JPH1110244A - スピニング加工方法及び同加工方法に使用する加工ロール - Google Patents
スピニング加工方法及び同加工方法に使用する加工ロールInfo
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- JPH1110244A JPH1110244A JP9161610A JP16161097A JPH1110244A JP H1110244 A JPH1110244 A JP H1110244A JP 9161610 A JP9161610 A JP 9161610A JP 16161097 A JP16161097 A JP 16161097A JP H1110244 A JPH1110244 A JP H1110244A
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- mandrel
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/18—Spinning using tools guided to produce the required profile
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スピニング加工を行うとき、ワークの加工硬
化を抑制し焼鈍の熱処理を行うことなしにスピニング加
工を行うことのできるスピニング加工方法及びその方法
に使用する加工ロールを提供する。 【解決手段】 マンドレル７の先端面に固定された円板
状のワークＷを上記マンドレル７の外周面に沿うよう筒
状に成形加工すると共に、前記マンドレル７の外周面に
ワークＷを圧印加工するスピニング加工方法において、
円板状のワークＷに半径内方向への圧縮応力を付与しつ
つワークＷを筒状に成形加工し、この筒状に成形加工さ
れたワークを前記マンドレル７の外周面に圧印加工する
スピニング加工方法であり、その加工方法に使用する加
工ロール２７は、当該ロール２７の外周面に、当該加工
ロール２７の軸方向及び放射方向に開放した態様の凹曲
面をなし、かつ断面形状が円弧状をなす加工面２９を形
成してなるものである。
化を抑制し焼鈍の熱処理を行うことなしにスピニング加
工を行うことのできるスピニング加工方法及びその方法
に使用する加工ロールを提供する。 【解決手段】 マンドレル７の先端面に固定された円板
状のワークＷを上記マンドレル７の外周面に沿うよう筒
状に成形加工すると共に、前記マンドレル７の外周面に
ワークＷを圧印加工するスピニング加工方法において、
円板状のワークＷに半径内方向への圧縮応力を付与しつ
つワークＷを筒状に成形加工し、この筒状に成形加工さ
れたワークを前記マンドレル７の外周面に圧印加工する
スピニング加工方法であり、その加工方法に使用する加
工ロール２７は、当該ロール２７の外周面に、当該加工
ロール２７の軸方向及び放射方向に開放した態様の凹曲
面をなし、かつ断面形状が円弧状をなす加工面２９を形
成してなるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピニング加工方
法及び同加工方法に使用する加工ロールに係り、さらに
詳細には、ワークが加工硬化を生じ易い材質の場合であ
っても、焼鈍しを行うことなしにスピニング加工を行う
ことのできるスピニング加工方法および同加工方法に使
用する加工ロールに関する。
法及び同加工方法に使用する加工ロールに係り、さらに
詳細には、ワークが加工硬化を生じ易い材質の場合であ
っても、焼鈍しを行うことなしにスピニング加工を行う
ことのできるスピニング加工方法および同加工方法に使
用する加工ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スピニング加工によって例えば内
歯歯車を加工することが行われている。従来は、先端側
外周面に転写すべき歯車を形成したマンドレルの先端部
に円板形状のワークをテールストックによって押圧固定
し、上記マンドレルを回転すると共に、加工ロールによ
って前記ワークをマンドレルの外周面に沿うように押圧
して筒状又はカップ状に成形加工し、ワークをマンドレ
ルの外周面に圧印することによって内歯歯車の加工が行
われている。
歯歯車を加工することが行われている。従来は、先端側
外周面に転写すべき歯車を形成したマンドレルの先端部
に円板形状のワークをテールストックによって押圧固定
し、上記マンドレルを回転すると共に、加工ロールによ
って前記ワークをマンドレルの外周面に沿うように押圧
して筒状又はカップ状に成形加工し、ワークをマンドレ
ルの外周面に圧印することによって内歯歯車の加工が行
われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、スピニ
ング加工によって内歯歯車の加工を行うとき、ワークの
材質が例えば高炭素鋼材である場合には、円板状のワー
クを筒状又はカップ状に絞って成形加工を行うとき、数
回にわたって成形加工する必要がある。この際、成形加
工を行うとワークは加工硬化を生じるので、この加工硬
化を緩和するために成形加工工程間に焼鈍を行う必要が
ある。
ング加工によって内歯歯車の加工を行うとき、ワークの
材質が例えば高炭素鋼材である場合には、円板状のワー
クを筒状又はカップ状に絞って成形加工を行うとき、数
