JPH09155735A - ローラ・バニッシング・ツールおよびそれを使用したバニッシング加工方法 - Google Patents

ローラ・バニッシング・ツールおよびそれを使用したバニッシング加工方法

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JPH09155735A
JPH09155735A JP34601095A JP34601095A JPH09155735A JP H09155735 A JPH09155735 A JP H09155735A JP 34601095 A JP34601095 A JP 34601095A JP 34601095 A JP34601095 A JP 34601095A JP H09155735 A JPH09155735 A JP H09155735A
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JP
Japan
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mandrel
roller
pulled
workpiece
rotated
Prior art date
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JP34601095A
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English (en)
Inventor
Yuji Miyauchi
祐治 宮内
Osamu Endo
修 遠藤
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円形の直線状の中空部を有する金属部材から
なる、例えきわめて長尺の被加工物であっても、該中空
部内壁の加工を円滑に行うことができ、したがって中空
部全長に亘って均一で平滑な表面仕上げが得られるロー
ラ・バニッシング・ツールおよびそれを使用したバニッ
シング加工方法を提供する。 【解決手段】 回転自在に保持された複数のローラ2を
その外周面に配設した回転自在のマンドレル1を接続し
た軸体5を、被加工物10の中空部に挿入して、該被加
工物とマンドレル1を相対的に回転させるとともに、相
対的に引張って前記ローラにより被加工物の中空部の内
壁11を加工することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ローラ・バニッシ
ング・ツールおよびそれを用いたバニッシング加工方
法、特に長尺で円形の直線状の中空部を有する金属部
材、例えば油空圧シリンダや油圧配管部品のようなガン
ドリルで穿孔したものやパイプのような伸管加工したも
の等の被加工物の前記中空部の内壁をバニッシング加工
するに適したローラ・バニッシング・ツールおよびそれ
を用いたバニッシング加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ローラ・バニッシング加工は短寸のシリ
ンダやパイプ、油圧配管部品の中空部の内壁を平滑化す
るための方法として既に公知であり、この種のローラ・
バニッシング加工に用いられるツールは、モータにより
回転するシャンクを介してマンドレルを回転させ、該マ
ンドレルの先端部の押し込み方向に先細り状の外周面に
配設された押し込み方向に先太り状の複数のローラによ
って前記中空部の内壁を押しつぶして僅かに塑性変形さ
せて表面を平滑に仕上げるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のローラ
・バニッシング加工は、被加工物の中空部に前記シャン
クを介して取付けられた先端が先細り状のマンドレルを
押し込みながら回転させ、これによりローラが中空部内
部に前進しながら回転してその内壁を塑性変形するもの
であるが、前記被加工物が長尺になると前記マンドレル
も長尺となり座屈剛性が低下するため、前記シャンクを
太くしないと特に押し込み力のために撓みを生じ、バニ
ッシング加工を行えなくなってしまう。そこでシャンク
を太くして剛性を高めると被加工物の中空部に倣わずに
前進してしまい、肝心の塑性変形が局部的或いは部分的
にしか生じず、したがって均一で平滑な表面仕上げが全
体に亘って得られないと共に、一般的には加工長(l)
/マンドレル径(D)は通常最大でも15程度しか取れ
ないという問題があった。
【0004】本発明は、上記した問題に鑑みなされたも
のであって、従来のローラ・バニッシング加工の効果を
そのまま保持しつつ、円形の直線状の中空部を有する金
属部材からなる長尺寸法の被加工物であっても、該中空
部内壁の加工を円滑に行うことができ、したがって中空
部全長に亘って均一で平滑な表面仕上げが得られるロー
ラ・バニッシング・ツールおよびそれを使用したバニッ
シング加工方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の実施態様は、回転自在のマンドレル
と、被加工物の中空部の内壁に圧接するよう該マンドレ
ルの外周面に係合して回転自在に配設された複数のロー
ラと、該ローラをマンドレルの外周面に保持するリテー
ナとからなるローラ・バニッシング・ツールにおいて、
前記マンドレルを軸方向に引張るとともに、前記被加工
物と相対回転させるためのモータ或いは固定するための
固定具と接続する軸体をマンドレルに取付けてなるロー
ラ・バニッシング・ツールを特徴とするものである。ま
た本発明の第2の実施態様は、回転自在に保持された複
数のローラをその外周面に配設した回転自在のマンドレ
ルに接続した軸体を、被加工物の中空部に挿入して、該
被加工物とマンドレルを相対的に回転させるとともに、
相対的に引張って前記ローラにより被加工物の中空部の
内壁を加工するバニッシング加工方法を特徴とするもの
である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明を図面について説明する
と、図1は本発明のローラ・バニッシング・ツールの半
截側面図、図2は図1のA−A線上の断面図、図3は本
発明の一実施例の部分拡大断面図、図4は他の実施例の
部分拡大断面図、図5はさらに他の実施例を示す半截断
面図、図6は本発明の方法の各実施例を示す説明図であ
って、RBは本発明にかかるローラ・バニッシング・ツ
ールであり、1はマンドレル、2は該マンドレル1の外
周面に複数(図示の場合4個)配設されたローラ、3は
ローラ2をマンドレル1の外周面に回転自在に保持する
リテーナ、4はベアリング、5はマンドレル1を軸方向
に引張りかつ回転トルク若しくは固定トルクを伝えるた
めの軸体、6はスペーサ、7はナット、8は止めナッ
ト、9はモータである。
【0007】本発明では、マンドレル1は、モータ9に
よって回転しながら引張られるか、或いは固定具14に
よって非回転状態で引張られる軸体5に接続されてお
