JPH11347639A - 金属ローラ材料の製造方法 - Google Patents

金属ローラ材料の製造方法

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JPH11347639A
JPH11347639A JP16536598A JP16536598A JPH11347639A JP H11347639 A JPH11347639 A JP H11347639A JP 16536598 A JP16536598 A JP 16536598A JP 16536598 A JP16536598 A JP 16536598A JP H11347639 A JPH11347639 A JP H11347639A
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diameter
outer diameter
inner diameter
flange portion
metal
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Isamu Okubo
勇 大久保
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属管素材を材料として、これに変形加工を
施すことにより、目的とする外径寸法および内径寸法の
フランジ部分を有する金属ローラ材料をきわめて容易に
かつ有利に製造することのできる方法を提供する。 【解決手段】 本発明の金属ローラ材料の製造方法は、
直管状の金属管素材から、直管状のスリーブ部分および
このスリーブ部分の一端に一体的に連続する、当該スリ
ーブ部分の外径より小さい外径のフランジ部分とよりな
る金属ローラ材料を製造する方法において、金属管素材
の一端部分に対し、目的とするフランジ部分の内径に等
しい外径を有する心金を用いて、目的とするフランジ部
分の外径に等しい内径を有するダイスにより絞り加工を
施すことを特徴とする。また、目的とするフランジ部分
の断面積より小さい断面積の直管状部分に対してアップ
セット加工を施す工程を有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、各種のローラを構
成する基体として用いられる金属ローラ材料の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、複写機、ファクシミリ、プリンタ
ーなどにおいては、ヒートロール、マグネットロール、
加圧ロールなどの各種のローラ類が組み込まれている。
これらのローラは、一般に、金属ローラ材料を基体とし
てその表面に用途に応じた種々の被覆が施されて構成さ
れている。
【0003】このようなローラの基体として用いられる
金属ローラ材料は、通常、ローラの作用領域とされる直
管状のスリーブ部分と、このスリーブ部分の両端に一体
的に設けられた、回転可能に軸支される、小径のフラン
ジ部分とよりなるものとされる。そして、金属ローラ材
料においては、スリーブ部分の外径が規定された寸法で
あることが当然に必要であると共に、フランジ部分の外
径および内径も、いずれも規定された寸法であることが
必要とされる。
【0004】このようなフランジ部分を有する金属ロー
ラ材料の製造方法としては、従来、目的とするスリーブ
部分の外径と等しい外径を有する金属管素材を原材料と
して用い、その一端部に絞り加工を施すことにより、フ
ランジ部分を一体的に連続する状態で形成する方法、フ
ランジ部分を予め形成した端部材料を直管状のスリーブ
用管材料の端部に摩擦溶接して接続する方法、あるいは
フランジ部分を予め形成した端部材料を直管状のスリー
ブ用管材料の端部に圧入嵌合し、または接着して連結す
る方法などが知られている。これらのうち、絞り加工に
よる方法は、作業が簡単でコストが低く、しかも信頼性
が高いことから、工業生産上、非常に有利である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絞り加
工を利用して金属ローラ材料を製造する場合には、次の
ような問題点がある。すなわち、目的とするスリーブ部
分の外径および内径と等しい外径寸法及び内径寸法を有
する金属管素材を入手してこれを絞り加工するだけで
は、目的とする外径寸法および内径寸法を有するフラン
ジ部分を形成することができない。これは、外径を目的
寸法と一致させると内径を目的寸法と一致させることが
できず、一方、内径を目的寸法と一致させると外径を目
的寸法と一致させることができないからである。
【0006】具体的に説明すると、図1に示される構成
の金属ローラ材料10を製造する場合には、そのスリー
