KR20130099133A - 스핀 성형에 의해 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치 - Google Patents

스핀 성형에 의해 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130099133A
KR20130099133A KR1020137011282A KR20137011282A KR20130099133A KR 20130099133 A KR20130099133 A KR 20130099133A KR 1020137011282 A KR1020137011282 A KR 1020137011282A KR 20137011282 A KR20137011282 A KR 20137011282A KR 20130099133 A KR20130099133 A KR 20130099133A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
support
work
shape
working
forming
Prior art date
Application number
KR1020137011282A
Other languages
English (en)
Inventor
줄리안 엠. 올우드
오메르 뮤지크
Original Assignee
캠브리지 엔터프라이즈 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to GB1016611.4 priority Critical
Priority to GBGB1016611.4A priority patent/GB201016611D0/en
Application filed by 캠브리지 엔터프라이즈 리미티드 filed Critical 캠브리지 엔터프라이즈 리미티드
Priority to PCT/GB2011/001424 priority patent/WO2012042221A1/en
Publication of KR20130099133A publication Critical patent/KR20130099133A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/16Spinning over shaping mandrels or formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/18Spinning using tools guided to produce the required profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/18Spinning using tools guided to produce the required profile
    • B21D22/185Spinning using tools guided to produce the required profile making bombed objects

Abstract

스핀 성형 과정 및 장치가 개시된다. 작업 부재(예를 들어 시트 금속)는 성형 롤러에 대하여 회전되는데, 성형 롤러는 작업 부재를 필요 형상으로 변형시키도록 작업 부재의 외측 표면 및 내측 표면중 하나에 대하여 지탱된다. 제 1 지지 롤러 및 제 2 지지 롤러는 작업물의 대향하는 표면에 대하여 지탱된다. 성형 롤러 및 제 1 지지 롤러와 제 2 지지 롤러의 위치들의 컴퓨터 제어는 비 선대칭 형상들이 스핀 성형에 의해 제조될 수 있게 한다.

Description

스핀 성형에 의해 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치{Spin forming process and apparatus for manufacturing articles by spin forming}
본 발명은 스핀 성형(spin forming)에 의하여 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 금속 스피닝(metal spinning)에 관한 것이지만, 반드시 그러한 것은 아니다.
금속 스피닝은 중공형의 축방향으로 대칭적인 (선대칭인) 시이트 금속 구성 요소들의 제조를 허용하는 성형 과정들의 그룹을 지칭한다. 이러한 과정들의 그룹에 공통적인 스피닝의 기초 기술은 스피닝 선반(spinning lathe)상의 맨드렐에 대하여 시트 금속 블랭크(sheet metal blank)를 클램핑시키고, 단일 단계 또는 일련의 단계들에서 롤러로 맨드렐의 표면으로 블랭크를 점진적으로 성형하는 것으로 이루어진다.
스핀 성형에 대한 이론적인 서술에 대한 상세한 검토는 뮤직(Music)등에 의해 수행되고 개시되었으며 (2010)[O. Music, J.M. Allwood, K. Kawai "A review of the mechanics of metal spinning" Journal of Materials Processing Technology 210 (2010) 3-23], 그것의 전체 내용은 본원에 참고로서 포함된다.
본원에서 중요한 것은 통상적인 스피닝, 전단 스피닝(shear spinning) 및 튜브 스피닝(tube spinning) 사이의 구분을 하는 것으로, 이들 모두는 스핀 성형 과정(spin forming processes)으로 간주된다. 3 가지 과정들의 공통적인 특징은 이들이 통상적으로 중공형의 회전 대칭 부품들의 생산을 허용한다는 점이다. 3 가지 과정들 사이의 주된 차이점은 성형된 부분의 벽 두께에서 명백하다. 통상적인 스피닝에서, 벽 두께는 과정을 통하여 거의 일정하게 유지되며, 따라서 성형된 부분의 최종 벽 두께는 실질적으로 블랭크의 두께와 같다. 대조적으로, 전단 스피닝 및 튜브 스피닝에서 벽 두께는 감소된다; 전단 스피닝에서는 벽 두께가 회전축과 구성 요소의 벽 사이의 각도에 의해 지배된다; 튜브 스피닝에서 최종 두께는 작업 부재의 길이 증가에 의해 형성된다. 더욱이, 통상적인 스피닝 및 튜브 스피닝에서 부품들은 단일의 단계 또는 다수의 단계들에서 형성될 수 있는 반면에, 전단 스피닝에서는 성형이 단일 단계에서 이루어진다.
통상적인 스피닝 과정은 도 1 에 도시되어 있는데, 여기에서 초기의 시트 금속 작업 부재(10)는 테일스톡(tailstock, 12)과 맨드렐(14) 사이에 클램핑된 금속 스피닝 장치에서 유지된다. 맨드렐(14), 시트 금속 작업 부재(10) 및 테일스톡은 주 회전축(A) 둘레에서 회전될 수 있다. 스피닝 시트는 롤러(16)를 이용하여 맨드렐(14)을 향해 가압되는데, 롤러는 롤러 아암(18)에 의해 지지되며 롤러 축(X) 둘레에서 회전 가능하다. 도 2 는 공지된 통상의 금속 스피닝 과정들에 의해 형성 가능한 실행 가능의 기하 형상을 도시한다. 도시된 바와 같이 모든 것이 선대칭이고, 실행 가능 선대칭 형상들의 범위는 상대적으로 넓다.
전단 스피닝 과정은 도 3 에 도시되어 있다. 초기 시트 금속 작업 부재(20)는 두께(t0)를 가진다. 초기 시트 금속 작업 부재(20)는 테일스톡(22)과 맨드렐(24) 사이에 클램핑된 금속 스피닝 장치에서 유지된다. 맨드렐(24), 시트 금속 작업 부재(20) 및 테일스톡은 주 회전 가능 축(A)의 둘레에서 회전 가능하다. 스피닝 시트(20a)는 롤러(26)를 이용하여 맨드렐(24)을 향해 가압되며, 롤러(26)는 롤러 아암(28)에 의해 지지된다. 전단 스피닝 과정에서, 금속 작업 부재의 두께는 실질적으로 t1 로 감소되는데, 여기에서 t1 < t0 이다. 일부 전단 스핀 과정들에서, (축(A)에 직각으로 측정된) 작업 부재의 전체적인 직경은 스피닝 과정 이전과 스피닝 과정 이후에 같다. 전단 스피닝의 한계는 마무리된 기하 형상에서 달성될 수 있는 최소 각도(α)에 의해 주어지며, 여기에서:
t1 ≒ t0 sin α 이다.
α가 감소되면서, α에 대하여 필요한 값을 달성하기 위하여 벽 두께에서 필요한 감소는 매우 현저하게 되며, α에 대하여 필요한 값이 너무 낮은 경우에 작업 부재의 파괴로 이어진다. 도 4 는 전단 스피닝 과정들에 의해 형성될 수 있는 실행 가능한 기하 형상들의 예를 도시한다.
일부 작업자들은 금속 스피닝이 선대칭 기하 형상의 제조에 제한된다는 점을인식하였다. 따라서 비 선대칭 기하 형상들을 제조하기 위하여 금속 스피닝 작업들을 변형시키는 것을 시도하도록 일부 작업이 이루어졌다.
예를 들어, 미국 특허 출원 US 2005/0183484 는 작업 부재에 대하여 롤러 공구의 가압력을 제어하기 위하여 제어 시스템의 이용을 개시하는데, 여기에서 맨드렐은 비 선대칭 기하 형상을 가진다. 그 과정 동안에, 작업 부재는 맨드렐의 외측 형상에 일치한다. 유사한 과정이 미국 특허 출원 US 2008/0022741 에 설명되어 있다.
본 발명자들은, 비록 미국 특허 출원 US 2005/0183484 및 US 2008/0022741 에서 비 선대칭 기하 형상을 가진 제품의 제조를 위한 과정들이 제공될 수 있을지라도, 금속 스피닝 과정이 수행되기 전에 특정의 필요한 비 선대칭 기하 형상이 우선 형상화된 맨드렐의 형태로 제공되어야 한다는 단점이 있다는 점을 인식하였다. 비록 이것은 많은 동일한 형상의 제품을 제조하도록 맨드렐이 여러번 이용될 경우에 수용 가능하지만, 필요한 기하 형상에 대한 작은 변화조차도 새로운 맨드렐의 제조를 필요로 한다는 점에서 그 과정은 융통성이 없다.
본 발명자들은 선대칭 기하 형상을 가진 제품의 제조와 관련하여 유사한 문제점이 존재한다는 점을 인식하였다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점들중 하나 이상을 해결할 것을 추구하며, 바람직스럽게는 이들 문제점들중 하나 이상을 경감시키거나 또는 심지어 극복하기 위한 것이다.
스핀 성형에 대한 전체적인 측면에서, 본 발명은 통상적인 맨드렐을 작업 부재의 표면에 대하여 지탱되는 적어도 2 개의 지지부로 대체시키며, 작업 부재는 2 개의 지지부들에 대하여 회전 가능하다.
