JPH0328251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機、プリンタ、電子タイプライタ
などOA機器や印刷機、コンベヤなどに多く用い
られるローラの芯金を薄肉パイプの冷間塑性加工
で形成するためのパイプ加工装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 第４図ａに示す製品Ａおよび第４図ｂに示す製
品Ｂは、本発明のパイプ加工装置によつてパイプ
を素材として形成されたローラの芯金となるもの
である。

従来この種の加工を行うには第５図に示す回転
スウエージング法や、第６図に示すバルジ法等で
行つていた。

図中１はパイプを素材とするワーク、２は回転
スウエージング装置の本体で、第５図ａにおいて
矢印Ｃのように回転する。３は本体２の十字状溝
部にそれぞれ滑動自在に設けたダイス、４は各ダ
イス３の外側に同じく滑動自在に設けたバツカ
ー、５は本体２およびバツカー４の外周部に配置
した複数個の回転ローラで、ばね力によつて本体
２およびバツカー４に圧接されている。したがつ
て本体２が矢印Ｃの方向に回転すると、各回転ロ
ーラ５は矢印Ｅのように回転する。そして第５図
ａに示すように本体２の外周面と、バツカー４の
外周面との間には段差が設けられている。

第５図に示す状態で本体２が矢印Ｃの方向に回
転すると、各ダイス８およびバツカー４が遠心力
でストツパー（図示せず）による停止位置まで広
がるが、回転ローラ５がバツカー４の外周面に接
触する度に、そのローラ５がバツカー４を中心に
向つて打撃する。この状態で第５図ｂに示すよう
にワーク１に横推力Ｐを与えれば、ワーク１の四
方を囲むダイス３に作用する前記打撃力との協働
によつてワーク１が冷間状態で塑性変形加工され
る。

また第６図のバルジ法は、ワーク１の仕上がり
状態に合つた凹部６ａを上型６と、同じくワーク
１の仕上がり形状に合つた凹部７ａを有する下型
７とを重合すると共に、この金型６，７内に第６
図ａに示すようにワーク１のパイプ素材を挿入
し、この上下の金型６，７を型締め力Ｗで押圧す
ると共に、両側よりプランジヤー８を挿入して、
各プランジヤー８に横推力Ｐを加えて、プランジ
ヤー８の端面をワーク１の端面に圧接しながら、
各プランジヤー８内に設けた液圧孔８ａを介して
ワーク１の内部に高圧液９を注入することによ
り、第６図ｂに示すようにワーク１を金型６，７
の凹部６ａ，７ａに合つた形状に成形するもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述した回転スウエージング法で
は、各回転ローラ５が、各バツカー４を打撃する
ため、騒音が激しい上に、大きな仕事量を得るの
が難しいので、第４図ａに示す斜辺部の角度αも
10°以下になるという問題点がある。

またバルジ法は、超高圧を使用するため、装置
各部の剛性を高くする必要がある上に、金型の精
度および形状の良否が製品の品質の良否に直接影
響を与えるため、金型の製作に費用が嵩むことに
なる。またプランジヤー８の押圧力Ｐと注入液圧
とのバランスをとることが難しく、ややもすると
ワーク１が座屈したりワーク１の端面から液漏れ
が発生したりするため、作業に熟練を必要とす
る。さらにワーク１を取り外した際に、液の始末
をしたければならないため、手数がかかるという
問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するための本発明において
は、貫通した搬送路を内部に有するボツクス型フ
レームを設け、このフレームを跨ぐように水平梁
を有する型締め用フレームを設け、上型と下型と
よりなるワーククランプ装置を複数組設け、これ
らのワーククランプ装置を前記フレーム上の定位
置に位置決めピンによりセツトできるようにする
と共に、これら各ワーククランプ装置の直上に型
締め装置を前記水平梁に設けてワーククランプ装
置を押圧できるようにし、前記フレーム以上の各
ワーククランプ装置が挟持するワークの両側端部
と対抗するように横推力装置をフレーム上に設
け、これら各横推力装置の先端部にダイスホルダ
ーを設け、これらダイスホルダーに各工程に応じ
たダイスを着脱自在に嵌装できるようにし、前記
フレームの両側にそれぞれ前記ワーククランプ装
置を載置できる受け台を昇降自在に設けると共
に、前記フレームの搬送路を貫通するベルトコン
ベヤ式の搬送装置を横設し、前記フレームの上面
と同一レベルにある前記ワーククランプ装置を１
ピツチづつ横移動させるトランスフア装置をフレ
ームの水平梁の下方に設けてパイプ加工装置を形
成する。

