 ° or less, and the length of the small diameter straight pipe portion in the axial direction is 40 mm or more.

本発明によれば、生産性を低下させること無く、従来よりも管の厚さと外径との比(t/D)が小さいワークから従来よりも大きい縮径率を有するテーパ部及び従来よりも長い小径直管部からなる載頭円錐部を成形することができるスピニング加工方法、並びに、このような載頭円錐部を端部に有する筒状体を提供することができる。   According to the present invention, without reducing productivity, a tapered portion having a smaller diameter ratio than a conventional work from a work having a smaller ratio (t / D) of the tube thickness to the outer diameter than the prior art, and the conventional art. It is possible to provide a spinning method capable of forming a head cone part composed of a long small diameter straight pipe part, and a cylindrical body having such a head cone part at an end.

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、本発明の各実施形態についての以下の説明から容易に理解されるであろう。   Other objects, other features and attendant advantages of the present invention will be readily understood from the following description of each embodiment of the present invention.

自動車の排気システムにおいて外筒として量産されている載頭円錐部を端部に有する様々な筒状体について、これらの筒状体の縮径率をワーク(素管)の厚さと外径との比(t/D)に対してプロットすることによって得られたグラフである。Regarding various cylindrical bodies having end-of-head conical parts that are mass-produced as outer cylinders in automobile exhaust systems, the diameter reduction ratio of these cylindrical bodies is determined by the thickness of the workpiece (element tube) and the outer diameter. It is the graph obtained by plotting with respect to ratio (t / D). 本発明の第1実施形態に係るスピニング加工方法(第1方法)における工程の流れを説明するフローチャート及び第1方法の実行に伴うワークの形状の変化を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the change of the shape of the workpiece | work accompanying the flowchart explaining the flow of the process in the spinning processing method (1st method) which concerns on 1st Embodiment of this invention, and execution of a 1st method. 本発明の第2実施形態に係るスピニング加工方法(第2方法)の第1工程において実行される第1サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the tool operation (movement pattern of a forming roller) in the 1st cycle performed in the 1st process of the spinning processing method (2nd method) which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るスピニング加工方法(第3方法)の第1工程において実行される第1サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the tool operation | movement (movement pattern of a forming roller) in the 1st cycle performed in the 1st process of the spinning processing method (3rd method) which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係るスピニング加工方法(第5方法)の第2工程において実行される第2サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the tool operation (movement pattern of a forming roller) in the 2nd cycle performed in the 2nd process of the spinning processing method (5th method) which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係るスピニング加工方法(第8方法)の第2工程において実行される第2サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the tool operation (movement pattern of a forming roller) in the 2nd cycle performed in the 2nd process of the spinning processing method (8th method) which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る筒状体(第9筒状体)の構成を示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view which shows the structure of the cylindrical body (9th cylindrical body) which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の実施例に係るスピニング加工方法(実施例方法)の第1工程及び当該第1工程によって成形される第1載頭円錐部を端部に有する中間的な筒状体の構成を示す模式図である。Schematic showing the configuration of an intermediate cylindrical body having at its end a first step cone portion formed by the first step of the spinning method (example method) according to an embodiment of the present invention and the first step. FIG. 実施例方法の第2工程及び当該第2工程によって成形される第2載頭円錐部を端部に有する中間的な筒状体の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the intermediate | middle cylindrical body which has the 2nd head cone part shape | molded by the 2nd process of the Example method and the said 2nd process in an edge part. 実施例方法の第3工程及び当該第3工程によって成形される載頭円錐部を端部に有する最終的な筒状体の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the final cylindrical body which has the 3rd process of the Example method and the mounting cone part shape | molded by the said 3rd process in an edge part. 実施例方法によって成形された載頭円錐部を端部に有する幾つかの筒状体について、これらの筒状体の縮径率及びワーク(素管)の厚さと外径との比(t/D)を図1に示したグラフにプロットすることによって得られたグラフである。About some cylindrical bodies which have the head cone part shape | molded by the Example method in the edge part, ratio (t / of the diameter reduction rate of these cylindrical bodies, and the thickness of a workpiece | work (element tube) and an outer diameter It is the graph obtained by plotting D) on the graph shown in FIG.

《第1実施形態》
以下、本発明の第1実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第1方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< First Embodiment >>
The spinning method according to the first embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as “first method”) will be described below.

第1方法は、筒状部材の端部である管端に向かって縮径するテーパ部とテーパ部の管端側の端部に連続する小径直管部とからなる載頭円錐部を有する筒状体を成形するスピニング加工方法である。ここでは、図2の(a)において実線によって示す直管状のワーク(素管)をスピニング加工によって成形して、図2の(a)において点線によって示す載頭円錐部を有する筒状体を製造しようとする場合について説明する。尚、図2の(a)乃至(c)は、第1方法の実行に伴うワークの形状の変化を示す模式図であり、一点鎖線によって示すワークの軸を含む平面による模式的な断面図である。   The first method is a cylinder having a conical cone portion comprising a tapered portion that is reduced in diameter toward the tube end that is an end portion of the cylindrical member and a small-diameter straight tube portion that is continuous with the end portion on the tube end side of the tapered portion. This is a spinning method for forming a shaped body. Here, a straight tubular work (element tube) indicated by a solid line in FIG. 2A is formed by spinning, and a cylindrical body having a head cone portion indicated by a dotted line in FIG. 2A is manufactured. The case where it tries is explained. 2A to 2C are schematic views showing changes in the shape of the work accompanying the execution of the first method, and are schematic cross-sectional views of a plane including the axis of the work indicated by a one-dot chain line. is there.

尚、図2においては、筒状体の小径直管部、テーパ部及び未加工部(ワークの径を維持している部分)の全ての軸が一致する「同軸スピニング加工」の場合を例示するが、第1方法によって成形される筒状体の形状は上記に限定されない。例えば、小径直管部の軸と未加工部の軸とが平行ではあるもののずれて(偏芯して)いてもよく、小径直管部の軸と未加工部の軸とが同一平面内において所定の角度にて交差して(傾斜して)いてもよく、或いは小径直管部の軸と未加工部の軸とが平行ではなく且つ交差しない所謂「ねじれの位置」にあってもよい。   FIG. 2 illustrates the case of “coaxial spinning processing” in which all the axes of the small-diameter straight pipe portion, the tapered portion, and the unmachined portion (portion maintaining the diameter of the workpiece) of the cylindrical body coincide. However, the shape of the cylindrical body molded by the first method is not limited to the above. For example, the axis of the small-diameter straight pipe part and the axis of the unprocessed part may be parallel (but eccentric), and the axis of the small-diameter straight pipe part and the axis of the non-processed part may be in the same plane. They may intersect (tilt) at a predetermined angle, or may be in a so-called “twisted position” where the axis of the small diameter straight pipe portion and the axis of the unprocessed portion are not parallel and do not intersect.

第1方法は、以下に説明する第1工程と第2工程とを含む。より具体的には、第1方法においては、図2のフローチャートに示すように、第1工程(ステップS01)を実行した後に第2工程(ステップS02)を実行する。   The first method includes a first step and a second step described below. More specifically, in the first method, as shown in the flowchart of FIG. 2, the second step (step S02) is executed after the first step (step S01).

第1工程(ステップS01)においては、所定の加工サイクルである第1サイクルを少なくとも1回実行することにより、所定の目標長さよりも短い第1長さを有する小径直管部と所定の目標テーパ角よりも小さい第1テーパ角を有するテーパ部とからなる第1載頭円錐部を成形する。これにより、図2の(a)に示したワークは図2の(b)に示すような中間的な形状に成形される。目標長さを有する小径直管部と目標テーパ角を有するテーパ部とからなる最終的な載頭円錐部を成形するためには、図2の(b)において斜線によって示されている部分を更に切り込む(絞り込む)必要がある。   In the first step (step S01), the first cycle, which is a predetermined machining cycle, is executed at least once, so that the small-diameter straight pipe portion having a first length shorter than the predetermined target length and the predetermined target taper. A first head cone portion including a tapered portion having a first taper angle smaller than the corner is formed. As a result, the workpiece shown in FIG. 2A is formed into an intermediate shape as shown in FIG. In order to form a final head cone having a small-diameter straight pipe portion having a target length and a taper portion having a target taper angle, the portion indicated by hatching in FIG. It is necessary to cut (narrow down).

上記のように、第1工程においては、所定の目標長さよりも短い第1長さを有する小径直管部と所定の目標テーパ角よりも小さい第1テーパ角を有するテーパ部とからなる第1載頭円錐部が成形される。即ち、第1工程において実行されるスピニング加工は、目標長さを有する小径直管部と目標テーパ角を有するテーパ部とからなる最終的な載頭円錐部を成形するスピニング加工に比べて、より緩やかな加工であり、容易に実行することができる「易加工」であると言うことができる。従って、第1工程においては、上述した難加工において発生しがちな局所的な板厚の減少に起因する変形(例えば、皺及び/又は割れ等)等の問題が惹起され難い。しかしながら、第1工程において成形された筒状体の形状は目標とする最終的な形状には至っていない中間的な形状である。   As described above, in the first step, the first pipe is composed of the small-diameter straight pipe portion having the first length shorter than the predetermined target length and the tapered portion having the first taper angle smaller than the predetermined target taper angle. A head cone is formed. That is, the spinning process executed in the first step is more than the spinning process for forming the final headed cone part composed of the small diameter straight pipe part having the target length and the taper part having the target taper angle. It can be said that it is a “smooth process” that is a gradual process and can be performed easily. Accordingly, in the first step, problems such as deformation (for example, wrinkles and / or cracks) due to local reduction in the plate thickness that tend to occur in the above-described difficult processing are hardly caused. However, the shape of the cylindrical body formed in the first step is an intermediate shape that has not reached the target final shape.

そこで、第1工程の後に実行される第2工程(ステップS02)においては、所定の加工サイクルである第2サイクルを少なくとも1回実行することにより、第1載頭円錐部に追加工を施して、第1長さよりも長い第2長さを有する小径直管部と第1テーパ角よりも大きい第2テーパ角を有するテーパ部とからなる第2載頭円錐部を成形する。これにより、図2の(b)に示した中間的な形状を有するワークは、図2の(c)に示すような最終的な形状により近い形状に成形される。図2の(c)に示した例においては、載頭円錐部の形状は未だ最終的な形状に一致していないが、第2工程の実行により、載頭円錐部の形状を最終的な形状に成形してもよい。   Therefore, in the second step (step S02) executed after the first step, additional processing is performed on the first head cone by executing the second cycle, which is a predetermined processing cycle, at least once. Then, a second head cone portion including a small-diameter straight pipe portion having a second length longer than the first length and a tapered portion having a second taper angle larger than the first taper angle is formed. Thus, the workpiece having the intermediate shape shown in FIG. 2B is formed into a shape closer to the final shape as shown in FIG. In the example shown in (c) of FIG. 2, the shape of the head cone is not yet the final shape, but the shape of the head cone is changed to the final shape by executing the second step. You may shape | mold.

