JPS59150640A - 金属リング素材の製造方法 - Google Patents
金属リング素材の製造方法Info
- Publication number
- JPS59150640A JPS59150640A JP58025893A JP2589383A JPS59150640A JP S59150640 A JPS59150640 A JP S59150640A JP 58025893 A JP58025893 A JP 58025893A JP 2589383 A JP2589383 A JP 2589383A JP S59150640 A JPS59150640 A JP S59150640A
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- JP
- Japan
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- diameter
- annular
- blank material
- ring
- assembly
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/761—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F37/00—Manufacture of rings from wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F5/00—Upsetting wire or pressing operations affecting the wire cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、衝合部を溶接してほぼ真円の溶接リングを製
造するに好適なリング素材を製造する方法に係り、特に
鍛造工程で金属リング素材に所望の断面形状を伺与する
とともに、金属リング素材に内径側へ向かう残留応力す
なわち、リング径を縮小する方向へ作用する残留応力を
伺与するようにした金属リング素材の製造方法に関する
。
造するに好適なリング素材を製造する方法に係り、特に
鍛造工程で金属リング素材に所望の断面形状を伺与する
とともに、金属リング素材に内径側へ向かう残留応力す
なわち、リング径を縮小する方向へ作用する残留応力を
伺与するようにした金属リング素材の製造方法に関する
。
出願人は先に、金属環状素材を金型成形環状溝内で圧延
して金属リング素材を製造する方法について出願（特願
昭５７−１６２９４５号）した。
して金属リング素材を製造する方法について出願（特願
昭５７−１６２９４５号）した。
しかし、第１図（イ）、（ロ）に示すような先願方法に
よって成形したほぼ真円の金属リング素材４のその衝合
部５をフラッシュバット溶接して第４図に示すような溶
接リング素材９を成形すると、真円度が悪くなる。
よって成形したほぼ真円の金属リング素材４のその衝合
部５をフラッシュバット溶接して第４図に示すような溶
接リング素材９を成形すると、真円度が悪くなる。
すなわち、素材である環状体１は欠肉が発生しないよう
多大な成形力によって型彫空間に倣わされるが、その成
形力は単にリング軸線と平行方向の成形力であるため、
互いに対向する端部６，７はほぼ突き合わされてはいる
ものの、第１図（ハ）に示す如くリング径を縮小し端部
６．・７が互いにラップ８するような内部応力を有さな
い。そのためフラッシュバット溶接により、リング端部
６゜７から溶接代分の円周長さが短縮されると、やや楕
円形状の溶接リングとなる。
多大な成形力によって型彫空間に倣わされるが、その成
形力は単にリング軸線と平行方向の成形力であるため、
互いに対向する端部６，７はほぼ突き合わされてはいる
ものの、第１図（ハ）に示す如くリング径を縮小し端部
６．・７が互いにラップ８するような内部応力を有さな
い。そのためフラッシュバット溶接により、リング端部
６゜７から溶接代分の円周長さが短縮されると、やや楕
円形状の溶接リングとなる。
この問題を解決するためには、フラッシュバット溶接後
にほぼ真円となるような特殊な非真円形に予め金属リン
グ素材４を成形すれば良い。ところが、フラッシュバッ
ト溶接後に真円となるような特殊な非真円形を設計する
には、多大な実験費用と工数を要するとともに材質およ
び寸法の若干の変更によってもその都度適当な非真円形
を設計する必要がある。
にほぼ真円となるような特殊な非真円形に予め金属リン
グ素材４を成形すれば良い。ところが、フラッシュバッ
ト溶接後に真円となるような特殊な非真円形を設計する
には、多大な実験費用と工数を要するとともに材質およ
び寸法の若干の変更によってもその都度適当な非真円形
を設計する必要がある。
そのため、フラッシュバット溶接を採用する場合は、［
金属環状素材を金型の成形環状溝内で圧延して環状溝に