ブ部分12の外径および内径と等しい外径寸法及び内径
寸法を有する金属管素材を材料として用い、その端部に
絞り加工を施して図2に示すように小径筒状部分15を
形成するが、この小径筒状部分15の内径が目的寸法と
なるまで変形させた状態では、当該小径筒状部分15の
外径は目的寸法よりなお大きい場合が通常である。この
場合は一般に、「余肉がある状態」と称されているが、
この外径を目的寸法とするためには、小径筒状部分15
の余肉となっている外周部分を、例えば切削加工により
除去することが必要であり、従って相当に多量の金属材
料が無駄にされる。
【0007】しかし、上記の場合に、小径筒状部分15
の外径を目的寸法とするために更に絞り加工を施すこと
は、その内径が目的寸法よりも大幅に小さくなって、い
わゆる中グリ加工が必要となるので、一層不利である。
【0008】一方、金属管素材として肉の量が不足する
ものを用いて絞り加工を施す場合には、小径筒状部分1
5の外径が目的寸法となるまで絞り加工しても内径が目
的寸法よりなお大きい状態となり、あるいは、内径が目
的寸法となるまで絞り加工すると外径が目的寸法よりも
小さい状態となってしまう。さらに、絞り加工は、複数
回あるいは複数段にわたって行うことも可能であって、
これにより或る程度の寸法の調整が可能ではあるが、実
際の絞り加工では、絞り量に限界があることとも関係し
て、余肉部分が生じたり、あるいは肉厚が過小の肉薄部
分が生じたりする。
【0009】要するに、金属管素材の絞り加工において
は、形成される小径筒状部分に得られる外径および内径
の寸法にそれぞれ一定の限界があって自由度が少なく、
この理由から、外径寸法および内径寸法が共に目的寸法
とされたフランジ部分を形成することは非常に困難であ
る。このような事情から、従来では、余肉を有する形状
の小径筒状部分を形成してこれに切削加工を施すように
しているのが現状であり、多量の金属材料が無駄となっ
ている。
【0010】本発明は、以上のような問題点を解決する
ものであって、その目的は、金属管素材を材料として、
これに変形加工を施すことにより、目的とする外径寸法
および内径寸法のフランジ部分を有する金属ローラ材料
をきわめて容易にかつ有利に製造することのできる方法
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の金属ローラ材料
の製造方法は、直管状の金属管素材から、直管状のスリ
ーブ部分およびこのスリーブ部分の一端に一体的に連続
する、当該スリーブ部分の外径より小さい外径のフラン
ジ部分とよりなる金属ローラ材料を製造する方法におい
て、金属管素材の一端部分に対し、目的とするフランジ
部分の内径に等しい外径を有する心金を用いて、目的と
するフランジ部分の外径に等しい内径を有するダイスに
より絞り加工を施すことを特徴とする。また、目的とす
るフランジ部分の断面積より小さい断面積の直管状部分
に対してアップセット加工を施す工程を有することを特
徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】図3は、本発明に係る金属ローラ
材料の製造方法の一例を示す説明図である。20は金属
管素材であり、この金属管素材20は、その一端(図の
左端)がストッパ22に当接されて軸方向の移動が禁止
された状態で、クランプ24により、外周部において固
定状態に保持されている。
【0013】ストッパ22には、金属管素材20の他端
(図の右端)から外部に突出するよう金属管素材20内
を伸びる心金25が固定して設けられている。この心金
25は、その外径寸法が、目的とするフランジ部分の内
径寸法に一致した金属棒により形成されている。
【0014】このような状態で、金属管素材20の他端
部対し、その外周面に作用されるダイスが矢印X方向に
移動されて絞り加工が施される。実際上、この絞り加工
は、必要に応じて、図4に示されるように、各々、口径
が順次小さくなるダイス27A,27B,27Cを用い
る複数段にわたる絞り工程が実行されることにより、行
われる。そして、最終段の絞り工程において用いられる
ダイス27Cは、目的とするフランジ部分の外径寸法に
一致した口径のものである。
【0015】このような方法によれば、金属管素材20
の端部に対して、心金25を同時に用いた絞り加工が施
されるので、各絞り工程において、通常はダイスによっ
て定まる一定の割合で断面積が縮小するが肉厚が増大す
るようになるところ、心金25の外径が目的とするフラ
ンジ部分の内径寸法に一致しており、かつ、最終段の絞
り工程におけるダイス27Cの口径が目的とするフラン
ジ部分の外径寸法に一致しているため、絞り加工の結果
得られるフランジ部分30は、その外径寸法および内径
