JP7311444B2 - Spinning device and spinning method - Google Patents

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本発明は、スピニング加工装置およびスピニング加工方法に関する。 The present invention relates to a spinning device and a spinning method.

自動車を構成する自動車部品には、例えば、エンジンをクランキングするドライブプレートがある。ドライブプレートは、円板状をなし、その縁部に、スタータピニオンが噛み合わされる噛合歯(歯部)が形成されている。
このドライブプレートは、厚さが一定の母材(円板状素材)から得られる。母材は、まず、成形装置(例えば、特許文献1参照)により、外周部に、厚さが増大した厚肉部が形成される。そして、厚肉部の縁部に噛合歯を形成することにより、ドライブプレートが得られる。
Automobile parts constituting automobiles include, for example, a drive plate for cranking an engine. The drive plate has a disc shape, and has meshing teeth (tooth portions) formed on its edge with which the starter pinion is meshed.
This drive plate is obtained from a base material (disk-shaped material) having a constant thickness. First, the base material is formed with a thick portion having an increased thickness on the outer peripheral portion by a molding device (see, for example, Patent Document 1). A drive plate is obtained by forming meshing teeth on the edge of the thick portion.

特開2009-241130号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-241130

また、特許文献1に記載の成形装置の他に、板状の母材を筒状の成形品に成形する装置も知られている。この装置を用いて筒状の成形品を得る際、例えば母材の表面状態(表面の硬さ等)によっては、成形品の縁部に割れ等の損傷が生じる場合があった。 In addition to the molding apparatus described in Patent Document 1, there is also known an apparatus for molding a plate-like base material into a cylindrical molded product. When using this apparatus to obtain a cylindrical molded product, damage such as cracks may occur at the edges of the molded product, depending on the surface condition (surface hardness, etc.) of the base material.

本発明の目的は、母材を成形して得られる成形品に割れ等の損傷が生じるを防止することができるスピニング加工装置およびスピニング加工方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spinning apparatus and a spinning method capable of preventing damage such as cracks from occurring in a molded product obtained by molding a base material.

本発明のスピニング加工装置の一つの態様は、板状をなし、中心側よりも硬化した外縁硬化部を有する母材を支持する支持部と、
前記支持部によって前記母材を支持した状態で、前記外縁硬化部を加圧して、該外縁硬化部が分布する分布範囲を前記母材の厚さ方向に分ける第1成形部と、
前記支持部によって前記母材を支持した状態で、前記母材を加圧して、該母材を筒状に成形する第2成形部とを備えることを特徴とする。
One aspect of the spinning apparatus of the present invention is a plate-shaped supporting portion that supports a base material having an outer edge hardened portion that is harder than the center side,
a first forming portion that presses the hardened outer edge portion while the base material is supported by the support portion to divide the distribution range of the hardened outer edge portion in the thickness direction of the base material;
and a second molding section that presses the base material while supporting the base material by the support section to shape the base material into a tubular shape.

また、本発明のスピニング加工方法の一つの態様は、板状をなし、中心側よりも硬化した外縁硬化部を有する母材を支持する支持工程と、
前記支持工程を維持した状態で、前記外縁硬化部を加圧して、該外縁硬化部が分布する分布範囲を前記母材の厚さ方向に分ける第1成形工程と、
前記支持工程を維持した状態で、前記母材を加圧して、該母材を筒状に成形する第2成形工程とを有することを特徴とする。
Further, one aspect of the spinning method of the present invention is a supporting step of supporting a base material having a plate shape and having an outer edge hardened portion that is harder than the center side;
a first forming step of applying pressure to the hardened outer edge portion while maintaining the supporting step to divide the distribution range of the hardened outer edge portion in the thickness direction of the base material;
and a second forming step of pressing the base material while maintaining the supporting step to form the base material into a cylindrical shape.

第1成形部による成形(第1成形工程)を省略した場合、母材は、外縁硬化部がそのまま成形品の開口部の縁部なる。外縁硬化部は、硬化された部分であることと、第2成形部による成形(第2成形工程)で厚さが薄く変形していくこととが相まって、当該変形による破断限界を超えると、割れ等の損傷が生じる傾向にある。結果、成形品は、損傷が生じた不良品となるおそれがある。 When the molding by the first molding unit (first molding step) is omitted, the hardened outer edge portion of the base material becomes the edge of the opening of the molded article as it is. The outer edge hardened part is a hardened part and is deformed to be thinner in the second forming part (second forming step). Such damage tends to occur. As a result, the molded product may become defective with damage.

