JPS6092022A - 管状ビレツトの液圧ブラスト仕上装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工業分野に適用される管状ビレットの液圧塑
性変形的なブラスト仕上装置に関する。

ハウジングとプレス機に連結されたダイスから成り、液
圧塑性変形によって円筒体の外面を成形する装置は広く
知られている。上記ハウジングにはピストンを備えた垂
直のパワーシリンダが取り付けられている。上記ダイス
はその内面が成形用面と六っており、加工されるビレッ
トはダイス内に配置され、またこれらダイス及びビレッ
トは動的す？−トに支持されている。

パワーシリンダのピストンには清めらかなブローチが固
定されており、このブローチはその中央にめくら穴を有
するとともに、このめくら穴に連通ずる半径方向溝を有
している。ノｅワーシリンダのピストンはその高圧室並
びにブローチのめくら穴に連通ずる中央溝を有している
。ハウジング内には溝が設けられており、これら溝を介
してノクワー、シリンダの高圧室は油圧供給システムに
接続されている。

上記ビレットの成形をなすため、プレス機のラムにより
ノぐワーシリンダ及びツール（ブローチ）はビレットの
軸線に沿って動く。この動きから、反力が生じ、パワー
シリンダの高圧室に高圧が生起される。この圧力作用の
もとで、成形面及びツールの強制的潤滑がもたらされる
。

このような成形装置の不具合は以下の通りである。

この成形装置はプレス機に取り付けられているだめ、成
形すべきビレットの長さがテーブルとプレス機のストロ
ークとの間のクリアランスによって制限される。このこ
とは、この成形装置を長尺なビレットに対して不向きな
ものとする。また、その内部にビレットを配置して成る
ダイスは固定されており、とれは変形応力に対向する方
向への金属の塑性流れを制限する。この結果、上記成形
装置は長尺々ビレット及び大きな変形率の成形には使用
することができない。

ノやワーシリンダ内には、ワークツールとビレットとの
間の接触抵抗圧と同等かそれに近い超高圧を生起するこ
とができない。この条件は流体摩擦を確保する充分に厚
い潤滑層の生成を制限する。

ビレットの成形開始時点において、ツールの全部また成
形加工の全工程中、ツールの最初の変形加工においては
、圧力作用のもとに何ら潤滑流体が供給されておらず、
ツールは乾いた状態すなわち限界摩擦の状態で作動する
。

一方、ハウジングと、このハウジングに取り付けられた
前側及び後側ストッ・やを備え、管の内面をブラスト成
形中る装置も広く知られている。

後側ストッパには吸音ダンツク−、ブラスト室及び中間
ストッｉ４がそれぞれ取り付けられている。

上記後側ストッノヤはピストンを収容し、このピストン
にはその軸方向にめくら穴を府中るとともに、このめく
ら穴内にはワークツールが位置付けられている。前側及
び後側ストッパはケーシングを介して相互に連結されて
いる。成形すべきビレットは前側ストッパ内にあり、と
の前側ストッパの前側にはトラッピングホッパーが取り
付けられている。

上記ブラスト室内には爆発物が装填され、この爆発物の
点火の後、そのブラスト作用のもとてワークツールは自
由飛行でもってビレット内を貫通し、その内面を成形す
る。

この成形装置の不具合は以下の通りである。

ワークツールの自由飛行から、乾いた摩擦状態でビレッ
トの内面を成形する面ｉ撃がもたらされる。この摩擦と
超高速の結果、長尺なビレットでは高温となり、またビ
レット及びワークツールの表面に強度の摩滅すなわち溶
失を誘発する。これにより、ビレット内にワークツール
が詰ったりまた装置が爆発する可能性のため、長尺なビ
レットをその成形に用いることはできない。

包囲リムとして機能する前側ストッパが固定されている
ため、高い変形率及び金属の塑性流れを前もって調整で
きる可能性はない。なぜなら、金属の塑性の流れは前側
ストッパに導かれかつこの前側ストッパを装置から取り
外すためである。

この発明の目的は、超高の流体圧力の条件で成形すべき
管状のビレットのブラスト成形及び液圧塑性変形を確保
することのできる管状ビレットの液圧ブラスト仕上装置
を提供することにある。

−に開目的はハウジングと、このノ蔦つプラグに取り付
けられた前側及び後側ストッパを備えた管状ビレットの
液圧ブラスト仕上装置により解決される。前側ストツノ
ｅの前側にはトラッピングホラＡ−が取り付けられてい
る。後側スト、２・ぐにおいては、相互に接続されたブ
ラスト室、案内室及び補償室が設けられてい乙。案内室
には、ストツノｅに至るワークツールが位置付けられて
おり、このワークツールはその中央にめくら穴を有する
とともに半径方向溝を有している。

半径方向溝はめくら穴に接続されている。ワークツール
の前端にはガスケットが設けられている。

いるとともに中央穴を有する円筒状の移動ピストンが位
置付けられている。成形すべきビレットは移動ピストン
の中央穴内にセットされている。移動ピストンの一端は
固定ラム上を摺動し、これにより縦方向溝を介して補償
室に接続された反動室が形成されている。

