JP2005118835A - 温間スピニング加工方法、スピニングマシン、有底薄肉円筒体および薄肉円筒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ステンレス製の加工対象物の加工誘起マルテンサイト変態量を小さくすることができる温間スピニング加工方法、スピニングマシン、有底薄肉円筒体および薄肉円筒体を提供することを課題とする。
【解決手段】 有底薄肉円筒状のステンレス製の加工対象物Ｂをセットする軸状成形型３を有すると共に軸状成形型３を介して加工対象物Ｂを回転させる主軸台２と、セットした加工対象物Ｂを軸方向に押さえる心押し台４と、セットした加工対象物Ｂの成形に供するロール工具７を有すると共にこれを軸方向に往復動させるロール台６と、加工中の加工対象物Ｂを６０℃から１５０℃に温度管理する温度管理手段１２と、を備えたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有底薄肉円筒状のステンレス製の加工対象物を、薄肉に成形加工する温間スピニング加工方法、スピニングマシン、これにより製造される有底薄肉円筒体および薄肉円筒体に関するものである。

従来のスピニングマシンは、旋盤に類似する形態を有しており、加工対象物（ブランク）をセットする軸状成形型（マンドレル）を有すると共にマンドレルを介してブランクを回転させる主軸台と、ブランクを底側から軸方向に押さえる心押し台と、ブランクのヘラ絞りを行うロール工具を有すると共にこれを前記軸方向に往復動させるロール台と、を備えている。一方、ブランクとしては、円板上のステンレス材を絞り加工して得られた有底薄肉円筒状のカップ状素材が用いられる。
このブランクをマンドレルにセットし心押し台で押さえた状態でこれを回転させると共に、このブランクにロール工具をあてがって一方向に往動させることにより、ブランクを軸方向に連続的にしごき、所望の肉厚（板厚）を有する有底薄肉円筒体を成形する。そして、このスピニング加工を常温下で行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２２５１３４号公報

このような従来のスピニング加工方法では、温度管理を行うことなく常温で加工を行う（冷間加工）ため、回転成形の初期と後期では摩擦により生ずる加工熱が変化し、加工後の成形品（有底薄肉円筒体）の硬さや板厚が均一にならない問題があった。これは、ステンレスの加工温度における温度依存性に基づくものであり、常温では加工誘起マルテンサイト変態量が大きくなることに起因すると考えられる。
同様に、常温で加工を行うと、ステンレスの加工誘起マルテンサイト変態量が大きくなり、著しく加工硬度が増すため、肉厚を１／１０以下にすると、加工後の成形品に、耐食性の低下や内部ひずみによる置き割れ等を生ずる（成形性の低下）問題があった。

本発明は、ステンレス製の加工対象物の加工誘起マルテンサイト変態量を小さくすることができる温間スピニング加工方法、スピニングマシン、有底薄肉円筒体および薄肉円筒体を提供することを目的とする。

本発明の温間スピニング加工方法は、ステンレス製の加工対象物を、６０℃から１５０℃の温度管理下でスピニング加工することを特徴とする。

本発明の他の温間スピニング加工方法は、ステンレス製の加工対象物を、８０℃から１００℃の温度管理下でスピニング加工することを特徴とする。

これらの構成によれば、スピニング加工時の加工対象物を６０℃から１５０℃の温度に管理することにより、ステンレスの加工誘起マルテンサイト変態量を小さくすることができ、加工硬度の上昇を抑制することができる。これにより、加工対象物（ステンレス）の成形限界を向上させることができる。この場合、加工対象物を８０℃から１００℃の温度に管理することが、より好ましい。

これらの場合、加工対象物が、オーステナイト系ステンレスであることが、好ましい。

この構成によれば、フェライト系ステンレスや軟鋼に比して、オーステナイト系ステンレスは成形性に対する温度依存性が高く、延性に富むため成形性に優れている。このため、所定の強度を維持しつつ、極めて薄肉に成形加工することができる。

