JP7465582B2 - Apparatus and method for current-assisted composite spinning forming of deep cup-shaped thin-walled parts - Google Patents

Apparatus and method for current-assisted composite spinning forming of deep cup-shaped thin-walled parts Download PDF

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Description

本発明は、機械工学の塑性加工成形分野に関し、特にディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置および方法に関する。 The present invention relates to the field of plastic processing forming in mechanical engineering, and in particular to an apparatus and method for current-assisted composite spinning forming of deep cup-shaped thin-walled parts.

ディープカップ状薄肉部品は、有底で長さと直径の比が比較的大きい薄肉の複雑部材である。長さと直径の比が大きいため、スピニング工程で成形することができ、一般的には多パスの深絞りスピニング成形で浅カップ状部材を得てから、多パスの流動スピニング成形で肉厚を薄くしてディープカップ状薄肉部品を得る。 A deep cup-shaped thin-walled part is a complex part with a base and a relatively large length-to-diameter ratio. Because of its large length-to-diameter ratio, it can be formed by a spinning process. Generally, a shallow cup-shaped part is obtained by multi-pass deep drawing spinning, and then the wall thickness is reduced by multi-pass flow spinning to obtain a deep cup-shaped thin-walled part.

主に次のような問題がある。
１．深絞りスピニングと流動スピニングの２つのスピニング工程は、互いに独立して完全に分離して作業するため、ワークピースの加工の流れおよび作業時間が長すぎる。しかも深絞りスピニングの作業後に、セットアップを新たに交換して調整してから、流動スピニング作業ができるようになるので、加工時間が遅れるだけでなく、部品の精度も一定の影響を受ける。
２．深絞りスピニング成形の際に、単一のスピニングローラーによる多パスを用いるか、同じ幾何パラメータの２つ（または複数）のスピニングローラーを用いて、繰り返し多パス成形を行い、各スピニングローラーの幾何パラメータが同じであるため、パス圧下量が制限され、この場合にはパス数を増加せざるを得ない。これは、作業時間の増加にもつながる。さらに重要なのは、ワークピース加工時間およびセットアップの交換および調整時間の延長により、ワークピースの製造工程が不連続になり、ワークピースが硬化して材料が破壊される。
３．電流補助スピニング成形を採用している場合もあるが、いずれも一方の電極をワークピースであるワークピースの表面に印加し、回転時に動的に接触して発生するスパークによりワークピース表面をアブレーションさせ、成形後の部品表面の損傷が深刻になり、製品の品質に影響する。 The main problems are as follows:
1. The two spinning processes of deep drawing spinning and flow spinning work completely separately and independently, so the processing flow and working time of the workpiece are too long. Moreover, after the deep drawing spinning work, the setup needs to be replaced and adjusted before the flow spinning work can start, which not only delays the processing time, but also affects the precision of the parts to a certain extent.
2. In deep drawing spin forming, multiple passes are performed with a single spinning roller, or two (or more) spinning rollers with the same geometric parameters are used to perform multiple passes repeatedly, and the geometric parameters of each spinning roller are the same, so the amount of reduction in each pass is limited, and the number of passes must be increased. This also leads to an increase in the operation time. More importantly, the workpiece manufacturing process is discontinuous due to the extended workpiece processing time and the setup replacement and adjustment time, which causes the workpiece to harden and the material to be destroyed.
3. Current-assisted spinning forming is also used in some cases, but in all cases, one electrode is applied to the surface of the workpiece, which is the workpiece, and the sparks generated by the dynamic contact during rotation will ablate the workpiece surface, which will cause serious damage to the part surface after forming and affect the product quality.

本発明は、ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置および方法を提供する。ワークピースの生産工程における深絞りスピニング、流動スピニング（または整形スピニング）の作業過程が不連続であることから、ワークピースが硬化して材料が破壊され、工程を替える際にセットアップを新たに調整する必要があり、生産サイクルが長いといった従来技術の問題を解決した。 The present invention provides an apparatus and method for current-assisted composite spinning of deep cup-shaped thin-walled parts. It solves the problems of the prior art, such as the discontinuous operation of deep drawing spinning and flow spinning (or shaping spinning) in the production process of the workpiece, which causes the workpiece to harden and the material to be destroyed, the need to adjust the setup again when changing the process, and the long production cycle.

本発明は、以下の手段により実現される。
ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置は、スピニングコア型４、心押し台６、およびスピニングコア型４の周方向に均等に配置された複数のスピニングローラー３を備える。各スピニングローラー３は、スピニングコア型４の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっている。各スピニングローラー３のスピニング面は、深絞りスピニング面１、流動スピニング段および整形スピニング面２を含む。前記オフセット配置とは、各スピニングローラー３の深絞りスピニング面１、流動スピニング段および整形スピニング面２がスピニングコア型４の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっている。 The present invention is realized by the following means.
The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning molding device includes a spinning core mold 4, a tailstock 6, and a number of spinning rollers 3 evenly arranged in the circumferential direction of the spinning core mold 4. Each spinning roller 3 is arranged offset in the axial and radial directions of the spinning core mold 4. The spinning surface of each spinning roller 3 includes a deep drawing spinning surface 1, a fluid spinning stage, and a shaping spinning surface 2. The offset arrangement means that the deep drawing spinning surface 1, the fluid spinning stage, and the shaping spinning surface 2 of each spinning roller 3 are arranged offset in the axial and radial directions of the spinning core mold 4.

前記スピニングローラー３は、少なくとも３個であり、前記オフセット配置は、具体的に、以下である。各スピニングローラー３の深絞りスピニング面１の断面線が円弧線であり、かつ各深絞りスピニング面１の円弧半径が順次徐々に減少する。各スピニングローラー３の整形スピニング面２の断面形状が直線であり、回転順に応じて、最初の２つの隣接するスピニングローラー３の整形スピニング面２のスピニングコア型４の軸線に対する傾斜角度が同一または順次減少し、一方、３番目のスピニングローラー３の整形スピニング面２のスピニングコア型４の軸線に対する傾斜角度が最初の２つのスピニングローラー３の傾斜角度より小さい。深絞りスピニング面１の円弧線と整形スピニング面２とが直線的に接する先端アールである各流動スピニング段がテーパ構造であり、かつ各流動スピニング段の先端アールが順次徐々にずれていく。 The number of spinning rollers 3 is at least three, and the offset arrangement is specifically as follows: The cross-sectional line of the deep-drawing spinning surface 1 of each spinning roller 3 is an arc line, and the arc radius of each deep-drawing spinning surface 1 gradually decreases in sequence. The cross-sectional shape of the shaping spinning surface 2 of each spinning roller 3 is a straight line, and according to the rotation order, the inclination angle of the shaping spinning surface 2 of the first two adjacent spinning rollers 3 to the axis of the spinning core mold 4 is the same or decreases in sequence, while the inclination angle of the shaping spinning surface 2 of the third spinning roller 3 to the axis of the spinning core mold 4 is smaller than the inclination angle of the first two spinning rollers 3. Each fluid spinning stage, which is the tip radius where the deep-drawing spinning surface 1 and the shaping spinning surface 2 are in linear contact, has a tapered structure, and the tip radius of each fluid spinning stage gradually shifts in sequence.