寸法がいずれも規制されるため、確実に、目的とする外
径寸法および内径寸法を有するものとなる。
【0016】以上の方法において、心金25は、ストッ
パ22に固定される必要はなく、例えば図5に示すよう
に、ダイス27に固定して設けられていてもよい。ま
た、心金25は、すべての絞り工程において用いられる
必要はなく、最終段の絞り工程においてのみ用いられて
もよい。
【0017】本発明の金属ローラ材料の製造方法におい
ては、必要に応じて、アップセット(据込み)加工が施
される。具体的に説明すると、図6に示すように、例え
ば1回の絞り工程により、金属管素材20の一端部に第
1段小径筒状部分32を形成された第1中間金属管33
を形成する。この第1段小径筒状部分32は、外径寸法
は目的とするフランジ部分の外径に一致するが、内径が
目的寸法より不足している。
【0018】このような第1中間金属管33を、図7に
示すように、ストッパ22とクランプ24により固定状
態に保持し、ストッパ22には、内面形状に適合する外
形を有する心金35を設けておく。この心金35は、第
1段小径筒状部分32内を通って外部に至る小径先端部
分36を有し、その外径は目的とするフランジ部分の内
径寸法と一致した大きさとされている。このような状態
で、第1段小径筒状部分32の外周面に押えダイス37
を装着した上で、アップセットパンチ38を、中間金属
管33の一端面に当接させてX方向に移動させ、アップ
セット加工を行う。ここに得られるものは、その内径寸
法も外径寸法も目的寸法と一致した第2段小径筒状部分
40が形成された第2中間金属管43である。
【0019】そこで、更に、この第2段小径筒状部分4
0に対して、心金を用いる既述と同様の絞り加工を施す
ことによって第3段小径筒状部分45が形成され、これ
により、図8に示すように、外径寸法および内径寸法が
共に目的寸法とされた第2段小径筒状部分40および第
3段小径筒状部分45によるフランジ部分がスリーブ部
分46に連続してなる金属ローラ材料が製造される。
【0020】以上のようなアップセット加工は、絞り加
工を施した場合に肉厚が不足するような場合に行えばよ
く、従って、材料として用いられる当初の金属管素材の
形状によっては、先ずアップセット加工を施し、その後
に心金を用いた絞り加工を施すことにより、目的とする
フランジ部分とスリーブ部分とよりなる金属ローラ材料
を製造することもできる。
【0021】以上の絞り加工およびアップセット加工に
おいては、目的とする形状および寸法に応じて、ダイス
角度や口径の異なる種々のダイス、心金およびアップセ
ットパンチを用いることができる。
【0022】以上のような方法によれば、心金を用いた
絞り加工では、心金とダイスとによって管状材料の外径
寸法および内径寸法の両方が共に拘束されているため、
例えば100分の1mmオーダー以上のきわめて高い精
度の形状寸法が得られ、かつ表面状態も平滑なものが容
易に得られる。従って、従来の絞り加工の後に通常必要
とされている、例えば余肉部分の除去などの後工程の一
部を省くことも可能となる。
【0023】また、金属管素材またはダイス側に回転を
与えつつ加工することも可能であって、この場合には、
スリーブ部分とフランジ部分との同心性の高いものが得
られるので、いわゆる振れ精度の高いものが製造され
る。
【0024】本発明の方法に供される金属管素材は、そ
の材質が特に限定されるものではなく、塑性変形加工を
施すことが可能な金属であればよく、その具体例として
は、アルミニウム、鉄、それらの合金、その他を挙げる
ことができる。また、製造された金属ローラ材料から得
られるローラも、その用途が限定されるものではなく、
複写機を始めとする各種の機器における各種のローラと
して利用することができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明がこれによって限定されるものではない。 実施例1 この実施例1は、外径寸法37mm、内径寸法29mm
のアルミニウム製金属管素材を用いて外径寸法20m
m、内径寸法16mmのフランジ部分を有する金属ロー
ラ材料を製造するものである。 (1)第1段の絞り工程 この工程では、心金を用いず、外径寸法30mm、内径
寸法22mmの第1段小径筒状部分が形成された。 (2)第2段の絞り工程 この工程では、心金を用いず、外径寸法24mm、内径
寸法17mmの第2段小径筒状部分が形成された。 (3)第3段の絞り工程 この工程では、心金を用いることにより、外径寸法20
mm、内径寸法16mmの、目的とするフランジ部分を
有する金属ローラ材料が得られた。
【0026】実施例2 この実施例2は、外径寸法18.2mm、内径寸法14
mmのアルミニウム製金属管素材を用いて外径寸法8.
