JP2000190030A - 管素材の端部成形方法及び装置 - Google Patents
管素材の端部成形方法及び装置Info
- Publication number
- JP2000190030A JP2000190030A JP10376595A JP37659598A JP2000190030A JP 2000190030 A JP2000190030 A JP 2000190030A JP 10376595 A JP10376595 A JP 10376595A JP 37659598 A JP37659598 A JP 37659598A JP 2000190030 A JP2000190030 A JP 2000190030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube material
- axis
- roller
- main shaft
- driven
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
体的に形成し得る管素材の端部成形方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 主軸21に対し径方向に移動可能にロー
ラ28を支持し、主軸を含む面上に管素材4の軸が位置
するように管素材を支持する。管素材の軸に対して偏心
した偏心軸を中心にローラと管素材を相対的に回転駆動
すると共に、ローラが管素材の端部の外周面に当接する
ようにローラを主軸に向かって径方向に駆動し、且つ管
素材の軸に対して傾斜した傾斜軸を中心にローラと管素
材を相対的に回転駆動すると共に、ローラが管素材の端
部の外周面に当接するようにローラを主軸に向かって径
方向に駆動して管素材に対しスピニング加工を行なう。
これにより、管素材の端部に縮径部を形成する。
Description
法及び装置に関し、特に、円筒状の金属管素材の端部に
縮径部を一体的に形成する端部成形方法及び端部成形装
置に係る。
う)の端部に縮径部を形成する端部成形方法として、例
えば実開昭61−110823号公報には、少くとも一
方のコーン部と本体とを、管材を拡管又は縮管して一体
に形成した触媒担体の保持ケースが開示され、筒部の開
口端側の部分をケース本体部分を残してスピニング加工
により縮管して他方のコーン部と更にこれに連なる導管
とを一体に形成する方法が開示されている。また、特開
平3−226327号公報には、パイプ素材をプレス型
により軸方向に加圧して略円錐状に成形し、ついでパイ
プ素材を回転支持してその円錐状成形部分の外周面にス
ピニングロールを押し当ててスピニング加工する圧力容
器等の口部成形方法が開示されている。
音器の排気系における触媒コンバータや消音器の外筒に
関し、製造の容易さと車両搭載性の向上が企図され、こ
れらを金属管素材から一体的に形成することが望まれて
いる。このような状況下で、管素材の端部に形成する縮
径部を、管素材の軸に対し偏心あるいは傾斜させる等、
特殊な形状に形成し得るようにすることが要請されてい
る。
形方法では、管素材に対し本体部と同軸の縮径部を形成
するに留まり、本体部と縮径部が同軸でないときには、
前掲の実開昭61−110823号公報の第1図の右側
のコーン部(縮径部)のようにプレス加工で成形し、こ
れをケース本体に溶接接合することとしていた。しか
し、このような方法によって形成された管体は一体成形
ほどの強度は望めず、また接合という異種作業を必要と
することから、製造が困難であり、スピニング加工によ
って成形された同軸型の管体に比し製造コストの上昇は
不可避となる。
且つ適切に縮径部を一体的に形成し得る管素材の端部成
形方法及び装置を提供することを課題とする。
め、本発明の管素材の端部成形方法は、請求項1に記載
のように、主軸に対し径方向に移動可能にローラを支持
し、前記主軸を含む面上に管素材の軸が位置するように
管素材を支持し、前記管素材の軸に対して偏心した偏心
軸を中心に前記ローラと前記管素材を相対的に回転駆動
すると共に前記ローラが前記管素材の端部の外周面に当
接するように前記ローラを前記主軸に向かって径方向に
駆動し、且つ前記管素材の軸に対して傾斜した傾斜軸を
中心に前記ローラと前記管素材を相対的に回転駆動する
と共に前記ローラが前記管素材の端部の外周面に当接す
るように前記ローラを前記主軸に向かって径方向に駆動
して前記管素材に対しスピニング加工を行ない、前記管
素材の端部に縮径部を形成することとしたものである。
項2に記載のように、前記主軸から前記偏心軸及び前記
傾斜軸の少くとも一方の軸に至るまで、前記ローラと前
記管素材の相対的な回転駆動の回転軸が複数のサイクル
で漸近するように設定し、各サイクル毎に前記ローラと
前記管素材を相対的に回転駆動して前記管素材に対しス
ピニング加工を行なうこととしてもよい。
請求項3に記載のように、主軸と、該主軸に対し径方向
に移動可能に支持するローラと、前記主軸を含む面上に
管素材の軸が位置するように管素材を支持し、前記主軸
が前記管素材の軸に対して偏心した偏心軸及び前記管素
材の軸に対して傾斜した傾斜軸と夫々略同軸となるよう
に前記主軸と前記管素材を相対的に駆動する第1の駆動
手段と、前記偏心軸を中心に前記ローラと前記管素材を
相対的に回転駆動すると共に前記ローラが前記管素材の
端部の外周面に当接するように前記ローラを前記主軸に
向かって径方向に駆動し、且つ前記傾斜軸を中心に前記
ローラと前記管素材を相対的に回転駆動すると共に前記
ローラが前記管素材の端部の外周面に当接するように前
記ローラを前記主軸に向かって径方向に駆動する第2の
駆動手段とを備え、該第2の駆動手段及び前記第1の駆
動手段を制御し、前記管素材の端部に縮径部を形成する
ように構成したものである。
記主軸が前記偏心軸と略同軸となるように前記主軸と前