これらの場合、加工対象物が、板状のステンレス素材を有底薄肉円筒状に絞り加工したものであることが、好ましい。

この構成によれば、比較的薄肉であって且つ加工し易い有底薄肉円筒状の加工対象物を容易に得ることができる。

この場合、絞り加工が、６０℃から１５０℃の温度管理下で行われたものであることが、好ましい。

この構成によれば、内部ひずみが少なく且つ均一な硬度および板厚の加工対象物を得ることができる。このため、良質の加工対象物を容易に得ることができる。

これらの場合、加工対象物を、１／１０から１／２０に薄肉化することが、好ましい。

この構成によれば、極端に薄肉の成形品を無理なく得ることができる。例えば、肉厚０．５ｍｍの加工対象物から肉厚０．０１ｍｍの成形品を加工する。

これらの場合、加工対象物の長手方向における各部の肉厚を計測し、この計測結果に基づいて、成形に供するロール工具の加工対象物に対する押付け圧を、加工後の加工対象物の肉厚が均一になるように、圧力制御することが好ましい。

この構成によれば、加工対象物の肉厚が長手方向において不均一であっても、ロール工具を圧力制御することにより、成形品を、長手方向において均一に成形することができる。特に、極端な薄肉の成形品を成形する場合に有用である。

本発明のスピニングマシンは、有底薄肉円筒状のステンレス製の加工対象物をセットする軸状成形型を有すると共に軸状成形型を介して加工対象物を回転させる主軸台と、セットした加工対象物を軸方向に押さえる心押し台と、セットした加工対象物の成形に供するロール工具を有すると共にこれを軸方向に往復動させるロール台と、加工中の加工対象物を６０℃から１５０℃に温度管理する温度管理手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、有底薄肉円筒状の加工対象物を主軸台の軸状成形型にセットすると共にこれを心押し台により軸方向に押さえた後、軸状成形型を介して加工対象物を回転させる。同時に、ロール台にセットしたロール工具を、加工対象物に所望の圧力で押し付け且つ軸方向に往動させる。これにより、加工対象物は、ロール工具により軸方向にしごかれるようにして薄肉化されてゆく。この場合、温度管理手段により、スピニング加工時の加工対象物を６０℃から１５０℃の温度に管理することで、ステンレスの加工誘起マルテンサイト変態量を小さくすることができ、加工硬度の上昇を抑制することができる。このため、加工対象物（ステンレス）の成形限界を向上させることができる。なお、「有底薄肉円筒状」とは、円筒の開口部にフランジ部分を有するものや胴部に段部を有するもの等も含む概念である。

この場合、回転する加工対象物に加工用の潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を、更に備え、温度管理手段は、潤滑剤を昇温し潤滑剤を介して加工対象物を温度管理することが、好ましい。

この構成によれば、加工性を向上させるために加工対象物に滴下する潤滑剤（いわゆる加工油）を介して加工対象物を温度管理するようにしているため、伝熱媒体として潤滑剤を有効に活用することができ、温度管理手段の構造を単純化することができる。なお、潤滑剤としては、油性および水性のものがあるが、油性のものがより好ましい。

この場合、温度管理手段は、潤滑剤を昇温する加熱ヒータと、加工対象物の温度を検出する温度センサと、温度センサの検出結果に基づいて加熱ヒータを制御する温度コントローラと、を有していることが好ましい。

この構成によれば、加工対象物の温度を検出しておき、この検出結果に基づいて加熱ヒータを制御するようにしているため、温度管理を精度良く行うことができる。この場合、加熱ヒータは、潤滑剤を貯留するタンクに設けてもよいし、タンクから加工対象物に至る供給パイプに設けてもよい。

この場合、軸状成形型に内蔵されると共に温度コントローラにより制御される内部ヒータを、更に備えることが好ましい。

この構成によれば、加工対象物を、軸状成形型を介して内側から加熱（加温）することができ、加工対象物を所望の温度に均一に加熱することができる。

また、温度管理手段は、加工対象物の周囲温度を昇温して加工対象物を温度管理することが、好ましい。

この構成によれば、加工対象物を所望の温度に均一に加熱することができる。

この場合、温度管理手段は、加工対象物の外側に配設した外部ヒータおよび／または軸状成形型内に配設した内部ヒータと、加工対象物の温度を検出する温度センサと、温度センサの検出結果に基づいて外部ヒータおよび／または内部ヒータを制御する温度コントローラと、を有していることが好ましい。