長尺なビレットが成形されるとき、ワークツールのめく
ら穴は段付に形成され、その後端には倍率器が位置付け
られている。この倍率器は上記めくら穴内において、自
由移動ピストンと、このピストンの前側に形成された室
より成っている。ワークツールの外面はビレットの被成
形内面が得られるように成形されている。

成形すべきビレットに必要があるとき、移動ピストンの
内面は成形される。また、ビレットの側内外面を成形す
る必要があるとき、ワークツールの成形用外面と移動ぎ
ストンの成形用内面が同時に用いられる。

このようなブラスト仕上装置の利点は以下の通りである
。

このブラスト仕上装置は長尺な管状ビレットの液圧塑性
的な平滑及び成形加工の分野に対してブラスト加工の適
用範囲を広くでき、またその成形によって変形し難い金
属から管状ビレットの成形をもなすことができる。

変形プロセスは一般的に一様ではない圧縮条件のもとで
なされ、ワークツールの動く方向とは逆方向への変形し
ない金属の塑性流れは移動ピストンの大きな前端での流
体圧から生じる後側への反動スラストによって助長され
る。

成形されたビレットは成形前のビレットに比して新たな
機械的及び物理的性質を有し、これは超高圧及びその超
高圧の比率で変形プロセスがなされることから生じる。

これらの利点は生産車を高めかつビレットを高品質なも
のとする。

以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図中１はハウジングであって、このハウジング１に
は前面ストツノや２及び後側ストンＡ３がをり付けられ
ている。前側ストッパ２の前側には、トラッピングホッ
パー４が設けられている。前側ストッパ２は着脱可能な
ジヨイント５（例えばくさびなど）によってハウジング
１に取り付けられている。前側ストツノぐ２においては
、固定ラム６が取り付けられており、また円筒状の移動
ピストン７が位置付けられている。

この移動ピストン７内には中心孔が形成されており、移
動ムストン７内には、成形されるべき管状のビレット８
がセットされている。移動ピストン２の一端は固定ラム
６上を摺動し、これにより反動室９が形成さ・れている
。

後側ストン／ぐ３においては、ブラスト室１０、案内室
１１及び補償室１２が後方から順に形成されている。ブ
ラスト室１０及び補償室１２は溝１３を介して接続され
ている。反動室９は移動ピストン７内の縦溝１４を介し
て補償室１２に接井売されている。

案内室１１においては、ワークツール１５が休止状態で
位置付けられており、このワークツール１５はその中心
にめくら穴１６及び半径方向通路１７・・・を有し、こ
れら半径方向通路１２・・・はめくら穴１６に接続され
ている。ワークツール１５の前端にはガスケット１８が
あり、このガ、スケット１８はビレット８内に位置付け
られ、これにより室１９が形成されている。補償室１２
には通気弁２０が備えられ、ブラスト室１０には供給弁
２１が備えられている。ブラスト室１０内には、爆発物
質２２が装填されている。

前側ストツノ４′２と後側ストッパ３との間には、移動
ピストン７を支持するガイド２３が設けられている。

長い管状のビレット８が加工される際には、ワークツー
ル１５のめくら穴１６は第６図に示すように段付に設計
される。この場合、ワークツール１５後端においては、
倍率器が位置付けられ、この倍率器は自由移動ピストン
２４及び室２５から成る。この室２５はめくら穴１６内
において移動ピストン２４の前方に形成されている。変
形例としては、ワークツール１５内に縦溝２６が形成さ
れている。この縦溝２６は移動ピストン２４の広域部及
びガスケット１８の後側に形成された室１９を介して空
間に連結されている。

次に、上記構成による実施例の作動を説明する。

前側ストッパ２の移動ぎストン７及びガイド２３は、移
動ピストン２が補償室１２から突出するまで右方に動く
。この位置において、ブラスト１０内には爆発物質２２
が装填され、そして案内室１１内においてワークツール
１５が位置付けられる。移動ピストン７の前側ストッ／
４’２及びガイド２３はスタート位置に戻り、移動ピス
トン７は所定の閉塞位置まで補償室１２内に侵入する。

この位置において、ワークツール１５は加工されるビレ
ット８の面に接触していない。Ｉンプユニット（図示し
ない）を用い供給弁２１を介して冷却剤が反動室９、補
償室１２、案内室１１、ブラスト室１０及び室１９内を
満たすように供給される。通気弁２０によって空気が抜
かれ、そして通気弁２０は閉じられるとともにポンプユ
ニットの駆動は停止される。そして、前側ストッパ２及
び移動ピストン７によって構成されたシステムの付加的
な抑圧が生じ、加工されるビレット８は補助的なねじ機
構あるいは他の機構によってその内縁までワークツール
に抗して押し込まれる。このようにして、特有の室１９
が形成される。次に、爆発物質２２が爆破されると、こ
の爆発のもとで、反動室９、補償室１２、ブラスト室１
０及び案内室１１内には、はとんど等しい圧力Ｐ１が発
生され、この圧力はこのシステムの最も弱い連鎖を介し
て、この場合ワークツール１５に与えられる。このワー
クツール１５は、爆発比及び力Ｏ１で管状のビレット８
の穴を貫通し、このビレット８を成形加工する。ワーク
ツール１５がｖｌ比で加工される管状ビレ、ト８（第２
図参照）の穴を貫通する時、爆発圧Ｐ１のもとで、ワー
クツール１５後側の冷却剤で満たされためくら穴１６、
半径方向通路１７及び閉塞空間ａ。