回にわたって成形加工する必要がある。この際、成形加
工を行うとワークは加工硬化を生じるので、この加工硬
化を緩和するために成形加工工程間に焼鈍を行う必要が
ある。
【０００４】上記焼鈍を行わない場合には、歪みが蓄積
されて製品に破断を生じるという問題がある。
されて製品に破断を生じるという問題がある。
【０００５】したがって従来は焼鈍が必要であり生産能
率が悪いという問題がある。
率が悪いという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発
明は、マンドレルの先端面に固定された円板状のワーク
を上記マンドレルの外周面に沿うよう筒状に成形加工す
ると共に、前記マンドレルの外周面にワークを圧印加工
するスピニング加工方法において、円板状のワークに半
径内方向への圧縮応力を付与しつつ筒状に成形加工し、
この筒状に成形加工されたワークを前記マンドレルの外
周面に圧印加工するスピニング加工方法である。
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発
明は、マンドレルの先端面に固定された円板状のワーク
を上記マンドレルの外周面に沿うよう筒状に成形加工す
ると共に、前記マンドレルの外周面にワークを圧印加工
するスピニング加工方法において、円板状のワークに半
径内方向への圧縮応力を付与しつつ筒状に成形加工し、
この筒状に成形加工されたワークを前記マンドレルの外
周面に圧印加工するスピニング加工方法である。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、円板状のワークに半径内方向への圧縮応
力を付与しつつ上記ワークを筒状に成形加工するとき、
ワークを加工する加工ロールの外周面に形成された加工
面が半径１５ｍｍ〜２０ｍｍの凹曲面であり、かつワー
クに対する上記加工ロールの送り速度が１５〜２２ｍｍ
／ｍｉｎであるスピニング加工方法である。
発明において、円板状のワークに半径内方向への圧縮応
力を付与しつつ上記ワークを筒状に成形加工するとき、
ワークを加工する加工ロールの外周面に形成された加工
面が半径１５ｍｍ〜２０ｍｍの凹曲面であり、かつワー
クに対する上記加工ロールの送り速度が１５〜２２ｍｍ
／ｍｉｎであるスピニング加工方法である。
【０００８】請求項３に係る発明は、マンドレルの先端
面に固定された円板状のワークを上記マンドレルの外周
面に沿うよう筒状に成形加工するための加工ロールにお
いて、当該ロールの外周面に、当該加工ロールの軸方向
および放射方向に開放した態様の凹曲面をなし、かつ断
面形状が円弧状をなす加工面を形成してなるものであ
る。
面に固定された円板状のワークを上記マンドレルの外周
面に沿うよう筒状に成形加工するための加工ロールにお
いて、当該ロールの外周面に、当該加工ロールの軸方向
および放射方向に開放した態様の凹曲面をなし、かつ断
面形状が円弧状をなす加工面を形成してなるものであ
る。
【０００９】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
発明において、加工面の円弧状部分の半径が１５ｍｍ〜
２０ｍｍである加工ロールである。
発明において、加工面の円弧状部分の半径が１５ｍｍ〜
２０ｍｍである加工ロールである。
【００１０】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る発明は、マンド
レルの先端面に固定された円板状のワークを上記マンド
レルの外周面に沿うよう筒状に成形加工すると共に、前
記マンドレルの外周面にワークを圧印加工するスピニン
グ加工方法において、円板状のワークに半径内方向への
圧縮応力を付与しつつ筒状に成形加工し、この筒状に成
形加工されたワークを前記マンドレルの外周面に圧印加
工するものであるから、円板状のワークを筒状に成形加
工するときにはワークが圧縮されて増肉される態様とな
る。そして、筒状に成形加工されたワークをマンドレル
の外周面に圧印加工するときには、ワークは加工ロール
によってマンドレルへ押圧され、かつ加工ロールがマン
ドレルに沿って移動されることにより、ワークは引き伸
ばされる態様となり引張り応力が作用することになる。
レルの先端面に固定された円板状のワークを上記マンド
レルの外周面に沿うよう筒状に成形加工すると共に、前
記マンドレルの外周面にワークを圧印加工するスピニン
グ加工方法において、円板状のワークに半径内方向への
圧縮応力を付与しつつ筒状に成形加工し、この筒状に成
形加工されたワークを前記マンドレルの外周面に圧印加
工するものであるから、円板状のワークを筒状に成形加
工するときにはワークが圧縮されて増肉される態様とな
る。そして、筒状に成形加工されたワークをマンドレル
の外周面に圧印加工するときには、ワークは加工ロール
によってマンドレルへ押圧され、かつ加工ロールがマン
ドレルに沿って移動されることにより、ワークは引き伸
ばされる態様となり引張り応力が作用することになる。
【００１１】すなわち、ワークは、筒状への成形加工時
には圧縮応力を受けて歪みは縮小方向であり、圧印加工
時には引張り応力を受けて歪みは伸びる方向である。し
たがって、ワークの加工硬化を抑制してスピニング加工
を行うことができ、従来のごとき焼鈍の熱処理が不要と
なり、生産能率の向上を図ることができるものである。