記管素材が相対的に駆動され、前記第2の駆動手段によ
って、前記ローラと前記管素材が前記偏心軸を中心に相
対的に回転駆動されると共に、前記ローラが前記管素材
の端部の外周面に当接するように前記主軸に向かって径
方向に駆動され、前記偏心軸を中心とする縮径部が形成
される。しかも、前記第1の駆動手段によって、前記主
軸が前記傾斜軸と略同軸となるように前記主軸と前記管
素材が相対的に駆動され、前記第2の駆動手段によっ
て、前記ローラと前記管素材が前記傾斜軸を中心に相対
的に回転駆動されると共に、前記ローラが前記管素材の
端部の外周面に当接するように前記主軸に向かって径方
向に駆動され、前記傾斜軸を中心とする縮径部が形成さ
れる。尚、第1の駆動手段は、前記管素材に対し前記ロ
ーラを駆動する機構、前記ローラに対し前記管素材を駆
動する機構、及び前記管素材及び前記ローラの両者を駆
動する機構の何れかとすることができる。
項4に記載のように、前記第2の駆動手段が、前記主軸
から前記偏心軸及び前記傾斜軸の少くとも一方の軸に至
るまで、前記ローラと前記管素材の相対的な回転駆動の
回転軸が複数のサイクルで漸近するように設定し、各サ
イクル毎に前記ローラと前記管素材を相対的に回転駆動
して前記管素材に対しスピニング加工を行なうように構
成するとよい。
装置において、前記ローラを複数個備えたものとし、前
記第2の駆動手段が、前記複数個のローラを前記主軸に
対し径方向に近接するように駆動すると共に、前記複数
個のローラを前記主軸を中心に回転駆動して前記管素材
に対しスピニング加工を行なうように構成してもよい。
形方法及び装置の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図3は管素材の端部成形装置の一実施形態に供
するスピニング加工装置を示し、本実施形態の最終製品
は、例えば自動車用の消音器の外筒(図示せず)、ある
いは触媒コンバータ等に供される。本実施形態において
加工対象とする管素材はステンレススティール管である
が、これに限らず、他の金属管を用いることとしてもよ
い。
グ加工装置の構成を図1乃至図3を参照して説明する
と、図1に示すように、ベースBS上に、本発明の第1
の駆動手段たる第1の駆動機構1及び第2の駆動手段た
る第2の駆動機構2が構成されている。第1の駆動機構
1においては、図1及び図2に示すように管素材4の端
部の加工目標の軸XeがX軸となるように(図1では軸
Xtと軸Xeは同一面上にあるので一致している)、こ
れと平行に一対のX軸ガイドレール5がベ−スBS上の
一方側(図1の右側)に固定され、このX軸ガイドレー
ル5に沿って筐体20が移動可能に配置されている。こ
の筐体20の下部にはボールソケット7が固定され、こ
れに螺合する螺子軸8が、ベ−スBS上にX軸ガイドレ
ール5と平行に配置され、サーボモータ9によって回動
可能に支持されている。而して、サーボモータ9によっ
て螺子軸8が回転駆動されると、筐体20はX軸に沿っ
て移動するように構成されている。
には台1aが形成されており、X軸ガイドレール5と直
交する一対のY軸ガイドレール10が台1a上に固定さ
れている。これらのY軸ガイドレール10には一対のス
ライダ11が移動可能に配置され、これらのスライダ1
1上にクランプ装置12が支持されている。クランプ装
置12は、スライダ11に固定される下側クランプ13
と、その上方に配置される上側クランプ17を備え、こ
れら下側クランプ13と上側クランプ17との間に管素
材4が挟持される。下側クランプ13の下部にはボール
ソケット14(図2)が固定されており、これに螺合す
る螺子軸15が、台1a上にY軸ガイドレール10と平
行に配置され、サーボモータ16によって回動可能に支
持されている。而して、サーボモータ16によって螺子
軸15が回転駆動されると、クランプ装置12はY軸に
沿って移動するように構成されている。
て、例えば油圧駆動のシリンダ18が配置され、これに
よって上側クランプ17が昇降駆動可能に支持されてお
り、管素材4の装着及び取り外し時には上側クランプ1
7が上昇駆動される。そして、下側クランプ13の上面
には半円筒のクランプ面が形成され、上側クランプ17
の下面にも半円筒のクランプ面が形成されており、これ
らのクランプ面の間に管素材4が挟持されたときには、
回転及び移動不能に保持されるように構成されている。
また、クランプ装置12の筐体20と反対側にはストッ
パ19が配設されており、このストッパ19に一端部が
衝合するように管素材4が配置される。ストッパ19は
クランプ装置12と共に移動し得るように、下側クラン
プ13に装着されている。尚、ストッパ19を下側クラ
ンプ13に対しX軸方向に位置調節可能に構成すれば、
管素材4の軸方向の位置決めを適切且つ容易に行なうこ
とができる。
ランプ面上で、ストッパ19に一端部が衝合するように
配置された後、上側クランプ17が油圧シリンダ18に
よって下降駆動されると、管素材4は上側クランプ17
と下側クランプ13の間の所定位置に保持される。この
とき、図1に示すように、管素材4の軸Xtが後述する
主軸21の軸Xrに対し、ベースBSと平行な同一平面
上(ベースBSから同一の高さ)に位置するように構成
されている。
モータ31から成る回転駆動手段が埋設されており、こ
のモータ31の出力軸31aが図1の上方、即ちベース
BSに対し垂直方向に延出して下側クランプ13に係合
し、この下側クランプ13を出力軸31aを中心に回転
駆動し得るように構成されている。テーブル6の上面に
は、出力軸31aを中心とする円弧状の案内溝32が形
成されており、この案内溝32に嵌合するガイドローラ
33が下側クランプ13の下面に回動自在に支持されて
いる。而して、下側クランプ13は案内溝32に沿って
回動し、出力軸31aを中心として回転駆動される。
と、図1の右側に、主軸21が、管素材4の軸Xtに対
してベースBSと平行な同一平面上に位置し、管素材4