これに対し、本発明によれば、成形品は、第1成形部による成形(第1成形工程)を経て得られる。この場合、損傷が生じ易い外縁硬化部を、成形品の開口部の縁部から外すことができる。これにより、母材を成形して得られる成形品に割れ等の損傷が生じるを防止することができ、良品としての成形品が得られる。 In contrast, according to the present invention, the molded product is obtained through molding (first molding step) by the first molding section. In this case, the outer hardened portion, which is easily damaged, can be removed from the edge of the opening of the molded article. As a result, damage such as cracks can be prevented from occurring in the molded product obtained by molding the base material, and a good molded product can be obtained.

本発明のスピニング加工装置の作動状態(ローラ離間状態)を順に示す部分垂直断面側面図である。It is a partial vertical cross-sectional side view which shows in order the operating state (roller separation state) of the spinning apparatus of this invention. 本発明のスピニング加工装置の作動状態(第1成形状態)を順に示す部分垂直断面側面図である。It is a partial vertical cross-sectional side view sequentially showing the operating state (first forming state) of the spinning apparatus of the present invention. 本発明のスピニング加工装置の作動状態(ローラ離間状態)を順に示す部分垂直断面側面図である。It is a partial vertical cross-sectional side view which shows in order the operating state (roller separation state) of the spinning apparatus of this invention. 本発明のスピニング加工装置の作動状態(第2成形状態)を順に示す部分垂直断面側面図である。It is a partial vertical cross-sectional side view sequentially showing the operating state (second molding state) of the spinning apparatus of the present invention. 図2中の二点鎖線で囲まれた領域[A]の拡大詳細図である。FIG. 3 is an enlarged detailed view of the area [A] enclosed by the two-dot chain line in FIG. 2; 本発明のスピニング加工装置の主要部を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a main part of a spinning machine of the present invention; FIG. 本発明のスピニング加工方法が有する工程を順に示す図である。It is a figure which shows in order the process which the spinning processing method of this invention has. 良品となった成形品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the molded article which became a non-defective product. 不良品となった成形品の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the molded product which became a defective product.

以下、図1~図9を参照して、本発明のスピニング加工装置およびスピニング加工方法の実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸を設定する。一例として、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、図1~図5、図8および図9中の上側を「上(または上方)」、下側を「下(または下方)」と言うことがある。 Embodiments of the spinning apparatus and spinning method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. In the following, for convenience of explanation, the three axes orthogonal to each other are set as the X-axis, the Y-axis and the Z-axis. As an example, the XY plane including the X axis and the Y axis is horizontal, and the Z axis is vertical. 1 to 5, 8 and 9 are sometimes referred to as "upper (or upper)" and lower as "lower (or lower)".

図1~図4に示すように、スピニング加工装置1は、回転支持部(支持部)2と、成形部4と、第1移動機構部6と、第2移動機構部7とを備える。スピニング加工装置1は、母材9を成形して、その母材9から成形品9Aを得ることができる。そして、後述するように、成形品9Aは、例えば、自動車部品として用いられる。
また、図6に示すように、スピニング加工装置1は、制御部8を備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, the spinning machine 1 includes a rotation support portion (support portion) 2, a molding portion 4, a first movement mechanism portion 6, and a second movement mechanism portion . The spinning apparatus 1 can shape the base material 9 and obtain a molded product 9A from the base material 9 . And 9 A of molded articles are used as a motor vehicle component, for example so that it may mention later.
Moreover, as shown in FIG. 6, the spinning processing apparatus 1 includes a controller 8 .

図7に示すように、スピニング加工装置1は、本発明のスピニング加工方法、すなわち、回転工程(支持工程)と、第1成形工程と、第2成形工程とを順に実行することができる。回転工程は、回転支持部2により行われる。第1成形工程および第2成形工程は、成形部4により行われる。 As shown in FIG. 7, the spinning apparatus 1 can sequentially perform the spinning process of the present invention, that is, the rotating process (supporting process), the first forming process, and the second forming process. The rotation process is performed by the rotation support part 2 . The first molding process and the second molding process are performed by the molding section 4 .

母材9は、本実施形態では平面視での形状、すなわち、Z軸方向から見たときのが円形をなす板部材である。母材9は、厚さが一定である。また、母材9の中心部には、貫通孔91が形成されている。
なお、母材9の平面視での形状は、円形に限定されない。また、母材9は、アルミニウムやステンレス鋼等の金属材料で構成される。
In this embodiment, the base material 9 is a plate member having a shape in plan view, that is, a circular shape when viewed from the Z-axis direction. The base material 9 has a constant thickness. A through hole 91 is formed in the central portion of the base material 9 .
Note that the shape of the base material 9 in plan view is not limited to a circle. Also, the base material 9 is made of a metal material such as aluminum or stainless steel.

