JP6020515B2 - サブマフラ外筒の製造方法及び製造装置 - Google Patents

サブマフラ外筒の製造方法及び製造装置 Download PDF

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Description

本発明はサブマフラ外筒の製造方法及び製造装置に関し、特に多角形状の断面形状を有する筒状体を成形するサブマフラ外筒の製造方法及び製造装置に関する。
テーパ形状を有する筒状体は、台形板状又は扇板状のワークを曲げることによって、製造されることがある。ワークを曲げる工程では、例えば、ロール曲げ加工方法が用いられる。
例えば、特許文献１には、円錐台状のロールを３体用いるロール曲げ加工方法が開示されている。板状のワークを押込ロールと２つの受けロールとの間に通過させつつ押込ロールを２つの受けロール側に向けて押込むことによって、ワークを曲げて、所定のテーパ角度を有する円錐筒状成形品を得ることができる。このような円錐筒状成形品は、所定の加工を施すことによって、例えば、車両に用いられるサブマフラの外筒として使用することができる。
特開２０１２−２３６２０７号公報
ところで、例えば、台形状などの多角形状の断面形状を有するサブマフラの外筒が求められている。本出願の発明者らは、当初、２枚の板材をプレス金型を用いてプレス成形することにより、図２０に示すような、折るようにして曲げられた板８０及び板９０を形成し、さらに、これらを互いに溶接して、断面多角形状のサブマフラ外筒を形成する方法を想起した。詳細には、板８０の辺部８０ａと板９０の辺部９０ａとを溶接し、さらに辺部８０ｃと辺部９０ｃとを溶接する。しかしながら、この方法では、サブマフラ外筒の断面形状に応じて、専用のプレス金型を複数用意しなければならなく、設備コストが高くなることがある。
そこで、本発明は上記した事情を背景としてなされたものであり、コストの低い設備であっても、断面多角形状の筒状体を製造することのできるサブマフラ外筒の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
本発明にかかるサブマフラ外筒の製造方法は、
１つの押込ロールと２つの受けロールとを用いて、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことにより、板状のワークを曲げ加工して筒状体からなるサブマフラ外筒を成形するサブマフラ外筒の製造方法であって、
前記筒状体の角部に対応するワーク部分における押し込み量を、前記筒状体の辺部に対応するワーク部分における押し込み量よりも大きくすることにより、断面多角形状の筒状体を成形する。
このような構成によれば、コストの低い設備であっても、断面多角形状のサブマフラ外筒を製造することができる。
また、前記押込ロール及び前記２つの受けロールは、円錐台側面を有することを特徴としてもよい。このような構成によれば、断面多角形状でありつつ、テーパ形状を有する筒状体を成形することができる。
また、前記押込ロール及び前記２つの受けロールは、円柱側面を有することを特徴としてもよい。このような構成によれば、断面多角形状でありつつ、テーパ角度の無い、ストレート形状を有する筒状体を成形することができる。
他方、本発明にかかるサブマフラ外筒の製造装置は、
１つの押込ロールと、２つの受けロールと、前記押込ロールと、前記押込ロールを押し込む駆動部（例えば、アクチュエータ、油圧シリンダ）と、前記駆動部を制御する制御部（例えば、油圧制御装置）とを備え、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことにより、ワークを曲げ加工して筒状体を成形するサブマフラ外筒の製造装置（例えば、ロール曲げ加工装置）であって、
前記制御部は、前記筒状体の角部に対応するワーク部分における押し込み量を、前記筒状体の辺部に対応するワーク部分における押し込み量よりも大きくするように制御する。
このような構成によれば、コストの低い設備で、断面多角形状のサブマフラ外筒を製造することができる。
