JPS62127132A - パイプ加工装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機、プリンタ、電子タイプライタなどのＯ
Ａ機器や印刷機、コンベヤなどに多く用いられるローラ
の芯金を薄肉パイプの冷間塑性加工で形成するためのパ
イプ加工装置に関するものである。

（従来の技術） 第４図（ａ）に示す製品Ａおよび第４図ら）に示す製品
Ｂは、本発明のパイプ加工装置によってパイプを素材と
して形成されたローラの芯金となるものである。

従来この種の加工を行うには第５図に示す回転スウエー
ジング法や、第６図に示すバルジ法等で行っていた。

図中１はパイプを素材とするワーク、２は回転スウェー
ジング装置の本体で、第５図（ａ）において矢印Ｃのよ
うに回転する。３は本体２の十字状溝部にそれぞれ滑動
自在に設けたダイス、４は各ダイス３の外側に同じく滑
動自在に設けたバッカー、５は本体２およびバッカー４
の外周部に配置した複数個の回転ローラて、ばね力によ
って本体２およびハフ・カー４に圧接されている。した
がって本体２が矢印Ｃの方向に回転すると、各回転ロー
ラ５は矢印Ｅのように回転する。そして第５図（ａ）に
示すように本体２の外周面と、バッカー４の外周ｌＩ百
との間には段差Ｓが設けられている。

第５図に示す状態で本体２が矢印Ｃの方向に回転すると
、各ダイス３およびバッカー４が遠心力でスト！パー（
図示せず）による停止位置まで広がるが、回転ローラ５
がバッカー４の外周面に接触する度に、そのローラ５が
バッカー４を中心に向、って打撃する。この状態で第５
図ら）に示すようにワーク１に横推力１）を与えれば、
ワーク１の四方を囲むダイス３に作用する前記打撃力と
の協働によってワーク１が冷間状態で塑性変形加工され
る。

また第６図のバルジ法は、ワーク１の仕上がり形状に合
った凹部６ａを有する上型６と、同じくワークｌの仕上
がり形状に合った凹部７ａを有する下型７とを重合する
と共に、この金型６，７内に第６図（ａ）に示すように
ワーク１のパイプ素材を挿入し、この上下の金型６，７
を型締め力Ｗで押圧すると共に、両側よりプランジャー
８を挿入して、各プランジャー８に横推力Ｐを加えて、
プランジャー８の端面をワーク１の端面に圧接しながら
、各プランジャー８内に設けた液圧孔８ａを介してワー
ク１の内部に高圧液９を注入することにより、第６図ら
）に示すようにワーク１を金型６，７の凹部６ａ、　？
ａに合った形状に成形するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述した回転スウェージング法では、各回
転ローラ５が、各バッカー４を打撃するため、騒音が激
しい上に、大きな仕事遣を得るのが難しいので、第４図
（ａ）に示す斜辺部の角度αも１０°以下になるという
問題点がある。

またバルジ法は、超高圧を使用するため、装置各部の剛
性を高くする必要がある上に、金型の精度および形状の
良否が製品の品質の良否に直接影響を与えるため、金型
の製作に費用が嵩むことになる。またプランジャー８の
押圧力Ｐと注入液座上のバランスをとることが難しく、
ややもするとワーク１が座屈したり、ワーク１の端面か
ら液漏れが発生したりするため、作業に熟練を必要とす
る。さらにワーク１を取り外した際に、液の始末をしな
ければならないため、手数かがかるという問題点がある
。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明においては、フレー
ムの上部に縦溝を設けると共に、この縦溝を跨ぐ門型フ
レームを設け、ワーククランプの下型を二分割したもの
を前記縦溝の両側のフレーム上に固定すると共に、この
下型に対応する上型を前記門型フレームに設けた型締め
装置の下端に昇降自在に設けたものを、ワークの加工工
程数に応じて複数組等間隔に配置し、これら各組のワー
ククランプ装置に把持されるワークの両側端部にそれぞ
れ対向するダイスを有する横推力装置を前記フレーム上
に配設し、前記各下型に支承されたワークを上昇させて
から、ワーク配置ピッチのｌピッチ分横移動させ、つい
で下降してワークを下型に支承させてから、前記横移動
の反対方向へ１ピッチ分横移動させるようにしたワーク
１般送装置を前記フレームの縦溝内に設けてパイプ加工
装置を構成する。