図1に示すように、成形部4によって成形される以前の状態の母材9は、硬さが互いに異なる外縁硬化部92と非硬化部93とを有する。
外縁硬化部92は、母材9の外縁部に設けられる。外縁硬化部92は、中心側よりも硬化した部分である。本実施形態では、母材9は、帯状をなす板部材に対して、ブランキング(打ち抜き加工)やレーザ光による加工を行うことにより形成される。外縁硬化部92は、ブランキング時やレーザ光照射時に生じる熱により、母材9の外縁部が焼入れ硬化してなる。
As shown in FIG. 1, the base material 9 before being molded by the molding unit 4 has a hardened outer edge portion 92 and a non-hardened portion 93 having different hardnesses.
The hardened outer edge portion 92 is provided at the outer edge portion of the base material 9 . The outer edge hardened portion 92 is a portion hardened more than the center side. In this embodiment, the base material 9 is formed by performing blanking (punching) or processing with a laser beam on a strip-shaped plate member. The outer edge hardened portion 92 is formed by quenching and hardening the outer edge of the base material 9 by heat generated during blanking or laser light irradiation.

そして、外縁硬化部92よりも中心側が非硬化部93となっている。ブランキング時の熱は、外縁硬化部92よりも中心側にも伝わるが、非硬化部93は、焼入れ硬化するまでには至らなかった部分である。 A non-hardened portion 93 is formed on the center side of the outer edge hardened portion 92 . The heat during blanking is transferred to the central side of the outer edge hardened portion 92, but the non-hardened portion 93 is a portion that has not been hardened by quenching.

回転支持部2は、母材9を支持して、当該母材9を回転させる回転工程を行うことができる。回転支持部2は、軸部材21と、モータ22とを有する。
軸部材21は、上下方向に配置された2つの円柱状をなす部分を有する。2つの柱状をなす部分のうち、下側の部分を「第1部分(第1柱状部)211」と言い、上側の部分を「第2部分(第2柱状部)212」と言う。軸部材21は、Z軸方向と平行に配置され、自身の中心軸を回転中心(回転軸O21)として回転することができる。
The rotation support part 2 can perform a rotation step of supporting the base material 9 and rotating the base material 9 . The rotation support section 2 has a shaft member 21 and a motor 22 .
The shaft member 21 has two vertically arranged columnar portions. Of the two columnar portions, the lower portion is called "first portion (first columnar portion) 211" and the upper portion is called "second portion (second columnar portion) 212". The shaft member 21 is arranged parallel to the Z-axis direction, and can rotate about its central axis as the center of rotation (rotational axis O21).

第1部分211の上部には、外径が縮径した縮径部213が設けれている。縮径部213は、母材9の貫通孔91を挿通している。そして、母材9は、厚さ方向が回転軸O21と平行となるように、第1部分211と第2部分212の間で支持される。このとき、母材9は、軸部材21と同心的に支持された状態となる。これにより、母材9を軸部材21ごと回転軸O21回りに回転させることができる。 A reduced diameter portion 213 having a reduced outer diameter is provided on the upper portion of the first portion 211 . The reduced diameter portion 213 is inserted through the through hole 91 of the base material 9 . The base material 9 is supported between the first portion 211 and the second portion 212 so that the thickness direction is parallel to the rotation axis O21. At this time, the base material 9 is concentrically supported with the shaft member 21 . As a result, the base material 9 can be rotated around the rotation axis O21 together with the shaft member 21 .

軸部材21には、例えば減速機(図示せず)を介して、モータ22が連結されている。モータ22が作動することにより、軸部材21ごと母材9を回転軸O21回りに回転させることができる。なお、スピニング加工装置1では、モータ22に対する印加電圧を調整することにより、モータ22の回転数を変更することができる。 A motor 22 is connected to the shaft member 21 via, for example, a speed reducer (not shown). By operating the motor 22 , the base material 9 can be rotated around the rotation axis O<b>21 together with the shaft member 21 . In addition, in the spinning machine 1, the number of revolutions of the motor 22 can be changed by adjusting the voltage applied to the motor 22. FIG.

第1移動機構部6は、成形部4が有する各ローラ41をX軸方向(水平方向)に移動させる部分である。第1移動機構部6は、直動部61と、モータ62とを有する。
直動部61は、ローラ41と連結され、ローラ41をX軸方向に沿って直進移動させる部分であり、例えば、リニアガイド、ボールねじ等で構成される。
The first moving mechanism part 6 is a part that moves each roller 41 of the forming part 4 in the X-axis direction (horizontal direction). The first moving mechanism section 6 has a direct acting section 61 and a motor 62 .
The linear motion part 61 is a part that is connected to the roller 41 and linearly moves the roller 41 along the X-axis direction, and is composed of, for example, a linear guide, a ball screw, or the like.

モータ62は、直動部61と連結されている。モータ62が作動することにより、その動力が直動部61を介してローラ41に伝達される。これにより、ローラ41をX軸方向に移動させることができる。 The motor 62 is connected to the direct acting portion 61 . When the motor 62 operates, its power is transmitted to the rollers 41 via the direct acting portion 61 . Thereby, the roller 41 can be moved in the X-axis direction.

第2移動機構部7は、各ローラ41をZ軸方向(鉛直方向)に移動させる部分である。第2移動機構部7は、直動部71と、モータ72とを有する。
直動部71は、ローラ41と連結され、ローラ41をZ軸方向に沿って直進移動させる部分であり、例えば、リニアガイド、ボールねじ等で構成される。
The second moving mechanism portion 7 is a portion that moves each roller 41 in the Z-axis direction (vertical direction). The second moving mechanism section 7 has a direct acting section 71 and a motor 72 .
The linear motion part 71 is a part that is connected to the roller 41 and linearly moves the roller 41 along the Z-axis direction, and is composed of, for example, a linear guide, a ball screw, or the like.

モータ72は、直動部71と連結されている。モータ72が作動することにより、その動力が直動部71を介してローラ41に伝達される。これにより、ローラ41をZ軸方向に移動させることができる。
そして、第1移動機構部6の作動と、第2移動機構部7の作動とを適宜組み合わせることにより、図1~図4に示すように、ローラ41を母材9に対して接近、離間させたり、ローラ41による母材9への成形を行うことができる。
The motor 72 is connected to the direct acting portion 71 . When the motor 72 operates, its power is transmitted to the rollers 41 via the direct acting portion 71 . Thereby, the roller 41 can be moved in the Z-axis direction.
By appropriately combining the operation of the first moving mechanism portion 6 and the operation of the second moving mechanism portion 7, the roller 41 is brought closer to and away from the base material 9 as shown in FIGS. Alternatively, the base material 9 can be molded by the rollers 41 .

図6に示すように、制御部8は、回転支持部2、第1移動機構部6および第2移動機構部7と電気的に接続されており、これらの作動を制御することができる。制御部8は、CPU81と、記憶部82とを有する。CPU81は、例えば、記憶部82に予め記憶されている制御プログラムを実行することができる。制御プログラムには、例えば、回転支持部2、第1移動機構部6および第2移動機構部7の作動条件(作動タイミング)を制御して、母材9を成形するためのプログラム等が含まれる。 As shown in FIG. 6, the control section 8 is electrically connected to the rotation support section 2, the first moving mechanism section 6, and the second moving mechanism section 7, and can control these operations. The control unit 8 has a CPU 81 and a storage unit 82 . The CPU 81 can execute a control program stored in advance in the storage unit 82, for example. The control program includes, for example, a program for molding the base material 9 by controlling operating conditions (operation timings) of the rotation support portion 2, the first moving mechanism portion 6, and the second moving mechanism portion 7. .

成形部4は、回転支持部2によって母材9を回転させた状態で、すなわち、回転工程を維持した状態で、母材9に対して第1成形工程および第2成形工程を順に行う部分である。第1成形工程は、外縁硬化部92を加圧して、外縁硬化部92が分布する分布範囲を母材9の厚さ方向、すなわち、Z軸方向に分ける工程である。第2成形工程は、母材9を加圧して、母材9を筒状に成形する工程である。後述するように、成形部4は、第1成形工程では第1成形部4Aとして機能し、第2成形工程では第2成形部4Bとして機能する。 The molding unit 4 is a portion that sequentially performs a first molding process and a second molding process on the base material 9 while the base material 9 is rotated by the rotation support part 2, that is, while the rotation process is maintained. be. The first forming step is a step of pressurizing the hardened outer edge portion 92 to divide the distribution range of the hardened outer edge portion 92 in the thickness direction of the base material 9, that is, in the Z-axis direction. The second forming step is a step of pressurizing the base material 9 to form the base material 9 into a tubular shape. As will be described later, the forming part 4 functions as the first forming part 4A in the first forming process, and functions as the second forming part 4B in the second forming process.

成形部4は、アイドルローラである一対のローラ41と、各ローラ41を回転可能に支持する軸部材42とを有する。
一対のローラ41は、軸部材21(回転軸O21)を介して、X軸方向に配置されている。これにより、第1成形工程および第2成形工程を行う際、母材9に対し、X軸方向正側と負側とからローラ41で力を加えることができ、よって、各成形工程を迅速かつ安定して行うことができる。
The molding unit 4 has a pair of rollers 41 that are idle rollers and a shaft member 42 that rotatably supports each roller 41 .
The pair of rollers 41 are arranged in the X-axis direction via the shaft member 21 (rotational axis O21). Accordingly, when performing the first forming process and the second forming process, force can be applied to the base material 9 from the positive side and the negative side in the X-axis direction by the rollers 41, so that each forming process can be performed quickly and quickly. can be done stably.

本実施形態では、各ローラ41は、短径方向がZ軸方向と平行に配置されている。また、各ローラ41は、その外周部のうち、曲率が大きい大曲率部411が母材9に押し付けられる。
軸部材42は、ローラ41をZ軸と平行な回転軸O42回りに回転可能に支持する。
In this embodiment, the minor axis direction of each roller 41 is arranged parallel to the Z-axis direction. Moreover, each roller 41 is pressed against the base material 9 at the large curvature portion 411 having a large curvature in the outer peripheral portion.
The shaft member 42 supports the roller 41 rotatably around a rotation axis O42 parallel to the Z axis.

次に、スピニング加工装置1により、母材9が成形されていく過程について説明する。
[1] まず、図1に示すように、回転支持部2によって母材9が支持された状態とするとともに、ローラ41同士の間に母材9が配置された状態とする。また、各ローラ41は、母材9から離間している。
そして、この状態で、回転支持部2を作動させて、母材9を回転させる。母材9の回転は、母材9に対する成形が完了するまで維持される。
Next, the process of forming the base material 9 by the spinning device 1 will be described.
[1] First, as shown in FIG. 1 , the base material 9 is supported by the rotation support portion 2 and the base material 9 is placed between the rollers 41 . Each roller 41 is separated from the base material 9 .
Then, in this state, the rotation support part 2 is operated to rotate the base material 9 . The rotation of the base material 9 is maintained until the forming of the base material 9 is completed.

[2] 次いで、第1移動機構部6を作動させて、図2に示すように、各ローラ41を母材9に接近させる。そして、一方のローラ41の大曲率部411をX軸方向正側から母材9の外縁硬化部92に押し付けるとともに、他方のローラ41の大曲率部411をX軸方向負側から母材9の外縁硬化部92に押し付ける。これにより、外縁硬化部92は、回転軸O21側(母材9の中心側)に向かって押圧されて(加圧されて)、Z軸方向正側と負側に広がりつつ変形する。なお、このとき、各ローラ41は、回転支持部2からの回転力が母材9を介して伝達されて、回転軸O42回りに回転する。 [2] Next, the first moving mechanism 6 is operated to bring the rollers 41 closer to the base material 9 as shown in FIG. Then, the large curvature portion 411 of one roller 41 is pressed against the hardened outer edge portion 92 of the base material 9 from the X-axis direction positive side, and the large curvature portion 411 of the other roller 41 is pressed against the base material 9 from the X-axis direction negative side. It is pressed against the outer hardened portion 92 . As a result, the hardened outer edge portion 92 is pressed (pressurized) toward the rotation axis O21 side (the center side of the base material 9), and is deformed while expanding to the positive side and the negative side in the Z-axis direction. At this time, each roller 41 rotates around the rotation axis O42 as the rotation force from the rotation support portion 2 is transmitted through the base material 9 .

外縁硬化部92の変形により、図5に示すように、外縁硬化部92が分布する分布範囲を、母材9の厚さ方向、すなわち、Z軸方向に分けることができる(第1成形工程)。これにより、外縁硬化部92のZ軸方向両側には、外縁硬化部92の分布範囲が大となる高分布部921が形成される。また、高分布部921同士の間には、外縁硬化部92の分布範囲が小となる低分布部922が形成される。 Due to the deformation of the hardened outer edge portion 92, as shown in FIG. 5, the distribution range of the hardened outer edge portion 92 can be divided in the thickness direction of the base material 9, that is, in the Z-axis direction (first forming step). . As a result, on both sides of the hardened outer edge portion 92 in the Z-axis direction, high distribution portions 921 are formed in which the hardened outer edge portion 92 has a large distribution range. A low distribution portion 922 is formed between the high distribution portions 921 so that the distribution range of the hardened outer edge portion 92 is small.