本発明によれば、コストの低い設備であっても、断面多角形状の筒状体を成形することができるサブマフラ外筒の製造方法及び製造装置を提供することができる。
実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。 ローラの押し込み量に対する曲率である。 筒状体の斜視図である。 筒状体の展開図である。 成形品寸法、ロールの半径及び押し込み量の関係を説明するための模式図である。 成形品寸法、ロールの半径及び押し込み量の関係を説明するための模式図である。 サブマフラの斜視図である。 車両床下に設置されたサブマフラを示す模式図である。 実施の形態２にかかる製造方法の一工程の模式図である。 実施の形態２にかかる製造方法の一工程の模式図である。 筒状体の斜視図である。 サブマフラの斜視図である。 プレス金型を用いて成形された２枚の板の斜視図である。
実施の形態１．
図１〜図１５を参照して実施の形態１にかかる製造方法について説明する。図１〜図８は、実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。図９は、ローラの押し込み量に対する曲率である。図１０は、筒状体の斜視図である。図１１は、筒状体の展開図である。図１２及び図１３は、成形品寸法、ロールの半径及び押し込み量の関係を説明するための模式図である。図１４は、サブマフラの斜視図である。図１５は、車両床下に設置されたサブマフラを示す模式図である。なお、図２〜５、７、８では、図面の見やすさのため、軸受箱１３、１４（後述）、油圧シリンダ１６、１７（後述）の図示を省略している。
まず、実施の形態１にかかる製造方法において使用する製造装置について説明する。図１〜３に示すように、ロール曲げ加工装置１００は、押込ロール１０と、受けロール１１、１２と、軸受箱１３、１４と、油圧シリンダ１６、１７とを含む。
押込ロール１０は、軸体１５を介して軸受箱１３、１４に支持されており、軸Ａ１０を中心に回転可能な円錐台である。押込ロール１０の回転方向を、α―θとする。押込ロール１０の一端部１０ｂは、他端部１０ａと比較して大きな径を有する。押込ロール１０は、一端部１０ｂから他端部１０ａに向かって絞られるように、テーパ形状を有する。押込ロール１０の側面は、その軸に対して所定のテーパ角度で傾斜している。押込ロール１０は、軸受箱１３、１４及び軸体１５を介して、油圧シリンダ１６、１７によって、α―ｚ方向に沿って移動できる。押込ロール１０は、例えば、受けロール１１、１２側に向けて降下することができる。
受けロール１１、１２は、軸体（図示略）を介して支持台（図示略）に支持されており、軸Ａ１１、Ａ１２をそれぞれ中心に回転可能な円錐台である。受けロール１１、１２の回転方向をそれぞれβ―θ、γ―θとする。受けロール１１の一端部１１ｂは、他端部１１ａと比較して大きな径を有し、受けロール１２の一端部１２ｂは、他端部１２ａと比較して大きな径を有する。受けロール１１は、一端部１１ｂから他端部１１ａに向かって絞られるようにテーパ形状を有し、同様に、受けロール１２は、一端部１２ｂから他端部１２ａに向かって絞られるようにテーパ形状を有する。受けロール１１、１２の側面は、押込ロール１０の側面と同様に、それぞれの軸に対して所定のテーパ角度で傾斜している。受けロール１１、１２は、互いに所定の間隔を空けて並列するように配置されている。受けロール１１、１２は、その軸が所定の位置となるように、固定されている。また、図３、図５及び図８では、ＺＸ平面上において他端部１１ａの縁が一端部１１ｂの縁から食み出るように図示されているが、ＺＸ平面上において他端部１１ａの縁と一端部１１ｂの縁とが一致してもよい。同様に、ＺＸ平面上において他端部１２ａの縁が一端部１２ｂの縁から食み出ているが、他端部１２ａの縁と一端部１２ｂの縁とが一致してもよい。
軸受箱１３は押込ロール１０の一端部１０ｂ側に設置され、軸受箱１４は押込ロール１０の他端部１０ａ側に設置されている。また、軸受箱１３と軸受箱１４とは、それぞれ油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とによって、昇降可能に支持されている。