上記のように、第2工程においては、第1載頭円錐部に追加工を施し、筒状体の中間的な形状を最終的な形状に近付けるか、或いは最終的な形状に一致させる。このように中間的な形状を経由して、第1載頭円錐部よりも最終的な形状により近い形状又は最終的な形状を有する筒状体を成形することにより、上述した難加工において発生しがちな局所的な板厚の減少に起因する変形(例えば、皺及び/又は割れ等)等の問題を有効に低減することができる。   As described above, in the second step, an additional process is performed on the first head cone portion so that the intermediate shape of the cylindrical body approaches the final shape or matches the final shape. In this way, by forming a cylindrical body having a final shape or a shape closer to the final shape than the first mounting cone via the intermediate shape, the above-described difficult processing occurs. Problems such as deformation (for example, wrinkles and / or cracks) due to local reduction in the plate thickness that tend to occur can be effectively reduced.

結果として、第1方法によれば、生産性を低下させること無く、従来よりも管の厚さと外径との比(t/D)が小さいワークから、従来よりも大きい縮径率を有するテーパ部及び従来よりも長い小径直管部からなる載頭円錐部を端部に有する筒状体を成形することができる。   As a result, according to the first method, a taper having a larger diameter reduction ratio than the conventional one from a work having a smaller ratio (t / D) of the tube thickness to the outer diameter than the conventional one without reducing the productivity. The cylindrical body which has a head cone part which consists of a part and a small diameter straight pipe part longer than before can be shape | molded at an edge part.

第1サイクルにおいては、成形工具によって筒状のワークを押圧しつつテーパ部又は小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながらテーパ部又は小径直管部の径方向及び/又は軸方向に成形工具を移動させる。成形工具は、例えば成形ローラ及びヘラ等、スピニング加工において一般的に使用される種々の成形工具の中から、例えば、ワークの材質、目的とする加工形状、加工上の条件及び制約(例えば、加工機械の性能及び仕様等)等に応じて適宜選択することができる。   In the first cycle, the radial direction of the taper portion or the small-diameter straight pipe portion and / or the rotation of the forming tool relatively around the axis of the taper portion or the small-diameter straight pipe portion while pressing the cylindrical workpiece with the forming tool. Move the forming tool in the axial direction. The forming tool is, for example, a material of a workpiece, a target processing shape, processing conditions and restrictions (for example, processing) among various forming tools generally used in spinning processing such as a forming roller and a spatula. It can be selected appropriately according to the machine performance and specifications.

また、「テーパ部又は小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させる」とは、テーパ部(又はテーパ部として成形されるワークの部分)を押圧するときはテーパ部の軸を基準とし、小径直管部(又は小径直管部として成形されるワークの部分)を押圧するときは小径直管部の軸を基準とした場合に、当該軸を中心として成形工具を回転させることを指す。このとき、ワークが固定されていて成形工具がワークの周りを公転していてもよく、成形工具が固定されていてワークが回転(自転)していてもよく、或いはワーク及び成形工具の両方が回転していてもよい(即ち、ワークが自転し且つ成形工具がワークの周りを公転していてもよい)。   In addition, “relatively revolving the forming tool around the axis of the tapered part or the small diameter straight pipe part” means that the axis of the tapered part is used when pressing the tapered part (or the part of the workpiece formed as the tapered part). When pressing a small diameter straight pipe part (or a part of a workpiece formed as a small diameter straight pipe part) as a reference, the forming tool is rotated around the axis when the axis of the small diameter straight pipe part is used as a reference. Point to. At this time, the work may be fixed and the forming tool may revolve around the work, the forming tool may be fixed and the work may rotate (spin), or both the work and the forming tool may be It may be rotating (that is, the workpiece may rotate and the forming tool may revolve around the workpiece).

更に、「テーパ部又は小径直管部の径方向及び/又は軸方向に成形工具を移動させる」とは、所望の方向及び深さにてワークの切り込み(絞り込み)を行うことができるように成形工具の移動方向を制御することを指す。例えば、テーパ部の切り込みを行う場合は径方向及び軸方向に(即ち、斜めに)成形工具を移動させ、小径直管部の切り込みを行う場合は軸方向のみに成形工具を移動させるようにしてもよい。   Furthermore, “moving the forming tool in the radial direction and / or axial direction of the tapered portion or the small diameter straight pipe portion” means that the workpiece can be cut (squeezed) in a desired direction and depth. Controls the direction of tool movement. For example, when cutting the tapered portion, the forming tool is moved in the radial direction and the axial direction (that is, obliquely), and when cutting the small diameter straight pipe portion, the forming tool is moved only in the axial direction. Also good.

加えて、第1サイクルにおける成形工具の具体的な移動パターン(工具運用)は、特に限定されず、縮径成形を行うスピニング加工において一般的に採用される種々の工具運用の中から、例えば、ワークの材質、目的とする加工形状、加工上の条件及び制約等に応じて適宜選択することができる。   In addition, the specific movement pattern (tool operation) of the forming tool in the first cycle is not particularly limited, and among various tool operations generally employed in spinning processing for reducing diameter forming, for example, It can be appropriately selected according to the material of the workpiece, the intended processing shape, processing conditions and restrictions.

第2サイクルにおいては、延伸処理を実行した後に、絞り処理を実行する。延伸処理とは、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながら小径直管部の軸方向において管端の側からワークの軸方向における中央である管央の側に向かって成形工具を移動させることにより小径直管部の長さを増大させる処理である。絞り処理とは、成形工具によってテーパ部を押圧しつつテーパ部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながらテーパ部の径方向及び軸方向に成形工具を移動させることによりテーパ部のテーパ角を増大させる処理である。   In the second cycle, the drawing process is executed after the drawing process. The stretching process refers to the axial direction of the workpiece from the pipe end side in the axial direction of the small diameter straight pipe part while relatively revolving the forming tool around the axis of the small diameter straight pipe part while pressing the small diameter straight pipe part with the forming tool. Is a process of increasing the length of the small diameter straight pipe portion by moving the forming tool toward the center of the tube at the center. The drawing process is a taper angle of the taper portion by moving the forming tool in the radial direction and the axial direction of the taper portion while relatively revolving around the axis of the taper portion while pressing the taper portion with the forming tool. It is a process to increase.

上記のように、延伸処理においては、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながら小径直管部の軸方向において管端の側から管央の側に向かって成形工具を移動させる。従って、第1工程においてワークの管央側から管端側へと流動した素材を延伸処理によって管端側から管央側へと戻すことができる。その結果、素材の流動に伴う局在化に起因する局所的な板厚の斑が低減されるので、局所的な板厚の減少に起因する変形等の問題を有効に低減することができる。   As described above, in the stretching process, the pipe end side in the axial direction of the small-diameter straight pipe portion is revolved around the axis of the small-diameter straight pipe portion while pressing the small-diameter straight pipe portion with the forming tool. The forming tool is moved from the center toward the tube center. Therefore, the material that has flowed from the central side to the pipe end side of the workpiece in the first step can be returned from the pipe end side to the central side by the stretching process. As a result, local plate thickness unevenness due to localization due to the flow of the material is reduced, so that problems such as deformation due to local decrease in plate thickness can be effectively reduced.

《第2実施形態》
以下、本発明の第2実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第2方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, a spinning method according to the second embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as “second method”) will be described.

上述したように、第1工程において実行されるスピニング加工は、目標長さを有する小径直管部と目標テーパ角を有するテーパ部とからなる最終的な載頭円錐部を成形するスピニング加工に比べて、より容易に実行することができる「易加工」である。従って、第1サイクルにおける工具運用は、特に限定されず、縮径成形を行うスピニング加工において一般的に採用される種々の工具運用の中から適宜選択することができる。   As described above, the spinning process executed in the first step is compared with the spinning process for forming the final head cone part including the small-diameter straight pipe part having the target length and the taper part having the target taper angle. Therefore, it is “easy processing” that can be executed more easily. Therefore, the tool operation in the first cycle is not particularly limited, and can be appropriately selected from various tool operations generally employed in spinning processing for reducing diameter forming.

具体的には、例えば、前述した従来技術に係る典型的な工具運用のように、ワークの未加工部(非成形部)からテーパ部へと移行する起点(テーパ開始点)からワークの端部(管端)側への一方的な切り込み(絞り込み)を成形工具が繰り返すようにしてもよい。   Specifically, for example, as in the typical tool operation according to the above-described prior art, the end portion of the workpiece from the starting point (taper start point) at which the workpiece shifts from the unmachined portion (non-molded portion) to the tapered portion. The forming tool may repeat the unidirectional cutting (squeezing) to the (tube end) side.

即ち、第2方法の第1工程において実行される第1サイクルにおいては、成形工具によってワークを押圧しつつ、テーパ部の管端とは反対側の端部に位置するテーパ開始点から管端に向かって成形工具を移動させる。   That is, in the first cycle executed in the first step of the second method, the workpiece is pressed by the forming tool, and from the taper start point located at the end opposite to the tube end of the taper portion to the tube end. Move the forming tool towards.

図3は、第2方法の第1工程において実行される第1サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。(a)に概略を示すように、第2方法の第1工程においては、成形工具としての成形ローラRをテーパ開始点Ptから管端Peに向かって移動させながら成形ローラRによってワークWを押圧する。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of tool operation (movement pattern of the forming roller) in the first cycle executed in the first step of the second method. As schematically shown in (a), in the first step of the second method, the workpiece W is pressed by the molding roller R while moving the molding roller R as a molding tool from the taper start point Pt toward the pipe end Pe. To do.

より詳細には、(b)に示すように、最初に実行される第1サイクルにおいては、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、未加工のワークW(素管)の(a)に示したテーパ開始点Ptに対応する点1から素管の管端Peよりも内側(軸に近い側)に位置する点2に向かって成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、なだらかなテーパ部及び短い(且つ径が未だ大きい)小径直管部が成形される。そして、成形ローラRをワークWから離して点3まで待避させ、起点である点1へと成形ローラRを戻す(白抜きの矢印)。このように、図3においては、黒塗りの矢印は「ワークWを押圧している状態での成形ローラRの移動」を、白抜きの矢印は「ワークWと接触していない状態での成形ローラRの移動」を、それぞれ示す。   More specifically, as shown in (b), in the first cycle executed first, while pressing the workpiece W by the forming roller R, it is shown in (a) of the unprocessed workpiece W (element tube). Further, the forming roller R is moved from the point 1 corresponding to the taper start point Pt to the point 2 located on the inner side (side closer to the axis) of the pipe end Pe of the raw pipe (solid arrow). As a result, a gentle taper portion and a short (and still large in diameter) small diameter straight pipe portion are formed. Then, the molding roller R is moved away from the workpiece W to the point 3, and the molding roller R is returned to the starting point 1 (open arrow). Thus, in FIG. 3, the black arrow indicates “the movement of the forming roller R in a state where the workpiece W is pressed”, and the white arrow indicates “the molding in a state where it is not in contact with the workpiece W”. The “movement of the roller R” is shown respectively.