ｂ、ｃ内には超高の圧力Ｐ１が同様に働く。この圧力Ｐ
！は潤滑剤を押し込め、そして、ワークツール１５の変
形セレーションとビレット８の加工面との間の接触領域
には、充分な厚みを有する流体層が流体力学的摩擦を実
現するために形成される。室１９内においては、ガス欠
。

ト１８の後側の冷却剤にガスケット１８によって及ぼさ
れる圧力の結果として圧力Ｐｇ＜Ｐｘが発生される。ｖ
ｌ比での冷却剤のエントラッピング圧力と平行な圧力Ｐ
２は、ワークツール１５の前面に沿って流体力学的摩擦
を実現するだめの流体層を与える。加工される管状のビ
レットの変形は、一般的に一様ではない圧縮状態で々さ
れ、その金属はワークツール１５の動きとは反対に、小
さな抵抗ｖ２の方向に流れる。

この金属の流れにとって、ビレット８の外面と移動ピス
トン７との間で生起される摩擦力による反作用が生じる
。移動ピストン７に作用するのは力０雪のみであるので
、この移動ぎストン７は金属の流れの中で動く。これは
金属の流れにエントラップ効果を有する一方、同時に部
分的にワークツール１５に向って補償室１２から出た冷
却材の帰流及び力の衝撃を弱めるととになる。初期より
も小さな比でもって変形領域から出たワークツール１５
はトラッピングホッパー４内に落下する。

ビレ、ト８はキャップ２７に力０３で作用する供給圧力
Ｐによって取り出される。上記キャップ２７はビレット
８の端部にセットされかつシール２８により移動２スト
ン７に対して気密が保持されている。なお、小さな爆発
によっても同様にしてビレット８の取り出しをなすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、装置の縦断面図、第２図は、加工中でのワー
クツールを示す移動ピストンの部分断面図、第３図は、
内面が成形されるビレットの断面図、第４図は外面が成
形されるビレ、トの断面図、第５図は、成形後のビレッ
トの取り出しを示す装置の一部断面図、第６図は、ワー
クツールと協働する倍率器を有した装置の一部断面図、
第７図は、内面及び外面が成形されるビレットの断面図
である。 ２・・・前側ストッパ、３・・・後側ストッパ、６・・
・固定ラム、７・・・移動ピストン、８・・・ビレット
、９・・・反動室、１０・・・ブラスト室、１１−５．
案内室、１２・・・補償室、１４・・・縦方向溝、１５
．・・ワークツール、１６・・・めくら穴、１７・・・
半径方向溝、Ｑ４・・・自由移動ぎストン、２５・・・
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ハウジングと、この７１ウゾングに取り付けられ
   た前側ストン／４’及び後側ストツノやと、前側ストッ
   パの前側に設けられたトラッピングホラ・母−と、後側
   ストツノや内に設けられたブラスト室及びこのブラスト
   室に位置付けられたワークツールとを備えてなり、後側
   ストツノ等内にはブラスト室の前側に案内室及び補償室
   を設けてこれら３室を相互に接続するとともに、上記案
   内室にワークツールを休止して位置付け、上記ワークツ
   ールにはその中央にめくら穴並びにこのめくら穴に接続
   した半径方向溝を形成するとともに、ワークツールの前
   端にガスケットを設け、前側ストツバには固定ラムを設
   けるとともに円筒状の移動ピストンを設け、この移動ピ
   ストンは管状のビレットが配置される中心孔を有して、
   その一端が固定ラム上を摺動し、これにより移動ピスト
   ン内の縦方向溝を介して上記補償室に接続した反動室を
   形成して成ることを特徴とする管状ビレ、トの液圧ブラ
   スト仕上装置。 ２、前記アークツールのめくら穴は段付の穴であって、
   その底部には倍率器が位置付けられ、この倍率器は自由
   移動ピストンと、上記めくら穴内の自由移動ピストンの
   前側に形成された室より成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１妙 項記載の液圧ブラスト装置。 ３、前記ワークツールの外面は成形されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項また」−ノ は第２項に記載の液圧ブラスト装置。 ４、前記移動ピストンの中心孔は成形用面となっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第くた １項または第２項に記載の液圧ブラスト装置。 ５、前記、ワークツールの外面及び移動ぎストンの中央
   孔の内面はともに成形用面であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の液圧プラス〒装
   置。