油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、それぞれ軸受箱１３と軸受箱１４との下方に配置されている。油圧シリンダ１６、１７は、それぞれ、軸受箱１３、１４を介して、押込ロール１０の押し込み量を調整する。なお、押し込み量は、押込ロール１０の最下部と受けロール１１の最上部との高さが同じであるときの押込ロール１０の最下部の位置から、押込ロール１０が降下したときの押込ロール１０の最下部までの距離である。油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、押込ロール１０の押し込み距離がワークの部位に応じて変化するように、曲げ加工工程中において押込ロール１０の押し込み量を変化させることができる。油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、例えば、油圧制御装置１８を用いて、油の流量を制御されることにより、押し込み量を調整してもよい。
次いで、実施の形態１にかかる製造方法について説明する。図１、図４及び図５に示すように、台形板状のワークＷ０を押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を通過させながら、押込ロール１０を受けロール１１、１２側に押込んでロール曲げ加工を行う（辺部成形工程Ｓ１）。ワークＷ０は、ロール曲げ加工が可能な材料からなる台形状板である。ロール曲げ加工が可能な材料として、例えば、ステンレス鋼などの金属材料が挙げられる。ワークＷ０は、台形における上底に相当する上底部Ｗ１と、台形における下底に相当する下底部Ｗ２と、台形における脚に相当する脚部Ｗ３（図３参照）、Ｗ４とを有する。台形における下底部Ｗ２は、上底部Ｗ１と比較して長い辺に相当する。
典型的には、ワークＷ０の上底部Ｗ１が他端部１０ａ側を通過しつつ下底部Ｗ２が一端部１０ｂ側を通過するように、ロール曲げ加工を行う。ワークＷ０が押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を通過するときに、押込ロール１０が所定の押し込み量Ｐ１でワークＷ０を押し込む。曲率Ｒ１を有する辺部２０ａ（図１０及び図１１参照）が成形される。
続いて、図６〜図８に示すように、台形板状のワークＷ０を押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を通過させながら、押込ロール１０が、押し込み量Ｐ１よりも大きい押し込み量Ｐ２で、ワークＷ０を押し込む（角部成形工程Ｓ２）。曲率Ｒ２を有する角部２０ｆ（図１０及び図１１参照）が成形される。ここで、図９に示すように、例えば、ロール曲げ加工装置による曲げ成形品の曲率Ｒは、押込ローラの押し込み量Ｌに比例する場合がある。このような場合、押込ロール１０の降下によって、角部２０ｆの曲率Ｒ２は、辺部２０ａよりも大きな押し込み量で押し込まれることにより形成されるため、辺部２０ａの曲率Ｒ１よりも大きい。曲率Ｒ２が大きいと、角部２０ｆはより鋭くなって、好ましい。
続いて、脚部Ｗ３と脚部Ｗ４とが対向又は接触するまで、辺部成形工程Ｓ１と角部成形工程Ｓ２とを交互に繰り返す。図１０に示すように、ワークＷ０は、テーパ形状を有する断面多角形状の筒状体２０に成形される。なお、本明細書上の「多角形」とは、完全な多角形だけを意味するものではなく、例えば、角部の全部または一部が多少丸かったり、切除されたような多角形状のものや、辺部が所定の曲率を有する多角形状のものも含む。図１０及び図１１に示すように、筒状体２０は、辺部２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅと、角部２０ｇ、２０ｈ、２０ｉとを含む。辺部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅは、筒状体２０の断面における多角形の辺に相当し、角部２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉは、筒状体２０の断面における多角形の角部に相当する。端部２３、２４は、脚部Ｗ３、Ｗ４にそれぞれ相当する。辺部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅと、角部２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉとの曲率及び長さは、相違してもよく、これらの曲率は、押し込み量を変化させることによって、変えることができる。上底部Ｗ１は筒状体２０の一端部２１に相当し、下底部Ｗ２は筒状体２０の他端部２２に相当する。筒状体２０は、他端部２２から一端部２１に絞られるように、テーパ形状を有する。