には圧縮応力を受けて歪みは縮小方向であり、圧印加工
時には引張り応力を受けて歪みは伸びる方向である。し
たがって、ワークの加工硬化を抑制してスピニング加工
を行うことができ、従来のごとき焼鈍の熱処理が不要と
なり、生産能率の向上を図ることができるものである。
【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、円板状のワークに半径内方向への圧縮応
力を付与しつつ上記ワークを筒状に成形加工するとき、
ワークを加工する加工ロールの外周面に形成された加工
面が半径１５ｍｍ〜２０ｍｍの凹曲面であり、かつワー
クに対する上記加工ロールの送り速度が１５〜２２ｍｍ
／ｍｉｎであるから、ワークに半径内方向への圧縮応力
を付与するとき、板厚増加率を必要以上に大きくするこ
とがなく、ワークにクラックを生じさせることなく筒状
に成形加工することができるものである。
発明において、円板状のワークに半径内方向への圧縮応
力を付与しつつ上記ワークを筒状に成形加工するとき、
ワークを加工する加工ロールの外周面に形成された加工
面が半径１５ｍｍ〜２０ｍｍの凹曲面であり、かつワー
クに対する上記加工ロールの送り速度が１５〜２２ｍｍ
／ｍｉｎであるから、ワークに半径内方向への圧縮応力
を付与するとき、板厚増加率を必要以上に大きくするこ
とがなく、ワークにクラックを生じさせることなく筒状
に成形加工することができるものである。
【００１３】請求項３に係る発明は、マンドレルの先端
面に固定された円板状のワークを上記マンドレルの外周
面に沿うよう筒状に成形加工するための加工ロールにお
いて、当該ロールの外周面に、当該加工ロールの軸方向
及び放射方向に開放した態様の凹曲面をなし、かつ断面
形状が円弧状をなす加工面を形成してなるものであるか
ら、ワークをマンドレルの外周面に沿うように筒状に成
形加工するとき、ワークに半径内方向への圧縮応力を付
与しつつ加工することができるものである。
面に固定された円板状のワークを上記マンドレルの外周
面に沿うよう筒状に成形加工するための加工ロールにお
いて、当該ロールの外周面に、当該加工ロールの軸方向
及び放射方向に開放した態様の凹曲面をなし、かつ断面
形状が円弧状をなす加工面を形成してなるものであるか
ら、ワークをマンドレルの外周面に沿うように筒状に成
形加工するとき、ワークに半径内方向への圧縮応力を付
与しつつ加工することができるものである。
【００１４】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
発明において、加工面の円弧状部分の半径が１５ｍｍ〜
２０ｍｍであるから、ワークを筒状に成形加工すると
き、板厚増加率を必要以上に大きくすることなく成形加
工することができるものである。
発明において、加工面の円弧状部分の半径が１５ｍｍ〜
２０ｍｍであるから、ワークを筒状に成形加工すると
き、板厚増加率を必要以上に大きくすることなく成形加
工することができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】先ず、理解を容易にするために、
本発明の実施に供される装置の全体的構成について概略
的に説明する。
本発明の実施に供される装置の全体的構成について概略
的に説明する。
【００１６】図１を参照するに、ベッド１の一側部には
主軸台３が設けられており、この主軸台３には内装した
サーボモータ等によって回転される主軸５が水平にかつ
回転自在に支持されており、この主軸５には、先端側外
周面に転写すべき歯車７Ｔを備えたマンドレル７が取付
けてある。
主軸台３が設けられており、この主軸台３には内装した
サーボモータ等によって回転される主軸５が水平にかつ
回転自在に支持されており、この主軸５には、先端側外
周面に転写すべき歯車７Ｔを備えたマンドレル７が取付
けてある。
【００１７】前記ベッド１の他側部には支持台９が設け
てあり、この支持台９には前記マンドレル７と対向して
設けたテールストック１１を軸方向（図１において左右
方向、なお以後において軸方向とは、マンドレル７の軸
心に平行な方向を意味するものとする）に作動する流体
圧シリンダ１３が装着してある。上記テールストック１
１は、前記マンドレル７の先端面に円板状のワークＷを
押圧固定する作用をなすもので、マンドレル７と同軸心
に配置されており、かつ長手方向の適宜中間位置は、ベ
ッド１上に位置調節可能に設けた中間支持部材１５に相
対的に移動可能かつ回転可能に支持されている。
てあり、この支持台９には前記マンドレル７と対向して
設けたテールストック１１を軸方向（図１において左右
方向、なお以後において軸方向とは、マンドレル７の軸
心に平行な方向を意味するものとする）に作動する流体
圧シリンダ１３が装着してある。上記テールストック１
１は、前記マンドレル７の先端面に円板状のワークＷを
押圧固定する作用をなすもので、マンドレル７と同軸心
に配置されており、かつ長手方向の適宜中間位置は、ベ
ッド１上に位置調節可能に設けた中間支持部材１５に相
対的に移動可能かつ回転可能に支持されている。
【００１８】前記テールストック１１によって前記マン
ドレル７の先端部に押圧固定されたワークＷを、マンド
レル７の外周面に沿うようにカップ状又は筒状（以後、
カップ状をも含めて筒状と称す）に成形加工すると共
に、ワークＷをマンドレル７の歯車７Ｔに圧印するため
のロールユニット１７が設けてある。