この構成によれば、加工対象物の温度を検出しておき、この検出結果に基づいて外部ヒータおよび／または内部ヒータを制御するようにしているため、温度管理を精度良く行うことができる。なお、特に外部ヒータには、赤外線ヒータ等の非接触のヒータを用いることが、より好ましい。

これらの場合、温度センサは、軸状成形型に埋め込まれていることが、好ましい。

同様に、温度センサは、ロール台に設けられ、加工対象物に対峙した状態で、ロール工具と共に往復動することが、好ましい。

これらの構成によれば、加工対象物の温度を精度良く検出することができる。

これらの場合、温度管理手段は、６０℃から１５０℃に代えて８０℃から１００℃に温度管理することが、好ましい。

この構成によれば、成形性（板厚減少限界）が最も優れていると考えられる９０℃前後の温度でスピニング加工を行うことができ、より薄肉の成形品を得ることができる。

これらの場合、加工対象物の長手方向における各部の肉厚を計測する計測手段と、計測手段の計測結果に基づいて、ロール工具の加工対象物に対する押付け圧を、加工後の加工対象物の肉厚が均一になるように、圧力制御する制御手段と、を更に備えることが、好ましい。

この構成によれば、加工対象物の肉厚が長手方向において不均一であっても、ロール工具を圧力制御することにより、成形品を、長手方向において均一に成形することができる。なお、計測手段はロール工具と共にロール台に取り付けた計測器で構成し、このセンサをロール工具の移動方向先方の直近に設けるようにすることが、好ましい。

そして、上記のスピニング加工を容易に実現するために、加工対象物の薄肉化加工を、１／１０から１／２０の厚みに設定可能なＮＣ制御手段を、更に備えることが好ましい。

本発明の有底薄肉円筒体は、上記した温間スピニング加工方法で加工したことを特徴とする。

本発明の他の有底薄肉円筒体は、上記したスピニングマシンで加工したことを特徴とする。

これらの構成によれば、極めて薄肉であって、耐食性に優れ、置き割れ等を生ずることのない成形品（有底薄肉円筒体）を、安定に得ることができる。この場合の「有底薄肉円筒状」とは、円筒の開口部にフランジ部分を有するものや胴部に段部（凹凸）を有するもの等も含む概念である。なお、この成形品（有底薄肉円筒体）は、小型バッテリーのケース等に適用可能である。

本発明の薄肉円筒体は、上記した各有底薄肉円筒体の両外端を切断して構成したことを特徴とする。

この構成によれば、極めて薄肉の円筒体を容易に得ることができる。なお、この薄肉円筒体は、電子写真技術に関連する装置の加熱ロールや加圧ロール等に適用可能である。

以上のように本発明の温間スピニング加工方法およびスピニングマシンによれば、加工温度を６０℃から１５０℃の間で管理するようにしているため、加工誘起マルテンサイト変態量を小さくすることができ、成形性や耐食性を向上させることができると共に、置き割れを有効に防止することができる。また、加工温度が６０℃から１５０℃と比較的低いため、取扱い性が損なわれることがない。

また、本発明の有底薄肉円筒体および薄肉円筒体によれば、歩留まりを向上させることができるため、低コストで信頼性の高い成形品（製品）を得ることができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るスピニングマシンおよびこれを用いた温間スピニング加工方法について説明する。この温間スピニング加工法は、予め絞り加工（深絞り加工）により成形したカップ状の加工対象物（ブランク）を、更に薄肉に成形加工するものであり、この成形加工を所定の温度下で行うようにしたものである。そこで、先ず本実施形態のブランクを得る絞り加工から簡単に説明する。

図３の模式図に示すように、絞り加工を行う絞り型（金型）５１は、雌型であるダイス５２と雄型であるパンチ５３とから成り、これにより成形を行う素材としてはステンレス鋼の円板Ａを用いる。この場合、ステンレス鋼は、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系のステンレス鋼板が用いられる。もっとも、フェライト系のステンレス鋼板や軟鋼の鋼板であってもよい。

この絞り加工では、ダイス５２とパンチ５３との間に円板Ａを導入して絞り加工を行う。これにより、フランジ付きカップ状のブランクＢを得る。なお、絞り型（ダイス５２およびパンチ５３）５１の材質、表面処理および表面粗さは元より、これに用いる潤滑剤は、適正を図ったものを用いることはいうまでもない。また、この絞り加工においても、後述するスピニング加工と同様に、６０℃から１５０℃に温度管理することが好ましい。例えば、ダイス５２にヒータを併設しこのヒータにより温度管理を行う。