ここで、成形品寸法とロール径と押し込み量の関係について説明する。図１２に示すように、成形品としての筒状体２０の曲率Ｒに対応する半径をｒｆとし、受けロール１２の半径をｒ１２とし、受けロール１１と受けロール１２との距離をｃとする。図１３に示すように、押込ロール１０の最下部と受けロール１１の最上部との高さが同じであるときの、押込ロール１０の最下部の位置を原点Ｏ１とする。押込ロール１０が降下したときの押込ロール１０の最下部Ｏ２までの押し込み量ｂは、原点Ｏ１から、押込ロール１０が降下したときの押込ロール１０の最下部Ｏ２までの距離である。図１２に示すように、半径ｒｆについての円の中心Ｃ１と、軸Ａ１１及び軸Ａ１２の中点Ｃ３と、軸Ａ１１とを結ぶことにより、直角三角形Ｃ１Ｃ３Ａ１２が形成される。直角三角形Ｃ１Ｃ３Ａ１１について三平方の定理を用いることにより、成形品寸法としての半径ｒｆとロールの半径ｒ１２と押し込み量ｂとは、下記の数式１で表現される。
（ｒｆ＋ｒ１２）２＝（ｒ１２＋ｃ／２）２＋｛（ｒｆ＋ｒ１２）−ｂ｝２ …（数式１）
数式１をｒｆについて解くと、数式２が導かれる。
（ｒｆ＋ｒ１２）２＝ｒ１２ ２＋ｒ１２ｃ＋ｃ２／４＋（ｒｆ＋ｒ１２）２−２ｂ（ｒｆ＋ｒ１２）＋ｂ２
０＝ｒ１２ ２＋ｒ１２ｃ＋ｃ２／４−２ｂ（ｒｆ＋ｒ１２）＋ｂ２
２ｂｒｆ＝ｒ１２ ２＋ｒ１２ｃ＋ｃ２／４−２ｒ１２ｂ＋ｂ２
ｒｆ＝｛（ｒ１２−ｂ）２＋ｒ１２ｃ＋ｃ２／４｝／２ｂ …（数式２）
成形品の半径ｒｆは、数式２で近似することができる。数式２によれば、成形品の半径ｒｆは、受けロール１２の半径ｒ１２、押し込み量ｂ、及び、距離ｃに影響を受ける。同様に、成形品の半径ｒｆは、受けロール１１の半径にも影響を受ける。したがって、成形品の半径ｒｆを調整するために、例えば、受けロール１１、１２をβ―ｘ方向（図３参照。）、γ−ｘ方向にそれぞれ動かして、距離ｃを変更してもよい。なお、ワークＷ０の材料特性及び板厚、ワークＷ０と、押込ロール１０、受けロール１１、１２との間の摩擦などの影響を考慮すると、さらに正確な筒状体２０の半径ｒｆを求めることができる。
続いて、必要に応じて、筒状体２０の端部２３と端部２４とを溶接してもよい（溶接工程Ｓ３）。端部２３と端部２４とを溶接すると、周方向において境目の無い筒状体を形成することができる。
辺部成形工程Ｓ１と角部成形工程Ｓ２とにおけるそれぞれの押し込み量と、繰り返す回数とを変更することによって、板状のワークＷ０を様々な断面形状の筒状体に成形することができる。
以上より、実施の形態１にかかる製造方法によれば、断面多角形状の筒状体を成形することができる。また、実施の形態１にかかる製造方法では、押込ロールと受けロールとを備えた、汎用的な構成のロール曲げ加工装置を用いており、必要な設備コストが低い。また、油圧シリンダ、油圧制御装置等によって、ワークの部位に応じて押し込み量を変化させることができる。これにより、断面形状に応じて複数のプレス金型等の設備を用いる必要なく、汎用的な構成の装置を用いて、様々な断面多角形状の筒状体を製造することができ、設備コストが低い。
ところで、実施の形態１にかかる製造方法により得られた筒状体に、さらに端部を縮める縮径加工工程などの加工を施したり、排気の流路となる流路管を配置したりすることによって、例えば、サブマフラを得ることができる。このようなサブマフラの一例として、図１４に示すサブマフラ１がある。サブマフラ１は、略台形状の断面形状を有する筒体２と、セパレータ４と、流路管３とを含み、セパレータ４を有するセパレータタイプのサブマフラである。筒体２は、筒状体２０を加工することにより得られる。筒体２は、中央部２９と、中央部２９から一方側に延びる端部２１と、他方側に延びる端部２２とを有する。中央部２９は略台形状の断面形状を有し、その断面形状が端部２１側から端部２２側に向うにつれて縮小する。中央部２９は、筒体２の軸を中心として所定の曲率を有し、高い剛性を有する。端部２１と端部２２とは、筒状体２０の一端部２１（図１０参照。）と他端部２２（図１０参照。）とをプレス加工やスピニング加工などを施すことによって得られる。