（作　用） 上述のように本発明装置によれば、パイプを素材として
冷間の塑性加工によって目的とする製品ができるから、
騒音が少なく偉業環境がよくなる。

また薄肉の溶接管にも容易に加工ができるから、軽量で
低コストの製品が得られる。また製品の段部は実質的に
直角またはそれに近い形状に形成することができるから
、ローラの芯金としてその長さ方向を有効に活用できる
。またワークの両端を同時に絞り加工できるから効率的
であると共に、絞り部の肉厚は素材管の肉厚より増加す
るので、製品の剛性バランスがよくなり、薄肉パイプの
有効利用ができる。

（実施例） 以下、第１図〜第３図について本発明の−実施例を説明
する。図中１０は本発明装置のボックス型のフレームで
、１０ａはフレーム１０の上部の中央に設けた縦溝であ
る。１１はフレーム１０を跨ぐように設けた凹型フレー
ムで、ｌｌａはその支柱であり、１１１】　は水平梁で
ある。

第３図はワーククランプ装置１２を示すもので、これは
上型１３と、下型１４とよりなり、下型１４は第１図に
示すように二分割されている。そしてこれら上型１３と
、下型１４との対向面には、それぞれ半円筒形状のワー
クホルダー１５が埋設されており、それぞれポル）１６
によって着脱自在に固定されている。１７は上型１３と
下型１４とを整合するためのガイドピンで、１８は上型
１３を後述する型締め装置に固定するためのボルト、１
９は下型１４の底面に設けた位置決め用のピン穴、２０
は下型１４をフレームｌＯに固定するためのねじ孔であ
る。

上述のように構成したワーククランプ装置１２を多数準
備し、二分割した下型１４を前記フレーム１０の縦溝１
０ａの両側の上面１０ｂ上に、第１図および第２図に示
すように等間隔で複数組配置して固定する。

そしてこれらの下型にそれぞれ対応する上型１３を門型
フレーム１１の水平梁１１ｂに設けた油圧シリンダ式型
締め装置２１のピストンロッドの下端に固着して昇降自
在にする。

上述のようにフレーム１０上に併設するワーククランプ
装置１２の個数はワーク２２の工程数に応じて定めれば
よい。例えばワーク２２を完成品とするまでに６回の絞
り工程が必要な場合、６組のワーククランプ装置１２を
フレーム１０上に並設すれば、作業を連続して行う場合
、１回分の加工時間で１（固の完成品が得られることに
なり、また３組のワーククランプ装置１２を並設した場
合は、１個の完成品を１尋るために６組の場合の２倍の
ＱＯ工時間が必要となる。

またフレーム１０上に配置した各ワーククランプ装置１
２がそれぞれ挟持するワーク２２の両側端部と対向する
ように、！＞’ｆｆ　ｍ：力装置２３を第１図に示すよ
うにフレーム１０の上面１０ｂ上に固定して設ける。

この横推力装置２３は、例えば油圧シリンダをフレーム
１０に固定し、そのピストンロッドの先端部に設けたダ
イスホルダー２４（第１図参照）に、それぞれ各工程に
応じたダイス２５を着脱自在に嵌装するものとする。

また第２図に示すように、フレーム１０の左側に突設し
たブラケット２６上にワーク受２７を、前記下型１４の
配置ピッチと同じ間隔で最左端の下型から離すと共に、
下型１４と同一のレベルに設ける。また前記各下型１４
に支承されたワーク２２を上昇させてから、ワーク配置
ピッチの１ピッチ分横移動させ、ついで下降してワーク
２２を下型１４に支承させてから、前記横移動の反対方
向へ１ピッチ分横移動させるようにしたワーク漫送装置
２８を前記フレーム１０の縦溝１０ａ内に設ける。

すなわちワーク搬送装置２８の一実施例を第１図および
第２図について説明すると、フレーム１０の縦溝１０ａ
内に４個の昇降用レバー２９を前後左右に２個づつ配置
して、その各レバー２９の基部（下端１）をそれぞれ軸
３０によりフレーム１０に枢支する。