次に実行される第1サイクルにおいては、点1から点2よりも内側(軸に近い側)に位置する点4に向かって成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、最初に実行された第1サイクルよりも大きいテーパ角を有するテーパ部及び長い(且つ径がより小さい)小径直管部が成形される。そして、成形ローラRをワークWから離して点3まで待避させ、点1へと戻す(白抜きの矢印)。以降は上記と同様に第1サイクルを繰り返し実行して、上述した第1載頭円錐部を成形する。   In the first cycle to be executed next, the forming roller R is moved from point 1 toward point 4 located inside (close to the axis) from point 2 (black arrow). Thereby, the taper part which has a taper angle larger than the 1st cycle performed initially, and a long (and smaller diameter) small diameter straight pipe part are shape | molded. Then, the forming roller R is moved away from the workpiece W to the point 3 and returned to the point 1 (open arrow). Thereafter, the first cycle is repeatedly executed in the same manner as described above to form the first head cone portion described above.

即ち、この例に示した工具運用においては、点1→点2→点3→点1→点4→点3→点1→点5→点3→点1…というように、成形ローラRを移動させる。尚、(b)に示した点2、点4及び点5は、その時々における管端Peに対応する点である。この例においては点2、点4及び点5の軸方向(図に向かって左右方向)における位置は変化していないが、実際の管端Peの位置は、各成形工程における加工サイクルの実行に伴って刻々と変化する。   That is, in the tool operation shown in this example, the forming roller R is moved as follows: point 1 → point 2 → point 3 → point 1 → point 4 → point 3 → point 1 → point 5 → point 3 → point 1. Move. Note that points 2, 4 and 5 shown in (b) correspond to the pipe end Pe at that time. In this example, the positions of the points 2, 4 and 5 in the axial direction (left-right direction as viewed in the drawing) are not changed, but the actual position of the pipe end Pe is determined by the execution of the machining cycle in each molding process. It changes every moment.

上記のように、第2方法の第1工程においては、管端Peよりも管央Pcに近い位置にあるテーパ開始点Ptから管端Peに向かって成形工具(成形ローラR)を移動させつつ成形工具によってワークWを押圧する。従って、ワークWを構成する材料(素材)は工具運用の起点であるテーパ開始点Ptから管端側Peへのみ流動する。その結果、管端Pe側へと素材が偏り(局在化し)、板厚の斑が生ずる場合がある。   As described above, in the first step of the second method, the forming tool (forming roller R) is moved from the taper start point Pt located closer to the tube center Pc than the tube end Pe toward the tube end Pe. The workpiece W is pressed with a forming tool. Therefore, the material (raw material) constituting the workpiece W flows only from the taper start point Pt, which is the starting point of tool operation, to the pipe end side Pe. As a result, the material may be biased (localized) toward the pipe end Pe side, resulting in uneven thickness.

しかしながら、第2方法の第2工程においても、上述した第1方法の第2工程と同様に、小径直管部の軸方向において管端Peの側から管央Pcの側に向かって成形工具(成形ローラR)を移動させつつ成形工具によって小径直管部を押圧する延伸処理が実行される。従って、第1工程においてワークWの管央Pc側から管端Pe側へと素材が流動しても、第2工程の延伸処理によって管端Pe側から管央Pc側へと素材を戻すことができる。その結果、素材の流動に伴う局在化に起因する局所的な板厚の斑が低減されるので、上記のような工具運用を第1工程において採用しても、局所的な板厚の減少に起因する変形等の問題を有効に低減することができる。   However, also in the second step of the second method, as in the second step of the first method described above, a forming tool (from the tube end Pe side toward the tube center Pc side in the axial direction of the small diameter straight pipe portion ( A stretching process is performed in which the small diameter straight pipe portion is pressed by a molding tool while moving the molding roller R). Therefore, even if the material flows from the center Pc side of the workpiece W to the tube end Pe side in the first step, the material can be returned from the tube end Pe side to the center Pc side by the stretching process in the second step. it can. As a result, local unevenness of the plate thickness due to localization due to the flow of the material is reduced. Therefore, even if the tool operation as described above is employed in the first step, the local decrease in the plate thickness It is possible to effectively reduce problems such as deformation caused by.

尚、第2方法の第1工程においては、必ずしも全ての第1サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the first step of the second method, the tool operation does not necessarily have to be adopted in all the first cycles, and may be combined with other tool operations as necessary.

《第3実施形態》
以下、本発明の第3実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第3方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< Third Embodiment >>
The spinning method according to the third embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “third method”) will be described below.

上記のように、第2方法の第1工程においては、テーパ開始点から管端側への一方向の切り込みを成形工具が繰り返すようにした。しかしながら、例えば、前述した特許文献2に記載されているように、ワークの軸に平行な方向と傾斜する方向とへ成形工具を往復運動させることによりテーパ部及び小径直管部を成形してもよい。   As described above, in the first step of the second method, the forming tool repeats cutting in one direction from the taper start point to the pipe end side. However, for example, as described in Patent Document 2 described above, the taper portion and the small-diameter straight pipe portion can be formed by reciprocating the forming tool in a direction parallel to the workpiece axis and a direction inclined. Good.

即ち、第3方法の第1工程において実行される第1サイクルにおいては、成形工具によってワークを押圧しつつ、テーパ部の管端とは反対側の端部に位置するテーパ開始点と管端との間の領域において成形工具を往復運動させる。   That is, in the first cycle executed in the first step of the third method, while pressing the workpiece with the forming tool, the taper start point and the pipe end located at the end opposite to the pipe end of the taper part. The forming tool is reciprocated in the region between.

図4は、第3方法の第1工程において実行される第1サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。(a)に概略を示すように、第3方法の第1工程においては、成形工具としての成形ローラRをテーパ開始点Ptと管端Peとの間の領域において往復運動させながら成形ローラRによってワークWを押圧する。   FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of tool operation (movement pattern of the forming roller) in the first cycle executed in the first step of the third method. As schematically shown in (a), in the first step of the third method, the forming roller R as a forming tool is reciprocated in the region between the taper start point Pt and the pipe end Pe by the forming roller R. Press the workpiece W.

より詳細には、(b)に示すように、最初に実行される第1サイクルにおいては、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、未加工のワークW(素管)の(a)に示したテーパ開始点Ptに対応する点1から素管の管端Peよりも内側(軸に近い側)に位置する点2に向かって成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、なだらかなテーパ部が一時的に成形される。そして、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、ワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させて、成形しようとするテーパ部のテーパ面上の点に対応する位置にある点3まで成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、ワークWの未加工部よりも僅かに径が小さい小径直管部が一時的に成形される。   More specifically, as shown in (b), in the first cycle executed first, while pressing the workpiece W by the forming roller R, it is shown in (a) of the unprocessed workpiece W (element tube). Further, the forming roller R is moved from the point 1 corresponding to the taper start point Pt to the point 2 located on the inner side (side closer to the axis) of the pipe end Pe of the raw pipe (solid arrow). Thereby, a gentle taper part is temporarily shape | molded. Then, while pressing the workpiece W by the molding roller R, the molding roller R is moved parallel to the axis of the workpiece W, and molding is performed up to a point 3 at a position corresponding to a point on the tapered surface of the taper portion to be molded. The roller R is moved (black arrow). Thereby, the small diameter straight pipe part slightly smaller in diameter than the unprocessed part of the workpiece W is temporarily formed.

更に、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、点3から点1へと成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、成形しようとするテーパ部のテーパ面の一部が成形される。最後に、点1から点3へと成形ローラRを戻す(斜線が施された矢印)。このとき、成形ローラRはワークWを押圧しているものの、移動の向きが逆であるだけで、その移動経路は直前の移動経路と同じである。つまり、点3から点1への成形ローラRの移動によって形成されたテーパ面の表面を点1から点3への成形ローラRの移動によって均すこととなる。   Further, the forming roller R is moved from the point 3 to the point 1 while pressing the work W by the forming roller R (black arrow). Thereby, a part of taper surface of the taper part to be molded is molded. Finally, the forming roller R is returned from the point 1 to the point 3 (the hatched arrow). At this time, although the forming roller R presses the workpiece W, the moving path is the same as the immediately preceding moving path except that the moving direction is reversed. That is, the surface of the tapered surface formed by the movement of the forming roller R from the point 3 to the point 1 is leveled by the movement of the forming roller R from the point 1 to the point 3.

上記のように、図4における黒塗りの矢印は、図3と同様に「ワークWを押圧している状態での成形ローラRの移動」を示す。一方、斜線が施された矢印は「ワークWと接触しているものの積極的に切り込みを行わない状態での成形ローラRの移動」を示す。   As described above, the black arrow in FIG. 4 indicates “movement of the forming roller R in a state where the workpiece W is pressed” as in FIG. 3. On the other hand, the hatched arrow indicates “movement of the forming roller R in a state where it is in contact with the work W but is not actively cut”.

次に実行される第1サイクルにおいては、点3から点2よりも内側(軸に近い側)に位置する点4に向かって成形ローラRを移動させる。これにより、なだらかなテーパ部が再び一時的に成形される(黒塗りの矢印)。そして、ワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させて、成形しようとするテーパ部のテーパ面上の点に対応する位置にある点5まで成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、ワークWの未加工部よりも僅かに径が小さい小径直管部が再び一時的に成形される。   In the first cycle to be executed next, the forming roller R is moved from the point 3 toward the point 4 located on the inner side (closer to the shaft) than the point 2. As a result, the gentle tapered portion is temporarily formed again (black arrow). Then, the forming roller R is moved in parallel to the axis of the workpiece W, and the forming roller R is moved to a point 5 at a position corresponding to a point on the tapered surface of the taper portion to be formed (black arrow). . Thereby, the small diameter straight pipe part slightly smaller in diameter than the unprocessed part of the workpiece W is temporarily formed again.

