JPH06106283A - 外周に部分的突起を有するリングの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延によって外周に部分的突起を有するリン
グを所望の形状・寸法に精度よく成形する。 【構成】 外周に部分的に突起を設けた初期荒地の中央
部に孔を設けて孔あき荒地を形成し、該孔あき荒地（圧
延材）4 を、駆動ロール1 により回転されるリング状型
ロール3 内に入れ、孔あき荒地4 をその孔に挿入したマ
ンドレルロール2により型ロール3 の内周面 (成形型) 3
Aに押圧し圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外周に部分的に突起を
有するリングの成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、リング材の加工方法の１つとし
て、リングローリング法が知られている。このリングロ
ーリング法は、図６（ａ）に例示するように、素材（ビ
レット）を鍛造により孔あけした荒地R1を、図５に示す
ように内径側のマンドレルロールMRと外径側の駆動主ロ
ールDRの間で圧延し、所望の形状・寸法のリング材を得
る方法である。

【０００３】かかるリングローリング法により、図７に
例示するような外周に部分的に突起Ｔを有するリングＲ
を成形すると、図６（ｂ）（ｃ）（ｄ）と加工が進行す
るにつれて、非突起部で突起が生成されると同時に、上
下が開いたラッパ状になる。これは、リングＲの軸線方
向（幅方向）中央部で突起Ｔができるため、体積が足り
なくなって中央部の内径が大きくならないことに起因し
ている。また、非突起部の肉上りも大きく突起部との段
差が小さくなる。

【０００４】従来、上記リングローリング法では、外周
に部分突起を有するリング材を、満足できる程度に圧延
するのは困難であるため、外周に連続した突起を有する
リングを上記リングロール法により圧延し、突起の不要
な部分を機械加工等によって切断除去している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、突起の不要な部分の切断除去に相当多くの時間
を要し、コスト高になると共に、高価な材料（例えばチ
タン合金、ニッケル基合金）の場合には、切断除去量が
大きく不経済であるなどの問題があった。本発明は、上
述のような実状に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、圧延によって部分突起を所望の形状・寸法
に精度良く形成できる外周に部分的突起を有するリング
の成形方法を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、外周に部分的に突起を設けた初期荒地の中央部に
孔を設けて孔あき荒地を形成し、該孔あき荒地を駆動ロ
ールにより回転されるリング状型ロール内に入れ、孔あ
き荒地の孔に挿入したマンドレルロールにより孔あき荒
地を型ロールの内周面に押圧し圧延することを特徴とし
ている。

【０００７】また、本発明は、荒地直径／仕上り直径を
1/2 以上とすることを特徴とすると共に、荒地の突起高
さ／仕上り突起高さを1.2 以上とすることを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】本発明によれば、外周に部分的に突起を有する
初期荒地を、孔あけして得た孔あき荒地の外周面を、リ
ング状型ロールの内周面にマンドレルロールにより押圧
するので、リングの軸方向端部の拡開が、型ロールの内
周面により抑制され、しかも突起部分の非突起部分との
段差も適正に維持され、所望の形状・寸法のリングを精
度よく得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１において、1 は駆動ロール、2 はマンドレルロ
ール、3 はリング状の型ロールで内周面に成形型3Aが形
成されると共に、外周面3Bが前記駆動ロール1 に接触し
て回転駆動されるようになっており、前記マンドレルロ
ール2 が型ロール3内に位置して、圧延材4 を成形型3A
に押圧し圧延するようになっている。

【００１０】図２は本発明によりチタン合金（Ti−6A1
−4V) 材を用いて、外周に部分的突起5 を有するリング
6 を成形した実施例プロセスを示し、まず図２（ａ）に
示す直径500mm のビレット7 から、型入れ鍛造により図
２（ｂ）に示す外周に部分的な突起5Aを有する初期荒地
8 を成形し、該荒地8 を機械加工により孔9 を形成して
図２（ｃ）に示す孔あき荒地10とした後、リング鍛造に
より荒地10を拡径して直径1000mmの中間荒地11（図２
（ｄ）参照）を成形した。

【００１１】中間荒地11を成形する際、突起5Aのない部
分を平金型で押圧し、荒地突起高さ／仕上り突起高さを
1.2 とした。この孔あき中間荒地11を、図１に示すよう
に型ロール3 内に入れて成形型3Aとマンドレルロール2
で挟み、駆動ロール1 により前記型ロール3 を回転させ
ながらマンドレルロール2 で中間荒地11を成形型3Aに押
圧して、直径が1800mmになるまで圧延を行ない、所望の
形状・寸法の突起5 を部分的に精度よく成形することが
できた。