そしてこのレバー２９を駆動するための油圧シリンダ３
１（第２図参照）の基部を軸３２によりフレーム１０に
枢支すると共に、この油圧シリンダ３１のピストンロッ
ド３１ａの先端部を軸３３によりレバー２９の中間部に
連結する。なお３４はレバー２９．２９間の連結ロッド
、３５はその途中に設けたカップリングである。

また前記４個の昇降用レバー２９の先端部にローラ３６
をそれぞれ枢支し、これら４個のローラ３６上に、平面
形状が長方形で長溝１０ａ内に遊嵌するＩＩ送板３７を
水平に載置する。３８はこの１般送板３７がローラ３６
から外れるのを防ぐために１殻送板３７の下面に突設し
たガイドである。

また第２図におけるレバー２９．２９の間に横移動用レ
バー３９の基部（下端部）を軸４０によりフレーム１０
に枢支し、このレバー３９を駆動するための油圧シリン
ダ４１の基部を軸４２によりフレーム１０に枢支すると
共に、この油圧シリンダ４１のピストンロッド４１ａの
先端部を軸４３によりレバー３９の中間部に連結する。

そしてレバー３９の上端部にローラ４４を枢支し、この
ローラ４４を上下方向に案内するガイド４５を搬送板３
７の下面に突設する。

また搬送板３７の上面の第１図における左右両側ｆｉ部
に、それぞれ複数個のワーク受４６を下型１４の配置ピ
ッチと同一のピッチで等間隔て配設する。

このワーク受４６の配設個数は第２図に示すように搬送
板３７の片側で、下型１４の配設個数より１個多い個数
とする。すなわち本実施例では下型１４の配設個数が６
個であるから、ワーク受４６の配設個数は７個である。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用を説明す
る。まずワーク２２の素材であるパイプ（図示せず）を
第２図の最右端のワーク受４６に載置する。この状態で
、油圧シリンダ３１のピストンロッド３１ａを押し出す
と、レバー２９が第２図において反時計方向に回動し、
ローラ３６を介して搬送板３７を垂直に上昇させる。こ
の垂直方向の案内はガイド４５とローラ４４によって行
われる。

つぎに油圧シリンダ４１のピストンロッド４１ａを引込
めると、レバー３９が第２図において反時計方向に回動
して、ローラ４４、ガイド４５を介して搬送板３７を下
型１４の配置間隔である１ピッチ分第２図の左方に横移
動する。この状態で油圧シリンダ３１のピストンロッド
３１ａを引込めることにより、レバー２９を時計方向に
回動させると搬送板３７が垂直に下降する結果、最初に
第２図のＩの位置にあったワーク２２をＨの位置の下型
１４に載置し、ワーク受４６は第２図に示す位置よりさ
らにワーク２２の径Ｄ（第４図（ａ）参照）の１７２以
上下位で停止する。

つぎに型締め装置２１が作動して上型１３を下降させ、
上型１３と下型１４との間でワーク２２を第３図の矢印
Ｗの力で挟持してから、第１図に示す横推力装置２３が
作動して、ダイスホルダー２４に嵌装したダイス２５を
ワーク２２の両側から第３図（ｂ）に矢印Ｐで示すよう
に押し込めば、第１段階の絞り加工が行われる。

次に横推力装置２３を操作してダイス２５をワーククラ
ンプ装置１２から引き抜いた後、型締め装置２１による
押圧を解除する。この間に前記したワーク搬送装置２８
の油圧シリンダ４１のピストンロッド４１ａを押し出す
ことにより、レバー３９を介して搬送板３７を第２図に
おいて右側へ前記した１ピッチ分横移動させ、上述した
ように最右端のワーク受４６上にワーク２２の素材を載
置する。

そして前述した操作を繰り返せば、第２図の■位置にあ
ったワーク２２が順に、ｎ、　　ｍ、　　ｒｖ、　　ｖ
。

■、■、■の位置に移動し、■〜■の位置において、そ
れぞれ各工程に応じたダイス２５によって絞り加工をう
ける。そして最終の絞り加工をうけたワーク２２はワー
ク受２７上から取り出せばよい。

