JPH09314233A

JPH09314233A - 歪取り方法

Info

Publication number: JPH09314233A
Application number: JP13190596A
Authority: JP
Inventors: Kuniyoshi Shishido; 国芳宍戸; Shigenaga Takahashi; 慈長高橋
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyo Tire Corp
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-05-27
Also published as: JP3096000B2

Abstract

(57)【要約】【課題】歪取りで用いる修正曲線が、広い歪範囲を有
しかつ信頼性の高いものとされている歪取り方法の提
供。【解決手段】最大押込み量を決定し、それを等分割し
た点でプレス押込み試行し、その時の修正量を求め、そ
の結果から押込み量基準の修正曲線を作成する。また、
押込み量基準の修正曲線を歪量を等分割した歪量基準の
修正曲線を変換する。その後、ワーク１の歪量を測定
し、歪量基準の修正曲線から押込み量を求め、その押込
み量でプレス試行して修正量を求め、その点を通るよう
に歪量基準の修正曲線を補正する。上記の押込み量基準
の修正曲線、変換修正曲線、補正修正曲線の何れかを用
いて、ワークの歪取りを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歪取り方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば焼入れ・焼もどしなどの熱処理を
受けるワーク（たとえば、トランスミッション軸）は、
熱処理時に生じる歪を取るために、歪取機で歪取りされ
る。歪取機は、修正するワークごとに、歪量と押込み量
（＝プレス量）の関係をあらかじめメモリに記憶してお
き、設備に投入されたワークの歪量を測定後、記憶して
おいたデータから押込み量を決定し、プレス修正を行っ
ている。上記の歪量×押込み量の関係を修正曲線と呼
ぶ。この曲線の作成（ＣＰＵへのインストール）にあた
っては、対象ワークをランダムに試行プレスし、その時
の修正量を見ながら決めていくが、同じ押込み量でもワ
ークの曲がり方はばらつきが大きいため、勘、経験で最
適押込み量を決定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来法の、修
正曲線作成にはつぎの問題がある。修正曲線作成に用いたデータ（歪量と押込み量との
関係のデータ）の歪領域が通常狭く（ワークの歪領域バ
ラツキを全てはカバーできない）、ワークの歪量がその
領域からはずれたときには修正曲線から求めた押込み量
の精度は低い。経験と勘で押込み量を決定しているので信頼性のあ
る修正曲線が得にくく、修正曲線の信頼性を上げるには
多数のワーク数と莫大な工数が必要となる。本発明の目
的は、歪取りで用いられる修正曲線が広い歪量範囲をも
ちかつその全範囲にわたって実測データを基に（勘、こ
つによらずに）作成されたもの（したがって、信頼性の
ある）とされている、歪取り方法を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。（１）歪取りにおける歪量と必要押込み量との関係を
与える修正曲線を作成する工程と、該修正曲線に従って
ワークの歪取りを行う工程と、からなる歪取り方法であ
って、前記修正曲線を作成する工程が、最大押込み量を
決定する工程と、該最大押込み量を所定数で等分割しそ
の分割点での押込み量を試行押込み量とする工程と、該
試行押込み量でプレス押込みを試行しその時の修正量を
測定し、試行押込み量とその時の測定修正量とから押込
み量基準の修正曲線を作成する工程と、を含むことを特
徴とする歪取り方法。（２）前記修正曲線を作成する工程が、さらに、前記
押込み量基準の修正曲線を歪量基準の修正曲線に変換す
る工程を含む請求項１記載の歪取り方法。（３）前記修正曲線を作成する工程が、さらに、ワー
ク歪量を測定し、前記歪量基準の修正曲線より得られた
押込み量でプレス試行し、その時の修正歪量を実測し、
試行押込み量と修正歪量の点を通るように前記歪量基準
の修正曲線を補正する補正工程を含む（２）記載の歪取
り方法。