更に、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、点5から点3へと成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、成形しようとするテーパ部のテーパ面の一部が成形される。最後に、点3から点5へと成形ローラRを戻す(斜線が施された矢印)。これにより、点5から点3への成形ローラRの移動によって形成されたテーパ面の表面が均される。以降は上記と同様に第1サイクルを繰り返し実行して、上述した第1載頭円錐部を成形する。   Further, the molding roller R is moved from the point 5 to the point 3 while pressing the workpiece W by the molding roller R (black arrow). Thereby, a part of taper surface of the taper part to be molded is molded. Finally, the forming roller R is returned from the point 3 to the point 5 (arrows with diagonal lines). Thereby, the surface of the taper surface formed by the movement of the forming roller R from the point 5 to the point 3 is leveled. Thereafter, the first cycle is repeatedly executed in the same manner as described above to form the first head cone portion described above.

即ち、この例に示した工具運用においては、点1→点2→点3→点1→点3→点4→点5→点3→点5→点6→点7→点5→点7…というように、成形ローラRを移動させる。尚、(b)に示した点2、点4及び点6は、その時々における管端Peに対応する点である。このように、管端Peの位置は各成形工程における加工サイクルの実行に伴って刻々と変化する。   That is, in the tool operation shown in this example, point 1 → point 2 → point 3 → point 1 → point 3 → point 4 → point 5 → point 3 → point 5 → point 6 → point 7 → point 5 → point 7 In this way, the forming roller R is moved. Note that points 2, 4 and 6 shown in (b) correspond to the pipe end Pe at that time. As described above, the position of the pipe end Pe changes with the execution of the machining cycle in each molding step.

上記のように、第3方法の第1工程においては、テーパ開始点Ptと管端Peとの間の領域において成形工具(成形ローラR)を往復運動させつつ成形工具によってワークWを押圧する。従って、第1工程においてテーパ開始点Ptから管端Peに向かって成形工具を移動させつつ成形工具によってワークWを押圧する第2方法に比べて、テーパ部及び小径直管部の板厚を均一化することができる。   As described above, in the first step of the third method, the work W is pressed by the forming tool while reciprocating the forming tool (forming roller R) in the region between the taper start point Pt and the pipe end Pe. Therefore, compared to the second method in which the work tool is pressed by the forming tool while moving the forming tool from the taper start point Pt toward the pipe end Pe in the first step, the thickness of the tapered portion and the small diameter straight pipe portion is uniform. Can be

尚、第3方法の第1工程においては、必ずしも全ての第1サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the first step of the third method, the tool operation does not necessarily have to be adopted in all the first cycles, and may be combined with other tool operations as necessary.

《第4実施形態》
以下、本発明の第4実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第4方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< 4th Embodiment >>
Hereinafter, a spinning method according to the fourth embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as “fourth method”) will be described.

上述した第1方法乃至第3方法を始めとする本発明の各種実施形態に係るスピニング加工方法の第2工程においては、上述したように延伸処理を実行した後に絞り処理を実行する第2サイクルを少なくとも1回実行する。これにより、第1工程において成形された第1載頭円錐部に追加工が施されて、最終的な形状により近い形状又は最終的な形状と同一の形状を有する第2載頭円錐部が成形される。   In the second step of the spinning method according to various embodiments of the present invention including the first method to the third method described above, the second cycle in which the drawing process is executed after the drawing process is executed as described above. Run at least once. As a result, the first mount cone portion formed in the first step is subjected to additional processing, and the second mount cone portion having a shape closer to the final shape or the same shape as the final shape is formed. Is done.

上記延伸処理における具体的な工具運用は、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ小径直管部の軸周りに成形工具を相対的に公転させながら小径直管部の軸方向において管端側から管央側に向かって成形工具を移動させることにより小径直管部の長さを増大させるものである限り特に限定されない。   The specific tool operation in the stretching process is as follows: the pipe end side in the axial direction of the small diameter straight pipe portion while revolving the forming tool relatively around the axis of the small diameter straight pipe portion while pressing the small diameter straight pipe portion with the forming tool There is no particular limitation as long as the length of the small-diameter straight pipe portion is increased by moving the forming tool from the center toward the tube center.

第4方法の第2工程においては、第2サイクルを2回以上実行する。そして、それぞれの第2サイクルにおいて実行される延伸処理において、成形工具によって押圧される小径直管部の領域が互いに重ならないように成形工具を移動させる。   In the second step of the fourth method, the second cycle is executed twice or more. And in the extending | stretching process performed in each 2nd cycle, a shaping | molding tool is moved so that the area | region of the small diameter straight pipe part pressed with a shaping | molding tool may not mutually overlap.

具体的には、例えば、第2サイクルの延伸処理における成形ローラRの移動の始点が前回実行された第2サイクルの延伸処理における成形ローラRの移動の終点よりも管端側に位置しないように工具運用を定める。これにより、複数回実行される第2サイクルの延伸処理における成形ローラの移動範囲が互いに重ならないようにすることができる。   Specifically, for example, the starting point of the movement of the forming roller R in the second cycle of the stretching process is not positioned closer to the pipe end than the end point of the movement of the forming roller R in the previously executed second cycle of the stretching process. Define tool operation. Thereby, it is possible to prevent the moving ranges of the forming rollers from overlapping each other in the stretching process of the second cycle executed a plurality of times.

上記のように、第4方法の第2工程においては、それぞれの延伸処理において成形ローラRによって押圧される小径直管部の領域が互いに重ならない。従って、延伸処理における成形ローラRの移動を少なくすることができるので、本発明方法の生産性を向上することができる。   As described above, in the second step of the fourth method, the regions of the small diameter straight pipe portions pressed by the forming roller R in the respective stretching processes do not overlap each other. Therefore, since the movement of the forming roller R in the stretching process can be reduced, the productivity of the method of the present invention can be improved.

尚、第4方法の第2工程においては、必ずしも全ての第2サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the second step of the fourth method, the tool operation does not necessarily have to be adopted in all second cycles, and may be combined with other tool operations as necessary.

《第5実施形態》
以下、本発明の第5実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第5方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< 5th Embodiment >>
Hereinafter, a spinning method according to the fifth embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as “fifth method”) will be described.

上述した第4方法の第2工程においては、複数回実行される第2サイクルの延伸処理において、成形工具によって押圧される小径直管部の領域が互いに重ならないように成形工具を移動させる。このような工具運用の具体例としては、例えば、それぞれの延伸処理において、小径直管部を管央側へと徐々に拡張するように成形工具を移動させるものが挙げられる。   In the second step of the fourth method described above, the forming tool is moved so that the regions of the small-diameter straight pipe portions pressed by the forming tool do not overlap each other in the second cycle stretching process executed a plurality of times. As a specific example of such a tool operation, for example, there is one in which the forming tool is moved so as to gradually expand the small-diameter straight pipe portion toward the central side in each stretching process.

そこで、第5方法の第2工程においては、延伸処理において、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ、小径直管部の管端とは反対側の端部から管央の側に向かって成形工具を移動させる。   Therefore, in the second step of the fifth method, in the stretching process, while pressing the small diameter straight pipe portion with a forming tool, from the end opposite to the pipe end of the small diameter straight pipe portion toward the center of the tube. Move the forming tool.

図5は、第5方法の第2工程において実行される第2サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。(a)に概略を示すように、第5方法の第2サイクルの延伸処理においては、小径直管部の管端Peとは反対側の端部から管央Pcの側に向かって成形工具(成形ローラR)を移動させながら成形ローラRによってワークWを押圧することにより小径直管部の長さを増大させる。延伸処理の後に実行される絞り処理においては、延伸処理の終点とテーパ開始点Ptとの間で成形ローラRを往復運動させながら成形ローラRによってワークWを押圧することによりテーパ部のテーパ角を増大させる。   FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of tool operation (movement pattern of the forming roller) in the second cycle executed in the second step of the fifth method. As schematically shown in (a), in the second cycle stretching process of the fifth method, a forming tool (from the end opposite to the pipe end Pe of the small diameter straight pipe part toward the center Pc side) The length of the small diameter straight pipe portion is increased by pressing the workpiece W by the forming roller R while moving the forming roller R). In the drawing process performed after the stretching process, the taper angle of the taper portion is increased by pressing the workpiece W by the molding roller R while reciprocating the molding roller R between the end point of the stretching process and the taper start point Pt. Increase.

より詳細には、(b)に示すように、最初に実行される第2サイクルにおいては、成形ローラRによってワークW(小径直管部)を押圧しつつ、(a)に示した載頭円錐部の管端Peに対応する点Aから管央Pcの側に位置する点BへとワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、小径直管部の長さが増大される。即ち、延伸処理が実行される。次に、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、点Bから(a)に示した載頭円錐部のテーパ開始点Ptに対応する点Cへと成形ローラRを移動させた後、点Cから点Bよりも管央Pcに近い側に位置する点Dへと成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、テーパ部のテーパ角が増大される。即ち、絞り処理が実行される。このとき、小径直管部の長さも(点Bから点Dへと)僅かに増大される。   More specifically, as shown in (b), in the first cycle to be executed first, the head cone shown in (a) while pressing the workpiece W (small diameter straight pipe portion) by the forming roller R. The forming roller R is moved in parallel with the axis of the workpiece W from a point A corresponding to the pipe end Pe of the part to a point B located on the tube center Pc side (black arrow). Thereby, the length of a small diameter straight pipe part is increased. That is, the stretching process is executed. Next, while pressing the workpiece W by the forming roller R, the forming roller R is moved from the point B to the point C corresponding to the taper start point Pt of the head cone shown in FIG. The forming roller R is moved from point B to point D located closer to the center Pc than point B (black arrow). Thereby, the taper angle of the taper portion is increased. That is, the aperture process is executed. At this time, the length of the small diameter straight pipe portion is also slightly increased (from point B to point D).

次に実行される第2サイクルにおいては、点Dから管央Pcの側に位置する点EへとワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、小径直管部の長さが更に増大される。即ち、延伸処理が実行される。次に、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、点Eから点Cへと成形ローラRを移動させた後、点Cから点Eよりも管央Pcに近い側に位置する点Fへと成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、テーパ部のテーパ角が更に増大される。即ち、絞り処理が実行される。このとき、小径直管部の長さも(点Eから点Fへと)僅かに増大される。以降は上記と同様に第2サイクルを繰り返し実行して、上述した第2載頭円錐部を成形する。   In the second cycle to be executed next, the forming roller R is moved in parallel with the axis of the workpiece W from the point D to the point E located on the tube center Pc side (solid arrow). Thereby, the length of the small diameter straight pipe portion is further increased. That is, the stretching process is executed. Next, while pressing the workpiece W by the forming roller R, the forming roller R is moved from the point E to the point C, and then from the point C to the point F located closer to the center Pc than the point E. The forming roller R is moved (black arrow). Thereby, the taper angle of the taper portion is further increased. That is, the aperture process is executed. At this time, the length of the small diameter straight pipe portion is also slightly increased (from point E to point F). Thereafter, the second cycle is repeatedly executed in the same manner as described above to form the second head cone portion described above.