図１５に示すように、サブマフラ１は、例えば、自動車の床面６０の下方に設置されて、使用される。床面６０は車室側に凹む凹部６１を有し、凹部６１の断面形状は、台形状である。筒体２の断面形状は台形状であり、サブマフラ１の形状は、凹部６１の形状に倣った形状を有する。そのため、サブマフラ１は、凹部６１に倣うように、凹部６１に設置されるため、高い容積を確保することができる。
実施の形態２．
図１６〜図１９を参照して実施の形態２にかかる製造方法について説明する。図１６及び図１７は、実施の形態２にかかる製造方法の一工程の模式図である。図１８は、筒状体の斜視図である。図１９は、サブマフラの斜視図である。なお、図１７では、図面の見やすさのため、軸受箱１３、１４、油圧シリンダ１６、１７の図示を省略している。
まず、実施の形態２にかかる製造方法において使用する製造装置について説明する。実施の形態２にかかる製造方法において使用する製造装置は、押込ロールと受けロールとを除いて、ロール曲げ加工装置１００と共通の構成を有する。共通する構成については同じ符号を付して、その説明を省略する。
図１６及び図１７に示すように、ロール曲げ加工装置２００は、押込ロール２１０と、受けロール２１１、２１２とを含む。
押込ロール２１０は、軸体１５を介して軸受箱１３、１４に支持されており、軸を中心に回転可能な円柱体である。押込ロール２１０の側面は、その軸に対してほぼ平行である。つまり、押込ロール２１０はテーパ形状を有しておらず、ストレート形状を有し、そのテーパ角は、ほぼ０°である。押込ロール２１０は、軸受箱１３、１４及び軸体１５を介して、油圧シリンダ１６、１７によって、昇降する。押込ロール２１０は、例えば、受けロール１１、１２側に向けて降下することができる。
受けロール２１１、２１２は、軸体（図示略）を介して支持台（図示略）に支持されており、軸を中心に回転可能な円柱体である。受けロール２１１、２１２の側面は、押込ロール２１０の側面と同様に、軸に対して平行である。つまり、受けロール２１１、２１２はテーパ形状を有しておらず、そのテーパ角は、ほぼ０°である。受けロール２１１、２１２は、互いに所定の間隔を空けて並列するように配置されている。受けロール２１１、２１２は、その軸が所定の位置となるように、固定されている。
油圧シリンダ１６、１７は、それぞれ、軸受箱１３、１４を介して、押込ロール２１０の押し込み量を調整する。油圧シリンダ１６と油圧シリンダ１７とは、押込ロール２１０の押し込み距離がワークの部位に応じて変化するように、成形工程中において押込ロール１０の押し込み量を変化させることができる。
次いで、実施の形態２にかかる製造方法について説明する。まず、実施の形態１にかかる製造方法と同様に、台形板状のワークＷ２０を押込ロール２１０と受けロール２１１、２１２との間を通過させながら、押込ロール２１０を受けロール２１１、２１２側に押込んでロール曲げ加工を行う（辺部成形工程Ｓ２１）。ワークＷ２０は、ロール曲げ加工が可能な材料からなる長方形状板である。ワークＷ２０は、長方形における短辺に相当する短辺部Ｗ２３、Ｗ２４と、長方形における長辺に相当する長辺部Ｗ２１、Ｗ２２とを有する。ワークＷ２０が押込ロール２１０と受けロール２１１、２１２との間を通過するときに、押込ロール２１０が所定の押し込み量Ｐ１でワークＷ２０を押し込む。すると、曲率Ｒ１を有する辺部２２０ａ（図１８参照。）が成形される。