の加工目標の軸Xeと略同軸上で管素材4に対向するよ
うに配置され、その軸Xrを中心にベアリング20a,
20bを介して回動自在に筐体20に支持されている。
主軸21は中空の円筒状の部材で形成され、その中空部
に円筒状のカム軸23が収容され、後述する変速機構5
0に連結されている。更に、カム軸23の中空部を貫通
するようにマンドレル40の連結棒41が軸方向に進退
可能に支持されている。マンドレル40は管素材4の開
口端内側の形状に合致するように形成されている。連結
棒41の基端部は進退駆動用のシリンダ42に支持さ
れ、シリンダ42はブラケット1cを介してベースBS
に支持されている。
2bに連結され、このプーリ22bがベルト(図示せ
ず)を介して回転駆動手段のモータ等(図示せず)等に
連結されており、主軸21はこのモータ等によって回転
駆動される。一方、主軸21の先端にはフランジ24が
固定されており、主軸21が回転駆動されるとフランジ
24が軸Xrを中心に回転する。そして、このフランジ
24に対して回動可能にカム軸23の先端部が支持され
ている。カム軸23の先端部にはカム板25が固定され
ており、カム板25はカム軸23と共に軸Xrを中心に
回転駆動される。
螺旋状の案内溝25aが形成されており、これらの案内
溝25aの各々に、カム板25の回転に伴い径方向に移
動する案内ピン26が配置されている。これらの案内ピ
ン26は3個の支持部材27に夫々保持されており、各
支持部材27には、図1及び図2に示すようにローラ2
8が回動自在に支持されている。而して、主軸21が回
転駆動されると、ローラ28が軸Xrを中心に回動する
と共に、カム板25の回転に応じて支持部材27が径方
向に駆動され、ローラ28が管素材4の軸Xrに対して
近接、離隔するように駆動される。
0は、撓み噛み合い式駆動装置を用いたもので、主軸2
1とカム軸23に夫々係合される一対の外輪51,52
と、これらの内面に形成された同一の歯数の歯溝に噛合
し、これらと異なる歯数の歯形が形成された可撓性の歯
車輪53と、この歯車輪53を回動可能に支持し外輪5
1,52の歯溝と相対する2箇所で噛合するように配置
するウェーブ形成輪54が設けられている。このウェー
ブ形成輪54は駆動用減速モータ55によって回転駆動
される。外輪51,52は夫々支持歯車56,57に支
持され、支持歯車56と噛合する駆動歯車58が主軸2
1に取付けられ、支持歯車57と噛合する従動歯車59
がカム軸23に取付けられている。
ハーモニックドライブとして知られているので(例え
ば、インターネット情報http://www.hds.co.jp/hdss.ht
m )、作動原理の説明は省略するが、主軸21の回転駆
動に応じて外輪51,52間に相対速度差が生ずる差動
機構が構成されている。而して、主軸21が回転駆動さ
れると、外輪51,52間の差動によりカム軸23を介
してカム板25が回転駆動され、各支持部材27、ひい
ては各ローラ28が主軸21の軸Xrに対し径方向移動
するように構成されている。
よいが、断続的な衝撃を和らげるためには複数とするこ
とが望ましい。また、ローラ28は径方向に変位可能で
あればどのような移動経路としてもよい。ローラ28の
駆動手段としては遊星歯車機構等、他の手段を用いるこ
ととしてもよい。
18等の各駆動手段はコントローラ(図示せず)に電気
的に接続され、このコントローラから各駆動手段に対し
制御信号が出力され、数値制御されるように構成されて
いる。
部に対し偏心軸を中心に縮径を行なう場合の一例を図4
を参照して説明する。図4の太い実線は加工後の管素材
4を想定した外形を示し、本体部(胴部)4aと、縮径
部を構成するテーパ部4bo及び首部4coが表れてい
る。先ず、管素材4の先端から加工長(L1)後退した
位置が加工開始点O1とされる。そして、テーパ部4b
oを加工する際には、偏心量(H)が所定の加工サイク
ル回数N(図4の例では5回)で分割され、この間の1
サイクル当りの偏心方向移動量、即ちY軸方向の移動量
(H1)が設定される。
量(H)を等分割としたが、要求される加工方法に応じ
て分割割合を異ならせることとしてもよい。例えば、加
工初期のサイクル間の移動量を大きくして加工時間を短
縮したり、加工終期のサイクル間の移動量を小さくして
仕上げ精度を向上させることができる。同様に、軸方向
長さに関し、テーパ長(LT)が加工サイクル回数N
(5回)で分割され、この間の1サイクル当りのX軸方
向の移動量(X1)が設定される。
の直径、RDはテーパ部4boの最小直径で、首部4c
oの直径を表す。また、V1は加工量の多い側の縮径量
を表し、V2は加工量の少ない側の縮径量を表す。そし
て、CY1乃至CY5は加工サイクルを表している。加
工サイクル回数Nは、管素材4の縮径加工限界に鑑み、
適宜設定されるが、本実施形態では1サイクル当りの移
動量が管素材4の縮径加工限界を越えない値に設定する
必要がある。この縮径加工限界は、管素材4の材質に起
因して塑性加工を適切に行なうことができなくなる限界
であり、これを越えて縮径加工を行なうと材料の薄肉化
や破損を惹起することになる。
17が上昇した状態で、下側クランプ13のクランプ面
13a上に加工対象の管素材4が配置され、ストッパ1
9に当接した状態の所定位置でシリンダ18が駆動され
る。これにより、上側クランプ17が下降し、管素材4
は下側クランプ13と上側クランプ17の間に挟持さ
れ、回転不能の状態で保持される。このとき、管素材4
の軸Xtが主軸21の軸Xrと同軸となるように位置決
めされる(図2の状態とは異なる)。また、各ローラ2
8は管素材4の外径よりも外側に退避している。
って前進駆動され(図1及び図2の左方向に移動)、管
素材4の先端から加工長(図4のL1)後退した点に各
ローラ28が位置した状態で停止される。換言すれば、
各ローラ28は図4の加工開始点O1に位置しており、