この例においては、第2工程の最後に、その時点における管端Peに対応する点Xへと成形ローラRを戻す(斜線が施された矢印)。このとき、成形ローラRによって小径直管部を押圧しつつ、ワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させることにより、第2サイクルの延伸処理によって形成された小径直管部の表面を均すようにしてもよい。即ち、この例に示した工具運用においては、点A→点B→点C→点D→点E→点C→点F→…→点Xというように、成形ローラRを移動させる。   In this example, at the end of the second step, the forming roller R is returned to the point X corresponding to the pipe end Pe at that time (the hatched arrow). At this time, the surface of the small diameter straight pipe portion formed by the stretching process of the second cycle is leveled by moving the forming roller R parallel to the axis of the workpiece W while pressing the small diameter straight pipe portion by the forming roller R. You may make it. That is, in the tool operation shown in this example, the forming roller R is moved in the order of point A → point B → point C → point D → point E → point C → point F →.

上記のように、図5においても、黒塗りの矢印は「ワークWを押圧している状態での成形ローラRの移動」を示す。一方、斜線が施された矢印は「ワークWと接触しているものの積極的に切り込みを行わない状態での成形ローラRの移動」を示す。   As described above, also in FIG. 5, the black arrow indicates “the movement of the forming roller R while the workpiece W is being pressed”. On the other hand, the hatched arrow indicates “movement of the forming roller R in a state where it is in contact with the work W but is not actively cut”.

尚、一般的には、第2工程において複数回実行される第2サイクルのうち先に実行される第2サイクルにおける小径直管部の径よりも後に実行される第2サイクルにおける小径直管部の径の方が小さくなるように工具運用が設定される。この例において成形ローラRによって小径直管部を押圧するときの小径直管部の径の大きさを成形ローラの位置によって表すと、「目標径=X≦…≦F≦E≦D≦B≦A」となる。   In general, the small-diameter straight pipe portion in the second cycle executed after the diameter of the small-diameter straight pipe portion in the second cycle executed first among the second cycles executed a plurality of times in the second step. Tool operation is set so that the diameter of the tool becomes smaller. In this example, the size of the diameter of the small-diameter straight pipe portion when the small-diameter straight pipe portion is pressed by the forming roller R is expressed by the position of the forming roller. “Target diameter = X ≦... F ≦ E ≦ D ≦ B ≦ A ”.

上記のように、第5方法の第2工程においては、前回実行された第2サイクルの絞り処理が終了した時点における成形ローラRの位置から、今回実行される第2サイクルの延伸処理が開始される。これにより、より確実に、それぞれの延伸処理において成形ローラRによって押圧される小径直管部の領域が互いに重ならないようにすることができる。従って、延伸処理における成形ローラRの移動をより確実に少なくすることができるので、本発明方法の生産性をより確実に向上することができる。   As described above, in the second step of the fifth method, the stretching process of the second cycle that is executed this time is started from the position of the forming roller R at the time when the drawing process of the second cycle that was performed previously is completed. The Thereby, the area | regions of the small diameter straight pipe part pressed by the shaping | molding roller R in each extending | stretching process can be prevented more reliably from each other. Therefore, since the movement of the forming roller R in the stretching process can be reduced more reliably, the productivity of the method of the present invention can be improved more reliably.

尚、第5方法の第2工程においては、必ずしも全ての第2サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the second step of the fifth method, it is not always necessary to employ the above tool operation in all the second cycles, and may be combined with other tool operations as necessary.

《第6実施形態》
以下、本発明の第6実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第6方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< 6th Embodiment >>
Hereinafter, the spinning method according to the sixth embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as “sixth method”) will be described.

上述した第4方法及び第5方法の第2工程においては、第2サイクルを2回以上実行し、それぞれの延伸処理において成形工具によって押圧される小径直管部の領域が互いに重ならないように成形工具を移動させる。これにより、延伸処理における成形工具の移動を少なくすることができるので、本発明方法の生産性を向上することができる。   In the second step of the fourth method and the fifth method described above, the second cycle is executed twice or more, and molding is performed so that the areas of the small-diameter straight pipe portions pressed by the molding tool in each stretching process do not overlap each other. Move the tool. Thereby, since the movement of the shaping | molding tool in an extending | stretching process can be decreased, the productivity of this invention method can be improved.

しかしながら、上記のような工具運用を採用した場合、例えば、ワークの材質、目的とする加工形状、加工上の条件及び制約(例えば、加工機械の性能及び仕様等)等によっては、例えば、小径直管部の管端側が広がってフレア状の形状となる場合がある。このようなフレア状の形状における管端側の広がりが過度に大きくなると、例えば、その後の小径直管部の成形加工時に皺が発生する等の問題に繋がる虞がある。このような問題を低減するためには、第2工程において成形工具によって小径直管部を押圧する頻度を高めることが望ましい。   However, when the tool operation as described above is adopted, for example, depending on the workpiece material, the target machining shape, machining conditions and restrictions (for example, the performance and specifications of the machining machine), etc. In some cases, the tube end side of the tube portion expands to form a flare shape. If the spread on the tube end side in such a flare-like shape becomes excessively large, for example, there is a possibility that it may lead to problems such as generation of wrinkles at the time of subsequent molding of the small-diameter straight pipe portion. In order to reduce such a problem, it is desirable to increase the frequency of pressing the small diameter straight pipe portion with the forming tool in the second step.

そこで、第6方法の第2工程においては、第2サイクルを2回以上実行する。そして、前回の延伸処理において成形工具によって押圧された小径直管部の領域の少なくとも一部と、今回の延伸処理において成形工具によって押圧される小径直管部の領域の少なくとも一部と、が重なるように前記成形工具を移動させる。   Therefore, in the second step of the sixth method, the second cycle is executed twice or more. And at least a part of the area of the small diameter straight pipe part pressed by the forming tool in the previous drawing process overlaps at least a part of the area of the small diameter straight pipe part pressed by the forming tool in the current drawing process. The molding tool is moved as follows.

上記のように、第6方法の第2工程においては、複数回実行される第2サイクルのそれぞれの延伸処理において成形工具によって押圧される小径直管部の領域の少なくとも一部が互いに重なり合う。従って、延伸処理において成形工具によって複数回押圧される小径直管部の領域を増大させることができる。その結果、例えば、第2工程の途中において上述したようなフレア状の形状が小径直管部に出現しても成形工具によって押圧されるので、その広がりが過度に大きくなることが抑制される。これにより、その後の小径直管部の成形加工時に皺が発生する等の問題を低減することができる。   As described above, in the second step of the sixth method, at least a part of the region of the small diameter straight pipe portion pressed by the forming tool in each stretching process of the second cycle executed a plurality of times overlaps each other. Therefore, the area | region of the small diameter straight pipe part pressed several times with a shaping | molding tool in an extending | stretching process can be increased. As a result, for example, even if a flare-like shape as described above appears in the small diameter straight pipe portion in the middle of the second step, it is pressed by the forming tool, so that the spread thereof is suppressed from becoming excessively large. Thereby, problems, such as a wrinkle generate | occur | producing at the time of the shaping | molding process of a small diameter straight pipe part after that, can be reduced.

尚、第6方法の第2工程においては、必ずしも全ての第2サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the second step of the sixth method, the tool operation does not necessarily have to be adopted in all the second cycles, and may be combined with other tool operations as necessary.

《第7実施形態》
以下、本発明の第7実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第7方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< 7th Embodiment >>
Hereinafter, the spinning method according to the seventh embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as “seventh method”) will be described.

上述した第6方法の第2工程によれば、複数回実行される第2サイクルのそれぞれの延伸処理において成形工具によって押圧される小径直管部の領域の少なくとも一部を互いに重なり合わせる。これにより、延伸処理において成形工具によって複数回押圧される小径直管部の領域を増大させ、小径直管部におけるフレア状の形状の出現に起因する皺の発生等の問題を低減することができる。このような工具運用の具体例としては、例えば、それぞれの延伸処理において、小径直管部を管央側へと徐々に拡張するように成形工具を移動させるものが挙げられる。   According to the second step of the sixth method described above, at least a part of the region of the small diameter straight pipe portion pressed by the forming tool is overlapped with each other in each stretching process of the second cycle executed a plurality of times. Thereby, the area | region of the small diameter straight pipe part pressed several times with a shaping | molding tool in an extending | stretching process can be increased, and problems, such as the generation | occurrence | production of the wrinkles resulting from the appearance of the flare-like shape in a small diameter straight pipe part, can be reduced. . As a specific example of such a tool operation, for example, there is one in which the forming tool is moved so as to gradually expand the small-diameter straight pipe portion toward the central side in each stretching process.

そこで、第7方法の第2工程の延伸処理においては、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ管端から管央の側に向かって成形工具を移動させる。即ち、第2サイクルにおいて実行される延伸処理の起点を管端とする。   Therefore, in the stretching process of the second step of the seventh method, the forming tool is moved from the tube end toward the center of the tube while pressing the small diameter straight pipe portion with the forming tool. That is, the starting point of the stretching process executed in the second cycle is the pipe end.

上記によれば、第2工程の延伸処理において成形工具によって押圧される頻度を小径直管部の管端側ほど高くすることができるので、上述したフレア状の形状の出現をより有効に低減することができる。   According to the above, the frequency of being pressed by the forming tool in the stretching process of the second step can be increased toward the tube end side of the small diameter straight pipe portion, and thus the appearance of the flare-shaped shape described above can be more effectively reduced. be able to.

尚、第7方法の第2工程においては、必ずしも全ての第2サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the second step of the seventh method, the tool operation does not necessarily have to be adopted in all the second cycles, and may be combined with other tool operations as necessary.

《第8実施形態》
以下、本発明の第8実施形態に係るスピニング加工方法(以降、「第8方法」と称される場合がある。)について説明する。
<< Eighth Embodiment >>
Hereinafter, the spinning method according to the eighth embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as “eighth method”) will be described.

上述した第7方法の第2工程によれば、第2サイクルにおいて実行される延伸処理の起点を管端とすることにより、第2工程の延伸処理において成形工具によって押圧される頻度を小径直管部の管端側ほど高くして、フレア状の形状の出現をより有効に低減することができる。ところが、上記のような工具運用は、小径直管部を構成する材料(素材)を管端側から管央側へと流動させ、管端近傍の板厚を減少させたり、板厚の斑を増大させたりする虞がある。   According to the second step of the seventh method described above, by setting the starting point of the stretching process executed in the second cycle as the pipe end, the frequency of being pressed by the forming tool in the stretching process of the second step is reduced. It is possible to reduce the appearance of a flare-shaped shape more effectively by increasing the height toward the tube end side of the portion. However, the above-mentioned tool operation causes the material (material) constituting the small-diameter straight pipe part to flow from the pipe end side to the pipe center side, reducing the plate thickness near the pipe end, There is a risk of increase.