【０００５】上記（１）の方法では、最大押込み量を決
定し、それに対して修正曲線を作成していくので、修正
曲線の歪量範囲は広い（ワークの塑性曲げ可能範囲をす
べてカバーできる）。また、最大押込み量を所定数で等
分割した全分割点でプレス試行して歪量を実測し、それ
に基づいて修正曲線を作成するので、全範囲にわたって
実測に基づいたものとなり、勘によらないものとなる。
しかも、修正曲線に用いたワーク数は最大押込み量決定
の用いた１つと、プレス試行に用いた少なくとも１つの
合計少なくとも２つであり、従来に比べて極めて少なく
なり、工数も少ない。上記（２）の方法では、押込み量
基準の修正曲線が歪量基準の修正曲線に変換される。歪
取機の機能は、ワークの歪量を測定し、その歪量に応じ
て押込み量を決定するものである。要するに、基準とな
る値は歪量であるので、上記変換によって実際にそくし
た修正曲線となる。上記（３）の方法では、歪量基準の
修正曲線を用いて歪取りを実行し、プレス試行後の実測
データを使ってプレス試行前のデータを補正していく。
したがって、歪量基準の修正曲線がこの補正を重ねるに
従って高信頼性のものに改善されていく。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の歪取り方法の設
備と作動を示している。ワーク１はワーク１に対して前
進された左右の測定用センター２で芯出し支持され、回
転される。ワーク１の歪は、ワーク１を回転した状態
で、差動トランス４（差動トランスはあくまでも一例で
あり、他にリニアゲージなども使用可能である）により
測定される。ワーク１は曲がっている方向をプレス用シ
リンダ６の方に向けて回転を停止される。左右のセンタ
ー２がワーク１から後退し、ワーク１がプレス用ワーク
受け台３上に載った状態になる。差動トランス４でプレ
スストロークを監視しながらワーク１をプレス押込み
し、歪修正（歪取り）する。プレスを上昇させ、左右セ
ンター２をワーク１に対して前進させで再びワーク１を
芯出し支持し、プレス結果を差動トランス４にて計測す
るとともに、再度ワーク１を回転させて、歪量を計測す
る。歪量が公差以内になったら、左右センター２を後退
させ、終了する。歪量が公差を超える場合は、再度上記
を行う。上記工程は歪取り工程においても、修正曲線を
求める工程においても、実行される。プレスの作動はプ
レス制御部８で制御され、プレス制御部８はＣＰＵ７で
制御される。後述する修正曲線はＣＰＵ７で作成、補正
されてインストールされ、それに従ってプレス制御部８
を作動させる。５は、修正曲線を求める工程および歪取
りサイクル中のワーク割れ監視に用いられるＡＥ（アコ
ースティックエミッション）クラック検出センサーであ
る。

【０００７】本発明実施例の歪取り方法は、歪取りにお
ける歪量と必要押込み量との関係を与える修正曲線を作
成する工程と、該修正曲線に従ってワークの歪取りを行
う工程と、からなる。修正曲線を作成する工程は、図２
に示すように、最大押込み量を決定する工程１０１と、
決定した最大押込み量を所定数で等分割しその分割点で
の押込み量を試行押込み量として試行押込み量を決定す
る工程１０２と、決定した各試行押込み量でプレス押込
みを試行し各試行押込みでの修正量（歪量＝修正曲線の
横軸）を測定し、試行押込み量とその時の測定修正量と
から押込み量基準の修正曲線を作成する工程１０３と、
を含む。修正曲線を作成する工程は、図２に示すよう
に、さらに、押込み量基準の修正曲線を歪量基準の修正
曲線に変換する工程１０４を含む場合がある。修正曲線
を作成する工程は、図２に示すように、さらに、ワーク
歪量を測定し、そのワーク歪量に対する、歪量基準の修
正曲線より得られた押込み量でプレス試行し、その時の
修正歪量を実測し、試行押込み量と修正歪量の点を通る
ように歪量基準の修正曲線を補正する補正工程１０５、
１０６を含む場合がある。

【０００８】最大押込み量を決定する工程１０１では、
図３に示すように、ステップ２０１で低速でワークをプ
レスしていき、ＡＥクラック検出センサー５がワーク１
のクラックを検出するまで（ステップ２０２）、また
は、ストローク（プレス機のストローク）監視範囲を超
えるまで（ステップ２０３）、の条件が検出された時点
の実ストローク（プレス機のストローク）を計測し、そ
のストロークに安全係数（たとえば、０．８）をかけた
値を最大押込み量として決定する（ステップ２０４）。
押込み点が複数ある場合は、他のプレス点の最大押込み
量は、ワーク全長、ワーク径、プレス位置、受け台位置
の各値を入力して計算により求めるか、あるいはそれぞ
れのプレス点でプレス試行して上記と同じように実測に
より求める。