この位置が原位置に設定される。そして、クランプ装置
12がY軸ガイドレール10に沿って駆動され(図2の
下方に移動)、管素材4が1サイクル当りの偏心方向移
動量(H1)だけ、Y軸方向に移動した位置で停止され
る。尚、このときの管素材4の軸Xtを主軸21の軸X
rに対し移動量(H1)だけY軸方向に移動した位置を
管素材4の原位置とするように設定してもよい。そし
て、マンドレル40が管素材4の先端部開口内に位置す
るように前進駆動される。
各ローラ28が軸Xrを中心に回動すると共に、変速機
構50を介してカム板25が回転駆動され、各ローラ2
8が主軸21の軸Xr方向に移動する。同時に、筐体2
0ひいては各ローラ28がX軸ガイドレール5に沿って
後退駆動される(図1及び図2の右方向に移動)。これ
により、各ローラ28は、管素材4の端部の外周面に圧
接された状態で、それ自体回転すると共に軸Xrを中心
に主軸21回りを回転しながら、軸Xr方向に径方向駆
動され、スピニング加工が行なわれる。
始点O1から移動量(X1)を移動し、各ローラ28が
所定量を移動するまでは、ローラ28の回転軸たる軸X
rが管素材4の軸Xtに対し移動量(H1)だけ相対的
にオフセット(偏心)しているため、スピニング加工に
よって管素材4の端部が塑性変形されると、図5の(C
Y1)に示すように、本体部4aの軸Xtに対しH1だ
け偏心した軸を中心とする裁頭円錐状のテーパ部4bo1
が形成される。
越えて更に後退駆動されるときには、各ローラ28はそ
の状態(所定量移動した位置)に保持される。従って、
各ローラ28の後退駆動によって管素材4の先端部が塑
性変形し、テーパ部4bo1 の最小径部に連続して本体部
4aの軸Xtに対しH1だけ偏心した軸を中心とする円
筒状の首部4co1 が形成される。この後、管素材4とロ
ーラ28が、原位置に復帰駆動され、上記の縮径作動の
往動パスと共に1往復移動が1サイクルとされ、第1サ
イクル(CY1)のスピニング加工が終了する。尚、本
実施形態では説明の便宜上、往動パスにおける縮径作動
のみを説明したが、復動パスにおいても同様の加工を行
ない、1サイクル中の2パスともスピニング加工を行な
うように設定することとすれば、加工効率が良好とな
る。また、ローラ28は、エネルギー効率やタクトタイ
ムに鑑み、各サイクル毎に停止させることなく、連続し
て回転するように設定されている。
が終了し各ローラ28が原位置に復帰駆動された後、第
2サイクル(CY2)のスピニング加工が行なわれる。
即ち、筐体20(各ローラ28)が前進駆動され、管素
材4の先端から加工長(L1−X1)後退した位置に各
ローラ28が位置した状態で停止される。同時に、クラ
ンプ装置12がY軸ガイドレール10に沿って駆動さ
れ、管素材4が移動量(2・H1)だけY軸方向に移動
した位置で停止される。この状態から、各ローラ28が
軸Xr方向に径方向駆動されると共に、各ローラ28が
X軸ガイドレール5に沿って後退駆動される。
管素材4の外周面に圧接された状態で軸Xr方向に径方
向駆動され、スピニング加工が行なわれる。この場合に
おいて、各ローラ28が加工開始点O1から所定量(第
1サイクル(CY1)時の2倍(2・X1))を移動す
るまでは、各ローラ28の回転軸の軸Xrが管素材4の
軸Xtに対し移動量(2・H1)だけ偏心しているた
め、スピニング加工された管素材4の端部は、本体部4
aの軸Xtに対し2・H1だけ偏心した軸を中心とする
テーパ部及び首部が形成される。而して、本実施形態で
は上記と同様の工程が更に3回繰り返されると、図5の
(CY5)に示すように、偏心軸を有するテーパ部4b
o及び首部4coから成る縮径部4doが、管素材4の
端部に形成される。
材の端部に対し傾斜軸を中心に縮径を行なう場合の一例
を図1及び図2並びに図6乃至図8を参照して説明す
る。図1において、前述のように管素材4が下側クラン
プ13と上側クランプ17の間に保持された状態で、テ
ーブル6がモータ16によってY軸ガイドレール10に
沿って駆動されると共に、下側クランプ13がモータ3
1によって出力軸31aを中心に回転駆動され、図2に
示すように管素材4の軸Xtに対して傾斜した加工目標
の軸Xeが主軸21の軸Xrと同軸となるように位置決
めされる。そして、マンドレル40が管素材4の端部開
口内に位置するように前進駆動される。
係、及び軸Xe、軸Xr及び軸Xtの関係は図6に示す
ようになる。同図において、点C0は下側クランプ13
の回転中心で出力軸31aに対応しており、主軸21の
軸Xrに対して管素材4の軸Xtがθ角度傾斜してい
る。点C1は、加工目標とする管素材4の傾斜端部にお
ける最内側端面の中心であり、点C0と点C1との間が
距離R1だけ離れている。前述のように主軸21の軸X
rはベ−スBSに平行な面上に配置されるのに対し、管
素材4は出力軸31a、即ち点C0を中心に回動し、軸
Xtと軸Xrとの間に傾斜角θが形成されている。
平行で傾斜端部の中心点C1を含む加工目標の軸Xe
は、軸Xrに対して垂直な方向に、即ちY軸に沿って距
離Sだけ離れている。この距離SはS=R1・sinθ
として求められる。従って、例えば各ローラ28が軸X
r方向に駆動されると、その軌跡は図6に2点鎖線で示
すようになるので、管素材4の端部が適切に加工されな
い。管素材4の端部を適切な形状に形成するためには、
主軸21を軸Xeと略同軸に配置する必要がある。
標として用いられ、管素材4がY軸ガイドレール10に
沿って軸Xrに対して垂直な方向に、即ち図6の下方に
駆動され、距離Sだけ平行移動した位置とされる。これ
により、主軸21(軸Xrで表す)と管素材4の関係は
図7に示すようになり、軸Xrと加工目標の軸Xeが重
合する。図7に2点鎖線で示す5本の軌跡のうち最終軌
跡(最内側)が目標とする外形を表し、その中心軸が加
工目標の軸Xeに対応し、形成される縮径部の傾斜軸に
対応している。