一方、上記のように第2サイクルにおいて実行される延伸処理の起点を管端とするためには、延伸処理の後に実行される絞り処理が終了した後に成形工具を管端へと戻す必要がある。絞り処理が実行される位置は管端よりも管央に近い側にあり、第2サイクルが繰り返される度に管央へと近づいてゆく。従って、絞り処理が終了した後に成形工具を管端へと戻すときには成形工具が管央側から管端へと移動させることとなるので、このときにも成形工具によって小径直管部を押圧することにより、それ以前の延伸処理によって管端側から管側へと流動した素材を管側から管端側へと戻すことができる。その結果、素材の流動に伴う局在化に起因する局所的な板厚の減少及び/又は斑等の問題を低減することができる。 On the other hand, in order to use the starting point of the stretching process performed in the second cycle as the pipe end as described above, it is necessary to return the forming tool to the pipe end after the drawing process performed after the stretching process is completed. . The position where the squeezing process is performed is closer to the center than the tube end, and approaches the center every time the second cycle is repeated. Therefore, when the forming tool is returned to the pipe end after the drawing process is completed, the forming tool is moved from the tube center side to the pipe end. At this time, the small diameter straight pipe portion is pressed by the forming tool. Accordingly, it is possible to return the material to flow from the tube end to the tube central side by the previous stretching from the tube central side to the tube end. As a result, it is possible to reduce problems such as local reduction in thickness and / or spots due to localization due to the flow of the material.

そこで、第8方法の第2工程の延伸処理においては、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ成形工具を管端へと移動した後に、成形工具によって小径直管部を押圧しつつ管端から管央の側に向かって成形工具を移動させる。   Therefore, in the stretching process of the second step of the eighth method, after moving the forming tool to the pipe end while pressing the small diameter straight pipe portion with the forming tool, the pipe end while pressing the small diameter straight pipe portion with the forming tool. The forming tool is moved from the center toward the tube center.

図6は、第8方法の第2工程において実行される第2サイクルにおける工具運用(成形ローラの移動パターン)の一例を示す模式図である。(a)に概略を示すように、第8方法の第2サイクルの延伸処理においては、延伸処理の開始時に成形工具(成形ローラR)を管端Peに移動させながら成形ローラRによってワークW(小径直管部)を押圧し、更に管端Peから管央Pcの側に向かって成形ローラRを移動させながら成形ローラRによってワークWを押圧することにより小径直管部の長さを増大させる。延伸処理の後に実行される絞り処理においては、延伸処理の終点とテーパ開始点Ptとの間で成形ローラRを往復運動させながら成形ローラRによってワークWを押圧することによりテーパ部のテーパ角を増大させる。   FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of tool operation (movement pattern of the forming roller) in the second cycle executed in the second step of the eighth method. As schematically shown in (a), in the stretching process of the second cycle of the eighth method, the workpiece W (by the forming roller R) is moved by the forming roller R while moving the forming tool (forming roller R) to the pipe end Pe at the start of the stretching process. The length of the small-diameter straight pipe portion is increased by pressing the work W by the forming roller R while moving the forming roller R from the pipe end Pe toward the tube center Pc. . In the drawing process performed after the stretching process, the taper angle of the taper portion is increased by pressing the workpiece W by the molding roller R while reciprocating the molding roller R between the end point of the stretching process and the taper start point Pt. Increase.

より詳細には、(b)に示すように、最初に実行される第2サイクルにおいては、成形ローラRによってワークW(小径直管部)を押圧しつつ、(a)に示した載頭円錐部の管端Peに対応する点Aから管央Pcの側に位置する点BへとワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、小径直管部の長さが増大される。即ち、延伸処理が実行される。次に、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、点Bから(a)に示した載頭円錐部のテーパ開始点Ptに対応する点Cへと成形ローラRを移動させた後、点Cから点Bよりも管央Pcに近い側に位置する点Dへと成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、テーパ部のテーパ角が増大される。即ち、絞り処理が実行される。このとき、小径直管部の長さも(点Bから点Dへと)僅かに増大される。   More specifically, as shown in (b), in the first cycle to be executed first, the head cone shown in (a) while pressing the workpiece W (small diameter straight pipe portion) by the forming roller R. The forming roller R is moved in parallel with the axis of the workpiece W from a point A corresponding to the pipe end Pe of the part to a point B located on the tube center Pc side (black arrow). Thereby, the length of a small diameter straight pipe part is increased. That is, the stretching process is executed. Next, while pressing the workpiece W by the forming roller R, the forming roller R is moved from the point B to the point C corresponding to the taper start point Pt of the head cone shown in FIG. The forming roller R is moved from point B to point D located closer to the center Pc than point B (black arrow). Thereby, the taper angle of the taper portion is increased. That is, the aperture process is executed. At this time, the length of the small diameter straight pipe portion is also slightly increased (from point B to point D).

次に実行される第2サイクルにおいては、成形ローラRによって小径直管部を押圧しつつ、点Dから管端PeへとワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させた後、管端Peから点DへとワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させる(斜線が施された矢印)。これにより、第2サイクルの延伸処理によって形成された小径直管部の表面が均され、例えば、素材の流動に伴う局在化に起因する局所的な板厚の減少及び/又は斑並びにフレア状の形状の出現等の問題を低減することができる。更に、点Dよりも管央Pcの側に位置する点EへとワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、小径直管部の長さが増大される。即ち、延伸処理が実行される。次に、成形ローラRによってワークWを押圧しつつ、点Eから点Cへと成形ローラRを移動させた後、点Cから点Eよりも管央Pcに近い側に位置する点Fへと成形ローラRを移動させる(黒塗りの矢印)。これにより、テーパ部のテーパ角が更に増大される。即ち、絞り処理が実行される。このとき、小径直管部の長さも(点Eから点Fへと)僅かに増大される。以降は上記と同様に第2サイクルを繰り返し実行して、上述した第2載頭円錐部を成形する。   In the second cycle to be executed next, after the small diameter straight pipe portion is pressed by the forming roller R, the forming roller R is moved from the point D to the pipe end Pe in parallel to the axis of the workpiece W, and then the pipe end. The forming roller R is moved from Pe to the point D in parallel with the axis of the workpiece W (arrows with diagonal lines). As a result, the surface of the small-diameter straight pipe portion formed by the stretching process in the second cycle is leveled. For example, local reduction in thickness and / or spots and flare due to localization due to the flow of the material Problems such as the appearance of the shape can be reduced. Further, the forming roller R is moved in parallel with the axis of the workpiece W to a point E located on the tube center Pc side with respect to the point D (solid arrow). Thereby, the length of a small diameter straight pipe part is increased. That is, the stretching process is executed. Next, while pressing the workpiece W by the forming roller R, the forming roller R is moved from the point E to the point C, and then from the point C to the point F located closer to the center Pc than the point E. The forming roller R is moved (black arrow). Thereby, the taper angle of the taper portion is further increased. That is, the aperture process is executed. At this time, the length of the small diameter straight pipe portion is also slightly increased (from point E to point F). Thereafter, the second cycle is repeatedly executed in the same manner as described above to form the second head cone portion described above.

この例においては、第2工程の最後に、その時点における管端Peに対応する点Xへと成形ローラRを戻す(斜線が施された矢印)。このときも、成形ローラRによって小径直管部を押圧しつつ、ワークWの軸に平行に成形ローラRを移動させることにより、第2サイクルの延伸処理によって形成された小径直管部の表面を均すようにしてもよい。即ち、この例に示した工具運用においては、点A→点B→点C→点D→点A→点E→点C→点F→…→点Xというように、成形ローラRを移動させる。   In this example, at the end of the second step, the forming roller R is returned to the point X corresponding to the pipe end Pe at that time (the hatched arrow). At this time, the surface of the small-diameter straight pipe portion formed by the stretching process of the second cycle is moved by moving the molding roller R parallel to the axis of the workpiece W while pressing the small-diameter straight pipe portion by the molding roller R. You may make it equal. That is, in the tool operation shown in this example, the forming roller R is moved in the order of point A → point B → point C → point D → point A → point E → point C → point F →. .

上記のように、図6においても、黒塗りの矢印は「ワークWを押圧している状態での成形ローラRの移動」を示す。一方、斜線が施された矢印は「ワークWと接触しているものの積極的に切り込みを行わない状態での成形ローラRの移動」を示す。   As described above, also in FIG. 6, the black arrow indicates “movement of the forming roller R while pressing the workpiece W”. On the other hand, the hatched arrow indicates “movement of the forming roller R in a state where it is in contact with the work W but is not actively cut”.

尚、一般的には、第2工程において複数回実行される第2サイクルのうち先に実行される第2サイクルにおける小径直管部の径よりも後に実行される第2サイクルにおける小径直管部の径の方が小さくなるように工具運用が設定される。この例においても成形ローラRによって小径直管部を押圧するときの小径直管部の径の大きさを成形ローラの位置によって表すと、「目標径=X≦…≦F≦E≦D≦B≦A」となる。   In general, the small-diameter straight pipe portion in the second cycle executed after the diameter of the small-diameter straight pipe portion in the second cycle executed first among the second cycles executed a plurality of times in the second step. Tool operation is set so that the diameter of the tool becomes smaller. Also in this example, when the size of the diameter of the small diameter straight pipe portion when the small diameter straight pipe portion is pressed by the forming roller R is expressed by the position of the forming roller, “target diameter = X ≦... F ≦ E ≦ D ≦ B ≦ A ”.

上記のように、第8方法の第2工程においては、前述した第5方法の第2工程における工具運用に加えて、延伸処理の開始時に成形工具(成形ローラR)を管端Peに移動させながら成形ローラRによってワークW(小径直管部)を押圧する。これにより、第2サイクルの延伸処理によって形成された小径直管部の表面が均され、例えば、素材の流動に伴う局在化に起因する局所的な板厚の減少及び/又は斑並びにフレア状の形状の出現等の問題を低減することができる。   As described above, in the second step of the eighth method, in addition to the tool operation in the second step of the fifth method described above, the forming tool (forming roller R) is moved to the pipe end Pe at the start of the stretching process. The work W (small diameter straight pipe portion) is pressed by the forming roller R. As a result, the surface of the small-diameter straight pipe portion formed by the stretching treatment in the second cycle is leveled, for example, a local reduction in thickness and / or spots and flare due to localization due to the flow of the material. Problems such as the appearance of the shape can be reduced.

尚、第8方法の第2工程においては、必ずしも全ての第2サイクルにおいて上記工具運用を採用しなくてもよく、必要に応じて他の工具運用と組み合わせてもよい。   In the second step of the eighth method, it is not always necessary to employ the above tool operation in every second cycle, and it may be combined with other tool operations as necessary.

以上、本発明の幾つかの実施形態に係るスピニング加工方法について詳しく説明してきたが、これらの実施形態を始めとする本発明の各種実施形態を含む本発明方法は、上述した第1工程及び第2工程に加えて、第1工程の前、第1工程と第2工程との間、及び/又は第2工程の後に、1つ以上の加工工程を更に含むことができる。   As described above, the spinning method according to some embodiments of the present invention has been described in detail. The method of the present invention including various embodiments of the present invention including these embodiments includes the first step and the first step described above. In addition to the two steps, one or more processing steps may further be included before the first step, between the first step and the second step, and / or after the second step.

例えば、第2工程によって成形された筒状体の形状が未だ最終的な形状に一致していない場合は、第2載頭円錐部を追加工する第3工程を第2工程の後に更に設けて、最終的な形状を有する筒状体を製造するようにしてもよい。また、第2工程によって成形された筒状体の表面の平滑性が不十分である場合等においては、第2工程に比べて1加工サイクル当たりの切り込みを小さくする代わりに加工サイクル数を増やした第3工程を第2工程の後に更に設けて、筒状体の表面の平滑性を向上させてもよい。   For example, if the shape of the cylindrical body formed by the second step has not yet coincided with the final shape, a third step of additionally machining the second head cone is further provided after the second step. A cylindrical body having a final shape may be manufactured. In addition, when the smoothness of the surface of the cylindrical body formed by the second step is insufficient, the number of processing cycles is increased instead of reducing the cut per processing cycle compared to the second step. A third step may be further provided after the second step to improve the smoothness of the surface of the cylindrical body.

また、以上の説明においては、成形工具の移動の開始位置(始点)及び終了位置(終点)等の位置を「点」として表現した。しかしながら、前述したように本発明を実行するときにはワークの軸周りに成形工具が相対的に公転しているので、これらの点は実際には周線を意味する。   In the above description, the positions such as the start position (start point) and the end position (end point) of the movement of the forming tool are expressed as “points”. However, as described above, when the present invention is executed, since the forming tool is relatively revolved around the workpiece axis, these points actually mean a circumferential line.

《第9実施形態》
以下、本発明の第9実施形態に係る筒状体(以降、「第9筒状体」と称される場合がある。)について説明する。
<< Ninth Embodiment >>
Hereinafter, a cylindrical body according to the ninth embodiment of the present invention (hereinafter, may be referred to as a “ninth cylindrical body”) will be described.

本明細書の冒頭において述べたように、本発明は、上述したようなスピニング加工方法のみならず、従来よりも管の厚さと外径との比(t/D)が小さいワークから成形され且つ従来よりも大きい縮径率を有するテーパ部及び従来よりも長い小径直管部からなる載頭円錐部を端部に有する筒状体にも関する。   As described at the beginning of the present specification, the present invention is formed not only from the spinning method as described above, but also from a workpiece having a smaller ratio (t / D) between the tube thickness and the outer diameter than in the prior art. The present invention also relates to a cylindrical body having an end portion having a tapered conical portion composed of a tapered portion having a larger diameter reduction ratio than the conventional one and a small diameter straight pipe portion longer than the conventional one.

第9筒状体は、筒状部材の端部である管端に向かって縮径するテーパ部とテーパ部の管端の側の端部に連続する小径直管部とからなる載頭円錐部を有する筒状体である。更に、第9筒状体は、以下に列挙する特徴(1)乃至(4)を有する。以下の説明においては、第9筒状体の構成を示す模式的な斜視図である図7に記載した符号を添えて説明する。   The ninth cylindrical body is a truncated cone portion comprising a tapered portion that is reduced in diameter toward the tube end that is an end portion of the cylindrical member, and a small-diameter straight tube portion that is continuous with the end portion on the tube end side of the tapered portion. It is a cylindrical body which has. Furthermore, the ninth cylindrical body has features (1) to (4) listed below. In the following description, description will be given with reference to the reference numerals shown in FIG. 7, which is a schematic perspective view showing the configuration of the ninth cylindrical body.

(1)載頭円錐部以外の部分である未加工部(11)の外径(D)に対する管壁(t)の厚さの比(t/D)は0.008よりも小さい。
(2)未加工部(11)の外径(D)と小径直管部の外径(d)との差(D−d)の未加工部の外径(D)に対する比((D−d)/D)である縮径率は60%よりも大きい。
(3)テーパ部の軸を含む平面による前記テーパ部の断面において前記テーパ部の軸と前記テーパ部の母線とがなす角であるテーパ角が20°以上であり且つ45°以下であり、
(4)小径直管部(13)の軸方向における長さ(L)は40mm以上である。
(1) The ratio (t / D) of the thickness of the tube wall (t) to the outer diameter (D) of the unprocessed portion (11) that is a portion other than the head cone portion is smaller than 0.008.
(2) Ratio of difference (D−d) between outer diameter (D) of raw part (11) and outer diameter (d) of small diameter straight pipe part to outer diameter (D) of raw part ((D− The diameter reduction ratio d) / D) is greater than 60%.
(3) The taper angle that is an angle formed by the axis of the taper portion and the generatrix of the taper portion in the cross section of the taper portion by a plane including the axis of the taper portion is 20 ° or more and 45 ° or less,
(4) The length (L) in the axial direction of the small diameter straight pipe portion (13) is 40 mm or more.

本明細書の冒頭において述べたように、外径(D)に対する板厚(t)の比(t/D)が小さいワークを所定のテーパ角にて大きい縮径率となるように加工することは困難であり、特に小径直管部(13)の長さ(L)が大きくなるほど、このような難加工は一層困難となる。従って、図1のグラフを参照しながら説明したように、自動車の排気システム等の用途において使用される外筒として一般的な長さ(例えば、40mm程度)を有する小径直管部と、所定のテーパ角及び所定の値(β)よりも大きい縮径率を有するテーパ部とからなる載頭円錐部を端部に有する筒状体は所定の値(α)よりも小さいt/Dを有するワークから量産されていない。   As described at the beginning of this specification, a workpiece having a small ratio (t / D) of the plate thickness (t) to the outer diameter (D) is processed so as to have a large diameter reduction ratio at a predetermined taper angle. In particular, as the length (L) of the small-diameter straight pipe portion (13) increases, such difficult processing becomes more difficult. Therefore, as described with reference to the graph of FIG. 1, a small-diameter straight pipe portion having a general length (eg, about 40 mm) as an outer cylinder used in an application such as an automobile exhaust system, A cylindrical body having a tapered cone at the end composed of a taper angle and a tapered portion having a diameter reduction ratio larger than a predetermined value (β) has a t / D smaller than a predetermined value (α). Is not in mass production.

第9筒状体が有する上記特徴(1)乃至(4)は、当該技術分野において量産されている筒状体によっては達成し得ない特徴である。第9筒状体によれば、生産性を低下させること無く、例えば、当該技術分野における軽量化及びコスト削減の要請に応えることができる。   The above features (1) to (4) of the ninth cylindrical body cannot be achieved by a cylindrical body mass-produced in the technical field. According to the ninth cylindrical body, for example, it is possible to meet the demand for weight reduction and cost reduction in the technical field without reducing productivity.

尚、第9筒状体を始めとする本発明筒状体は、上述した各種実施形態に係るスピニング加工方法を始めとする本発明に係るスピニング加工方法によって、容易に製造することができる。   The cylindrical body of the present invention including the ninth cylindrical body can be easily manufactured by the spinning method according to the present invention including the spinning method according to the various embodiments described above.

以上、本発明の種々の実施形態に係るスピニング加工方法及び筒状体について説明してきたが、本発明の代表的な実施例につき、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。   As mentioned above, although the spinning method and the cylindrical body which concern on various embodiment of this invention were demonstrated, it demonstrates in detail below, referring drawings for the typical Example of this invention.

《筒状体》
本実施例に係る筒状体の構成は、図7に示したものと同様の構成とした。各部位の具体的な寸法等については、後述する製造手順についての説明において記載する。尚、本実施例においては、ステンレス鋼材によって形成された1mmの板厚(t)を有する直管をワークとして使用した。
<Tubular body>
The configuration of the cylindrical body according to this example was the same as that shown in FIG. Specific dimensions and the like of each part will be described in the description of the manufacturing procedure described later. In this embodiment, a straight pipe having a thickness (t) of 1 mm formed of a stainless steel material was used as a workpiece.

《製造手順》
本実施例においては、上述した第1工程及び第2工程の後に、仕上げ工程としての第3工程を実施した。各加工工程の詳細につき、以下に説明する。
《Production procedure》
In this example, the third step as the finishing step was performed after the first step and the second step described above. Details of each processing step will be described below.

〈第1工程〉
第1工程においては、図8の(a)に示すように、前述した第3方法に該当する手順を採用した。具体的には、第1工程において繰り返し実行される第1サイクルにおいて、成形ローラによってワークを押圧しつつ、テーパ部の管端とは反対側の端部に位置するテーパ開始点Ptと管端Peとの間の領域において成形ローラを往復運動させた。これにより、図8の(b)に示すように、所定の目標長さ(46mm)よりも短い第1長さ(19mm)を有する小径直管部と所定の目標テーパ角(θ=32°)よりも小さい第1テーパ角(θ=22°)を有するテーパ部とからなる第1載頭円錐部を成形した。即ち、この段階における筒状体は中間的な形状を有する。
<First step>
In the first step, as shown in FIG. 8A, a procedure corresponding to the third method described above was adopted. Specifically, in the first cycle that is repeatedly executed in the first step, the workpiece is pressed by the forming roller, and the taper start point Pt and the pipe end Pe located at the end opposite to the pipe end of the taper part. The forming roller was reciprocated in the area between. Accordingly, as shown in FIG. 8B, a small-diameter straight pipe portion having a first length (19 mm) shorter than a predetermined target length (46 mm) and a predetermined target taper angle (θ = 32 °). A first head cone having a smaller first taper angle (θ = 22 °) was formed. That is, the cylindrical body at this stage has an intermediate shape.

