JP5452449B2 - Reinforcing bar mechanical joint manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、鉄筋の機械継手を製造する技術に関し、特に円筒状のワークを縮径する技術に関する。 The present invention relates to a technique for manufacturing a mechanical joint of a reinforcing bar, and more particularly to a technique for reducing the diameter of a cylindrical workpiece.
超高層ビルなど、鉄筋に大きな引張強度が求められる場合には、径の大きい高強度の鉄筋が用いられ、また、鉄筋の継手には機械継手が最も多く採用されている。鉄筋コンクリート造において、鉄筋は主に引張りの力に抗するために用いられるため、機械継手自体の引張り強度も、非常に高いものが求められる。 When a high tensile strength is required for a reinforcing bar such as a high-rise building, a high-strength reinforcing bar with a large diameter is used, and a mechanical coupling is most often used as a reinforcing bar joint. In reinforced concrete construction, reinforcing bars are mainly used to resist tensile forces, so that the mechanical joints themselves are required to have a very high tensile strength.
この点、特許文献1では、本願出願人により、機械継手による鉄筋の連結構造として、円筒状の機械継手であって、一端側に鉄筋を挿入して冷間圧着加工により一体化し、他端部側に雌ネジが形成された挿通孔を有するものが提案されている。この機械継手は二つ一組で鉄筋を連結するもので、一対の機械継手の挿通孔の雌ネジ側を互いに向かい合わせて、夫々の雌ネジ部分に、外周面上に雄ネジが形成された接続ボルトをねじ込む。これにより、鉄筋が連結される。 In this regard, in Patent Document 1, the applicant of the present application is a cylindrical mechanical joint as a connecting structure of a reinforcing bar by a mechanical joint, and the reinforcing bar is inserted into one end side and integrated by cold pressure bonding, and the other end portion. One having an insertion hole in which a female screw is formed on the side has been proposed. These mechanical joints connect the reinforcing bars in pairs, and the female thread sides of the insertion holes of the pair of mechanical joints face each other, and male threads are formed on the outer peripheral surface of each female thread part. Screw in the connection bolt. Thereby, a reinforcing bar is connected.
特許文献1記載の機械継手は大きな引張強度を備えるが、このような機械継手を製造する技術は、これまで開示されていなかった。また、製造時に塑性加工を行って、機械継手の強度自体を高める技術についても、これまで開示されていなかった。 Although the mechanical joint described in Patent Document 1 has a large tensile strength, a technique for manufacturing such a mechanical joint has not been disclosed so far. In addition, a technique for increasing the strength of a mechanical joint by performing plastic working at the time of manufacture has not been disclosed so far.
そこで、本発明は、鉄筋の機械継手を製造する技術、及び塑性加工を行って機械継手の強度を高める技術を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the technique which raises the intensity | strength of a mechanical joint by performing the plastic working and the technique which manufactures the mechanical joint of a reinforcing bar.
上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る鉄筋の機械継手の製造装置は、内部に貫挿孔が形成された円筒状のワークを縮径することにより、内部に鉄筋を挿入させるための貫挿孔を有し、径方向内側に塑性加工された鉄筋の機械継手を製造する装置であって、上記ワークに塑性加工を施すプレス機と、上記ワークの貫挿孔に差し込まれる略棒状の心金と、を有し、上記プレス機は、上記心金が差し込まれたワークを押圧するパンチと、上記パンチが上記ワークと共に突入する、一定の長さを有した孔であって、内径が、上記ワークの外径と略同径で、上記パンチ側に形成された大径部と、内径が、上記ワークの外径よりも小径で、当該大径部を挟んで上記パンチと対向する側に形成された小径部とからなる成形孔を備えたダイと、上記成形孔を挟んで、上記パンチと対向する側に配置され、上記パンチと連動して、上記成形孔に突入するノックアウトと、有し、上記心金は、外径が、上記ワークの貫挿孔の径よりも小さく、軸心方向の長さが、上記製造される機械継手の貫挿孔の軸心方向の長さよりも長尺で、上記ワークの貫挿孔内に差し込まれると共に、上記ワークの貫挿孔から上記ノックアウト側へ延び出た端部が、上記ノックアウトからの押圧力を受ける心金ピン、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rebar mechanical joint manufacturing apparatus according to one aspect of the present invention inserts a rebar inside by reducing the diameter of a cylindrical workpiece in which a through hole is formed. An apparatus for manufacturing a mechanical joint of a reinforcing bar that has a through hole for processing and is plastically processed radially inward, and a press machine that performs plastic processing on the workpiece, and an approximate plug that is inserted into the through hole of the workpiece A punch that presses the workpiece into which the mandrel is inserted, and a hole with a certain length into which the punch enters together with the workpiece, The inner diameter is substantially the same as the outer diameter of the workpiece, the large-diameter portion formed on the punch side, and the inner diameter is smaller than the outer diameter of the workpiece, and faces the punch across the large-diameter portion. A die having a molding hole made of a small diameter portion formed on the side to be A knockout that is arranged on the side facing the punch with the forming hole interposed therebetween and that projects into the forming hole in conjunction with the punch, and has an outer diameter that is an insertion hole of the workpiece And the length in the axial direction is longer than the axial length of the through hole of the manufactured mechanical joint, and is inserted into the through hole of the work. An end portion extending from the through hole to the knockout side has a mandrel pin that receives a pressing force from the knockout.