次に、このように構成したブランクＢから有底薄肉円筒体（成形品）Ｃを成形加工するスピニングマシンについて説明する。図１の模式図に示すように、このスピニングマシン１は、ＮＣ制御機であり、ブランクＢをセットするためのマンドレル（軸状成形型）３を有する主軸台２と、マンドレル３に対峙しセットしたブランクＢを軸方向に押さえるための心押し５を有する心押し台４と、セットしたブランクＢに成形加工を行うロール工具７を有すると共にこれを軸方向に往復動させるロール台６と、これら各構成装置をＮＣ制御する制御部８と、を備えている。また、このスピニングマシン１は、潤滑剤である加工油を加工中のブランクＢに供給する潤滑剤供給装置１１と、加工中のブランクを６０℃から１５０℃に温度管理する温度管理装置１２と、を備えている。

主軸台２は、図示では省略したが、モータ等の動力源や減速ギヤ列等から成る内部機構２１を有し、マンドレル３を定速回転させる。心押し台４は、心押し５を進退自在に且つ回転自在に保持する内部機構２２を有し、マンドレル３にセットしたブランクＢの底面Ｂａをマンドレル３の先端面に押し付けて、ブランクＢの回転を阻止する。ロール台６は、マンドレル３を挟んで対向する一対のロール工具７，７を着脱自在に有すると共に、各ロール工具７を軸方向に往復動させる一対の進退機構２３，２３を有している。ロール工具７は、テンプレートを用い、油圧アクチュエータ２４，２４により、電気−油圧サーボの倣い制御される。

制御部８は、ＮＣデータを入力するキーボード２６およびディスプレイ２７を有し、ＮＣデータに基づいてＣＰＵ等の内部装置を駆動し、主軸台２、心押し台４、ロール台６およびロール工具７等をＮＣ制御する。マンドレル３にブランクＢをセットした後、スピニングマシン１を起動すると、心押し台４の心押し５が前進してブランクＢを押さえる。次にロール台６が駆動し、両ロール工具７をブランクＢの底端側からこれをしごくように押し付けてゆく。またこのとき、ブランクＢが所望の形状或いは板厚になるように、テンプレートに倣って油圧アクチュエータ２４がロール工具７の押付け量を制御する。そして、ロール工具７の送りが、１パス或いは多数サイクルパス（板厚減少比が大きい場合）で行われることにより、所望形状の有底薄肉円筒体（成形品）Ｃが成形される。

また、このように、段差の無い均一厚の単純な円筒を成形する場合には、テンプレートを用いることなく、最終的な成形品Ｃの厚みや板厚減少比等をディスプレイ２７の入力画面に従って入力する。そしてその際、本実施形態では、ロール工具７の電気−油圧サーボの制御において、圧力制御を行うようにしている。具体的には、ロール台６には、図示では省略したが、ロール工具７の送り方向の先方近傍に、ブランクＢの肉厚（板厚）を計測する計測器（例えばレーザー計測器）が設けられ、この計測器の計測結果に基づいて、制御部８のドライバ（制御手段）を介して、油圧アクチュエータ２４を制御するようにしている。すなわち、油圧アクチュエータ２４により、ブランクＢ対するロール工具７の押付け圧を制御し、成形後のブランクＢの板厚が軸方向において均一なるようにしている。

潤滑剤供給装置１１は、潤滑剤を貯留する潤滑剤タンク２９と、加工中のブランクＢに潤滑剤を吐出する吐出ノズル３０と、潤滑剤タンク２９と吐出ノズル３０とを接続する潤滑剤チューブ３１と、を有している。潤滑剤チューブ３１には電磁弁３２が介設されており、制御部８は、スピニングマシン１の起動に同期して電磁弁３２を開弁し、ブランクＢに潤滑剤を導入する。なお、潤滑剤タンク２９から自然流下により潤滑剤を供給できない場合には適宜、ポンプ等の送液装置を設けるようにする。また、吐出ノズル３０を上記の進退機構２３に取り付けて、ロール工具７と共に往復動させるようにしてもよい。