引き続き、ワークＷ２０を押込ロール１０と受けロール１１、１２との間を通過させながら、押込ロール２１０が、押し込み量Ｐ１よりも大きい押し込み量Ｐ２で、ワークＷ２０を押し込む（角部成形工程Ｓ２２）。曲率Ｒ２を有する角部２２０ｆ（図１８参照。）が成形される。ここで、図９に示すように、例えば、ロール曲げ加工装置による曲げ成形品の曲率Ｒは、押込ローラの押し込み量Ｌに比例する場合がある。このような場合、押込ロール２１０の降下によって、角部２２０ｆは、辺部２２０ａよりも大きな押し込み量で押し込まれることにより形成されるため、辺部２２０ａの曲率Ｒ２よりも大きな曲率を有する。曲率Ｒ２が大きいと、角部２２０ｆはより鋭くなって、好ましい。
続いて、短辺部Ｗ２３、Ｗ２４同士が対向又は接触するまで、辺部成形工程Ｓ２１と角部成形工程Ｓ２２とを交互に繰り返す。図１８に示すように、ワークＷ２０の各部位において、辺部２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅと、角部２２０ｇ、２２０ｈ、２２０ｉとが成形される。また、図１８に示すように、ワークＷ０は、テーパ角度の無い、ストレート形状を有する断面多角形状の筒状体２２０に成形される。筒状体２２０の側面はその軸に対して平行である。辺部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅは、筒状体２２０の断面における多角形の辺に相当し、角部２２０ｆ、２２０ｇ、２２０ｈ、２２０ｉは、筒状体２２０の断面における多角形の角部に相当する。辺部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅと、角部２２０ｆ、２２０ｇ、２２０ｈ、２２０ｉとの曲率及び長さは、互いに相違しても構わない。
また、実施の形態２に係る製造方法では、辺部成形工程Ｓ２１と角部成形工程Ｓ２２とを繰り返したが、辺部成形工程Ｓ２１で押し込み量Ｐ１が０（ゼロ）であってもよい。辺部成形工程Ｓ２１で押し込み量Ｐ１が０（ゼロ）であると、辺部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅの曲率Ｒが０となり、辺部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２２０ｅの形状は平板状となる。
以上より、実施の形態２にかかる製造方法によれば、断面多角形状の筒体を成形することができる。また、実施の形態２にかかる製造方法では、押込ロールと受けロールとを備えた、汎用的な構成のロール曲げ加工装置を用いて、ワークの部位に応じて押し込み量を変化させることができる。これにより、断面形状に応じて複数のプレス金型等の設備を用いる必要なく、汎用的な構成の装置を用いるだけで、様々な断面多角形状の筒状体を製造することができる。
ところで、実施の形態２にかかる製造方法により得られた筒状体２２０に、さらに端部を縮める縮径加工工程などの加工を施したり、排気の流路となる流路管を配置したりすることによって、例えば、サブマフラを得ることができる。このようなサブマフラの一例として、図１９に示すサブマフラ２０１がある。サブマフラ１は、略台形状の断面形状を有する筒体２０２と、流路管２０３とを含む。筒体２０２は、筒状体２２０を加工することにより得られる。筒体２０２は、中央部２２９と、中央部２２９から一方側に延びる端部２２１と、他方側に延びる端部２２２とを有する。中央部２２９は略台形状の断面形状を有し、その断面形状が端部２１側から端部２２側に向って略一定のままである。中央部２２９は、筒体２０２の軸を中心として所定の曲率を有し、高い剛性を有する。端部２２１と端部２２２とは、筒状体２２０の一端部２２１、２２２（図１８参照。）をプレス加工やスピニング加工などを施すことによって得られる。サブマフラ２０１は、サブマフラ１と同様に、自動車の床面６０の凹部６１（図１５参照。）に倣うように、凹部６１に設置することができる。そのため、サブマフラ２０１は、サブマフラ１と同様に、高い容積を確保することができる。
なお、本発明は上記実施の形態１及び２に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１及び２にかかる製造方法では、押込ロール１０を２つの受けロール１１、１２側に押し込んだが、２つの受けロール１１、１２を押込ロール１０側に押し込んでもよい。また、辺部成形工程Ｓ１、Ｓ２１と、角部成形工程Ｓ２、Ｓ２２との順番や回数を必要に応じて変えてもよい。また、実施の形態１及び２にかかる製造方法において用いたロール曲げ加工装置では、２つの受けロール１１、１２側において、押込ロール１０に対向するロールをさらに備えてもよい。また、実施の形態１にかかるロール曲げ加工装置は、押込ロールを押し込むために、油圧シリンダ１６、１７を用いたが、油圧シリンダ以外のアクチュエータを用いてもよい。このようなアクチュエータとして、例えば、油圧モータが挙げられる。また、実施の形態１にかかる製造方法では、台形板状のワークＷ２０を用いたが、扇板状のワークを用いてもよい。また、実施の形態１及び２にかかる製造方法では、ワークを押込ロールと受けロールとの間を１回通過させたが、複数回往復させてもよい。
また、実施の形態１にかかる製造方法では、押込ロール１０（図１参照。）の一端部１０ｂ側における押し込み量と、他端部１０ａ側における押し込み量と、の組み合わせを変更することによって、様々なテーパ角度の筒状体を製造することができる。これにより、ワークの成形により得られた筒状体のテーパ角度を変更することができる。
また、実施の形態１にかかる製造方法では、成形品のテーパ角度は、押込ロール１０又は受けロール１１、１２のテーパ角度で決まるが、ワークＷ０の上底部Ｗ１付近又は下底部Ｗ２付近にローラ又は重りなどで、抵抗を与え、ワークと押込ロール又は受けロールとを滑らせ、一端部１０ｂ側、又は、一端部１０ｂよりも小さな径を有する他端部１０ａ側におけるワークＷ０の通過速度を変化させることができる。これにより、ワークの成形により得られた筒状体のテーパ角度を変更することができる。
Ｓ１、Ｓ２１ 辺部成形工程
Ｓ２、Ｓ２２ 角部成形工程
Ｓ３ 溶接工程
１００、２００ ロール曲げ加工装置
１０、２１０ 押込ロール
１１、１２、２１１、２１２ 受けロール
１６、１７ 油圧シリンダ １８ 油圧制御装置
２０、２２０ 筒状体
２１、２２、２２１、２２２ 端部 ２９、２２９ 中央部
２０ａ〜２０ｅ、２２０ａ〜２２０ｅ 辺部
２０ｆ〜２０ｇ、２２０ｆ〜２２０ｇ 角部
Ｗ０、Ｗ２０ ワーク
１、２０１ サブマフラ ２、２０２ 筒体

Claims (4)

  1. １つの押込ロールと２つの受けロールとを用いて、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことにより、板状のワークを曲げ加工して、筒状体からなるサブマフラ外筒を成形するサブマフラ外筒の製造方法であって、
    曲げ加工工程中において、前記筒状体の角部に対応するワーク部分における押し込み量が、前記筒状体の辺部に対応するワーク部分における押し込み量よりも大きくなるように、前記押込ロールの押し込み量を変化させて、断面多角形状の筒状体を成形するサブマフラ外筒の製造方法。
  2. 前記押込ロール及び前記２つの受けロールは、円錐台側面を有することを特徴とする請求項１に記載のサブマフラ外筒の製造方法。
  3. 前記押込ロール及び前記２つの受けロールは、円柱側面を有することを特徴とする請求項１に記載のサブマフラ外筒の製造方法。
  4. １つの押込ロールと、２つの受けロールと、前記押込ロールを押し込む駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備え、前記押込ロールを前記受けロール側に押し込むことにより、ワークを曲げ加工して、筒状体からなるサブマフラ外筒を成形するサブマフラ外筒
    の製造装置であって、
    前記制御部は、曲げ加工工程中において、前記筒状体の角部に対応するワーク部分における押し込み量が、前記筒状体の辺部に対応するワーク部分における押し込み量よりも大きくなるように、前記押込ロールの押し込み量を変化させる制御を行うサブマフラ外筒の製造装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6056781B2 (ja) * 2013-04-10 2017-01-11 トヨタ自動車株式会社 マフラー製造方法及びマフラー
KR101799440B1 (ko) * 2016-06-10 2017-11-20 한승철 원통형 호퍼제조용 벤딩기