제 1 의 바람직한 양상에서, 본 발명은 작업 부재로부터 필요 형상의 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법(spin forming process)으로서, 작업 부재는 제품의 필요 형상에 대하여 외측 표면 및 내측 표면을 가지며, 작업 부재는 작업 부재를 필요 형상으로 변형시키도록 작업 부재의 외측 표면 및 내측 표면중 하나에 대하여 지탱되는 성형 공구에 대하여 회전되고, 제 1 지지부는 작업 부재의 내측 표면 및 외측 표면중 하나에 대하여 지탱되고, 제 2 지지부는 성형 공구와 비교하여 작업 부재의 대향 표면에 대하여 지탱되고, 작업 부재는 지지부들에 대하여 회전된다.
제 2 의 바람직한 양상에서, 본 발명은 스핀 성형에 의하여 작업 부재로부터 필요 형상의 제품을 제조하기 위한 장치를 제공하는데, 작업 부재는 제품의 필요 형상에 대하여 외측 표면 및 내측 표면을 가지고, 장치는:
작업 부재를 장치 안에 회전 가능하게 장착시키기 위한 장착 수단;
작업 부재를 필요 형상으로 변형시키도록 작업 부재의 외측 표면 및 내측 표면중 하나에 대하여 지탱되는 성형 공구;
작업 부재의 내측 표면 및 외측 표면중 하나에 대하여 지탱되는 제 1 지지부; 및,
성형 공구에 비교하여 작업 부재의 대향하는 표면에 대하여 지탱되는 제 2 지지부;를 가지고,
장치는 제 1 지지부 및 제 2 지지부에 대하여 작업 부재의 회전을 허용하도록 작동 가능하다.
이제 본 발명의 바람직스럽고 그리고/또는 선택적인 특징들이 설명될 것이다. 이들은 문맥상 다르게 될 것이 요구되지 않는 한, 본 발명의 임의 특징들과 조합되거나 또는 단독으로 적용 가능하다.
작업 부재는 금속으로 형성되는 것이 바람직스럽다. 임의의 적절한 작업 가능 금속이 이용될 수 있는데, 예를 들어 강철, 청동, 알루미늄(및/또는 그것의 합금), 티타늄(및/또는 그것의 합금)등일 수 있다. 그러나, 다른 작업 가능 개시 재료들을 이용하여 스핀 성형을 수행할 수 있는데, 예를 들어, PVC 와 같은 플라스틱 재료들을 이용할 수 있다.
작업 부재는 통상적으로 시트 형태이다. 따라서, 초기 작업 부재의 내측 표면 및 외측 표면은 장치에서 작업 부재의 방위에 의해서 지정되며 또한 형성되어야 하는 제품의 필요 형상에 의해 지정된다.
작업 부재는 균일한 초기 두께를 가질 수 있다. 그러나, 반드시 그러한 것은 아니며, 왜냐하면 스핀 성형 과정들은 비균일의 초기 두께를 이용하여 수행될 수 있기 때문이다.
본 발명의 적어도 일부 실시예들에서는 스핀 성형 과정이 작업 부재의 두께를 실질적으로 변화시키지 않는 것이 바람직스럽다. 따라서, 위에서 소개된 명칭과 관련하여, 스핀 성형 과정은 전단 스피닝이라기 보다는, 통상적인 스피닝의 일 유형인 것이 바람직스럽다.
스핀 성형 과정 동안에 작업 부재의 회전축과 작업 부재의 내측 표면 사이에 각도를 고려할 수 있다. (각도가 작업 부재에서의 위치와 함께 변화되는 경우에) 보다 일반적으로 각도(α)를 특정 위치에서의 작업 부재의 내측 표면에 대한 접선과 작업 부재의 회전축(A) 사이의 각도로서 정의할 수 있으며, 접선은 작업 부재의 회전축(A)을 포함하는 평면에서 그려진 것이다. 그러한 특정의 위치에서, 작업 부재의 초기 두께가 t0 이고, 작업 부재의 최종 두께가 t1 인 경우에, 90°보다 작은 값에 대하여 다음의 부등식(1)이 충족되는 것이 바람직스럽다:
t1 > t0 sin α........ 부등식(1)
여기에서 부등식(1)이 충족되는 경우에, 만약 스핀 성형 과정이 전단 스핀닝 과정이라면, 스핀 성형 이후에 작업 부재의 두께는 예상했던 것보다 클 것이다.
스핀 성형에 의해 형성된 제품상의 적어도 일부 위치들에서, 각도(α)는 45°와 같거나 그보다 작으며, 보다 바람직스럽게는 40°와 같거나 그보다 작거나, 35°와 같거나 그보다 작으며, 30°와 같거나 또는 그보다 작거나, 25°와 같거나 그보다 작거나, 20°와 같거나 또는 그보다 작거나, 15°와 같거나 또는 그보다 작거나, 10°와 같거나 또는 그보다 작거나, 5°와 같거나 또는 그보다 작거나, 0° 와 같거나 또는 그보다 작거나, -10°와 같거나 또는 그보다 작거나, -20°와 같거나 또는 그보다 작다. 바람직스럽게는, α의 값에 대한 이들 제한들중 어느 하나는 제품의 전체적인 내측 표면적의 적어도 5 % 에 대응하는 제품의 내측 표면의 면적에 대하여 충족될 수 있다. 보다 바람직스럽게는, α의 값에 대한 이들 제한들중 어느 하나는 제품의 전체 내부 표면적의 적어도 10%, 적어도 20 %, 적어도 30 % 또는 적어도 40 % 에 대응하는 제품의 내부 표면의 면적에 대하여 충족될 수 있다.
제품의 필요 형상은 선대칭 형상일 수 있다. 그러나, 일부 바람직한 실시예에서, 제품의 필요 형상은 비 선대칭 형상일 수 있다.
예를 들어, 제품의 단면 형상을 고려하면, 단면이 회전축에 직각으로 취해질 경우에, 단면 형상은 통상적으로 비원형(non-circular) 이다. 그 형상은 예를 들어 타원형, 계란형, 규칙적인 만곡 형상, 불규칙 만곡 형상, 삼각형, 사각형, 규칙적인 다각형, 불규칙 다각형 또는 이들 형상들의 임의 조합(예를 들어, 적어도 하나의 직선 벽 부분을 포함하는 전체적으로 만곡된 형상 또는 적어도 하나의 만곡된 벽 부분을 포함하는 전체적으로 다각형의 형상)일 수 있다. 일부 실시예들에서, (회전축에 직각으로 취해진) 단면 형상은 오목한 부분(re-entrant portion)을 포함한다. 각도(α)는 단면 형상의 주위 둘레에서 변화될 수 있으며, 예를 들어 5 % 또는 그 이상으로 변화될 수 있다.
단면이 회전축을 따라서 (또는 회전축에 평행하게) 취해지는 제품의 단면 형상을 고려하면, 그 형상은 회전축을 따르는 거리와 함께 각도(α)에서의 변화와 관련하여 고려될 수 있다. 이러한 변화는 회전축을 따른 거리(D)와 함께하는 α 의 선형 변화의 적어도 일부(예를 들어, 회전축을 따른 제품의 높이의 적어도 5 %)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 이러한 변화는 1 차 도함수(dα/dD)가 양의 값이거나 또는 음의 값인 경우에 적어도 일부(예를 들어, 회전축을 따른 제품의 높이의 적어도 5%)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 이러한 변화는 2 차 도함수(dα2/dD2)가 양의 값이거나 또는 음의 값인 경우에 적어도 일부(예를 들어, 회전축을 따른 제품의 높이의 적어도 5%)를 포함할 수 있다.
바람직스럽게는, 제 2 지지부는 성형 공구와 비교되는 작업 부재의 대향 측(내측 또는 외측)에 대하여 지탱된다. 따라서, 만약 성형 공구가 외측 표면에 대하여 지탱된다면, 바람직스럽게는 제 2 지지부가 내측 표면에 대하여 지탱되며 그 역으로도 된다.
유사하게는, 일부 실시예들에서, 제 1 지지부가 성형 공구와 비교하여 작업 부재의 대향 표면(내측 표면 또는 외측 표면)에 대하여 지탱되는 것이 바람직스럽다. 그러나, 제 1 지지부 및 제 2 지지부가 작업 부재의 동일한 표면에 대하여 지탱되는 것이 모든 실시예에서 필수적인 것으로 간주되지 않는다.
스핀 성형 동안에, 그리고/또는 마무리된 제품과 관련하여, 작업 부재 및/또는 마무리된 제품의 인접 단부(proximal end) 및 멀리 있는 단부(distal end)를 정의할 수 있다. 작업 부재의 회전축을 따라서 고려할 때, 작업 부재가 장치에 (예를 들어 클램핑에 의해) 회전 가능하게 장착되는 작업 부재의 장착 영역에 대하여, 인접 단부는 멀리 있는 단부보다 더 가깝다. 바람직스럽게는, 제 1 지지부는 제 2 지지부보다 인접하게 배치된다.