前記最初の２つの隣接するスピニングローラー３の傾斜角度が同一であることは、２°～３°の範囲で同じであることを意味し、順次減少することは、２°～３°の範囲で順次減少することを意味し、前記３番目のスピニングローラー３の傾斜角度は、０．５°～１°である。 The inclination angles of the first two adjacent spinning rollers 3 being the same means being the same in the range of 2° to 3°, and sequentially decreasing means sequentially decreasing in the range of 2° to 3°, and the inclination angle of the third spinning roller 3 is 0.5° to 1°.

前記ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置は、ワークピース７（工作物）の縁に当接する逆押し板５をさらに含む。逆押し板５と心押し台６にそれぞれ電極が設けられ、心押し台６に正電極があり、逆押し板５が負極である。スピニング中に、ワークピース７の中心領域から心押し台６および逆押し板５を介してエッジへパルス電流が流れ、電流補助スピニングとなる。 The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning molding device further includes a reverse push plate 5 that abuts against the edge of the workpiece 7 (workpiece). The reverse push plate 5 and the tailstock 6 are each provided with an electrode, with the tailstock 6 having a positive electrode and the reverse push plate 5 being a negative electrode. During spinning, a pulse current flows from the central region of the workpiece 7 through the tailstock 6 and the reverse push plate 5 to the edge, resulting in current-assisted spinning.

スピニングローラー３は、３個である場合、スピニングコア型４の周方向に１２０°に均一に配置されている。 When there are three spinning rollers 3, they are evenly spaced at 120° around the circumference of the spinning core mold 4.

ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法は、
円板状のワークピース７を心押し台６でスピニングコア型４にセンタリングして押し付ける工程と、
ワークピース７の方向に向かって逆押し板５をワークピース７のエッジに押し付けるように、スピニングコア型４の軸方向に沿ったスラスト力を逆押し板５に付与し、ワークピース７の中心領域からエッジへ流れるパルス電流を心押し台６および逆押し板５に付与し、電流補助スピニングとする工程と、
スピニングローラー３が３個である場合、各深絞りスピニング面１の円弧半径および整形スピニング面２の傾斜角度が順次徐々に減少し、それに応じて、流動スピニング段のテーパ構造の先端アールとスピニングコア型４との隙間も徐々に減少するように、スピニングローラー３の深絞りスピニング面１を動作ポジションにする工程と、
スピニングローラーの円弧半径の大きい順に、深絞りスピニング面１がワークピース７を順次徐々に深絞りスピニングを行い、深絞りスピニングが流動スピニング段の先端アールまで達したときにワークピース７の流動スピニングが完了し、ワークピース７の深絞り、薄肉化を完了し、次に整形スピニング面２に入り、薄肉されたワークピース７の表面に対して徐々に光整形を行うことによって、ワークピース７の深絞りスピニング、流動スピニングおよび整形スピニング過程が完了し、ディープカップ状部品全体の所望の肉厚が得られるまで、スピニングローラーの１回の送りで深絞り、流動および整形スピニングの３つの工程が完成するように、スピニングコア型４を回転させる工程とを含む。 The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming method is
a step of centering and pressing a disk-shaped workpiece 7 onto a spinning core die 4 by a tailstock 6;
a step of applying a thrust force along the axial direction of the spinning core die 4 to the counter pressure plate 5 so as to press the counter pressure plate 5 against the edge of the workpiece 7 toward the workpiece 7, and applying a pulse current flowing from the central region of the workpiece 7 to the tailstock 6 and the counter pressure plate 5 to perform current-assisted spinning;
When there are three spinning rollers 3, the deep drawn spinning surfaces 1 of the spinning rollers 3 are placed in their operating positions so that the arc radius of each deep drawn spinning surface 1 and the inclination angle of the shaping spinning surface 2 are gradually decreased in sequence, and accordingly the gap between the tip radius of the tapered structure of the flow spinning stage and the spinning core mold 4 is also gradually decreased;
The deep draw spinning surface 1 gradually deep draws the workpiece 7 in sequence in descending order of the spinning roller's arc radius, and when the deep draw spinning reaches the tip radius of the flow spinning stage, the flow spinning of the workpiece 7 is completed, completing the deep drawing and thinning of the workpiece 7, and then entering the shaping spinning surface 2, where light shaping is gradually performed on the surface of the thinned workpiece 7, thereby completing the deep draw spinning, flow spinning and shaping spinning processes of the workpiece 7, and rotating the spinning core mold 4 so that the three processes of deep drawing, flow and shaping spinning are completed in one pass of the spinning roller until the desired thickness of the entire deep cup-shaped part is obtained.

流動スピニング段の先端アールとスピニングコア型４の軸面との間の隙間が最も小さいスピニングローラー３は、ディープカップ状部品の成形後の最終的な肉厚を決定する。 The spinning roller 3 with the smallest gap between the tip radius of the flow spinning stage and the axial surface of the spinning core mold 4 determines the final wall thickness of the deep cup-shaped part after molding.

ディープカップ状部品の所望の肉厚に達した後、ディープカップ状部品の口部の余辺を切除する。 After the desired wall thickness of the deep cup-shaped part is reached, the excess edge of the mouth of the deep cup-shaped part is cut off.