ドレル７の先端部に押圧固定されたワークＷを、マンド
レル７の外周面に沿うようにカップ状又は筒状（以後、
カップ状をも含めて筒状と称す）に成形加工すると共
に、ワークＷをマンドレル７の歯車７Ｔに圧印するため
のロールユニット１７が設けてある。
【００１９】ロールユニット１７は前記マンドレル７と
中間支持部材１５との間においてベッド１上に軸方向に
移動可能に支持されている。このロールユニット１７
は、サーボモータの駆動によって軸方向に往復動される
ものであって、前記テールストック１１に対応した位置
にはテールストック１１が貫通自在の貫通孔１９が形成
してある。
中間支持部材１５との間においてベッド１上に軸方向に
移動可能に支持されている。このロールユニット１７
は、サーボモータの駆動によって軸方向に往復動される
ものであって、前記テールストック１１に対応した位置
にはテールストック１１が貫通自在の貫通孔１９が形成
してある。
【００２０】さらに前記ロールユニット１７には、前記
貫通孔１９の軸心１９Ｐを中心として放射方向へ往復動
可能の複数のスライダ２１が等間隔に設けてあり、各ス
ライダ２１には加工ロール２３がそれぞれ回転可能かつ
着脱交換可能に取付けてある。前記各スライダ２１は、
ロールユニット１７に装着した各サーボモータ等のごと
き適宜のアクチュエータ２５の駆動によって同期して往
復動するように設けられている。
貫通孔１９の軸心１９Ｐを中心として放射方向へ往復動
可能の複数のスライダ２１が等間隔に設けてあり、各ス
ライダ２１には加工ロール２３がそれぞれ回転可能かつ
着脱交換可能に取付けてある。前記各スライダ２１は、
ロールユニット１７に装着した各サーボモータ等のごと
き適宜のアクチュエータ２５の駆動によって同期して往
復動するように設けられている。
【００２１】以上のごとき構成において、図１に示すよ
うに、テールストック１１によってマンドレル７の先端
部にワークＷを押圧固定した後、軸心１９Ｐから各加工
ロール２３までの距離を適宜に調節し、かつマンドレル
７を適宜に回転すると共に、ロールユニット１７を図１
において左方向へ移動することにより、円板状のワーク
Ｗはマンドレル７の外周面に沿うように筒状に成形加工
される。そして、各加工ロール２３によってワークＷを
マンドレル７の歯車７Ｔへ極めて強力に押圧し圧印する
ことにより、上記歯車７Ｔが筒状のワークの内周面へ転
写されて内歯歯車のスピニング加工が行われることにな
る。
うに、テールストック１１によってマンドレル７の先端
部にワークＷを押圧固定した後、軸心１９Ｐから各加工
ロール２３までの距離を適宜に調節し、かつマンドレル
７を適宜に回転すると共に、ロールユニット１７を図１
において左方向へ移動することにより、円板状のワーク
Ｗはマンドレル７の外周面に沿うように筒状に成形加工
される。そして、各加工ロール２３によってワークＷを
マンドレル７の歯車７Ｔへ極めて強力に押圧し圧印する
ことにより、上記歯車７Ｔが筒状のワークの内周面へ転
写されて内歯歯車のスピニング加工が行われることにな
る。
【００２２】ところで、前述したように、円板状のワー
クＷを、マンドレル７の外周面に沿うように筒状に成形
加工するとき、１工程でもって成形加工し得るものでは
なく、またワークＷの外周面は加工ロール２３によって
しごき作用を受けるので、例えばワークＷが高炭素鋼材
である場合には加工硬化を生じ易いものである。よっ
て、ワークＷに焼鈍の熱処理を行いながら前述のごとき
成形加工を行う必要があり、非能率的である。
クＷを、マンドレル７の外周面に沿うように筒状に成形
加工するとき、１工程でもって成形加工し得るものでは
なく、またワークＷの外周面は加工ロール２３によって
しごき作用を受けるので、例えばワークＷが高炭素鋼材
である場合には加工硬化を生じ易いものである。よっ
て、ワークＷに焼鈍の熱処理を行いながら前述のごとき
成形加工を行う必要があり、非能率的である。
【００２３】そこで、本例においては、図３に示すよう
に、加工ロール２７の外周面に、当該加工ロール２７の
軸方向（図３においては左方向）を開放しかつ加工ロー
ル２７の放射外方向に開放した態様の凹曲面をなし、か
つ断面形状が円弧状をなす加工面２９を形成した形状の
加工ロール２７によってワークＷに半径内方向への圧縮
応力を付与しつつカップ状又は筒状に成形加工した後、
ワークＷをマンドレル７の外周面に強力に押圧した圧印
を行うことにより、前述の焼鈍のごとき熱処理を省略す
ることが可能なものである。
に、加工ロール２７の外周面に、当該加工ロール２７の
軸方向（図３においては左方向）を開放しかつ加工ロー
ル２７の放射外方向に開放した態様の凹曲面をなし、か
つ断面形状が円弧状をなす加工面２９を形成した形状の
加工ロール２７によってワークＷに半径内方向への圧縮
応力を付与しつつカップ状又は筒状に成形加工した後、
ワークＷをマンドレル７の外周面に強力に押圧した圧印
を行うことにより、前述の焼鈍のごとき熱処理を省略す
ることが可能なものである。
【００２４】即ち、本例によれば、図４（１）に示すよ
うに、テールストック１１によって円板状のワークＷを
マンドレル７の先端部へ押圧固定した後、マンドレル７
を回転し、かつ複数の加工ロール２７における加工面２
９をワークＷの外周面に接触せしめ、各加工ロール２７
を放射内方向（軸心１９Ｐに向かう方向）へ次第に移動
せしめると、ワークＷは半径内方向への押圧力を受けて
