JP2006305614A

JP2006305614A - バーリング加工方法及びバーリング加工装置

Info

Publication number: JP2006305614A
Application number: JP2005133768A
Authority: JP
Inventors: Shinji Toda; 伸司戸田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2005-05-02
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】バーリング加工に用いる金型の加熱を自動化することができ、かつ、バーリング加工の作業効率を向上することができるバーリング加工方法及びバーリング加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】金属からなる筒の壁面に下穴を開け、ダイを上記下穴に当接させて上記筒の外側に配置し、加熱したポンチ金型１ｃを上記筒の内側から上記下穴及びダイを通して引き抜き、上記筒の外側に張り出した分岐部を形成するバーリング加工方法において、
炉壁１ｄ内に設置したコイル１ｂにより誘導加熱する誘導加熱炉部１内にポンチ金型１ｃを設置し、操作盤２の自動加熱プログラムで誘導加熱炉部１を制御してポンチ金型１ｃを自動加熱する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置等に用いられるタンク胴に分岐部（枝管）を形成するバーリング加工方法及びバーリング加工装置に関するものである。

ガス絶縁開閉装置等に用いられるタンク胴には、圧力容器構造規格の金属材料が用いられ、タンク胴に分岐部を形成する加工が施される。

電気機器を内蔵するタンク胴においては絶縁の観点から分岐部内面が滑らかに仕上がっていることが必要となるため、分岐部を形成する加工方法としてバーリング加工を採用することが多い。

バーリング加工を施す場合に、タンク胴材料の伸び率が十分でない場合、分岐加工の先端部に割れが生じることがあり、このバーリング加工時の割れを防止したバーリング加工を可能にするために、ガスバーナー、抵抗加熱ヒータあるいは赤外線で被加工材または金型を加熱してタンク胴材料の伸び率を大きくする方法が採用されていた（例えば、特許文献１）。

特開２００２−４５９３６号公報（第１−４頁、図１）

上記特許文献１に記載されたようなバーリング加工における加熱方法では、温度センサが加熱源の影響を受けるために加熱中における被加工材または金型の温度確認ができないので、加熱の自動化ができないという問題があった。

また、タンク胴を加工可能な温度まで加熱する場合は、バーリング加工回数と同じ回数の加熱が必要になり、作業効率が悪化するという問題があり、金型をガスバーナー、抵抗加熱ヒータあるいは赤外線で加熱した場合には金型表面部位のみが加熱されるため金型の温度低下が著しく、バーリング加工回数と同じ回数の加熱が必要になり、作業効率が悪化するという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、バーリング加工に用いる金型の加熱を自動化することができ、かつ、バーリング加工の作業効率を向上することができるバーリング加工方法及びバーリング加工装置を提供することを目的とする。

本発明に係るバーリング加工方法は、金属からなる筒の壁面に下穴を開け、ダイを上記下穴に当接させて上記筒の外側に配置し、ポンチ金型を加熱及び温度測定し、加熱したポンチ金型を上記筒内に自動搬送し、上記筒の内側から上記下穴及びダイを通して引き抜き、上記筒の外側に張り出した分岐部を形成するバーリング加工方法において、
上記ポンチ金型を誘導加熱により加熱し、
加熱されている上記ポンチ金型の温度を、放射高温温度計で計測するものである。

本発明に係るバーリング加工装置は、金属からなる筒の壁面に下穴を開け、ダイを上記下穴に当接させて上記筒の外側に配置し、ポンチ金型を加熱及び温度測定し、加熱したポンチ金型を上記筒の内側から上記下穴及びダイを通して引き抜き、上記筒の外側に張り出した分岐部を形成するバーリング加工装置において、
上記ポンチ金型を誘導加熱により加熱する誘導加熱炉部、
加熱されている上記ポンチ金型の温度を計測する放射高温温度計を備えたものである。

本発明に係るバーリング加工方法及びバーリング加工装置によれば、加熱の自動化が可能になる。

また、誘導加熱によりポンチ金型を加熱するので、ポンチ金型の内部深くまで加熱され、ポンチ金型に蓄えられる熱量が大きくなり、１度の加熱により多数回のバーリング加工ができるようになり、作業効率が向上する。

