JP4745700B2 - Cylinder member molding method, cylinder member molding die, and cylinder member - Google Patents
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Description
本発明は、例えばピエゾアクチュエータ用の円筒ばねやステアリングロック機構用のロックホルダなどを作製する際に用いられる筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材に関する。 The present invention relates to a cylindrical member molding method, a cylindrical member molding die, and a cylindrical member used when, for example, a cylindrical spring for a piezoelectric actuator, a lock holder for a steering lock mechanism, or the like is manufactured.
特許文献1、2には、複数組のプレス型を用いて板材に曲げ加工を施すことにより、円筒部材を作製する方法が紹介されている。板材から円筒部材を作製する際においては、スプリングバックが問題となる。すなわち、プレス成形の際、型締めにより板材に円筒部材の形状を付与しても、型開き後に弾性ひずみの分だけ板材の丸め方向両端部が開いてしまう。このため、型開き後、丸め方向両端部同士を溶接することにより円筒部材を作製している。
しかしながら、丸め方向両端部同士を溶接すると、その分工程数が多くなる。このため、円筒部材の製造コストが高くなる。また、完成した円筒部材に溶接跡が残ってしまう。このため、見栄えが悪くなる。また、溶接の場合、溶接部分の一部が剥離することも考えられるため、溶接部分全域に亘って均等な接合力を確保しにくい。言い換えると、溶接部分の接合力にばらつきが生じやすい。 However, if both ends in the rounding direction are welded together, the number of steps increases accordingly. For this reason, the manufacturing cost of a cylindrical member becomes high. In addition, welding marks remain on the completed cylindrical member. For this reason, it looks bad. Further, in the case of welding, it is conceivable that a part of the welded part is peeled off, so that it is difficult to ensure a uniform joining force over the entire welded part. In other words, the joining force of the welded portion tends to vary.
この点に鑑み、特許文献3には、三つの分割型と芯金とにより、予備丸め品から円筒部材を作製する方法が紹介されている。同文献記載の作製方法によると、予備丸め品の丸め方向両端部同士を突き合わせる際、充分な突き合わせ荷重を確保することができる。このため、溶接工程なしに、丸め方向両端部同士を接合することができる。
In view of this point,
ところが、同文献記載の作製方法の場合、上記三つの分割型と芯金という特殊な成形型が必要となる。このため、設備コスト、延いては円筒部材の製造コストが高くなる。並びに、同文献記載の作製方法は、汎用性に欠ける。 However, in the case of the production method described in the same document, a special mold such as the three divided molds and the cored bar is required. For this reason, equipment cost and by extension, the manufacturing cost of a cylindrical member become high. In addition, the production method described in the document lacks versatility.
本発明の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、筒部材の製造コストが低く、汎用性に富んだ筒部材成形方法を提供することを目的とする。また、本発明は、汎用性に富んだ筒部材成形型を提供することを目的とする。また、本発明は、寸法精度が高く、見栄えが良く、周方向両端面同士の接合力にばらつきが生じにくい筒部材を提供することを目的とする。 The cylindrical member molding method, the cylindrical member molding die, and the cylindrical member of the present invention have been completed in view of the above problems. Therefore, an object of the present invention is to provide a cylindrical member forming method that is low in manufacturing cost of the cylindrical member and rich in versatility. Another object of the present invention is to provide a cylindrical member mold having a high versatility. Another object of the present invention is to provide a cylindrical member that has high dimensional accuracy, good appearance, and that hardly causes variation in the bonding force between the circumferential end surfaces.
(1)上記課題を解決するため、本発明の筒部材成形方法は、板材から筒部材を作製する筒部材成形方法であって、前記板材に曲げ加工を施すことにより、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークを作製するワーク作製工程と、該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方を、該干渉代を消費するように変形させることにより、該内径側端部と該外径側端部とを摺接させて、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせ、該干渉代の消費に基づき、周方向に作用するスプリングバック力を利用して、該内径側端面と該外径側端面とを接合し、筒状の前記筒部材を作製する両端面接合工程と、を有することを特徴とする。 (1) In order to solve the above-mentioned problem, the cylindrical member molding method of the present invention is a cylindrical member molding method for producing a cylindrical member from a plate material, and by bending the plate material, the inner diameter side end surface is set at the tip. An inner diameter side end portion, and an outer diameter side end portion having an outer diameter side end surface arranged at an outer diameter side than the inner diameter side end surface at the tip, the inner diameter side end portion and the outer diameter side end portion Between the inner diameter side end surface and the outer diameter side end surface, a workpiece manufacturing step for manufacturing a substantially cylindrical workpiece that secures an interference allowance that is expressed when trying to arrange on the same diameter, and the inner diameter side end The inner diameter side end surface is brought into sliding contact with the inner diameter side end portion by deforming at least one of the outer diameter side end portion and the outer diameter side end portion so as to consume the interference allowance . and abutting the outer diameter end,-out based on the consumption of the interference margin, by utilizing the spring-back force acting in the circumferential direction , Joining the said inner diameter side end face and the outer diameter end, and having both end surfaces joining step of producing a tubular of the tubular member.
ここで、「板材」とは、平板は勿論、ある程度曲げ加工が施された変形板をも含む。また、「筒部材」とは、筒軸方向全長に亘って同径のものの他、筒軸方向に径差を有するもの(例えばテーパ状のもの)も含む。 Here, the “plate material” includes not only a flat plate but also a deformed plate that has been bent to some extent. Further, the “cylindrical member” includes those having the same diameter over the entire length in the cylinder axis direction, and those having a diameter difference in the cylinder axis direction (for example, tapered ones).
本発明の筒部材成形方法は、ワーク作製工程と両端面接合工程とを有する。ワーク作製工程においては、略筒状のワークを作製する。ワークの周方向一端には内径側端部が形成される。一方、ワークの周方向他端には外径側端部が形成される。内径側端部の先端に配置された内径側端面と、外径側端部の先端に配置された外径側端面とは、互いに径方向にずれて配置される。なお、径方向とは、ワークあるいは筒部材が円形以外の形状の場合は、筒軸に対して垂直方向をいう。内径側端部と外径側端部との間には、干渉代が確保されている。干渉代は、内径側端面と外径側端面とを略同径上に配置しようとする際、発現する。ここで、ワークの内径側端部と外径側端部との間に隙間が形成されていても、両端部のうち少なくとも一方を径方向に変形させることにより、両端部を接触させることが可能であれば、干渉代は発現する。 The cylindrical member molding method of the present invention includes a workpiece manufacturing step and a both end surface joining step. In the work production process, a substantially cylindrical work is produced. An end on the inner diameter side is formed at one end in the circumferential direction of the workpiece. On the other hand, an outer diameter side end is formed at the other circumferential end of the workpiece. The inner diameter side end surface arranged at the tip of the inner diameter side end portion and the outer diameter side end surface arranged at the tip of the outer diameter side end portion are arranged offset in the radial direction. The radial direction means a direction perpendicular to the cylinder axis when the workpiece or the cylinder member has a shape other than a circle. An interference margin is secured between the inner diameter side end and the outer diameter side end. The interference margin appears when an inner diameter side end surface and an outer diameter side end surface are arranged on substantially the same diameter. Here, even if a gap is formed between the inner diameter side end portion and the outer diameter side end portion of the workpiece, it is possible to contact both end portions by deforming at least one of the both end portions in the radial direction. If so, the interference is expressed.
ここで、接触とは、例えば、内径側端部の外周面、内径側端面、当該外周面と内径側端面との境界のうちいずれか一つと、外径側端部の内周面、外径側端面、当該内周面と外径側端面との境界のうちいずれか一つと、が接触する場合をいう。 Here, the contact is, for example, any one of the outer peripheral surface of the inner diameter side end, the inner diameter side end surface, the boundary between the outer peripheral surface and the inner diameter side end surface, the inner peripheral surface of the outer diameter side end, and the outer diameter. This refers to a case where any one of the side end surfaces and the boundary between the inner peripheral surface and the outer diameter side end surface is in contact.
両端面接合工程においては、ワークから、目的物である筒部材を作製する。具体的には、互いに径方向にずれて配置されている内径側端面と外径側端面とを、突き合わせる。前述したように、内径側端部と外径側端部との間には、干渉代が確保されている。したがって、本工程においては、干渉代の分だけ、内径側端面および外径側端面のうち少なくとも一方を、目的物である筒部材の形状に則して、径方向および周方向に、押し込むことになる。この押し込み動作により、内径側端面と外径側端面とが、周方向に突き合わされる。内径側端面と外径側端面との間には、干渉代を消費した分だけ、端面同士を近づける方向に、スプリングバック力が発生する。このスプリングバック力により、端面同士の接合を確保する。 In the both end surface joining step, a cylindrical member, which is an object, is produced from the workpiece. Specifically, the inner diameter side end face and the outer diameter side end face that are arranged so as to be shifted from each other in the radial direction are abutted against each other. As described above, an interference margin is secured between the inner diameter side end and the outer diameter side end. Therefore, in this step, at least one of the inner diameter side end face and the outer diameter side end face is pushed in the radial direction and the circumferential direction in accordance with the shape of the target cylindrical member by the amount of interference. Become. By this pushing operation, the inner diameter side end face and the outer diameter side end face are abutted in the circumferential direction. A springback force is generated between the inner diameter side end face and the outer diameter side end face in a direction in which the end faces are brought closer to each other by the amount of interference. This springback force ensures the end surfaces are joined together.
本発明の筒部材成形方法によると、必ずしも、特殊な成形型を用いる必要がない(勿論、本発明の筒部材成形方法を実現するのに好適な成形型を用いてもよい。この点については後述する。)。このため、従来から筒部材の作製に用いられてきた種々の成形機(例えば、汎用プレス成形機の順送り型、単発型など)を、そのまま(あるいは成形機に適宜アドオンして)用いることができる。したがって、本発明の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。並びに、従来の成形機を利用することができる分、筒部材の製造コストが低くなる。 According to the cylindrical member molding method of the present invention, it is not always necessary to use a special molding die (of course, a molding die suitable for realizing the cylindrical member molding method of the present invention may be used. (It will be described later.) For this reason, various molding machines conventionally used for producing cylindrical members (for example, a progressive press mold or a single shot mold of a general-purpose press molding machine) can be used as they are (or appropriately added to the molding machine). . Therefore, the cylindrical member forming method of the present invention is rich in versatility. In addition, the manufacturing cost of the cylindrical member is reduced by the amount that the conventional molding machine can be used.
また、本発明の筒部材成形方法によると、両端面接合工程後において、改めて両端面を溶接する溶接工程を設定する必要がない。この点においても、筒部材の製造コストを低くすることができる。また、溶接工程不要な分だけ、工程数を少なくすることができる。 Moreover, according to the cylindrical member molding method of the present invention, it is not necessary to set a welding process for welding the both end faces again after the both end face joining process. Also in this respect, the manufacturing cost of the cylindrical member can be reduced. In addition, the number of processes can be reduced by the amount unnecessary for the welding process.
好ましくは、前記両端面接合工程において、前記内径側端部の外周面と前記外径側端部の内周面とが摺接しない方がよい。こうすると、内径側端面と外径側端面との突き合わせが容易になる。 Preferably, in the both end face joining step, it is better that the outer peripheral surface of the inner diameter side end portion and the inner peripheral surface of the outer diameter side end portion do not slide. If it carries out like this, butting of an inner diameter side end surface and an outer diameter side end surface will become easy.
好ましくは、前記板材のビッカース硬さは、Hv100以上である方がよい。Hv100以上としたのは、Hv100未満の場合、内径側端面と外径側端面とを接合するのに充分なスプリングバック力が得られにくいからである。好ましくは、前記板材のビッカース硬さは、Hv500以下である方がよい。Hv500以下としたのは、Hv500を超える場合、曲げ加工の際の加工性が極端に悪くなるからである。さらに、好ましくは、前記板材のビッカース硬さは、Hv300以下である方がよい。Hv300以下としたのは、Hv300を超える場合、曲げ加工の際の加工性が悪くなるからである。 Preferably, the Vickers hardness of the plate material is better than Hv100. The reason why the Hv is 100 or more is that when the Hv is less than 100, it is difficult to obtain a springback force sufficient to join the inner diameter side end face and the outer diameter side end face. Preferably, the plate material has a Vickers hardness of Hv500 or less. The reason why the Hv is 500 or less is that when it exceeds Hv500, the workability during bending is extremely deteriorated. More preferably, the plate material has a Vickers hardness of Hv300 or less. The reason why the Hv is 300 or less is that when it exceeds Hv300, workability at the time of bending is deteriorated.
好ましくは、前記板材はばね材である方がよい。ばね材としては、みがき特殊鋼板(S60C、SK5)、ステンレス鋼板(SUS300系、600系)などが挙げられる。ばね材に本発明の筒部材成形方法を用いると、比較的加工が困難なばね材から、寸法精度の高い筒状ばねを作製することができる。 Preferably, the plate material is a spring material. Examples of the spring material include polished special steel plates (S60C, SK5), stainless steel plates (SUS300 series, 600 series), and the like. When the cylindrical member forming method of the present invention is used for a spring material, a cylindrical spring with high dimensional accuracy can be produced from a spring material that is relatively difficult to process.
より好ましくは、前記ばね材は、高硬度ばね材である方がよい。高硬度ばね材としては、耐熱合金鋼板(マルエージング、インコネルなど)などが挙げられる。高硬度ばね材に本発明の筒部材成形方法を用いると、とりわけ曲げ加工が困難な高硬度ばね材から、寸法精度の高い筒状ばねを作製することができる。 More preferably, the spring material is a high hardness spring material. Examples of the high hardness spring material include heat-resistant alloy steel plates (maraging, Inconel, etc.). When the cylindrical member molding method of the present invention is used for a high hardness spring material, a cylindrical spring with high dimensional accuracy can be produced from a high hardness spring material that is particularly difficult to bend.
(2)好ましくは、前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、前記ワーク作製工程は、該板材の該一端部を除く部位に丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部未処理工程である構成とする方がよい。 (2) Preferably, the plate member has one end portion and the other end portion opposite to the one end portion, and the work making step performs a round bending process on a portion excluding the one end portion of the plate member. Therefore, it is better to have a configuration in which the outer diameter side end portion is formed from the one end portion and the inner diameter side end portion is formed from the other end portion.
つまり、本構成は、一端部を残して板材に丸曲げ加工を施すことにより、他端部に対して、一端部を、相対的に外径側に配置するものである。本構成によると、ワーク作製の際、一端部を変形させる必要がない。このため、比較的簡単に、外径側端部と内径側端部とを形成することができる。また、丸曲げ加工の際、一端部と他端部とが干渉しにくい。 That is, this structure arrange | positions an end part relatively to an outer-diameter side with respect to the other end part by giving a round bending process to a board | plate material, leaving an end part. According to this configuration, it is not necessary to deform one end portion during workpiece fabrication. For this reason, the outer diameter side end and the inner diameter side end can be formed relatively easily. Further, at the time of round bending, one end and the other end are unlikely to interfere with each other.
(3)好ましくは、上記(2)の構成において、前記外径側端部の周方向長さLと肉厚tとの比L/tは、7以上に設定されている構成とする方がよい。L/tを7以上としたのは、7未満の場合、内径側端面と外径側端面とを突き合わせる際のスプリングバック力が小さくなるからである。 (3) Preferably, in the configuration of the above (2), the ratio L / t between the circumferential length L and the wall thickness t of the outer diameter side end is set to 7 or more. Good. The reason why L / t is 7 or more is that when it is less than 7, the springback force when the inner diameter side end face and the outer diameter side end face are brought into contact with each other becomes small.
また、前記外径側端部の周方向長さLと肉厚tとの比L/tは、13以下に設定されている構成とする方がよい。L/tを13以下としたのは、13を超える場合、一端部と他端部との径方向の位置ずれが大きくなり、両端面接合工程において、外径側端面と内径側端面との突き合わせが困難になるからである。 The ratio L / t between the circumferential length L of the outer diameter side end and the wall thickness t is preferably set to 13 or less. When L / t is set to 13 or less, when 13 is exceeded, the positional deviation in the radial direction between the one end and the other end increases, and the outer diameter side end face and the inner diameter side end face are abutted in the both end face joining step. This is because it becomes difficult.
(4)好ましくは、前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、前記ワーク作製工程は、該一端部と、該板材の該一端部を除く部位と、に互いに反対方向の丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部逆曲げ工程である構成とする方がよい。本構成によると、丸曲げ加工の際、一端部と他端部とが干渉しにくい。また、両端面接合工程において、外径側端面と内径側端面との突き合わせが容易になる。 (4) Preferably, the plate member has one end portion and the other end portion opposed to the one end portion, and the workpiece manufacturing step includes the one end portion and a portion excluding the one end portion of the plate member, The outer diameter side end portion is formed from the one end portion and the inner diameter side end portion is formed from the other end portion. Better. According to this configuration, one end and the other end are unlikely to interfere during round bending. Further, in the both end face joining step, the outer diameter side end face and the inner diameter side end face can be easily butted.
また、好ましくは、前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、前記ワーク作製工程は、該他端部と、該板材の該他端部を除く部位と、に同方向、異曲率の丸曲げ加工を施すことにより、曲率の大きい該他端部から前記内径側端部を形成し、該他端部よりも曲率の小さい該一端部から前記外径側端部を形成する異曲率丸曲げ工程である構成とする方がよい。 Preferably, the plate member has one end portion and the other end portion opposed to the one end portion, and the workpiece manufacturing step includes the other end portion and a portion excluding the other end portion of the plate member. , The inner diameter side end portion is formed from the other end portion having a large curvature, and the outer diameter side is formed from the one end portion having a smaller curvature than the other end portion. It is better to have a configuration that is a round bending step for forming an end portion.
本構成の場合、両端面接合工程において、曲率の大きい内径側端部を外径方向に変形させることにより、内径側端面と外径側端面とを突き合わせる。本構成によると、丸曲げ加工の際、一端部と他端部とが干渉しにくい。 In the case of this configuration, in the both end face joining step, the inner diameter side end face is abutted against the outer diameter side end face by deforming the inner diameter side end portion having a large curvature in the outer diameter direction. According to this configuration, one end and the other end are unlikely to interfere during round bending.
(5)好ましくは、さらに、前記両端面接合工程の前に、前記内径側端部の先端の外周面、および前記外径側端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方に、面取り部を配置する面取り工程を有する構成とする方がよい。 (5) Preferably, before the both end surface joining step, a chamfered portion is provided on at least one of the outer peripheral surface of the tip end of the inner diameter side end portion and the inner peripheral surface of the tip end of the outer diameter side end portion. It is better to have a configuration having a chamfering step for arranging the.
本構成によると、両端面接合工程において、外径側端面と内径側端面との突き合わせが容易になる。面取り工程は、両端面接合工程の直前に実施してもよい。また、ワーク作製工程の前に実施してもよい。あるいは、ワーク作製工程中に実施してもよい。 According to this configuration, the outer diameter side end face and the inner diameter side end face can be easily matched in the both end face joining step. The chamfering process may be performed immediately before the both end face joining process. Moreover, you may implement before a workpiece | work preparation process. Or you may implement during a workpiece | work preparation process.
好ましくは、前記面取り部は、平面状とする方がよい。こうすると、面取り部を容易に形成することができる。また、好ましくは、前記面取り部は、曲面状とする方がよい。こうすると、面取り部が相手側の端部(外径側端部あるいは内径側端部)に摺接する際の接触面積を小さくすることができる。このため、摺接時の摩擦力が小さくなる。 Preferably, the chamfered portion is planar. If it carries out like this, a chamfer part can be formed easily. Preferably, the chamfered portion is curved. If it carries out like this, the contact area at the time of a chamfering part slidingly contacting the edge part (outer diameter side edge part or inner diameter side edge part) of the other party can be made small. For this reason, the frictional force at the time of sliding contact becomes small.
(6)好ましくは、前記両端面接合工程は、前記内径側端部および前記外径側端部のうち少なくとも一方に、径方向から荷重を印加することにより、前記内径側端面と前記外径側端面との径方向位置関係を逆転する両端面逆転工程と、該荷重を除去することで発生する径方向に作用するスプリングバックを利用して、該両端面逆転工程後に該内径側端部と該外径側端部との間に確保された周方向に重複するオーバーラップ代を消費し、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせる両端面突き合わせ工程と、を有する構成とする方がよい。 (6) Preferably, in the both end face joining step, the inner diameter side end face and the outer diameter side are applied to at least one of the inner diameter side end part and the outer diameter side end part from the radial direction. The both end surface reversing step for reversing the radial positional relationship with the end surface, and the spring back acting in the radial direction generated by removing the load , the inner diameter side end portion and the end surface after the both end surface reversing step are utilized. A method comprising a both-ends face-butting step of consuming the overlapping overlap margin secured between the outer-diameter side end part and the inner-diameter side end face with the outer-diameter side end face. Is good.
本構成の両端面接合工程は、両端面逆転工程と両端面突き合わせ工程とを有している。両端面逆転工程においては、荷重を印加することにより、内径側端面と外径側端面との径方向の相対的な位置関係を入れ替える。具体的には、外径側端面を内径側端面の内径側に、言い換えると内径側端面を外径側端面の外径側に、相対移動させる。 The both end face joining step of this configuration includes a both end face reversing step and a both end face butting step. In the both end face reversing step, the relative positional relationship in the radial direction between the inner diameter side end face and the outer diameter side end face is changed by applying a load. Specifically, the outer diameter side end face is moved relative to the inner diameter side of the inner diameter side end face, in other words, the inner diameter side end face is moved relative to the outer diameter side of the outer diameter side end face.
両端面突き合わせ工程においては、両端面逆転工程の際に印加していた荷重を、除去する。荷重の除去により、荷重が印加されていた端部(内径側端部および外径側端部のうち少なくとも一方)は、スプリングバックにより、径方向(内径側端部の場合は内径方向、外径側端部の場合は外径方向)に弾性変形する。言い換えると、スプリングバックにより、内径側端面と外径側端面とは、互いに接近する。本工程では、このように、スプリングバックを利用して、内径側端面と外径側端面とを突き当てる。本構成によると、比較的簡単に内径側端面と外径側端面とを接合することができる。 In the both end face butting step, the load applied during the both end face reversing step is removed. By removing the load, the end (at least one of the inner diameter side end and the outer diameter side edge) to which the load is applied is radiated in the radial direction (in the case of the inner diameter side end, the inner diameter direction, the outer diameter). In the case of the side end portion, it is elastically deformed in the outer diameter direction). In other words, the inner diameter side end surface and the outer diameter side end surface approach each other by the springback. In this step, the inner diameter side end face and the outer diameter side end face are brought into contact with each other by using the spring back as described above. According to this configuration, the inner diameter side end face and the outer diameter side end face can be joined relatively easily.
(7)好ましくは、上記(6)の構成において、前記両端面逆転工程後において、前記外径側端部と前記内径側端部との間に、前記ワークの中心角1°以上、周方向に重複するオーバーラップ代が確保されている構成とする方がよい。オーバーラップ代を1°以上としたのは、1°未満の場合、両端面突き合わせ工程後において、所望のスプリングバック力を確保しにくいからである。 (7) Preferably, in the configuration of (6) above, after the both end surface reversing step, a center angle of the work is 1 ° or more between the outer diameter side end portion and the inner diameter side end portion in the circumferential direction. It is better to have a configuration in which overlapping overlaps are secured. The reason why the overlap margin is set to 1 ° or more is that when it is less than 1 °, it is difficult to secure a desired springback force after the both-ends butting process.
また、好ましくは、上記(6)の構成において、前記両端面逆転工程後において、前記外径側端部と前記内径側端部との間に、前記ワークの中心角4°以下、周方向に重複するオーバーラップ代が確保されている構成とする方がよい。オーバーラップ代を4°以下としたのは、4°を超える場合、両端面逆転工程において、内径側端面と外径側端面との径方向位置関係を逆転しにくいからである。 Preferably, in the configuration of (6) above, after the both end surface reversing step, between the outer diameter side end portion and the inner diameter side end portion, the workpiece has a central angle of 4 ° or less in the circumferential direction. It is better to have a configuration in which overlapping overlap margins are secured. The reason why the overlap margin is set to 4 ° or less is that when the angle exceeds 4 °, the radial positional relationship between the inner diameter side end surface and the outer diameter side end surface is difficult to reverse in the both end surface reversing step.
(8)また、上記課題を解決するため、本発明の筒部材成形型は、上記(6)の構成の前記両端面逆転工程に用いられ、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークから、筒状の筒部材を作製する筒部材成形型であって、型締めの際、前記外径側端面を、前記干渉代を消費して前記内径側端面のさらに内径側にまで押し込む外周面用凸部と、該外周面用凸部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に該内径側端面が内径側に押し込まれるのを抑制する外周面用凹部と、を持つ外周面成形型を備えることを特徴とする。 (8) Moreover, in order to solve the said subject, the cylindrical member shaping | molding die of this invention is used for the said both end surface inversion process of the structure of said (6), The inner diameter side edge part which has an inner diameter side end surface at a front-end | tip, An outer diameter side end portion having an outer diameter side end surface disposed at an outer end side than the inner diameter side end surface, and the inner diameter side portion between the inner diameter side end portion and the outer diameter side end portion. A cylindrical member molding die for producing a cylindrical cylindrical member from a substantially cylindrical workpiece that secures an interference margin that appears when the side end surface and the outer diameter side end surface are arranged on substantially the same diameter. When tightening, the outer diameter side end surface is provided side by side with the outer peripheral surface convex portion that consumes the interference allowance and pushes the inner diameter side end surface further to the inner diameter side, and the outer peripheral surface convex portion. And an outer peripheral surface molding die having an outer peripheral surface concave portion that suppresses the inner diameter side end surface from being pushed into the inner diameter side together with the outer diameter side end surface. To.
本発明の筒部材成形型は、外周面成形型を備えている。外周面成形型は、外周面用凸部と外周面用凹部とを備えている。外周面用凹部は、外周面用凸部に対して、ワーク外径側に凹んでいる。 The cylindrical member molding die of the present invention includes an outer peripheral surface molding die. The outer peripheral surface mold includes an outer peripheral surface convex portion and an outer peripheral surface concave portion. The outer peripheral surface concave portion is recessed toward the workpiece outer diameter side with respect to the outer peripheral surface convex portion.
型締めの際、外周面用凸部は、ワークの外径側端部を内径方向に押し込む。並びに、外周面用凹部は、外径側端部と共に内径側端部が押し込まれるのを抑制する。型開きを行うと、スプリングバックにより、外径側端部が外径方向に弾性変形する。そして、内径側端面と外径側端面とが突き当たる。 At the time of clamping, the outer peripheral surface convex portion pushes the outer diameter side end of the work in the inner diameter direction. And the recessed part for outer peripheral surfaces suppresses that an inner diameter side edge part is pushed in with an outer diameter side edge part. When the mold is opened, the outer diameter side end is elastically deformed in the outer diameter direction by the springback. And an inner diameter side end surface and an outer diameter side end surface contact | abut.
本発明の筒部材成形型によると、比較的簡単に、外径側端面と内径側端面との径方向の位置関係を入れ替えることができる。延いては、比較的簡単に、外径側端面と内径側端面とを突き当てることができる。また、本発明の筒部材成形型は、従来の成形機(例えば、汎用プレス成形機の順送り型、単発型など)にアドオンしやすい。すなわち、従来の成形機の外周面成形型を本発明の筒部材成形型に交換することにより、従来の成形機をそのまま使用することができる。このため、本発明の筒部材成形型は、汎用性に富んでいる。なお、前述したように、本発明の筒部材成形方法は、本発明の筒部材成形型以外の一般的な成形型を用いても、勿論、実施することができる。 According to the cylindrical member forming die of the present invention, the radial positional relationship between the outer diameter side end face and the inner diameter side end face can be interchanged relatively easily. As a result, the outer diameter side end face and the inner diameter side end face can be abutted relatively easily. In addition, the cylindrical member molding die of the present invention is easily added to a conventional molding machine (for example, a progressive feed mold, a single shot mold of a general-purpose press molding machine). That is, the conventional molding machine can be used as it is by replacing the outer peripheral surface molding die of the conventional molding machine with the cylindrical member molding die of the present invention. For this reason, the cylindrical member shaping | molding die of this invention is rich in versatility. As described above, the cylindrical member molding method of the present invention can of course be carried out using a general molding die other than the cylindrical member molding die of the present invention.
(9)好ましくは、上記(8)の構成において、さらに、型締めの際、前記外周面用凸部により押し込まれた前記外径側端面が進入する内周面用凹部と、該内周面用凹部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に前記内径側端面が該内周面用凹部に押し込まれるのを前記外周面用凹部と協働して抑制する内周面用凸部と、を持つ内周面成形型を備える構成とする方がよい。 (9) Preferably, in the configuration of (8) above, the inner peripheral surface concave portion into which the outer diameter side end surface pushed in by the outer peripheral surface convex portion enters when the mold is clamped, and the inner peripheral surface For the inner peripheral surface that is arranged in parallel with the concave portion for use and suppresses the inner peripheral side end surface from being pushed into the concave portion for the inner peripheral surface together with the outer peripheral surface concave portion at the time of clamping. It is better to have a configuration including an inner peripheral surface mold having a convex portion.
本構成の筒部材成形型は、外周面成形型と内周面成形型とを備えている。内周面成形型は、内周面用凹部と内周面用凸部とを備えている。内周面用凸部は、内周面用凹部に対して、ワーク外径側に突出している。 The cylinder member mold of this configuration includes an outer peripheral surface mold and an inner peripheral surface mold. The inner peripheral surface mold includes an inner peripheral surface concave portion and an inner peripheral surface convex portion. The inner peripheral surface convex portion protrudes toward the workpiece outer diameter side with respect to the inner peripheral surface concave portion.
型締めの際、内周面用凹部には、外周面用凸部により押し込まれた外径側端面が逃げ込む。内周面用凸部は、外周面用凹部と協働して、外径側端面と共に内径側端面が内周面用凹部に逃げ込むのを抑制する。 During mold clamping, the outer diameter side end surface pushed by the outer peripheral surface convex portion escapes into the inner peripheral surface concave portion. The inner peripheral surface convex portion cooperates with the outer peripheral surface concave portion to prevent the inner diameter side end surface from escaping into the inner peripheral surface concave portion together with the outer diameter side end surface.
本構成によると、より確実に、外径側端面と内径側端面との径方向の位置関係を入れ替えることができる。延いては、より確実に、外径側端面と内径側端面とを突き当てることができる。また、本構成は、従来の成形機(例えば、汎用プレス成形機の順送り型、単発型など)にアドオンしやすい。すなわち、従来の成形機の外周面成形型を本構成の外周面成形型に、従来の成形機の内周面成形型を本構成の内周面成形型に、それぞれ交換することにより、従来の成形機をそのまま使用することができる。このため、本構成は、汎用性に富んでいる。 According to this configuration, the radial positional relationship between the outer diameter side end face and the inner diameter side end face can be more reliably interchanged. As a result, the outer diameter side end face and the inner diameter side end face can be brought into contact with each other more reliably. In addition, this configuration is easy to add-on to a conventional molding machine (for example, a progressive press mold or a single shot mold of a general-purpose press molding machine). That is, by replacing the outer peripheral surface mold of the conventional molding machine with the outer peripheral surface mold of this configuration and the inner peripheral surface mold of the conventional molding machine with the inner peripheral surface mold of this configuration, The molding machine can be used as it is. For this reason, this structure is rich in versatility.
(10)また、上記課題を解決するため、本発明の筒部材は、周方向一端部と、該周方向一端部に周方向に接合された周方向他端部と、を備えてなる円筒状の筒部材であって、前記周方向一端部の端面と前記周方向他端部の端面とは、周方向に作用するスプリングバック力を利用して接合されており、該周方向一端部の先端の外周面および該周方向他端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方には、面取り部が形成されていることを特徴とする。 (10) In order to solve the above problems, the tubular member of the present invention, the circumferential and direction end portion, the circular cylinder formed by and a bonded circumferential direction end portions in the circumferential direction in the circumferential direction end portions The end surface of the one end in the circumferential direction and the end surface of the other end in the circumferential direction are joined using a springback force acting in the circumferential direction . A chamfered portion is formed on at least one of the outer peripheral surface of the tip and the inner peripheral surface of the tip of the other end in the circumferential direction.
本発明の筒部材の周方向一端部の端面と周方向他端部の端面とは、スプリングバック力を利用して、接合されている。このため、周方向両端面(周方向一端部の端面と周方向他端部の端面)の境界に、溶接跡が発現しない。したがって、本発明の筒部材は、見栄えが良い。また、溶接跡が無い分、寸法精度が高い。 The end surface of one end portion in the circumferential direction and the end surface of the other end portion in the circumferential direction of the cylindrical member of the present invention are joined using a springback force. For this reason, a welding trace does not appear in the boundary of the circumferential direction both end surfaces (the end surface of the circumferential direction one end part and the end surface of the circumferential direction other end part). Therefore, the cylindrical member of the present invention has a good appearance. Moreover, since there is no welding mark, the dimensional accuracy is high.
また、前述したように、両端面が溶接により接合されている場合、接合力にばらつきが生じやすい。この点、本発明の筒部材によると、スプリングバック力を利用して、周方向両端面が接合されている。このため、周方向両端面の接合力に、ばらつきが生じにくい。 Further, as described above, when both end faces are joined by welding, the joining force tends to vary. In this regard, according to the cylindrical member of the present invention, both end surfaces in the circumferential direction are joined using the springback force. For this reason, it is hard to produce dispersion | variation in the joining force of the circumferential direction both end surfaces.
好ましくは、筒部材は、軸方向に荷重が加わり、側周壁に複数の孔が配置された円筒ばねとする方がよい。円筒ばねは、例えば、予め孔が開設された板材に丸曲げ加工を施すことにより作製される。板材の裁断状況によっては、周方向一端部の端面あるいは周方向他端部の端面に、裁断により一部切除された孔が発現してしまう。当該孔は端面に開口するC字状を呈している。 Preferably, the cylindrical member is a cylindrical spring in which a load is applied in the axial direction and a plurality of holes are arranged on the side peripheral wall. The cylindrical spring is produced, for example, by subjecting a plate material, in which holes have been previously opened, to round bending. Depending on the cutting condition of the plate material, a hole partially cut away by cutting may appear on the end face of one end in the circumferential direction or the end face of the other end in the circumferential direction. The hole has a C-shape opening at the end face.
ここで、両端面が溶接により接合されていると、孔のC字開口端と相手側の端面との溶接が剥離した場合、円筒ばねに加わる軸方向の荷重により、C字開口端は相手側の端面を引っ掻くように摺動する。このため、C字開口端付近に応力が集中しやすい。 Here, when both end surfaces are joined by welding, when the weld between the C-shaped opening end of the hole and the end surface on the other side peels off, the C-shaped opening end is caused by the axial load applied to the cylindrical spring. Slide so as to scratch the end face. For this reason, stress tends to concentrate near the C-shaped opening end.
この点、本発明の筒部材を、当該円筒ばねとして具現化すると、孔のC字開口端が端面に発現しても、スプリングバック力により、当該C字開口端は、相手側の端面に、常時圧接されている。このため、C字開口端付近に応力が集中しにくい。 In this regard, when the cylindrical member of the present invention is embodied as the cylindrical spring, even if the C-shaped opening end of the hole appears on the end surface, the C-shaped opening end is formed on the other end surface by the springback force. Always pressed. For this reason, it is difficult for stress to concentrate near the C-shaped opening end.
本発明によると、筒部材の製造コストが低く、汎用性に富んだ筒部材成形方法を提供することができる。また、本発明によると、汎用性に富んだ筒部材成形型を提供することができる。また、本発明によると、寸法精度が高く、見栄えが良く、周方向両端面同士の接合力にばらつきが生じにくい筒部材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing cost of a cylindrical member is low, and the cylindrical member shaping | molding method rich in versatility can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a cylindrical member molding die having a high versatility. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a cylindrical member that has high dimensional accuracy, good appearance, and that hardly causes variation in the bonding force between the circumferential end surfaces.
以下、本発明の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the cylindrical member molding method, the cylindrical member molding die, and the cylindrical member of the present invention will be described.
<第一実施形態> <First embodiment>
本実施形態は、本発明の筒部材成形方法を、ピエゾアクチュエータ用の円筒ばねの作製に用いたものである。まず、本実施形態の筒部材成形方法の構成について説明する。本実施形態の筒部材成形方法は、板材作製工程と、面押し工程と、一端部未処理工程と、両端面逆転工程と、両端面突き合わせ工程と、を有している。なお、面押し工程は、本発明の面取り工程に含まれる。以下、工程毎に詳しく説明する。 In the present embodiment, the cylindrical member forming method of the present invention is used for manufacturing a cylindrical spring for a piezoelectric actuator. First, the configuration of the cylindrical member forming method of the present embodiment will be described. The cylindrical member forming method of the present embodiment includes a plate material manufacturing process, a surface pressing process, a one end unprocessed process, a both end face reversing process, and a both end face butting process. The chamfering process is included in the chamfering process of the present invention. Hereinafter, each process will be described in detail.
まず、板材作製工程について説明する。本工程においては、帯材から板材を作製する。まず、マルエージング鋼製の帯材に、所定のパターンで、多数の矩形孔を穿設する。次いで、帯材を、所定の寸法に剪断する。このようにして、板材を作成する。 First, the plate material manufacturing process will be described. In this step, a plate material is produced from the strip material. First, a large number of rectangular holes are formed in a predetermined pattern in a strip made of maraging steel. The strip is then sheared to a predetermined dimension. In this way, a plate material is created.
次に、面押し工程について説明する。本工程においては、板材の対向する一対の端部に面取り部を形成する。図1に、本工程後の板材の斜視図を示す。図2に、図1の円Ia内の拡大図を示す。図3に、図1の円Ib内の拡大透過図を示す。 Next, the surface pressing process will be described. In this step, chamfered portions are formed at a pair of opposed end portions of the plate material. In FIG. 1, the perspective view of the board | plate material after this process is shown. FIG. 2 shows an enlarged view in the circle Ia of FIG. FIG. 3 shows an enlarged transmission diagram in the circle Ib of FIG.
図1に示すように、板材2は、薄い矩形平板状を呈している。板材2には、多数の矩形孔20が規則的に配置されている。図2に示すように、板材2の一端部21の先端上面には、平面状の面取り部22(説明の便宜上ハッチングを施す)が形成されている。図3に示すように、板材2の他端部23(説明の便宜上透過して示す)の先端下面には、平面状の面取り部24(説明の便宜上ハッチングを施す)が形成されている。すなわち、面取り部22と面取り部24とは、板材2の長手方向断面において、対角上に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
図4に、面押し工程で一端部に面取り部を形成するために用いられる金型の断面図(型締め状態)を示す。図に示すように、金型25aは、鋼製のパンチ250aと鋼製のダイ251aとを備えている。パンチ250aの型面は、面取り部22と型対称の面形状を呈している。一端部21は、上下動するパンチ250aにより押圧される。この押圧により、一端部21の先端上面に、平面状の面取り部22が形成される。
FIG. 4 shows a cross-sectional view (clamping state) of a mold used for forming a chamfered portion at one end in the surface pressing step. As shown in the figure, the mold 25a includes a steel punch 250a and a steel die 251a. The mold surface of the punch 250a has a surface shape that is symmetrical to the chamfered
図5に、面押し工程で他端部に面取り部を形成するために用いられる金型の断面図(型締め状態)を示す。図に示すように、金型25bは、鋼製のパンチ250bと鋼製のダイ251bとを備えている。ダイ251bの型面は、面取り部24と型対称の面形状を呈している。他端部23は、上下動するパンチ250bにより押圧される。この押圧により、他端部23の先端下面に、平面状の面取り部24が形成される。
FIG. 5 shows a cross-sectional view (clamped state) of a mold used for forming a chamfered portion at the other end in the surface pressing step. As shown in the figure, the
次に、一端部未処理工程について説明する。本工程においては、板材2の一端部21以外の部位に、第一段階〜第五段階からなる合計五段階の丸曲げ加工を施し、略筒状のワークを作製する。
Next, the one end unprocessed step will be described. In this step, a total of five stages of round bending including the first stage to the fifth stage is performed on the portion other than the one
第一段階においては、他端部23だけに小さな曲率を付与する。図6に、本工程の第一段階で用いられる金型の断面図を示す。図に示すように、金型3aは、鋼製のパンチ30aと鋼製のダイ31aとを備えている。板材2は、パンチ30aとダイ31aとの間に介挿されている。パンチ30aがダイ31aに圧接することにより型締めが行われる。型締めにより、板材2の他端部23に、所望の曲率より大きな曲率で曲げ加工を施す。
In the first stage, a small curvature is applied only to the
第二段階においては、他端部23に第一段階よりも大きな曲率を付与する。並びに、一端部21の根本にも、第一段階と同じ曲率を付与する。図7に、本工程の第二段階で用いられる金型の断面図を示す。図に示すように、金型3bは、鋼製のパンチ30bと鋼製のダイ31bとを備えている。型締めにより、板材2の他端部23に、第一段階と比較して、大きな曲率の曲げ加工を施す。並びに、一端部21の根本にも曲げ加工を施す。ただし、一端部21自体は、平板状のままである。
In the second stage, the
第三段階においては、一端部21を除く他端部23以外の部位にも、第一段階と同じ曲率を付与する。図8に、本工程の第三段階で用いられる金型の断面図を示す。図に示すように、金型3cは、鋼製のパンチ30cと鋼製のダイ31cとを備えている。パンチ30cは、一端部21と他端部23との隙間から、板材2の内径側に対して、出し入れされる。第三段階においては、板材2の他端部23以外の部位にも、曲げ加工を施す。ただし、一端部21自体は、平板状のままである。
In the third stage, the same curvature as that in the first stage is also applied to portions other than the
第四段階においては、主に、板材2の一端部21側に、さらに曲げ加工を施す。まず、本段階で用いられる成形機の構成について説明する。図9に、本工程の第四段階で用いられる成形機の上死点位置における断面図を示す。図に示すように、成形機4は、上型ホルダ40と下型ホルダ41とを備えている。上死点位置においては、上型ホルダ40と下型ホルダ41とは、所定間隔だけ離間して、上下方向に対向配置されている。上型ホルダ40は、上死点位置〜下死点位置間を、上下方向に移動可能である。
In the fourth stage, bending is mainly performed mainly on the one
上型ホルダ40は、上型ベース400と一対のカムドライバ401a、401bとを備えている。カムドライバ401a、401bは、鋼製であって、板状を呈している。カムドライバ401a、401bは、水平方向に対向して配置されている。カムドライバ401aの下端部の内側には、平面取り状に駆動面402aが形成されている。また、カムドライバ401aの下端部には、下方に開口するU字溝403aが形成されている。同様に、カムドライバ401bの下端部の内側には、平面取り状に駆動面402bが形成されている。また、カムドライバ401bの下端部には、下方に開口するU字溝403bが形成されている。
The
上型ベース400は、鋼製であって、直方体状を呈している。上型ベース400は、一対のカムドライバ401a、401b間を架橋するように、配置されている。上型ベース400と一対のカムドライバ401a、401bとは、四つのボルト404により、固定されている。
The
下型ホルダ41は、下型ベース410と、支持台411と、一対のバックアッププレート412a、412bと、一対のカムスライド413a、413bと、一対のシャフト414a、414bと、一対のリターンばね415a、415bと、芯金416と、を備えている。
The
下型ベース410は、鋼製であって、板状を呈している。支持台411は、鋼製であって、直方体状を呈している。支持台411は、下型ベース410の上面中央に搭載されている。支持台411の上面中央には、支持リブ417が突設されている。
The
芯金416は、鋼製であって、円柱状を呈している。芯金416の外周面には、軸方向に延びる段差が形成されている。芯金416には、前記第三段階を経た板材2が環装されている。これら芯金416および板材2は、支持リブ417に搭載されている。
The cored
バックアッププレート412a、412bは、鋼製であって、板状を呈している。バックアッププレート412a、412bは、支持台411同様に、下側ベース410の上面に搭載されている。並びに、バックアッププレート412a、412bは、支持台411の水平方向両側に配置されている。バックアッププレート412a、412bと、支持台411とは、二つのボルト418により、固定されている。バックアッププレート412aには、水平方向に延びるシャフト挿入孔419aが穿設されている。同様に、バックアッププレート412bには、水平方向に延びるシャフト挿入孔419bが穿設されている。
The
シャフト414a、414bは、鋼製であって、長軸ボルト状を呈している。シャフト414aは、水平方向外側から内側に向かって、シャフト挿入孔419aに、挿入されている。シャフト414aの挿入方向端部は、シャフト挿入孔419aから突出している。同様に、シャフト414bは、水平方向外側から内側に向かって、シャフト挿入孔419bに、挿入されている。シャフト414bの挿入方向端部は、シャフト挿入孔419bから突出している。
The
カムスライド413aは、鋼製であって、直方体状を呈している。カムスライド413aは、シャフト414aの挿入方向端部に、螺着されている。カムスライド413aの水平方向外面の上端部には、平面取り状に従動面420aが形成されている。従動面420aは、駆動面402aと上下方向に対向している。一方、カムスライド413aの水平方向内面には、型面421aが形成されている。同様に、カムスライド413bは、鋼製であって、直方体状を呈している。カムスライド413bは、シャフト414bの挿入方向端部に、螺着されている。カムスライド413bの水平方向外面の上端部には、平面取り状に従動面420bが形成されている。従動面420bは、駆動面402bと上下方向に対向している。一方、カムスライド413bの水平方向内面には、型面421bが形成されている。型面421aと型面421bとは、板材2を挟んで、水平方向両側に対向配置されている。
The
リターンばね415aは、鋼製であって、コイル状を呈している。リターンばね415aは、シャフト414aに環装されている。リターンばね415aは、シャフト414aの頭部とバックアッププレート412aとの間に配置されている。リターンばね415aは、カムスライド413aを水平方向外側に付勢している。同様に、リターンばね415bは、鋼製であって、コイル状を呈している。リターンばね415bは、シャフト414bに環装されている。リターンばね415bは、シャフト414bの頭部とバックアッププレート412bとの間に配置されている。リターンばね415bは、カムスライド413bを水平方向外側に付勢している。
The
続いて、本段階で用いられる成形機の動きについて説明する。図10に、本工程の第四段階で用いられる成形機の上死点位置〜下死点位置移行中における断面図を示す。図に示すように、上型ホルダ40が降下すると、駆動面402aと従動面420aとが摺接する。並びに、駆動面402bと従動面420bとが摺接する。摺接により、上型ホルダ40に印加された荷重の向きが、下方向から水平方向内側に変換される。このため、カムスライド413aは、リターンばね415aの付勢力に抗して、水平方向内側に移動する。カムドライバ401aの降下に伴い、シャフト414aのカムスライド413a根本部分は、U字溝403a内に徐々に収容される。同様に、カムスライド413bは、リターンばね415bの付勢力に抗して、水平方向内側に移動する。カムドライバ401bの降下に伴い、シャフト414bのカムスライド413b根本部分は、U字溝403b内に徐々に収容される。
Next, the movement of the molding machine used at this stage will be described. FIG. 10 shows a cross-sectional view of the molding machine used in the fourth stage of this process during the transition from the top dead center position to the bottom dead center position. As shown in the figure, when the
図11に、本工程の第四段階で用いられる成形機の下死点位置における断面図を示す。図に示すように、下死点位置においては、板材2は、水平方向左右両側から、型面421a、421bにより、押圧されている。このようにして、型締めが行われる。
FIG. 11 is a cross-sectional view at the bottom dead center position of the molding machine used in the fourth stage of this process. As shown in the drawing, at the bottom dead center position, the
図12に、図11の円XI内の拡大図を示す。図中、細線は、型締め前の板材2の形状を示す。図に示すように、板材2の一端部21側(左側)は、型面421aと芯金416との間に挟持される。並びに、板材2の他端部23側(右側)は、型面421bと芯金416との間に挟持される。ここで、芯金416の半径は、段差416aを境に、左側が小さく、右側が大きく、それぞれ設定されている。板材2の一端部21側には、第一段階と同じ曲率が付与される。このように、本段階においては、主に、板材2の一端部21側(ただし一端部21を除く)に、さらなる曲げ加工を施す。
FIG. 12 shows an enlarged view in the circle XI of FIG. In the figure, the thin line indicates the shape of the
図11に戻って、型締め後は、上型ホルダ40が上昇し、前出図10に示す移行状態を介して、前出図9に示す上死点位置に復帰する。この際、カムスライド413aは、リターンばね415aの付勢力により、水平方向外側に移動する。並びに、カムスライド413bは、リターンばね415bの付勢力により、水平方向外側に移動する。このようにして、型開きが行われる。
Returning to FIG. 11, after the mold clamping, the
第五段階においては、主に、板材2の他端部23側に、さらに曲げ加工を施す。第五段階で用いられる成形機と第四段階で用いられる成形機との相違点は、芯金の形状およびカムスライドの形状のみである。したがって、ここでは、相違点についてのみ説明する。
In the fifth stage, mainly bending is performed on the
図13に、本工程の第五段階で用いられる成形機の下死点位置における断面図を示す(上死点位置および上死点〜下死点移行中における状態については、前出図9、図10を参照)。なお、図11と対応する部位については、同じ符号で示す。 FIG. 13 shows a cross-sectional view at the bottom dead center position of the molding machine used in the fifth stage of this process (the top dead center position and the state during the transition from the top dead center to the bottom dead center are shown in FIG. See FIG. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 11, it shows with the same code | symbol.
図に示すように、下死点位置においては、板材2は、水平方向左右両側から、カムスライド513aの型面521aと、カムスライド513bの型面521bと、により、押圧されている。このようにして、型締めが行われる。
As shown in the figure, at the bottom dead center position, the
図14に、図13の円XIII内の拡大図を示す。図中、細線は、型締め前の板材2の形状を示す。図に示すように、板材2の一端部21側(左側)は、型面521aと芯金516との間に挟持される。並びに、板材2の他端部23側(右側)は、型面521bと芯金516との間に挟持される。ここで、芯金516の半径は、段差516aを境に、左側が大きく、右側が小さく、それぞれ設定されている。板材2の他端部23側には、一端部21側と同じ曲率が付与される。このように、本段階においては、主に、板材2の他端部23側に、さらなる曲げ加工を施す。型締め後は、第四段階と同様の動きにより、型開きが行われる。こうして、上記第一段階〜第五段階からなる一端部未処理工程が終了し、ワークが完成する。
FIG. 14 shows an enlarged view in a circle XIII in FIG. In the figure, the thin line indicates the shape of the
次に、両端面逆転工程について説明する。本工程においては、ワークの外径側端部の外径側端面と、内径側端部の内径側端面と、の径方向位置関係を逆転する。本工程で用いられる成形機と、一端部未処理工程の第四段階で用いられる成形機と、の相違点は、芯金の形状およびカムスライドの形状および上型ベースの形状のみである。したがって、ここでは、相違点についてのみ説明する。 Next, the both end face reversal process will be described. In this step, the radial positional relationship between the outer diameter side end surface of the outer diameter side end portion of the workpiece and the inner diameter side end surface of the inner diameter side end portion is reversed. The only difference between the molding machine used in this process and the molding machine used in the fourth stage of the one-end untreated process is the shape of the core bar, the shape of the cam slide, and the shape of the upper mold base. Therefore, only the differences will be described here.
図15に、本工程で用いられる成形機の上死点位置における断面図を示す。なお、図9と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、上型ベース600の下面中央からは、下方に向かって、パンチ600aが突設されている。パンチ600aは、本発明の外周面成形型に含まれる。
FIG. 15 shows a cross-sectional view at the top dead center position of the molding machine used in this step. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 9, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, a
図16に、図15の円XVa内の拡大図を示す。図に示すように、パンチ600aの下面には、段差600dを境に、外周面用凸部600bと、外周面用凹部600c、とが形成されている。外周面用凸部600bは、外周面用凹部600cよりも、下方に突出している。
FIG. 16 shows an enlarged view in a circle XVa in FIG. As shown in the figure, an outer peripheral surface
図15に戻って、カムスライド613aは、シャフト414aに螺着されている。カムスライド613aの水平方向内面には、型面621aが形成されている。同様に、カムスライド613bは、シャフト414bに螺着されている。カムスライド613bの水平方向内面には、型面621bが形成されている。
Returning to FIG. 15, the
型面621aと型面621bとの間には、ワーク7および芯金616が介挿されている。芯金616は、鋼製であって、円柱状を呈している。芯金616は、本発明の内周面成形型に含まれる。ワーク7は、略円筒状を呈している。ワーク7は、芯金616に環装されている。ワーク7は、下方から支持リブ417に支持されている。
A
図17に、図15の円XVb内の拡大図を示す。図18に、図17の円XVII内の拡大図を示す。これらの図に示すように、芯金616の上面には、軸方向に延びる段差616dを境に、内周面用凸部616bと、内周面用凹部616c、とが形成されている。なお、段差616dは、筒軸Oから真上に延びる垂線よりも、右側に配置されている。内周面用凸部616bは、目的物である円筒ばねの内周面と略同径に設定されている。内周面用凸部616bは、外周面用凹部600cと上下方向に対向している。内周面用凹部616cは、内周面用凸部616bよりも、下方に没入している。内周面用凹部616cは、外周面用凸部600bと上下方向に対向している。
FIG. 17 shows an enlarged view in the circle XVb of FIG. FIG. 18 shows an enlarged view in a circle XVII in FIG. As shown in these drawings, an inner peripheral surface
ワーク7は、外径側端部71と内径側端部73とを備えている。ワーク7の内径Rは、R=4.325mmに設定されている。前出図14に示すように、外径側端部71は、板材2の一端部21から形成される。並びに、内径側端部73は、板材2の他端部23から形成される。
The
外径側端部71は、平板状を呈している。外径側端部71の内周面には、面取り部72が配置されている。前出図2に示すように、面取り部72は、面取り部22から形成される。また、外径側端部71の先端には、面取り部72に屈曲して連なる外径側端面75が配置されている。また、外径側端部71の周方向長さL(=4.358mm)と肉厚t(=0.42mm)との比L/tは、L/t=約10.376に設定されている。
The outer
内径側端部73は、曲板状を呈している。内径側端部73の外周面には、面取り部74が配置されている。前出図3に示すように、面取り部74は、面取り部24から形成される。また、内径側端部73の先端には、面取り部74に屈曲して連なる内径側端面76が配置されている。内径側端面76は、筒軸Oから真上に延びる垂線に対して、略同位置に配置されている。つまり、内径側端面76は、段差616dから左側に突出している。
The inner
ところで、仮に、ワーク7の外径側端部71を、内径方向に変形させると、仮想形状7’(図中点線で示す)に示すように、面取り部72と面取り部74とが接触することになる。すなわち、外径側端部71と内径側端部73との間に、ワーク7の中心角(筒軸Oを中心とする周方向回転角)所定量だけ周方向に重なる干渉代IFが発現する。
By the way, if the outer diameter
図15に戻って、上死点から下死点に移行する際は、上型ホルダ40が下降する。また、駆動面402aと従動面420aとの摺接により、カムスライド613aが、水平方向内側に移動する。同様に、駆動面402bと従動面420bの摺接により、カムスライド613bが、水平方向内側に移動する。このため、ワーク7に対して、上方からパンチ600aが、左方からカムスライド613aが、右方からカムスライド613bが、それぞれ接近する。
Returning to FIG. 15, when shifting from the top dead center to the bottom dead center, the
図19に、本工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図を示す。なお、図19は、前出図18と対応している。図に示すように、ワーク7の外径側端部71は、パンチ600aの外周面用凸部600bにより下方に押圧される。このため、外径側端部71は、外周面用凸部600bの形状に沿いながら、内径方向に変形、移動する。
FIG. 19 shows a partially enlarged cross-sectional view immediately before shifting to the bottom dead center position of the molding machine used in this process. FIG. 19 corresponds to FIG. As shown in the drawing, the outer diameter
ここで、外径側端部71と内径側端部73との間には、前出図17、図18に示す干渉代IFが設定されている。このため、外径側端部71の面取り部72は、内径側端部73の面取り部74に、摺接する。面取り部72、74は、パンチ600aによる荷重の印加方向(図中白抜き矢印で示す)に対して、略45°になるように形成されている。このため、面取り部72と面取り部74との摺接を介して、内径側端部73には、右方向の分力が発生する。したがって、外径側端部71は、干渉代IFを消費しながら、かつ内径側端部73を右方向に押し出しながら、下方に移動する。
Here, between the outer diameter
この際、面取り部72と面取り部74との間に作用する摩擦力により、外径側端部71と共に、内径側端部73も下方に移動しようとする。しかしながら、内径側端部73の上方には、外周面用凹部600cが確保されている。並びに、内径側端部73の下方には、内周面用凸部616bが確保されている。このため、内径側端部73は、外径側端部71と分離して、外周面用凹部600cと内周面用凸部616bとの間のスペースに待避する。
At this time, due to the frictional force acting between the chamfered
図20に、本工程で用いられる成形機の下死点位置における断面図を示す。図に示すように、下死点位置においては、ワーク7は、水平方向左右両側から型面621a、621bにより、上方からパンチ600aにより、それぞれ押圧されている。このようにして、型締めが行われる。
FIG. 20 shows a cross-sectional view at the bottom dead center position of the molding machine used in this step. As shown in the figure, at the bottom dead center position, the
図21に、図20の円XX内の拡大図を示す。図に示すように、外径側端部71は、外周面用凸部600bと内周面用凹部616cとの間に挟持されている。一方内径側端部73は、外周面用凹部600cと内周面用凸部616bとの間のスペースに待避している。すなわち、外径側端面75が内径側端面76のさらに内径側にまで押し込まれている。また、外径側端部71と内径側端部73との間には、ワーク7の中心角約2°だけ周方向に重複するオーバーラップ代OLが確保されている。なお、オーバーラップ代OLの周方向長さは0.133mmである。
FIG. 21 shows an enlarged view in a circle XX in FIG. As shown in the drawing, the outer
図22に、図20のワークおよび芯金の拡大図を示す。図に示すように、外径側端部71は、ワーク7の中心角θ=約57°に亘って配置されている。なお、この中心角θ(=約57°)は、中心角α(=55°)と、オーバーラップ代OL(=約2°)と、の和である。また、外径側端部71自体は、外径側端部71の弧中心O’を中心に、中心角α’=67.25°に亘って配置されている。また、外径側端部71自体の内径R’は、R’=3.5mmに設定されている。
FIG. 22 shows an enlarged view of the workpiece and the cored bar of FIG. As shown in the figure, the outer diameter
このように、本工程では、本工程前において内径側端面76の外径側に配置されていた外径側端面75を、内径側端面76の内径側まで移動させる。すなわち、外径側端面75と内径側端面76との径方向位置関係を逆転する。
Thus, in this step, the outer diameter
次に、両端面突き合わせ工程について説明する。本工程においては、外径側端面75と内径側端面76とを突き合わせる。本工程は、前工程と連続して行われる。前出図20において、上型ホルダ40を上昇させると(型開きを行うと)、パンチ600aも上昇する。このため、型締め時に外周面用凸部600bに押圧されていた外径側端部71が、解放される。したがって、外径側端部71は、弾性ひずみの分だけ、スプリングバックにより復動する。図23に、本工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図を示す。なお、図23は、前出図21と対応している。図に示すように、外径側端部71は、内径側端部73の高さまで、復動する。そして、外径側端面75と内径側端面76とが、突き合わされる。このようにして、ワーク7から、目的物である円筒ばね1が完成する。
Next, the both end face butting process will be described. In this step, the outer diameter
ここで、前出図17、図18に示すように、仮想形状7’においては、外径側端面75と内径側端面76との間に、干渉代IFが発現する。これに対して、円筒ばね1においては、干渉代IFが消費され、外径側端面75と内径側端面76とが接合されている。外径側端面75と内径側端面76との接合部分には、干渉代IFの分だけ、周方向長さが短くなる方向に、スプリングバック力が作用している。このスプリングバック力により、外径側端面75と内径側端面76とは、互いに接近する方向に付勢されている。
Here, as shown in FIGS. 17 and 18, in the
図24に、円筒ばね1の斜視図を示す。図に示すように、円筒ばね1は、略真円筒状を呈している。円筒ばね1には、矩形孔10(板材2の矩形孔20に相当)が、規則的に配置されている。また、円筒ばね1の周方向一端部11(ワーク7の外径側端部71に相当)内周面には、面取り部12(ワーク7の面取り部72に相当)が形成されている。並びに、円筒ばね1の周方向他端部13(ワーク7の内径側端部73に相当)外周面には、面取り部14(ワーク7の面取り部74に相当)が形成されている。端面15(ワーク7の外径側端面75に相当)と端面16(ワーク7の内径側端面76に相当)とは、前記スプリングバック力により、周方向に接合されている。
FIG. 24 shows a perspective view of the
なお、円筒ばね1は、以下のようにして、ピエゾ素子と組み付けられる。まず、円筒ばね1の内径側に、短軸円柱状のピエゾ素子(図略)を複数配置する。ピエゾ素子は、円筒ばね1の筒軸に沿って、直列に並べられる。ここで、円筒ばね1の軸方向長さは、直列配置されたピエゾ素子群の軸方向長さよりも、若干短く設定されている。この状態で、円筒ばね1の上下開口を、各々カップ部材(図略)により、封止する。ピエゾ素子群は、一対のカップ部材により(円筒ばね1の付勢力により)軸方向両側から圧縮された状態で、円筒ばね1内径側に収容されることになる。このようにして、ピエゾアクチュエータが完成する。
The
ピエゾアクチュエータは、以下のようにして用いられる。ピエゾ素子群に電圧を印加すると、円筒ばね1の付勢力に抗して、ピエゾ素子群の軸方向長さが伸張する。一方、電圧を除去すると、ピエゾ素子群の軸方向長さは復元する。この際、円筒ばね1の付勢力は、当該ピエゾ素子群の復元を援助する。このように、円筒ばね1は、ピエゾ素子群の伸縮変形を援助し、駆動指令に対する応答性を高めている。
The piezo actuator is used as follows. When a voltage is applied to the piezo element group, the axial length of the piezo element group extends against the urging force of the
次に、本実施形態の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材の作用効果について説明する。本実施形態の筒部材成形方法によると、従来から用いられてきたカムスライド方式のプレス成形機をそのまま使用することができる。具体的には、例えばカムスライド413a、413b、513a、513b、613a、613bや、芯金416、516、616や、パンチ600aなどを、従来のカムスライド方式のプレス成形機に、適宜アドオンすることにより、本実施形態の筒部材成形方法を実施することができる。このため、汎用性に富んでいる。並びに、従来の成形機を利用することができる分、円筒ばね1の製造コストが低くなる。
Next, the effect of the cylindrical member molding method, the cylindrical member molding die, and the cylindrical member of the present embodiment will be described. According to the cylindrical member molding method of the present embodiment, a conventionally used cam slide type press molding machine can be used as it is. Specifically, for example, cam slides 413a, 413b, 513a, 513b, 613a, 613b, cored
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、両端面突き合わせ工程後において、改めて端面15、16を溶接する溶接工程を設定する必要がない。この点においても、円筒ばね1の製造コストを低くすることができる。また、溶接工程不要な分だけ、工程数を少なくすることができる。
Further, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, it is not necessary to set a welding process for welding the end faces 15 and 16 again after the both end face butting process. Also in this respect, the manufacturing cost of the
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、前出図18に示すような、比較的小さい干渉代IFが設定されている。このため、前出図19に示すように、両端面逆転工程において、内径側端部73の面取り部74と、外径側端部71の面取り部72と、の摺接距離が短い。
Further, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, a relatively small interference margin IF as shown in FIG. 18 is set. Therefore, as shown in FIG. 19, the sliding contact distance between the chamfered
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、前出図21に示すように、ワーク7の中心角約2°だけ周方向に重複するオーバーラップ代OLが確保されている。このため、両端面突き合わせ工程において、内径側端面76と外径側端面75とを突き合わせる際、内径側端部73の内周面と外径側端部71の外周面とが、摺接しにくい。また、両端面突き合わせ工程後において、内径側端面76と外径側端面75とを、所望のスプリングバック力により接合することができる。
Further, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, as shown in FIG. 21, the overlap margin OL that is overlapped in the circumferential direction by the center angle of about 2 ° is ensured. Therefore, when the inner diameter
また、本実施形態の板材2のビッカース硬さは、Hv300〜350である。このため、内径側端面76と外径側端面75とを接合するのに充分なスプリングバック力を確保しやすい。
Moreover, the Vickers hardness of the board |
また、マルエージング鋼製の板材2は、曲げ加工が困難であるにもかかわらず、本実施形態の筒部材成形方法を用いると、寸法精度および真円度の高い円筒ばね1を作製することができる。
Further, although the
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、ワーク作製工程として、一端部未処理工程を実施している。このため、板材2の一端部21に丸曲げ加工を施す必要がない。このため、比較的簡単に、ワーク7を作製することができる。
Moreover, according to the cylindrical member shaping | molding method of this embodiment, the one end part unprocessed process is implemented as a workpiece | work preparation process. For this reason, it is not necessary to perform a round bending process on the one
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端部71の周方向長さLと肉厚tとの比L/tが、L/t=約10.376に設定されている。このため、外径側端部71と内径側端部73との間の径方向の位置ずれが、比較的大きい。したがって、一端部未処理工程の第四段階(前出図12参照)、第五段階(前出図14参照)において、一端部21と他端部23とが互いに干渉しにくい。
Further, according to the cylindrical member molding method of the present embodiment, the ratio L / t between the circumferential length L of the outer
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、板材作製工程と一端部未処理工程との間に、面押し工程が実施される。面押し工程により面取り部72、74を配置すると、前出図19に示すように、両端面逆転工程において、印加される荷重の方向を、上下方向から水平方向(ワーク7の円周方向)に、変換させやすい。このため、外径側端部71を内周面用凹部616cに没入させやすくなる。
Moreover, according to the cylindrical member shaping | molding method of this embodiment, a surface pressing process is implemented between a board | plate material preparation process and an one end part unprocessed process. When the chamfered
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、面取り部72、74が平面状を呈している。このため、面押し工程において、比較的簡単に、面取り部72、74を形成することができる。
Moreover, according to the cylindrical member shaping | molding method of this embodiment, the
また、本実施形態の筒部材成形方法は、両端面接合工程として、両端面逆転工程と両端面突き合わせ工程とを実施している。このため、前出図21、図23に示すように、荷重を印加、除去することにより、外径側端部71に上方向のスプリングバックを起こすことができる。そして、当該スプリングバックを利用することにより、比較的簡単に内径側端面76と外径側端面75とを接合することができる。
Moreover, the cylindrical member shaping | molding method of this embodiment has implemented the both end surface inversion process and the both end surface butting process as a both end surface joining process. For this reason, as shown in FIGS. 21 and 23, an upward spring back can be caused at the outer
また、本実施形態の筒部材成形型のパンチ600aは、外周面用凸部600bと外周面用凹部600cとを備えている。並びに、芯金616は、内周面用凸部616bと内周面用凹部616cとを備えている。このため、比較的簡単に、外径側端面75と内径側端面76との径方向の位置関係を入れ替えることができる。延いては、比較的簡単に、外径側端面75と内径側端面76とを突き当てることができる。
Moreover, the
また、本実施形態の筒部材成形型は、従来の成形機にアドオンしやすい。すなわち、従来の成形機のパンチを本実施形態のパンチ600aに、従来の成形機の芯金を本実施形態の芯金616に、それぞれ交換することにより、従来の成形機をそのまま使用することができる。このため、本実施形態の筒部材成形型は、汎用性に富んでいる。
Moreover, the cylindrical member molding die of this embodiment is easy to add-on to a conventional molding machine. That is, the conventional molding machine can be used as it is by replacing the punch of the conventional molding machine with the
また、前出図23、図24に示すように、本実施形態の円筒ばね1の周方向一端部11の端面15と周方向他端部13の端面16とは、スプリングバック力を利用して、接合されている。このため、端面15、16の境界に、溶接跡が発現しない。したがって、本実施形態の円筒ばね1は、見栄えが良い。また、溶接跡が無い分、寸法精度が高い。
Further, as shown in FIGS. 23 and 24, the
また、端面15、16が溶接により接合されている場合、接合力にばらつきが生じやすい。この点、本実施形態の円筒ばね1によると、スプリングバック力を利用して、端面15、16が接合されている。このため、端面15、16の接合力に、ばらつきが生じにくい。
Moreover, when the end surfaces 15 and 16 are joined by welding, the joining force tends to vary. In this regard, according to the
また、前出図24に示すように、円筒ばね1の端面15、16の境界には、矩形孔10が半分切除されてできたC字孔10a、10bが発現している。仮に、端面15、16が溶接により接合されていると、溶接が剥離した場合、円筒ばね1に加わる軸方向の荷重により、C字孔10aの開口端は端面16を、C字孔10bの開口端は端面15を、それぞれ引っ掻くように摺動する。このため、C字孔10a、10b付近に応力が集中しやすい。
Further, as shown in FIG. 24, C-shaped
この点、本実施形態の円筒ばね1によると、スプリングバック力により、C字孔10aの開口端は端面16に、C字孔10bの開口端は端面15に、それぞれ常時圧接されている。このため、C字孔10a、10b付近に応力が集中しにくい。
In this regard, according to the
<第二実施形態> <Second embodiment>
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。本実施形態の一端部未処理工程においては、板材の一端部以外の部位に、第一段階、第二段階からなる曲げ加工を施し、略筒状のワークを作製する。 The difference between the present embodiment and the first embodiment is only one end unprocessed process. Therefore, only the differences will be described here. In the one end unprocessed step of this embodiment, a bending process including a first stage and a second stage is performed on a portion other than the one end of the plate material to produce a substantially cylindrical workpiece.
第一段階においては、複数の金型を順番に用いることにより、段階的に、平板状の板材を略W字状に成形する。図25に、本実施形態の一端部未処理工程の第一段階で用いられる金型の断面図を示す。なお、図に示すのは、第一段階で用いられる複数の金型のうち、最後に用いられる金型である。図に示すように、金型8aは、鋼製のパンチ80aと鋼製のダイ81aとを備えている。パンチ80aの型面およびダイ81aの型面は、共に略W字状を呈している。板材2は、パンチ80aとダイ81aとの間に介挿されている。パンチ80aがダイ81aに圧接することにより型締めが行われる。ところで、パンチ80aおよびダイ81aのW形状一端部には、平面区間Fが区画されている。当該平面区間Fには、板材2の一端部21が配置される。一方、板材2の他端部23には、所定の曲げ加工が施される。
In the first stage, by using a plurality of molds in order, a flat plate material is formed in a substantially W shape step by step. FIG. 25 shows a cross-sectional view of a mold used in the first stage of the one end unprocessed process of the present embodiment. In addition, what is shown to a figure is the metal mold | die used last among the some metal mold | dies used at a 1st step. As shown in the figure, the mold 8a includes a steel punch 80a and a
第二段階においては、略W字状の板材2から略円筒状のワークを作製する。図26に、本実施形態の一端部未処理工程の第二段階で用いられる金型の断面図(型締め前状態)を示す。図に示すように、金型8bは、鋼製の芯金80bと鋼製のダイ81bとを備えている。芯金80bは、円柱状を呈している。ダイ81bの型面は、半円周面状を呈している。板材2は、芯金80bとダイ81bとの間に介挿されている。芯金80bにより、板材2のW字中央の山部を押圧すると、板材2は、一端部21と他端部23とが接近するように(ちょうど開口が閉じるように)変形する。
In the second stage, a substantially cylindrical workpiece is produced from the substantially W-shaped
図27に、本実施形態の一端部未処理工程の第二段階で用いられる金型の断面図(型締め状態)を示す。なお、図17と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、芯金80bが所定位置まで下降すると、略円筒状のワーク7が完成する。一端部21から外径側端部71が形成される。並びに、他端部23から内径側端部73が形成される。
FIG. 27 shows a cross-sectional view (clamped state) of a mold used in the second stage of the one end unprocessed process of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 17, it shows with the same code | symbol. As shown in the drawing, when the cored
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、従来の成形機の金型に、前出図25に示す平面区間Fを設けるだけで、一端部未処理工程を実施することができる。このため、本実施形態の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。 The cylindrical member molding method of this embodiment has the same effects as the cylindrical member molding method of the first embodiment. Moreover, according to the cylindrical member molding method of the present embodiment, the one-end unprocessed step can be performed only by providing the plane section F shown in FIG. 25 in the mold of the conventional molding machine. For this reason, the cylindrical member shaping | molding method of this embodiment is rich in versatility.
<第三実施形態> <Third embodiment>
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。本実施形態の一端部未処理工程においては、板材の一端部以外の部位に、ロール曲げを施し、略筒状のワークを作製する。 The difference between the present embodiment and the first embodiment is only one end unprocessed process. Therefore, only the differences will be described here. In the one end untreated process of the present embodiment, roll bending is performed on a portion other than the one end of the plate material to produce a substantially cylindrical workpiece.
図28に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の断面図を示す。ロール成形機8cは、共に回転可能な剛体ロール80cと弾性体ロール81cとを備えている。
FIG. 28 shows a cross-sectional view of a roll forming machine used in the one-end untreated process of the present embodiment. The roll forming machine 8c includes a
剛体ロール80cは、鋼製であって円柱状を呈している。弾性体ロール81cは、鋼製のコア810と、ウレタンゴム製のロール本体811と、を備えている。コア810は、円柱状を呈している。ロール本体811は、コア810に環装されている。板材2は、これら剛体ロール80cと弾性体ロール81cとの間に、他端部23を先頭に挿入される。
The
図29に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の板材加工中における断面図を示す。図に示すように、板材2が剛体ロール80cに沿って湾曲することにより、板材2に丸曲げ加工が施される。板材2は、一端部21のみを残して、剛体ロール80cと弾性体ロール81cとの間に挿入される。
FIG. 29 is a cross-sectional view of the roll forming machine used in the one end unprocessed step of the present embodiment during plate processing. As shown in the drawing, the
図30に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の板材加工後における断面図を示す。なお、図17と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、外径側端部71を除く全体(内径側端部73含む)に丸曲げ加工が施されている。このようにして、略円筒状のワーク7が完成する。
In FIG. 30, sectional drawing after the board | plate material processing of the roll forming machine used by the one end part unprocessed process of this embodiment is shown. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 17, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, the entire portion (including the inner diameter side end portion 73) excluding the outer diameter
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、比較的簡単にワーク7を作製することができる。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、従来のロール成形機をそのまま用いて、一端部未処理工程を実施することができる。このため、本実施形態の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。
The cylindrical member molding method of this embodiment has the same effects as the cylindrical member molding method of the first embodiment. In addition, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, the
<第四実施形態> <Fourth embodiment>
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。本実施形態の一端部未処理工程においては、板材の一端部以外の部位に、カール曲げを施し、略筒状のワークを作製する。 The difference between the present embodiment and the first embodiment is only one end unprocessed process. Therefore, only the differences will be described here. In the one end unprocessed step of the present embodiment, a curl bend is applied to a portion other than one end of the plate material to produce a substantially cylindrical workpiece.
図31に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられる金型の断面図(型締め前状態)を示す。金型8dは、鋼製のパンチ80dと鋼製のダイ81dとを備えている。パンチ80dの型面は、半円周面状を呈している。板材2は、パンチ80dとダイ81dとの間に介挿されている。他端部23は、パンチ80dに接近して配置されている。一方、一端部21は、パンチ80dから離間して配置されている。パンチ80dがダイ81dに挿入されると、パンチ80dの型面により、板材2が、他端部23を先頭に、徐々に丸められていく。パンチ80dが下死点に到達すると、板材2の一端部21を除く部位全体に、丸曲げ加工が施される。
FIG. 31 shows a cross-sectional view (a state before mold clamping) of a mold used in the one end unprocessed step of the present embodiment. The mold 8d includes a
図32に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられる金型の断面図(型締め状態)を示す。なお、図17と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、外径側端部71を除く全体(内径側端部73含む)に丸曲げ加工が施されている。このようにして、略円筒状のワーク7が完成する。
FIG. 32 shows a cross-sectional view (clamping state) of a mold used in the one end unprocessed step of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 17, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, the entire portion (including the inner diameter side end portion 73) excluding the outer diameter
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、比較的簡単にワーク7を作製することができる。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、従来のカール成形機をそのまま用いて、一端部未処理工程を実施することができる。このため、本実施形態の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。
The cylindrical member molding method of this embodiment has the same effects as the cylindrical member molding method of the first embodiment. In addition, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, the
<第五実施形態> <Fifth embodiment>
本実施形態と第一実施形態との相違点は、面取り部の形状のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図33に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図を示す。なお、図18と対応する部位については同じ符号で示す。 The difference between the present embodiment and the first embodiment is only the shape of the chamfered portion. Therefore, only the differences will be described here. FIG. 33 is a partially enlarged cross-sectional view at the top dead center position of the molding machine used in the both end surface reversing step of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 18, it shows with the same code | symbol.
図に示すように、外径側端部71の先端内周面には、面取り部72aが形成されている。面取り部72aは、曲面状を呈している。一方、内径側端部73の先端外周面には、面取り部74aが形成されている。面取り部74aは、曲面状を呈している。これら面取り部72a、74aは、面押し工程(前出図4、図5参照)により、形成される。
As shown in the figure, a chamfered
図34に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図を示す。なお、図19と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ワーク7の外径側端部71は、パンチ600aの外周面用凸部600bにより下方に押圧される。このため、外径側端部71の面取り部72aは、内径側端部73の面取り部74aに、摺接する。ここで、面取り部72a、74aは、共に曲面状を呈している。したがって、面取り部72a、74aは、互いに線接触する。また、面取り部72a、74aの線接触を介して、内径側端部73には、右方向の分力が発生する。したがって、外径側端部71は、干渉代を消費しながら、かつ内径側端部73を右方向に押し出しながら、下方に移動する。
FIG. 34 is a partial enlarged cross-sectional view immediately before shifting to the bottom dead center position of the molding machine used in the both end face reversal process of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 19, it shows with the same code | symbol. As shown in the drawing, the outer diameter
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、面取り部72a、74aが、共に曲面状を呈している。このため、両端面逆転工程において、面取り部72a、74a同士は線接触する。したがって、摺動時の摩擦力が小さくなる。このように、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端面75と内径側端面76との径方向位置関係の逆転が容易になる。また、本実施形態の円筒ばねは、面取り部が目立ちにくい。このため、見栄えがよい。
The cylindrical member molding method of this embodiment has the same effects as the cylindrical member molding method of the first embodiment. Further, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, the
<第六実施形態> <Sixth embodiment>
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程の代わりに、一端部逆曲げ工程が実施されている点である。並びに、板材および円筒ばねに、面取り部が形成されていない点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。 The difference between the present embodiment and the first embodiment is that one end reverse bending step is performed instead of the one end untreated step. In addition, a chamfered portion is not formed on the plate material and the cylindrical spring. Therefore, only the differences will be described here.
一端部逆曲げ工程においては、一端部未処理工程において平板状であった板材の一端部に、一端部以外の部位とは逆方向の、丸曲げ加工を施す。丸曲げ加工は、上記第一〜第五実施形態にて説明したプレス成形、ロール曲げ、カール曲げなどにより行う。 In the one end portion reverse bending step, a round bending process is performed on one end portion of the plate material that has been flat in the one end portion non-processing step, in the direction opposite to the portion other than the one end portion. The round bending process is performed by press forming, roll bending, curl bending, or the like described in the first to fifth embodiments.
図35に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図を示す。なお、図17と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、外径側端部71aには、ワーク7の外径側端部71a以外の部位とは逆方向の丸曲げ加工が施されている。
FIG. 35 is a partial enlarged cross-sectional view at the top dead center position of the molding machine used in the both end face reversal process of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 17, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, the outer diameter
図36に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図を示す。なお、図19と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ワーク7の外径側端部71aは、パンチ600aの外周面用凸部600bにより下方に押圧される。この際、外径側端部71aは、徐々に内周面用凹部616cの形状に沿うように、変形する。このため、外径側端部71aの外径側端面75a付近が、徐々に反り上がってくる。言い換えると、外径側端面75aと内径側端面76aとの交角が、徐々に開いてくる。したがって、外径側端部71aの内周面の先端Aが、内径側端部73aの内径側端面76aに、線接触するようになる。先端Aは、内径側端面76aを下方に向かって摺動する。このように、外径側端部71aの内周面の先端Aが、内径側端部73aの内径側端面76aに、接触する場合も、本発明の「干渉代」が発現する。
FIG. 36 is a partial enlarged cross-sectional view immediately before shifting to the bottom dead center position of the molding machine used in the both end face reversal process of the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 19, it shows with the same code | symbol. As shown in the figure, the outer diameter
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端部71aの内周面の先端Aが、内径側端部73aの内径側端面76aに、線接触する。このため、摺動時の摩擦力が小さくなる。したがって、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端面75aと内径側端面76aとの径方向位置関係の逆転が容易になる。また、本実施形態の円筒ばねは、面取り部が無い。このため、見栄えがよい。
The cylindrical member molding method of this embodiment has the same effects as the cylindrical member molding method of the first embodiment. Further, according to the cylindrical member forming method of the present embodiment, the tip A of the inner peripheral surface of the outer diameter
<その他> <Others>
以上、本発明の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。 The embodiment of the cylindrical member forming method, the cylindrical member forming die, and the cylindrical member of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
例えば、上記実施形態においては、予め帯材から剪断された板材2を用いたが、図37に示すように、連結部90によりつながった複数の板材2を、成形機に通過させることにより、曲げ加工を施してもよい。そして、円筒ばね作製後に、連結部90を切除してもよい。また、図38に示すように、板材2の表面に凹凸91を付与してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態においては、本発明の筒部材成形方法をピエゾアクチュエータ用の円筒ばね1に用いたが、圧電センサ用の円筒ばねや、金型プランジャ用の円筒ばねなどに用いてもよい。また、円筒ばねに限らず、ステアリングロック機構用のロックホルダ、各種パイプ、各種カラーなど、あらゆる筒部材に用いてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the cylindrical member shaping | molding method of this invention was used for the
また、筒部材の形状は、真円形でも、楕円形でもよい。楕円形の場合、全周が曲面状でもよく、また、例えば陸上競技のトラックのように、一部平面が介在していてもよい。また、筒部材の形状は、円形に限らず、例えば長方形、五角形などの多角形でもよい。 Further, the shape of the cylindrical member may be a perfect circle or an ellipse. In the case of an ellipse, the entire circumference may be a curved surface, and a part of a plane may be interposed, for example, as in an athletics track. Further, the shape of the cylindrical member is not limited to a circle, and may be a polygon such as a rectangle or a pentagon.
また、ワーク作製工程後のワーク7の外径側端部71と内径側端部73とは、径方向に接触していてもよい。また、上記実施形態における成形機は、機械的に連動してなくてもいい。例えば、油圧シリンダ式であってもよい。また、上記実施形態における金型は、鋼製に限らず、例えばゴム製、セラミック製であってもよい。また、両端面突き合わせ工程における外径側端部71のスプリングバック量は、例えば、パンチ600aの荷重値の変更などにより、適宜調整することができる。また、干渉代IF(前出図17、図18参照)や、オーバーラップ代OL(前出図21、図22参照)は、板材2の硬度などにより、適宜変更することができる。
Further, the outer
また、板材2が比較的スプリングバック量の小さい材料(例えば低硬度の材料)から形成されている場合や、パンチ600aの荷重値が大きく外径側端部71断面内の応力分布の不均質を是正できる場合は、両端面逆転工程は不要である。この場合は、両端面逆転工程が不要な分、工程数を減らすことができる。また、前出図21に示すパンチ600aの外周面用凸部600b、外周面用凹部600c、段差600dが不要になる。並びに、芯金616の内周面用凸部616b、内周面用凹部616c、段差616dが不要になる。つまり、従来の金型をそのまま使うことができる。
Further, when the
また、上記実施形態においては、中心角α(前出図22参照)を55°に設定したが、中心角αは特に限定しない。好ましくは、中心角αは、40°以上とする方がよい。中心角αを40°以上としたのは、40°未満の場合、両端面突き合わせ工程後において、所望のスプリングバック力を確保しにくいからである。 Moreover, in the said embodiment, although the center angle (alpha) (refer above-mentioned FIG. 22) was set to 55 degrees, the center angle (alpha) is not specifically limited. Preferably, the central angle α is 40 ° or more. The reason why the central angle α is set to 40 ° or more is that when the angle is less than 40 °, it is difficult to secure a desired springback force after the both end face-butting step.
また、好ましくは、中心角αは、70°以下とする方がよい。中心角αを70°以下としたのは、70°を超える場合、両端面逆転工程において、内径側端面76と外径側端面75との径方向位置関係を逆転しにくいからである。
In addition, the center angle α is preferably 70 ° or less. The reason why the central angle α is set to 70 ° or less is that when it exceeds 70 °, it is difficult to reverse the radial positional relationship between the inner diameter
1:円筒ばね(筒部材)、10:矩形孔、10a:C字孔、10b:C字孔、11:周方向一端部、12:面取り部、13:周方向他端部、14:面取り部、15:端面、16:端面、2:板材、20:矩形孔、21:一端部、22:面取り部、23:他端部、24:面取り部、25a:金型、25b:金型、250a:パンチ、250b:パンチ、251a:ダイ、251b:ダイ、3a:金型、3b:金型、3c:金型、30a:パンチ、30b:パンチ、30c:パンチ、31a:ダイ、31b:ダイ、31c:ダイ、4:成形機、40:上型ホルダ、400:上型ベース、401a:カムドライバ、401b:カムドライバ、402a:駆動面、402b:駆動面、403a:U字溝、403b:U字溝、404:ボルト、41:下型ホルダ、410:下型ベース、411:支持台、412a:バックアッププレート、412b:バックアッププレート、413a:カムスライド、413b:カムスライド、414a:シャフト、414b:シャフト、415a:リターンばね、415b:リターンばね、416:芯金、416a:段差、417:支持リブ、418:ボルト、419a:シャフト挿入孔、419b:シャフト挿入孔、420a:従動面、420b:従動面、421a:型面、421b:型面、513a:カムスライド、513b:カムスライド、516:芯金、516a:段差、521a:型面、521b:型面、600:上型ベース、600a:パンチ(外周面成形型)、600b:外周面用凸部、600c:外周面用凹部、600d:段差、613a:カムスライド、613b:カムスライド、616:芯金(内周面成形型)、616b:内周面用凸部、616c:内周面用凹部、616d:段差、621a:型面、621b:型面、7:ワーク、7’:仮想形状、71:外径側端部、71a:外径側端部、72:面取り部、72a:面取り部、73:内径側端部、73a:内径側端部、74:面取り部、74a:面取り部、75:外径側端面、75a:外径側端面、76:内径側端面、76a:内径側端面、8a:金型、8b:金型、8c:ロール成形機、8d:金型、80a:パンチ、80b:芯金、80c:剛体ロール、80d:パンチ、81a:ダイ、81b:ダイ、81c:弾性体ロール、81d:ダイ、810:コア、811:ロール本体、90:連結部、91:凹凸91、A:先端、F:平面区間、IF:干渉代、L:外径側端部の周方向長さ、O:筒軸、O’:弧中心、OL:オーバーラップ代、R:内径、R’:内径、t:外径側端部の肉厚、α:中心角、α’:中心角、θ:中心角。 1: cylindrical spring (cylindrical member), 10: rectangular hole, 10a: C-shaped hole, 10b: C-shaped hole, 11: one end in the circumferential direction, 12: chamfered part, 13: other end in the circumferential direction, 14: chamfered part 15: end face, 16: end face, 2: plate material, 20: rectangular hole, 21: one end, 22: chamfer, 23: other end, 24: chamfer, 25a: mold, 25b: mold, 250a : Punch, 250b: Punch, 251a: Die, 251b: Die, 3a: Mold, 3b: Mold, 3c: Mold, 30a: Punch, 30b: Punch, 30c: Punch, 31a: Die, 31b: Die, 31c: die, 4: molding machine, 40: upper mold holder, 400: upper mold base, 401a: cam driver, 401b: cam driver, 402a: driving surface, 402b: driving surface, 403a: U-shaped groove, 403b: U Gutter, 404: Bolt, 41: Lower mold Holder: 410: Lower mold base, 411: Support base, 412a: Backup plate, 412b: Backup plate, 413a: Cam slide, 413b: Cam slide, 414a: Shaft, 414b: Shaft, 415a: Return spring, 415b: Return spring 416: cored bar, 416a: step, 417: support rib, 418: bolt, 419a: shaft insertion hole, 419b: shaft insertion hole, 420a: driven surface, 420b: driven surface, 421a: mold surface, 421b: mold surface 513a: cam slide, 513b: cam slide, 516: core metal, 516a: step, 521a: mold surface, 521b: mold surface, 600: upper mold base, 600a: punch (outer peripheral surface mold), 600b: outer peripheral surface Convex part, 600c: concave part for outer peripheral surface, 600d: step, 613a: Slide, 613b: cam slide, 616: core metal (inner peripheral surface mold), 616b: convex portion for inner peripheral surface, 616c: concave portion for inner peripheral surface, 616d: step, 621a: mold surface, 621b: mold surface, 7: Work, 7 ': Virtual shape, 71: Outer diameter side end, 71a: Outer diameter side end, 72: Chamfered part, 72a: Chamfered part, 73: Inner diameter side end, 73a: Inner diameter side end, 74: chamfered portion, 74a: chamfered portion, 75: outer diameter side end surface, 75a: outer diameter side end surface, 76: inner diameter side end surface, 76a: inner diameter side end surface, 8a: mold, 8b: mold, 8c: roll molding Machine, 8d: mold, 80a: punch, 80b: core metal, 80c: rigid roll, 80d: punch, 81a: die, 81b: die, 81c: elastic roll, 81d: die, 810: core, 811: roll Main body, 90: connecting portion, 91: unevenness 91, A: End, F: Plane section, IF: Interference allowance, L: Circumferential length of outer diameter side end, O: Cylindrical axis, O ′: Arc center, OL: Overlap allowance, R: Inner diameter, R ′: Inner diameter , T: thickness of the outer diameter side end, α: center angle, α ′: center angle, θ: center angle.
Claims (10)
前記板材に曲げ加工を施すことにより、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークを作製するワーク作製工程と、
該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方を、該干渉代を消費するように変形させることにより、該内径側端部と該外径側端部とを摺接させて、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせ、該干渉代の消費に基づき、周方向かつ該内径側端面と該外径側端面とを近づける方向に作用するスプリングバック力を利用して、該内径側端面と該外径側端面とを接合し、筒状の前記筒部材を作製する両端面接合工程と、
を有し、
該両端面接合工程は、該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方に、径方向から荷重を印加することにより、該内径側端面と該外径側端面との径方向位置関係を逆転する両端面逆転工程と、
該荷重を除去することで発生する径方向に作用するスプリングバックを利用して、該両端面逆転工程後に該内径側端部と該外径側端部との間に確保された周方向に重複するオーバーラップ代を消費し、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせる両端面突き合わせ工程と、を有し、
該板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、
該ワーク作製工程は、該板材の該一端部を除く部位に丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部未処理工程であることを特徴とする筒部材成形方法。 A cylinder member molding method for producing a cylinder member from a plate material,
By bending the plate material, an inner diameter side end portion having an inner diameter side end surface at the tip, and an outer diameter side end portion having an outer diameter side end surface arranged at the outer diameter side from the inner diameter side end surface at the tip, The inner diameter side end face and the outer diameter side end face between the inner diameter side end part and the outer diameter side end part, the interference margin that is expressed when trying to arrange the substantially same diameter on the outer diameter side end face A workpiece fabrication process for fabricating a cylindrical workpiece;
By deforming at least one of the inner diameter side end and the outer diameter side end so as to consume the interference margin, the inner diameter side end and the outer diameter side end are brought into sliding contact with each other, The inner diameter side end face and the outer diameter side end face are abutted, and based on the consumption of the interference, utilizing the springback force acting in the circumferential direction and the direction in which the inner diameter side end face and the outer diameter side end face are brought closer to each other, Both end face joining step of joining the inner diameter side end face and the outer diameter side end face to produce the cylindrical tubular member;
I have a,
In the both end surface joining step, a radial position between the inner diameter side end surface and the outer diameter side end surface is applied to at least one of the inner diameter side end portion and the outer diameter side end portion from the radial direction. Both ends reversing process to reverse the relationship;
Utilizing a springback acting in the radial direction generated by removing the load, overlapped in the circumferential direction secured between the inner diameter side end and the outer diameter side end after the both end face reverse process And the both end face butting process of butting the inner diameter side end face and the outer diameter side end face,
The plate member has one end and the other end facing the one end,
In the work preparation step, the outer diameter side end portion is formed from the one end portion and the inner diameter side end portion is formed from the other end portion by subjecting the plate material to a portion other than the one end portion. A cylindrical member forming method, which is an untreated one end portion process.
前記板材に曲げ加工を施すことにより、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークを作製するワーク作製工程と、 By bending the plate material, an inner diameter side end portion having an inner diameter side end surface at the tip, and an outer diameter side end portion having an outer diameter side end surface arranged at the outer diameter side from the inner diameter side end surface at the tip, The inner diameter side end face and the outer diameter side end face between the inner diameter side end part and the outer diameter side end part, the interference margin that is expressed when trying to arrange the substantially same diameter on the outer diameter side end face A workpiece fabrication process for fabricating a cylindrical workpiece;
該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方を、該干渉代を消費するように変形させることにより、該内径側端部と該外径側端部とを摺接させて、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせ、該干渉代の消費に基づき、周方向かつ該内径側端面と該外径側端面とを近づける方向に作用するスプリングバック力を利用して、該内径側端面と該外径側端面とを接合し、筒状の前記筒部材を作製する両端面接合工程と、 By deforming at least one of the inner diameter side end and the outer diameter side end so as to consume the interference margin, the inner diameter side end and the outer diameter side end are brought into sliding contact with each other, The inner diameter side end face and the outer diameter side end face are abutted, and based on the consumption of the interference, utilizing the springback force acting in the circumferential direction and the direction in which the inner diameter side end face and the outer diameter side end face are brought closer to each other, Both end face joining step of joining the inner diameter side end face and the outer diameter side end face to produce the cylindrical tubular member;
を有し、Have
該両端面接合工程は、該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方に、径方向から荷重を印加することにより、該内径側端面と該外径側端面との径方向位置関係を逆転する両端面逆転工程と、 In the both end surface joining step, a radial position between the inner diameter side end surface and the outer diameter side end surface is applied to at least one of the inner diameter side end portion and the outer diameter side end portion from the radial direction. Both ends reversing process to reverse the relationship;
該荷重を除去することで発生する径方向に作用するスプリングバックを利用して、該両端面逆転工程後に該内径側端部と該外径側端部との間に確保された周方向に重複するオーバーラップ代を消費し、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせる両端面突き合わせ工程と、を有し、 Utilizing a springback acting in the radial direction generated by removing the load, overlapped in the circumferential direction secured between the inner diameter side end and the outer diameter side end after the both end face reverse process And the both end face butting process of butting the inner diameter side end face and the outer diameter side end face,
該板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、 The plate member has one end and the other end facing the one end,
該ワーク作製工程は、該一端部と、該板材の該一端部を除く部位と、に互いに反対方向の丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部逆曲げ工程であることを特徴とする筒部材成形方法。 The workpiece manufacturing step includes forming the outer diameter side end portion from the one end portion by subjecting the one end portion and a portion excluding the one end portion of the plate material to round bending in opposite directions. A cylindrical member forming method, which is a one end reverse bending step of forming the inner diameter side end from the other end.
該円筒ばねの前記内径側端面および前記外径側端面には、該孔の開口端が配置されている請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の筒部材成形方法。 The cylindrical member forming method according to any one of claims 1 to 5, wherein an opening end of the hole is arranged on the inner diameter side end face and the outer diameter side end face of the cylindrical spring.
内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークから、筒状の筒部材を作製する筒部材成形型であって、 An inner diameter side end portion having an inner diameter side end surface at the tip, and an outer diameter side end portion having an outer diameter side end surface disposed on the outer diameter side from the inner diameter side end surface, the inner diameter side end portion, From the substantially cylindrical workpiece that secures an interference margin that occurs when the inner diameter side end surface and the outer diameter side end surface are arranged on substantially the same diameter between the outer diameter side end portion and the cylindrical tube, A cylindrical member mold for producing a member,
型締めの際、前記外径側端面を、前記干渉代を消費して前記内径側端面のさらに内径側にまで押し込む外周面用凸部と、 At the time of mold clamping, the outer diameter side end surface, the outer peripheral surface convex portion that consumes the interference allowance and pushes further to the inner diameter side of the inner diameter side end surface,
該外周面用凸部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に該内径側端面が内径側に押し込まれるのを抑制する外周面用凹部と、を持つ外周面成形型を備えることを特徴とする筒部材成形型。 An outer peripheral surface molding die that is provided in parallel with the outer peripheral surface convex portion and has an outer peripheral surface concave portion that suppresses the inner diameter side end surface from being pushed into the inner diameter side together with the outer diameter side end surface during mold clamping. A cylindrical member molding die characterized by the above.
該内周面用凹部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に前記内径側端面が該内周面用凹部に押し込まれるのを前記外周面用凹部と協働して抑制する内周面用凸部と、を持つ内周面成形型を備える請求項7に記載の筒部材成形型。 In parallel with the concave portion for the inner peripheral surface, the inner peripheral side end surface is prevented from being pushed into the concave portion for the inner peripheral surface together with the outer peripheral surface concave portion when the mold is clamped. The cylindrical member molding die according to claim 7, further comprising an inner circumferential surface molding die having an inner circumferential surface convex portion.
周方向一端部と、該周方向一端部に周方向に接合された周方向他端部と、を備えてなる円筒状の筒部材であって、 A cylindrical tube member comprising a circumferential one end and a circumferential other end joined to the circumferential one end in the circumferential direction,
前記周方向一端部の端面と前記周方向他端部の端面とは、周方向かつ該両端面を近づける方向に作用するスプリングバック力を利用して接合されており、 The end surface of the one end portion in the circumferential direction and the end surface of the other end portion in the circumferential direction are joined using a springback force acting in the circumferential direction and the direction in which the both end surfaces are brought close to each other.
該周方向一端部の先端の外周面および該周方向他端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方には、径方向に露出する面取り部が形成されていることを特徴とする筒部材。 A cylindrical member characterized in that a chamfered portion that is exposed in the radial direction is formed on at least one of the outer peripheral surface at the tip of the circumferential end and the inner peripheral surface of the tip of the other end in the circumferential direction. .
前記周方向一端部の前記端面および前記周方向他端部の前記端面には、該孔の開口端が配置されている請求項9に記載の筒部材。 The cylindrical member according to claim 9, wherein an opening end of the hole is disposed on the end surface of the one circumferential end and the end surface of the other circumferential end.
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