圧縮応力が付与される。そして、複数の加工ロール７の
放射内方向への移動が次第に進行すると、図４（２）に
示すように、ワークＷは加工面２９が凹曲面があること
により、マンドレル７の外周面に沿う方向へ指向するよ
うに成形加工され、筒状に成形加工される（圧縮工
程）。
うに、テールストック１１によって円板状のワークＷを
マンドレル７の先端部へ押圧固定した後、マンドレル７
を回転し、かつ複数の加工ロール２７における加工面２
９をワークＷの外周面に接触せしめ、各加工ロール２７
を放射内方向（軸心１９Ｐに向かう方向）へ次第に移動
せしめると、ワークＷは半径内方向への押圧力を受けて
圧縮応力が付与される。そして、複数の加工ロール７の
放射内方向への移動が次第に進行すると、図４（２）に
示すように、ワークＷは加工面２９が凹曲面があること
により、マンドレル７の外周面に沿う方向へ指向するよ
うに成形加工され、筒状に成形加工される（圧縮工
程）。
【００２５】上述のごとくワークＷをカップ状又は筒状
に成形加工するとき、ワークＷは半径内方向に圧縮され
ながら成形加工されるので、ワークＷの歪みは縮小する
方向であり、ワークＷの厚さは増肉されて厚くなる傾向
にある。
に成形加工するとき、ワークＷは半径内方向に圧縮され
ながら成形加工されるので、ワークＷの歪みは縮小する
方向であり、ワークＷの厚さは増肉されて厚くなる傾向
にある。
【００２６】前述のごとくワークＷを半径内方向に圧縮
しつつカップ状又は筒状に成形加工した後、加工ロール
２７を通常の加工ロール２３に交換して、または前記加
工ロール２７の適宜曲面をなす外周縁２９Ａでもって、
図４（３）に示すように、筒状に成形加工されたワーク
Ｗの内周面がマンドレル７の外周面に接触するように、
加工ロールをワークＷに押し付け乍ら軸方向へ移動して
成形加工する（絞り工程）。
しつつカップ状又は筒状に成形加工した後、加工ロール
２７を通常の加工ロール２３に交換して、または前記加
工ロール２７の適宜曲面をなす外周縁２９Ａでもって、
図４（３）に示すように、筒状に成形加工されたワーク
Ｗの内周面がマンドレル７の外周面に接触するように、
加工ロールをワークＷに押し付け乍ら軸方向へ移動して
成形加工する（絞り工程）。
【００２７】そして、ワークＷの内周面の全面がマンド
レル７の外周面に接触するようになった後、図４（４）
に示すように、マンドレル７を回転し、前記加工ロール
によってワークＷをマンドレル７の外周面へ強力に押圧
し乍ら軸方向へ移動して圧印加工を行うことにより、図
４（５）に示すように、マンドレル７の外周面に形成さ
れた歯車７Ｔにおける歯の間へ材料が流動され、筒状の
ワークＷの内周面に歯車７が転写され、内歯歯車のスピ
ニング加工が行われることになる（しごき工程）。
レル７の外周面に接触するようになった後、図４（４）
に示すように、マンドレル７を回転し、前記加工ロール
によってワークＷをマンドレル７の外周面へ強力に押圧
し乍ら軸方向へ移動して圧印加工を行うことにより、図
４（５）に示すように、マンドレル７の外周面に形成さ
れた歯車７Ｔにおける歯の間へ材料が流動され、筒状の
ワークＷの内周面に歯車７が転写され、内歯歯車のスピ
ニング加工が行われることになる（しごき工程）。
【００２８】上述のごとくワークＷの圧印加工を行うと
きには、ワークＷはしごかれる態様となり、ワークＷに
は引張り応力が作用し肉厚は薄くなる傾向にある。
きには、ワークＷはしごかれる態様となり、ワークＷに
は引張り応力が作用し肉厚は薄くなる傾向にある。
【００２９】すなわち、本例においては、円板状のワー
クＷに半径内方向の圧縮応力を付与して増肉を図り乍ら
筒状に成形加工し、その後に、ワークＷにしごき作用を
与え乍らワークＷをマンドレル７に圧印すものであるか
ら、ワークＷは引き伸ばされる態様となり引張り応力が
作用する。したがって、ワークＷは圧縮応力によって歪
みが縮小する方向において筒状に成形加工された後に引
張り応力によって歪みが伸びる方向の圧印加工を行うの
で、成形限界を上げることができ、例えば引張り応力の
みを付与してスピニング加工を行う場合に比較してワー
クＷの加工硬化を抑制することができ、従来のごとき焼
鈍を行うことなしにスピニング加工を行うことができ、
生産性の能率向上を図ることができる。
クＷに半径内方向の圧縮応力を付与して増肉を図り乍ら
筒状に成形加工し、その後に、ワークＷにしごき作用を
与え乍らワークＷをマンドレル７に圧印すものであるか
ら、ワークＷは引き伸ばされる態様となり引張り応力が
作用する。したがって、ワークＷは圧縮応力によって歪
みが縮小する方向において筒状に成形加工された後に引
張り応力によって歪みが伸びる方向の圧印加工を行うの
で、成形限界を上げることができ、例えば引張り応力の
みを付与してスピニング加工を行う場合に比較してワー
クＷの加工硬化を抑制することができ、従来のごとき焼
鈍を行うことなしにスピニング加工を行うことができ、
生産性の能率向上を図ることができる。
【００３０】ところで、前述のごとくワークＷを半径内
方向へ圧縮し乍らカップ状又は筒状に成形加工すると
き、加工ロール２７における加工面２９の円弧状部分の
半径ＲとワークＷに対する加工ロール２７の送り速度を
適宜の範囲に設定する必要がある。
方向へ圧縮し乍らカップ状又は筒状に成形加工すると
き、加工ロール２７における加工面２９の円弧状部分の