回転駆動され、各ローラ28が軸Xr(軸Xe)を中心
に回動すると共に、変速機構50を介してカム板25が
回転駆動され、各ローラ28が軸Xr方向に移動する。
同時に、各ローラ28がX軸ガイドレール5に沿って後
退駆動される(図1及び図2の右方向に移動)。これに
より、各ローラ28は、管素材4の端部の外周面に圧接
された状態で、それ自体回転すると共に軸Xrを中心に
回転しながら、軸Xr方向に径方向駆動され、スピニン
グ加工が行なわれる。而して、図8に示すように管素材
4の端部はテーパ部4brと、軸Xtに対して傾斜した
軸Xeを中心とする首部4crから成る縮径部4drが
形成される。
を中心に縮径を行なうと共に、傾斜軸を中心に縮径を行
なうこととすれば、所望の縮径部を一層容易且つ迅速に
形成することができる。例えば、図9に示すように、図
4及び図5の縮径工程によって偏心軸を中心にテーパ部
4boと首部4coが端部に形成された管素材4に対
し、傾斜軸を中心に縮径を行なうことにより、図9に2
点鎖線で示すように偏心軸及び傾斜軸を中心に目標の外
形に形成することができる。
し平行な面に配置されるのに対し、管素材4は点C0を
中心に所定角度(θ)回転され、図10に示すように傾
斜角θが形成される。このとき、傾斜軸、即ち加工目標
の軸Xeは、軸Xrと平行で、管素材4の目標とする端
部の最内側の断面の中心C1を含むように設定される。
この中心C1は、軸Xrに対し距離S(=R1・sin
θ)だけY軸方向に離れている。従って、前述のよう
に、管素材4はY軸ガイドレール10に沿って軸Xrに
対して垂直方向(図10の下方)に距離Sだけ駆動さ
れ、軸Xrと加工目標の軸Xeが重合する。
各ローラ28が管素材4の外面に当接した状態で、それ
自体回転すると共に軸Xr(加工目標の軸Xeと重合)
を中心に回転しながら、軸Xr方向に径方向駆動され、
スピニング加工が行なわれる。この結果、図12に示す
ように、管素材4の軸Xtに対して傾斜した軸Xeを中
心にテーパ部4bp及び首部4cpが管素材4の端部に
形成される。この後、管素材4の先端部が切除されて、
図13に示すテーパ部4bp及び首部4cpを備えた管
素材4が形成される。
心軸と傾斜軸の各々を中心としてスピニング加工が行な
われるので、所望の形状の端部が容易に形成され、滑ら
かな加工面が得られる。しかも、ローラ28等に対する
負荷が過大となることがないので、円滑に加工作業を行
なうことができる。特に、本実施形態は、縮径部の傾斜
角度が小さい製品を製造する場合に、迅速且つ容易に滑
らかな加工面を有する縮径部を形成することができる。
また、マンドレル40の直径は、管素材4の加工後の首
部4cpの内径と等しい値に設定されており、仕上げ加
工時には、首部4cpがマンドレル40とローラ28に
挟持された状態でスピニング加工が行なわれるので、首
部4cpを容易に滑らかな面に形成することができる。
管素材の端部に対し偏心軸を中心に縮径する工程は複数
回とし、管素材の端部に対し傾斜軸を中心に縮径する工
程は1回とするとよい。但、管素材4の軸Xtに対する
縮径部の傾斜軸の角度を大きく形成する必要がある場合
には、スピニング工程時に、あるいは更に1サイクル毎
に、テーブル6をモータ31の出力軸31aを中心に所
定角度づつ回転させると共にY軸方向に所定距離づつ移
動させ乍ら、スピニング加工を行なうこととするとよ
い。
0がX軸に沿って駆動されると共に、管素材4がY軸に
沿って駆動されることによって、両者が相対的に移動す
るように構成されているが、筐体20をベ一スBS上に
固定し、管素材4をX軸及びY軸に沿って駆動するよう
に構成してもよい。即ち、本発明の第1の駆動手段たる
第1の駆動機構1を図1の左側に集中して配置すること
としてもよい。
いては、管素材4の軸Xtが主軸21の軸Xrに対し、
ベースBSと平行な同一平面上に位置するように、ベー
スBSからの高さが固定されているが、管素材4の軸X
tのベースBSからの高さを可変とし、主軸21の軸X
rに対し鉛直方向にも調整可能に構成してもよい。即
ち、本実施形態は管素材4を鉛直方向に駆動する駆動機
構(図示せず)を付加することとすれば、調整が一層容
易となる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項1及び請求
項3に記載の管素材の端部成形方法及び装置において
は、偏心軸を中心にローラと管素材を相対的に回転駆動
すると共にローラを主軸に向かって径方向に駆動し、且
つ傾斜軸を中心にローラと管素材を相対的に回転駆動す
ると共にローラを主軸に向かって径方向に駆動して管素
材に対しスピニング加工を行なうように構成されてお
り、端部に対し円滑且つ効率的にスピニング加工が行な
われるので、管素材の端部に縮径部を容易に一体的に形
成することができ、縮径部に対し滑らかな加工面を確保
することができる。特に、縮径部の傾斜角度が小さい製
品を製造する場合に有効であり、迅速且つ容易に縮径部
を形成することができ、高精度で所望の形状に形成する
ことができる。勿論、従来のような溶接等の接合作業が
不要であるので、製造が容易であり製造コストを低減す
ることができる。
方法及び装置においては、管素材の軸に対する縮径部の
軸の傾斜角度が大きい場合でも、円滑にスピニング加工
を行なうことができ、縮径部に対し滑らかな加工面を確
保することができる。
一層円滑なスピニング加工を行なうことができ、縮径部
に対し滑らかな加工面を確保することができる。
の一部を破断した状態を示す側面図である。
の一部を破断した状態を示す平面図である。
材を示す正面図である。
り管素材の端部に対し偏心軸を中心に縮径を行なう場合
の一例を示す説明図である。
り管素材の端部に対し偏心軸を中心に縮径を行なう際の
工程毎の管素材の端部形状を示す正面及び側面図であ
る。
り管素材の端部に対し傾斜軸を中心に縮径を行なう場合
の一例を示す平面図である。
