JPS6153135B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービン用シユラウドリングや
ロケツトタンク用円錐部品などの円錐環状部材の
加工方法に関する。

第１図ａ，ｂに示すような円錐リング部品の加
工法としては、 (1) プレスによつて円板状素材（ブランク）を深
絞りして底付円錐筒に成形し、次いでその底部
および縁部をトリム加工で除去して中央部分を
円錐リングとして得る方法（第２図参照）、 (2) 円板状素材をスピニング加工によつて底付円
錐筒に絞つてからその底部および縁部をトリム
加工で除去して中央部分を円錐リングとして得
る方法（第２図参照）、 (3) 厚肉のリンク状素材から直接円錐リングを削
り出す方法（第２図参照）、 (4) 矩形の素材から扇形素材を打抜き、これをロ
ールで曲げてからその両端を溶接で繋ぎ合せる
方法（第２図参照） などの慣用加工法が考えられる。

しかし、プレス深絞り法(1)とスプリング加工法
(2)では、一旦底付円錐筒を成形してからその底部
並びに縁部を切り取ることにより円錐リングを得
るため、製品の数倍のブランクを必要とし歩留り
が悪い。また、ポンチ・ダイスあるいはマンドレ
ル・ロールなどの金型や加工工具等を必要とする
上に加工が複雑で時間をとるためにコスト高とな
る。また、厚板リングからの削り出し(3)も材料の
歩留りが悪いし、加工も容易でない。

このため、比較的幅の狭い円錐リング部品にお
いては、扇形のブランクを用いてロール曲げを行
なう方法(4)が多用されるが、この場合にも扇形ブ
ランクを矩形素材から切り出すに当たつて不使用
部分が多く歩留りが悪くなる欠点がある。又、第
３図に示すガスタービン用シユラウドリングのよ
うに、溝を有する円錐リングの場合には、扇形素
材に溝を穿溝するための大型旋盤を必要とする。
このことは、加工工数が単に増えるだけでなく、
扇形素材の曲率半径ρ_iが大きくなる（部品の円
錐角θが小さくなる）場合には超大型旋盤を要す
ることとなつて設備の大形化も避けられない。

本発明は、材料の歩留りを向上させ得ると共に
加工工数の低減並びに加工時間の短縮を図り得る
円錐環状部材の加工方法を提供することを目的と
する。

斯かる目的を達成するため、本発明は、一方の
エツジから他方のエツジに向けて漸次圧下率を高
くして直線状帯板を圧延し、圧下率の高い部分と
低い部分のエツジの伸びの差を利用して帯板を扇
形に変形させる一方、この帯板を板厚方向に曲げ
て円錐リングを成形するようにしたものである。
したがつて、直線状帯板から円錐リングを直接得
ることができ、材料の無駄が全くない。また、圧
延と曲げが連続的に一行程として加えられるので
加工時間が短い。しかも、円錐リング部材に溝な
どの加工を加える場合には、直線状態の帯板の段
階に行なえるので特殊のあるいは大型の旋盤等を
必要としない。

以下本発明方法を図面に示す実施装置例を基に
詳細に説明する。

素材には直線状の帯板が使用される。この帯板
は、一方のエツジから他方のエツジに向けて漸次
圧下率を高くして圧延される。この圧延には、板
幅方向にロールギヤツプが漸次狭くなるように設
定された圧下ロール１，１′が使用される。ロー
ルギヤツプを漸次狭くするには圧下ロールの一方
例えば上圧下ロール１を角度α（tanα＝ｔｉ−ｔｏ／
ｗｏ） だけ傾斜させたり、テーパロールを使用すること
により行なう。この板幅方向に圧下率が変化する
圧延によつて一方のエツジ部と他方のエツジ部と
ではエツジ部の圧延方向への伸びの差が生ずるの
で、直線状の帯板２は板幅方向の同一平面内にお
いて湾曲する。即ち扇形になる。