本発明は、従来技術に対して、次のような利点および効果を有する。
（１）本発明は、深絞りスピニングと流動スピニング（または整形スピニング）機能を、１つのスピニングローラーにオフセット配置方式で巧みに集積して複合化し、深絞りスピニング、流動スピニング（または整形スピニング）の複数のスピニング工程の間のセットアップの交換、工程の切り替えおよび調整の時間を省いた。そして、セットアップを交換するたびにセットアップを再調整するという煩雑なプロセスを効果的に克服した。
（２）従来技術において、深絞りスピニング成形の際に、単一のスピニングローラーによる多パスを用いるか、同じ幾何パラメータの２つ（または複数）のスピニングローラー旋輪を用いて、繰り返し多パス成形を行い、各スピニングローラーの幾何パラメータが同じであるため、パス圧下量が制限され、この場合にはパス数を増加せざるを得ない。これは、作業時間の増加にもつながる。さらに重要なのは、ワークピース加工時間およびセットアップ交換および調整時間の延長により、ワークピースの製造工程が不連続になり、ワークピースが硬化して材料が破壊される。
本発明は、各スピニングローラーのオフセット配置を採用し、すなわちスピニングローラーの深絞りスピニング面１の弧面半径の差異が異なるか、整形スピニング面２の傾斜角度の差異が異なるか、流動スピニング段のテーパ構造の先端アールの位置が異なる。そのため、各スピニングローラーでは、深絞りスピニングに用いる弧状型面形状構造の相違により、スピニングコア型が１回転する周期毎に、各スピニングローラーは、ワークピースの異なる部位に圧力をかけ、パス圧下量を増加させ、スピニングパス（ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｐａｓｓ）を減少させることに有利であり、生産効率を向上させるだけでなく、材料の加工過程が不連続であることから、最終的にワークピースが硬化して材料が破壊され、使用できないなどの欠陥を減少させることにも有利である。
（３）本発明は、オフセットスピニングを採用し、かつ各パスのスピニング毎に部分的に深絞りスピニング、流動スピニングおよび整形スピニング工程を完成させることができ、作業過程が連続するだけでなく、材料の硬化を効果的に防止し、生産効率を最大限に高めることができる。
（４）心押し台および逆押し板を利用してワークピースの中心領域およびエッジにパルス電流を印加することにより、ワークピースの有用表面と電極との動的接触による放電焼付を避けることができ、部品表面の仕上がりや精度の要求を図ることができる。最終的なトリミング工程では、アブレーションされた不要なエッジが切除され、高品質のスピニング部品が得られる。
電流補助成形を採用したことも材料の可塑性をさらに高めた。
逆押し板を設けることで、上記目的に加えて、深絞りスピニング成形の安定性を向上させて材料の座屈しわを防止することができる。 The present invention has the following advantages and effects over the prior art.
(1) The present invention cleverly integrates and combines the functions of deep-draw spinning and flow spinning (or shaping spinning) on one spinning roller in an offset arrangement manner, eliminating the time required for changing setups, switching between steps and adjusting between multiple spinning steps of deep-draw spinning and flow spinning (or shaping spinning), and effectively overcoming the cumbersome process of readjusting the setup every time the setup is changed.
(2) In the prior art, when deep drawing spinning is performed, multiple passes are performed by a single spinning roller, or two (or more) spinning rollers with the same geometric parameters are used to perform multiple passes repeatedly, and the geometric parameters of each spinning roller are the same, so the amount of reduction in each pass is limited, and the number of passes must be increased. This also leads to an increase in the working time. More importantly, the workpiece processing time and the setup exchange and adjustment time are extended, which causes the workpiece manufacturing process to be discontinuous, and the workpiece to harden and destroy the material.
The present invention adopts an offset arrangement of each spinning roller, that is, the difference in the arc surface radius of the deep drawing spinning surface 1 of the spinning roller is different, the difference in the inclination angle of the shaping spinning surface 2 is different, and the position of the tip radius of the taper structure of the fluid spinning stage is different. Therefore, in each spinning roller, due to the difference in the arc-shaped mold surface shape structure used in deep drawing spinning, each spinning roller applies pressure to different parts of the workpiece during one rotation of the spinning core mold, which is advantageous to increase the pass reduction amount and reduce the spinning pass, which not only improves production efficiency, but also reduces defects such as the final workpiece hardening, material destruction, and unusable due to the discontinuous processing process of the material.
(3) The present invention adopts offset spinning, and can partially complete deep drawing spinning, flow spinning and shaping spinning processes in each spinning pass, which not only makes the work process continuous, but also effectively prevents material hardening and maximizes production efficiency.
(4) By using the tailstock and the back plate to apply pulse current to the center area and edge of the workpiece, discharge burning caused by dynamic contact between the useful surface of the workpiece and the electrode can be avoided, and the finish and precision requirements of the part surface can be met. In the final trimming process, the ablated unnecessary edges are cut off, resulting in a high-quality spun part.
The use of current-assisted forming also further enhanced the plasticity of the material.
In addition to the above-mentioned purpose, the provision of the reverse pressing plate can improve the stability of the deep drawing spinning forming and prevent buckling and wrinkles in the material.

本発明の全体構造を示す図であり、ここでは、オフセット配置原理を比較するために、３つのスピニングローラーが積み重ねられている。FIG. 1 shows the overall structure of the present invention, where three spinning rollers are stacked to compare the offset arrangement principle. 本発明の３つのスピニングローラーの実際のレイアウト構成を示す図である。FIG. 2 shows the actual layout configuration of three spinning rollers of the present invention. 本発明に係るスピニングローラーの一部断面構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a partial cross-sectional configuration of a spinning roller according to the present invention. 本発明の３つのスピニングローラーを積み重ねたときの輪郭構造の比較図である。FIG. 2 is a comparative diagram of the profile structure when three spinning rollers of the present invention are stacked.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいてさらに詳細に説明する。 The present invention will now be described in more detail with reference to specific examples.

（実施例）
図１～図４に示すように、本発明は、ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置を開示し、スピニングコア型４、心押し台６、およびスピニングコア型４の周方向に均等に配置された複数のスピニングローラー３を備える。各スピニングローラー３は、スピニングコア型４の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっている。各スピニングローラー３のスピニング面は、深絞りスピニング面１、流動スピニング段、整形スピニング面２を含む。前記オフセット配置とは、各スピニングローラー３の深絞りスピニング面１、流動スピニング段、整形スピニング面２がスピニングコア型４の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっている。 (Example)
As shown in Figures 1 to 4, the present invention discloses a deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning molding device, which includes a spinning core mold 4, a tailstock 6, and a number of spinning rollers 3 evenly arranged in the circumferential direction of the spinning core mold 4. Each spinning roller 3 is offset in the axial and radial directions of the spinning core mold 4. The spinning surface of each spinning roller 3 includes a deep drawing spinning surface 1, a fluid spinning stage, and a shaping spinning surface 2. The offset arrangement means that the deep drawing spinning surface 1, the fluid spinning stage, and the shaping spinning surface 2 of each spinning roller 3 are offset in the axial and radial directions of the spinning core mold 4.

図１は、本発明で３つのスピニングローラー（スピニングローラーＡ、スピニングローラーＢ、スピニングローラーＣの順）の径方向および軸方向の相対位置の比較を容易にするために、３つのスピニングローラーを周方向の同一位置に配置したものである。実際の３つのスピニングローラーの円周位置は、図２に示すようにスピニングコア型４の周囲に均一に配置されている。各スピニングローラーの型面形状は、図３に示すように、図中のＩ段が主に深絞りスピニングに用いられ、ＩＩ段が主に流動スピニングおよび／または整形スピニングに用いられる。図１の左から右へのＡ、Ｂ、Ｃの３つのスピニングローラーのうち、スピニングローラーＡ、Ｂは、主に深絞りスピニングと流動スピニングに用いられ、スピニングローラーＣは、主に深絞りスピニングと整形スピニングに用いられる。 In FIG. 1, three spinning rollers (in the order of spinning roller A, spinning roller B, and spinning roller C) are arranged at the same circumferential position in order to facilitate comparison of the relative radial and axial positions of the three spinning rollers in the present invention. The actual circumferential positions of the three spinning rollers are uniformly arranged around the spinning core mold 4 as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 3, the mold surface shape of each spinning roller is such that stage I in the figure is mainly used for deep draw spinning, and stage II is mainly used for flow spinning and/or shaping spinning. Of the three spinning rollers A, B, and C from left to right in FIG. 1, spinning rollers A and B are mainly used for deep draw spinning and flow spinning, and spinning roller C is mainly used for deep draw spinning and shaping spinning.

前記スピニングローラー３は、少なくとも３個である。前記オフセット配置は、以下である。
各スピニングローラー３の深絞りスピニング面１の断面線が円弧線であり、かつ各深絞りスピニング面１の円弧半径が順次徐々に減少する。
各スピニングローラー３の整形スピニング面２の断面形状が直線であり、回転順に応じて、最初の２つの隣接するスピニングローラー３の整形スピニング面２のスピニングコア型４の軸線に対する傾斜角度が同一または順次減少し、一方、３番目のスピニングローラー３の整形スピニング面２のスピニングコア型４の軸線に対する傾斜角度が最初の２つのスピニングローラー３の傾斜角度より小さい。
図３において、各スピニングローラーの整形スピニング面２は、その機能別に異なる傾斜角αに設計され、スピニングローラーＡおよびＢが流動スピニングに用いられ、αＡ＝αＢ＝３°を従来のパラメータで設計することができる。各パスのスピニング時に深絞りスピニング、流動スピニングが存在するため、明らかなスピニングローラー螺旋痕の発生を避けるため、３つのスピニングローラー３は、いずれも深絞りスピニングと整形スピニングの機能を持つように設計されており、αＣ＝０．５°とすることで、部品表面の整形効果を高めることができる。もちろん、具体的な応用要求に応じて、角度は、柔軟に変動する。
深絞りスピニング面１の円弧線と整形スピニング面２とが直線的に接する先端アールである各流動スピニング段がテーパ構造であり、かつ各流動スピニング段の先端アールが順次徐々にずれていく。 The number of spinning rollers 3 is at least three. The offset arrangement is as follows:
The cross-sectional line of the deep-drawn spinning surface 1 of each spinning roller 3 is an arc line, and the arc radius of each deep-drawn spinning surface 1 gradually decreases in sequence.
The cross-sectional shape of the shaping spinning surface 2 of each spinning roller 3 is straight, and depending on the rotation order, the inclination angle of the shaping spinning surfaces 2 of the first two adjacent spinning rollers 3 relative to the axis of the spinning core mold 4 is the same or decreases sequentially, while the inclination angle of the shaping spinning surface 2 of the third spinning roller 3 relative to the axis of the spinning core mold 4 is smaller than the inclination angles of the first two spinning rollers 3.
In Fig. 3, the shaping spinning surface 2 of each spinning roller is designed with different inclination angles α according to its function, spinning rollers A and B are used for flow spinning, and can be designed with conventional parameters of αA = αB = 3°. Since deep drawing spinning and flow spinning exist during the spinning of each pass, in order to avoid the occurrence of obvious spinning roller spiral marks, the three spinning rollers 3 are all designed to have the functions of deep drawing spinning and shaping spinning, and αC = 0.5° can be set to improve the shaping effect of the part surface. Of course, the angle can be flexibly changed according to the specific application requirements.
Each flow spinning stage, which is a tip radius where the arc line of the deep drawing spinning surface 1 and the shaping spinning surface 2 linearly contact, has a tapered structure, and the tip radius of each flow spinning stage gradually shifts in sequence.

上述した技術的特徴からわかるように、本発明のオフセット配置は、スピニングローラーの深絞りスピニング面１の弧面半径の差異が異なるか、整形スピニング面２の傾斜角度の差異が異なるか、流動スピニング段のテーパ構造の先端アールの位置が異なる。このように相違化することにより、深絞りスピニングと流動スピニング（または整形スピニング）機能を、１つのスピニングローラーにオフセット配置方式で巧みに集積して複合化し、深絞りスピニング、流動スピニング（または整形スピニング）の複数のスピニング工程の間のセットアップの交換、工程の切り替えおよび調整の時間を省いた。 As can be seen from the above technical features, the offset arrangement of the present invention differs in the difference in the arcuate radius of the deep drawing spinning surface 1 of the spinning roller, the difference in the inclination angle of the shaping spinning surface 2, and the position of the tip radius of the tapered structure of the fluid spinning stage. By making such differences, the deep drawing spinning and fluid spinning (or shaping spinning) functions are cleverly integrated and combined in an offset arrangement manner on a single spinning roller, eliminating the time required for changing setups, switching processes, and adjusting between multiple spinning processes of deep drawing spinning and fluid spinning (or shaping spinning).

従来技術において、深絞りスピニング成形の際に、単一のスピニングローラーによる多パスを用いるか、同じ幾何パラメータの２つ（または複数）のスピニングローラー旋輪を用いて、繰り返し多パス成形を行い、各スピニングローラーの幾何パラメータが同じであるため、パス圧下量が制限され、この場合にはパス数を増加せざるを得ない。これは、作業時間の増加にもつながる。さらに重要なのは、ワークピース加工時間およびセットアップ交換および調整時間の延長により、ワークピースの製造工程が不連続になり、ワークピースが硬化して材料が破壊される。 In the prior art, deep drawing spinning is performed by using multiple passes with a single spinning roller or by using two (or more) spinning rollers with the same geometric parameters to perform multiple passes repeatedly. Since the geometric parameters of each spinning roller are the same, the amount of reduction in each pass is limited, and the number of passes must be increased. This also leads to an increase in the operation time. More importantly, the workpiece processing time and the setup exchange and adjustment time are extended, which leads to discontinuity in the workpiece manufacturing process, hardening the workpiece and destroying the material.

上述のように、本発明において、各スピニングローラーでは、深絞りスピニングに用いる弧状型面形状構造の相違により、スピニングコア型が１回転する周期毎に、各スピニングローラーは、ワークピースの異なる部位に圧力をかけ、パス圧下量を増加させ、スピニングパスを減少させることに有利であり、生産効率を向上させるだけでなく、材料の加工過程が不連続であることから、最終的にワークピースが硬化して材料が破壊され、使用できないなどの欠陥を減少させることにも有利である。 As mentioned above, in the present invention, due to the difference in the arcuate mold surface shape structure used in deep drawing spinning, each spinning roller applies pressure to a different part of the workpiece during each rotation of the spinning core mold, which is advantageous in increasing the pass reduction amount and reducing the spinning passes. This not only improves production efficiency, but also helps reduce defects such as the workpiece eventually hardening and breaking down due to discontinuous material processing, making it unusable.

本発明の最初の２つの隣接するスピニングローラー３（深絞りスピニング面１の円弧半径が最も大きいものを１つ目とし、すなわちスピニングローラーＡである）の傾斜角度が同一であることとは、２°～３°の範囲で同じであることを意味し、順次減少することとは、２°～３°の範囲で順次減少することを意味し、前記３番目のスピニングローラー３（深絞りスピニング面１の円弧半径が最も小さく、すなわちスピニングローラーＣである）の傾斜角度は、０．５°～１°である。しかし、ワークピースの実際の状況に応じて、他の角度であってもよい。 In the present invention, the inclination angles of the first two adjacent spinning rollers 3 (the first one having the largest arc radius of the deep-drawn spinning surface 1, i.e., spinning roller A) being the same means that they are the same in the range of 2° to 3°, and the inclination angles of the third spinning roller 3 (the one having the smallest arc radius of the deep-drawn spinning surface 1, i.e., spinning roller C) are 0.5° to 1°. However, they may be other angles according to the actual situation of the workpiece.

上述したように、深絞りスピニングの１パス当たりの圧下量を増加させるために、深絞りスピニングを３つのスピニングローラーで同時に行い、３つのスピニングローラーの円弧型面を異なる円弧半径Ｒに設計している（図４参照）。 As mentioned above, in order to increase the amount of reduction per pass of deep draw spinning, deep draw spinning is performed simultaneously using three spinning rollers, and the arcuate surfaces of the three spinning rollers are designed to have different arc radii R (see Figure 4).

図４において、各スピニングローラーが深絞りスピニングの圧下量に寄与できるようにするためには、前から後ろ（すなわちスピニングローラーＡからスピニングローラーＣ）へ円弧半径Ｒを徐々に小さくし、すなわちＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３とし、かつ後のスピニングローラーの深絞りスピニング段の円弧輪郭が前のスピニングローラーの深絞りスピニング段の円弧輪郭を超えるようにし、前のスピニングローラーによる深絞りスピニング後のワークピース表面の局部に再び圧力をかけ、パスの圧下量を増加する効果を奏する。 In FIG. 4 , in order for each spinning roller to contribute to the reduction amount of deep drawing spinning, the arc radius R is gradually reduced from front to back (i.e., from spinning roller A to spinning roller C), i.e., R1 > R2 > R3 , and the arc contour of the deep drawing spinning stage of the rear spinning roller exceeds the arc contour of the deep drawing spinning stage of the front spinning roller, so as to apply pressure again to localized parts of the workpiece surface after deep drawing spinning by the front spinning roller, thereby achieving the effect of increasing the reduction amount of the pass.

本発明のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置は、ワークピース７の縁に当接する逆押し板５をさらに含む。逆押し板５と心押し台６にそれぞれ電極が設けられ、心押し台６に正電極があり、逆押し板５が負極である。スピニング中に、ワークピース７の中心領域から心押し台６および逆押し板５を介してエッジへパルス電流が流れ、電流補助スピニングとなる。ワークピースの有用表面と電極との動的接触による放電焼付を避けることができ、部品表面の仕上がりや精度の要求を図ることができる。最終的なトリミング工程では、アブレーションされた不要なエッジが切除され、高品質のスピニング部品が得られる。ワークピース７に合金構造鋼材料が用いられる場合、電流補助スピニング時のパルス電流は、１１００Ａ～１４００Ａである。他の材料に必要な電流は、実際の用途に依存する。 The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning molding device of the present invention further includes a reverse push plate 5 that abuts against the edge of the workpiece 7. The reverse push plate 5 and the tailstock 6 are respectively provided with electrodes, the tailstock 6 has a positive electrode, and the reverse push plate 5 is a negative electrode. During spinning, a pulse current flows from the center area of the workpiece 7 to the edge through the tailstock 6 and the reverse push plate 5, resulting in current-assisted spinning. It is possible to avoid discharge burning caused by dynamic contact between the useful surface of the workpiece and the electrode, and it is possible to achieve the finish and precision requirements of the part surface. In the final trimming process, the ablated unnecessary edge is cut off, and a high-quality spun part is obtained. When alloy structural steel material is used for the workpiece 7, the pulse current during current-assisted spinning is 1100A-1400A. The current required for other materials depends on the actual application.

電流補助成形を採用したことも材料の可塑性をさらに高め、特に、ディープカップ状薄肉部品のスピニング成形には、より良好な材料の可塑性が要求される。電流補助スピニング成形の際、従来の電極接続方式は、２つの電極の一方を部材表面に接続していたが、このような動的接触がスパークを発生させ、部材表面をアブレーションする現象は、今のところ克服できていない。そこで本発明では、電流補助スピニング方法として、上述したように、心押し台６および逆押し板５を介して、ワークピース７の中心領域からエッジにパルス電流を流す方法を提案する。 The use of current-assisted forming also further increases the plasticity of the material, and in particular, better material plasticity is required for spinning of deep cup-shaped thin-walled parts. In current-assisted spinning, the conventional electrode connection method connects one of the two electrodes to the surface of the workpiece, but the phenomenon that such dynamic contact generates sparks and ablates the surface of the workpiece has not yet been overcome. Therefore, the present invention proposes a current-assisted spinning method in which a pulse current is passed from the central region of the workpiece 7 to the edge via the tailstock 6 and the back plate 5, as described above.

そのために、本発明は、逆押し板５および心押し台６に電流を印加する方法を提案し、その原理や構造について、図１に示されている。逆押し板を設けることで、上記目的に加えて、心絞りスピニング成形の安定性を向上させて材料の座屈しわを防止することができる。 To this end, the present invention proposes a method of applying an electric current to the reverse push plate 5 and tail stock 6, the principle and structure of which are shown in Figure 1. In addition to achieving the above objectives, the provision of a reverse push plate improves the stability of the core drawing spinning forming and prevents buckling and wrinkles in the material.

本発明の実施例において、スピニングローラー３は、３個であり、スピニングコア型４の周方向に１２０°に均一に配置されている。実際の必要性に応じて、その数を２個以上とすることができる。 In the embodiment of the present invention, there are three spinning rollers 3, which are evenly spaced at 120° around the circumference of the spinning core mold 4. The number can be two or more depending on the actual needs.

本発明のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法は、以下のステップによって実現される。
ステップ１：円板状のワークピース７を心押し台６でスピニングコア型４にセンタリングして押し付ける。
ステップ２：ワークピース７の方向に向かって逆押し板５をワークピース７のエッジに押し付けるように、スピニングコア型４の軸方向に沿ったスラスト力を逆押し板５に付与し、ワークピース７の中心領域からエッジへ流れるパルス電流を心押し台６および逆押し板５に付与し、電流補助スピニングとする。
ステップ３：スピニングローラー３が３個である場合、各深絞りスピニング面１の円弧半径および整形スピニング面２の傾斜角度が順次徐々に減少し、それに応じて、流動スピニング段のテーパ構造の先端アールとスピニングコア型４との隙間も徐々に減少するように、スピニングローラー３の深絞りスピニング面１を動作ポジションにする。
ステップ４：スピニングローラーの円弧半径の大きい順に、深絞りスピニング面１がワークピース７を順次徐々に深絞りスピニングを行い、深絞りスピニングが流動スピニング段の先端アールまで達したときにワークピース７の流動スピニングが完了し、ワークピース７の深絞り、薄肉化を完了し、次に整形スピニング面２に入り、薄肉されたワークピース７の表面に対して徐々に光整形を行うことによって、ワークピース７の深絞りスピニング、流動スピニングおよび整形スピニング過程が完了し、ディープカップ状部品全体の所望の肉厚が得られるまで、スピニングローラーの１回の送りで深絞り、流動および整形スピニングの３つの工程が完成するように、スピニングコア型４を回転させる。最後にディープカップ状部品の口部の余辺が切除される。 The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning method of the present invention is realized by the following steps.
Step 1: A disk-shaped workpiece 7 is centered and pressed against a spinning core die 4 by a tailstock 6.
Step 2: A thrust force along the axial direction of the spinning core die 4 is applied to the counter pressure plate 5 so as to press the counter pressure plate 5 against the edge of the workpiece 7 toward the workpiece 7, and a pulse current is applied to the tailstock 6 and the counter pressure plate 5 flowing from the central region of the workpiece 7 to the edge, thereby performing current-assisted spinning.
Step 3: When there are three spinning rollers 3, the deep-drawing spinning surfaces 1 of the spinning rollers 3 are placed in the operating position so that the arc radius of each deep-drawing spinning surface 1 and the inclination angle of the shaping spinning surface 2 gradually decrease in sequence, and accordingly the gap between the tip radius of the tapered structure of the flow spinning stage and the spinning core mold 4 also gradually decreases.
Step 4: The deep-draw spinning surface 1 gradually deep-draws the workpiece 7 in descending order of the radius of the arc of the spinning roller, and when the deep-draw spinning reaches the tip radius of the flow spinning stage, the flow spinning of the workpiece 7 is completed, and the deep-drawing and thinning of the workpiece 7 is completed. Then, the workpiece 7 enters the shaping spinning surface 2, and the thinned workpiece 7 undergoes the deep-draw spinning, flow spinning and shaping spinning processes, and the spinning core mold 4 is rotated so that the three processes of deep-drawing, flow and shaping spinning are completed in one pass of the spinning roller until the desired thickness of the entire deep cup-shaped part is obtained. Finally, the remaining edge of the mouth of the deep cup-shaped part is cut off.

流動スピニング段の先端アールとスピニングコア型４の軸面との間の隙間が最も小さいスピニングローラー３は、ディープカップ状部品の成形後の最終的な肉厚を決定する。 The spinning roller 3 with the smallest gap between the tip radius of the flow spinning stage and the axial surface of the spinning core mold 4 determines the final wall thickness of the deep cup-shaped part after molding.