充塞させ、所望の断面形状に精密型成形する」ようにし
ても、その成果は半減する欠点がある。
金属環状素材を金型の成形環状溝内で圧延して環状溝に
充塞させ、所望の断面形状に精密型成形する」ようにし
ても、その成果は半減する欠点がある。
そこで本発明は、上記欠点を解決するために行われたも
ので、金属環状素材を精密型成形するとともに、その成
形時にリング素材にリング径を縮小する方向へ作用する
残留応力を伺与する金属リング素材の製造方法を提供す
ることを目的とする。
ので、金属環状素材を精密型成形するとともに、その成
形時にリング素材にリング径を縮小する方向へ作用する
残留応力を伺与する金属リング素材の製造方法を提供す
ることを目的とする。
以下本発明の実施例を第２図以下の図面によって説明す
る。
る。
金属リング素材４ａの成形は、第２図（イ）、（ロ）、
（ハ）の順に行う。まず予め適当な直径を有する断面が
円形等の金属棒状素材を所要寸法に切断した後、これを
第２図（イ）に示す如く曲は加工により所望径より小径
の環状の環状体１ａにする。なお、環状体１ａの成形は
、断面が円形又は多角形状など所望形状が得やすい断面
形状の金属棒状素材１０を曲は加工して螺旋体を形成し
、その螺旋体を所望の長さに切断し、各回旋部分を環状
体１ａとしても良い。
（ハ）の順に行う。まず予め適当な直径を有する断面が
円形等の金属棒状素材を所要寸法に切断した後、これを
第２図（イ）に示す如く曲は加工により所望径より小径
の環状の環状体１ａにする。なお、環状体１ａの成形は
、断面が円形又は多角形状など所望形状が得やすい断面
形状の金属棒状素材１０を曲は加工して螺旋体を形成し
、その螺旋体を所望の長さに切断し、各回旋部分を環状
体１ａとしても良い。
この曲は加工は、後述される後工程が実施されるため、
素材ボリュームさえ所定値で安定していれば曲は精度等
は特に要求されず、しかも内円周端部２ａ、３ａは互い
に重複していても良い。
素材ボリュームさえ所定値で安定していれば曲は精度等
は特に要求されず、しかも内円周端部２ａ、３ａは互い
に重複していても良い。
このようにして成形した環状体１ａを本実施例では回転
鍛造機により第８図（ロ） 、 （ハ）に示 ８− す如く精密型成形するが、その成形工程を説明する前に
回転鍛造機について説明する。
鍛造機により第８図（ロ） 、 （ハ）に示 ８− す如く精密型成形するが、その成形工程を説明する前に
回転鍛造機について説明する。
上型１１のみそすり運動により成形を行う回転鍛造機は
、既に古くから知られているが、第５図乃至第７図に示
す回転鍛造機Ａの要部を簡単に説明すると、上型１１は
図示されていない駆動機構により角度θの傾きをもって
みそすり運動するように装着されており、下型組体１４
は図示されてない昇降機構により上型１１に対して進退
自在となっている。この下型組体１４の上昇位置は任意
に正確に設定可能となっている。
、既に古くから知られているが、第５図乃至第７図に示
す回転鍛造機Ａの要部を簡単に説明すると、上型１１は
図示されていない駆動機構により角度θの傾きをもって
みそすり運動するように装着されており、下型組体１４
は図示されてない昇降機構により上型１１に対して進退
自在となっている。この下型組体１４の上昇位置は任意
に正確に設定可能となっている。
下型組体１４において、１５は下型本体、１６はノック
アウトリング、１７は下型マンドレルで、これらは型彫
空間である成形環状溝１９を協働して形成している。
アウトリング、１７は下型マンドレルで、これらは型彫
空間である成形環状溝１９を協働して形成している。
ノックアウトリング１６の上端面は、成形環状溝１９の
底面を構成している。そしてこのノックアウトリング１
６は環状体１ａ成形完了後にノックアウト２０によりノ
ックアウトパー２１、ノックアウトピン２２を介して上
昇され、成形されたリ ４− ング素材４ａを環状溝２１から押し出すように設けられ
ている。
底面を構成している。そしてこのノックアウトリング１
６は環状体１ａ成形完了後にノックアウト２０によりノ
ックアウトパー２１、ノックアウトピン２２を介して上
昇され、成形されたリ ４− ング素材４ａを環状溝２１から押し出すように設けられ
ている。
下型本体１５は、その外周及び下面が締伺リング２６、
下型押え２５、およびガイドホルダ２４などによって強
固にノ・−ドブレート２８に固定さｈており、下型マン
ドレル１７も捷た受圧板を介してハードプレート２３に
連結されている。
下型押え２５、およびガイドホルダ２４などによって強
固にノ・−ドブレート２８に固定さｈており、下型マン
ドレル１７も捷た受圧板を介してハードプレート２３に
連結されている。
下型マンドレル１７は、外周面のうち成形環状溝１９よ
り上の上方側外周が截頭円錐形を呈する円錐状テーパ壁
面１８にて形成され、他方成形環状溝１９より下方側外
周がほぼストレートの円筒状壁面に形成されている。
り上の上方側外周が截頭円錐形を呈する円錐状テーパ壁