次いで、扇形に成形された前記帯板２は板厚方
向に曲げられ円錐リングとされる。この帯板の曲
げは、前記圧下ロール１，１′とこの直後に設置
されている楔形の曲げブロツク３とで構成される
ベンダーによつて行なわれる。前記曲げブロツク
３とロール中心軸との平均間隔ｌ_xおよびブロツ
ク高さＨとは曲げ成形される帯板２の曲率半径ρ
_fに影響を与える因子であり、またロール軸と曲
げブロツク３との成す傾斜角度β_xは前記曲げブ
ロツク３を圧延後の帯板２の全面に接触させるの
に影響を与える因子である。したがつて、曲げブ
ロツク３は前述の平均間隔ｌ_xおよび傾斜角度β_x
を任意に調節し得る構造とされている。尚、この
曲げブロツク３の代りに回転自在の曲げロール
（図示省略）を用いることもある。この場合に
は、帯板２と曲げロールとが転がり接触するので
摩擦抵抗が減少しすり傷を防止できる。この曲げ
ブロツク３と圧下ロール１，１′とによる曲げ加
工によつて板幅方向に変形した扇形の帯板は板厚
方向に変形して円錐リングを構成して行く。

例えば、板厚6.3mm、板幅50mmの2219−０アル
ミ合金製直線素材を本発明方法によつて内径537
φmm、テーパ角θ：45゜のロケツトタンク開口部
用円錐リング部品（第５図ａ，ｂ参照）を一工程
で成形できる。また、板厚6.0mm、板幅65mmのSS
−41鋼製直線帯板に深さ3.0mm、幅45mmの溝を切
削加工したものを本発明方法によつて内半径740
φmm、テーパ角θ：4.8゜の半円形円錐環（ガス
タービン用シユラウドリング：第６図参照）を一
工程で成形できる。

斯様に本発明方法は、平板定尺材から扇形帯板
を切り出してからロール曲げ成形を行なう従来方
法に比べ、直線状帯板を使用してこれから直接円
錐環状部品を成形できるので材料の無駄がなく、
材料の歩留りが飛躍的に向上する。また、傾斜圧
延と曲げ加工を連続的に直線状帯板へ加えるので
加工工程並びに作業時間を短縮できる。例えば、
圧延速度を約10m/minとした場合、この速度で
曲げ加工も同時に行なわれるので数秒〜数十秒で
加工可能である。また、ガスタービンシユラウド
リングのような溝を有する円錐リング部品の場合
には、直線状帯板段階で溝を容易に切削しうるの
で、扇形帯板に溝を切削する従来方法とは異な
り、大型、超大型の旋盤等を必要としない。加え
て、傾斜圧延と曲げ加工によつて広範囲の曲率半
径の円錐環状部材を成形できるので、プレス絞り
法やスピニング加工のように曲率半径毎に金型や
加工工具を用意する必要がない。依つて、設備費
の低減並びに設備稼動率の向上を期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は円錐環状部品を示す図で、ａは半断面
正面図、ｂはその展開図である。第２図は円錐環
状部品の慣用加工法を示す工程図で、ａはプレス
深絞り法、ｂはスピニング加工法、ｃは厚肉リン
グ削り出し法、ｄは扇形帯板曲げ加工法を出す。
第３図ａは溝付き円錐環状部品の一部を示す断面
図、第３図ｂはその慣用加工法を示す工程図であ
る。第４図は本発明方法を示す図で、ａは正面
図、ｂはそのＡ−Ａ矢視断面図、ｃは同平面図で
ある。第５図ａ，ｂおよび第６図は本発明方法で
製作された円錐環状部品を示す斜視図である。 図面中、１，１′は圧下ロール、２は帯板、３
は曲げブロツクである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方のエツジから他方のエツジに向けて漸次
   圧下率を高くして直線帯板を圧延し、その後該帯
   板を板厚方向に曲げるようにしたことを特徴とす
   る円錐環状部材の加工方法。