2mm、内径寸法4mmのフランジ部分を有する金属ロ
ーラ材料を製造するものである。 (1)第1段の絞り工程 この工程では、心金を用いず、外径寸法12.2mm、
内径寸法6.4mmの第1段小径筒状部分が形成され
た。 (2)アップセット加工 この工程では、心金を用いることにより、外径寸法1
2.2mm、内径寸法4mmの第2段小径筒状部分が形
成された。すなわち、このアップセット加工によれば、
外径寸法が維持されたまま、肉厚が大きくなって内径寸
法が小さくなっている。 (3)第3段の絞り工程 この工程では、心金を用いることにより、外径寸法8.
2mm、内径寸法4mmの、目的とするフランジ部分を
有する金属ローラ材料が得られた。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、金属管素材に対し、必
要に応じて心金を用いた絞り加工および必要に応じてア
ップセット加工を施すことにより、目的とする外径寸法
および内径寸法のフランジ部分を有する金属ローラ材料
をきわめて容易にかつ有利に製造することができ、無駄
になる金属材料の量が少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法により製造されるべき金属ロー
ラ材料の一例を示す説明用断面図である。
【図2】 絞り加工についての説明図である。
【図3】 本発明の金属ローラ材料の製造方法の一例に
おける、心金を用いた絞り工程についての説明用断面図
である。
【図4】 絞り工程に用いられるダイスの例を示す説明
用断面図である。
【図5】 心金の装着についての他の例を示す説明用断
面図である。
【図6】 アップセット加工を含む本発明の方法におけ
る第1の絞り工程についての説明用断面図である。
【図7】 図6の工程に続くアップセット加工について
の説明用断面図である。
【図8】 図7の工程に続く、心金を用いた絞り工程に
ついての説明用断面図である。
【符号の説明】
10 金属ローラ材料 12 スリーブ部分 15 小径筒状部分 20 金属管素材 22 ストッパ 24 クランプ 25 心金 27,27A,27B,27C ダイス 30 フランジ部分 32 第1段小径筒状部分 33 第1中間金属管33 35 心金 36 小径先端部分 37 押えダイス 38 アップセットパンチ 40 第2段小径筒状部分 43 第2中間金属管 45 第3段小径筒状部分 46 スリーブ部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直管状の金属管素材から、直管状のスリ
    ーブ部分およびこのスリーブ部分の一端に一体的に連続
    する、当該スリーブ部分の外径より小さい外径のフラン
    ジ部分とよりなる金属ローラ材料を製造する方法におい
    て、 金属管素材の一端部分に対し、目的とするフランジ部分
    の内径に等しい外径を有する心金を用いて、目的とする
    フランジ部分の外径に等しい内径を有するダイスにより
    絞り加工を施すことを特徴とする金属ローラ材料の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 目的とするフランジ部分の断面積より小
    さい断面積の直管状部分に対してアップセット加工を施
    す工程を有することを特徴とする請求項1に記載の金属
    ローラ材料の製造方法。
JP16536598A 1998-06-12 1998-06-12 金属ローラ材料の製造方法 Withdrawn JPH11347639A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005074458A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Tokico Ltd 管の加工方法および平行スエージ加工装置
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