바람직스럽게는, 작업 부재의 내측 표면 또는 외측 표면에 대하여 지탱되는 제 3 지지부가 제공된다. 제 1 지지부 및 제 2 지지부에서와 같이, 작업 부재가 바람직스럽게는 제 1 지지부 및 제 2 지지부에 대하여 회전한다. 바람직스럽게는, 제 3 지지부가 제 1 지지부보다 멀리 위치된다. 제 3 지지부가 바람직스럽게는 제 2 지지부의 측방향으로 위치된다.
바람직스럽게는, 제 2 및 제 3 지지부들이 제 1 지지부로부터 측방향으로 오프셋된다. 보다 바람직스럽게는, 제 2 및 제 3 지지부들이 제 1 지지부로부터 반대 방향들로 측방향으로 오프셋된다. 제 1 지지부로부터 이러한 측방향 오프셋은 제 2 및 제 3 지지부들에 대하여 실질적으로 같을 수 있다. 바람직스럽게는, 제 2 지지부와 제 3 지지부 사이의 거리가 제 1 지지부와 제 2 지지부 사이의 거리보다 작다. 바람직스럽게는, 제 2 지지부와 제 3 지지부 사이의 거리가 제 1 지지부와 제 3 지지부 사이의 거리보다 작다. 바람직스럽게는, 제 1 지지부와 제 2 지지부 사이의 거리가 제 1 지지부와 제 3 지지부 사이의 거리와 실질적으로 같다.
따라서, 일부 바람직한 실시예들에서, 제 1 지지부, 제 2 지지부 및 제 3 지지부는 삼각형의 구성으로 배치된다.
제품의 필요 형상에 따라서, 제 2 지지부 및/또는 제 3 지지부가 제 1 지지부로부터 반경 방향으로 오프셋될 수 있다.
본 발명자들은 공지된 스핀 성형 과정들에 대한 주의 깊은 분석에 기초하여, 공지된 성형 과정들에서 이용된 맨드렐이 단지 3 개의 주요 위치들에서 작업 부재와 접촉한다는 점을 발견하였다. 이러한 위치들은 작업 부재에 대한 성형 공구의 상대적인 위치 및 작업 부재의 회전에 따라서 변화된다. 따라서, 맨드렐의 역할은 본 발명에서 이용된 지지부에 의해서 취해질 수 있다. 더욱이, 이하에서 설명된 바와 같이, 내부 지지부의 위치에 대한 적절한 제어에 의하여, 상이한 형상들의 맨드렐 사용을 시뮬레이션할 수 있다. 따라서, 제 1, 제 2 및 제 3 지지부들은 성형 공구를 이용하여 작업 부재로부터 필요 형상으로 제품을 성형하도록 요구되는 개념상의 맨드렐(notional mandrel)과 작업 부재 사이의 적어도 가장 근접한 접촉 지점들에 제공된다.
성형 공구가 바람직스럽게는 제품에 필요 형상을 제공하기 위하여 위치된다. 성형 공구는 제 2 및/또는 제 3 지지부로부터 멀리에 위치될 수 있다 (예를 들어, 각도 α 가 90°보다 작은 경우). 그러나, 일부 실시예들에서, 각도 α 는 (적어도 국부적으로) 90 °보다 클 수 있으며, 그 경우에 성형 공구는 통상적으로 제 2 및/또는 제 3 지지부에 인접하게 위치될 수 있다. 성형 공구는 통상적으로 제 2 및/또는 제 3 지지부로부터 반경 방향으로 오프셋된다. 성형 공구는 제 1 지지부와 실질적으로 정렬될 수 있다. 제 2 및/또는 제 3 지지부는 성형 공구로부터 측방향으로 오프셋될 수 있다.
바람직스럽게는, 성형 공구가 적어도 하나의 성형 롤러를 포함한다. 통상적으로, 성형 롤러는 성형 롤러 아암에 대하여 회전 가능하다. 성형 롤러의 이용은 성형 공구와 회전 작업 부재 사이의 마찰 손실을 감소시킨다. 바람직스럽게는, 성형 공구가 기계 제어하의 회전 작업 부재에 대하여 위치될 수 있다. 통상적으로, 이러한 기계 제어는 컴퓨터 수치 제어(CNC)이다. 그러한 접근 방식을 이용하는 것은 성형 공구의 위치가 빠른 속도로 매우 정확하게 제어되는 것을 허용하며, 따라서 성형 공구는 작업 부재의 회전 속도에 대응하는 속도에서 작업 부재 둘레의 필요 경로를 따라갈 수 있다. 바람직스럽게는, 성형 공구의 위치가 (작업 부재의 회전축에 평행하게) 인접한 방향-멀어지는 방향으로, 그리고/또는 반경 방향으로, 그리고/또는 (반경 방향에 직각이고 인접한 방향-멀어지는 방향에 직각인) 측방향으로 제어 가능하다.
바람직스럽게는, 제 1 지지부가 적어도 하나의 제 1 지지 롤러를 포함한다. 통상적으로, 제 1 지지 롤러는 제 1 지지 롤러 아암에 대하여 회전 가능하다. 제 1 지지 롤러의 이용은 제 1 지지부와 회전 작업 부재 사이의 마찰 손실을 감소시킨다. 바람직스럽게는, 제 1 지지부가 기계 제어하에 회전 작업 부재에 대하여 회전 가능하다. 통상적으로 이러한 기계 제어는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 이다. 그러한 접근 방식을 이용하는 것은 제 1 지지부의 위치가 빠른 속도에서 매우 정확하게 제어되는 것을 허용하며, 따라서 제 1 지지부는 작업 부재의 회전 속도에 대응하는 속도에서 작업 부재 둘레의 필요 경로를 따를 수 있다. 바람직스럽게는, 제 1 지지부의 위치가 (작업 부재의 회전축에 평행하게) 인접한 방향-멀어지는 방향으로, 그리고/또는 반경 방향으로, 그리고/또는 (반경 방향에 직각이고 인접한 방향-멀어지는 방향에 직각인) 측방향으로 제어 가능하다.
바람직스럽게는, 제 2 지지부가 적어도 하나의 제 2 지지 롤러를 포함한다. 통상적으로, 제 2 지지 롤러는 제 2 지지 롤러 아암에 대하여 회전 가능하다. 제 2 지지 롤러의 이용은 제 2 지지부와 회전 작업 부재 사이의 마찰 손실을 감소시킨다. 바람직스럽게는, 제 2 지지부가 기계 제어하에 회전 작업 부재에 대하여 회전 가능하다. 통상적으로 이러한 기계 제어는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 이다. 그러한 접근 방식을 이용하는 것은 제 2 지지부의 위치가 빠른 속도에서 매우 정확하게 제어되는 것을 허용하며, 따라서 제 2 지지부는 작업 부재의 회전 속도에 대응하는 속도에서 작업 부재 둘레의 필요 경로를 따를 수 있다. 바람직스럽게는, 제 2 지지부의 위치가 (작업 부재의 회전축에 평행하게) 인접한 방향-멀어지는 방향으로, 그리고/또는 반경 방향으로, 그리고/또는 (반경 방향에 직각이고 인접한 방향-멀어지는 방향에 직각인) 측방향으로 제어 가능하다.
바람직스럽게는, 제 3 지지부가 적어도 하나의 제 3 지지 롤러를 포함한다. 통상적으로, 제 3 지지 롤러는 제 3 지지 롤러 아암에 대하여 회전 가능하다. 제 3 지지 롤러의 이용은 제 3 지지부와 회전 작업 부재 사이의 마찰 손실을 감소시킨다. 바람직스럽게는, 제 3 지지부가 기계 제어하에 회전 작업 부재에 대하여 회전 가능하다. 통상적으로 이러한 기계 제어는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 이다. 그러한 접근 방식을 이용하는 것은 제 3 지지부의 위치가 빠른 속도에서 매우 정확하게 제어되는 것을 허용하며, 따라서 제 3 지지부는 작업 부재의 회전 속도에 대응하는 속도에서 작업 부재 둘레의 필요 경로를 따를 수 있다. 바람직스럽게는, 제 3 지지부의 위치가 (작업 부재의 회전축에 평행하게) 인접한 방향-멀어지는 방향으로, 그리고/또는 반경 방향으로, 그리고/또는 (반경 방향에 직각이고 인접한 방향-멀어지는 방향에 직각인) 측방향으로 제어 가능하다.
바람직스럽게는, 제 1 지지 롤러 아암은 인접한 구조체로부터 멀리로 연장된다. 마찬가지로, 바람직스럽게는 제 2 지지 롤러 아암은 인접한 구조체로부터 작업 부재로 멀리 연장된다. 마찬가지로, 바람직스럽게는 제 3 지지 롤러 아암은 인접한 구조체로부터 작업 부재로 멀리 연장된다. 제 2 및 제 3 지지 롤러 아암의 인접한 구조체들은 서로 연결될 수 있지만, 제 2 및 제 3 지지부들의 위치들이 독립적으로 제어 가능한 것이 바람직스럽다.