り管素材の端部に対し傾斜軸を中心に縮径を行なう場合
の一例を示す平面図である。
り形成された傾斜軸を中心に端部を備えた管素材を示す
平面図である。
り管素材の端部に対し偏心軸及び傾斜軸を中心に縮径を
行なう際の、偏心軸を中心に端部が形成された管素材を
示す一例を示す平面図である。
より、偏心軸を中心に端部が形成された管素材に対し、
更に傾斜軸を中心に縮径を行なう状態の管素材を示す平
面図である。
より、偏心軸を中心に端部が形成された管素材に対し、
更に傾斜軸を中心に縮径を行なう状態の管素材を示す平
面図である。
より、偏心軸を中心に端部が形成された管素材に対し、
更に傾斜軸を中心に縮径を行なった管素材を示す平面図
である。
より形成された偏心軸及び傾斜軸を中心に端部が形成さ
れた管素材を示す平面図である。
素材,4bo,4br,4bp テーパ部, 4co,
4cr,4cp 首部,9,16,31,55 モー
タ, 18,25 シリンダ,12 クランプ装置,
21 主軸, 28 ローラ,32 案内溝, 33
ガイドローラ, 50 変速機構
Claims (5)
- 【請求項1】 主軸に対し径方向に移動可能にローラを
支持し、前記主軸を含む面上に管素材の軸が位置するよ
うに管素材を支持し、前記管素材の軸に対して偏心した
偏心軸を中心に前記ローラと前記管素材を相対的に回転
駆動すると共に前記ローラが前記管素材の端部の外周面
に当接するように前記ローラを前記主軸に向かって径方
向に駆動し、且つ前記管素材の軸に対して傾斜した傾斜
軸を中心に前記ローラと前記管素材を相対的に回転駆動
すると共に前記ローラが前記管素材の端部の外周面に当
接するように前記ローラを前記主軸に向かって径方向に
駆動して前記管素材に対しスピニング加工を行ない、前
記管素材の端部に縮径部を形成することを特徴とする管
素材の端部成形方法。 - 【請求項2】 前記主軸から前記偏心軸及び前記傾斜軸
の少くとも一方の軸に至るまで、前記ローラと前記管素
材の相対的な回転駆動の回転軸が複数のサイクルで漸近
するように設定し、各サイクル毎に前記ローラと前記管
素材を相対的に回転駆動して前記管素材に対しスピニン
グ加工を行なうことを特徴とする請求項1記載の管素材
の端部成形方法。 - 【請求項3】 主軸と、該主軸に対し径方向に移動可能
に支持するローラと、前記主軸を含む面上に管素材の軸
が位置するように管素材を支持し、前記主軸が前記管素
材の軸に対して偏心した偏心軸及び前記管素材の軸に対
して傾斜した傾斜軸と夫々略同軸となるように前記主軸
と前記管素材を相対的に駆動する第1の駆動手段と、前
記偏心軸を中心に前記ローラと前記管素材を相対的に回
転駆動すると共に前記ローラが前記管素材の端部の外周
面に当接するように前記ローラを前記主軸に向かって径
方向に駆動し、且つ前記傾斜軸を中心に前記ローラと前
記管素材を相対的に回転駆動すると共に前記ローラが前
記管素材の端部の外周面に当接するように前記ローラを
前記主軸に向かって径方向に駆動する第2の駆動手段と
を備え、該第2の駆動手段及び前記第1の駆動手段を制
御し、前記管素材の端部に縮径部を形成するように構成
したことを特徴とする管素材の端部成形装置。 - 【請求項4】 前記第2の駆動手段が、前記主軸から前
記偏心軸及び前記傾斜軸の少くとも一方の軸に至るま
で、前記ローラと前記管素材の相対的な回転駆動の回転
軸が複数のサイクルで漸近するように設定し、各サイク
ル毎に前記ローラと前記管素材を相対的に回転駆動して
前記管素材に対しスピニング加工を行なうことを特徴と
する請求項3記載の管素材の端部成形装置。 - 【請求項5】 前記ローラを複数個備えたものとし、前
記第2の駆動手段が、前記複数個のローラを前記主軸に
対し径方向に近接するように駆動すると共に、前記複数
個のローラを前記主軸を中心に回転駆動して前記管素材
に対しスピニング加工を行なうことを特徴とする請求項
3記載の管素材の端部成形装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37659598A JP4086394B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 管素材の端部成形方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37659598A JP4086394B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 管素材の端部成形方法及び装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000190030A true JP2000190030A (ja) | 2000-07-11 |
JP2000190030A5 JP2000190030A5 (ja) | 2006-02-02 |
JP4086394B2 JP4086394B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
ID=18507412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37659598A Expired - Lifetime JP4086394B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 管素材の端部成形方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4086394B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000078479A1 (fr) * | 1999-06-21 | 2000-12-28 | Sango Co., Ltd. | Procede et dispositif de dilatation du materiau d'un tube |