り、該マンドレル1の外周面は引張り方向に僅かに先細
りとなるようテーパ面1−1が形成されて該テーパ面を
有する部分は全体として截頭円錐形をなしている。一方
マンドレル1の外周面に配設されリテーナ3によって保
持された回転自在のローラ2の外周面には前記引張り方
向に先太りとなったテーパ面2−1が形成されて全体と
して截頭円錐形をなしている。
【0008】上記した軸体5は、マンドレル1を押し込
むためではなく引張るために設けられているので、剛性
を特に高める必要はなく、引張り力と加工トルクを伝達
できる程度の強度を有する細径のものを使用することが
できる。
【0009】そして、前記マンドレル1のテーパ面1−
1の角度αと前記ローラ2のテーパ面2−1の角度βと
は、α=2βの関係を有し、かつローラのテーパ面2−
1の被加工物10の中空部の内壁11と接する母線は、
マンドレル1の中心線θと平行となるよう設けられてい
る。また、各ローラ2の外周側を結ぶ仮想の加工円γ
(図2参照)が被加工物10の内壁11の径より僅かに
大径となっており、したがって、ローラ2が回転しなが
ら引張られて通過すると被加工物10の内壁11に存在
する粗面が押しつぶされるように圧延・塑性流動により
変形され、均一で平滑な表面仕上げが得られるである。
【0010】一方、マンドレル1の後端部に設けられた
環状フランジ1−2に支持されたベアリング4とリテー
ナ3との間に異なる長手方向の寸法を有するスペーサ6
を介在し、適当な寸法のスペーサ6を選択することによ
りリテーナ3が軸方向に移動してローラ2のマンドレル
1に対する軸方向の位置が替わるため、マンドレルとロ
ーラによる仮想の加工円γの径が変更されて被加工物1
0の加工すべき中空部の径に応じたツール径を得ること
ができる。
【0011】またローラ2のマンドレル1に対する軸方
向の位置を変更する手段としては図4に示すものを使用
することができる。図4ではマンドレル1の後端部の外
周部にねじ部1−3を設け、このねじ部に螺合されるナ
ット7を前進または後進させてリテーナ3を軸方向へ移
動させ、これによりローラ2の位置が替わる仕組みとな
っており、位置が決まった際には止めナット8によりナ
ット7を保持する。
【0012】さらに、図5のようにベアリング4とマン
ドレル1の環状フランジ1−2の間(図5(a)参
照)、或いはリテーナ3とベアリング4の間(図5
(b)参照)にコイルスプリング12を介在させること
によって、ローラ2をコイルスプリング12を介して引
張る構成とすれば、ガンドリルによる穿孔の際、または
伸管加工の際にプラグによって生じた中空部10の内壁
11の内径精度の僅かなばらつきやうねりによる偏心や
偏肉にもローラ2が追随するため、バニッシング加工に
より全体に亘って平滑な表面仕上げが得られる。
【0013】このような構成を有するローラ・バニッシ
ング・ツールRBを用いて長尺の被加工物の中空部の内
壁をバニッシング加工するに際し、まず被加工物10の
中空部の内径に応じマンドレル1に対するローラ2の軸
方向の位置を選択してローラをその位置に保持する。次
いで、マンドレル1の端部に長尺の軸体5を接続し、ロ
ーラ2部分を僅かに外部に露出させた状態で前記中空部
内に挿通してその一端を外部に延長させ、該一端をモー
タ9に取付ける。
【0014】次いで被加工物10をチャック13で定位
置に固定して、モータ9を回転させるとともに、軸体5
を引張る(図6(a)参照)。モータの回転は、軸体5
を介してマンドレル1に伝達されマンドレルが回転し、
ベアリング4を介してリテーナ3に保持されマンドレル
の外周面に当接して配設されたローラ2はマンドレルの
回転に従動してマンドレル1の回転方向とは逆方向に回
転しながらマンドレル1の外周面を遊星運動する。
【0015】このようなローラ2の回転の回転に伴う自
己推進と軸体5を介しての引張りにより軸方向へ移動し
ながら被加工物10の中空部の内壁11にはローラ2に
よる転圧が加えられ、内壁11に存在する粗面が押しつ
ぶされるように圧延・塑性流動により変形し、均一で平
滑な表面仕上げを得られる。
【0016】上記の説明では、被加工物10を定位置に
固定し、マンドレル1を回転させながらローラ・バニッ
シング・ツールRBを引張る例を説明したが本発明はそ
の他の方法でも実施することができる。例えば、 被加工物10を回転チャック13aで回転させながら
引張り、ローラ・バニッシング・ツールRBを定位置に
固定具14により固定する(図6(b))。 被加工物10を回転チャック13aで回転させながら
引張り、ローラ・バニッシング・ツールRBを逆回転さ
せながら相対方向に引張る(図6(c))。 被加工物10を回転チャック13aで定位置において
回転させながら、ローラ・バニッシング・ツールRBを
回転せずに固定具14により引張る(図6(d))。 被加工物10を回転チャック13aで定位置において
回転させ、ローラ・バニッシング・ツールRBを逆回転
させながら引張る(図6(e))。 被加工物10をチャック13で引張らせ、ローラ・バ
ニッシング・ツールRBを定位置で回転させる(図6
(f))。 被加工物10を回転チャック13aで回転させながら
引張り、ローラ・バニッシング・ツールRBを定位置で
逆回転させる(図6(g))。
【0017】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、従来
のローラ・バニッシング加工の効果をそのまま保持しつ
つ、例え加工長(l)/マンドレル径(D)が100以
上というきわめて長尺で直線状の円形の中空部を有する
金属部材等の被加工物であっても、マンドレルを引張り
ながら加工を施すものであるために、長尺の軸体には圧
縮荷重が作用せずに引張り荷重のみ働くので座屈を発生
することなくローラ・バニッシング加工ができ、かつ加
工の途中で軸体が振れたりして中空部の内壁に例え微細
な傷が付いても、バニッシング加工がその後に施される
ために、最終仕上げでは前記の傷が補修されている等、
工業的に極めて有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のローラ・バニッシング・ツールの半截
側面図である。
【図2】図1のA−A線上の断面図である。
【図3】本発明の一実施例の部分拡大断面図である。
【図4】他の実施例の部分拡大断面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施例を示す図で、(a)
および(b)は各実施例の半截断面図である。
【図6】本発明の方法を示す図で(a)〜(g)は各実
施例の動作の説明図である。
【符号の説明】
RB ローラ・バニッシング・ツール 1 マンドレル 2 ローラ 3 リテーナ 4 ベアリング 5 軸体 6 スペーサ 7 ナット 8 止めナット 9 モータ 10 被加工物 11 内壁 12 コイルスプリング 13 チャック 13a 回転チャック 14 固定具