【０００９】試行押込み量を決定する工程では、図４に
示すように、最大押込み量を所定数ｎで等分割し、その
分割点での押込み量を試行押込み量とする。所定数ｎ
は、正の整数であり、経験的に求められる値である。以
下の説明では、例として、ｎ＝５とする。プレス点が複
数ある場合は、押込み量を各プレス点毎に決定する。具
体的には、最大押込み量が５０００の時、ｎ＝５の場合
には各押込み量（１）、（２）、（３）、（４）、
（５）は、１０００、２０００、３０００、４０００、
５０００（＝最大押込み量）となる。

【００１０】ついで、図５、図６に示すように、各押込
み量（１）、（２）、（３）、（４）、（５）でプレス
押込みを試行し、その時の修正量（歪量＝修正曲線の横
軸）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ（差動トランス４で検出する修
正量は、プレス試行により曲げられた量の２倍である）
を測定し、試行押込み量（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）とその時の測定修正量ａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅとから押込み量基準の修正曲線を作成する。具体的に
は、押込み量（１）が１０００のとき修正された量ａが
２００、押込み量（２）が２０００のとき修正された量
ｂが６００、押込み量（３）が３０００のとき修正され
た量ｃが８００、押込み量（４）が４０００のとき修正
された量ｄが１２００、押込み量（５）が５０００のと
き修正された量ｅが１５００、といった具合である。修
正曲線の作成においては、修正量（歪量）を横軸にと
り、押込み量を縦軸にとり、測定点をグラフ上にとっ
て、それらの点を直線で結ぶことにより、押込み量基準
の修正曲線を作成する。

【００１１】図５では、ステップ３０１で試行押込み量
（上記例では、１０００、２０００、３０００、４００
０、５０００）にてスタティックプレスを試行する。途
中、ステップ３０２でＡＥクラックセンサー５がクラッ
クを検出したならば、その時の実ストロークを図３のス
テップ２０１に戻って、新しいワークにてプレス試行す
る。ステップ３０２でクラックを検出しない場合はステ
ップ３０４に進んで全計測点（最大押込み量の点も含
む）での計測を実行し、全計測点での計測が終了（ステ
ップ３０４）すると、ステップ３０３で各計測点での修
正量（歪量）ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを決定する。それを基
に、図６の修正曲線を作成する。ただし、最低押込み量
は、経験的に最大押込み量の１０％（変更可）とし（図
６参照）、その点をつぎの点（歪量がａの点）と結ぶ。
かくして作成された修正曲線は押込み量基準の（押込み
量が等分割となっている）修正曲線である。この修正曲
線を用いて歪取りを実行してもよいし、あるいは、さら
に以下に示すように、修正曲線の変換、補正を行いその
修正曲線に従って歪取りを実行してもよい。

【００１２】つぎに、押込み量基準の修正曲線（図６の
修正曲線）を歪量基準の修正曲線（図７の修正曲線）に
変換する。この工程では、押込み量基準の修正曲線（図
６の修正曲線）において歪量（修正量）０〜ｅの区間を
Ｎ等分（Ｎは経験的に最大が約１０）し、その点を１、
２、・・・Ｎとする。修正量１〜Ｎは、１ピッチ幅＝修
正された量ｅ／Ｎとして、修正量ｎ＝ｎ×ｅ／Ｎであ
る。具体的には、修正量（１）：１５０、修正量
（２）：３００、修正量（３）：４５０、修正量
（４）：６００、修正量（５）：７５０、修正量
（６）：９００、修正量（７）：１０５０、修正量
（８）：１２００、修正量（９）：１３５０、修正量
（１０）：１５００である。

【００１３】各修正量（ｎ）に対する押込み量の算出方
法は、図８に示すように、押込み量基準の修正曲線上
の、修正量ｎ（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）における押込み
量を押込み量ｎとすると、押込み量ｎ＝Ａ×修正量ｎ＋Ｂただし、Ａ：押込み量ｎにおける、押込み量基準の修正
曲線上の傾きＢ：押込み量ｎにおける、押込み量基準の修正曲線の接
線の、ｙ軸切点具体的には、上記例で押込み量１〜１０は、１：((1000-500)/200)×150 ＋500=1250 ２：((2000-1000)/(600-200)) ×(300-200) ＋1000=1250 ３：((2000-1000)/(450-200)) ×(450-200) ＋1000=1625 ４：((2000-1000)/(450-200)) ×(600-200) ＋1000=2000 ５：((3000-2000)/(800-600)) ×(750-600) ＋2000=2750 ６：((4000-3000)/(1200-800))×(900-800) ＋3000=3250 ７：((4000-3000)/(1200-800))×(1050-800)＋3000=3625 ８：((4000-3000)/(1200-800))×(1200-800)＋3000=4000 ９：((5000-4000)/(1500-1200)) ×(1350-1200) ＋4000=4500 １０：((5000-4000)/(1500-1200)) ×(1500-1200) ＋4000=5000