また、追加の加熱が必要になった場合、ポンチ金型内部に蓄積された熱により、追加加熱時間が短縮される。

また、ポンチ金型の温度計測を放射高温温度計により行うことにより、温度測定する計測体が誘導加熱の影響を受けないようにすることができる。

実施の形態１．
図１は、本発明に係るバーリング加工装置における加熱装置の実施の形態１を示す模式図であり、図２は、図１の操作盤の盤面の構成を示す図である。

図１に示したように、本実施の形態１の加熱装置は、誘導加熱炉部１と誘導加熱炉部１における温度制御をするための操作盤２とを備えている。誘導加熱炉部１は、ポンチ金型１ｃを載置する金型載置台１ａと、ポンチ金型１ｃを取り囲むコイル１ｂと、コイル１ｂを装着する内周が円筒状の炉壁１ｄと、誘導加熱により加熱されたポンチ金型１ｃの熱の放散を防ぐ断熱蓋１ｅとを備えている。操作盤２は運転の状態を表示するシグナルタワー２ａ及び加熱条件や加熱状況等を表示するモニター２ｂを備えている。

加熱装置は、自動加熱プログラムにより昇温し、加熱温度に温度調整する機能を有し、ポンチ金型１ｃの温度が設定温度に達した後、設定した加熱時間内で温度調整を複数回繰り返すことにより、ポンチ金型１ｃの温度と設定温度との温度差が小さくなるとともに、ポンチ金型１ｃ全体の温度が均一になり蓄熱性が向上する。

上記のように、本実施の形態１の加熱装置では、誘導加熱によりポンチ金型１ｃを加熱し、図示していない放射高温温度計でポンチ金型１ｃの温度を測定することにより、加熱体の影響を受けずにポンチ金型１ｃの温度を正確に測定することができるので自動化が可能になり、また、誘導加熱によりポンチ金型１ｃを加熱することにより、コイルに流す電流の周波数やコイル１ｂの形状で加熱の状態を加減することができ、また、急速加熱も容易になる。

また、誘導加熱によりポンチ金型１ｃを加熱するので、ポンチ金型１ｃの内部深くまで加熱され、ポンチ金型１ｃに蓄えられる熱量が大きくなり、１度の加熱により多数回のバーリング加工ができるようになり、作業効率が向上する。

また、追加の加熱が必要になった場合、ポンチ金型１ｃ内部に蓄積された熱により、追加加熱時間が短縮される。

本実施の形態１の加熱装置は、操作盤２上のタッチパネルを操作することにより自動的に温度、加熱時間、コイル出力等の加熱条件が設定され、自動的に運転される。すなわち、本実施の形態１の加熱装置は、図２に示した製品番号選択により種々の大きさのポンチ金型を選択することができ、作業者が製品番号選択によりポンチ金型Ｎｏ．を入力すると、多種の自動運転プログラムのなかから選択したポンチ金型の形状に適した加熱条件の自動運転プログラムが呼び出され、作業者が自動加熱運転の開始ボタン（入）を押すことにより加熱が開始され、加熱が終了すると、ブザー及び運転状態を表示するシグナルタワー２ａにより目視で確認することができるように構成されている。

また、加熱中のポンチ金型１ｃの温度は放射高温温度計で常に監視され、加熱条件や加熱状況は常にモニター２ｂ上で監視することができる。

また、異常発生時には異常の内容がモニター２ｂに表示されるように構成されているので、異常状態からの復旧が円滑に行われる。

図３は、バーリング加工工程を示す工程図である。
図３（ａ）に示したように、誘導加熱炉部１でポンチ金型１ｃを所定の温度まで自動的に加熱する一方で、タンク胴３に下穴３ａを開け、下穴３ａが開けられたタンク胴３をダイホルダー４ａに載置された分岐成形金型（ダイ）４上にセットする作業を並行して進める。

図３（ｂ）に示したように、ダイホルダー４ａは成形装置７にセットされており、タンク胴３はダイホルダー４ａと成形装置７の支持台７ａにより水平に支持される。また、成形装置７は、ポンチ金型１ｃをダイ４の下方に引き抜くための引き抜きロッド７ｂを備え、引き抜きロッド７ｂは上下に駆動されるように構成されている。