温度管理手段１２は、上記の潤滑剤タンク２９に組み込んだ加熱ヒータ３５と、ブランクＢの温度を検出する温度センサ３６と、温度センサ３６の検出結果に基づいて加熱ヒータ３５の駆動を制御する温度コントローラ３７と、を有している。加熱ヒータ３５は、潤滑剤タンク２９に内蔵するタイプのものでもよいが、実施形態のものは、潤滑剤タンク２９の下面に添設したプレートヒータで構成されている。温度センサ３６は、上記の一対のローラ工具（の移動軌跡）７，７に対し、周方向に外れた位置に配設されており、非接触タイプ（接触タイプでも可）のもので構成されている。そして、温度コントローラ３７は、温度センサ３６の検出温度が所定の温度（例えば１００℃）になるように、加熱ヒータ３６をＯＮ−ＯＦＦ制御する。

なお、同図（ｂ）に示すように、マンドレル３を中空形状とし、その中空内部に内部ヒータ（第２の加熱ヒータ）３８を設けるようにしてもよい。この場合の内部ヒータ３８は、主としてヒートアップ用および均一加熱用に機能させることが、好ましい。また、温度センサ３６は、マンドレル３に埋め込むようにして組み込んでもよいし、上記の進退機構２３に取り付けて、ロール工具７と共に往復動させるようにしてもよい。もっとも、この場合の温度制御は幾分ラフでもよく、係る場合には、潤滑剤タンク２９内に温度センサ３６を設け、潤滑剤タンク２９内の潤滑剤を所定の温度（例えば、熱損失を考慮して１１０℃）に制御する。

図２は、温度管理手段１２の第２実施形態を表している。この実施形態では、ブランク（マンドレル３）Ｂの外側に間隙を存して配設した外部ヒータ４１と、ブランクＢの温度を検出する上記と同様の温度センサ４２と、温度センサ４２の検出結果に基づいて外部ヒータ４１を制御する上記と同様の温度コントローラ４３と、を有している。外部ヒータ４１は、温度センサ４２と同様に、上記の一対のローラ工具（の移動軌跡）７，７に対し、周方向に外れた位置に配設されており、周方向において対称に位置する一対の非接触ヒータ４１ａ，４１ａで構成されている。各非接触ヒータ４１ａは、ブランク（マンドレル３）Ｂに沿う湾曲形状の反射板を有する遠赤外線ヒータ等で構成されている。

なお、各非接触ヒータ４１ａを軸方向に分割構造とすると共に個々に制御可能に構成し、且つこの分割ヒータに対応して複数の温度センサを設け、ブランクＢが軸方向において均一に加熱されるように、温度制御してもよい。そしてこの場合も、同図（ｂ）に示すように、マンドレル３を中空形状とし、その中空内部に内部ヒータ４４を設けることが可能である。もっとも、外部ヒータ４１を省略し、この内部ヒータ４４により温度管理を行うようにしてもよい。また、温度センサ４２は、マンドレル３に埋め込むようにしてもよし、進退機構２３に取り付けて、ロール工具７と共に往復動させるようにしてもよい。さらに、これらの実施形態において、温度コントローラ３７，４３を上記の制御部８に組み込むことが、より好ましい。すなわち、キーボード２６から板厚減少比等と共に加工温度（管理温度）をデータ入力する。

次に、上記のスピニングマシン１を用い所定の温度下におけるブランク加工の試験結果について説明する。図４は、厚さ０．５ｍｍおよび１．０ｍｍのＳＵＳ３０４のブランクを試料とし、加工温度を、常温（従来）、６０℃、８０℃、１００℃、１２０℃、１５０℃と変化させ且つ板厚減少比を１／５から１／２０に変化させ、加工後の成形品に「割れ」が発生するか否かの評価を行った。同図に示すように、常温加工では、板厚減少比がほぼ１／１０が限界である。一方、６０℃〜１５０℃の各温間加工では、板厚減少比が１／２０程度まで加工可能である。このことから、温間加工（６０℃〜１５０℃で管理）では、限界板厚減少比が大きくなることが確認できる。なお、他の試験により９０℃前後（８０℃〜１００℃）において、成形限界が最も向上することが判明している。