以上のようにして、本発明を好適に実現することができる。上記工程では３つのスピニングローラーを採用したが、実際の応用では、具体的な状況および応用要求に応じて、構造や形状は順次類推でき、数は１つ、２つ、３つ、４つ以上であってもよい。 In this manner, the present invention can be suitably realized. Although three spinning rollers are used in the above process, in actual applications, the structure and shape can be inferred sequentially according to the specific circumstances and application requirements, and the number can be one, two, three, four or more.

本発明の実施形態は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の精神および原理から逸脱することなく、その他のいかなる変更、修飾、代替、組み合わせ、簡略化も、等価な置換形態であるべきであり、いずれも本発明の範囲に含まれる。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned examples, and any other changes, modifications, substitutions, combinations, and simplifications that do not deviate from the spirit and principles of the present invention should be equivalent replacement forms, and all are included in the scope of the present invention.

（付記）
（付記１）
スピニングコア型（４）、心押し台（６）、およびスピニングコア型（４）の周方向に均等に配置された複数のスピニングローラー（３）を備えたディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
各スピニングローラー（３）は、スピニングコア型（４）の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっており、
各スピニングローラー（３）のスピニング面は、深絞りスピニング面（１）、流動スピニング段および整形スピニング面（２）を含み、
前記オフセット配置とは、各スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）、流動スピニング段および整形スピニング面（２）がスピニングコア型（４）の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっていることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 (Additional Note)
(Appendix 1)
A current-assisted composite spinning molding apparatus for deep cup-shaped thin-walled parts, comprising a spinning core mold (4), a tailstock (6), and a plurality of spinning rollers (3) evenly arranged in the circumferential direction of the spinning core mold (4),
Each spinning roller (3) is offset in the axial and radial directions of the spinning core mold (4),
The spinning surface of each spinning roller (3) includes a deep-draw spinning surface (1), a flow spinning stage and a shaping spinning surface (2);
The offset arrangement is characterized in that the deep drawing spinning surface (1), the flow spinning stage and the shaping spinning surface (2) of each spinning roller (3) are offset in the axial and radial directions of the spinning core mold (4), respectively.

（付記２）
付記１に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
前記スピニングローラー（３）は、少なくとも３個であり、
前記オフセット配置は、具体的に、
各スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）の断面線が円弧線であり、かつ各深絞りスピニング面（１）の円弧半径が順次徐々に減少し、
各スピニングローラー（３）の整形スピニング面（２）の断面形状が直線であり、回転順に応じて、最初の２つの隣接するスピニングローラー（３）の整形スピニング面（２）のスピニングコア型（４）の軸線に対する傾斜角度が同一または順次減少し、一方、３番目のスピニングローラー（３）の整形スピニング面（２）のスピニングコア型（４）の軸線に対する傾斜角度が最初の２つのスピニングローラー（３）の傾斜角度より小さく、
深絞りスピニング面（１）の円弧線と整形スピニング面（２）とが直線的に接する先端アールである各流動スピニング段がテーパ構造であり、かつ各流動スピニング段の先端アールが順次徐々にずれていくことを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 (Appendix 2)
2. The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 1,
The spinning rollers (3) are at least three in number,
The offset arrangement is specifically as follows:
The cross-sectional line of the deep-drawn spinning surface (1) of each spinning roller (3) is an arc line, and the arc radius of each deep-drawn spinning surface (1) gradually decreases in sequence;
The cross-sectional shape of the shaped spinning surface (2) of each spinning roller (3) is straight, and depending on the rotation order, the inclination angles of the shaped spinning surfaces (2) of the first two adjacent spinning rollers (3) to the axis of the spinning core mold (4) are the same or decrease sequentially, while the inclination angle of the shaped spinning surface (2) of the third spinning roller (3) to the axis of the spinning core mold (4) is smaller than the inclination angles of the first two spinning rollers (3);
This current-assisted composite spinning forming device for deep cup-shaped thin-walled parts is characterized in that each flow spinning stage, which is a tip radius where the arc line of the deep drawing spinning surface (1) and the shaping spinning surface (2) linearly meet, has a tapered structure, and the tip radius of each flow spinning stage gradually shifts in sequence.

（付記３）
付記２に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
前記最初の２つの隣接するスピニングローラー（３）の傾斜角度が同一であることは、２°～３°の範囲で同じであることを意味し、順次減少することは、２°～３°の範囲で順次減少することを意味し、前記３番目のスピニングローラー（３）の傾斜角度は、０．５°～１°であることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 (Appendix 3)
3. The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 2,
The inclination angles of the first two adjacent spinning rollers (3) being the same means being the same in the range of 2° to 3°, and the inclination angles sequentially decreasing means sequentially decreasing in the range of 2° to 3°, and the inclination angle of the third spinning roller (3) is 0.5° to 1°.

（付記４）
付記３に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
前記ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置は、
ワークピース（７）の縁に当接する逆押し板（５）をさらに含み、
逆押し板（５）と心押し台（６）にそれぞれ電極が設けられ、心押し台（６）に正電極があり、逆押し板（５）が負極であり、
スピニング中に、ワークピース（７）の中心領域から心押し台（６）および逆押し板（５）を介してエッジへパルス電流が流れ、電流補助スピニングとなることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 (Appendix 4)
4. The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 3,
The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus comprises:
It further includes a counter pressure plate (5) that abuts against the edge of the workpiece (7),
The back pressure plate (5) and the tailstock (6) are each provided with an electrode, the tailstock (6) having a positive electrode and the back pressure plate (5) being a negative electrode;
A current-assisted composite spinning molding apparatus for deep cup-shaped thin-walled parts, characterized in that during spinning, a pulsed current flows from the central region of the workpiece (7) through the tailstock (6) and the back pressure plate (5) to the edge, resulting in current-assisted spinning.

（付記５）
付記４に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
前記ワークピース（７）は、合金構造鋼であり、電流補助スピニング時のパルス電流は、１１００Ａ～１４００Ａであることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 (Appendix 5)
5. The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 4,
The workpiece (7) is an alloy structural steel, and the pulse current during current-assisted spinning is 1100A-1400A.

（付記６）
付記５に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
スピニングローラー（３）は、３個である場合、スピニングコア型（４）の周方向に１２０°に均一に配置されていることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 (Appendix 6)
6. The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 5,
The current-assisted composite spinning forming device for deep cup-shaped thin-walled parts is characterized in that, when there are three spinning rollers (3), they are uniformly arranged at 120° around the circumference of the spinning core mold (4).

（付記７）
付記１～６のいずれか一つに記載の装置で実現されるディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法であって、
円板状のワークピース（７）を心押し台（６）でスピニングコア型（４）にセンタリングして押し付ける工程と、
ワークピース（７）の方向に向かって逆押し板（５）をワークピース（７）のエッジに押し付けるように、スピニングコア型（４）の軸方向に沿ったスラスト力を逆押し板（５）に付与し、ワークピース（７）の中心領域からエッジへ流れるパルス電流を心押し台（６）および逆押し板（５）に付与し、電流補助スピニングとする工程と、
スピニングローラー（３）が３個である場合、各深絞りスピニング面（１）の円弧半径および整形スピニング面（２）の傾斜角度が順次徐々に減少し、それに応じて、流動スピニング段のテーパ構造の先端アールとスピニングコア型（４）との隙間も徐々に減少するように、スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）を動作ポジションにする工程と、
スピニングローラーの円弧半径の大きい順に、深絞りスピニング面（１）がワークピース（７）を順次徐々に深絞りスピニングを行い、深絞りスピニングが流動スピニング段の先端アールまで達したときにワークピース（７）の流動スピニングが完了し、ワークピース（７）の深絞り、薄肉化を完了し、次に整形スピニング面（２）に入り、薄肉されたワークピース（７）の表面に対して徐々に光整形を行うことによって、ワークピース（７）の深絞りスピニング、流動スピニングおよび整形スピニング過程が完了し、ディープカップ状部品全体の所望の肉厚が得られるまで、スピニングローラーの１回の送りで深絞り、流動および整形スピニングの３つの工程が完成するように、スピニングコア型（４）を回転させる工程とを含むことを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法。 (Appendix 7)
A current-assisted composite spinning method for deep cup-shaped thin-walled parts, which is realized by the device according to any one of claims 1 to 6, comprising:
a step of centering and pressing a disk-shaped workpiece (7) onto a spinning core mold (4) by a tailstock (6);
applying a thrust force along the axial direction of the spinning core die (4) to the counter-push plate (5) so as to press the counter-push plate (5) against the edge of the workpiece (7) toward the workpiece (7), and applying a pulsed current to the tailstock (6) and the counter-push plate (5) that flows from the central region of the workpiece (7) to the edge, thereby performing current-assisted spinning;
When there are three spinning rollers (3), the deep drawn spinning surfaces (1) of the spinning rollers (3) are brought into their operating positions so that the arc radius of each deep drawn spinning surface (1) and the inclination angle of the shaping spinning surface (2) gradually decrease in sequence, and accordingly the gap between the tip radius of the tapered structure of the flow spinning stage and the spinning core mold (4) also gradually decreases;
a step of rotating the spinning core mold (4) so that the deep draw spinning surface (1) gradually deep draws the workpiece (7) in sequence in descending order of the spinning roller's arc radius, and when the deep draw spinning reaches the tip radius of the flow spinning stage, the flow spinning of the workpiece (7) is completed, completing the deep drawing and thinning of the workpiece (7), and then entering the shaping spinning surface (2), where light shaping is gradually performed on the surface of the thinned workpiece (7), thereby completing the deep draw spinning, flow spinning and shaping spinning processes of the workpiece (7) and obtaining the desired wall thickness of the entire deep cup-shaped part, and a step of rotating the spinning core mold (4) so that the deep draw spinning, flow spinning and shaping spinning processes of the workpiece (7) are completed in one feed of the spinning roller.

（付記８）
付記７に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法であって、
流動スピニング段の先端アールとスピニングコア型（４）の軸面との間の隙間が最も小さいスピニングローラー（３）は、ディープカップ状部品の成形後の最終的な肉厚を決定することを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法。 (Appendix 8)
8. A current-assisted composite spinning forming method for deep cup-shaped thin-walled parts according to claim 7, comprising the steps of:
A method for current-assisted composite spinning molding of deep cup-shaped thin-walled parts, characterized in that the spinning roller (3) having the smallest gap between the tip radius of the flow spinning stage and the axial surface of the spinning core mold (4) determines the final wall thickness of the deep cup-shaped part after molding.

（付記９）
付記８に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法であって、
ディープカップ状部品の所望の肉厚に達した後、ディープカップ状部品の口部の余辺を切除することを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法。 (Appendix 9)
9. A method for current-assisted composite spinning of deep cup-shaped thin-walled parts according to claim 8, comprising the steps of:
A method for current-assisted composite spinning forming of a deep cup-shaped thin-walled part, characterized in that after a desired wall thickness of the deep cup-shaped part is reached, the remaining side of the mouth of the deep cup-shaped part is cut off.

Claims (6)