このように、第1成形工程では、ローラ41(成形部4)は、外縁硬化部92が分布する分布範囲をZ軸方向に分ける第1成形部4Aとして機能する。
そして、ローラ41による押圧力の程度にもよるが、本実施形態では、ローラ41による成形後、非硬化部93の縁部931が低分布部922から露出する。これにより、外縁硬化部92をできる限りZ軸方向両側に寄せることができ、よって、後述する外縁硬化部92で生じ得る割れを防止することができる。
なお、高分布部921が厚さ方向に対して片側に形成されてもよい。この場合も非硬化部93の縁部931が露出するため、外縁硬化部92で生じ得る割れを防止することができる。
Thus, in the first forming step, the roller 41 (forming section 4) functions as the first forming section 4A that divides the distribution range of the hardened outer edge portions 92 in the Z-axis direction.
In this embodiment, the edge portion 931 of the non-hardened portion 93 is exposed from the low distribution portion 922 after molding by the roller 41, although it depends on the degree of pressing force by the roller 41. FIG. As a result, the hardened outer edge portion 92 can be moved to both sides in the Z-axis direction as much as possible, thereby preventing cracks that may occur in the hardened outer edge portion 92, which will be described later.
Note that the high distribution portion 921 may be formed on one side in the thickness direction. Also in this case, since the edge 931 of the non-hardened portion 93 is exposed, cracks that may occur in the hardened outer edge portion 92 can be prevented.

[3] 次いで、第1移動機構部6および第2移動機構部7を適宜作動させて、図3に示すように、各ローラ41を母材9の上方に離間させた状態とする。 [3] Next, the first moving mechanism portion 6 and the second moving mechanism portion 7 are appropriately actuated so that the rollers 41 are spaced apart above the base material 9 as shown in FIG.

[4] 次いで、第1移動機構部6および第2移動機構部7を適宜作動させて、図4に示すように、各ローラ41で母材9を下方、すなわち、Z軸方向負側に向かって加圧して絞り加工を行う。これにより、母材9は、軸部材21の第1部分211の外周部に沿って薄く延ばされて変形することとなり、徐々に円筒状に成形されていく(第2成形工程)。 [4] Next, the first moving mechanism part 6 and the second moving mechanism part 7 are appropriately actuated, and as shown in FIG. pressurized to perform drawing. As a result, the base material 9 is stretched thinly along the outer peripheral portion of the first portion 211 of the shaft member 21 and deformed, and is gradually formed into a cylindrical shape (second forming step).

このように、第2成形工程では、ローラ41(成形部4)は、母材9を加圧して、母材9を筒状に成形する第2成形部4Bとして機能する。
そして、第2成形工程が完了すると、図8に示すような、成形品9Aが得られる。
Thus, in the second forming step, the rollers 41 (forming section 4) function as a second forming section 4B that presses the base material 9 to form the base material 9 into a tubular shape.
Then, when the second molding step is completed, a molded product 9A as shown in FIG. 8 is obtained.

また、スピニング加工装置1では、第1成形部4Aおよび第2成形部4Bとして、共通のローラ41を用いている。これにより、例えば、成形部4が第1成形工程用のローラと、第2成形工程用のローラとをそれぞれ有する場合に比べて、スピニング加工装置1の装置構成が簡単となる。 Further, in the spinning apparatus 1, the common roller 41 is used as the first shaping section 4A and the second shaping section 4B. As a result, the configuration of the spinning apparatus 1 becomes simpler than, for example, when the forming section 4 has rollers for the first forming process and rollers for the second forming process.

ところで、第1成形工程を省略した場合、図9に示すような成形品9Bが得られる。
成形品9Aと成形品9Bとは、いずれも、板状の底部94と、円筒状の側壁部95とを有し、板状の底部94と反対側が開口した開口部96が形成されている。また、側壁部95の厚さは、底部94の厚さよりも薄い。成形品9Aと成形品9Bとの相違点は、成形品9Bには、割れ(亀裂)等の損傷97が生じている点である。損傷97が生じる原因としては、以下のことが考えられる。
By the way, when the first molding step is omitted, a molded product 9B as shown in FIG. 9 is obtained.
Both the molded product 9A and the molded product 9B have a plate-like bottom portion 94 and a cylindrical side wall portion 95, and an opening 96 is formed on the side opposite to the plate-like bottom portion 94. Moreover, the thickness of the side wall portion 95 is thinner than the thickness of the bottom portion 94 . The difference between the molded product 9A and the molded product 9B is that the molded product 9B has damage 97 such as cracks (cracks). Possible causes of the damage 97 are as follows.