半径ＲとワークＷに対する加工ロール２７の送り速度を
適宜の範囲に設定する必要がある。
【００３１】すなわち、上記加工面２９の半径Ｒが小さ
い場合には、加工ロール２７の加圧Ｆにより、ワークＷ
を筒状に成形加工しようとするとき、ワークＷが硬い材
料のため金属の流動性が悪く、ワークＷがマンドレル７
の軸心に沿う方向への移動変形が円滑に行われずに、図
６（２）に示すように、筒状に成形加工されたワークＷ
の底部に近接した部分ＷＰの増肉が過度となり、ワーク
Ｗの板厚が増加する板厚増加率が大きくなる傾向にあ
る。板厚増加率が大きくなると、この部分ＷＰの内側に
強い圧縮が生じる傾向にあって、この部分ＷＰの内周面
にクラックＣＲを生じる傾向にある。したがって、加工
ロール２７における加工面２９の半径Ｒをあまり小さく
することは望ましいものではない。
い場合には、加工ロール２７の加圧Ｆにより、ワークＷ
を筒状に成形加工しようとするとき、ワークＷが硬い材
料のため金属の流動性が悪く、ワークＷがマンドレル７
の軸心に沿う方向への移動変形が円滑に行われずに、図
６（２）に示すように、筒状に成形加工されたワークＷ
の底部に近接した部分ＷＰの増肉が過度となり、ワーク
Ｗの板厚が増加する板厚増加率が大きくなる傾向にあ
る。板厚増加率が大きくなると、この部分ＷＰの内側に
強い圧縮が生じる傾向にあって、この部分ＷＰの内周面
にクラックＣＲを生じる傾向にある。したがって、加工
ロール２７における加工面２９の半径Ｒをあまり小さく
することは望ましいものではない。
【００３２】また、前記加工ロール２７における加工面
２９の半径Ｒが大きい場合には、ワークＷを筒状に成形
加工しようとするとき、マンドレル７の軸心に沿う方向
へのワークＷの移動変形を生じ易く、板厚増加率が小さ
いので、クラック発生の問題はないものの、ワークＷに
半径内方向への圧縮応力を充分に付与することができ
ず、また板厚増加率が小さいことにより、次工程の圧印
加工時の成形限界を上げる上において望ましいものでは
ない。
２９の半径Ｒが大きい場合には、ワークＷを筒状に成形
加工しようとするとき、マンドレル７の軸心に沿う方向
へのワークＷの移動変形を生じ易く、板厚増加率が小さ
いので、クラック発生の問題はないものの、ワークＷに
半径内方向への圧縮応力を充分に付与することができ
ず、また板厚増加率が小さいことにより、次工程の圧印
加工時の成形限界を上げる上において望ましいものでは
ない。
【００３３】そこで、加工ロール２７における加工面２
９の円弧状の曲面の半径ＲとワークＷに対する加工ロー
ル２７の送り速度の関係を実験的に求めたところ、図５
に示すごとき結果が得られた。
９の円弧状の曲面の半径ＲとワークＷに対する加工ロー
ル２７の送り速度の関係を実験的に求めたところ、図５
に示すごとき結果が得られた。
【００３４】図５において、曲線Ａは加工ロール２７に
おける加工面２９の曲面の半径Ｒが１５ｍｍの場合であ
る。この加工ロールによって円板状のワークＷを半径内
方向に圧縮し乍ら筒状に成形加工すると、筒状に成形さ
れたワークＷの底部に近接した部分ＷＰの板厚増加率は
ローラ送り速度が次第に大きくなるに従って大きくな
り、送り速度が１５ｍｍ／ｍｉｎ付近で板厚増加率は約
２０％であり、２５ｍｍ／ｍｉｎ付近で板厚増加率は約
３０％になる。ここで、板厚増加率が３０％以上になる
と、ワークＷの増肉部分にクラックを生じ易くなるの
で、板厚増加率は３０％以下に抑える必要がある。
おける加工面２９の曲面の半径Ｒが１５ｍｍの場合であ
る。この加工ロールによって円板状のワークＷを半径内
方向に圧縮し乍ら筒状に成形加工すると、筒状に成形さ
れたワークＷの底部に近接した部分ＷＰの板厚増加率は
ローラ送り速度が次第に大きくなるに従って大きくな
り、送り速度が１５ｍｍ／ｍｉｎ付近で板厚増加率は約
２０％であり、２５ｍｍ／ｍｉｎ付近で板厚増加率は約
３０％になる。ここで、板厚増加率が３０％以上になる
と、ワークＷの増肉部分にクラックを生じ易くなるの
で、板厚増加率は３０％以下に抑える必要がある。
【００３５】曲線Ｂは、加工ロール２７における加工面
２９の曲面の半径Ｒが２０ｍｍの場合を示すものであ
る。この場合、送り速度が１５ｍｍ／ｍｉｎ付近で板厚
増加率は約１５％で最大となるので、送り速度は１５ｍ
ｍ／ｍｉｎを間にして適宜範囲に設定することが望まし
い。
２９の曲面の半径Ｒが２０ｍｍの場合を示すものであ
る。この場合、送り速度が１５ｍｍ／ｍｉｎ付近で板厚
増加率は約１５％で最大となるので、送り速度は１５ｍ
ｍ／ｍｉｎを間にして適宜範囲に設定することが望まし
い。
【００３６】曲線Ｃは、前記半径Ｒが３０ｍｍの場合を
示すものである。この場合、送り速度が１５ｍｍ／ｍｉ
ｎ前後付近では板厚増加率は約１０％程度であり、板厚
増加率を１５％以上にするには送り速度を５５ｍｍ／ｍ
ｉｎと高速にする必要があり、望ましいものではない。
示すものである。この場合、送り速度が１５ｍｍ／ｍｉ
ｎ前後付近では板厚増加率は約１０％程度であり、板厚
増加率を１５％以上にするには送り速度を５５ｍｍ／ｍ
ｉｎと高速にする必要があり、望ましいものではない。
【００３７】したがって、図５に示された結果からは、
加工ロール２７における加工面２９の曲面の半径Ｒは１
５ｍｍ〜２０ｍｍ程度が望ましく、かつ送り速度は１５
ｍｍ／ｍｉｎを間にして、板厚増加率が３０％を越えな
い範囲の送り速度であることが望ましいことが理解され