なお第３図ら）に示すダイス２５は最終加工用のダイス
を示すもので、この場合人口部の径り、は第４図に示す
完成品の径りより少し大きくし、またダイス２５の絞り
部の径ｄ。は完成品の絞り部の径ｄより少し大きくすれ
ばよい。

上述のように本発明装置による加工は絞り加工であるか
ら、完成品の絞り部の肉厚ｔ１は、絞り加工をしない部
分の肉厚ｔより厚くなる。また斜辺部βの傾斜角度αは
、ワーク２２の材質や絞り工程数および横推力Ｐ等によ
って決まるが、本実施例の場合約５０度まで可能である
。

また各工程におけるダイス２５の形状を変更することに
よって、第４図（ｂ）に示すような形状の製品Ｂを得る
こともできる。

さらに本実施例ではワークの断面形状が円形のものにつ
いてのみ説明したが、本発明は他の形状のものにも適用
できること明らかである。

（発明の効果） 本発明を実施することで次のような効果が得られる。

（イ）冷間の塑性加工であるから騒音が少なくなって作
業環境が非常によくなる。

（ロ）製品の段部が実質的に直角またはそれに近くでき
るからワークの長さ方向を有効に活用できる。

（ハ）薄肉の溶接管でも加工が容易にできるから軽量で
低コストの製品が得られる。

（ニ）ダイスの内径変更のみで、各種材質、寸法のパイ
プ絞り加工が熟練を要せず容易に行われる。

（ホ）両端同時に絞り加工ができるから作業効率が著し
く向上する。勿論、片側のみの加工や、非対称の加工も
可能である。

（へ）絞り部の肉厚は素材管の肉厚より増加するので、
全体の剛性バランスがよくなるから、薄肉パイプの有効
利用ができる。

（ト）装置に回転部分や発熱部分がないのでエネルギー
効率がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一部を断面で示す側面図、第２図
はその■−■線による断面を示す正面図、第３図（ａ）
はワーククランプ装置の縦断正面図、同図（ｂ）はその
部分側断面図、 第４図（ａ）は本発明装置による製品の一例を示す断面
図、同図（ｂ）は他の製品を示す断面図、第５図（ａ）
は従来の回転スウエージング法の説明用の部分正面図、
同図ら）はその側断面図、第６図（ａ）は従来のバルジ
加工法の説明用断面図、同図ら）はその作用説明図であ
る。 １０・・・フレーム　　　　　１０ａ・・・縦溝１１・
・・門型フレーム １２・・・ワーククランプ装置 １３・・・上型　　　　　　　１４・・・下型２１・・
・型締め装置　　　　２２・・・ワーク２３・・・横推
力装置　　　　２４・・・ダイスホルダー２５・・・ダ
イス　　　　　　２６・・・受は台２７・・・ワーク受
　　　　　２８・・・ワーク搬送装置２９・・・昇降用
レバー　　　３１・・・油圧シリンダ３７・・・搬送板
　　　　　　３９・・・横移動用レバー４１・・・油圧
シリンダ　　　４６・・・ワーク受Ａ、Ｂ・・・製品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、フレームの上部に縦溝を設けると共に、この縦溝を
   跨ぐ門型フレームを設け、ワーククランプの下型を二分
   割したものを前記縦溝の両側のフレーム上に固定すると
   共に、この下型に対応する上型を前記門型フレームに設
   けた型締め装置の下端に昇降自在に設けたものを、ワー
   クの加工工程数に応じて複数組等間隔に配置し、これら
   各組のワーククランプ装置に把持されるワークの両側端
   部にそれぞれ対向するダイスを有する横推力装置を前記
   フレーム上に配設し、前記各下型に支承されたワークを
   上昇させてから、ワーク配置ピッチの１ピッチ分横移動
   させ、ついで下降してワークを下型に支承させてから、
   前記横移動の反対方向へ１ピッチ分横移動させるように
   したワーク搬送装置を前記フレームの縦溝内に設けたこ
   とを特徴とするパイプ加工装置。