일부 실시예들에서, 과정은 전단 스피닝 과정에 대응하며, 여기에서는 종래 기술의 전단 스피닝 과정들에서 공지된 맨드렐이 위에서 설명된 지지부들에 의해 대체된다. 그러한 과정에서, 작업 부재의 두께는 통상적으로 아래의 식(2)에서 도시된 각도(α)에 따라서 감소된다.
t1 = t0 sin α.....식(2)
전단 스피닝 과정은 위에서 식별된 제 1, 제 2 및 (선택적으로) 제 3 지지부를 이용하여 수행될 수 있다. 그러나, 바람직스럽게는, 전단 스피닝 과정은 제 4 지지부를 더 가지며, 작업 부재는 제 4 지지부에 대하여 회전한다. 바람직스럽게는, 제 4 지지부가 주 성형 공구에 실질적으로 일치되게 위치된다. 따라서, 제 4 지지부가 바람직스럽게는 멀게 위치되지만 제 1 지지부와 축방향으로 정렬된다. 더욱이, 제 4 지지부가 바람직스럽게는 제 2 지지부와 제 3 지지부 사이에 위치된다.
제 4 지지부의 적절한 제어는 작업 부재의 두께가 성형 과정 동안에 변화되는 것을 허용한다.
제 4 지지부는 제 2 지지부 및 제 3 지지부와 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로, 통상적으로 제 4 지지 롤러를 포함하며, 제 4 지지부는 유사하게 바람직스럽게는 독립적으로 제어 가능하다.
장치는 각도 α를 0°가 되도록 설정함으로써 튜브 성형 과정을 수행하도록 이용될 수도 있다.
일부 바람직한 실시예들에서, 제 1 및 제 2 지지부들은 작업 부재의 내측 표면에 대하여 지탱된다. 이러한 양상에서, 지지부들은 제 1 및 제 2 내부 지지부들로서 간주될 수 있다. 따라서 성형 공구가 바람직스럽게는 작업 부재의 외측 표면에 대하여 지탱된다. 장치가 제 3 및/또는 제 4 지지부들을 포함하는 경우에, 바람직스럽게는 이들 지지부들도 작업 부재의 내측 표면에 대하여 지탱된다. 이러한 방식으로, 위에서 설명된 바와 같이, 상기 바람직한 실시예들은 필요한 제품 형상을 제조하기 위한 보다 융통성 있는 성형 과정들을 제공할 수 있다.
본 발명자들은 본 발명이 내부 지지부들의 이용에 반드시 제한되지 않는다는 것을 깨달았다. 대신에 성형 공구를 작업 부재의 내측 표면에 적용할 수 있다. 그러한 경우에, 제 2 지지부가 작업 부재의 외측 표면에 대하여 지탱되는 것이 바람직스럽다. 이러한 양상에서 제 2 지지부는 제 2 외부 지지부로서 간주될 수 있다. 제 1 지지부는 필요 형상에 따라서 작업 부재의 내측 표면에 대하여 지탱될 수 있다. 장치가 제 3 및/또는 제 4 지지부들을 포함하는 경우에, 바람직스럽게는 이들도 작업 부재의 외측 표면에 지탱된다. 이러한 것은 보다 복잡한 형상들의 제조 또는 상대적으로 더 오목한 작업 부재로부터의 상대적으로 평탄한 제품들의 제조, 예를 들어 컵과 같은 작업 부재들로부터 시트와 같은 제품들의 제조에 중요하다.
과정중에 작업 부재의 형상을 정밀하게 제어하기 위하여, 본 발명의 일부 바람직한 실시예들은 과정중에 작업 부재의 형상을 감지하도록 적합화된 적어도 하나의 센서를 이용한다. 피드백 제어를 제공하기 위하여 제어 시스템을 제공할 수 있는데, 이는 측정된 작업 부재 기하 형상을 필요한 (또는 계산된) 작업 부재 기하 형상과 비교하기 위한 것이다. 따라서, 목표 작업 부재 형상과 실제 작업 부재 형상 사이의 차이를 비교하기 위한 수단이 제공된다. 현저한 차이가 검출되는 경우에, 그러한 차이를 감소시키기 위하여 장치가 제어된다. 성형 공구 및/또는 지지부들의 위치, 작업 부재의 회전 속도등이 적절한 제어부에 의해 제어될 수 있다.
본 발명자들은 이러한 유형의 제어가 반드시 스핀 성형 과정들에 제한되지 않는다는 점을 고려한다.
따라서, 본 발명의 다른 양상에서, 시트 금속 성형 방법이 제공되는데, 여기에는 시트 금속 성형 장치를 이용하여 시트 금속 작업 부재가 초기 형상으로부터 최종 형상으로 변형되며, 시트 금속 성형 장치는 적어도 하나의 센서를 포함하고, 그 방법은 초기 형상으로부터 최종 형상으로 변형하는 동안 센서를 이용하여 작업 부재의 형상을 감지하는 단계, 작업 부재의 감지된 형상을 작업 부재의 필요한 (또는 계산된) 형상과 비교하는 단계 및, 작업 부재의 감지된 형상과 작업 부재의 필요한 (또는 계산된) 형상 사이의 차이를 감소시키도록 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에서, 시트 금속 작업 부재를 초기 형상으로부터 최종 형상으로 변형시키기 위한 시트 금속 성형 장치가 제공되는데, 상기 장치는:
초기 형상으로부터 최종 형상으로의 변형 동안에 센서를 이용하여 작업 부재의 형상을 감지하도록 적합화된 적어도 하나의 센서; 및,
작업 부재의 감지된 형상을 작업 부재의 필요한 (또는 계산된) 형상과 비교하도록 적합화된 제어 시스템으로서, 작업 부재의 감지된 형상과 작업 부재의 필요한 (또는 계산된 형상) 사이의 차이를 감소시키도록 장치를 제어하는, 제어 시스템;을 가진다.
본 발명의 다른 바람직한 특징들은 아래에 설명된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 다음의 도면을 참조하여 아래에 설명될 것이다.
도 1 은 공지된 통상적인 스핀 성형 과정을 도시한다.
도 2 는 도 1 의 공정을 이용하여 형성될 수 있는 통상적인 선대칭 형상을 도시한다.
도 3 은 공지된 전단 스피닝 과정(shear spinning process)을 도시한다.
도 4 는 도 3 의 과정을 이용하여 형성될 수 있는 통상적인 선대칭 형상들을 도시한다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 스핀 성형 과정 및 장치의 (회전축에 평행한) 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6 은 도 5 의 스핀 성형 과정 및 장치에 대한 (회전축에 직각인) 개략적인 단부의 도면이다.
도 7 은 스핀 성형 과정의 한정 요소 모델링(finite element modelling)의 결과를 도시한다.
도 8 은 본 발명의 실시예들을 이용하여 형성될 수 있는 일부 3 차원 형상들 및 벽 프로파일(wall profile)들을 도시한다.
도 9 및 도 10 은 도 5 및 도 6 에 대응하는 도면을 도시하는 것으로서, 블렌딩 롤러(blending roller)(제 1 내부 지지 롤러) 아암 및 지지 롤러(제 2 및 제 3 내부 지지 롤러) 아암들을 포함한다.
도 11 은 본 발명의 실시예에 따른 조립된 장치의 개략적인 사시도이다.
도 12 는 도 11 의 장치의 평면도를 도시한다.
도 13 은 도 11 의 장치에서 이용되는 성형 롤러 모듈의 도면을 도시한다.
도 14 는 도 11 의 장치에서 이용되는 블렌딩 롤러(제 1 내부 지지 롤러) 모듈의 도면을 나타낸다.
도 15 는 도 11 의 장치에서 이용되는 지지 롤러(제 2 및 제 3 내부 지지 롤러) 모듈의 도면을 도시한다.
도 16 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀 성형 과정 및 장치의 (회전축에 평행한) 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 17 은 도 16 의 스핀 성형 과정 및 장치의 (회전축에 직각인) 개략적인 단부를 도시한다.
도 18 및 도 19 는 각각 도 16 및 도 17 에 기초한 변형된 실시예를 도시한다.
도 20 및 도 21 은 각각 도 5 및 도 6 에 기초한 변형된 실시예를 도시한다.
도 22 및 도 23 은 각각 도 18 및 도 19 에 기초한 변형된 실시예를 도시한다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 개량된 스핀 형성 과정을 제공한다. 본 명세서에서, "스핀 성형(spin forming)"이라는 용어는 "금속 스피닝(metal spinning)"과 상호 교환 가능하게 이용되며, 비록 바람직한 실시예들에서 금속이 아닌 개시 재료(starting material), 예를 들어 연성 플라스틱 재료(ductile plastic material)와 함께 작업할 수 있다는 점이 인정될지라도 그러하다. 그러나, 본 발명의 대부분의 바람직한 실시예들에서, 개시 재료는 금속 재료이고, 통상적으로는 시트 금속(sheet metal)이다.