【００１２】このようにして仕上がったリング6 の重量
は、350kg であり、従来法による全周に突起を有するリ
ングに比べて150kg 軽くすることができた。そして、リ
ング6 の内径に対するラッパ率は、図３（ａ）に示すよ
うに、従来のリングロール法で成形したものに比べて非
常に小さくなっており、内径140mm 前からそれ以上では
全く変化がなく良結果が得られた。

【００１３】また、図３（ｂ）に示すように、リング6
の内径に対する突起高さの差 (H2−H1) は、ほゞ一定で
あり、従来のリングロール法で成形したものに比べて非
常に良好であった。さらに、荒地直径／仕上り直径の比
と、圧延上り突起高さｈ／ロール深さＨの関係は、図４
（ａ）のとおりの結果が得られた。このことから、荒地
直径／仕上り直径の比を1/2 以上とすれば、部分的に存
在する突起を低くすることなく所望の突起高さを維持す
ることができること明白である。そして、荒地突起高さ
／ロール突起深さと、圧延上り突起高さ／ロール深さの
関係は、図４（ｂ）に示すとおりであり、この図から、
荒地の突起高さ／仕上り突起高さを1.2 以上とすること
によって、突起5 の高さを低下させることなく圧延可能
であることが判明した。

【００１４】なお、小型のリング6 の場合は、初期荒地
を型打ち鍛造で行ない、しかも孔あけを型打ちで同時に
行ない、良好な結果を得ている。本発明は、上記実施例
に限定されるものではない。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、外周に部分的
に突起を設けた初期荒地の中央部に孔を設けて孔あき荒
地を形成し、該孔あき荒地を駆動ロールにより回転され
るリング状型ロール内に入れ、孔あき荒地の孔に挿入し
たマンドレルロールにより孔あき荒地を型ロールの内周
面に押圧し圧延することを特徴とするものであるから、
圧延によって外周に部分的突起を有するリングを所望の
形状・寸法に精度よく成形でき、材料の部分的切除によ
る不経済を解消して、生産性の向上、コスト低下を図る
ことができる。

【００１６】また、本発明は、荒地直径／仕上り直径を
1/2 以上とすることを特徴とし、かつ荒地の突起高さ／
仕上り突起高さを1.2 以上とすることを特徴とするもの
であるから、部分的に存在する突起を低くすることなく
精度良く圧延することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す一部破断概略斜視図であ
る。

【図２】本発明実施例のプロセス説明図である。

【図３】本発明実施例と従来例による成形品の比較図
で、（ａ）はリング内径とラッパ率の関係、（ｂ）はリ
ング内径と突起高さの差の関係を示している。

【図４】（ａ）は実施例における圧延上り突起高さ／ロ
ール深さと荒地直径／仕上り直径の比の関係を示す図、
（ｂ）は圧延上り突起高さ／ロール深さと、荒地突起高
さ／ロール突起深さの関係を示す図である。

【図５】従来例を示す一部破断斜視図である。

【図６】従来のリングローリング法による外周に部分的
突起を有するリングの成形プロセス説明図である。

【図７】外周に部分的突起を有するリングの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 駆動ロール ２ マンドレルロール ３ 型ロール 3A 内周面の成形型 ４ 圧延材 ５ 突起 5A 突起 ６ リング ７ 素材（ビレット） ８ 初期荒地 ９ 孔 10 孔あき荒地 11 中間荒地

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に部分的に突起を設けた初期荒地の
   中央部に孔を設けて孔あき荒地を形成し、該孔あき荒地
   を駆動ロールにより回転されるリング状型ロール内に入
   れ、孔あき荒地の孔に挿入したマンドレルロールにより
   孔あき荒地を型ロールの内周面に押圧し圧延することを
   特徴とする外周に部分的突起を有するリングの成形方
   法。
2. 【請求項２】 荒地直径／仕上り直径を1/2 以上とする
   ことを特徴とする請求項１の外周に部分的突起を有する
   リングの成形方法。
3. 【請求項３】 荒地の突起高さ／仕上り突起高さを1.2
   以上とすることを特徴とする請求項１又は２の外周に部
   分的突起を有するリングの成形方法。