同様に、図５は、ブランクを厚さ０．５ｍｍから０．１ｍｍにスピニング加工し、その際のブランク（成形品）の長手方向におけるマルテンサイト変態量（加工誘起マルテンサイト変態量）を、複数箇所で測定したものである。この場合も、加工温度を、常温、６０℃、１００℃、１５０℃と変化させて測定した。同図に示すように、常温加工では、マルテンサイト変態量が極端に大きく且つ長手方向（軸方向）において一定しないものとなっている。一方、６０℃〜１５０℃の各温間加工では、マルテンサイト変態量が極端に少なく且つ長手方向においてほぼ均一な値となっている。このことから、温間加工（６０℃〜１５０℃で管理）では、マルテンサイト変態量が少なく、均一な組成の成形品を得られることが確認できる。

同様に、図６は、ブランクを厚さ０．５ｍｍから０．１ｍｍにスピニング加工し、その際のブランク（成形品）の長手方向における板厚（肉厚）を、複数箇所で測定したものである。この場合も、加工温度を、常温（２回測定）、１００℃、１５０℃と変化させて測定した。同図に示すように、常温加工では、長手方向において板厚のばらつきが極端に大きくなっている。一方、各温間加工では、長手方向において板厚のばらつきがほとんど無く、一定した板厚が得られることが分かる。このことから、温間加工（６０℃〜１５０℃で管理）では、成形品に板厚のばらつきが生じないことが確認できる。

以上のように、本実施形態の温間スピニング加工方法（スピニングマシン）によれば、スピニング加工の加工温度を６０℃〜１５０℃（好ましくは、８０℃〜１００℃）の間で管理しているため、板厚減少比を大きく執ることができると共に、組成的に安定した成形品（有底薄肉筒状体）Ｃを得ることができる。また、この温間加工では、マルテンサイト変態量が小さいため、「割れ」の発生が抑制され、歩留まりを向上させることができる。

一方、本実施形態のスピニングマシン（温間スピニング加工方法）１により製造された成形品としての有底薄肉筒状体Ｃは、例えば携帯電話等の小型電子機器におけるバッテリーのケースとして、製品化が可能である。また、燃料電池の各セルを収容するケースとしても、製品化が可能である。一方、図７に示すように、有底薄肉筒状体Ｃの前後、すなわちフランジ部（開口部）Ｃａおよび底部Ｃｂを切断することで得られる薄肉筒状体Ｄは、例えば電子写真複写装置、静電記録装置、静電印刷装置等に用いる加熱ロールや加圧ロールとして、製品化が可能である。

なお、実施形態では、ブランクを加工して有底薄肉筒状体を得る例について説明したが、本発明は、有底のコーン形状等の他、既存のスピニングマシンで成形可能な形状の成形品にも適用可能である。また、本発明のスピニングマシンは、ＮＣ制御機以外のスピニングマシンに適用できることは、いうまでもない。

本発明により製造される有底薄肉筒状体は、小型バッテリーのケースや燃料電池のセルケースとして、適用可能である。また、薄肉筒状体は、例えば電子写真技術（コピー機やレーザープリンタ）の加熱ロールや加圧ロールとして、適用可能である。

第１実施形態に係るスピニングマシンを模式的に表した構造図である。 第２実施形態に係るスピニングマシンを模式的に表した構造図である。 ブランクを得るための絞り型を模式的に表した構造図である。 絞り比に関するブランク加工の試験結果を示す図である。 マルテンサイト変態量に関するブランク加工の試験結果を示す図である。 板厚の均一性に関するブランク加工の試験結果を示す図である。 有底薄肉円筒体および薄肉円筒体を示す断面図である。

符号の説明

１ スピニングマシン ２ 主軸台
３ マンドレル ４ 心押し台
６ ロール台 ７ ロール工具
８ 制御部 １１ 潤滑剤供給装置
１２ 温度管理装置 ２９ 潤滑剤タンク
３５ 加熱ヒータ ３６ 温度センサ
３７ 温度コントローラ ３８ 内部ヒータ
４１ 外部ヒータ ４２ 温度センサ
４３ 温度コントローラ ４４ 内部ヒータ
Ａ 円板 Ｂ ブランク（加工対象物）
Ｃ 有底薄肉円筒体（成形品） Ｄ 薄肉円筒体

Claims (21)