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転自在のマンドレルと、被加工物の中
    空部の内壁に圧接するよう該マンドレルの外周面に係合
    して回転自在に配設された複数のローラと、該ローラを
    マンドレルの外周面に保持するリテーナとからなるロー
    ラ・バニッシング・ツールにおいて、前記マンドレルを
    軸方向に引張るとともに、前記被加工物と相対回転させ
    るためのモータ或いは固定するための固定具と接続する
    軸体をマンドレルに取付けてなることを特徴とするロー
    ラ・バニッシング・ツール。
  2. 【請求項2】 前記ローラは、前記マンドレルの外周面
    において軸方向に移動可能に設けられていることを特徴
    とする請求項1記載のローラ・バニッシング・ツール。
  3. 【請求項3】 前記ローラをコイルスプリングを介して
    引張るよう構成したことを特徴とする請求項1記載のロ
    ーラ・バニッシング・ツール。
  4. 【請求項4】 回転自在に保持された複数のローラをそ
    の外周面に配設した回転自在のマンドレルに接続した軸
    体を、被加工物の中空部に挿入して、該被加工物とマン
    ドレルを相対的に回転させるとともに、相対的に引張っ
    て前記ローラにより被加工物の中空部の内壁を加工する
    ことを特徴とするバニッシング加工方法。
  5. 【請求項5】 前記軸体を長尺に形成してこの軸体を引
    張ることを特徴とする請求項4記載のバニッシング加工
    方法。
  6. 【請求項6】 前記マンドレルを回転して引張るかまた
    は固定して引張り、一方被加工物を定位置で固定しまた
    は定位置で回転して加工することを特徴とする請求項4
    記載のバニッシング加工方法。
  7. 【請求項7】 前記マンドレルを定位置で回転するかま
    たは定位置に固定し、一方被加工物を固定して引張るか
    または回転して引張って加工することを特徴とする請求
    項4記載のバニッシング加工方法。
  8. 【請求項8】 前記マンドレルを回転して引張るか固定
    して引張り、一方被加工物を固定して相対方向に引張る
    かまたは回転して相対方向に引張って加工することを特
    徴とする請求項4記載のバニッシング加工方法。
  9. 【請求項9】 前記マンドレルを回転して引張り、一方
    被加工物を逆回転して相対方向に引張って加工すること
    を特徴とする請求項4記載のバニッシング加工方法。
JP34601095A 1995-12-11 1995-12-11 ローラ・バニッシング・ツールおよびそれを使用したバニッシング加工方法 Pending JPH09155735A (ja)

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JPH09155735A true JPH09155735A (ja) 1997-06-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013202760A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Sugino Machine Ltd ディンプル成形バニシング工具およびそれを用いたワークの加工方法

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Effective date: 20041116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050215