본 발명의 바람직한 실시예들에서, 유연성 성형 과정이 제공되는데, 여기에서는 맨드렐의 역할이 내부 지지 롤러들의 적절한 배치에 의해 제공된다. 이것은 또한 소망되는 경우에 비-선대칭 구성 요소(non-axisymmetric components)의 제조를 허용한다.
도 7 을 참조하면, 성형 롤러(52)를 이용한 작업 부재(50)의 스핀 성형 과정의 한정 요소 모델링(finite element modeling)은 작업 부재(15)와 관련하여 롤러(52)의 각각의 위치에 대하여 오직 3 위치들에서 작업 부재(50)가 맨드렐에 접촉하는 것을 드러낸다. 제 1 위치(54)는 작업 부재의 회전 가능 장착 위치에 근접하게 위치되고 롤러(52)와 축방향으로 정렬되며; 제 2 위치(56) 및 제 3 위치(58) 각각은 제 1 위치로부터 말단으로 이격되고 롤러(52)의 위치 및 제 1 위치로부터 측방향으로 오프셋되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 맨드렐은 내부 지지부의 대응하는 배치를 이용하여 대체될 수 있으며, 작업 부재는 내부 지지부에 대하여 회전되도록 허용된다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀 성형 과정 및 장치의 (회전축에 평행한) 개략적인 단면도를 도시한다. 도 6 은 이러한 실시예의 개략적인 단부의 도면을 나타낸다. 이러한 도면들에서, 초기의 작업 부재(30)는 시트 금속(sheet metal)으로 형성된다. 과정 동안에, 초기 작업 부재는 제품(33)의 소망되는 최종 형상을 향하여 점진적으로 변형된다. 작업 부재(30)는 회전축(A) 둘레의 회전을 위하여 꼬리 부재(tailpiece)에 의하여 회전 가능하게 유지된다. 성형 롤러(30)는 성형 롤러 아암(38)에 의해 회전 가능하게 유지되고 작업 부재의 외측 표면(40)에 대하여 지탱된다.
내부 지지 롤러들의 구성은 작업 부재의 내부 표면(42)에 대하여 지탱된다. (여기에서 블렌딩 롤러(blending roller)라고 호칭되는) 제 1 내부 지지 롤러(44)는 제품(33)의 테일 스톡 단부(tail stock end)에 인접하여 제공된다. 제 2 내부 지지 롤러(46)(그리고 도 6 에 도시된 제 3 지지 롤러(48))들은 내부 지지 롤러(44)로부터 멀게 제공되고 내부 지지 롤러(44)로부터 측방향으로 오프셋된다. 성형 롤러(36)는 제 1, 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러들로부터 멀게 이격되지만, 내부 지지 롤러(44)로부터 측방향으로 오프셋되지 않는다.
도 5 및 도 6 에 도시된 구성은 통상적인 스피닝 과정에 비교하여 2 개의 주된 장점을 가진다. 첫째, 마무리된 제품의 각각의 소망 형상에 대하여 특정의 맨드렐이 필요하지 않으므로 형상에 융통성이 있다. 둘째, 회전축에 평행한 움직임을 허용하는 것에 추가하여 롤러들의 움직임을 반경 방향으로 (그리고 선택적으로는 측방향으로) 제어할 수 있는 것은 비 선대칭 제품들의 제조가 가능하다는 것을 의미한다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예를 이용하여 가능한 것으로서 상이한 복잡성을 가진 3 차원 형상들의 일부 예를 도시한다. 원형의 컵은 본 발명을 이용하여 형성될 수 있지만 또한 통상적인 스핀 성형을 이용하여 형성될 수 있다. 그러나, 타원형 컵 및 사각형 컵은 통상적인 스핀 성형에 의해 형성될 수 없다. 더욱이, 강남콩 형상의 컵은 매우 복잡한 형상으로서, 오목함(re-entrant)을 포함하는 단면을 가진다. 이러한 형상은 본 발명의 바람직한 실시예들을 이용하여 가능하다.
도 8 은 본 발명의 실시예들을 이용하여 형성될 수 있는 벽의 프로파일(wall profile)을 도시한다. 선형 프로파일은 통상적인 스핀 형성을 이용하여 형성될 수 있다. 선형의 단계화된 형상은 제 2 차 프로파일에서 그럴 수 있는 것과 같이 통상적인 스핀 성형에 의해 형성될 수도 있다. 그러나, 물론, 특정의 맨드렐 형상들이 그러한 과정들을 위하여 이루어져야 한다. 적절하게 형상화된 맨드렐은 마무리된 제품으로부터 제거되는 것이 어려울 것이기 때문에, 통상적인 스핀 성형을 이용하여 도 8 에 도시된 오목한 프로파일을 형성하는 것은 더욱 곤란하다. 그러한 형상들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 이용하여 직접적인 방식으로 형성될 수 있으며, 왜냐하면 내부 지지부들이 필요한 맨드렐 유사(mandrel-like)의 지지부를 제공하지만, 그 위치의 제어는 이들 복잡한 형상들이 형성되는 것을 허용한다.
도 9 및 도 10 은 도 5 및 도 6 에 대응하는 도면을 도시하지만, 블렌딩 롤러 아암(60) 및 지지 롤러 아암(62,64)들을 도시한다. 도 10 의 선형 화살표는 블렌딩 롤러 아암(60) 및 지지 롤러 아암(62,64)들이 회전축(A)에 평행하게 움직이도록 제어될 수 있다는 점을 나타낸다. 그것에 추가하여, 바람직한 실시예들에서, 내부 지지 롤러들의 위치에 대한 대응하는 제어를 제공하기 위하여, 블렌딩 롤러 아암(60) 및 지지 롤러 아암(62,64)들은 반경 방향으로 움직일 수 있다. 더욱이, 다른 바람직한 실시예들에서, 작업 부재의 내측 표면의 적절한 지지에 필요한 위치들에서 내부 지지 롤러들의 정밀한 위치 선정을 제공하기 위하여, 블렌딩 롤러 아암(60) 및 지지 롤러 아암(62,64)들은 추가적으로 측방향으로 (즉, 회전축(A)에 직각이고 반경 방향에 직각인 방향으로) 움직일 수 있다. 여기에서 '측방향(lateral)'에 대한 언급은 지지 롤러 아암(62,64)들 사이의 회전 각도를 조절하기 위하여 지지 롤러 아암(62,64)들의 제어를 포괄하며, 따라서 '측방향 오프셋(lateral offset)'은 여기에서 '원주 방향 오프셋(circumferential offset)'과 같은 의미를 가진다.
작업 부재의 회전 속도, 성형 롤러(36)의 위치 및 내부 지지 롤러(44,46,48)들의 위치들에 대한 제어는 당업자가 이해하는 방식으로 통상적으로 컴퓨터 수치 제어(CNC)에 의해 제어된다.
도 11 내지 도 15 는 본 발명의 실시예에 따른 완성된 장치를 도시한다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립된 장치(80)의 개략적인 사시도이다. 장치는 베이스 플레이트(82)상에 지지되고, 베이스 플레이트는 다시 지지 프레임(84)상에 지지된다. 도 12 는 장치(80)의 평면도를 도시한다. 작업 부재(94)는 스핀들(spindle, 92)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 3 개의 식별 가능한 모듈(module)들이 작업 부재(94)와 상호 작용한다. 이들은 블렌딩 롤러 모듈(86), 지지 롤러 모듈(88) 및 성형 롤러 모듈(90)이다. 이들은 도 13 내지 도 15 를 참조하여 상세하게 설명된다.
도 13 은 성형 롤러 모듈(90)을 도시한다. 성형 롤러(92)는 성형 롤러 아암(94)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 성형 롤러 아암(94)은 성형 롤러 아암 플레이트(96)에 단단하게 부착된다. 성형 롤러 아암 플레이트(96)는 반경 방향 위치 선정 수단(98)으로부터 떨어진 것으로 도시되었으나, 사용시에 성형 롤러 아암 플레이트(96)는 반경 방향 위치 선정 수단(98)에 부착된다. 성형 롤러(92)의 반경 방향 위치는 반경 방향 볼스크류 및 반경 방향 선형 안내부(104)와 조합된 반경 방향 모터(100)의 적절한 제어에 의해 조절될 수 있고 반경 방향 위치 선정 수단(98)은 다시 축방향 위치 선정 수단(106)상에 지지되며, 따라서 성형 롤러(92)의 축방향 위치는 축방향 모터(108), 축방향 볼스크류(110) 및 축방향 선형 안내부(112)의 적절한 제어에 의해 제어된다. 도 14 는 블렌딩 모터 모듈(86)을 도시한다. 이러한 실시예에서, 블렌딩 롤러(114)의 반경 방향 움직임은 모터로 가동되지만, 블렌딩 롤러(114)의 축방향 움직임은 수동으로(manually) 제어된다. 다른 바람직한 실시예에서, 블렌딩 롤러의 축방향 움직임은 모터화된 제어를 받으면서 당업자가 이해하는 방식으로 구현될 수 있다.