1. ステンレス製の加工対象物を、６０℃から１５０℃の温度管理下でスピニング加工することを特徴とする温間スピニング加工方法。
2. ステンレス製の加工対象物を、８０℃から１００℃の温度管理下でスピニング加工することを特徴とする温間スピニング加工方法。
3. 前記加工対象物が、オーステナイト系ステンレスであることを特徴とする請求項１または２に記載の温間スピニング加工方法。
4. 前記加工対象物が、板状のステンレス素材を有底薄肉円筒状に絞り加工したものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の温間スピニング加工方法。
5. 前記絞り加工が、６０℃から１５０℃の温度管理下で行われたものであることを特徴とする請求項４に記載の温間スピニング加工方法。
6. 前記加工対象物を、１／１０から１／２０に薄肉化することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の温間スピニング加工方法。
7. 前記加工対象物の長手方向における各部の肉厚を計測し、この計測結果に基づいて、成形に供するロール工具の前記加工対象物に対する押付け圧を、加工後の前記加工対象物の肉厚が均一になるように、圧力制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の温間スピニング加工方法。
8. 有底薄肉円筒状のステンレス製の加工対象物をセットする軸状成形型を有すると共に前記軸状成形型を介して前記加工対象物を回転させる主軸台と、
   セットした前記加工対象物を軸方向に押さえる心押し台と、
   セットした前記加工対象物の成形に供するロール工具を有すると共にこれを前記軸方向に往復動させるロール台と、
   加工中の前記加工対象物を６０℃から１５０℃に温度管理する温度管理手段と、を備えたことを特徴とするスピニングマシン。
9. 回転する前記加工対象物に加工用の潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を、更に備え、
   前記温度管理手段は、前記潤滑剤を昇温し当該潤滑剤を介して前記加工対象物を温度管理することを特徴とする請求項８に記載のスピニングマシン。
10. 前記温度管理手段は、前記潤滑剤を昇温する加熱ヒータと、前記加工対象物の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて前記加熱ヒータを制御する温度コントローラと、を有していることを特徴とする請求項９に記載のスピニングマシン。
11. 前記軸状成形型に内蔵されと共に前記温度コントローラにより制御される内部ヒータを、更に備えたことを特徴とする請求項１０に記載のスピニングマシン。
12. 前記温度管理手段は、前記加工対象物の周囲温度を昇温して前記加工対象物を温度管理することを特徴とする請求項８に記載のスピニングマシン。
13. 前記温度管理手段は、前記加工対象物の外側に配設した外部ヒータおよび／または前記軸状成形型内に配設した内部ヒータと、前記加工対象物の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて前記外部ヒータおよび／または前記内部ヒータを制御する温度コントローラと、を有していることを特徴とする請求項１２に記載のスピニングマシン。
14. 前記温度センサは、前記軸状成形型に埋め込まれていることを特徴とする請求項１０または１３に記載のスピニングマシン。
15. 前記温度センサは、前記ロール台に設けられ、
    前記加工対象物に対峙した状態で、前記ロール工具と共に往復動することを特徴とする請求項１０または１３に記載のスピニングマシン。
16. 前記温度管理手段は、前記６０℃から１５０℃に代えて８０℃から１００℃に温度管理することを特徴とする請求項８ないし１５のいずれかに記載のスピニングマシン。
17. 前記加工対象物の長手方向における各部の肉厚を計測する計測手段と、
    前記計測手段の計測結果に基づいて、前記ロール工具の前記加工対象物に対する押付け圧を、加工後の前記加工対象物の肉厚が均一になるように、圧力制御する制御手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項８ないし１６のいずれかに記載のスピニングマシン。
18. 前記加工対象物の薄肉化加工を、１／１０から１／２０の厚みに設定可能なＮＣ制御手段を、更に備えたことを特徴とする請求項８ないし１７のいずれかに記載のスピニングマシン。
19. 請求項１ないし７のいずれかに記載の温間スピニング加工方法で加工したことを特徴とする有底薄肉円筒体。
20. 請求項８ないし１８のいずれかに記載のスピニングマシンで加工したことを特徴とする有底薄肉円筒体。
21. 請求項１９に記載の有底薄肉円筒体または請求項２０に記載の有底薄肉円筒体の両外端を切断して構成したことを特徴とする薄肉円筒体。
    

Images