JP2005519763A (ja) * | 2002-03-13 | 2005-07-07 | マッシー, ヨハン | ワークピースの加工方法およびその成形機 |
EP1842603A1 (en) * | 2004-12-27 | 2007-10-10 | Sango Co., Ltd. | Method and device for forming those portions of work that have different diameters |
JP2009507567A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-26 | エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション | 人工弁捲縮装置 |
CN102350446A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-02-15 | 张铮 | 一种旋转式辊轮头部制定机 |
US8117877B2 (en) | 2002-01-17 | 2012-02-21 | Quide B.V. | Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters |
CN102688923A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-09-26 | 江阴圆方机械制造有限公司 | 钢管打头机 |
CN106694721A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-24 | 上海佳方钢管集团太仓有限公司 | 一种大直径钢管承插式接头的旋压设备及其旋压方法 |
WO2018116787A1 (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | Jfeスチール株式会社 | 鋼管の変形性能評価方法、鋼管の製造方法 |
CN110586777A (zh) * | 2019-10-19 | 2019-12-20 | 苏州达观克电子科技有限公司 | 一种滚筒组装机 |
CN117620599A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-03-01 | 光微半导体材料(宁波)有限公司 | 一种铜溅射靶材加工装置及加工方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103736890B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-10-26 | 太原科技大学 | 一种无缝钢管热打头机锤头臂分段倾斜形式的确定方法 |
CN106391892A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 安徽金三环金属科技有限公司 | 一种冷冲缩口加工设备 |
JP6618940B2 (ja) * | 2017-03-03 | 2019-12-11 | 株式会社三五 | スピニング加工方法及び載頭円錐部を端部に有する筒状体 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP37659598A patent/JP4086394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6530256B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-03-11 | Sango Co., Ltd. | Method and device for expanding tube material |
WO2000078479A1 (fr) * | 1999-06-21 | 2000-12-28 | Sango Co., Ltd. | Procede et dispositif de dilatation du materiau d'un tube |
US8117877B2 (en) | 2002-01-17 | 2012-02-21 | Quide B.V. | Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters |
US8539805B2 (en) | 2002-01-17 | 2013-09-24 | Johan Massee | Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters |
JP2005519763A (ja) * | 2002-03-13 | 2005-07-07 | マッシー, ヨハン | ワークピースの加工方法およびその成形機 |
EP1842603A1 (en) * | 2004-12-27 | 2007-10-10 | Sango Co., Ltd. | Method and device for forming those portions of work that have different diameters |
EP1842603A4 (en) * | 2004-12-27 | 2010-04-07 | Sango Co Ltd | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING DIFFERENTIAL DIAMETER WORKPIECE PORTIONS |
US7963138B2 (en) | 2004-12-27 | 2011-06-21 | Sango Co., Ltd. | Method and apparatus for forming a changed diameter portion of a workpiece |