（作用） 上述のように本発明装置によれば、パイプを素
材として冷間の塑性加工によつて目的とする製品
ができるから、騒音が少なくなり作業環境がよく
なる。また薄肉の溶接管にも容易に加工ができる
から、軽量で低コストの製品が得られる。また製
品の段部は実質的に直角またはそれに近い形状に
形成することができるから、ローラの芯金として
その長さ方向を有効に活用できる。またワークの
両端を同時に絞り加工できるから効率的であると
共に、絞り部の肉厚は素材管の肉厚より増加する
ので、製品の剛性バランスがよくなり、薄肉パイ
プの有効利用ができる。

（実施例） 以下、第１図〜第３図について本発明の一実施
例を説明する。図中１０は本発明装置のボツクス
型のフレームで、１０ａはフレーム１０を貫通し
て設けた搬送路である。１１はフレーム１０を跨
ぐように設けた型締め用フレームで、１１ａはそ
の支柱であり、１１ｂは水平梁である。

第３図はワーククランプ装置１２を示すもの
で、これは上型１３と、下型１４とよりなり、こ
れら上型１３と、下型１４との対向面には、それ
ぞれ半円筒形状のワークホルダー１５が埋設され
ており、それぞれボルト１６によつて着脱自在に
固定されている。１７は上型１３と下型１４とを
整合するためのガイドピンで、１８は上型１３に
設けたガイドピン１７用の軸受である。また１９
は下型１４の底面に設けた位置決め穴である。

上述のように構成したワーククランプ装置１２
を多数準備し、前記フレーム１０の上面１０ｂ上
に、第２図に示すように所定数のワーククランプ
装置１２を等間隔で配置できるようにし、各ワー
ククランプ装置１２が各定位置において、前記位
置決め穴１９と嵌合して位置決めする位置決めピ
ン２０（第２図参照）を、それぞれフレーム１０
の上面１０ｂの所定の位置に、ばねの作用によつ
て出入自在に設ける。

なおフレーム１０の上面１０ｂ上に併設するワ
ーククランプ装置１２の個数はワーク２１の工程
数に応じて定めればよい。例えばワーク２１を完
成品とするまでに１０回の絞り工程が必要な場
合、10組のワーククランプ装置１２をフレーム１
０の上面１０ｂ上に並設すれば、作業を連続して
行う場合、１回分の加工時間で１個の完成品が得
られることになり、また５組のワーククランプ装
置１２を並設した場合は、１個の完成品を得るた
めに10組の場合の２倍の加工時間が必要となる。

上述のようにフレーム１０の上面１０ｂ上に所
定数のワーククランプ装置１２を等間隔に配置し
たならば、その各ワーククランプ装置１２の直上
にそれぞれ型締め装置２２を型締め用フレーム１
１の水平梁１１ｂに固定して設ける。この型締め
装置２２は、例えば油圧シリンダを水平梁１１ｂ
に固定し、そのピストンロツドの先端でワークク
ランプ装置１２を押圧するようにすればよい。

またフレーム１０の上面１０ｂ上に配置した各
ワーククランプ装置１２がそれぞれ挟持するワー
ク２１の両側端部と対向するように、横推力装置
２３を第１図に示すようにフレーム１０の上面１
０ｂ上に固定して設ける。この横推力装置２３
は、例えば油圧シリンダをフレーム１０に固定
し、そのピストンロツドの先端部に設けたダイス
ホルダー２４（第１図参照）に、それぞれ各工程
に応じたダイス２５を着脱自在に嵌装するものと
する。

また第２図に示すように、フレーム１０の左右
両側に、それぞれワーククランプ装置１２を載置
できる受け台２６を昇降自在に設ける。２７はそ
の受け台２６を昇降自在に案内するガイドロツド
で、２８は昇降駆動用のチエン装置である。また
２９はフレーム１０の搬送路１０ａを貫通して横
設したベルトコンベヤ式の搬送装置である。そし
て受け台２６はその上昇限においてフレーム１０
の上面１０ｂと受け台２６の上面とが同一レベル
になるようにすると共に、下降した場合は、受け
台２６上に載置したワーククランプ装置１２を搬
送装置２９上に移しかえ、また搬送装置２９上の
ワーククランプ装置１２を受け台２６上に移しか
えることができるようにする。

また第１図および第２図に示すように、型締め
用フレーム１１の水平梁１１ｂの下方に、フレー
ム１０上に並置された各ワーククランプ装置１２
を１ピツチづつ横移動させるトランスフア装置３
０を設ける。すなわち３１は水平梁１１ｂの下方
に軸受３２を介して摺動ならびに回動自在に設け
た２本の互に平行な軸で、３３はこれらの軸３１
にそれぞれ等間隔で固定したレバーである。この
レバー３３の各軸３１に対する装着個数は、フレ
ーム１０上に配置するワーククランプ装置１２の
個数より１個多い個数とする。また３４（第２図
参照）は型締め用フレーム１１の一側に設けたト
ランスフア装置３０の駆動装置で、この装置によ
り２本の軸３１を、配置したレバー３３の１ピツ
チ分軸方向に往復動させると共に、レバー３３が
第１図に示す実線と二点鎖線図との間を90度の範
囲回動できるようにする。

次に上述したように構成した本発明装置の作用
を説明する。まずワーク２１の素材であるパイプ
（図示せず）を第２図の右側の受け台２６上にあ
るワーククランプ装置１２の上型１３と下型１４
との間のワークホルダー１５間に挿入する。この
時トランスフア装置３０の軸３１は第２図の二点
鎖線図で示すように一番右側に移動しており、し
たがつて最右端のレバー３３は第２図の二点鎖線
図で示すように、受け台２６上のワーククランプ
装置１２の右側に位置している。この状態でトラ
ンスフア装置３０の軸３１を左側に１ピツチ分移
動させるとワーククランプ装置１２は受け台29上
からフレーム１０上の第１の下降位置Ｆに移り、
位置決めピン２０と位置決め穴１９との嵌合によ
つてワーククランプ装置１２が所定の位置に固定
されると共に、型締め装置２２によつて上型１３
を第３図の矢印Ｗで示すように下型１４に強く押
圧する。この状態で横推力装置２３を作動させ
て、ダイスホルダー２４に嵌装したダイス２５を
ワーク２１の面側から第３図ｂに矢印Ｐで示すよ
うに押し込めば、第１段階の絞り加工が行われ
る。

つぎに横推力装置２３を操作してダイス２５を
ワーククランプ装置１２から低き抜いた後、型締
め装置２２による押圧を解除してから、軸３１の
レバー３３を第１図の実線図の位置から二点鎖線
図に示す位置まで、これぞれ90度回動させて、軸
３１を第２図の右方へ１ピツチ移動させ、再びレ
バー３３を第１図の実線図の位置に戻す。

この時受け台２６上には次のワーククランプ装
置１２をワーク２１を把握した状態で待機させて
おく。そして前述した操作を繰り返せば、フレー
ム１０上のＦ位置にあつたワーククランプ装置１
２がＧ位置に移動して、ここで第２段目の絞り加
工を受けると共に、受け台２６上のワーククラン
プ装置１２がＦ位置に移り、ここで第１段目の絞
り加工を受ける。

このようにして上述の作業を繰り返し行えば、
フレーム１０上の最後の位置Ｈにおいて、ワーク
２１は最終の絞り加工を受けて加工が完了する。
そしてこのＨ位置のワーククランプ装置１２が、
第２図の左右のワーク受け台２６上に載置される
と、この位置で加工が完了したワーク２１が取り
出される。

ワーク２１が取り出されたワーククランプ装置
１２は、第２図の左側の受け台２６上に載置され
た状態で、チエン装置２８の作動によつてガイド
ロツド２７に沿つて下降し、その下降限において
ワーククランプ装置１２を、ベルトコンベヤ式搬
送装置２９のベルト上に載せかえる。

この搬送装置２９上に載置されたワーククラン
プ装置１２は、搬送装置２９によつてい第２図の
位置に送られる。この時右側に受け台２６が下
限位置から上昇することによつて、搬送装置２９
上のワーククランプ装置１２を受け台２６に載置
して前述した上昇限位置まで上昇し、ここでワー
ク２１の素材パイプが挿入されることを前述した
通りである。

なお第３図ａにおいて上型１３と下型１４との
間に隙間を設けたのは、矢印Ｗで示す型締め装置
２２による押圧力ワーク２１の挟持力として有効
に作用させるためである。

また第３図ｂに示すダイス２５は最終加工用の
ダイスを示すもので、この場合入口部の径D₁は
第４図に示す完成品の径Ｄより大きくし、またダ
イス２５の絞り部の径d₀は完成品の絞り部の径ｄ
より少し大きくすればよい。

上述のように本発明装置による加工は絞り加工
であるから、完成品の絞り部の肉厚t₁は、絞り加
工をしない部分の肉厚ｔより厚くする。また斜辺
部ｌの傾斜角度αは、ワーク２１の材質や絞り工
程数および横推力Ｐ等によつて決まるが、本実施
例の場合約50度まで可能である。

また各工程におけるダイス２５の形状を変更す
ることによつて、第４図ｂに示すような形状の製
品Ｂを得ることもできる。

さらに本実施例ではワークの断面形状が円形の
ものについてのみ説明したが、本発明は他の形状
のものにも適用できること明らかである。

（発明の効果） 本発明を実施することで次のような効果が得ら
れる。

(イ) 冷間の塑性加工であるから騒音が少なくなつ
て作業環境が非常によくなる。

(ロ) 製品の段部が実質的に直角またはそれに近く
できるからワークの長さ方向を有効に活用でき
る。

(ハ) 薄肉の溶接管でも加工が容易にできるから軽
量で低コストの製品が得られる。

(ニ) ダイスの内径変更のみで、各種材質、寸法の
パイプ絞り加工が熟練を要せず容易に行われ
る。

(ホ) 両端同時に絞り加工ができるから作業効率が
著しく向上する。勿論、片側のみ加工や、非対
称の加工も可能である。

(ヘ) 絞り部の肉厚は素材管の肉厚より増加するの
で、全体の剛性バランスがよくなるから、薄肉
パイプの有効利用ができる。

(ト) 装置に回転部分や発熱部分がないのでエネル
ギー効率がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一部を外して示す側面
図、第２図はその中間部を切りつめて示す正面
図、第３図ａはワーククランプ装置の縦断正面
部、同図ｂはその部分側断面図、第４図ａは本発
明装置による製品の一例を示す断面図、同図ｂは
他の製品を示す断面図、第５図ａは従来の回転ス
ウエージング法の説明用の部分正面部、同図ｂは
その側断面図、第６図ａは従来のバルジ加工法の
説明用断面図、同図ｂはその作用説明図である。 １０……フレーム、１１……型締め用フレー
ム、１２……ワークランプ装置、２０……位置決
めピン、２１……ワーク、２２……型締め装置、
２３……横推力装置、２４……ダイスホルダー、
２５……ダイス、２６……受け台、２７……ガイ
ドロツド、２８……チエン装置、２９……搬送装
置、３０……トランスフア装置、３１……軸、３
３……レバー、Ａ，Ｂ……製品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 貫通した搬送路１０ａを内部に有するボツク
   ス型フレーム１０を設け、このフレーム１０を跨
   ぐように水平梁１１ｂを有する型締め用フレーム
   １１を設け、上型１３と下型１４とよりなるワー
   ククランプ装置１２を複数組設け、これらのワー
   ククランプ装置１２を前記フレーム１０上の定位
   置に位置決めピン２０によりセツトできるように
   すると共に、これら各ワーククランプ装置１２の
   直上に型締め装置２２を前記水平梁１１ｂに設け
   てワーククランプ装置１２を押圧できるように
   し、フレーム１０上の各ワーククランプ装置１２
   が挟持するワーク２１の両側端部と対向するよう
   に横推力装置２３をフレーム１０上に設け、これ
   ら各横推力装置２３の先端部にダイスホルダー２
   ４を設け、これらダイスホルダー２４に各工程に
   応じたダイス２５を着脱自在に嵌装できるように
   し、前記フレーム１０の両側にそれぞれワークク
   ランプ装置１２を載置できる受け台２６を昇降自
   在に設けると共に、前記フレーム１０の搬送路１
   ０ａを貫通するベルトコンベヤ式の搬送装置２９
   を横設し、フレーム１０の上面と同一レベルにあ
   るワーククランプ装置１２を１ピツチづつ横移動
   させるトランスフア装置３０をフレーム１０の水
   平梁１１ｂの下方に設けたことを特徴とするパイ
   プ加工装置。