도 14 에서, 블렌딩 롤러(114)는 블렌딩 롤러 아암(116)상에 유지되고 블렌딩 롤러(114)의 반경 방향 움직임은 반경 방향 선형 안내부(120) 및 반경 방향 볼스크류(122)와 조합된 반경 방향 모터(118)의 적절한 제어에 의해 제어된다. 축방향 선형 안내부(124)는 블렌딩 롤러(114)의 축방향 위치의 제어를 제공한다. 도 15 는 지지 롤러 모듈(88)을 도시하며, 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(126,128)들은 개별적인 내부 지지 롤러 아암(130,132)들에 대하여 회전 가능하게 장착된다. 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(126,128)들의 반경 방향 위치는 반경 방향 모터(134,136)에 의해 독립적으로 제공되고, 반경 방향 볼스크류(138) 및 반경 방향 선형 안내부(140)는 반경 방향 모터(136)에 대하여서만 도시되어 있다. 이러한 실시예에서 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(126,128)들의 축방향 위치는 단일의 축방향 모터(142) 및 대응하는 축방향 볼스크류(144) 그리고 선형 안내부(146)에 의해 제공된다. 대안의 실시예들에서, 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(126,128)들의 선형 위치는 당업자에게 명백한 바와 같이 독립적인 대응 축방향 모터, 볼스크류 및 선형 안내부를 제공함으로써 독립적으로 제공될 수 있다.
도 11 내지 도 15 의 장치에서 다양한 롤러들의 위치들을 적절하게 제어함으로써, 작업 부재(94)는 스핀 성형을 받을 수 있는데, 맨드렐 대신에, 성형 롤러(92)는 작업 부재의 외측 표면에 대하여 지탱되고, 블렌딩 롤러(114)와 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(126,128)들은 작업 부재의 내측 표면에 대하여 지탱된다. 따라서, 성형된 제품의 형상은 상이한 맨드렐에 대한 필요성 없이 장치의 가동시마다 변화될 수 있으며, 오직 롤러들의 위치에 대한 적절한 수치 제어만을 필요로 한다.더욱이, 비 선대칭 제품들이 위에서 설명된 바와 같이 제조될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 또한 본 발명의 실시예들이 전단 스피닝(shear spinning) 및/또는 튜브 성형 과정들을 수행하는데 이용될 수 있다는 점을 깨달았다. 도 3 은 통상적인 전단 스피닝 과정을 도시한다. 여기에는 통상적인 스피닝 과정과 상이한 3 가지 주된 차이점이 있다: 벽의 각도(α)에 의해 지배되는 두께의 차이가 있다; 전단 스피닝은 단일의 통과에서 수행되고, 롤러는 맨드렐 프로파일을 따른다; 전단 스피닝 롤러(성형 공구)는 그것의 정점(tip)에 예리한 반경을 가진다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예들에서, 전단 스피닝 과정이 제공되는데, 여기에서 맨드렐은 롤러들에 의해 대체된다. 그에 대한 상이한 선택이 있다. 도 16 및 도 17 에 도시된 일 실시예에서, 작업 부재(230)는 맨드렐(232)에 근접하게 위치된 제 1 내부 지지 롤러(244) 및, 제 1 내부 지지 롤러(244)로부터 멀리에 위치된 제 2 내부 지지 롤러(246) 및 제 3 내부 지지 롤러(248)에 의해 내부 표면에서 지지된다. 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(246,248)들은 서로로부터 측방향으로 오프셋된다. 주 성형 롤러(236)는 성형 아암(238)에 의해 유지된다. 주 성형 롤러는 전단 스피닝 롤러(shear spinning roller)로서, 예리한 '노즈(nose)' 반경이 단부에 있다. 과정중에, 제 2 및 제 3 지지 롤러들은 주 성형 롤러와 함께 반경 방향 및 축방향 양쪽으로 움직이는데, 작업 부재의 최종 두께와 같은 주 성형 롤러로부터의 반경 방향 오프셋을 가지면서 움직인다. 공구 경로(toolpath)가 단일의 통과로 이루어질 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다. 다른 실시예들에서, 작업 부재의 두께는 롤러 아암의 힘을 감소시키도록 단계별로 감소될 수 있다.
본 발명자들은 본 발명의 전단 스피닝 실시예들에서 공구 경로의 주의 깊은 제어가 중요하다는 것을 알았다. 전단 스피닝 공구 경로(shear spinning toolpath)는 통상적인 스피닝 실시예들보다 더욱 '공세적(aggressive)'이고, 주로 직선으로 이루어진다.
도 18 및 도 19 는 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 이것은 도 16 및 도 17 에 도시된 실시예의 변형이다. 따라서 유사한 특징들은 여기에 다시 설명되지 않으며, 유사한 참조 번호들은 유사한 특성들에 대하여 이용된다. 실시예에서, 제 4 내부 지지 롤러(250)가 더해진다. 이것은 주 성형 롤러 아래에 직접 위치되어, 작업 부재의 최종 두께에 걸쳐 더 낳은 제어를 제공한다. 따라서 제 4 내부 지지 롤러(250)는 제 1 내부 지지 롤러(244)로부터 멀게 위치되지만, 축방향으로 그것과 정렬되며, 그것의 양측에서 측방향으로 오프셋 되어 있는 제 2 및 제 3 내부 지지 롤러(246,248)들을 가진다. 이러한 구성은 롤러 아암들에 강한 힘을 가하며, 따라서 상대적으로 강한 기계가 통상적으로 요구된다는 점이 주목된다.
여기에 주목된 바로서, 4 개의 내부 지지 롤러들을 가진 장치는, 도 18 및 도 19 에 표시된 방식으로, 작업 부재의 두께를 제어하기 위하여 통상적으로 제 4 내부 지지 롤러의 작동을 제어함으로써 통상적인 스피닝 '모드' 또는 전단 스피닝 '모드(mode)'에서 작동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 4 내부 지지 롤러는 구성 요소의 제조를 위한 단일의 과정중에 사용되도록 전환될 수 있고 사용되지 않도록 전환될 수 있다. 이것은 최종 작업 부재의 두께 변화를 달성하기 위하여 제어를 허용한다.
다른 실시예에서, 벽의 각도 설정이 α=0°으로 되어 있는 튜브 스피닝(tube spinning)을 수행하기 위하여 4 개의 내부 지지 롤러들을 가진 장치를 이용할 수 있다. 이러한 구성은 롤러 아암들에 강한 힘을 가하며, 따라서 상대적으로 강한 기계가 통상적으로 필요하다는 점이 다시 주목되어야 한다.
본 발명의 발명자들은 본 발명이 작업 부재의 내부 표면에 대하여 지탱되는 성형 공구와 함께 이용될 수 있다는 점을 깨달았다. 통상적인 스피닝에 기초한 실시예에서, 도 20 및 도 21 에 도시된 바와 같이, 내부 성형 공구, 내부 지지부 및 외부 지지부를 이용하여 컵 형상의 작업 부재를 평탄한 플레이트로 스핀 성형하는 것이 이루어진다.
유사한 접근 방식이 전단 스피닝에 대하여 설정될 수 있다. 이것은 도 22 및 도 23 에 도시되어 있는데, 여기에서는 내부 전단 스피닝 성형 공구가 이용되며, 내부의 제 1 지지 롤러 및 외부의 제 2, 제 3 및 제 4 지지 롤러들이 함께 이용된다.
도 22 및 도 23 에 도시된 접근 방식에서는 통상적인 스핀 성형에 기초한 과정이 전단 스피닝에 기초한 과정과 어떻게 조합될 수 있는지를 도시한다. 도 22 에서, 작업 부재는 처음에 통상적인 스핀 성형에 기초한 과정을 이용하여 컵 형상으로 형성된다. 다음에 작업 부재는 내부 성형 공구를 이용하는 전단 스핀 성형을 받는다. 이것은 작업 부재의 두께가 감소되는 것을 허용한다.
따라서, 양쪽 방향에서 성형하는 것은 가벼운 구성 요소들을 제조하는데 이용될 수 있다. 조합된 스핀 성형(즉, 통상적인 성형 및 전단 스핀 성형 양쪽에 기초한 스핀 성형)을 수행함으로써, 단일의 구성 요소에서 벽 두께를 변화시키는 구성 요소를 생산할 수 있다. 두께는 구조적으로 최적화될 수 있어서, 구조적으로 최적화되고 가벼운 구성 요소의 생산을 허용한다.