面１８にて形成され、他方成形環状溝１９より下方側外
周がほぼストレートの円筒状壁面に形成されている。
この下型マンドレル１７の円錐状テーノく壁面１８は、
環状体１ａを据込み圧延する前に、環状体１ａの内径を
拡張するために、上端側の小径部の直径が第２図（イ）
に示す環状体１ａの内周径より小さく、また下端側の大
径部の直径が第２図（ロ）に示す内円周端部２ｂ 、ａ
ｂが対向した拡張環状体１ｂの内周径と同等以上に形成
されている。
環状体１ａを据込み圧延する前に、環状体１ａの内径を
拡張するために、上端側の小径部の直径が第２図（イ）
に示す環状体１ａの内周径より小さく、また下端側の大
径部の直径が第２図（ロ）に示す内円周端部２ｂ 、ａ
ｂが対向した拡張環状体１ｂの内周径と同等以上に形成
されている。
まだ、円錐状テーパ壁面１８の上端側と下端側との間の
適当な位置には、拡張途中の環状体１ａがその位置に留
ることができるよう、テーバ角度が適当に緩和された中
間壁部分を有する。
適当な位置には、拡張途中の環状体１ａがその位置に留
ることができるよう、テーバ角度が適当に緩和された中
間壁部分を有する。
Ｂは拡張補助具で、この下型マンドレル１７の上端側の
円錐状テーパ壁面１８に沿って中間壁部分捷で環状体１
ａを拡張する際に、下型組体１４の上昇に抗して環状体
を押え伺けるもので、下型マンドレル１７の外周に対向
して複数個設けられている。
円錐状テーパ壁面１８に沿って中間壁部分捷で環状体１
ａを拡張する際に、下型組体１４の上昇に抗して環状体
を押え伺けるもので、下型マンドレル１７の外周に対向
して複数個設けられている。
この拡張補助具Ｂは、環状体１ａを押えるため、腕８０
と、腕８０を水平方向に進退自在に支持する腕ホルダ８
１と、腕８０を進退させるピストン３２とシリンダ８８
とを有する。さらにこの拡張補助具は、下型組体１４の
上昇時に腕８０と下型組体１４との衝突を防止するため
、回動支柱２８を中心に図示されてない回動機構により
約９０°回転されるようになっている。なお２９は下端
支持ブラケットで、拡張補助具Ｂの下部を回転鍛造機Ａ
の機枠に連結固定している。
と、腕８０を水平方向に進退自在に支持する腕ホルダ８
１と、腕８０を進退させるピストン３２とシリンダ８８
とを有する。さらにこの拡張補助具は、下型組体１４の
上昇時に腕８０と下型組体１４との衝突を防止するため
、回動支柱２８を中心に図示されてない回動機構により
約９０°回転されるようになっている。なお２９は下端
支持ブラケットで、拡張補助具Ｂの下部を回転鍛造機Ａ
の機枠に連結固定している。
つぎに第５図乃至第７図に従ってリング素材４ａの成形
工程を説明する。
工程を説明する。
まず第２図（イ）に示される如き環状体１ａを第５図左
側に示すように下型マンドレル１７の上端側に装着する
とともに、拡張補助具Ｂの腕３０を環状体ｌａ上端面に
対向配置する。
側に示すように下型マンドレル１７の上端側に装着する
とともに、拡張補助具Ｂの腕３０を環状体ｌａ上端面に
対向配置する。
この状態から下型組体１４を上昇させると、第５図右側
に示すように環状体１ａは腕８０により上昇が制止され
るため、下型マンドレル１７の上端側の円錐テーパ壁面
１８に沿って内径が拡張される。捷だ同時に腕８０も、
水平方向先端が円錐状テーパ壁面１８に押されることに
より、シリンダ８８内の流体をリリーフさせて、テーバ
壁面１８に沿って後退する。
に示すように環状体１ａは腕８０により上昇が制止され
るため、下型マンドレル１７の上端側の円錐テーパ壁面
１８に沿って内径が拡張される。捷だ同時に腕８０も、
水平方向先端が円錐状テーパ壁面１８に押されることに
より、シリンダ８８内の流体をリリーフさせて、テーバ
壁面１８に沿って後退する。
環状体１ａが下型マンドレル１７の円錐状テーパ壁面１
８に沿って中間壁部分に達すると、まず第６図左側に示
すようにピストン２２が作動して腕３０を後退させ、続
いて第６図右側に示すように回動支柱が約９０°回転さ
れて腕８０および腕ホルダ８１を下型組体１４の上昇範
囲から回避させる。このとき環状体１ａは、テーバ角度
が緩和さ ７− れだ中間壁部分に位置するだめ下型マンドレル１７から
抜は出ることがない。
８に沿って中間壁部分に達すると、まず第６図左側に示
すようにピストン２２が作動して腕３０を後退させ、続
いて第６図右側に示すように回動支柱が約９０°回転さ
れて腕８０および腕ホルダ８１を下型組体１４の上昇範
囲から回避させる。このとき環状体１ａは、テーバ角度
が緩和さ ７− れだ中間壁部分に位置するだめ下型マンドレル１７から
抜は出ることがない。
下型組体１４がさらに上昇を続けると、上型ｌｌの下端
面である加圧面１２が環状体１ａの上端面に対接し、環
状体ｌａは上昇が制止されるだめ下型マンドレル１７の
下端側の円錐状テーパ壁面１８に沿って内径が拡張され
、最終的には第７図左側に示すように成形環状溝１９に
拡張状態で押し込まれる。