JP2009507567A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-26 | エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション | 人工弁捲縮装置 |
CN102350446A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-02-15 | 张铮 | 一种旋转式辊轮头部制定机 |
CN102688923A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-09-26 | 江阴圆方机械制造有限公司 | 钢管打头机 |
WO2018116787A1 (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | Jfeスチール株式会社 | 鋼管の変形性能評価方法、鋼管の製造方法 |
JP2018099732A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | Jfeスチール株式会社 | 鋼管の変形性能評価方法、鋼管の製造方法 |
CN106694721A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-24 | 上海佳方钢管集团太仓有限公司 | 一种大直径钢管承插式接头的旋压设备及其旋压方法 |
CN106694721B (zh) * | 2017-01-16 | 2018-09-25 | 上海佳方钢管集团太仓有限公司 | 一种大直径钢管承插式接头的旋压设备及其旋压方法 |
CN110586777A (zh) * | 2019-10-19 | 2019-12-20 | 苏州达观克电子科技有限公司 | 一种滚筒组装机 |
CN117620599A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-03-01 | 光微半导体材料(宁波)有限公司 | 一种铜溅射靶材加工装置及加工方法 |
CN117620599B (zh) * | 2023-10-27 | 2024-05-14 | 光微半导体材料(宁波)有限公司 | 一种铜溅射靶材加工装置及加工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4086394B2 (ja) | 2008-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1074704B1 (en) | Method of producing a catalytic converter | |
KR100492486B1 (ko) | 관소재의단부형성방법및장치 | |
JP2957154B2 (ja) | 管端の成形方法とその装置 | |
JP4086394B2 (ja) | 管素材の端部成形方法及び装置 | |
EP1017515B1 (en) | Spinning processing method and apparatus therefor | |
US6233993B1 (en) | Method and apparatus for forming a processed portion of a workpiece | |
US6591498B2 (en) | Method of producing a catalytic converter | |
EP1151812B1 (en) | Spinning device | |
JP2957153B2 (ja) | 管端の成形方法とその装置 | |
WO2003059547A1 (en) | Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters | |
JP4116723B2 (ja) | 管素材の端部成形方法 | |
JP3367939B2 (ja) | 触媒コンバータの製造方法 | |
JP2001030018A (ja) | スピニング加工による有底筒体の製造方法及び装置 | |
JP3442666B2 (ja) | 管素材の端部成形方法及び装置 | |
JP3390725B2 (ja) | ワークの異径部成形方法及び装置 | |
JP2005297041A (ja) | パイプ成形方法及びパイプ成形装置 | |
JP2001047162A (ja) | スピニング加工装置 | |
JP5099955B2 (ja) | 中空加工部材を変形する成形機及び方法 | |
JP4456208B2 (ja) | スピニング加工装置 | |
JP4370089B2 (ja) | 管部材の拡径方法及び拡径装置 | |
JPH06234021A (ja) | 曲り管の製造方法及び製造装置 | |
JP4450504B2 (ja) | ワークの端部成形方法 | |
JP2007125579A (ja) | 成形方法及び成形装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051206 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070918 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080219 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 3 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140228 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |