JP2015120190A - Roller manufacturing method and roller manufacturing device used in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は筒状又は有底筒状の各種ローラーをインパクトプレスにより製造するに際して、肉厚を均一に仕上げることを可能にしたローラーの製造方法及びそれに用いるローラーの製造装置に関する。 The present invention relates to a roller manufacturing method and a roller manufacturing apparatus used for the roller manufacturing method that can uniformly finish a wall thickness when manufacturing cylindrical or bottomed cylindrical rollers by impact press.
周知のように、プリンターやコピー機においては、感光体として金属製円筒状のローラーが用いられている。またその他、各種製品において、金属製円筒状のローラーが用いられている。 As is well known, in a printer or a copier, a metal cylindrical roller is used as a photoreceptor. In addition, in various products, metal cylindrical rollers are used.
そして従来このローラーは、一般的に、丸材からの切削加工やアルミの押し出し成形を切削して製造されていたが、近年になり、コスト削減を目的として、インパクトプレスによる製造が試みられてきている。 Conventionally, this roller has been generally manufactured by cutting a round material or extruding aluminum. However, in recent years, production by an impact press has been attempted for the purpose of cost reduction. .
ここで、前記インパクトプレスの方法によりローラーを製造する方法について図７を参照して説明すると、インパクトプレスの方法でローラーを製造する場合は一般的に、キャビティー４２が形成された下型４１と、ローラーの材料として前記キャビティー４２内に装填されるスラグ４３と、下型４１に対して下降させることで、先端部分が前記キャビティー内に挿入されるパンチ４４とが用いられる。
Here, a method of manufacturing a roller by the impact press method will be described with reference to FIG. 7. When a roller is manufactured by an impact press method, generally, a
そして、この構成において、ローラーの素材となるアルミ等の金属の塊であるスラグ４３を前記キャビティー４２内に充填し、その状態で、パンチ４４を下降させて、パンチ４４の先端部分を前記キャビティー４２内に挿入することで、前記スラグ４３を衝撃的に押圧する。そうすると、図８に示すように、キャビティー４２内のスラグ４３は、パンチ４４の外周に沿うようにして塑性的に上方に変形して、これにより、スラグ４３がローラー４５の形状に成型される。そしてその後、適宜底部分をカットすることで、有底筒状又は筒状のローラーが製造される。
In this configuration, the
従って、このインパクトプレスの方法によりローラー又は底部分をカットする前のローラーの原型を製造した場合には、前述したような押し出し成形により製造した場合と比較して、金型が少なくて済み、また材料ロスも少なく、それにより製造コストを抑えることができるという利点がある。 Therefore, when the roller or the roller prototype before cutting the bottom portion is manufactured by this impact press method, the number of molds can be reduced as compared with the case of manufacturing by extrusion molding as described above. There is also an advantage that the material cost is small and the manufacturing cost can be suppressed.
しかしながら、前述のインパクトプレスの方法によりローラーを製造する場合には、肉厚を均一にすることが困難であるという問題点が指摘されている。 However, it has been pointed out that it is difficult to make the wall thickness uniform when the roller is manufactured by the impact press method described above.
即ち、前述のインパクトプレスの方法によりローラーを製造する場合には、パンチによる衝撃でパンチ外周に沿いながらスラグが上方に塑性変形していくために、スラグをキャビティー内の中心部分に載置しておき、パンチがスラグの中心部分を押圧するようにしておく必要がある。 That is, when a roller is manufactured by the impact press method described above, the slag is placed on the central portion in the cavity because the slag is plastically deformed upward along the outer periphery of the punch due to the impact of the punch. It is necessary that the punch presses the central portion of the slag.
しかし、インパクトプレスにおいては、スラグをキャビティーにスムーズに入れるために、キャビティーの内径よりもスラグの外径がわずかに小さくされているために、キャビティーにスラグを入れたときに、スラグが横方向にずれてしまうことがあり、かかる場合には、スラグがキャビティー内の中心部分からずれてしまう。 However, in an impact press, the outer diameter of the slag is slightly smaller than the inner diameter of the cavity so that the slag can be smoothly inserted into the cavity. In some cases, the slag is displaced from the central portion in the cavity.
そうすると、パンチを下降させて、パンチの先端部分をキャビティー内に挿入してスラグを押圧したときに、パンチがスラグの中心部分を押圧することができずに、ローラーの周方向の肉厚を均一にすることができないという問題点が発生してしまう。 Then, when the punch is lowered and the tip portion of the punch is inserted into the cavity and the slag is pressed, the punch cannot press the center portion of the slag, and the thickness of the roller in the circumferential direction is increased. The problem that it cannot be made uniform occurs.
また、前述したように、インパクトプレスによりローラーを製造する場合においては、パンチによってスラグに衝撃を与えて、その衝撃によって、スラグはパンチ外周に沿いながら上方に塑性変形してローラーの形状になっていくが、この方法では、正確な寸法を出すことが困難であり、また、スラグが上方にいくにつれて、肉厚がテーパー状に厚くなってしまい、上下方向の肉厚を均一にすることが困難であるという問題点があるために、インパクトプレスによってローラーの原型を製造した後に、ダイスによるしごきによって、ローラーの原型の径を絞り、それによって最終的に目的とする径にすることが試みられている。 In addition, as described above, when a roller is manufactured by an impact press, an impact is applied to the slag by the punch, and the slag is plastically deformed upward along the outer periphery of the punch to form a roller. However, with this method, it is difficult to obtain accurate dimensions, and as the slag moves upward, the wall thickness increases in a tapered shape, making it difficult to make the wall thickness in the vertical direction uniform. Therefore, after manufacturing the original roller model by impact press, the diameter of the original roller model is squeezed by ironing with a die, so that the final target diameter is attempted. Yes.
しかしながら、円筒状のローラーの原型を通常のダイスによってしごく場合には、ローラーの内部にダイスパンチを挿入して、ローラーの原型を下方に押圧していく必要があるが、このとき、ダイスパンチの外径はローラーの原型の内径よりも小さいために、ダイスパンチをローラーの原型の中心部分に正確に配置することが困難であり、それにより、肉厚を均一にした絞りを行うことができないという問題点が指摘できる。 However, when a cylindrical roller prototype is squeezed with a normal die, it is necessary to insert the die punch into the roller and press the roller prototype downward. Since the outer diameter is smaller than the inner diameter of the roller prototype, it is difficult to accurately place the die punch in the central portion of the roller prototype, thereby making it impossible to perform the drawing with a uniform thickness. Can point out problems.
また、インパクトプレスによって製造したローラーの原型は、完成品に対して外径が大きいために、ローラーの原型をダイス孔に通すと、ローラーの原型の底面の周縁部からダイス孔により縮径されていくが、この場合に、ローラーの原型の下端部近傍に内周側に凹んだ凹みができてしまうことがあり、この場合には不良品になってしまう。 Also, because the roller prototype manufactured by impact press has a larger outer diameter than the finished product, when the roller prototype is passed through the die hole, the diameter is reduced by the die hole from the peripheral edge of the bottom surface of the roller prototype. In this case, however, a dent recessed toward the inner peripheral side may be formed in the vicinity of the lower end portion of the original form of the roller, and in this case, it becomes a defective product.
そこで本発明は、インパクトプレスによって各種ローラーを製造する方法において、肉厚を均一にするとともに下端部に凹部ができることも無いローラーの製造方法及びそれに用いるローラーの製造装置を提供することを課題としている。 Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the roller which uses the method of manufacturing various rollers with an impact press, makes the thickness uniform and does not have a recessed part in a lower end part, and the roller manufacturing apparatus used for it. .
一般的に有底筒状の各種のローラーは、芯出し等のために、底部の外径を本体の外径よりも小さくしており、底部と本体とをテーパー部で連結した構成としている。そこで、本発明者は、有底筒状の各種ローラーのこのような構成に着目し、肉厚を均一にするとともに下端部に凹部ができることも無いローラーの製造方法を発明した。
即ち、本発明のローラーの製造方法は、
上方及び下方を開口とした筒状の本体部と、該本体部の下端部に連設された、下方に行くに従って均一にテーパー状に径を小さくしたテーパー部と、該テーパー部の下端に連設されて前記本体部の下方開口を閉鎖した底部と、を具備した有底筒状のローラーの製造方法であって、
キャビティーを有する下型と、該下型に対して相対移動可能に配置されて、下降することで先端部分が前記キャビティー内に挿入されるプレス用パンチ本体を具備したプレス用パンチと、前記キャビティー内に配置される材料としてのスラグと、を用いて、
前記キャビティー内に前記スラグを配置し、前記プレス用パンチを下降させて前記キャビティー内に前記プレス用パンチ本体の先端部分を挿入することで、前記プレス用パンチ本体で前記スラグを衝撃的に押圧して、前記スラグを前記プレス用パンチ本体の外周に沿って塑性変形させることでローラーの原型を製造するプレス工程と、
前記ローラーの原型を通過させるダイス孔を有するダイスと、前記ローラーの原型の内部に挿入されるシゴキ用パンチ本体を有するシゴキ用パンチを用いて、
前記シゴキ用パンチ本体を前記ローラーの原型内に挿入した状態で、シゴキ用パンチで前記ローラーの原型を押圧して、ダイス孔にローラーの原型を通過させることで、ローラーを製造するシゴキ工程と、を具備して、
前記キャビティーは、
前記ローラーの底部外側と同一の形状寸法にしたキャビティー側底部と、
該キャビティー側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、キャビティー側底部に対して、前記ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度とされたキャビティー側テーパー部と、
該キャビティー側テーパー部の上端周縁部から上方に向けて連設されるとともに、前記キャビティー側底部に対して、前記ローラーにおける底部に対する本体部の角度と同一角度とされたキャビティー側垂直部と、を具備して、
前記スラグは、
前記キャビティー内に配置可能とした円柱状のスラグ本体部と、
該スラグ本体部の下端に連設された、前記キャビティー側底部と同一の形状寸法としたスラグ下面側底部と、該スラグ下面側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、スラグ下面側底部に対して、前記キャビティー側底部に対するキャビティー側テーパー部の角度と同一角度とされたスラグ下面側テーパー部と、を具備した当接部と、を具備し、
前記プレス用パンチにおけるプレス用パンチ本体は、
前記キャビティー内に挿入可能な外径とするとともに、
先端部には、前記ローラーの底部内側と同一の形状寸法にしたプレス用パンチ側底部と、該プレス用パンチ側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記プレス用パンチ側底部に対して、前記ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度とされたプレス用パンチ側テーパー部と、を有したプレス用押圧部を具備し、
前記スラグ本体部の上面には、前記プレス用パンチ側底部と同一の形状寸法としたスラグ上面側底部と、該スラグ上面側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記スラグ上面側底部に対して、前記プレス用パンチ側底部に対するプレス用パンチ側テーパー部の角度と同一角度とされたスラグ上面側テーパー部と、を有した凹部が形成され、
前記シゴキ用パンチにおけるシゴキ用パンチ本体は、
前記ローラーの原型の内部に挿入された状態で前記ダイス孔を通過可能な外径とするとともに、先端部には、前記ローラーの底部内側と同一の形状寸法にしたシゴキ用パンチ側底部と、該シゴキ用パンチ側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記シゴキ用パンチ側底部に対して、前記ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度とされたシゴキ用パンチ側テーパー部と、を有したシゴキ用押圧部を具備した、ことを特徴としている。
In general, various bottomed cylindrical rollers have a configuration in which the outer diameter of the bottom portion is smaller than the outer diameter of the main body for centering and the like, and the bottom portion and the main body are connected by a tapered portion. Therefore, the present inventor paid attention to such a configuration of various bottomed cylindrical rollers and invented a method for producing a roller that has a uniform thickness and that does not have a recess at the lower end.
That is, the method for producing a roller of the present invention includes:
A cylindrical main body having an opening at the upper and lower sides, a tapered portion continuously connected to the lower end of the main body, the diameter of which is uniformly tapered toward the lower side, and a lower end of the tapered portion. A bottom part that is provided and closes the lower opening of the main body part, and a manufacturing method of a bottomed cylindrical roller,
A lower die having a cavity, a press punch having a press punch body that is disposed so as to be relatively movable with respect to the lower die and whose tip portion is inserted into the cavity by being lowered; Using slag as material placed in the cavity,
The slag is disposed in the cavity, the press punch is lowered, and the tip portion of the press punch body is inserted into the cavity, so that the slag is shocked by the press punch body. Pressing to produce a roller prototype by plastically deforming the slag along the outer periphery of the press punch body; and
By using a die having a die hole for passing the original mold of the roller and a punch for punching having a punch punch body inserted into the original mold of the roller,
In a state where the punch body for squeeze is inserted into the master of the roller, the squeeze process for manufacturing the roller by pressing the master of the roller with a punch for squeeze and passing the master of the roller through a die hole; Comprising
The cavity is
A cavity side bottom having the same shape and dimension as the bottom outside of the roller;
A cavity-side taper that is provided continuously from the peripheral edge of the cavity-side bottom toward the outer peripheral side and obliquely upward on the outer peripheral side, and is the same angle as the angle of the taper with respect to the bottom of the roller with respect to the cavity-side bottom. And
A cavity-side vertical portion that is connected upward from the peripheral edge of the upper end of the cavity-side taper portion and that has the same angle as the angle of the main body portion with respect to the bottom portion of the roller with respect to the cavity-side bottom portion And comprising
The slag is
A columnar slag body that can be placed in the cavity;
The slag lower surface side bottom portion having the same shape and dimension as the cavity side bottom portion, which is continuously provided at the lower end of the slag main body portion, and the peripheral portion of the slag lower surface side bottom portion, which is provided obliquely upward on the outer peripheral side. And a slag lower surface side bottom portion, and a contact portion including a slag lower surface side taper portion having the same angle as the angle of the cavity side taper portion with respect to the cavity side bottom portion,
The press punch body in the press punch is:
With an outer diameter that can be inserted into the cavity,
A press punch side bottom portion having the same shape and dimension as the inner side of the bottom portion of the roller is connected to the front end portion, and the press punch side bottom portion is connected to the outer periphery side obliquely upward from the peripheral portion, and the press A press pressing portion having a pressing punch side taper portion, which has the same angle as the angle of the taper portion with respect to the bottom portion of the roller, with respect to the punch side bottom portion;
On the upper surface of the slag main body portion, a slag upper surface side bottom portion having the same shape and dimension as the press punch side bottom portion, and a peripheral portion of the slag upper surface side bottom portion are connected obliquely upward on the outer peripheral side. The slag upper surface side bottom part is formed with a recess having a slag upper surface side taper part having the same angle as the press punch side taper part with respect to the press punch side bottom part,
The punch punch body in the punch for shigoki is
The outer diameter is such that the die hole can pass through in the state of being inserted into the original mold of the roller. For squeeze that is connected continuously from the peripheral part of the bottom side of the punch side for squeeze obliquely upward on the outer peripheral side, and is the same angle as the angle of the taper part with respect to the bottom part of the roller with respect to the bottom side of the squeeze punch A pressing portion for squealing having a punch side taper portion is provided.
本発明のローラーの製造方法では、キャビティーを有する下型と、キャビティー内に配置する材料としてのスラグと、キャビティー内に挿入されてスラグを衝撃的に押圧してスラグを塑性変形させるためのプレス用パンチを用いて、インパクトプレスの方法によってローラーの原型を製造するプレス工程と、プレス工程で製造したローラーの原型をシゴキ用パンチで押圧してダイスを通過させることで縮径するしごき工程を経てローラーを製造する方法としている。 In the method for producing a roller according to the present invention, a lower mold having a cavity, a slag as a material disposed in the cavity, and a slag that is inserted into the cavity and impacts the slag to cause plastic deformation. Press process for producing a roller prototype by the impact press method, and a pressing process for pressing the roller mold produced by the press process with a punch for reducing the diameter by passing through a die. It is set as the method of manufacturing a roller through.
そして、キャビティーの底部をローラーの底部外側と同一の形状寸法にするとともに、ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度で、キャビティーの底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けてキャビティー側テーパー部を連設し、一方、キャビティー内に配置されるスラグは、キャビティーの底部と同一の形状寸法としたスラグ下面側底部と、キャビティーの底部に対するキャビティー側テーパー部の角度と同一角度で、スラグ下面側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されたスラグ下面側テーパー部を具備した当接部を下端部に有しているために、キャビティー内にスラグを配置する際には、スラグの当接部をキャビティー側底部とキャビティー側テーパー部で構成される空間部分に嵌合させることができ、従って、スラグをキャビティー内の中央部分に正確に配置することが可能である。 Then, the bottom of the cavity has the same shape and dimension as the outside of the bottom of the roller, and at the same angle as the taper with respect to the bottom of the roller, the cavity is inclined obliquely upward on the outer peripheral side from the peripheral edge of the bottom of the cavity. The tee-side taper is connected to the slag, while the slag placed in the cavity has the same shape and dimension as the bottom of the cavity, and the angle of the cavity-side taper with respect to the bottom of the cavity. Since the lower end portion has a contact portion having a taper portion on the lower surface side of the slag continuously provided obliquely upward on the outer peripheral side from the peripheral portion of the bottom portion on the lower surface side of the slag at the same angle as When the slag is placed on the slag, the contact part of the slag can be fitted into the space part composed of the cavity side bottom part and the cavity side taper part. Therefore, it is possible to accurately position the slug in the central portion of the cavity.
また、プレス用パンチは、ローラーの底部内側と同一の形状寸法にした底部と、ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度で、底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設したプレス用パンチ側テーパー部を有したプレス用押圧部を具備し、一方、スラグの上面には、プレス用パンチの底部と同一の形状寸法としたスラグ上面側底部と、プレス用パンチの底部に対するプレス用パンチ側テーパー部の角度と同一角度でスラグ上面側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されたスラグ上面側テーパー部を具備した凹部が形成されているために、プレス用パンチでスラグを押圧する際には、プレス用押圧部をスラグ上面に形成した凹部に嵌合させることができ、従って、プレス用パンチでスラグの中央部分を正確に押圧することが可能である。 Moreover, the punch for press was continuously provided from the peripheral part of the bottom part to the diagonally upward direction on the outer peripheral side at the same angle as the angle of the tapered part with respect to the bottom part of the roller and the bottom part having the same shape and dimension as the inside of the bottom part of the roller. A press pressing portion having a pressing punch side taper portion, on the other hand, a slag upper surface side bottom portion having the same shape and size as the bottom portion of the pressing punch on the upper surface of the slag, and a press against the bottom portion of the pressing punch For the press, there is a recess with a taper portion on the slag upper surface side that is formed at the same angle as the angle of the taper portion on the punch side from the peripheral portion of the bottom portion on the slag upper surface side and obliquely upward on the outer peripheral side. When pressing the slag with a punch, the pressing part for pressing can be fitted into the recess formed on the upper surface of the slag, so the center part of the slag can be accurately aligned with the pressing punch. It is possible to press.
そのために、プレス工程でローラーの原型を製造する場合には、スラグの芯出しをしてスラグをキャビティー内の中央部分に正確に配置するとともに、スラグの中央部分を正確にプレス用パンチで衝撃を加え、均一な肉厚のローラーの原型を製造することが可能である。 For this reason, when manufacturing the roller prototype in the pressing process, the slag is centered and the slag is accurately placed in the central part of the cavity, and the central part of the slag is impacted with the press punch accurately. In addition, it is possible to manufacture a prototype of a roller having a uniform wall thickness.
また、本発明においてシゴキ用パンチは、ローラーの底部内側と同一の形状寸法にした底部と、ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度で、底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設したシゴキ用パンチ側テーパー部を有したシゴキ用押圧部を先端部に有しているために、ローラーの原型の内部にシゴキ用パンチを挿入し、ローラーの原型を押圧することでダイス孔にローラーの原型を通過させて縮径する際には、ローラーの原型の内部の底部分にシゴキ用押圧部を嵌合させることができ、ローラーの原型の芯出しを行い、しごき用パンチをローラーの原型の中心部分に正確に配置することが可能で、肉厚を均一にしながら、ローラーの原型の径を絞っていくことが可能である。また、有底部を切断して管状にする場合でも管の長さを長くとることが可能である。 Further, in the present invention, the punch for punching is the same shape and dimension as the inner side of the bottom of the roller, and the same angle as the angle of the tapered portion with respect to the bottom of the roller. Because it has a squeeze pressing part with a squeeze punch side taper at the tip, it inserts a squeeze punch into the master of the roller and presses the master of the die to make a die hole When the diameter of the roller is reduced by passing it through the roller, the pressing portion for squeeze can be fitted to the bottom part of the inside of the roller, the center of the roller is centered, and the ironing punch is It is possible to accurately arrange in the center of the original mold, and it is possible to reduce the diameter of the original mold of the roller while making the wall thickness uniform. Even when the bottomed portion is cut into a tubular shape, the length of the tube can be increased.
更に、本発明では、キャビティーの底部の周縁部にテーパー部を連設しているために、プレス工程で製造したローラーの原型では、底部の周縁部にテーパー部が連設されるために、ローラーの原型をダイス孔に通し、ローラーの原型の底面の周縁部からダイス孔により縮径されていく場合でも、ローラーの原型の下端部近傍に内周側に凹部ができてしまうことがなく、これにより不良品の発生率を抑えることが可能である。 Furthermore, in the present invention, since the tapered portion is continuously provided at the peripheral portion of the bottom portion of the cavity, in the original form of the roller manufactured in the pressing process, the tapered portion is continuously provided at the peripheral portion of the bottom portion. Even when the original model of the roller is passed through the die hole and the diameter is reduced by the die hole from the periphery of the bottom surface of the original model of the roller, there is no recess on the inner peripheral side near the lower end of the original model of the roller, As a result, the occurrence rate of defective products can be suppressed.
本発明のローラーの製造方法は、インパクトプレスの方法でローラーの原型を製造するプレス工程と、プレス工程で製造されたローラーの原型をダイスによって縮径するしごき工程を有する。 The method for producing a roller of the present invention includes a pressing step for producing a roller prototype by an impact press method, and a squeezing step for reducing the diameter of the roller prototype produced in the pressing step with a die.
そして、プレス工程では、キャビティーを有する下型と、ローラーの材料としてキャビティー内に配置されるスラグと、下型に対して相対移動可能に配置され、下降することで先端部分がキャビティー内に挿入されるプレス用パンチ本体を有したプレス用パンチとを具備したプレス装置を用いており、キャビティー内にスラグを配置し、プレス用パンチを下降させてキャビティー内にプレス用パンチ本体の先端部分を挿入し、プレス用パンチ本体でスラグを衝撃的に押圧し、それにより、スラグをプレス用パンチ本体の外周に沿って塑性変形させることでローラーの原型を製造することとしている。 In the pressing process, the lower mold having the cavity, the slag disposed in the cavity as the material of the roller, and the lower mold are disposed so as to be movable relative to the lower mold. A press punch having a press punch body inserted into the press, and a slag is disposed in the cavity, the press punch is lowered, and the press punch body is placed in the cavity. The leading end portion is inserted, and the slag is shockedly pressed by the press punch main body, whereby the slag is plastically deformed along the outer periphery of the press punch main body, thereby producing a roller prototype.
また、しごき工程では、ダイスとシゴキ用パンチを有するしごき装置を用いており、ダイスは、プレス工程で製造したローラーの原型を通過させるダイス孔を有し、シゴキ用パンチは、ローラーの原型の内部に挿入されるシゴキ用パンチ本体を有しており、シゴキ用パンチ本体をローラーの原型内に挿入し、しごき用パンチ本体の底部をローラーの原型の内部の底部に当接させた状態で、シゴキ用パンチでローラーの原型を押圧して、ダイス孔にローラーの原型を通過させることで、ローラーの原型を縮径し、それによりローラーを製造することとしている。 In the ironing process, an ironing device having a die and a punch for squeezing is used, the die has a die hole through which the master of the roller manufactured in the pressing process passes, and the punch for squeaking is inside the original of the roller. The squeeze punch main body is inserted into the roller master, the squeeze punch main body is inserted into the master of the roller, and the bottom of the ironing punch main body is in contact with the bottom of the roller master. The roller mold is pressed with a punch for use, and the roller mold is passed through a die hole, whereby the diameter of the roller mold is reduced, thereby producing the roller.
そして、キャビティーは、キャビティー側底部とこのキャビティー側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されたキャビティー側テーパー部と、キャビティー側テーパー部の上端部周縁部から上方に向けて連設されたキャビティー側垂直部とを具備しており、キャビティー側底部はローラーの底部外側と同一の形状寸法に形成されており、キャビティー側底部に対するキャビティー側テーパー部の角度は、ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一とされ、キャビティー側底部に対するキャビティー側垂直部の角度は、ローラーにおける底部に対する本体部の角度と同一角度とされている。 The cavity includes a cavity-side bottom portion, a cavity-side tapered portion continuously provided obliquely upward from the peripheral portion of the cavity-side bottom portion, and an upper end portion peripheral portion of the cavity-side tapered portion. A cavity-side vertical portion that is continuous upward, and the cavity-side bottom portion is formed in the same shape and dimension as the outer bottom portion of the roller, and the cavity-side taper portion with respect to the cavity-side bottom portion Is the same as the angle of the tapered portion with respect to the bottom of the roller, and the angle of the cavity vertical portion with respect to the bottom of the cavity is the same as the angle of the main body with respect to the bottom of the roller.
また、スラグは、キャビティー内に配置可能とした円柱状のスラグ本体部を有しており、このスラグ本体部の下端には当接部が連設されている。そして、当接部は、キャビティー側底部と同一の形状寸法としたスラグ下面側底部と、このスラグ下面側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、スラグ下面側底部に対して、前記キャビティー側底部に対するキャビティー側テーパー部の角度と同一角度とされたスラグ下面側テーパー部を具備している。 The slag has a columnar slag main body that can be arranged in the cavity, and a contact portion is continuously provided at the lower end of the slag main body. The abutting portion is connected to the bottom portion of the slag lower surface side having the same shape and dimension as the bottom portion of the cavity, and from the peripheral portion of the bottom portion of the slag lower surface side toward the obliquely upper side on the outer peripheral side. The slag lower surface side taper part made into the same angle as the angle of the cavity side taper part with respect to the said cavity side bottom part with respect to the bottom part is comprised.
また、プレス用パンチにおけるプレス用パンチ本体は、前記キャビティー内に挿入可能な外径とするとともに、先端部にはプレス用押圧部を具備し、この先端部にはプレス用押圧部は、ローラーの底部内側と同一の形状寸法にしたプレス用パンチ側底部と、このプレス用パンチ側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、プレス用パンチ側底部に対して、ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度とされたプレス用パンチ側テーパー部を有している。 The press punch body in the press punch has an outer diameter that can be inserted into the cavity, and has a pressing portion for pressing at the tip portion. The pressing portion for pressing is a roller at the tip portion. The bottom side of the press punch having the same shape and dimension as the inner side of the bottom of the press, and the peripheral side of the bottom side of the press punch side and obliquely upward on the outer peripheral side, and with respect to the bottom side of the press punch side, It has a press punch side taper portion that has the same angle as that of the taper portion with respect to the bottom portion of the roller.
そして、スラグ本体部の上面には凹部が形成されており、この凹部は、スラグ上面側底部と、このスラグ上面側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて形成されたスラグ上面側テーパー部を有している。そして、スラグ上面側底部は、プレス用パンチ側底部と同一の形状寸法としており、スラグ上面側底部に対するスラグ上面側テーパー部の角度は、プレス用パンチ側底部に対するプレス用パンチ側テーパー部の角度と同一角度とされている。 And the recessed part is formed in the upper surface of a slag main-body part, and this recessed part is a slag upper surface side taper formed toward the slant upper surface side bottom part from the peripheral part of this slag upper surface side bottom part on the outer peripheral side. Has a part. The slag upper surface side bottom portion has the same shape and dimension as the press punch side bottom portion, and the angle of the slag upper surface side taper portion with respect to the slag upper surface side bottom portion is equal to the angle of the press punch side taper portion with respect to the press punch side bottom portion. The angle is the same.
一方、シゴキ用パンチにおけるシゴキ用パンチ本体は、ローラーの原型の内部に挿入された状態でダイス孔を通過可能な外径とするとともに、先端部にはシゴキ用押圧部を具備し、このシゴキ用押圧部は、ローラーの底部内側と同一の形状寸法にしたシゴキ用パンチ側底部と、このシゴキ用パンチ側底部の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、シゴキ用パンチ側底部に対して、ローラーにおける底部に対するテーパー部の角度と同一角度とされたシゴキ用パンチ側テーパー部を有している。 On the other hand, the squeeze punch body in the squeeze punch has an outer diameter that can pass through the die hole in a state of being inserted into the original mold of the roller, and has a squeeze pressing portion at the tip portion. The pressing part is connected to the bottom side of the squeeze punch having the same shape and dimension as the inner side of the bottom of the roller, and the peripheral side of the bottom side of the squeeze punch side obliquely upward on the outer peripheral side. The punch has a side punch-side taper portion that has the same angle as the taper portion of the roller with respect to the bottom portion.
ここで、前記しごき工程を、一次しごき工程と二次しごき工程に分割して、一次しごき工程では、ローラーの内径よりも大径の外径としたシゴキ用パンチ本体を有する一次シゴキ用パンチを用いて、ローラーの外径よりも大きい外径の第１のローラーの原型を製造し、二次しごき工程では、ローラーの内径と同一径の外径のシゴキ用パンチ本体を有する二次用シゴキ用パンチを用いて、第１のローラーの原型の外径をローラーの外径まで縮径してローラーを製造するとよく、これにより、プレス工程で製造したローラーの原型を無理なくローラーの径まで縮径することが可能である。 Here, the ironing step is divided into a primary ironing step and a secondary ironing step, and in the primary ironing step, a primary ironing punch having an ironing punch body having an outer diameter larger than the inner diameter of the roller is used. A second squeeze punch having a squeeze punch body having an outer diameter that is the same as the inner diameter of the roller in the secondary ironing process. It is preferable to produce a roller by reducing the outer diameter of the first roller prototype to the outer diameter of the roller using this, and by this, the prototype of the roller produced in the pressing process is reduced to the diameter of the roller without difficulty. It is possible.
本発明のローラーの製造方法の実施例について説明すると、図６の（ｂ）は、本実施例の方法で製造されるローラー３１を示した断面図であり、図において、本実施例の方法で製造するローラー３１は有底の筒状としている。即ち、円状とした底部３３の周縁部に外周方向の斜め上方へ向けてテーパー部３４を連設するとともに、このテーパー部３４の上端に上方に向けて筒状の本体部３２を連設して構成された有底の筒状としている。なお、各種ローラーには底部分が無い円筒状のものも存在するが、本実施例においてローラーとは、有底筒状のローラーの底部分をカットして円筒状のローラーにする前の、有底筒状のローラーの原型も含む。
An embodiment of the method for producing a roller of the present invention will be described. FIG. 6B is a cross-sectional view showing a
そして、このように構成されるローラーを製造するための本実施例のローラーの製造方法では、まず、インパクトプレスの方法を用いたプレス工程でローラーの原型を製造し、次に、ダイスを用いたしごき工程でローラーの原型を縮径し、最終的に、目的とする径のローラーを製造することとしている。 In the roller manufacturing method of the present embodiment for manufacturing the roller configured as described above, first, a roller prototype is manufactured by a pressing process using an impact press method, and then a die is used. The diameter of the original roller is reduced in the smelting process, and finally, a roller having a desired diameter is manufactured.
ここで、前記プレス工程について説明すると、図１はプレス工程で用いるプレス装置１を示した断面図であり、図において、本実施例のプレス装置１では、キャビティーを有する下型と、ローラーの材料として前記キャビティー内に配置されるスラグと、キャビティー内のスラグに上方から衝撃を与えるためのプレス用パンチを有している。
Here, the press process will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
即ち、図において２が下型であり、３は、下型２に形成したキャビティーである。そして、本実施例において、前記キャビティー３は、キャビティー側底部４と、このキャビティー側底部４の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されたキャビティー側テーパー部５と、このキャビティー側テーパー部５の上端周縁部から上方に向けて連設されたキャビティー側垂直部６とを有している。
That is, in the figure, 2 is a lower mold, and 3 is a cavity formed in the
そして、キャビティー側底部４は、前記ローラー３１の底部３３の外側３３ａと同一の形状寸法にしており、キャビティー側テーパー部５は、前記ローラー３１における底部外側３３ａに対するテーパー部３４の外側３４ａの角度と同一角度で、キャビティー側底部４の周縁部に連設され、更に、キャビティー側垂直部６は、前記ローラー３１における底部外側３３ａに対する本体部３２の外側３２ａの角度と同一角度で、前記キャビティー側テーパー部５の上端周縁部から上方に向けて連設されている。
The cavity-
次に、材料として前記キャビティー３内に配置されるスラグについて説明すると、図１において７がスラグであり、本実施例において前記スラグ７は、全体として円柱形状としており、アルミにより形成している。そして、本実施例において前記スラグ７は、円柱状のスラグ本体部８を有しており、このスラグ本体部８は前記キャビティー３内に配置可能な外径としており、キャビティー３における垂直部６とほぼ同じか、わずかに小径の外径としている。
Next, the slag disposed in the
また、このスラグ本体部８の下端には当接部９が形成されている。即ち、図において９が当接部であり、本実施例において前記当接部９は、スラグ下面側底部と、このスラグ下面側底部の周縁部に外周側の斜め上方に向けて連設されたスラグ下面側テーパー部を有しており、スラグ下面側テーパー部の上端の外径がスラグ本体部８の外径と同一径であり、このスラグ下面側テーパー部の上端がスラグ本体部８に連設されている。従って、前記当接部９は、スラグ本体部８の下端部分の周囲を、逆台形状になるようにテーパー状に削り取った形態としている。
A contact portion 9 is formed at the lower end of the
そして、前記スラグ下面側底部１０は、キャビティー側底部４と同一の形状寸法としており、即ち、ローラー３１の底部外側３３ａと同一の形状寸法にしている。また、スラグ下面側テーパー部１１は、スラグ下面側底部１０に対して、前記キャビティー側底部４に対するキャビティー側テーパー部５の角度と同一角度とされている。即ち、スラグ下面側底部１３に対するスラグ下面側テーパー部１４の連設角度は、前記ローラー３１における底部外側３３ａに対するテーパー部外側３４ａの角度と同一角度としている。そのため、本実施例においては、スラグ７の当接部９を、キャビティー側底部４とキャビティー側テーパー部５で構成される空間部分に嵌合させることができ、従って、前記スラグ７をキャビティー３内に配置する際には、スラグ７をキャビティー３内の中央部分に正確に配置することが可能である。
The slag lower surface
次に、プレス用パンチについて説明すると、本実施例において前記プレス用パンチは、前記下型２に対して相対移動可能に配置されて、下降することで先端部分を前記キャビティー３内に挿入することを可能としており、キャビティー３内にスラグ７を配置した状態で、先端部分を前記キャビティー３内に挿入することで、前記キャビティー３内のスラグ７を衝撃的に押圧して、スラグ７をプレス用パンチの外周に沿って塑性変形させるために用いられる。
Next, the press punch will be described. In the present embodiment, the press punch is disposed so as to be relatively movable with respect to the
即ち、図において１５がプレス用パンチであり、本実施例における前記プレス用パンチ１５は、プレス用パンチ本体１６を先端部分に有しており、このプレス用パンチ本体１６は、前記キャビティー側垂直部６の内径よりも小さい外径としており、ローラーを製造可能なように、円柱状又は円筒状としており、即ち、円柱状の外形としている。
That is, in the figure,
そして、前記プレス用パンチ本体１６の先端部にはプレス用押圧部が形成されている。即ち、図において１７がプレス用押圧部であり、このプレス用押圧部１７は、前記ローラー３１の底部内側３３ｂと同一の形状寸法にしたプレス用パンチ側底部１８と、このプレス用パンチ側底部１８の周縁部から外周側の斜め上方に向けて形成されたプレス用パンチ側テーパー部１９を有している。そして、プレスパンチ側底部１８に対するプレスパンチ側テーパー部１９の連設角度は、前記ローラー３１における底部内側３３ｂに対するテーパー部内側３４ｂの角度と同一角度とされている。
A press pressing portion is formed at the tip of the
一方、スラグ７の上面には凹部が形成され、この凹部内にプレス用押圧部１７が挿入されることとしている。即ち、図において１２が凹部であり、本実施例において前記凹部１２は、スラグ上面側底部１３と、このスラグ上面側底部１３の周縁部に外周側の斜め上方に向けて連設されたスラグ上面側テーパー部１４を有している。そして、スラグ上面側底部１３は、前記プレス用パンチ側底部１８と同一の形状寸法としており、スラグ上面側テーパー部１４は、前記スラグ上面側底部１３に対して、前記プレス用パンチ側底部１８に対するプレス用パンチ側テーパー部１９の角度と同一角度とされている。
On the other hand, a recess is formed on the upper surface of the
従って、本実施例においては、前記凹部１２内にプレス用押圧部１７を嵌合させることができるため、前記プレス用パンチ本体１６の先端部分をキャビティー３内に挿入してスラグ７を押圧する際には、スラグ７の凹部１２内にプレス用パンチ本体１６の押圧部１２を嵌合させることで、スラグ７の中心部分を正確にプレス用パンチ１５で押圧することが可能である。
Therefore, in the present embodiment, the pressing
次に、このように構成されるプレス装置を用いてインパクトプレスによってローラーの原型を製造する場合には、まず、図２に示すように、下型２のキャビティー３内にスラグ７を配置する。そして、そのとき、前述したように本実施例では、スラグ７の当接部９を、キャビティー側底部４とキャビティー側テーパー部５で構成される空間部分に嵌合させることができるので、スラグ７をキャビティー３内の中央部分に正確に配置することが可能である。
Next, when a roller prototype is manufactured by an impact press using the press apparatus configured as described above, first, as shown in FIG. 2, the
そして次に、この状態において、図２において矢印で示すように、プレス用パンチ１５を下降させて、プレス用パンチ本体１６の先端部分を前記キャビティー３内に挿入Ｓ、キャビティー３内のスラグ７を衝撃的に押圧する。そうすると、図３に示すように、スラグ７は、プレス用パンチ本体１６の外周に沿って塑性変形し、それにより、プレス用パンチ本体１６の外形状と同様のローラーの原型２０を製造することができる。
Then, in this state, as shown by an arrow in FIG. 2, the
そしてこのとき、本実施例では、スラグ下面側底部１０はキャビティー側底部４と同一の形状寸法とし、スラグ下面側テーパー部１１は、キャビティー側底部４に対するキャビティー側テーパー部５の角度と同一角度でスラグ下面側底部１０に連設されているため、スラグ７の当接部９をキャビティー側底部４とキャビティー側テーパー部５で構成される空間部分に嵌合することができ、それにより、スラグ７をキャビティー３内の中央部分に正確に配置することが可能である。
At this time, in this embodiment, the slag lower surface
また、スラグ上面側底部１３はプレス用パンチ側底部１８と同一の形状寸法とし、スラグ上面側底部１３に対するスラグ上面側テーパー部１４の角度はプレス用パンチ側底部１８に対するプレス用パンチ側テーパー部１９の角度と同一角度とされているために、スラグ７の凹部１２内にプレス用パンチ本体１６の押圧部１２を嵌合させることができるため、プレス用パンチ１５を下降すると、スラグ７の芯出しを行うことができ、スラグ７の中心部分を正確にプレス用パンチ１５で押圧することが可能である。
Further, the slag upper surface
従って、本実施例におけるプレス工程では、スラグ７をキャビティー３内に配置の際の芯出し、及び、プレス用パンチによりプレスを行う際のプレス用パンチの芯出しを行うことができ、均一の肉厚としたローラーの原型を製造することが可能である。
Therefore, in the pressing step in the present embodiment, centering when the
また、本実施例においては、キャビティー側底部４をローラーの底部外側３３ａと同一の形状寸法にし、プレス用パンチ側底部１８をローラーの底部内側３３ｂと同一の形状寸法にし、キャビティー側底部４に対するキャビティー側テーパー部５の連設角度を、ローラー３１における底部外側３３ａに対するテーパー部外側３４ａの角度と同一角度とし、プレス用パンチ側底部１８に対するプレス用パンチ側テーパー部１９の連設角度を、ローラー３１における底部内側３３ｂに対するテーパー部内側３４ｂの角度と同一角度としているため、プレス工程により製造されたローラーの原型２０は、製造するローラー３１と同様に、円状とした底部の周縁部に外周方向の斜め上方へ向けてテーパー部を連設するとともにこのテーパー部の上端に上方に向けて筒状の本体部を連設して構成された有底の筒状であるとともに、底部は製造するローラー３１の底部３３と同一の形状寸法であり、ローラーの原型２０における底部に対するテーパー部の角度は、製造するローラー３１における底部３３に対するテーパー部３４の角度と同じにすることができる。なお、図６の（ａ）がローラーの原型２０を示した断面図である。
Further, in this embodiment, the
次に前述のプレス工程で製造したローラーの原型２０を縮径して目的の外径を有するローラーを製造するしごき工程について説明すると、本実施例におけるしごき工程は、前記ローラーの原型２０を通過させるダイス孔を有するダイスと、ローラーの原型２０の内部に挿入されるシゴキ用パンチ本体を有するシゴキ用パンチを具備したしごき装置を用いて、前記シゴキ用パンチ本体をローラーの原型２０内に挿入し、その状態でシゴキ用パンチによってローラーの原型２０をダイス孔側に押圧し、それによって、ダイス孔にローラーの原型２０を通過させることで、ローラーの原型２０の外径を目的の外径とすることとしている。
Next, the ironing process for producing a roller having a target outer diameter by reducing the diameter of the
ここで、前記しごき装置について説明すると、図４において２２がダイスであり、また、図において２５がシゴキ用パンチであり、更に２０がダイス工程で縮径するローラーの原型２０である。そして、前記ダイス２２は、前記ローラーの原型２０を通過させて縮径するためのダイス孔２３を有しており、このダイス孔２３は、しごき工程で製造するローラーの外径と同一径の内径を有するシゴキ部２４を有しており、ローラーの原型２０がこのシゴキ部２４を通過することで、ローラーの原型２０の外径を目的の径に絞ることを可能にしている。なお本実施例において前記ダイス孔２２は、前記しごき部２４の上方は、ダイス２２の上面に向けてテーパー状に径を広くし、前記しごき部２４の下方は、ダイス２２の下面に向けてテーパー状に径を広くし、ローラーの原型２０の挿入、取り出しを容易にしている。
Here, the ironing apparatus will be described. In FIG. 4,
次に、前記シゴキ用パンチ２５について説明すると、図において、シゴキ用パンチ２５は、ローラーの原型２０の内部に挿入されてローラーの原型２０を押圧するためのシゴキ用パンチ本体を先端部分に有している。即ち、図において２６がシゴキ用パンチ本体であり、このシゴキ用パンチ本体２６は、ローラーを製造可能なように、円柱状又は円筒状としており、即ち、円柱状の外形としている。また、外径は、前記ローラーの原型２０の内径よりも小さく、かつ、しごき工程で製造するローラーの内径とほぼ同一としている。即ち、前記ローラーの原型２０の内部に挿入された状態で前記ダイス孔２３におけるシゴキ部２４を通過可能な外径としている。
Next, the
そして、前記シゴキ用パンチ本体２６の先端部にはシゴキ用押圧部が形成されている。即ち、図において２７がシゴキ用押圧部であり、このシゴキ用押圧部２７は、前記ローラー３１の底部内側３３ｂと同一の形状寸法にしたシゴキ用パンチ側底部２８と、このシゴキ用パンチ側底部２８の周縁部から上方に向けて形成されたシゴキ用パンチ側テーパー部２９を有している。そして、シゴキ用パンチ側底部２８に対するシゴキ用パンチ側テーパー部２９の連設角度は、前記ローラー３１における底部内側３３ｂに対するテーパー部内側３４ｂの角度と同一角度とされている。即ち、シゴキ用パンチ側テーパー部２９は、前記シゴキ用パンチ底部２８に対して、前記プレス用パンチ側底部１８に対するプレス用パンチ側テーパー部１９の角度と同一角度としている。従って、これにより、本実施例においては、シゴキ用パンチ側底部２８をローラーの原型２０の底部分に当接させると、シゴキ用パンチ側テーパー部２９がローラーの原型２０の下端部分のテーパー部の内壁に当接するため、シゴキ用パンチ本体２６をローラーの原型２０の内部に挿入してローラーの原型２０を押圧する際には、ローラーの原型２０の内部の底にシゴキ用パンチ側底部を当接することで、ローラーの原型２０の芯出しを行うことができ、肉厚を均一にしてローラーの原型２０を縮径することが可能である。
A squeeze pressing portion is formed at the tip of the
即ち、このように構成されるしごき装置２１でローラーの原型２０を縮径する場合には、図５（ａ）に示すように、ダイス２２のダイス孔２３の上方側にローラーの原型２０を配置し、このローラーの原型２０内にシゴキ用パンチ本体２６を挿入する。そして、シゴキ用パンチ側底部２８をローラーの原型２０の底に当接させるとともに、シゴキ用パンチ２５によってローラーの原型２０をダイス孔側に押圧することで、ローラーの原型２０をダイス孔２３に通していく。そうすると、図５の（ｂ）に示すように、ローラーの原型２０がダイス孔２３のシゴキ部２４を通過する過程で、ローラーの原型２０は、シゴキ部２４の内径と同一の寸法に縮径される。
That is, when the diameter of the
そしてこのとき、本実施例におけるシゴキ用パンチ２５では、前述したように、シゴキ用パンチ側底部２８をローラーの原型２０の底部分に当接させると、シゴキ用パンチ側テーパー部２９がローラーの原型２０の下端部分のテーパー部の内壁に当接するため、ローラーの原型２０の内部の底にシゴキ用パンチ側底部を当接することで、ローラーの原型２０の芯出しを行うことができ、肉厚を均一にしてローラーの原型２０を縮径することが可能である。
At this time, in the
また、前述したように、プレス工程により製造されたローラーの原型２０は、製造されるローラー３１と同様に、底部の周縁部には、製造されるローラーと同様の角度でテーパー部が連設されているために、ローラーの原型２０をダイス孔２３により縮径していく過程において、ローラーの原型２０の下端部近傍に内周側に凹んだ凹みができてしまうことも有効に防止することができる。なお、シゴキ用パンチ側底部２８がローラーの原型２０の底に当接した状態を示した図が図５（ａ）、ローラーの原型がシゴキ部２４で縮径されている状態を示した図が（ｂ）である。
In addition, as described above, in the
次に、本実施例の方法によりローラー３１を製造する場合を説明すると、本実施例の方法によりローラー３１を製造する場合には、まず、図２に示すように、下型２のキャビティー３内に、材料としてのスラグ７を入れて配置する。
Next, the case where the
次に、プレス用パンチ１５を下型２側に下降して、プレス用押圧部１７をスラグ７の凹部１２内に入れるとともに、プレス用パンチ１５でスラグ７を衝撃的に押圧する。そしてそれにより、前記スラグ７を前記プレス用パンチ本体１６の外周に沿って塑性変形させ、それにより、まずローラーの原型２０を製造する。
Next, the
次に、プレス工程で製造したローラーの原型２０をダイス２２のダイス孔２３の上方に配置し、ローラーの原型２０内にシゴキ用パンチ本体２６を挿入する。そして、シゴキ用パンチ側底部２８をローラーの原型２０の底に当接させた状態で、シゴキ用パンチ２５でローラーの原型２０をダイス孔２３側に押圧していき、ローラーの原型２０をダイス孔２３に通していく。そうすると、ローラーの原型２０がシゴキ部２４を通過する過程で、ローラーの原型２０がシゴキ部２４の内径に縮径されていき、希望する外径のローラーを製造することができる。
Next, the
そしてこのとき、本実施例のローラーの製造方法では、前述したように、スラグ下面側底部１０をキャビティー側底部と同一の形状寸法にするとともに、スラグ下面側底部１０に対するスラグ下面側テーパー部１１の連設角度をキャビティー側底部４に対するキャビティー側テーパー部５の角度と同一角度とし、これにより、キャビティー側底部４とキャビティー側テーパー部５で構成される空間部分にスラグ７の当接部９を嵌合可能としているため、スラグ７の配置に際して、スラグ７をキャビティー３内の中央部分に正確に配置することが可能である。
At this time, in the roller manufacturing method of the present embodiment, as described above, the slag lower surface
また、スラグ上面側底部１３をプレス用パンチ側底部１８と同一の形状寸法にするとともに、スラグ上面側底部１３に対するスラグ上面側テーパー部１４の角度をプレス用パンチ側底部１８に対するプレス用パンチ側テーパー部１９の角度と同一角度とし、これにより、スラグ７の凹部１２内にプレス用パンチ本体１６の押圧部１２を嵌合可能としているために、スラグ７の中心部分を正確にプレス用パンチ１５で押圧することが可能である。
In addition, the slag upper surface
従って本実施例におけるプレス工程においては、スラグ７の配置の際の芯出し、及び、プレス用パンチによりプレスを行う際のプレス用パンチの芯出しを行うことができ、均一の肉厚としたローラーの原型を製造することが可能である。
Therefore, in the press process in this embodiment, the roller having a uniform thickness can be centered when the
また、プレス工手で製造したローラーの原型２０は、製造されるローラー３１と同様に、底部の周縁部には、製造されるローラーと同様の角度でテーパー部が連設されているため、ローラーの原型２０をダイス孔２３により縮径していく過程において、ローラーの原型２０の下端部近傍に内周側に凹んだ凹みができてしまうことも有効に防止することができる。
In addition, the
更に、本実施例における前記シゴキ用押圧部２７では、シゴキ用パンチ側底部はローラー３１の底部内側３３ｂと同一の形状寸法にしており、このシゴキ用パンチ側底部２８の周縁部から上方に向けて形成されたシゴキ用パンチ側テーパー部２９は、ローラー３１における底部内側３３ｂに対するテーパー部内側３４ｂの角度と同一角度でシゴキ用パンチ側底部に連設されており、これにより、シゴキ用パンチ側底部２８をローラーの原型２０の底部分に当接させることで、シゴキ用パンチ側テーパー部２９がローラーの原型２０の下端部分のテーパー部の内壁に当接し、ローラーの原型２０の芯出しを行うことができるため、肉厚を均一にしながらローラーの原型２０を縮径することが可能である。
Further, in the
なお、しごき工程においては、製造するローラー３１の外径と同一の内径のシゴキ部２４を有するダイス２２と、製造するローラー３１の内径と同一の外径を有するシゴキ用パンチ本体１６を用いて、１回のしごきによってローラー３１を製造しても良いが、そのほか、ローラーの原型２０の外径を製造するローラー３１の外径に縮径する最終のしごき工程の前に、１又は複数のしごき工程を具備して、プレス工程で製造したローラーの原型２０を段階的に縮径しても良い。
In the ironing process, using the
即ち、例えば、しごき工程を一次しごき工程と二次しごき工程に分けて、一次しごき工程においては、製造するローラー３１の外径よりも大きい内径のシゴキ部２４を有するダイス２２と、製造するローラー３１の内径よりも大きい外径を有するシゴキ用パンチ本体１６を用いて、まず、製造するローラーよりも大きい外径の第２のローラーの原型を製造する。そして、二次しごき工程では、製造するローラー３１の外径と同一の内径のシゴキ部２４を有するダイス２２と、製造するローラー３１の内径と同一の外径を有するシゴキ用パンチ本体１６を用いて、一次しごき工程で製造した第２のローラーの外径を、目的とする外径に縮径して、これによりローラー３１を製造する方法を採用してもよい。
That is, for example, the ironing process is divided into a primary ironing process and a secondary ironing process. In the primary ironing process, the die 22 having the
本発明は、有底円筒状の各種ローラーの製造に際して、インパクトプレスの方法によってローラーの原型を製造し、その後にしごきによってローラーの原型を縮径して目的とする外径のローラーを製造することを可能にしているため、インパクトプレスの工程とダイスを用いたしごきの工程を経てローラーを製造する方法の全般に適用可能である。 The present invention, when manufacturing various types of bottomed cylindrical rollers, to produce a roller prototype by the method of impact press, and then to reduce the diameter of the roller prototype by ironing to produce a roller of the desired outer diameter Therefore, the present invention can be applied to all methods of manufacturing a roller through an impact press process and a dicing process using a die.
１ プレス装置
２ 下型
３ キャビティー
４ キャビティー側底部
５ キャビティー側テーパー部
６ キャビティー側垂直部
７ スラグ
８ スラグ本体部
９ 当接部
１０ スラグ下面側底部
１１ スラグ下面側テーパー部
１２ スラグ上面の凹部
１３ スラグ上面側底部
１４ スラグ上面側テーパー部
１５ プレス用パンチ
１６ プレス用パンチ本体
１７ プレス用押圧部
１８ プレス用パンチ側底部
１９ プレス用パンチ側テーパー部
２０ ローラーの原型
２１ しごき装置
２２ ダイス
２３ ダイス孔
２４ シゴキ部
２５ シゴキ用パンチ
２６ シゴキ用パンチ本体
２７ シゴキ用押圧部
２８ シゴキ用パンチ側底部
２９ シゴキ用パンチ側テーパー部
３１ ローラー
３２ 本体部
３３ 底部
３４ テーパー部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
キャビティ（３）を有する下型（２）と、該下型（２）に対して相対移動可能に配置されて、下降することで先端部分が前記キャビティー（３）内に挿入されるプレス用パンチ本体（１６）を具備したプレス用パンチ（１５）と、材料として前記キャビティー（３）内に配置されるスラグ（７）と、を用いて、
前記キャビティー（３）内に前記スラグ（７）を配置し、前記プレス用パンチ（１５）を下降させて前記キャビティー（３）内に前記プレス用パンチ本体（１６）の先端部分を挿入することで、前記プレス用パンチ本体（１６）で前記スラグ（７）を衝撃的に押圧して、前記スラグ（７）を前記プレス用パンチ本体（１６）の外周に沿って塑性変形させることでローラーの原型（２０）を製造するプレス工程と、
前記ローラーの原型（２０）を通過させるダイス孔（２３）を有するダイス（２２）と、前記ローラーの原型（２０）の内部に挿入されるシゴキ用パンチ本体（２６）を有するシゴキ用パンチ（２５）を用いて、
前記シゴキ用パンチ本体（２６）を前記ローラーの原型（２０）内に挿入した状態で、シゴキ用パンチ（２５）で前記ローラーの原型（２０）を押圧して、ダイス孔（２３）にローラーの原型（２０）を通過させることで、ローラーの原型（２０）の径を絞ってローラーを製造するシゴキ工程と、を具備して、
前記キャビティ（３）は、
前記ローラー（３１）の底部外側（３３ａ）と同一の形状寸法にしたキャビティー側底部（４）と、
該キャビティー側底部（４）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、キャビティー側底部（４）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対するテーパー部（３４）の角度と同一角度とされたキャビティー側テーパー部（５）と、
該キャビティー側テーパー部（５）の上端周縁部から上方に向けて連設されるとともに、前記キャビティー側底部（４）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対する本体部（３２）の角度と同一角度とされたキャビティー側垂直部（６）と、を具備して、
前記スラグ（７）は、
前記キャビティー（３）内に配置可能とした円柱状のスラグ本体部（８）と、
該スラグ本体部（８）の下端に連設された、前記キャビティー側底部（４）と同一の形状寸法としたスラグ下面側底部（１０）と、該スラグ下面側底部（１９）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、スラグ下面側底部（１０）に対して、前記キャビティー側底部（４）に対するキャビティー側テーパー部（５）の角度と同一角度とされたスラグ下面側テーパー部（１１）と、を具備した当接部（９）と、を具備し、
前記プレス用パンチ（１５）におけるプレス用パンチ本体（１６）は、
前記キャビティー（３）内に挿入可能な外径とするとともに、
先端部には、前記ローラー（３１）の底部内側（３３ｂ）と同一の形状寸法にしたプレス用パンチ側底部（１８）と、該プレス用パンチ側底部（１８）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記プレス用パンチ側底部（１８）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対するテーパー部（３４）の角度と同一角度とされたプレス用パンチ側テーパー部（１９）と、を有したプレス用押圧部（１７）を具備し、
前記スラグ本体部（８）の上面には、前記プレス用パンチ側底部（１８）と同一の形状寸法としたスラグ上面側底部（１３）と、該スラグ上面側底部（１３）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記スラグ上面側底部（１３）に対して、前記プレス用パンチ側底部（１８）に対するプレス用パンチ側テーパー部（１９）の角度と同一角度とされたスラグ上面側テーパー部（１４）と、を有した凹部（１２）が形成され、
前記シゴキ用パンチ（２５）におけるシゴキ用パンチ本体（２６）は、
前記ローラーの原型（２０）の内部に挿入された状態で前記ダイス孔（２３）を通過可能な外径とするとともに、先端部には、前記ローラー（３１）の底部内側（３３ｂ）と同一の形状寸法にしたシゴキ用パンチ側底部（２８）と、該シゴキ用パンチ側底部（２８）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記シゴキ用パンチ側底部（２８）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対するテーパー部（３４）の角度と同一角度とされたシゴキ用パンチ側テーパー部（２９）と、を有したシゴキ用押圧部（２７）を具備した、ことを特徴とするローラーの製造方法。 A tapered portion (34) is continuously provided at the peripheral portion of the bottom portion (33) obliquely upward in the outer peripheral direction, and a cylindrical main body portion (32) is continuously provided at the upper end of the tapered portion (34). A method of manufacturing a bottomed cylindrical roller (31) comprising:
A lower mold (2) having a cavity (3) and a press which is disposed so as to be relatively movable with respect to the lower mold (2) and is lowered to be inserted into the cavity (3). Using a press punch (15) provided with a punch body (16) and a slag (7) disposed in the cavity (3) as a material,
The slag (7) is disposed in the cavity (3), the press punch (15) is lowered, and the tip portion of the press punch body (16) is inserted into the cavity (3). Thus, the slag (7) is shockedly pressed by the press punch body (16), and the slag (7) is plastically deformed along the outer periphery of the press punch body (16). A pressing process for producing a prototype (20) of
A squeeze punch (25) having a die (22) having a die hole (23) through which the roller master (20) passes, and a squeeze punch body (26) inserted into the roller master (20). )Using,
In a state where the punch punch body (26) is inserted into the roller mold (20), the roller mold (20) is pressed with the punch punch (25), and the roller hole is inserted into the die hole (23). A squeeze process for producing a roller by reducing the diameter of the roller prototype (20) by passing the prototype (20),
The cavity (3)
A cavity side bottom (4) having the same shape and dimensions as the bottom outer side (33a) of the roller (31);
A taper portion with respect to the bottom portion (33) of the roller (31) with respect to the cavity side bottom portion (4), which is continuously provided from the peripheral edge portion of the cavity side bottom portion (4) toward the obliquely upward direction on the outer peripheral side. A cavity-side taper portion (5) having the same angle as (34);
The cavity side taper portion (5) is continuously provided upward from the upper peripheral edge of the cavity side taper portion (5), and the body portion relative to the bottom portion (33) of the roller (31) with respect to the cavity side bottom portion (4) ( 32) a cavity side vertical portion (6) having the same angle as that of 32),
The slag (7)
A cylindrical slag body (8) that can be placed in the cavity (3);
A slag lower surface side bottom portion (10) having the same shape and dimension as the cavity side bottom portion (4) and a peripheral edge portion of the slag lower surface side bottom portion (19), which are connected to the lower end of the slag main body portion (8). From the slag lower surface side bottom portion (10) to the same angle as the cavity side taper portion (5) with respect to the cavity side bottom portion (4). A slag lower surface side taper portion (11), and a contact portion (9) provided with,
The press punch body (16) in the press punch (15) is:
With an outer diameter that can be inserted into the cavity (3),
At the tip, the press punch side bottom portion (18) having the same shape and dimension as the bottom inner side (33b) of the roller (31), and the peripheral edge side of the press punch side bottom portion (18) are oblique A press punch which is continuously provided upward and has the same angle as the angle of the taper portion (34) with respect to the bottom portion (33) of the roller (31) with respect to the press punch side bottom portion (18). A pressing portion (17) for pressing having a side taper portion (19),
The upper surface of the slag main body (8) has a slag upper surface side bottom portion (13) having the same shape and dimensions as the pressing punch side bottom portion (18), and an outer periphery from the peripheral portion of the slag upper surface side bottom portion (13). And the same angle as the angle of the press punch side taper portion (19) with respect to the press punch side bottom portion (18) with respect to the slag upper surface side bottom portion (13). A recessed portion (12) having a slag upper surface side tapered portion (14) formed,
The punch punch body (26) in the punch for punch (25) is:
The outer diameter of the roller mold (20) is the same as that of the bottom (33b) of the roller (31). The squeeze punch side bottom portion (28) having a shape dimension and the squeeze punch side bottom portion (28) are connected to the periphery of the squeeze punch side bottom portion (28) obliquely upward from the outer peripheral side. On the other hand, a pressing part (27) for squeeze having a squeeze punch side taper part (29) having the same angle as that of the taper part (34) with respect to the bottom part (33) of the roller (31). A method for producing a roller, comprising:
前記ローラー（３１）の内径よりも大径の外径のシゴキ用パンチ本体を有する一次シゴキ用パンチを用いて、ローラー（３１）の外径よりも大きい外径の第１のローラーの原型を製造する一次しごき工程と、
前記ローラー（３１）の内径と同一径の外径のシゴキ用パンチ本体を有する二次用シゴキ用パンチを用いて、前記第１のローラーの原型の外径を縮径してローラーを製造する二次しごき工程と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のローラーの製造方法。 The ironing process
Producing a prototype of a first roller having an outer diameter larger than the outer diameter of the roller (31) using a primary punch having an outer diameter punch body having an outer diameter larger than the inner diameter of the roller (31). A primary ironing process to
Using a secondary squeeze punch having a squeeze punch body having the same outer diameter as the inner diameter of the roller (31), the outer diameter of the original first roller is reduced to produce a roller. The method of manufacturing a roller according to claim 1, further comprising a next ironing step.
キャビティ（３）を有する下型（２）と、該下型（２）に対して相対移動可能に配置されて、下降することで先端部分が前記キャビティー（３）内に挿入されるプレス用パンチ本体（１６）を具備したプレス用パンチ（１５）と、前記キャビティー（３）内に配置される、材料としてのスラグ（７）と、を具備して、前記キャビティー（３）内に前記スラグ（７）を配置し、前記プレス用パンチ（１５）を下降させて前記キャビティー（３）内に前記プレス用パンチ本体（１６）の先端部分を挿入することで、前記プレス用パンチ本体（１６）で前記スラグ（７）を衝撃的に押圧して、前記スラグ（７）を前記プレス用パンチ本体（１６）の外周に沿って塑性変形させることでローラーの原型（２０）を製造するプレス装置（１）と、
前記ローラーの原型（２０）を通過させるダイス孔（２３）を有するダイス（２２）と、前記ローラーの原型（２０）の内部に挿入されるシゴキ用パンチ本体（２６）を有するシゴキ用パンチ（２５）を具備して、前記シゴキ用パンチ本体（２６）を前記ローラーの原型（２０）内に挿入した状態で、シゴキ用パンチ（２５）で前記ローラーの原型（２０）を押圧して、ダイス孔（２３）にローラーの原型（２０）を通過させることで、ローラー（３１）を製造するシゴキ装置（２１）と、を有して、
前記キャビティ（３）は、
前記ローラー（３１）の底部外側（３３ａ）と同一の形状寸法にしたキャビティー側底部（４）と、
該キャビティー側底部（４）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、キャビティー側底部（４）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対するテーパー部（３４）の角度と同一角度とされたキャビティー側テーパー部（５）と、
該キャビティー側テーパー部（５）の上端周縁部から上方に向けて連設されるとともに、前記キャビティー側底部（４）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対する本体部（３２）の角度と同一角度とされたキャビティー側垂直部（６）と、を具備して、
前記スラグ（７）は、
前記キャビティー（３）内に配置可能とした円柱状のスラグ本体部（８）と、
該スラグ本体部（８）の下端に連設された、前記キャビティー側底部（４）と同一の形状寸法としたスラグ下面側底部（１０）と、該スラグ下面側底部（１９）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、スラグ下面側底部（１０）に対して、前記キャビティー側底部（４）に対するキャビティー側テーパー部（５）の角度と同一角度とされたスラグ下面側テーパー部（１１）と、を具備した当接部（９）と、を具備し、
前記プレス用パンチ（１５）におけるプレス用パンチ本体（１６）は、
前記キャビティー（３）内に挿入可能な外径とするとともに、
先端部には、前記ローラー（３１）の底部内側（３３ｂ）と同一の形状寸法にしたプレス用パンチ側底部（１８）と、該プレス用パンチ側底部（１８）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記プレス用パンチ側底部（１８）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対するテーパー部（３４）の角度と同一角度とされたプレス用パンチ側テーパー部（１９）と、を有したプレス用押圧部（１７）を具備し、
前記スラグ本体部（８）の上面には、前記プレス用パンチ側底部（１８）と同一の形状寸法としたスラグ上面側底部（１３）と、該スラグ上面側底部（１３）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記スラグ上面側底部（１３）に対して、前記プレス用パンチ側底部（１８）に対するプレス用パンチ側テーパー部（１９）の角度と同一角度とされたスラグ上面側テーパー部（１４）と、を有した凹部（１２）が形成され、
前記シゴキ用パンチ（２５）におけるシゴキ用パンチ本体（２６）は、
前記ローラーの原型（２０）の内部に挿入された状態で前記ダイス孔（２３）を通過可能な外径とするとともに、先端部には、前記ローラー（３１）の底部内側（３３ｂ）と同一の形状寸法にしたシゴキ用パンチ側底部（２８）と、該シゴキ用パンチ側底部（２８）の周縁部から外周側の斜め上方に向けて連設されるとともに、前記シゴキ用パンチ側底部（２８）に対して、前記ローラー（３１）における底部（３３）に対するテーパー部（３４）の角度と同一角度とされたシゴキ用パンチ側テーパー部（２９）と、を有したシゴキ用押圧部（２７）を具備した、ことを特徴とするローラーの製造装置。 A roller manufacturing apparatus for use in the method for manufacturing a roller according to claim 1 or 2,
A lower mold (2) having a cavity (3) and a press which is disposed so as to be relatively movable with respect to the lower mold (2) and is lowered to be inserted into the cavity (3). A press punch (15) provided with a punch body (16) and a slag (7) as a material disposed in the cavity (3) are provided in the cavity (3). The press punch main body is arranged by disposing the slug (7), lowering the press punch (15) and inserting the tip end portion of the press punch main body (16) into the cavity (3). The roller prototype (20) is manufactured by pressing the slag (7) impactively at (16) and plastically deforming the slag (7) along the outer periphery of the press punch body (16). A pressing device (1);
A squeeze punch (25) having a die (22) having a die hole (23) through which the roller master (20) passes, and a squeeze punch body (26) inserted into the roller master (20). ) And pressing the roller mold (20) with the mushroom punch (25) in a state where the mushroom punch body (26) is inserted into the roller mold (20), and the die hole (23) by passing a roller prototype (20), and having a squeeze device (21) for producing a roller (31),
The cavity (3)
A cavity side bottom (4) having the same shape and dimensions as the bottom outer side (33a) of the roller (31);
A taper portion with respect to the bottom portion (33) of the roller (31) with respect to the cavity side bottom portion (4), which is continuously provided from the peripheral edge portion of the cavity side bottom portion (4) toward the obliquely upward direction on the outer peripheral side. A cavity-side taper portion (5) having the same angle as (34);
The cavity side taper portion (5) is continuously provided upward from the upper peripheral edge of the cavity side taper portion (5), and the body portion relative to the bottom portion (33) of the roller (31) with respect to the cavity side bottom portion (4) ( 32) a cavity side vertical portion (6) having the same angle as that of 32),
The slag (7)
A cylindrical slag body (8) that can be placed in the cavity (3);
A slag lower surface side bottom portion (10) having the same shape and dimension as the cavity side bottom portion (4) and a peripheral edge portion of the slag lower surface side bottom portion (19), which are connected to the lower end of the slag main body portion (8). From the slag lower surface side bottom portion (10) to the same angle as the cavity side taper portion (5) with respect to the cavity side bottom portion (4). A slag lower surface side taper portion (11), and a contact portion (9) provided with,
The press punch body (16) in the press punch (15) is:
With an outer diameter that can be inserted into the cavity (3),
At the tip, the press punch side bottom portion (18) having the same shape and dimension as the bottom inner side (33b) of the roller (31), and the peripheral edge side of the press punch side bottom portion (18) are oblique A press punch which is continuously provided upward and has the same angle as the angle of the taper portion (34) with respect to the bottom portion (33) of the roller (31) with respect to the press punch side bottom portion (18). A pressing portion (17) for pressing having a side taper portion (19),
The upper surface of the slag main body (8) has a slag upper surface side bottom portion (13) having the same shape and dimensions as the pressing punch side bottom portion (18), and an outer periphery from the peripheral portion of the slag upper surface side bottom portion (13). And the same angle as the angle of the press punch side taper portion (19) with respect to the press punch side bottom portion (18) with respect to the slag upper surface side bottom portion (13). A recessed portion (12) having a slag upper surface side tapered portion (14) formed,
The punch punch body (26) in the punch for punch (25) is:
The outer diameter of the roller mold (20) is the same as that of the bottom (33b) of the roller (31). The squeeze punch side bottom portion (28) having a shape dimension and the squeeze punch side bottom portion (28) are connected to the periphery of the squeeze punch side bottom portion (28) obliquely upward from the outer peripheral side. On the other hand, a pressing part (27) for squeeze having a squeeze punch side taper part (29) having the same angle as that of the taper part (34) with respect to the bottom part (33) of the roller (31). An apparatus for manufacturing a roller, comprising:
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