また、上記心金は、上記ワークと上記パンチとの間に挟みこまれて上記ダイに突入するパンチからの押圧力を受けるヘッド、をさらに有し、上記心金ピンは、軸心方向に伸縮するバネを介在させて上記ヘッドに取り付けられているものとしてもよい。 The mandrel further includes a head that is sandwiched between the work and the punch and receives a pressing force from a punch that enters the die, and the mandrel pin expands and contracts in the axial direction. It is good also as what is attached to the said head through the spring which carries out.
上記ヘッドには、上記ワークの貫挿孔の縁に掛止して、上記心金を、その軸心が上記貫挿孔の中心に一致する位置に位置決めする爪部が形成されているものとしてもよい。 The head is formed with a claw portion that is hooked to the edge of the insertion hole of the workpiece and positions the mandrel at a position where the axial center coincides with the center of the insertion hole. Also good.
上記製造される鉄筋の機械継手はその内周面に、外周面に雄ネジが形成された、一対の機械継手を連結するボルトを螺合させるための雌ネジが形成されており、上記心金の心金ピンの径は、上記貫挿孔に形成される雌ネジの下径からなるものとしてもよい。 The manufactured reinforcing steel mechanical joint has an inner peripheral surface formed with a male screw on the outer peripheral surface and a female screw for screwing a bolt connecting a pair of mechanical joints. The diameter of the mandrel pin may be the lower diameter of the female screw formed in the through hole.
また、上記心金の心金ピンはその表面に、耐磨耗性材料が被覆、または耐磨耗処理が施されているものとしてもよい。 Further, the mandrel pin of the mandrel may have a surface coated with a wear resistant material or subjected to a wear resistant treatment.
また、上記心金の心金ピンには、上記ノックアウト側に向かって径が小さくなるテーパーが形成されているものとしてもよい。 The mandrel pin of the mandrel may be formed with a taper whose diameter decreases toward the knockout side.
また、本発明の別の観点に係る鉄筋の機械継手の製造方法は、内部に貫挿孔が形成された円筒状のワークを縮径することにより、内部に鉄筋を挿入させるための貫挿孔を有し、径方向内側に塑性加工された鉄筋の機械継手を製造する方法であって、上記心金が差し込まれたワークを押圧するパンチと、上記パンチが上記ワークと共に突入する、一定の長さを有した孔であって、内径が、上記ワークの外径と略同径で、上記パンチ側に形成された大径部と、内径が、上記ワークの外径よりも小径で、当該大径部を挟んで上記パンチと対向する側に形成された小径部とからなる成形孔を備えたダイと、上記成形孔を挟んで、上記パンチと対向する側に配置され、上記パンチと連動して、上記成形孔に突入するノックアウトと、を有するプレス機と、外径が、上記ワークの貫挿孔の径よりも小さく、軸心方向の長さが、上記製造される機械継手の貫挿孔の軸心方向の長さよりも長尺で、上記ワークの貫挿孔内に差し込まれると共に、上記ワークの貫挿孔から上記ノックアウト側へ延び出た端部が、上記ノックアウトからの押圧力を受ける心金ピン、を有する心金とにより、上記パンチにより、上記ワークを、上記ダイ内に押し入れる工程と、上記ノックアウトにより、上記ワークの貫挿孔の開口端から食み出した心金の心金ピンを押圧して、上記心金を、上記ワークの貫挿孔から押し出す工程と、上記ノックアウトにより、上記ダイ内に押し入れられたワークを、上記ダイ外へ押し出す工程と、を実行することを特徴とする。 In addition, a method for manufacturing a mechanical joint for reinforcing bars according to another aspect of the present invention includes a through hole for inserting a reinforcing bar into the inside by reducing the diameter of a cylindrical workpiece having the through hole formed therein. A punch that presses the workpiece into which the mandrel is inserted, and a fixed length that the punch enters together with the workpiece. The inner diameter is substantially the same as the outer diameter of the workpiece, the larger diameter portion formed on the punch side, and the inner diameter is smaller than the outer diameter of the workpiece. A die having a molding hole composed of a small-diameter portion formed on the side facing the punch across the diameter portion and a side facing the punch across the molding hole are arranged in conjunction with the punch. A knockout that enters the forming hole, and a press machine having The outer diameter is smaller than the diameter of the through hole of the workpiece, the axial length is longer than the axial length of the through hole of the manufactured mechanical joint, and the workpiece penetrates. The end portion extending from the insertion hole of the workpiece to the knockout side is inserted into the insertion hole, and the mandrel having the mandrel pin that receives the pressing force from the knockout, the punch, the punch By pushing the work into the die and the knockout, the mandrel pin of the mandrel protruding from the open end of the insertion hole of the work is pressed, and the mandrel is penetrated through the work. The step of pushing out from the insertion hole and the step of pushing out the work pushed into the die by the knockout to the outside of the die are performed.
本発明によれば、製造時に塑性加工が施され、強度が高められた、鉄筋の機械継手を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture a rebar mechanical joint that is subjected to plastic working during manufacturing and has increased strength.
次に、本発明の実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置、及び鉄筋の機械継手の製造方法について、図を参照して説明する。
まず、図1に、本実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置、及び鉄筋の機械継手の製造方法による縮径加工を施すワークW1、縮径加工が施されたワークW2、及び、最終的に製造される機械継手W3を示す。
Next, a rebar mechanical joint manufacturing apparatus and a rebar mechanical joint manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, in FIG. 1, a rebar mechanical joint manufacturing apparatus and a rebar mechanical joint manufacturing method according to the present embodiment, a work W1 subjected to diameter reduction processing, a work W2 subjected to diameter reduction processing, and a final The mechanical joint W3 manufactured is shown in FIG.
図1(a)に示されるように、本実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置による加工が施される前のワークW1は、円筒形状からなり、両端が開口した貫挿孔11を内部に備えている。なお、このワークW1は鉄等の金属材料からなる。
また、本実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置、及び製造方法は、ワークW1の一部を縮径する縮径加工を施すもので、図1(b)に示されるように、縮径加工されたワークW2は、略中央から一端部側が、他端側に比して縮径されている(以下、当該縮径された部分を小径部12とし、縮径されない部分を大径部13とする)。
さらに、図1(c)に示されるように、小径部12の貫挿孔11の内周面に雌ネジ12aが形成されて、完成品としての機械継手W3が得られる。
As shown in FIG. 1 (a), the workpiece W1 before being processed by the rebar mechanical joint manufacturing apparatus according to the present embodiment is formed in a cylindrical shape, and the through-
Moreover, the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the mechanical joint of a reinforcing bar according to the present embodiment perform a diameter reduction process for reducing the diameter of a part of the workpiece W1, and as illustrated in FIG. The processed workpiece W2 is reduced in diameter at one end portion from the approximate center as compared with the other end side (hereinafter, the reduced diameter portion is referred to as a
Further, as shown in FIG. 1C, a
なお、この機械継手W3を用いて鉄筋を連結するときには、二つ一組の機械継手W3と、雌ネジ12aに螺合する雄ネジが外周面に形成された略円柱状のボルトを用意する。そして、各機械継手W3の大径部13の貫挿孔11内に鉄筋を挿入して冷間圧着加工により一体化すると共に、両機械継手W3の小径部12を向かい合わせにし、一の鉄筋の小径部12の貫挿孔11にボルトの一端を螺合させ、他の鉄筋の小径部12の貫挿孔11にボルトの他端を螺合させる。
これにより、二つ一組の機械継手3によって鉄筋が連結される。
When rebars are connected using this mechanical joint W3, a pair of mechanical joints W3 and a substantially cylindrical bolt having male threads that are threadedly engaged with the
As a result, the reinforcing bars are connected by the pair of
次に、本実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置について説明する。
本実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置は、プレス機2と心金5とからなり、まず、プレス機2を図1に示す。
プレス機2は、上下動する上側ベース3と、固定設置された下側ベース4とからなる。
Next, an apparatus for manufacturing a mechanical joint for reinforcing bars according to this embodiment will be described.
The apparatus for manufacturing a mechanical joint for reinforcing bars according to this embodiment includes a
The
上側ベース3は、パンチプレート31、パンチ32、パンチホルダ33、パンチ締め付け金具34、プレーンガイド35、ノックアウト連結継手36、ノックアウト受け金具37、ノックアウト調整ネジ38を備える。
The
一方、下側ベース4は、ダイプレート41、ダイ42、ダイホルダ43、ダイ締め付け金具44、ノックアウトガイドフランジ45を備える。
さらに、ノックアウトガイドフランジ45に形成されている挿通孔45aには、ノックアウト46が上下に摺動可能に挿し込まれている。
On the other hand, the
Furthermore, a
パンチ32は、図5に示されるように、ワークW1に差し込まれた心金5を押圧することにより、ワークW1をダイ42内に押し入れる。
このパンチ32は、円柱状の押圧部32aと、押圧部32aの一端側に設けられたフランジ32bからなる。
As shown in FIG. 5, the
The
押圧部32aは、外径がダイ42の円筒部421の成形孔42aの径よりも僅かに小さく、上側ベース3の上下動に応じてダイ42内に突入する。この押圧部32aは、図5に示されるように、ワークW1をダイ42内に押し入れる際、ワークW1の貫挿孔11に差しこまれた心金5のヘッド51に当接して押圧力を伝え、ワークW1と共にダイ42内に突入する。
The
フランジ32bは、パンチホルダ33とパンチ締め付け金具34によって形成される係合溝33aに係合しており、これによりパンチ32がパンチプレート31に固定されている。
The
パンチホルダ33は、パンチプレート31に取り付けられている。
このパンチホルダ33は、下端部においてパンチ締め付け金具34と係合溝33aを形成しており、係合溝33aにパンチ32のフランジ32bが係合することにより、パンチ32を固定的に保持して、パンチプレート31とパンチ32とを連動させる。
The
The
パンチ締め付け金具34は、パンチ32を締め付けて水平方向の動きを規制し、ダイ42の成形孔42a上にパンチ32を位置決めする。
また、このパンチ締め付け金具34は、上端部においてパンチホルダ33と係合溝33aを形成しており、係合溝33aにパンチ32のフランジ32bが係合することにより、パンチ32がパンチプレート31に固定される。
The
In addition, the punch tightening fitting 34 has a
プレーンガイド35は、パンチプレート31上に取り付けられたシャフト35aと、ダイプレート41に取り付けられたブッシュ35bとから構成されている。シャフト35aは例えば、図示しないモータを駆動源として上下動し、これによりプレーンガイド35は上側ベース3を上下動させる。
The
ノックアウト連結継手36は、パンチプレート31とノックアウト受け金具37とを連結する。
ノックアウト受け金具37は、ノックアウト連結継手36を介してパンチプレート31と連動して上下動する。このノックアウト受け金具37には、両端が鉛直方向に開口し、内周面に雌ネジが形成されたネジ孔37aが形成されている。このネジ孔37aには、ノックアウト調整ネジ38が螺合する。
The knockout coupling joint 36 couples the
The
ノックアウト調整ネジ38は、外周面上に雄ネジが形成されている略棒状の部材であり、ノックアウト受け金具37のネジ孔37aの内周面に形成されている雌ネジに螺合することにより、ノックアウト受け金具37に取り付けられている。
このノックアウト調整ネジ38とノックアウト46とは、軸心が同一直線上にあり、上側ベース3が一定距離だけ上昇した範囲では、ノックアウト調整ネジ38の上端部がノックアウト46の下端部に当接し、ノックアウト調整ネジ38の上下動に応じてノックアウト46を上下させることができる。
また、このノックアウト調整ネジ38は、回動させることで、ネジ孔37aの内周面に形成されている雌ネジに沿って上下方向に取付位置を調整することができる。取付位置を上下方向に調整することで、ノックアウト46の上下動の幅を調整することができる。
The
The
Further, the
ダイプレート41は、ダイ42を設置するための盤状の基台であり、中央部には、ノックアウト46を挿通させるための挿通孔41aが形成されている。また、ダイプレート41には、ダイプレート41の挿通孔41a、ダイホルダ43の挿通孔43a、及びノックアウトガイドフランジ45の挿通孔45aの中心が一致するようにして、上面側にダイホルダ43、下面側にノックアウトガイドフランジ45が取り付けられている。
The
ダイ42は、ワークW1を成型するための金型であり、内部に、ワークW1を成型するための成形孔42aを備えた筒状部材である。
このダイ42は、パンチ32側の円筒部421と、ノックアウト46側の縮径部422とからなる。
円筒部421は、内部の成形孔42aが、ワークW1の外径よりも略同一の径を有している。なお、円筒部421の成形孔42aの径は、ワークW1の外径よりも僅かに小さく構成してもよく、この場合には、円筒部421の成形孔42a内にワークW1をパンチ32により押し込んだ際に、ワークW1の個体差による僅かな外径の誤差を調整することができる。
また、縮径部422は、内部の成形孔42aの径が、円筒部421の成形孔42aの径よりも小さく形成されている。さらに詳しくは、円筒部421との境界部分から、ワークW2の小径部12の外径よりも僅かに大きい径に徐々に縮径する部分と、当該縮径した径に一定距離だけ保たれた部分と、ノックアウト46が突入する開口部側へ向かって徐々に拡径した部分とからなる。
The
The
In the
Further, the reduced
ダイホルダ43は、ダイプレート41上にダイ42を保持するための部材であり、ダイプレート41とダイ42とを一体的に固定する。このダイホルダ43には、中央にノックアウト46を挿通させるための挿通孔43aが形成されている。
The
ダイ締め付け金具44は、ダイ42の開口端部に取り付けられて、ダイ42を締め付けて安定的に固定する。このダイ締め付け金具44には、中央にパンチ32を挿通させるための挿通孔44aが形成されている。
The die fastening metal fitting 44 is attached to the opening end portion of the die 42, and fastens and stably fixes the
ノックアウトガイドフランジ45は、ダイプレート41の挿通孔41aの近傍に取り付けられており、その中央には、ノックアウト46の軸心部の外径よりも僅かに大きく、ノックアウト46の頭部の径よりも小さい径の挿通孔45aが形成されている。
ノックアウトガイドフランジ45の挿通孔45a、ダイプレート41の挿通孔41a、ダイホルダ43の挿通孔43a、ダイ42の成形孔42aは全て一直線上にあり、ノックアウト46は、上側ベース3の上昇に応じてノックアウトガイドフランジ45にガイドされ、ダイ42内に突入する。
The
The
ノックアウト46は、軸心部46aと頭部46bとから構成される、断面略T字状の棒状部材である。平面円形の頭部46bは、その径が、ダイ42の縮径部422の貫挿孔11の径よりも僅かに小さく構成されている。
このノックアウト46は、ノックアウト調整ネジ38の上下動に応じて上下動する。上下動の際、ノックアウト46は、ノックアウトガイドフランジ45にガイドされて、ダイ42内に下方から突入し、ダイ42内のワークW2をダイ42外へ押し出す。
The
The
次に、プレス機2と共に用いられる心金5について、図3を参照して説明する。
心金5は、プレス機2によりワークW1を加工する際、ワークW1の貫挿孔11に差し込んで利用される部材であり、ヘッド51と、キャップスクリュー52と、バネ53と、心金ピン54とからなる。
Next, the
The
ヘッド51は、心金ピン54の一端側に取り付けられる円柱状の部材である。
このヘッド51は、外径がワークW1の外径と略同径に構成されており、心金5をワークW1の貫挿孔11に差し込んだ際、ヘッド51の開口端部の縁が、ワークW1の縁に引っ掛かり、ヘッド51はワークW1に挿入不能となっている。
また、後述の通り、このヘッド51には一端が開口した空隙512が内部に形成されており、当該開口端部の縁には、径方向内側に向かって徐々に突出した爪部511が形成されている。この爪部511は、ワークW1の貫挿孔11に心金5を差し込んだ際、貫挿孔11の縁に掛止し、心金5の軸心とワークW1の貫挿孔11の中心とが一致するようにワークW1上に心金5を位置決めする。
The
The
Further, as will be described later, the
また、ヘッド51の内部には、一端が開口した略筒状の空隙512が形成されており、この空隙512によってキャップスクリュー52が保持される。
空隙512には、内壁から径方向内側に突出した突出部513が形成されており、これにより空隙512は、突出部513より奥側の空隙512aと、開口部側の空隙512bとから構成されている。
In addition, a substantially
The
空隙512aには、キャップスクリュー52の頭部52bが、軸心方向に摺動可能に嵌合する。キャップスクリュー52の頭部52bの径は、空隙512aの内径よりも僅かに小さく、且つ、突出部513が形成する内径よりも大きく構成されており、突出部513によって空隙512a外へ抜出不能に構成されている。
また、突出部513と、キャップスクリュー52の頭部52bとの間には、バネ53が挟み込まれており、キャップスクリュー52を空隙512aの閉端部方向(奥側)に付勢する。
A
A
空隙512bには、開口部から心金ピン54が、軸心方向に摺動可能に嵌合している。
心金ピン54は、略棒状の部材であって、大径部54aと、小径部54bと、先端部54cとから構成されている。なお、大径部54aと小径部54bの境目では、大径部54aから小径部54bへ徐々に径が小さくなっている。
大径部54aの外径は、空隙512bの内径よりも僅かに小さく、大径部54aの一部は空隙512bに摺動可能に嵌合する。また、大径部54aの外径は、ワークW1の貫挿孔11の径よりも小さく構成されており、ワークW1の貫挿孔11に挿入可能に構成されている。
A
The
The outer diameter of the
さらに、大径部54aの内部には、一端側に開口した嵌合孔54dが形成されている。
この嵌合孔54dの内周面には雌ネジが切られており、キャップスクリュー52の軸心部52aの外周面に形成されている雄ネジに螺合される。
Furthermore, a
A female screw is cut on the inner peripheral surface of the
小径部54bには、先端部54c側に向かって徐々に径が小さくなるよう、テーパーが形成されている。
この小径部54bの外径は、ワークW2の小径部12の貫挿孔11の内径よりも僅かに小さく構成されており、この小径部54bの外径に合わせて、ワークW1が縮径される。
The
The outer diameter of the
先端部54cは、ワークW1の貫挿孔11に心金5を差し込む際の先端部分を構成する。
この先端部54cには、小径部54bとの境目から先端に向かって径が小さくなるようにテーパーが形成されている。
このようにテーパーが形成されていることで、ワークW1の貫挿孔11に心金5を差し込む際、差し込み易くなっている。
The
The
By forming the taper in this way, it is easy to insert the
なお、心金ピン54は、その表面に、硬質クロムメッキ処理、窒化処理、炭化チタンコーティング、窒化チタンコーティング、窒化アルミニウムチタンコーティング、ダイヤモンドライクカーボンコーティング等、耐磨耗性材料が被覆、または耐磨耗処理が施されており、平滑性や硬度が保持されている。
The surface of the
また、心金ピン54は、ワークW1の貫挿孔11に差し込まれた際、ヘッド51に形成されている爪部511が貫挿孔11の縁に掛止し、その軸心がワークW1の貫挿孔11の中心と正確に一致する。そのため、ワークW1を縮径して得られたワークW2の縮径部12の貫挿孔11は、周方向において厚みに偏りがなく、その内径及び外径において歪みのない、正確な円形状を構成する。
このように高い精度で縮径を行うことができるので、心金ピン54の小径部54bの径を、ワークW2の貫挿孔11に形成する雌ネジ12aの下径に応じたものとすることで、ワークW2の縮径部12の貫挿孔11の径を、雌ネジ12aの下径と同寸に形成することができる。この場合には、雌ネジ42aを形成する前工程としてドリル加工を施す必要がなくなることから、精度及び強度の高い、縮径された貫挿孔11を形成することができるし、ドリル加工による切粉が発生することもない。また、心金5を用いた縮径加工により、貫挿孔11の径を雌ネジ42aの下径と同寸の径に形成しつつ、従来であればドリル加工による切粉として廃棄された余剰な厚みを展延させ、ワーク1自体の伸長に用いることができる。これにより、従来よりも短いワークW1から所望の長さのワークW2を得ることができ、材料の無駄がなく、コスト削減にも効果がある。
Further, when the
Since the diameter can be reduced with high accuracy in this way, the diameter of the
キャップスクリュー52は、平面円形の略棒状の部材であり、軸心部52aと、軸心部52aよりも大径の頭部52bとから構成される。
このキャップスクリュー52の頭部52bは、ヘッド51の空隙512aに摺動可能に嵌合している。また、軸心部52aの外周面には雄ネジが形成されており、心金ピン54の嵌合孔54dの内周面に形成されている雌ネジに螺合する。軸心部52aと嵌合孔54dが螺合することにより、キャップスクリュー52と心金ピン54が一体的に動作する。
The
The
以上のような構成からなる心金5は、ヘッド51が固定された状態で、心金ピン54がヘッド51と対向する側へ引っ張られた際、一体的に螺合している心金ピン54とキャップスクリュー52とが、バネ53の付勢力に抗して空隙512外へ引っ張られる。
The
続いて、本実施形態に係る機械継手の製造方法について説明する。
まず、加工の開始時点では、図4に示されるように、プレス機2は上側ベース3が上死点に位置し、パンチ32がダイ42から離間した状態で待機している。
また、ノックアウト46も上端位置に押し上げられた状態になっている。このとき、ノックアウト46の上端面は、ダイ締め付け金具44の上端面よりも低い位置にある。
また、ダイ締め付け金具44の挿通孔44aから、ダイ42の成形孔42a内にワークW1の一部を嵌め入れると、ワークW1の外径と略同じ、あるいは僅かに小さい径の、ダイ42の円筒部421の成形孔42aにワークW1が引っ掛かり、ワークW1を、横倒しない状態に保持することができる。
Then, the manufacturing method of the mechanical coupling which concerns on this embodiment is demonstrated.
First, at the start of processing, as shown in FIG. 4, the
The
Further, when a part of the workpiece W1 is fitted into the
上記のとおりに、ワークW1の貫挿孔11に心金5を挿入した上で、ワークW1をダイ42上に設置すると、上側ベース3を下降させる。上側ベース3を下降させると、ノックアウト46とパンチ32が下降し始める。
As described above, when the
さらに上側ベース3を下降させると、図5に示されるように、パンチ32がワークW1に差し込まれた心金5のヘッド51に当接し、ワークW1を、ダイ42の成形孔42a内へ押し込み始める。
これによりワークW1は、ダイ42の縮径部422の成形孔42aの形状に縮径される。
When the
As a result, the diameter of the workpiece W1 is reduced to the shape of the forming
ここで、ワークW1の縮径の過程を図6に示す。
図6(a)に示されるように、縮径される前の状態では、心金5のキャップスクリュー52は、バネ53の付勢力を受けて上端位置にある。
これに対して、パンチ32がワークW1をダイ42の縮径部422の成形孔42a内に押し入れ始めると、図6(b)に示されるように、ワークW1は、ダイ42の縮径部422の成形孔42aの内壁の形状と、心金ピン54の外周形状に応じて縮径する。このとき、ワークW1の縮径された部分は、心金ピン54の外周面と、ダイ42の縮径部422の成形孔42aの内壁との間の距離が、ワークW1の厚みよりも狭く構成されていることから、心金ピン54に圧着すると共に、端部方向(図示、下方向)に展延する。このように、ワークW1の縮径された部分が心金ピン54に圧着した状態で端部方向に展延すると、心金ピン54もワークW1の展延方向に引っ張られ、心金ピン54と一体的に嵌合したキャップスクリュー52と共に、バネ53の付勢力に抗して空隙512外へ引っ張り出される。
Here, the diameter reduction process of the workpiece W1 is shown in FIG.
As shown in FIG. 6A, the
On the other hand, when the
以上のようにして上側ベース3を下降させることにより、ワークW1の所定の部分を縮径してワークW2を得ると、上側ベース3を上昇させてワークW2をダイ42から抜き出す。
図7(a)に示されるように、上側ベース3を上昇させると、パンチ32がワークW2から離間する。また、これと同時に、ノックアウト46が再び、ダイ42の成形孔42a内へ突入してくる。
When the
As shown in FIG. 7A, when the
ここで、ダイ42の成形孔42a内に突入したノックアウト46はまず、心金5の心金ピン54に当接し、心金ピン54に上向きの押圧力を与える。
このとき、ワークW2の小径部12が、心金ピン54よりも、ダイ42の成形孔42aの内壁により強く圧着していること、心金ピン54に耐磨耗性材料がコーティングされ、あるいは耐磨耗処理が施されているために、心金ピン24とワークW2の貫挿孔11の内周面との摩擦が小さいこと、また、バネ53の付勢力が働くことから、図7(b)に示されるように、ワークW2がダイ42の縮径部422の成形孔42aに留まったままの状態で、ノックアウト46に押圧された心金ピン54が空隙512内へ引っ込む。心金ピン54が空隙512内に引っ込むと、心金ピン54の小径部54bに、先端部54c方向に向かって径が小さくなるテーパーが形成されているために、心金ピン54がワークW2の貫挿孔11の内壁から離れる。
Here, the
At this time, the small-
ここからさらに、上側ベース3を上昇させると、ノックアウト46の上端面がワークW2の下端面に当接し、ノックアウト46がワークW2を上方に押圧し始める。
これによりワークW2は、図7(c)に示されるように、ダイ42の成形孔42a外に押し出される。
When the
As a result, the workpiece W2 is pushed out of the forming
こうして縮径加工が施されたワークW2は、小径部12の貫挿孔11の内壁に雌ネジ12aを形成することで、完成品としての機械継手W3となる。
以上の本実施形態に係る鉄筋の機械継手の製造装置、及び製造方法によれば、プレス機2と心金5が別体として構成されているので、ワークW1が縮径されてワークW1と心金5が圧着した状態でも、パンチ32をワークW1から離間させることができる。そのため、パンチ32と心金5とを一体とした場合と異なり、ダイ42内に突入させたパンチ32をダイ42外に戻す際、ワークW1と心金5の圧着によってパンチ32等に無理な力がかかり、パンチ32等を破損するといったことを防ぐことができる。
また、縮径加工によってワークW2に圧着した心金5は、ノックアウト46によってワークW2から外すことができる。
The workpiece W2 that has been subjected to the diameter reduction process in this manner is a mechanical joint W3 as a finished product by forming a
According to the rebar mechanical joint manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present embodiment described above, since the
Further, the
また、心金ピン54が、バネ53を介在させてヘッド51に取り付けられて、軸心方向に伸縮させることができるので、ワークW1が縮径加工によって、心金ピン54に圧着しながら展延する際、バネ53の伸長分だけ、心金ピン54に作用する力を吸収して、心金5の破損を防ぐことができる。
Further, since the
なお、以上の本実施形態において、ワークW1の縮径する部分の長さは、ダイ42の縮径部422の長さや、パンチ32によってワークW1をダイ42の成形孔42aに押し入れる量を適宜に設定することで変えることができる。
また、心金ピン54は、大径部54a、小径部54b、先端部54cの、径の異なる3つの部分から構成されるものとしたが、これに限らず、ワークW2の縮径部12の貫挿孔11の径を決定する小径部54bのみで構成することもできる。
In the above-described embodiment, the length of the portion of the workpiece W1 to be reduced in diameter is appropriately determined by the length of the reduced
Further, the
W1 ワーク
W2 ワーク
W3 機械継手
11 貫挿孔
12 小径部
12a 雌ネジ
13 大径部
2 プレス機
3 上側ベース
31 パンチプレート
32 パンチ
33 パンチホルダ
34 パンチ締め付け金具
35 プレーンガイド
36 ノックアウト連結継手
37 ノックアウト受け金具
38 ノックアウト調整ネジ
4 下側ベース
41 ダイプレート
42 ダイ
43 ダイホルダ
44 ダイ締め付け金具
45 ノックアウトガイドフランジ
46 ノックアウト
5 心金
51 ヘッド
52 キャップスクリュー
53 バネ
54 心金ピン
W1 Work W2 Work W3 Mechanical joint 11 Through
Claims (6)
上記ワークに塑性加工を施すプレス機と、上記ワークの貫挿孔に差し込まれる略棒状の心金と、を有し、
上記プレス機は、
上記心金が差し込まれたワークを押圧するパンチと、
上記パンチが上記ワークと共に突入する、一定の長さを有した孔であって、内径が、上記ワークの外径と略同径で、上記パンチ側に形成された大径部と、内径が、上記ワークの外径よりも小径で、当該大径部を挟んで上記パンチと対向する側に形成された小径部とからなる成形孔を備えたダイと、
上記成形孔を挟んで、上記パンチと対向する側に配置され、上記パンチと連動して、上記成形孔に突入するノックアウトと、有し、
上記心金は、
外径が、上記ワークの貫挿孔の径よりも小さく、軸心方向の長さが、上記製造される機械継手の貫挿孔の軸心方向の長さよりも長尺で、上記ワークの貫挿孔内に差し込まれると共に、上記ワークの貫挿孔から上記ノックアウト側へ延び出た端部が、上記ノックアウトからの押圧力を受ける心金ピンと、
上記ワークと上記パンチとの間に挟みこまれて上記ダイに突入するパンチからの押圧力を受けるヘッドと、を有し、
上記心金ピンは、軸心方向に伸縮するバネを介在させて上記ヘッドに取り付けられている、
ことを特徴とする鉄筋の機械継手の製造装置。 By reducing the diameter of a cylindrical workpiece with a through hole formed inside, it has a through hole for inserting a rebar inside, and manufactures a mechanical joint of a rebar that is plastically processed radially inside. A device,
A press machine that performs plastic working on the workpiece, and a substantially bar-shaped mandrel that is inserted into the insertion hole of the workpiece,
The press machine
A punch for pressing the workpiece into which the mandrel is inserted;
A hole having a certain length into which the punch enters together with the workpiece, the inner diameter is substantially the same as the outer diameter of the workpiece, a large diameter portion formed on the punch side, and the inner diameter is A die having a smaller diameter than the outer diameter of the workpiece, and a molding hole including a small diameter portion formed on the side facing the punch across the large diameter portion;
A knockout that is disposed on the side facing the punch across the molding hole and interlocks with the punch and enters the molding hole.
The above core is
The outer diameter is smaller than the diameter of the through hole of the workpiece, the axial length is longer than the axial length of the through hole of the manufactured mechanical joint, and the workpiece penetrates. A mandrel pin inserted into the insertion hole and extending from the penetration hole of the workpiece to the knockout side, receiving a pressing force from the knockout; and
The work and are sandwiched between the punch have a, a head for receiving a pressing force from the punch which enters the said die,
The mandrel pin is attached to the head via a spring that expands and contracts in the axial direction.
An apparatus for manufacturing a mechanical joint for reinforcing steel bars.
請求項1記載の鉄筋の機械継手の製造装置。 The head is formed with a claw portion that is hooked to the edge of the insertion hole of the workpiece and positions the mandrel at a position where the axial center coincides with the center of the insertion hole.
The apparatus for manufacturing a mechanical joint for reinforcing steel bars according to claim 1 .
上記心金の心金ピンの径は、上記貫挿孔に形成される雌ネジの下径からなる、
請求項1又は2記載の鉄筋の機械継手の製造装置。 The manufactured mechanical joint of the reinforcing bar is formed with a female screw for screwing a bolt connecting a pair of mechanical joints, with a male screw formed on the outer peripheral surface thereof,
The diameter of the mandrel pin of the mandrel consists of the lower diameter of the female screw formed in the through hole,
An apparatus for manufacturing a mechanical joint for reinforcing steel bars according to claim 1 or 2 .
請求項1乃至3いずれかの項に記載の鉄筋の機械継手の製造装置。 The surface of the mandrel pin of the mandrel is coated with a wear-resistant material or subjected to a wear-resistant treatment,
The manufacturing apparatus of the mechanical coupling of the reinforcing bar according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1乃至4いずれかの項に記載の機械継手の製造装置。 The mandrel pin of the mandrel is formed with a taper whose diameter decreases toward the knockout side,
The apparatus for manufacturing a mechanical joint according to any one of claims 1 to 4 .
上記心金が差し込まれたワークを押圧するパンチと、
上記パンチが上記ワークと共に突入する、一定の長さを有した孔であって、内径が、上記ワークの外径と略同径で、上記パンチ側に形成された大径部と、内径が、上記ワークの外径よりも小径で、当該大径部を挟んで上記パンチと対向する側に形成された小径部とからなる成形孔を備えたダイと、
上記成形孔を挟んで、上記パンチと対向する側に配置され、上記パンチと連動して、上記成形孔に突入するノックアウトと、を有するプレス機と、
外径が、上記ワークの貫挿孔の径よりも小さく、軸心方向の長さが、上記製造される機械継手の貫挿孔の軸心方向の長さよりも長尺で、上記ワークの貫挿孔内に差し込まれると共に、上記ワークの貫挿孔から上記ノックアウト側へ延び出た端部が、上記ノックアウトからの押圧力を受ける心金ピンと、
上記ワークと上記パンチとの間に挟みこまれて上記ダイに突入するパンチからの押圧力を受けるヘッドと、を有し、当該心金ピンが、軸心方向に伸縮するバネを介在させて当該ヘッドに取り付けられている心金とにより、
上記パンチにより、上記ワークを、上記ダイ内に押し入れる工程と、
上記ノックアウトにより、上記ワークの貫挿孔の開口端から食み出した心金の心金ピンを押圧して、上記心金を、上記ワークの貫挿孔から押し出す工程と、
上記ノックアウトにより、上記ダイ内に押し入れられたワークを、上記ダイ外へ押し出す工程と、を実行する、
ことを特徴とする鉄筋の機械継手の製造方法。 By reducing the diameter of a cylindrical workpiece with a through hole formed inside, it has a through hole for inserting a rebar inside, and manufactures a mechanical joint of a rebar that is plastically processed radially inside. A method,
A punch for pressing the workpiece into which the mandrel is inserted;
A hole having a certain length into which the punch enters together with the workpiece, the inner diameter is substantially the same as the outer diameter of the workpiece, a large diameter portion formed on the punch side, and the inner diameter is A die having a smaller diameter than the outer diameter of the workpiece, and a molding hole including a small diameter portion formed on the side facing the punch across the large diameter portion;
A press machine having a knockout that is disposed on the side facing the punch across the molding hole and interlocks with the punch and enters the molding hole;
The outer diameter is smaller than the diameter of the through hole of the workpiece, the axial length is longer than the axial length of the through hole of the manufactured mechanical joint, and the workpiece penetrates. A mandrel pin inserted into the insertion hole and extending from the penetration hole of the workpiece to the knockout side, receiving a pressing force from the knockout ; and
The work and are sandwiched between the punch have a, a head for receiving a pressing force from the punch which enters the said die, the mandrel pin, by interposing a spring that expands and contracts in the axial direction the With the mandrel attached to the head ,
A step of pushing the workpiece into the die by the punch;
Pressing the mandrel pin of the mandrel protruding from the open end of the through hole of the workpiece by the knockout, and pushing out the mandrel from the through hole of the workpiece;
Performing the step of pushing the work pushed into the die out of the die by the knockout,
A method for manufacturing a mechanical joint for reinforcing steel bars.
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