【００１４】つぎに、歪量基準の修正曲線の補正（図２
の工程１０５、１０６）を行う。この工程では、歪量基
準の修正曲線を使用してプレス動作を行い、１回プレス
する毎に計測を行い、補正計算する。回転計測／静止計
測の選択は、対象物に対して経験により予め決めておき
設定しておく。通常は静止計測とする。歪量計算方法
は、静止計測の場合、プレスによる曲がり量×２を修正
された量とする。補正は以下の条件で行う。修正量１か
ら順に、押込み量を修正曲線から求め、プレス試行す
る。図９に示すように、ワーク振れ量（歪量）ａから修
正曲線で得られた押込み量ｂでプレス試行し、実ストロ
ークに対する修正量ｃから修正曲線を修正する。すなわ
ち、図９の左図において、歪量ａの押込み量を修正曲線
により決定し（ｂと決定し）、ｂだけプレス押込み試行
するとｃだけ歪が修正されたとする。この修正量ｃに対
する押込み量ｂの点（実測の点）を新しい修正曲線が通
過するように、歪量基準の修正曲線の補正を行い（図９
の右側のようにする）、全体的に傾きの比率を保ちなが
ら変化させる。

【００１５】補正計算方法の具体例を以下に示す。ｃに
最も近い修正量ｘと修正量ｘ＋１を選定する。歪量がｃ
の時の押込み量を、修正曲線から求め、これをｐとす
る。プレス試行したプレスストロークをｑとすれば、押
込み量の補正量ｓは、ｓ＝ｑ−ｐである。押込み量ｘと押込み量ｘ＋１にｓを加算して曲
線を上下に移動する。ｎ＜ｘの部分の押込み量ｎの補正
はつぎの計算を行う。押込み量ｎ＝押込み量ｎ＋（ｓ×（修正量ｎ／修正量
ｘ））ｎ＞ｘの部分の押込み量ｎの補正はつぎの計算を行う。押込み量ｎ＝押込み量ｎ＋（ｓ×（（修正量Ｎ−修正量
ｎ）／（修正量Ｎ−修正量ｘ＋１）））ただし、修正量Ｎ：最大押込み量の時の修正量

【００１６】具体例を示すとつぎの通りである。プレス前歪量＝６５０、プレス後歪量＝１００とする。プレストローク＝((2750-2000)/(750-600)) ×(650-60
0) ＋2000=2250 補正する位置（修正量）＝650-100=550 （押込み量３、
４の位置）修正量５５０の時のプレストローク＝((2000-1625)/(60
0-450)) ×(550-450) ＋1625=1875 補正量＝２２５０−１８７５＝３７５押込み量３＝１６２５＋３７５＝２０００（上下平行移
動）押込み量４＝２０００＋３７５＝２３７５（上下平行移
動）他の押込み量は補正する位置の両端からの距離比に応じ
て補正量を加算する。押込み量２＝1250＋(375×(300/450=1500 押込み量１＝ 875＋(375×(150/450=1000 押込み量５＝2750＋(375×((1500-750)/(1500-600)))=3
062 押込み量６＝3250＋(375×((1500-900)/(1500-600)))=3
500 押込み量７＝3625＋(375×((1500-1050)/(1500-600)))=
3812 押込み量８＝4000＋(375×((1500-1200)/(1500-600)))=
4125 押込み量９＝4500＋(375×((1500-1350)/(1500-600)))=
4562

【００１７】また、最大押込み量は固定とする。最小押
込み量は、設定による、最大押込み量に対する比率で決
定されたものを使用し固定とする。各計測点毎に補正を
行い、設定された回数（ワーク本数）だけ繰り返す。繰
り返す回数は最低本数を制限するために最小値を設定す
るようにし、設定本数を超過するプレス試行が行われて
も処理できるようにしてある。