加熱が完了したポンチ金型１ｃはポンチホルダー５にセットされ、ポンチホルダー５は自動搬送テーブル６によってダイ４上にセットされたタンク胴３の方へ搬送され、ポンチホルダー５にセットされたポンチ金型１ｃは、タンク胴３内へ挿入され、上昇してきた引き抜きロッド７ｂにセットされ（図３（ｃ））、引き抜きロッド７ｂによって引き抜かれるポンチ金型１ｃと固定されたダイ４により、タンク胴３の下穴３ａ形成部のバーリング加工が行われ（図３（ｄ））、タンク胴３に分岐部３ｂが形成される（図３（ｅ））。

本実施の形態１によれば、誘導加熱によって加熱されたポンチ金型１ｃは十分に蓄熱されているので、ポンチ金型１ｃの温度降下は緩やかであり、同じ径の複数のタンク胴３に同じ径のバーリング加工をする場合は再加熱することなく連続してバーリング加工を行うことができるので加工効率を向上させることができ、また、ポンチ金型１ｃの蓄熱量が大きいのでバーリングの径を大径化することができる。

また、ポンチ金型１ｃの追加加熱を行う場合には、次にバーリング加工をするタンク胴３をダイ４上にセットしている間に所定の温度までポンチ金型１ｃの温度を上げることができるので、連続的にバーリング加工を行うことができ、作業効率が向上する。

本発明に係るバーリング加工方法及びバーリング加工装置は、ガス絶縁開閉装置等に用いられるタンク胴の分岐部（枝管）を形成するバーリング加工に有効に利用することができる。

本発明に係るバーリング加工装置における加熱装置の実施の形態１を示す模式図である。図１の操作盤の盤面の構成を示す図である。バーリング加工工程を示す工程図である。

符号の説明

１誘導加熱炉部、１ａ金型載置台、１ｂコイル、１ｃポンチ金型、
１ｄ炉壁、１ｅ断熱蓋、２操作盤、２ａシグナルタワー、２ｂモニター、
３タンク胴、３ａ下穴、３ｂ分岐部、４分岐成形金型（ダイ）、
４ａダイホルダー、５ポンチホルダー、６自動搬送テーブル、７成形装置、
７ａ支持台、７ｂ引き抜きロッド。

Claims

金属からなる筒の壁面に下穴を開け、ダイを上記下穴に当接させて上記筒の外側に配置し、ポンチ金型を加熱及び温度測定し、加熱したポンチ金型を上記筒内へ自動搬送し、上記筒の内側から上記下穴及びダイを通して引き抜き、上記筒の外側に張り出した分岐部を形成するバーリング加工方法において、
上記ポンチ金型を誘導加熱により加熱し、
加熱されている上記ポンチ金型の温度を、放射高温温度計で計測することを特徴とするバーリング加工方法。
上記ポンチ金型の種類に応じて上記誘導加熱による加熱条件が設定された複数の自動運転プログラムを有し、上記ポンチ金型の種類を選択することにより、上記複数の自動運転プログラムのなかから上記選択したポンチ金型の種類に対応する自動運転プログラムが選択され、上記選択された自動運転プログラムにより上記ポンチ金型が自動的に加熱温度調整されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のバーリング加工方法。
金属からなる筒の壁面に下穴を開け、ダイを上記下穴に当接させて上記筒の外側に配置し、ポンチ金型を加熱及び温度測定し、加熱したポンチ金型を上記筒の内側から上記下穴及びダイを通して引き抜き、上記筒の外側に張り出した分岐部を形成するバーリング加工装置において、
上記ポンチ金型を誘導加熱により加熱する誘導加熱炉部、
加熱されている上記ポンチ金型の温度を計測する放射高温温度計を備えたことを特徴とするバーリング加工装置。
上記誘導加熱炉部の加熱温度を制御する制御部を有し、上記制御部は、上記ポンチ金型の種類に応じて上記誘導加熱による加熱条件が設定された複数の自動運転プログラムを有し、上記ポンチ金型の種類を上記制御部に入力することにより、上記複数の自動運転プログラムのなかから上記入力したポンチ金型の種類に対応する自動運転プログラムが選択され、上記選択された自動運転プログラムにより上記ポンチ金型が自動的に加熱温度調整されることを特徴とする請求項３記載のバーリング加工装置。