〈第2工程〉
第2工程においては、図9の(a)に示すように、前述した第8方法に該当する手順を採用した。具体的には、第2工程において繰り返し実行される第2サイクルの延伸処理において、成形ローラによって小径直管部を押圧しつつ成形ローラを管端Peへと移動した後に、成形ローラによって小径直管部を押圧しつつ管端Peから管央Pcの側に向かって成形ローラを移動させた。これにより、図9の(b)に示すように、所定の目標長さ(46mm)よりも短い第2長さ(32mm)を有する小径直管部と所定の目標テーパ角(θ=32°)よりも小さい第2テーパ角(θ=26°)を有するテーパ部とからなる第2載頭円錐部を成形した。即ち、この段階における筒状体も未だ最終的な形状ではなく中間的な形状を有する。
<Second step>
In the second step, as shown in FIG. 9A, a procedure corresponding to the above-described eighth method was adopted. Specifically, in the stretching process of the second cycle that is repeatedly executed in the second step, the molding roller is moved to the pipe end Pe while pressing the small-diameter straight pipe portion with the molding roller, and then the small-diameter straight pipe with the molding roller. The forming roller was moved from the tube end Pe toward the tube center Pc while pressing the portion. Accordingly, as shown in FIG. 9B, a small diameter straight pipe portion having a second length (32 mm) shorter than a predetermined target length (46 mm) and a predetermined target taper angle (θ = 32 °). A second head cone having a taper portion having a smaller second taper angle (θ = 26 °) was formed. That is, the cylindrical body at this stage still has an intermediate shape, not a final shape.

〈第3工程〉
第3工程においては、図10の(a)に示すように、基本的には上記第2工程と同様の手順を採用した。但し、第3工程においては、第2工程に比べて1加工サイクル当たりの切り込みを小さくする代わりに加工サイクル数を増やした。これにより、筒状体の表面の平滑性を向上させると共に、図10の(b)に示すように、所定の目標長さ(46mm)を有する小径直管部と所定の目標テーパ角(θ=32°)を有するテーパ部とからなる載頭円錐部を成形した。即ち、この段階における筒状体は最終的な形状を有する。また、この段階における筒状体のテーパ部における縮径率は60%よりも大きい。
<Third step>
In the third step, as shown in FIG. 10A, basically the same procedure as in the second step was adopted. However, in the third step, the number of machining cycles was increased instead of reducing the cut per machining cycle as compared to the second step. As a result, the smoothness of the surface of the cylindrical body is improved and, as shown in FIG. 10B, a small diameter straight pipe portion having a predetermined target length (46 mm) and a predetermined target taper angle (θ = A conical portion having a taper portion having 32 °) was formed. That is, the cylindrical body at this stage has a final shape. Moreover, the diameter reduction rate in the taper part of the cylindrical body at this stage is larger than 60%.

《評価》
上述した実施例方法によれば、生産性の低下を伴うこと無く局所的な板厚の減少に起因する変形(例えば、皺及び/又は割れ等)の発生等の問題を低減しつつ、伴うこと無く、従来から量産されている筒状体によっては達成し得ない長さを有する小径直管部とテーパ角を有するテーパ部とからなる載頭円錐部を端部に備える筒状体を容易に成形することができ。
<Evaluation>
According to the above-described embodiment method, it is accompanied while reducing problems such as the occurrence of deformation (for example, wrinkles and / or cracks) due to local reduction of the plate thickness without reducing productivity. Easily to form a cylindrical body having an end portion with a conical cone portion composed of a small-diameter straight pipe portion having a length that cannot be achieved by a conventionally produced mass-produced cylindrical body and a tapered portion having a taper angle. Can be molded.

図11は、上述した実施例方法によって成形された載頭円錐部を端部に有する筒状体(黒塗りの四角形のプロット)及び同様に成形された他の幾つかの筒状体(白抜きの四角形のプロット)につき、これらの筒状体の縮径率及びワーク(素管)の厚さと外径との比(t/D)を図1に示したグラフにプロットすることによって得た。当該グラフから明らかであるように、本実施例に係る筒状体は何れも、所定の目標長さ(46mm)を有する小径直管部と所定の目標テーパ角(32°)を有するテーパ部とからなる載頭円錐部を端部に有するにもかかわらず、従来から量産されている筒状体によっては達成し得ない縮径率及びt/Dを同時に達成している。   FIG. 11 shows a cylindrical body (black square plot) having an end cone portion formed by the above-described embodiment method and some other cylindrical bodies (white) 1 was obtained by plotting the diameter reduction ratio of these cylindrical bodies and the ratio (t / D) between the thickness of the workpiece (element tube) and the outer diameter (t / D) in the graph shown in FIG. As is apparent from the graph, each of the cylindrical bodies according to the present embodiment has a small-diameter straight pipe portion having a predetermined target length (46 mm) and a tapered portion having a predetermined target taper angle (32 °). In spite of having the mounting cone part which consists of this at the edge part, the diameter reduction rate and t / D which cannot be achieved with the cylindrical body mass-produced conventionally are achieved simultaneously.

従って、実施例筒状体によれば、生産性を低下させること無く、例えば、当該技術分野における軽量化及びコスト削減の要請に応えることができる。   Therefore, according to the embodiment cylindrical body, for example, it is possible to meet the demand for weight reduction and cost reduction in the technical field without reducing the productivity.

以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び実施例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。   In the foregoing, for the purpose of illustrating the present invention, several embodiments and examples having specific configurations have been described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is illustrative only. It should be understood that the present invention should not be construed as being limited to the embodiments and examples, and that modifications can be made as appropriate within the scope of the matters described in the claims and the specification.

10…筒状体、11…未加工部、12…テーパ部、13…小径直管部、Pc…管央、Pt…テーパ開始点、Pe…管端、D…未加工部の外径、d…小径直管部の外径、t…未加工部の板厚、及びL…小径直管部の長さ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylindrical body, 11 ... Unprocessed part, 12 ... Tapered part, 13 ... Small diameter straight pipe part, Pc ... Pipe center, Pt ... Taper starting point, Pe ... Pipe end, D ... Outer part outer diameter, d ... the outer diameter of the small diameter straight pipe part, t ... the plate thickness of the unprocessed part, and L ... the length of the small diameter straight pipe part.

Claims (3)

筒状部材の端部である管端に向かって縮径するテーパ部と、前記テーパ部の前記管端の側の端部に連続する小径直管部とからなる載頭円錐部を有する筒状体を成形するスピニング加工方法であって、
所定の加工サイクルである第1サイクルを少なくとも1回実行することにより、所定の目標長さよりも短い第1長さを有する小径直管部と所定の目標テーパ角よりも小さい第1テーパ角を有するテーパ部とからなる第1載頭円錐部を成形する第1工程と、
所定の加工サイクルである第2サイクルを少なくとも1回実行することにより、前記第1載頭円錐部に追加工を施して、前記第1長さよりも長い第2長さを有する小径直管部と前記第1テーパ角よりも大きい第2テーパ角を有するテーパ部とからなる第2載頭円錐部を成形する第2工程と、
を含み、
前記第1サイクルにおいては、成形工具によって筒状のワークを押圧しつつ前記テーパ部又は前記小径直管部の軸周りに前記成形工具を相対的に公転させながら前記テーパ部又は前記小径直管部の径方向及び/又は軸方向に前記成形工具を移動させ、
前記第2サイクルにおいては、前記成形工具によって前記小径直管部を押圧しつつ前記小径直管部の軸周りに前記成形工具を相対的に公転させながら前記小径直管部の軸方向において前記管端から前記ワークの軸方向における中央である管央の側に向かってのみ前記成形工具を移動させることにより前記小径直管部の長さを前記管央側に向かって増大させる延伸処理を実行した後に、前記成形工具によって前記テーパ部を押圧しつつ前記テーパ部の軸周りに前記成形工具を相対的に公転させながら前記テーパ部の径方向及び軸方向に前記成形工具を移動させることにより前記テーパ部のテーパ角を増大させる絞り処理を実行し、
前記第2工程の最後に、前記成形工具によって前記小径直管部を押圧しつつ前記小径直管部の軸周りに前記成形工具を相対的に公転させながら前記小径直管部の軸方向において前記管端に向かって前記成形工具を移動させる均し処理を実行する、
スピニング加工方法。
A cylindrical shape having a conical conical portion comprising a tapered portion that is reduced in diameter toward the tube end that is an end portion of the tubular member, and a small-diameter straight tube portion that is continuous with the end portion on the tube end side of the tapered portion. A spinning method for forming a body,
By executing the first cycle, which is a predetermined machining cycle, at least once, it has a small diameter straight pipe portion having a first length shorter than a predetermined target length and a first taper angle smaller than a predetermined target taper angle. A first step of forming a first head cone comprising a tapered portion;
A small-diameter straight pipe portion having a second length longer than the first length by performing additional processing on the first head cone portion by executing a second cycle which is a predetermined machining cycle at least once; A second step of forming a second head cone portion comprising a taper portion having a second taper angle larger than the first taper angle;
Including
In the first cycle, the taper part or the small diameter straight pipe part while relatively revolving the molding tool around the axis of the taper part or the small diameter straight pipe part while pressing a cylindrical workpiece with the forming tool. Moving the forming tool in the radial direction and / or axial direction of
In the second cycle, the pipe is formed in the axial direction of the small diameter straight pipe portion while relatively revolving the forming tool around the axis of the small diameter straight pipe portion while pressing the small diameter straight pipe portion by the forming tool. executing a drawing process that increases toward the tube central side length of the small-diameter straight tube portion by moving the forming tool only toward the side of KanHisashi a center in the axial direction of the end or al the work Then, while pressing the tapered portion with the forming tool, the forming tool is moved in the radial direction and the axial direction of the tapered portion while relatively revolving around the axis of the tapered portion. Squeezing process to increase the taper angle of the taper part ,
At the end of the second step, in the axial direction of the small-diameter straight pipe portion, the molding tool is relatively revolved around the axis of the small-diameter straight pipe portion while pressing the small-diameter straight pipe portion with the forming tool. Performing a leveling process to move the forming tool toward the tube end ;
Spinning method.
請求項1に記載のスピニング加工方法であって、
前記第1サイクルにおいて、前記成形工具によって前記ワークを押圧しつつ、前記テーパ部の前記管端とは反対側の端部に位置するテーパ開始点から前記管端に向かって前記成形工具を移動させる、
スピニング加工方法。
The spinning method according to claim 1,
In the first cycle, while pressing the workpiece with the forming tool, the forming tool is moved from the taper start point located at the end of the tapered portion opposite to the tube end toward the tube end. ,
Spinning method.
請求項1に記載のスピニング加工方法であって、
前記第1サイクルにおいて、前記成形工具によって前記ワークを押圧しつつ、前記テーパ部の前記管端とは反対側の端部に位置するテーパ開始点と前記管端との間の領域において前記成形工具を往復運動させる、
スピニング加工方法。
The spinning method according to claim 1,
In the first cycle, the forming tool is pressed in the region between the taper starting point located at the end opposite to the tube end of the tapered portion and the tube end while pressing the workpiece with the forming tool. Reciprocate,
Spinning method.
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