【００１８】本発明実施例の方法の作用を説明する。最
大押込み量をクラック発生押込み量かまたはプレス機の
ストローク監視範囲に安全係数をかけた値として決定
し、それに対して修正曲線を作成していくので、修正曲
線の歪量範囲は広く、ワークの歪範囲を実質的に全域カ
バーする。したがって、ワークの歪範囲が修正曲線の歪
量範囲から外れることはなく、歪量範囲から外れること
による精度低下もない。また、最大押込み量を所定数で
等分割した全分割点でプレス試行して歪量を実測し、そ
れに基づいて修正曲線を作成するので、勘、経験によら
ない修正曲線となる。したがって、データによるばらつ
きはあるが誰がやっても同じ結果の修正曲線となり、再
現性のある方法である。しかも、修正曲線に用いたワー
ク数は最大押込み量決定に用いた１つと、プレス試行に
用いた少なくとも１つの合計少なくとも２つであり、従
来に比べて極めて少なくなり、工数も少ない。

【００１９】押込み量基準の修正曲線を歪量基準の修正
曲線に変換した場合は、さらにつぎの作用がある。歪取
機の機能は、ワークの歪量を測定し、その歪量に応じて
押込み量を決定するものである。要するに、基準となる
値は歪量であるので、上記変換によって歪量から押込み
量を信頼性高く求めることができる修正曲線（実際にそ
くした修正曲線）に近づけることができる。また、修正
曲線の補正を行う場合は、さらにつぎの作用がある。歪
量基準の修正曲線を用いて歪取りを実行し、プレス試行
後の実測データを使ってプレス試行前のデータを補正し
ていくので、高信頼性のあるものに改善されていく。し
かも、ワーク本数はたかだか１０本（固定値ではない）
であり、従来に比べて極めて少なくなり、工数も少な
い。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の歪取り方法によれば、最大押
込み量を決定し、それを所定数で等分割して押込み量を
求め、各押込み量でプレス試行して修正量を求め、実測
データを基に修正曲線を作成するので、修正曲線の歪量
範囲が広く、かつ勘によらない、精度のある歪取りが可
能になる。また、少ないワーク本数で修正曲線の作成が
可能になる。請求項２の歪取り方法によれば、歪量基準
の修正曲線に変換するので、実際の歪取りに則したもの
となり、かつ、修正曲線の補正を行いやすくなる。請求
項３の歪取り方法によれば、歪量基準の修正曲線を実測
値で補正するので、修正曲線が高精度のものとなり、歪
取りの信頼性が向上する。しかも、この補正を少ないワ
ーク本数で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の方法を実施する装置の正面図で
ある。

【図２】本発明実施例の方法における修正曲線の作成工
程を示すフローチャートである。

【図３】本発明実施例の方法における修正曲線の作成工
程のうち最大押込み量決定工程を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明実施例の方法における修正曲線の作成工
程のうち最大押込み量とそれを分割した試行押込み量と
の関係を示すグラフである。

【図５】本発明実施例の方法における修正曲線の作成工
程のうちプレス押込み量に対する修正量を決定する工程
を示すフローチャートである。

【図６】本発明実施例の方法において作成された押込み
量基準の修正曲線を示すグラフである。

【図７】本発明実施例の方法における押込み量基準の修
正曲線から歪量基準の修正曲線への変換を示すグラフで
ある。

【図８】本発明実施例の方法における押込み量基準の修
正曲線上の、修正量１〜ｎにおける押込み量を算出する
ときのパラメータを示すグラフである。

【図９】本発明実施例の方法における歪量基準の修正曲
線上を補正する工程を示すグラフである。

【符号の説明】

１ワーク２測定用センター３プレス用ワーク受け台４差動トランス５ＡＥクラック検出センサー６プレス用シリンダ７ＣＰＵ８プレス制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歪取りにおける歪量と必要押込み量との
関係を与える修正曲線を作成する工程と、該修正曲線に
従ってワークの歪取りを行う工程と、からなる歪取り方
法であって、前記修正曲線を作成する工程が、最大押込
み量を決定する工程と、該最大押込み量を所定数で等分
割しその分割点での押込み量を試行押込み量とする工程
と、該試行押込み量でプレス押込みを試行しその時の修
正量を測定し、試行押込み量とその時の測定修正量とか
ら押込み量基準の修正曲線を作成する工程と、を含むこ
とを特徴とする歪取り方法。
【請求項２】前記修正曲線を作成する工程が、さら
に、前記押込み量基準の修正曲線を歪量基準の修正曲線
に変換する工程を含む請求項１記載の歪取り方法。
【請求項３】前記修正曲線を作成する工程が、さら
に、ワーク歪量を測定し、前記歪量基準の修正曲線より
得られた押込み量でプレス試行し、その時の歪修正量を
実測し、試行押込み量と歪修正量の点を通るように前記
歪量基準の修正曲線を補正する補正工程を含む請求項２
記載の歪取り方法。