第1成形工程を省略して、回転工程から第2成形工程に移行すると、母材9は、外縁硬化部92がそのまま成形品9Bの開口部96の上端縁部98となる。この場合、外縁硬化部92は、硬化された部分であることと、第2成形工程で厚さが薄く変形していくこととが相まって、当該変形による破断限界を超えると、割れ等の損傷97が生じる傾向にある。結果、成形品9Bは、損傷97が生じた不良品となるおそれがある。 When the first molding process is omitted and the rotation process is shifted to the second molding process, the hardened outer edge portion 92 of the base material 9 becomes the upper end edge portion 98 of the opening 96 of the molded product 9B as it is. In this case, the outer edge hardened portion 92 is a hardened portion and is deformed to be thinner in the second molding process. tend to occur. As a result, the molded product 9B may become a defective product with damage 97 .

これに対し、成形品9Aは、回転工程から、第1成形工程を経て、第2成形工程に移行して得られる。この場合、第1成形工程では、非硬化部93の縁部931が外縁硬化部92の低分布部922から露出する。この縁部931は、成形品9Aの開口部96の上端縁部98となる。縁部931は、外縁硬化部92ほど硬化されていない。そのため、縁部931の厚さを薄く変形していっても、縁部931が破断限界を超える前に、成形品9Aが完成する。これにより、成形品9Aに損傷97が生じるを防止することができる。 On the other hand, the molded product 9A is obtained by moving from the rotation process to the second molding process through the first molding process. In this case, in the first molding step, the edge portion 931 of the non-hardened portion 93 is exposed from the low distribution portion 922 of the outer edge hardened portion 92 . This edge portion 931 becomes the upper end edge portion 98 of the opening portion 96 of the molded article 9A. Edge 931 is less hardened than outer edge hardening 92 . Therefore, even if the thickness of the edge portion 931 is reduced, the molded product 9A is completed before the edge portion 931 exceeds the fracture limit. As a result, it is possible to prevent damage 97 from occurring in the molded product 9A.

以上、本発明のスピニング加工装置およびスピニング加工方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、スピニング加工装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the spinning apparatus and spinning method of the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto. In addition, each part that constitutes the spinning machine can be replaced with an arbitrary structure that can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.

また、スピニング加工装置1は、前記実施形態では母材9を回転させた状態で成形を行うよう構成されているが、これに限定されず、例えば、母材9を固定した状態で成形を行うよう構成されていてもよい。
また、前記実施形態では、第1成形部4Aおよび第2成形部4Bとして、共通のローラ41を用いているが、これに限定されない。例えば、第1成形部4Aおよび第2成形部4Bとして、それぞれ、別のローラを用いてもよい。
Further, the spinning apparatus 1 is configured to perform molding while the base material 9 is rotated in the above embodiment, but is not limited to this, and for example, performs molding while the base material 9 is fixed. may be configured as follows.
Further, in the above-described embodiment, the common roller 41 is used as the first forming section 4A and the second forming section 4B, but the present invention is not limited to this. For example, different rollers may be used as the first shaping section 4A and the second shaping section 4B.

また、ローラ41の配置数は、前記実施形態では2つであるが、これに限定されず、例えば、1つまたは3つ以上であってもよい。
また、成形品9Aは、側壁部95の内周部に歯部が形成されていてもよい。この場合、成形品9Aは、内歯歯車として用いられる。
In addition, although the number of rollers 41 arranged is two in the above embodiment, it is not limited to this, and may be, for example, one or three or more.
Further, the molded product 9A may have teeth formed on the inner peripheral portion of the side wall portion 95 . In this case, the molded product 9A is used as an internal gear.