예를 들어, (축을 따라서) 두께가 변화되는 45 도 각도의 원추를 제작할 수 있다. 이것은 처음에 벽을 따라서 변화되는 두께를 얻도록 변화되는 벽의 각도로 구성 요소를 전단 스피닝함으로써 이루어진다. 다음에, (내부 성형 공구 및 외부의 제 2 및 제 3 지지 롤러들을 이용하여) '반대로의(reverse)' 통상적인 스피닝이 수행되어 작업 부재를 45 도로 다시 '직선화'시킨다. 통상적인 스피닝은 현존하는 두께를 보존하기 때문에, 이러한 과정의 조합된 결과는 변화되는 두께를 가진 45 도의 원추를 제공할 것이다.
과정중에 작업 부재 형상의 정확한 제어를 제공하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들은 과정 동안에 작업 부재의 형상을 감지하도록 적합화된 적어도 하나의 센서(미도시)를 이용한다. 제어 시스템은 피드백 제어(feedback control)를 제공하기 위하여 제공될 수 있는데 이는 측정된 작업 부재의 기하 형상을 필요한 (또는 계산된) 작업 부재 기하 형상과 비교하기 위한 것이다. 따라서, 목표 작업 부재 형상과 실제 작업 부재 형상 사이의 차이를 비교하기 위한 수단이 제공된다. 현저한 차이가 검출되는 경우에, 그러한 차이를 감소시키기 위하여 장치가 제어된다. 적절한 제어는 성형 공구 및/또는 지지부의 위치에 대한 제어, 작업 부재의 회전 속도에 대한 제어등일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 예를 들어 설명되었다. 본 발명의 명세서를 읽음으로써 본 발명에 대한 변형, 다른 실시예들 및 그것의 변형들이 당업자에게 명백할 것이며 따라서 본 발명의 범위에 속하게 될 것이다.
15. 작업 부재 33. 제품
42. 내측 표면 44. 제 1 내부 지지 롤러
50. 작업 부재 52. 성형 롤러

Claims (20)

  1. 작업 부재로부터 필요 형상의 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법(spin forming process)로서, 작업 부재는 제품의 필요 형상에 대하여 외측 표면 및 내측 표면을 가지며, 작업 부재는 작업 부재를 필요 형상으로 변형시키도록 작업 부재의 외측 표면 및 내측 표면중 하나에 대하여 지탱되는 성형 공구에 대하여 회전되고, 제 1 지지부는 작업 부재의 내측 표면 및 외측 표면중 하나에 대하여 지탱되고, 제 2 지지부는 성형 공구와 비교하여 작업 부재의 대향 표면에 대하여 지탱되고, 작업 부재는 지지부들에 대하여 회전하는, 스핀 성형 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    작업 부재의 두께는 제품의 필요 형상이 형성될 때 실질적으로 불변(不變)인, 스핀 성형 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    작업 부재의 초기 두께는 t0 이고, 작업 부재의 최종 두께는 t1 이며, 90° 보다 작은 α의 값에 대하여 다음의 부등식(1)
    t1> t0 sin α
    가 충족되고,
    여기에서 각도 α는 작업 부재의 회전축(A)과 작업 부재의 내측 표면에 대한 접선 사이의 각도이고, 접선은 작업 부재의 회전 축(A)을 포함하는 평면에서 그려지는, 스핀 성형 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    제품의 필요 형상은 선대칭 형상(axisymmmetric shape)인, 스핀 성형 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    제품의 필요 형상은 비 선대칭 형상(non-axisymmetric shape)인, 스핀 성형 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서,
    제 1 지지부는 제 2 지지부보다 인접하게 배치되는, 스핀 성형 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,
    제 2 지지부와 같은 작업 부재의 표면에 대하여 지탱되기 위한 제 3 지지부가 제공되며, 작업 부재는 제 3 지지부에 대하여 회전하는, 스핀 성형 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 3 지지부는 제 1 지지부 보다 멀리 위치되고 제 2 지지부에 측방향으로 위치되는, 스핀 성형 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    제 2 지지부 및 제 3 지지부는 제 1 지지부로부터 측방향으로 오프셋되는, 스핀 성형 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항의 어느 한 항에 있어서,
    제 1 지지부, 제 2 지지부 및 제 3 지지부는, 성형 공구를 이용하여 작업 부재로부터 제품을 필요 형상으로 형성하는데 필요하였을 개념상의 맨드렐(notional mandrel)과 작업 부재 사이에서 가장 인접한 접촉 지점들에 적어도 제공되는, 스핀 성형 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항의 어느 한 항에 있어서,
    성형 공구는 기계 제어를 받으면서 회전 작업 부재에 대하여 위치될 수 있는, 스핀 성형 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항의 어느 한 항에 있어서,
    제 1 지지부, 제 2 지지부 및, 존재한다면 제 3 지지부중 하나 이상이 기계 제어하에 회전 작업 부재에 대하여 독립적으로 위치될 수 있는, 스핀 성형 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항의 어느 한 항에 있어서,
    제 4 지지부가 제공되고, 작업 부재는 제 4 지지부에 대하여 회전되고, 제 4 지지부는 성형 공구와 실질적으로 일치되어 위치되는, 스핀 성형 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 4 지지부는 성형 과정 동안에 작업 부재의 두께를 변화시키도록 제어되는, 스핀 성형 방법.
  15. 제 3 항에 종속되는 임의의 항을 제외한, 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    스핀 성형 방법은 전단 스피닝 방법(shear spining process) 또는 튜브 스피닝 방법(tube spinning process)인, 스핀 성형 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항의 어느 한 항에 있어서,
    성형 공구는 작업 부재의 외측 표면에 대하여 지탱되고, 제 1 지지부 및 제 2 지지부는 작업 부재의 내측 표면에 대하여 지탱되는, 스핀 성형 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항의 어느 한 항에 있어서,
    성형 공구는 작업 부재의 내측 표면에 대하여 지탱되고, 제 1 지지부 및 제 2 지지부는 작업 부재의 외측 표면에 대하여 지탱되는, 스핀 성형 방법.
  18. 스핀 성형에 의하여 작업 부재로부터 필요 형상의 제품을 제조하는 장치로서, 작업 부재는 제품의 필요 형상에 대하여 외측 표면 및 내측 표면을 가지고, 필요 형상의 제품 제조용 장치는:
    작업 부재를 장치 안에 회전 가능하게 장착시키기 위한 장착 수단;
    작업 부재를 필요 형상으로 변형시키도록 작업 부재의 외측 표면 및 내측 표면중 하나에 대하여 지탱되는 성형 공구;
    작업 부재의 내측 표면 및 외측 표면중 하나에 대하여 지탱되는 제 1 지지부; 및,
    성형 공구에 비교하여 작업 부재의 대향하는 표면에 대하여 지탱되는 제 2 지지부;를 가지고,
    필요 형상의 제품 제조용 장치는 제 1 지지부 및 제 2 지지부에 대하여 작업 부재의 회전을 허용하도록 작동 가능한, 필요 형상의 제품 제조용 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    작업 부재의 내측 표면 및 외측 표면중 하나에 대하여 지탱되기 위한 제 3 지지부가 제공되고, 필요 형상의 제품 제조용 장치는 제 3 지지부에 대하여 작업 부재가 회전하는 것을 허용하도록 작동 가능한, 필요 형상의 제품 제조용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    제 4 지지부가 제공되고, 작업 부재는 제 4 지지부에 대하여 회전되고, 제 4 지지부는 실질적으로 성형 공구와 일치되게 위치되는, 필요 형상의 제품 제조용 장치.