面である加圧面１２が環状体１ａの上端面に対接し、環
状体ｌａは上昇が制止されるだめ下型マンドレル１７の
下端側の円錐状テーパ壁面１８に沿って内径が拡張され
、最終的には第７図左側に示すように成形環状溝１９に
拡張状態で押し込まれる。
この成形環状溝１９内に拡張して位置した環状体１ｂは
、第２図（ロ）にも示されるように、側円周端部２ｂ
、８ｂが対向しているとともに、環状体の内径側へ向う
残留応力すなわち内径を縮小する方向へ作用する大きな
残留応力を保持している。
、第２図（ロ）にも示されるように、側円周端部２ｂ
、８ｂが対向しているとともに、環状体の内径側へ向う
残留応力すなわち内径を縮小する方向へ作用する大きな
残留応力を保持している。
従って、この拡張環状体１ｂを第７図右側に示すように
真円形状の成形環状溝１９の中で上型１１により所望の
断面形状のリング素材４ａに圧延成形した際にも、この
成形されたリング素材４ａには第２図（ハ）に表わす如
く内径側へ向う残留応力すなわち、リング径を縮小する
方向へ作用する残留応力が残る。この残留応力は、第８
図に示す如く衝合部５ａを食い違わすとリングの真円状
態を崩さずに端部６ａ、７ａが互いに重複してラツ ゛
プ部８ａを形成するように作用する。そのため、このリ
ング素材４ａを成形環状溝１９から取り出してその側円
周端部６ａ、？ａをフラッシュバット溶接した際には、
リング素材円周上から溶接代分の円周長さが短縮される
にもかかわらず、リング径を縮小する方向へ作用する残
留応力によシ真円状態の崩壊を防ぐことができる。
真円形状の成形環状溝１９の中で上型１１により所望の
断面形状のリング素材４ａに圧延成形した際にも、この
成形されたリング素材４ａには第２図（ハ）に表わす如
く内径側へ向う残留応力すなわち、リング径を縮小する
方向へ作用する残留応力が残る。この残留応力は、第８
図に示す如く衝合部５ａを食い違わすとリングの真円状
態を崩さずに端部６ａ、７ａが互いに重複してラツ ゛
プ部８ａを形成するように作用する。そのため、このリ
ング素材４ａを成形環状溝１９から取り出してその側円
周端部６ａ、？ａをフラッシュバット溶接した際には、
リング素材円周上から溶接代分の円周長さが短縮される
にもかかわらず、リング径を縮小する方向へ作用する残
留応力によシ真円状態の崩壊を防ぐことができる。
なお、本発明は回転鍛造機による上記実施例に限らず、
普通のプレスによっても実施できる。
普通のプレスによっても実施できる。
以上のように本発明は、金属環状素材を拡張状態で型成
形することにより、所望の断面形状を伺与するとともに
、溶接前の金属リング素材に内径側へ向う残留応力すな
わちリング径を縮小する方向へ作用する残留応力を伺与
するものであるから、その金属リング素材をフラッシュ
バット溶接した際にも真円状態の崩壊を防ぐことができ
、金属環状リング素材を精密型成形することの利点を最
大限に生かすことができる。
形することにより、所望の断面形状を伺与するとともに
、溶接前の金属リング素材に内径側へ向う残留応力すな
わちリング径を縮小する方向へ作用する残留応力を伺与
するものであるから、その金属リング素材をフラッシュ
バット溶接した際にも真円状態の崩壊を防ぐことができ
、金属環状リング素材を精密型成形することの利点を最
大限に生かすことができる。
第１図（イ）、（ロ）、（ハ）は従来の製造方法を表わ
す説明図。第２図（イ）、（ロ）、（）・）は本発明の
製造方法を表わす説明図。第８図は本発明の製造方法に
よって成形されたリング素材の説明図。第４図は第３図
に示すリング素材をフラッシュバット溶接した状態を表
わす溶接リングの説明図。第５図乃至第７図は、本発明
の実施例による製造方法の要部の断面説明図である。 （記号の説明） １ａ・・・・環状体ｏ２ａ・８ａ・・・円周端部０１ｂ
、、、、拡張環状体。 ４ａ、 、 、 、リン
グ素材。 １１、、、、上 型。 １４．、、、下型組体
。 １５、、、、下型本体。 １６．、、、ノック
アウトリング。 １７、、、、下型マンドレル。 １８．、、、円錐
状テーパ壁面。 １９・・・・成形環状溝ｏ’ Ａ・・・・鍛造機。 Ｂ、、、、拡張補助具。
す説明図。第２図（イ）、（ロ）、（）・）は本発明の
製造方法を表わす説明図。第８図は本発明の製造方法に
よって成形されたリング素材の説明図。第４図は第３図
に示すリング素材をフラッシュバット溶接した状態を表
わす溶接リングの説明図。第５図乃至第７図は、本発明
の実施例による製造方法の要部の断面説明図である。 （記号の説明） １ａ・・・・環状体ｏ２ａ・８ａ・・・円周端部０１ｂ
、、、、拡張環状体。 ４ａ、 、 、 、リン
グ素材。 １１、、、、上 型。 １４．、、、下型組体
。 １５、、、、下型本体。 １６．、、、ノック
アウトリング。 １７、、、、下型マンドレル。 １８．、、、円錐
状テーパ壁面。 １９・・・・成形環状溝ｏ’ Ａ・・・・鍛造機。 Ｂ、、、、拡張補助具。
Claims (1)