1 スピニング加工装置
2 回転支持部(支持部)
21 軸部材
211 第1部分(第1柱状部)
212 第2部分(第2柱状部)
213 縮径部
22 モータ
4 成形部
41 ローラ
411 大曲率部
6 第1移動機構部
61 直動部
62 モータ
7 第2移動機構部
71 直動部
72 モータ
8 制御部
81 CPU
82 記憶部
9 母材
9A 成形品
9B 成形品
91 貫通孔
92 外縁硬化部
921 高分布部
922 低分布部
93 非硬化部
931 縁部
94 底部
95 側壁部
96 開口部
97 損傷
98 上端縁部
O21 回転軸
O42 回転軸

1 Spinning processing device 2 Rotation support part (support part)
21 shaft member 211 first portion (first columnar portion)
212 second part (second columnar part)
213 Reduced Diameter Part 22 Motor 4 Molding Part 41 Roller 411 Large Curvature Part 6 First Movement Mechanism Part 61 Linear Motion Part 62 Motor 7 Second Movement Mechanism Part 71 Linear Motion Part 72 Motor 8 Control Part 81 CPU
82 Memory part 9 Base material 9A Molded product 9B Molded product 91 Through hole 92 Outer hardened part 921 High distribution part 922 Low distribution part 93 Non-hardened part 931 Edge 94 Bottom 95 Side wall 96 Opening 97 Damage 98 Top edge O21 Rotation Axis O42 Rotation axis

Claims (7)

板状をなし、中心側よりも硬化した外縁硬化部を有する母材を支持する支持部と、
前記支持部によって前記母材を支持した状態で、前記外縁硬化部を加圧して、該外縁硬化部が分布する分布範囲を前記母材の厚さ方向に分ける第1成形部と、
前記支持部によって前記母材を支持した状態で、前記母材を加圧して、該母材を筒状に成形する第2成形部とを備えることを特徴とするスピニング加工装置。
a plate-shaped supporting portion that supports a base material having an outer edge hardened portion that is harder than the center side;
a first forming portion that presses the hardened outer edge portion while the base material is supported by the support portion to divide the distribution range of the hardened outer edge portion in the thickness direction of the base material;
A spinning apparatus, comprising: a second forming section that presses the base material while supporting the base material by the support section to form the base material into a cylindrical shape.
前記第1成形部および前記第2成形部として、共通のローラを用いる請求項1に記載のスピニング加工装置。 2. The spinning apparatus according to claim 1, wherein a common roller is used for said first shaping section and said second shaping section. 前記支持部は、前記母材を前記厚さ方向と平行な回転軸回りに回転可能に支持し、
前記ローラは、前記回転軸を介して、一対配置されている請求項2に記載のスピニング加工装置。
the support portion rotatably supports the base material around a rotation axis parallel to the thickness direction;
3. The spinning apparatus according to claim 2, wherein a pair of said rollers are arranged via said rotating shaft.
前記第1成形部は、前記外縁硬化部を前記中心側に向かって押圧して変形させる請求項1~3のいずれか1項に記載のスピニング加工装置。 The spinning processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first shaping portion presses and deforms the outer edge hardening portion toward the center side. 前記第1成形部は、前記外縁硬化部に対し、前記厚さ方向の両側で前記分布範囲が大となる高分布部を形成し、該各高分布部の間に前記分布範囲が小となる低分布部を形成する請求項4に記載のスピニング加工装置。 The first molded portion forms high distribution portions in which the distribution range is large on both sides in the thickness direction with respect to the outer edge hardening portion, and the distribution range is small between the high distribution portions. 5. The spinning device according to claim 4, wherein the low distribution portion is formed. 前記第1成形部によって成形される以前の状態の前記母材は、前記外縁硬化部よりも前記中心側が非硬化部となっており、
前記第1成形部による成形後、前記非硬化部は、前記低分布部から露出する請求項5に記載のスピニング加工装置。
The base material in a state before being molded by the first molding unit has a non-hardened portion on the center side of the outer edge hardened portion,
6. The spinning apparatus according to claim 5, wherein the non-hardened portion is exposed from the low distribution portion after molding by the first molding portion.
板状をなし、中心側よりも硬化した外縁硬化部を有する母材を支持する支持工程と、
前記支持工程を維持した状態で、前記外縁硬化部を加圧して、該外縁硬化部が分布する分布範囲を前記母材の厚さ方向に分ける第1成形工程と、
前記支持工程を維持した状態で、前記母材を加圧して、該母材を筒状に成形する第2成形工程とを有することを特徴とするスピニング加工方法。

a supporting step of supporting a base material having a plate shape and having an outer edge hardened portion that is harder than the center side;
a first forming step of applying pressure to the hardened outer edge portion while maintaining the supporting step to divide the distribution range of the hardened outer edge portion in the thickness direction of the base material;
and a second forming step of pressurizing the base material while maintaining the supporting step to form the base material into a cylindrical shape.

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