KR1020137011282A 2010-10-01 2011-09-29 스핀 성형에 의해 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치 KR20130099133A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1016611.4 2010-10-01
GBGB1016611.4A GB201016611D0 (en) 2010-10-01 2010-10-01 Spin forming and apparatus for manufacturing articles by spin forming
PCT/GB2011/001424 WO2012042221A1 (en) 2010-10-01 2011-09-29 Spin forming process and apparatus for manufacturing articles by spin forming

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130099133A true KR20130099133A (ko) 2013-09-05

Family

ID=43243415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137011282A KR20130099133A (ko) 2010-10-01 2011-09-29 스핀 성형에 의해 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9597721B2 (ko)
EP (1) EP2621647B1 (ko)
JP (1) JP5838214B2 (ko)
KR (1) KR20130099133A (ko)
CN (2) CN103108709A (ko)
BR (1) BR112013008607A2 (ko)
ES (1) ES2661816T3 (ko)
GB (1) GB201016611D0 (ko)
WO (1) WO2012042221A1 (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252557A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Amino:Kk 遂次成形方法
WO2015066500A2 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Accel Performance Group Llc Modular flexplate
JP6291230B2 (ja) * 2013-11-29 2018-03-14 川崎重工業株式会社 スピニング成形装置およびスピニング成形方法
CN105813776A (zh) * 2013-12-12 2016-07-27 康奈可关精株式会社 椭圆形筒体的成形方法及装置
WO2015146180A1 (ja) * 2014-03-27 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 ロボット制御方法
JP6445779B2 (ja) * 2014-04-21 2018-12-26 川崎重工業株式会社 予備成形体および軸対称部品の製造方法
JP6385716B2 (ja) * 2014-05-21 2018-09-05 橋本エンジニアリング株式会社 給湯用ラドルの生産方法及び給湯用ラドル
JP2015221443A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 三菱電機株式会社 スピニング加工装置、タンク鏡部の製造方法、タンク胴部の製造方法、タンクの製造方法、及びタンク
CN107073894A (zh) 2014-07-23 2017-08-18 G·吉姆 保护性复合材料表面
US10092945B2 (en) * 2014-09-04 2018-10-09 Bayloff Die & Machine Co., Inc. Apparatus for and method of forming a metal strut
GB201506604D0 (en) * 2015-04-19 2015-06-03 Deans Terence K Tooling system for manufacturing - Generic sheet metal decorating nozzles
DE102016105771A1 (de) * 2016-03-30 2017-10-05 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines eine Nabe aufweisenden Formkörpers sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN106040815A (zh) * 2016-06-22 2016-10-26 宁波五谷金属制品有限公司 一种细颈容器的拉伸装置及制作方法
EP3351313B1 (de) 2017-01-18 2020-04-15 Leifeld Metal Spinning AG Verfahren und vorrichtung zum drückwalzen
GB2559745B (en) * 2017-02-15 2019-04-24 Rolls Royce Plc A forming method
DE102017112857A1 (de) * 2017-06-12 2018-12-13 WF Maschinenbau und Blechformtechnik GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Formkörpers sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN107497914A (zh) * 2017-07-04 2017-12-22 上海交通大学 法兰约束旋压成型装置及工艺方法
GB2568857B (en) * 2017-09-05 2020-12-30 Nissan Motor Mfg Uk Ltd Method of toolpath generation for a spin forming process
CN107537905B (zh) * 2017-09-25 2019-05-14 华南理工大学 一种轴瓦式旋轮座装置
DE102018124997A1 (de) * 2017-10-16 2019-04-18 Ssb-Maschinenbau Gmbh Herstellungsvorrichtung von Leichtmetallkraftfahrzeugfelgen
CN109623299A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 北京超代成科技有限公司 一种旋压制造齿形的方法
GB201907825D0 (en) * 2019-06-03 2019-07-17 Nissan Motor Mfg Uk Limited Spin forming process
CN110918748A (zh) * 2019-09-30 2020-03-27 西北工业大学 基于起皱缺陷考虑的普旋旋轮路径的设计方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2395324A (en) 1943-06-19 1946-02-19 Carl C Grotnes Rolling machine
DE818792C (de) 1948-12-01 1951-10-29 Karlsruhe Augsburg Iweka Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung federnder Wellrohre von grossem Durchmesser und starker Wandung
US3372567A (en) * 1965-09-16 1968-03-12 Lukens Steel Co Spinning machine and method
DE1552178A1 (de) 1966-10-17 1970-09-03 Ladish Co Walzreduzierung von Ringwandstaerken
GB1202144A (en) 1968-01-23 1970-08-12 Bristowe Buckland Saxton Improvements in methods for the production of cylindrical flanged casings or reels and in apparatus therefor
US3548622A (en) * 1968-07-08 1970-12-22 Blue Valley Machine & Mfg Co Metal plate flanging apparatus
GB1293017A (en) 1970-02-06 1972-10-18 Rationalisierung Ebm Veb Method of and apparatus for the spinning on a rotatable shaping mandrel of rotationally symmetrical hollow bodies from sheet metal blanks
JPS5134381B2 (ko) * 1971-08-11 1976-09-25
JPS5219003Y2 (ko) * 1972-11-17 1977-04-28
JPS5436990B2 (ko) 1975-06-04 1979-11-12
FR2435298B3 (ko) * 1978-09-07 1981-05-08 Jargot Lucien
JPS5575821A (en) 1978-12-01 1980-06-07 Toshiba Corp Spinning apparatus
DE3545506C2 (ko) 1985-12-20 1992-06-04 Man Technologie Ag, 8000 Muenchen, De
CN1005092B (zh) * 1985-12-29 1989-09-06 东北重型机械学院 油马达驱动的容器封头无胎旋压机
DE3744095A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-13 Josef Dipl In Ehrenschwendtner Verfahren zur herstellung von zylinderlaufbuechsen
JPH07100203B2 (ja) * 1991-06-26 1995-11-01 東洋製罐株式会社 缶胴の開口端部の成形方法
DE59204955D1 (de) * 1992-10-19 1996-02-15 Zeppelin Metallwerke Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verformen eines Blechrohlings
US5979203A (en) 1998-02-19 1999-11-09 Radocaj; Mijo Apparatus for spin-forming a circular body from a flat blank metal workpiece
US6233991B1 (en) 1999-01-26 2001-05-22 Bryant Products, Inc. Apparatus and method for spin forming a tube
DE10141783A1 (de) * 2001-08-25 2003-03-13 Haurenherm Horst Drückmaschine mit Hilfssupport
FI112042B (fi) 2002-10-07 2003-10-31 Twincam Oy Menetelmä ja laitteisto kolmiulotteisten muotojen muovaamiseksi ohutlevyyn
JP4576615B2 (ja) * 2003-12-08 2010-11-10 独立行政法人産業技術総合研究所 スピニング加工方法及び装置
JP2005211969A (ja) 2004-01-30 2005-08-11 National Institute Of Advanced Industrial & Technology スピニング加工装置
US7316142B2 (en) 2004-05-21 2008-01-08 Lancaster Paul B Metal spin forming head
JP2007014983A (ja) 2005-07-07 2007-01-25 Daito Spinning:Kk パイプ成形方法およびパイプ成形装置
CN100486728C (zh) * 2005-09-12 2009-05-13 哈尔滨工业大学 厚径比小于3‰的薄壁封头高精度旋压成形方法
AT485972T (de) * 2006-07-21 2010-11-15 Autotech Engineering Aie Verfahren zur herstellung eines stossdämpfers und erhaltener stossdämpfer
DE102007022012A1 (de) * 2007-05-08 2008-11-13 Andreas Thomas Drückmaschine zur Verarbeitung von blechförmigen Materialien mit verschwenkbar gelagertem Drückwerkzeug
CN101081418B (zh) * 2007-07-07 2010-05-19 大连顶金通用设备制造有限公司 大型封头旋压翻边机
JP4602425B2 (ja) * 2008-02-06 2010-12-22 日本スピンドル製造株式会社 絞り加工装置及び絞り加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012042221A1 (en) 2012-04-05
CN103108709A (zh) 2013-05-15
BR112013008607A2 (pt) 2019-01-02
GB201016611D0 (en) 2010-11-17
US20130152652A1 (en) 2013-06-20
US9597721B2 (en) 2017-03-21
JP5838214B2 (ja) 2016-01-06
CN105382073A (zh) 2016-03-09
JP2013538692A (ja) 2013-10-17
ES2661816T3 (es) 2018-04-04
EP2621647B1 (en) 2018-01-03
EP2621647A1 (en) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130099133A (ko) 스핀 성형에 의해 제품을 제조하기 위한 스핀 성형 방법 및 장치
US10010920B2 (en) Method to improve geometrical accuracy of an incrementally formed workpiece
JP5552264B2 (ja) パイプ、ロッド、形材、およびその他ブランクの曲げ方法および装置
US20100116012A1 (en) Method and device for profile bending
JP2007014983A (ja) パイプ成形方法およびパイプ成形装置
JPWO2005056210A1 (ja) スピニング加工方法及び装置
JP4911739B2 (ja) 回転加工装置における金属円筒体加工方法
Xiao et al. A study of asymmetric multi-pass spinning for angled-flange cylinder
JP4986179B2 (ja) スピニング加工方法及び装置
Laugwitz et al. Development of tooling concepts to increase geometrical accuracy in high speed incremental hole flanging
JP4635256B2 (ja) 異形管の製造方法
JP2008238727A (ja) 中空成形機におけるパリソン偏肉制御方法及び装置
JP2017087250A (ja) リング状部材の製造方法
JP2004516940A (ja) フローフォーミング方法および装置
CN106862354A (zh) 旋轮托架夹柄装置及大型薄壁曲面制品的旋压加工方法
Xiao et al. Control of wall thickness distribution in synchronous multi-pass spinning
CN109590522B (zh) 一种厚度非均匀变化的薄壁铣削装置的控制方法
JP6868534B2 (ja) 逐次成形方法
SK500582019U1 (sk) Zariadenie na rotačné kovanie tenkostenných rúrok
KR20210045650A (ko) 파이프를 축관 성형하기 위한 스피닝 가공 장치 및 방법
WO2018099403A1 (zh) 一种毛胚滚压送料、缩径、校直与除锈方法、设备及产品
JP5229909B2 (ja) スピニング加工方法及び装置
RU2351425C2 (ru) Способ изготовления тонкостенной крупногабаритной оболочки
Sugita et al. Synchronous multipass spinning with automatic calculation of pass set
CN110814239A (zh) 一种大直径内齿型件多模具同步滚轧成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application