る。なお、この図５に示された結果が成立する条件は、
ワークＷの板厚が約４ｍｍ〜８ｍｍの場合である。すな
わち、４ｍｍ以下の場合には、円板状のワークＷを筒状
に成形加工しようとするときにカーリングを生じ易く、
また、８ｍｍを越えると圧延加工の限界を越えるので、
前記板厚範囲になる。
加工ロール２７における加工面２９の曲面の半径Ｒは１
５ｍｍ〜２０ｍｍ程度が望ましく、かつ送り速度は１５
ｍｍ／ｍｉｎを間にして、板厚増加率が３０％を越えな
い範囲の送り速度であることが望ましいことが理解され
る。なお、この図５に示された結果が成立する条件は、
ワークＷの板厚が約４ｍｍ〜８ｍｍの場合である。すな
わち、４ｍｍ以下の場合には、円板状のワークＷを筒状
に成形加工しようとするときにカーリングを生じ易く、
また、８ｍｍを越えると圧延加工の限界を越えるので、
前記板厚範囲になる。
【００３８】以上のごとき説明より理解されるように、
マンドレル７の先端面に固定された円板状のワークＷを
上記マンドレル７の外周面に沿うようにカップ状又は筒
状に成形加工するとき、ワークＷに半径内方向への圧縮
応力を付与しつつワークＷを筒状に成形加工し、その後
にワークＷをマンドレル７の外周面に強力に押圧してし
ごきを行いつつ圧印するものであるから、ワークＷに圧
縮方向の歪みを与えた後に引張り方向の歪みを与えてス
ピニング加工を行う態様となり、加工硬化を抑制して加
工を行うことができると共に、成形限界をあげることが
でき、精度の良い加工を行うことができるものである。
マンドレル７の先端面に固定された円板状のワークＷを
上記マンドレル７の外周面に沿うようにカップ状又は筒
状に成形加工するとき、ワークＷに半径内方向への圧縮
応力を付与しつつワークＷを筒状に成形加工し、その後
にワークＷをマンドレル７の外周面に強力に押圧してし
ごきを行いつつ圧印するものであるから、ワークＷに圧
縮方向の歪みを与えた後に引張り方向の歪みを与えてス
ピニング加工を行う態様となり、加工硬化を抑制して加
工を行うことができると共に、成形限界をあげることが
でき、精度の良い加工を行うことができるものである。
【図１】本発明の加工方法を実施するための加工装置を
概略的に示した説明図である。
概略的に示した説明図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線矢視の説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の方法に使用される加工ロールの形状説
明図である。
明図である。
【図４】加工工程を示す作用説明図である。
【図５】加工ロールにおける加工面の曲面の半径と板厚
増加率と送り速度との関係を示した説明図である。
増加率と送り速度との関係を示した説明図である。
【図６】ワークにクラックを生じる傾向にある部位及び
その原因の説明図である。
その原因の説明図である。
７ マンドレル １１ テールストック ２３ 加工ロール ２７ 加工ロール ２９ 加工面
Claims (4)
- 【請求項１】 マンドレルの先端面に固定された円板状
のワークを上記マンドレルの外周面に沿うよう筒状に成
形加工すると共に、前記マンドレルの外周面にワークを
圧印加工するスピニング加工方法において、円板状のワ
ークに半径内方向への圧縮応力を付与しつつ筒状に成形
加工し、この筒状に成形加工されたワークを前記マンド
レルの外周面に圧印加工することを特徴とするスピニン
グ加工方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、円板状
のワークに半径内方向への圧縮応力を付与しつつ上記ワ
ークを筒状に成形加工するとき、ワークを加工する加工
ロールの外周面に形成された加工面が半径１５ｍｍ〜２
０ｍｍの凹曲面であり、かつワークに対する上記加工ロ
ールの送り速度が１５〜２２ｍｍ／ｍｉｎであることを
特徴とするスピニング加工方法。 - 【請求項３】 マンドレルの先端面に固定された円板状
のワークを上記マンドレルの外周面に沿うよう筒状に成
形加工するための加工ロールにおいて、当該ロールの外
周面に、当該加工ロールの軸方向および放射方向に開放
した態様の凹曲面をなし、かつ断面形状が円弧状をなす
加工面を形成してなることを特徴とする加工ロール。 - 【請求項４】 請求項３に記載の発明において、加工面
の円弧状部分の半径が１５ｍｍ〜２０ｍｍであることを
特徴とする加工ロール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16161097A JP3405129B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | スピニング加工方法及び同加工方法に使用する加工ロール |