スピニングコア型（４）、心押し台（６）、およびスピニングコア型（４）の周方向に均等に配置された複数のスピニングローラー（３）を備えたディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
各スピニングローラー（３）は、スピニングコア型（４）の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっており、
各スピニングローラー（３）のスピニング面は、深絞りスピニング面（１）、流動スピニング段および整形スピニング面（２）を含み、
前記オフセット配置とは、各スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）、流動スピニング段および整形スピニング面（２）がスピニングコア型（４）の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっていることであり、
前記スピニングローラー（３）は、少なくとも３個であり、
前記オフセット配置は、具体的に、
各スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）の断面線が円弧線であり、かつ各深絞りスピニング面（１）の円弧半径が順次徐々に減少し、
各スピニングローラー（３）の整形スピニング面（２）の断面形状が直線であり、回転順に応じて、最初の２つの隣接するスピニングローラー（３）の整形スピニング面（２）のスピニングコア型（４）の軸線に対する傾斜角度が同一または順次減少し、一方、３番目のスピニングローラー（３）の整形スピニング面（２）のスピニングコア型（４）の軸線に対する傾斜角度が最初の２つのスピニングローラー（３）の傾斜角度より小さく、
深絞りスピニング面（１）の円弧線と整形スピニング面（２）とが直線的に接する先端アールである各流動スピニング段がテーパ構造であり、かつ各流動スピニング段の先端アールが順次徐々にずれていき、
前記最初の２つの隣接するスピニングローラー（３）の傾斜角度が同一であることは、２°～３°の範囲で同じであることを意味し、順次減少することは、２°～３°の範囲で順次減少することを意味し、前記３番目のスピニングローラー（３）の傾斜角度は、０．５°～１°であり、
前記ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置は、
ワークピース（７）の縁に当接する逆押し板（５）をさらに含み、
逆押し板（５）と心押し台（６）にそれぞれ電極が設けられ、心押し台（６）に正電極があり、逆押し板（５）が負極であり、
スピニング中に、ワークピース（７）の中心領域から心押し台（６）および逆押し板（５）を介してエッジへパルス電流が流れ、電流補助スピニングとなることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 A current-assisted composite spinning molding apparatus for deep cup-shaped thin-walled parts, comprising a spinning core mold (4), a tailstock (6), and a plurality of spinning rollers (3) evenly arranged in the circumferential direction of the spinning core mold (4),
Each spinning roller (3) is offset in the axial and radial directions of the spinning core mold (4),
The spinning surface of each spinning roller (3) includes a deep-draw spinning surface (1), a flow spinning stage and a shaping spinning surface (2);
The offset arrangement means that the deep drawing spinning surface (1), the flow spinning stage and the shaping spinning surface (2) of each spinning roller (3) are offset in the axial and radial directions of the spinning core mold (4), respectively;
The spinning rollers (3) are at least three in number,
The offset arrangement is specifically as follows:
The cross-sectional line of the deep-drawn spinning surface (1) of each spinning roller (3) is an arc line, and the arc radius of each deep-drawn spinning surface (1) gradually decreases in sequence;
The cross-sectional shape of the shaped spinning surface (2) of each spinning roller (3) is straight, and depending on the rotation order, the inclination angles of the shaped spinning surfaces (2) of the first two adjacent spinning rollers (3) to the axis of the spinning core mold (4) are the same or decrease sequentially, while the inclination angle of the shaped spinning surface (2) of the third spinning roller (3) to the axis of the spinning core mold (4) is smaller than the inclination angles of the first two spinning rollers (3);
Each flow spinning stage, which is a tip radius where the arc line of the deep drawing spinning surface (1) and the shaping spinning surface (2) are linearly in contact, has a tapered structure, and the tip radius of each flow spinning stage gradually shifts in sequence;
The inclination angles of the first two adjacent spinning rollers (3) being the same means being the same in the range of 2° to 3°, and the sequential decrease means sequential decrease in the range of 2° to 3°, and the inclination angle of the third spinning roller (3) is 0.5° to 1°,
The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus comprises:
It further includes a counter pressure plate (5) that abuts against the edge of the workpiece (7),
The back pressure plate (5) and the tailstock (6) are each provided with an electrode, the tailstock (6) having a positive electrode and the back pressure plate (5) being a negative electrode;
A current-assisted composite spinning forming apparatus for deep cup-shaped thin-walled parts, characterized in that during spinning, a pulsed current flows from the central region of the workpiece (7) through the tailstock (6) and the back pressure plate (5) to the edge, resulting in current-assisted spinning. 請求項１に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
前記ワークピース（７）は、合金構造鋼であり、電流補助スピニング時のパルス電流は、１１００Ａ～１４００Ａであることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 1 ,
The workpiece (7) is an alloy structural steel, and the pulse current during current-assisted spinning is 1100A-1400A. 請求項２に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置であって、
スピニングローラー（３）は、３個である場合、スピニングコア型（４）の周方向に１２０°に均一に配置されていることを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置。 The deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning forming apparatus according to claim 2 ,
The current-assisted composite spinning forming device for deep cup-shaped thin-walled parts is characterized in that, when there are three spinning rollers (3), they are uniformly arranged at 120° around the circumference of the spinning core mold (4). スピニングコア型（４）、心押し台（６）、およびスピニングコア型（４）の周方向に均等に配置された複数のスピニングローラー（３）を備えたディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置で実現されるディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法であって、
前記ディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形装置において、各スピニングローラー（３）は、スピニングコア型（４）の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっており、各スピニングローラー（３）のスピニング面は、深絞りスピニング面（１）、流動スピニング段および整形スピニング面（２）を含み、前記オフセット配置とは、各スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）、流動スピニング段および整形スピニング面（２）がスピニングコア型（４）の軸方向および径方向にそれぞれオフセット配置になっていることであり、
円板状のワークピース（７）を心押し台（６）でスピニングコア型（４）にセンタリングして押し付ける工程と、
ワークピース（７）の方向に向かって逆押し板（５）をワークピース（７）のエッジに押し付けるように、スピニングコア型（４）の軸方向に沿ったスラスト力を逆押し板（５）に付与し、ワークピース（７）の中心領域からエッジへ流れるパルス電流を心押し台（６）および逆押し板（５）に付与し、電流補助スピニングとする工程と、
スピニングローラー（３）が３個である場合、各深絞りスピニング面（１）の円弧半径および整形スピニング面（２）の傾斜角度が順次徐々に減少し、それに応じて、流動スピニング段のテーパ構造の先端アールとスピニングコア型（４）との隙間も徐々に減少するように、スピニングローラー（３）の深絞りスピニング面（１）を動作ポジションにする工程と、
スピニングローラーの円弧半径の大きい順に、深絞りスピニング面（１）がワークピース（７）を順次徐々に深絞りスピニングを行い、深絞りスピニングが流動スピニング段の先端アールまで達したときにワークピース（７）の流動スピニングが完了し、ワークピース（７）の深絞り、薄肉化を完了し、次に整形スピニング面（２）に入り、薄肉されたワークピース（７）の表面に対して徐々に光整形を行うことによって、ワークピース（７）の深絞りスピニング、流動スピニングおよび整形スピニング過程が完了し、ディープカップ状部品全体の所望の肉厚が得られるまで、スピニングローラーの１回の送りで深絞り、流動および整形スピニングの３つの工程が完成するように、スピニングコア型（４）を回転させる工程とを含むことを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法。 A method for current-assisted composite spinning of deep cup-shaped thin-walled parts, which is realized by a current-assisted composite spinning forming device for deep cup-shaped thin-walled parts, the current-assisted composite spinning forming device including a spinning core mold (4), a tailstock (6), and a plurality of spinning rollers (3) evenly arranged in the circumferential direction of the spinning core mold (4),
In the deep cup-shaped thin-walled part current-assisted composite spinning molding device, each spinning roller (3) is offset in the axial and radial directions of the spinning core mold (4), and the spinning surface of each spinning roller (3) includes a deep drawing spinning surface (1), a fluid spinning stage, and a shaping spinning surface (2). The offset arrangement means that the deep drawing spinning surface (1), the fluid spinning stage, and the shaping spinning surface (2) of each spinning roller (3) are offset in the axial and radial directions of the spinning core mold (4);
a step of centering and pressing a disk-shaped workpiece (7) onto a spinning core mold (4) by a tailstock (6);
applying a thrust force along the axial direction of the spinning core die (4) to the counter-push plate (5) so as to press the counter-push plate (5) against the edge of the workpiece (7) toward the workpiece (7), and applying a pulsed current to the tailstock (6) and the counter-push plate (5) that flows from the central region of the workpiece (7) to the edge, thereby performing current-assisted spinning;
When there are three spinning rollers (3), the deep drawn spinning surfaces (1) of the spinning rollers (3) are brought into their operating positions so that the arc radius of each deep drawn spinning surface (1) and the inclination angle of the shaping spinning surface (2) gradually decrease in sequence, and accordingly the gap between the tip radius of the tapered structure of the flow spinning stage and the spinning core mold (4) also gradually decreases;
a step of rotating the spinning core mold (4) so that the deep draw spinning surface (1) gradually deep draws the workpiece (7) in sequence in descending order of the spinning roller's arc radius, and when the deep draw spinning reaches the tip radius of the flow spinning stage, the flow spinning of the workpiece (7) is completed, completing the deep drawing and thinning of the workpiece (7), and then entering the shaping spinning surface (2), where light shaping is gradually performed on the surface of the thinned workpiece (7), thereby completing the deep draw spinning, flow spinning and shaping spinning processes of the workpiece (7) and obtaining the desired wall thickness of the entire deep cup-shaped part, and a step of rotating the spinning core mold (4) so that the deep draw spinning, flow spinning and shaping spinning processes of the workpiece (7) are completed in one feed of the spinning roller. 請求項４に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法であって、
流動スピニング段の先端アールとスピニングコア型（４）の軸面との間の隙間が最も小さいスピニングローラー（３）は、ディープカップ状部品の成形後の最終的な肉厚を決定することを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法。 5. The method for current-assisted composite spinning of deep cup-shaped thin-walled parts according to claim 4 , comprising the steps of:
A method for current-assisted composite spinning molding of deep cup-shaped thin-walled parts, characterized in that the spinning roller (3) having the smallest gap between the tip radius of the flow spinning stage and the axial surface of the spinning core mold (4) determines the final wall thickness of the deep cup-shaped part after molding. 請求項５に記載のディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法であって、
ディープカップ状部品の所望の肉厚に達した後、ディープカップ状部品の口部の余辺を切除することを特徴とするディープカップ状薄肉部品電流補助複合スピニング成形方法。 6. The current-assisted composite spinning method for deep cup-shaped thin-walled parts according to claim 5 , further comprising the steps of:
A method for current-assisted composite spinning forming of a deep cup-shaped thin-walled part, characterized in that after a desired wall thickness of the deep cup-shaped part is reached, the remaining side of the mouth of the deep cup-shaped part is cut off.
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