- ２つの円周端部２ａ 、３ａを有する環状で所望径より
小径の環状素材１ａを鍛造機Ａの上型１１に対向する下
型マンドレル１７の円錐状テーパ壁面１８の外周に押し
込み、少なくとも環状素材ｌａの側円周端部２ａ 、８
ａが対向するよう半径方向に素材径を拡張し、その拡張
の終りに前記下型マンドレル１７の円錐状テーパ壁面１
８の下端に隣接するとともに前記上型１１に対向して所
望の型彫空間に形成された下型の成形環状溝１９に前記
拡張環状素材１ｂを前記上型１１によシ据込んで充塞さ
せ、所望の断面及び直径のリング素材４ａに成形するこ
とを特徴とする金属リング素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025893A JPS59150640A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 金属リング素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025893A JPS59150640A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 金属リング素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150640A true JPS59150640A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0224175B2 JPH0224175B2 (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=12178466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025893A Granted JPS59150640A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 金属リング素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150640A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107940A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-25 | Yorozu Jidosha Kogyo Kk | 環状部品の製造方法 |
| EP4368310A1 (en) * | 2022-11-08 | 2024-05-15 | BeijingWest Industries Co. Ltd. | Method and system for on-demand retaining ring forming and installation |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51147466A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Taiho Kogyo Co Ltd | Method of shaping butttjointed cylindrical bushes |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP58025893A patent/JPS59150640A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51147466A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Taiho Kogyo Co Ltd | Method of shaping butttjointed cylindrical bushes |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107940A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-25 | Yorozu Jidosha Kogyo Kk | 環状部品の製造方法 |
| EP4368310A1 (en) * | 2022-11-08 | 2024-05-15 | BeijingWest Industries Co. Ltd. | Method and system for on-demand retaining ring forming and installation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224175B2 (ja) | 1990-05-28 |
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