CN112642900B (zh) * 2020-12-02 2023-06-09 太原科技大学 一种钛金属双极板高深宽比流道制备工艺

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2674294A (en) * 1953-02-19 1954-04-06 Broderna Ekbergs Platslagerifa Plate bending machine
CH384513A (it) * 1959-11-16 1964-11-30 Ferranti Albino Calandra per curvare lamiere
US4030335A (en) * 1975-03-13 1977-06-21 Walter Allenspach Multi-function metal-working machine
US4195509A (en) * 1976-06-12 1980-04-01 Hinrichs Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Device for bending ring segment-shaped plate blanks into conically shaped parts
US4047411A (en) * 1977-01-03 1977-09-13 The Boeing Company Numerically controlled pyramid roll forming machine
JPS5557324A (en) * 1978-10-19 1980-04-28 Osaka Kanagata Kogyo Kk Bending roll machine
KR870001074B1 (en) * 1980-09-19 1987-06-04 Kenneth Michael Hume Method for rolling to plate
JPS57127524A (en) * 1981-01-31 1982-08-07 Nippon Radiator Co Ltd Bending press for metallic plate
JPS5916627A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Nippon Soken Inc 円錐管の製造方法及び装置
DE3666673D1 (en) * 1985-06-04 1989-12-07 Haeusler Ag Chr Method of making a conical shell with a sheet metal rolling machine and machine for carrying out the method
JPH0688077B2 (ja) * 1986-01-31 1994-11-09 株式会社日立製作所 鉄板曲げ加工方法及び装置
JP2760266B2 (ja) * 1993-09-30 1998-05-28 倉本工業株式会社 テーパー曲げ加工装置
JP3191268B2 (ja) * 1997-02-07 2001-07-23 株式会社栗本鐵工所 楕円形筒体の成形方法
JP2000033426A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Isel Co Ltd ロール曲げ方法及びその装置
DE102006050116B3 (de) * 2006-10-25 2008-04-24 Weil Engineering Gmbh Rundbiegemaschine
CN101327497A (zh) * 2008-07-28 2008-12-24 区沃钜 一种新型自动调节轴距曲面滚压机
JP5627005B2 (ja) * 2011-05-11 2014-11-19 株式会社栗本鐵工所 ベンディングロール装置
CN203044592U (zh) * 2012-12-20 2013-07-10 中铁二十一局集团第三工程有限公司 一种便捷式自动卷板机

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