| KR1019980022982A KR100289345B1 (ko) | 1997-06-18 | 1998-06-18 | 스피닝가공방법및동가공방법에사용하는가공롤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16161097A JP3405129B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | スピニング加工方法及び同加工方法に使用する加工ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1110244A true JPH1110244A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3405129B2 JP3405129B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=15738443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16161097A Expired - Fee Related JP3405129B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | スピニング加工方法及び同加工方法に使用する加工ロール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405129B2 (ja) |
| KR (1) | KR100289345B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002172430A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-06-18 | Aisin Aw Co Ltd | 円筒部材の製造方法、製造装置及びスプラインを有する円筒部材 |
| US6530253B1 (en) | 1999-09-20 | 2003-03-11 | Aisin Aw Co., Ltd. | Method for producing cylindrical member having spline grooves, and cylindrical member having spline grooves |
| CN105813772A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-07-27 | 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 | 用于制造分离盘的方法及分离盘 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3390838B2 (ja) * | 1992-12-18 | 2003-03-31 | 株式会社アローエンタープライズ | 自動車用ホイールの成形方法 |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP16161097A patent/JP3405129B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-18 KR KR1019980022982A patent/KR100289345B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6530253B1 (en) | 1999-09-20 | 2003-03-11 | Aisin Aw Co., Ltd. | Method for producing cylindrical member having spline grooves, and cylindrical member having spline grooves |
| JP2002172430A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-06-18 | Aisin Aw Co Ltd | 円筒部材の製造方法、製造装置及びスプラインを有する円筒部材 |
| JP4561008B2 (ja) * | 2000-09-26 | 2010-10-13 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 円筒部材の製造方法、及び円筒部材の製造装置 |
| CN105813772A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-07-27 | 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 | 用于制造分离盘的方法及分离盘 |
| CN105813772B (zh) * | 2013-12-20 | 2017-09-26 | 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 | 用于制造分离盘的方法及分离盘 |
| US10220393B2 (en) | 2013-12-20 | 2019-03-05 | Alfa Laval Corporate Ab | Method for manufacturing a separation disc and the separation disc |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100289345B1 (ko) | 2001-06-01 |
| JP3405129B2 (ja) | 2003-05-12 |
| KR19990007112A (ko) | 1999-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |