JPH0254167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

（産業上の利用分野） 本発明は管または棒などの金属長柱体の成形装
置に関するものである。 （従来の技術） 従来の長柱体の圧延、矯正などの成形加工装置
は、樽型又は鼓型の複数のロール、あるいは半円
形溝を切つた複数のロールによつて挾圧する構造
となつている。この様な構造ではロールの両端を
支持し、かつ、ロールを駆動するため巨大な装置
となつている。この改良タイプとして特公昭46−
43980には、３本の片持ちの円錐型ロールを傾斜
させて配置し、被圧延材の回りを公転しかつ自転
させる圧延機が提案されている。 （発明が解決しようとする問題点） 上記の特公昭46−43980の圧延機において、回
転部分は巨大であり、高速圧延が難かしく、また
ミル剛性も小さい。これらの装置の技術的進歩は
すでに限界に達しており、革新的アイデイアに基
づく成形装置が待望されている。 この発明は小型で、ミル剛性が高く、加工速度
が速く、被加工材に剪断ひずみで生じにくい管ま
たは棒などの成形装置を提供することを目的とす
る。 （問題点を解決するための手段および作用） 本発明は次のように構成される。 ３個以上のリング状工具をそれぞれ独立の工具
保持部材で保持して連設し、該リング状工具の孔
型作用面と金属長柱体とを半径方向に押圧して成
形する成形装置が、両側位置のリング状工具は該
工具保持部材内にこれと回転を同じくして保持
し、内部位置のリング状工具の少なくとも一つは
回転する工具保持部材内にこれと回転自在で軸心
をミルセンターラインに対して偏心しかつ傾斜し
て保持することを特徴とする長柱体成形装置。 本発明を詳細に説明すると、第１図は本発明の
装置例、第２図はそのＡ−Ａ断面図であつて、３
つのリング状工具を用いる場合である。リング状
工具１，２および３は、その円形孔型４，５およ
び６がミルセンターライン７を含むように配置す
る。両側のリング状工具１と３はそれぞれ工具保
持部材８と１０によつて回転方向のすべりがない
状態、好ましくは球面軸受に回り止めを施して前
後に傾斜できる状態で保持する。該工具保持部材
８と１０は、ハウジングに回転しないように固定
するか、または図示のように歯車１１または１３
内にこれと一体的に回転あるいは制止できる設備
とし、長柱体の加工状況に応じて歯車を回転する
ことによつて、その加工条件を制御する能力を与
えることができる。中央のリング状工具２は、歯
車の回転中心軸７、すなわちミルセンターライン
から偏心する工具保持部材の孔１８に傾斜角調整
ブロツク２１によつて傾斜して回転自在に保持さ
れる。リング状工具２の内円と外円の中心は一致
しており、その中心軸１５はミルセンターライン
７から離れて傾斜している。該中心軸１５の傾斜
は例えば図示の傾斜角調整ブロツク２１の寸法を
変えることによつて変更でき、そのミルセンター
ラインからの偏心量の変更は内円と外円が偏心し
た工具保持部材９を偏心した歯車内孔によて支承
し、両者の位相を選択すること、あるいは内孔位
置の異なる工具保持部材と取り替えることによつ
て可能となる。 本発明の装置によつて管を圧延する場合につい
て説明すると、第１図および第２図において、マ
ンドレル２３を挿入した管２４を、マンドレル押
入装置２５又は入側テーブル２６または他の任意
の手段によつて圧延装置内に進める。両側位置の
リング状工具１および３の回転を制止し、中央の
リング状工具２を図示の方向に傾斜し、管の背部
において斜線部２８と接するように偏心して工具
保持部材９内に保持し、歯車１２を上部２９にお
いて表面から裏面に向う方向、すなわち下部３０
において裏面から表面に向う方向に駆動すると、
管２４はリング状工具によつて前進力が加えら
れ、スパイラル状に成形が進む。このときその両
側のリング状工具１と３は管２４を支え、管の回
転を制限する機能を有する。歯車１３と逆方向に
歯車１１または１２を回転すると成形速度が上宵
する。また歯車１１または１２の回転速度を適宜
選択することによつて管の回転を停止することが
できる。リング状工具１と３が前後に傾斜できる
構造、例えば第１図に示すような球面軸承を介し
て工具保持部材に支承されている場合には摩擦力
を減ずる方向にリング状工具が傾斜する。さら
に、球面軸承によつて支承されるリング状工具１
および３の傾斜の方向を駆動されるリング状工具
２の傾斜の方向と逆方向に保てば、リング状工具
１および３によつても管に前進力を与えることが
できる。このための最も簡単な装置は、第１図に
示すように、リング状工具１，３に隣接して駆動
される工具保持部材９の突出部３１，３２によつ
てリング状工具１，３を押圧して傾斜させるもの
である。 （実施例） 第１図に示す装置によつて素材外径80mm、素材
肉厚20mmのプラステイシン管を、仕上外径60mm、
仕上肉厚10mmに成形した。このときの主な成形条
件は表１のとおりである。 (Industrial Application Field) The present invention relates to an apparatus for forming long metal columns such as pipes or rods. (Prior Art) Conventional forming processing equipment for rolling, straightening, etc. of long columns has a structure in which a plurality of barrel-shaped or drum-shaped rolls, or a plurality of rolls with semicircular grooves are used to clamp and press the long column. There is. This structure requires a huge device to support both ends of the roll and drive the roll. As this improved type, the special public
No. 43980 proposes a rolling mill in which three cantilevered conical rolls are arranged at an angle to revolve around and rotate the material to be rolled. (Problems to be Solved by the Invention) In the rolling mill of Japanese Patent Publication No. 46-43980 mentioned above, the rotating part is huge, making high-speed rolling difficult, and the mill rigidity is low. The technological progress of these devices has already reached its limit, and molding devices based on innovative ideas are eagerly awaited. An object of the present invention is to provide an apparatus for forming pipes, rods, etc., which is small in size, has high mill rigidity, has a high processing speed, and is resistant to shearing strain in the workpiece. (Means and effects for solving the problems) The present invention is configured as follows. A forming device that holds three or more ring-shaped tools in series, each held by an independent tool holding member, and presses a hole-shaped working surface of the ring-shaped tools and a long metal column body in the radial direction to form the molding device, The ring-shaped tools at both sides are held in the tool holding member in the same rotation as the tool holding member, and at least one of the ring-shaped tools at the inner position is rotatable with the ring-shaped tool in the rotating tool holding member and has its axis aligned with the milling member. A long column forming device characterized by being held eccentrically and inclined with respect to a center line. To explain the present invention in detail, FIG. 1 is an example of the device of the present invention, and FIG.
This is the case when two ring-shaped tools are used. The ring-shaped tools 1 , 2 and 3 are arranged so that their circular holes 4 , 5 and 6 include the mill center line 7 . The ring-shaped tools 1 and 3 on both sides are held by tool holding members 8 and 10, respectively, in a state where there is no slippage in the rotational direction, preferably in a state where the spherical bearings are prevented from rotating so that they can be tilted back and forth. The tool holding members 8 and 10 may be non-rotatably fixed to the housing or may be fitted with gears 11 or 13 as shown.
By using equipment that can be rotated or stopped integrally with the long column body, and by rotating the gear according to the machining conditions of the long column body, it is possible to provide the ability to control the machining conditions. The center ring-shaped tool 2 is rotatably held at an angle by an inclination angle adjustment block 21 in a hole 18 of a tool holding member eccentric from the rotation center axis 7 of the gear, that is, the mill center line. The centers of the inner circle and the outer circle of the ring-shaped tool 2 coincide, and the center axis 15 thereof is inclined away from the mill center line 7. The inclination of the central axis 15 can be changed, for example, by changing the dimensions of the illustrated inclination angle adjustment block 21, and the amount of eccentricity from the mill center line can be changed by changing the tool holding member 9 whose inner and outer circles are eccentric. This is possible by supporting the gear with an eccentric inner hole and selecting the phase of the two, or by replacing the tool holding member with a tool holding member having a different inner hole position. To explain the case of rolling a tube using the apparatus of the present invention, in FIGS. 1 and 2, a tube 24 into which a mandrel 23 has been inserted is placed on a mandrel pushing device 25, an entrance table 26, or any other arbitrary means. It is then advanced into the rolling mill. The rotation of the ring-shaped tools 1 and 3 on both sides is stopped, and the ring-shaped tool 2 in the center is tilted in the direction shown in the figure and eccentrically held in the tool holding member 9 so as to touch the hatched part 28 at the back of the tube. , gear 12 in the upper part 29 in the direction from the front surface to the back surface, that is, the lower part 30
When driven from the back side to the front side,
A forward force is applied to the tube 24 by a ring-shaped tool, and the tube 24 is formed into a spiral shape. At this time, the ring-shaped tools 1 and 3 on both sides support the tube 24 and have the function of restricting the rotation of the tube. When gear 11 or 12 is rotated in the opposite direction to gear 13, the molding speed increases. Further, by appropriately selecting the rotational speed of the gear 11 or 12, the rotation of the tube can be stopped. When the ring-shaped tools 1 and 3 are supported by a tool holding member via a structure that allows them to tilt back and forth, for example, a spherical bearing as shown in FIG. 1, the ring-shaped tools are tilted in a direction that reduces frictional force. Furthermore, a ring-shaped tool 1 supported by a spherical bearing
If the directions of inclination of the ring-shaped tools 1 and 3 are kept opposite to the direction of inclination of the driven ring-shaped tool 2, the ring-shaped tools 1 and 3 can also apply forward force to the tube. The simplest device for this purpose is as shown in FIG. It is pressed and tilted. (Example) Using the apparatus shown in Figure 1, plasticine tubes with a material outer diameter of 80 mm and a material wall thickness of 20 mm are produced with a finished outer diameter of 60 mm.
Molded to a finished wall thickness of 10mm. The main molding conditions at this time are as shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 例１はリング状工具１，３の傾斜が０、すなわ
ちその中心軸１４，１６がミルセンターライン７
に一致している場合である。例２はリング状工具
１，３は管に従動して傾斜し、管の進行を防げに
くくなる。リング状工具１，３の回転を停止する
と管の回転がほぼ停止し管の出側速度が一層大き
くなる。例３は第１図に示すように工具保持部材
９の突出部３１，３２によつてリング状工具１，
３をリング状工具２と逆方向に押圧傾斜した場合
で、この傾斜の効果によつて管は前進力を受け、
その出側速度は大きくなる。管の出側速度は例
１、例２、例３の場合で、それぞれ３mm／ｓ、10
mm／ｓ、17mm／ｓである。このように本発明装置
により管を１工程で小径薄肉に成形することが可
能であり、また高速成形が可能である。 （発明の効果） 本発明装置とほぼ同じ成形能力を有する従来の
傾斜ロール式２ロールエロンゲーターモデルミル
を設計し比較すると、モデルミル本体の重量は従
来のエロンゲータに対し本発明装置はほぼ４分の
１であり、本発明装置は小型である。また特公昭
56−43980に示されている３本の片持円錐ロール
式遊星圧延機に比較しても、モデルミル本体の重
量はほぼ３分の１にできる。しかもミル剛性はこ
れらの装置よりも本発明装置の方がむしろ大きい
値となる。これらの原因は本発明装置がリング状
工具の内孔によつて成形すること、その力は直線
的に工具支持部材、歯車、ハウジングへと伝えら
れ、他の装置のようにロールやハウジングに曲げ
モーメントが作用しないこと、そして回転部分が
著しく小さくできることにある。 （発明の応用分野） 本発明装置は以上述べたように管の圧延のほ
か、リング状工具の形状を選定することによつて
フイン付管やコルゲート管の成形が可能である。
また、マンドレルを使用しない場合には棒の圧
延、転造が可能である。さらに管や棒の矯正にも
応用できる。[Table] In Example 1, the inclination of the ring-shaped tools 1 and 3 is 0, that is, the center axes 14 and 16 are at the mill center line 7.
This is the case when it matches. In Example 2, the ring-shaped tools 1 and 3 follow the pipe and tilt, making it difficult to prevent the pipe from advancing. When the rotation of the ring-shaped tools 1 and 3 is stopped, the rotation of the tube is almost stopped, and the exit speed of the tube is further increased. In Example 3, as shown in FIG. 1, the ring-shaped tool 1 is
3 is pressed and inclined in the opposite direction to the ring-shaped tool 2, the pipe receives a forward force due to the effect of this inclination,
Its exit speed increases. The outlet speed of the tube is 3 mm/s and 10 mm/s in Examples 1, 2, and 3, respectively.
mm/s, 17 mm/s. As described above, the apparatus of the present invention allows a tube to be formed into a small diameter and thin wall in one step, and high-speed forming is also possible. (Effects of the Invention) When designing and comparing a conventional inclined roll type two-roll Elongator model mill that has almost the same molding capacity as the device of the present invention, it was found that the weight of the model mill body was approximately 4 times lower than that of the conventional Elongator. 1, and the device of the present invention is small. Also Tokko Akira
Compared to the three cantilever conical roll type planetary rolling mill shown in No. 56-43980, the weight of the model mill body can be reduced to approximately one-third. Furthermore, the mill rigidity of the device of the present invention is rather larger than those of these devices. These causes are due to the fact that the device of the present invention forms by the inner hole of the ring-shaped tool, and the force is transmitted linearly to the tool support member, gear, and housing, and is not bent by the roll or housing like other devices. The reason is that no moment acts and the rotating parts can be made extremely small. (Field of Application of the Invention) As described above, the apparatus of the present invention is capable of not only rolling tubes but also forming finned tubes and corrugated tubes by selecting the shape of the ring-shaped tool.
Moreover, when a mandrel is not used, rolling and rolling of the bar is possible. It can also be applied to straightening tubes and rods.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明装置説明図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図である。 １，２，３……リング状工具、４，５，６……
リング状工具の円形孔型、７……ミルセンターラ
イン、８，９，１０……工具保持部材、１１，１
２，１３，３３……歯車、１４，１５，１６……
リング状工具の軸心、１７，１８，１９……工具
保持部材の孔、２０……工具保持部材内孔の中
心、２１……傾斜角調整ブロツク、２２……ハウ
ジング、２３……マンドレル、２４……管、２５
……マンドレル押入装置、２６，２７……ローラ
ーテーブル、２８……リング状工具と管の接触
部、３１，３２……工具保持部材の突出部、３３
……駆動歯車、３４……マンドレル中心。 FIG. 1 is an explanatory diagram of the apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1. 1, 2, 3...Ring-shaped tool, 4, 5, 6...
Circular hole type of ring-shaped tool, 7... Mill center line, 8, 9, 10... Tool holding member, 11, 1
2, 13, 33...gear, 14, 15, 16...
Axis center of ring-shaped tool, 17, 18, 19... Hole of tool holding member, 20... Center of inner hole of tool holding member, 21... Inclination angle adjustment block, 22... Housing, 23... Mandrel, 24 ...Tube, 25
... Mandrel pushing device, 26, 27 ... Roller table, 28 ... Contact part of ring-shaped tool and tube, 31, 32 ... Projection part of tool holding member, 33
...Drive gear, 34...Mandrel center.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ その内周面に円形に設けられた孔型を有する
３個以上のリング状工具を、前記孔型内に加工す
べき長柱体が嵌入する如く連接するとともに相隣
るリング状工具の内周面が前記加工すべき長柱体
の相対向する外周面を支持しこれを挟圧する如く
偏心させて配設し、さらにこれらリング状工具の
うちの少なくとも１つの軸心を、加工すべき長柱
体の軸心に垂直な面に対して傾斜させかつ、この
リング状工具の外周面にその軸心が一致する如く
歯車を固設し一体的に回転可能に構成してなる長
柱体成形装置。 ２ 加工すべき長柱体の中空部にマンドレルを貫
入せしめこれをその内周面に円形に設けられた孔
型を有する３個以上のリング状工具の孔型に嵌入
して加工する如く３個以上のリング状工具を連接
するとともに、相隣るリング状工具の内周面が前
記加工すべき長柱体の相対向する外周面を支持し
これを挟圧する如く３個以上のリング状工具を偏
心させて配設しさらに、これらリング状工具のう
ちの少なくとも１つの軸心を、加工すべき長柱体
の軸心に垂直な面に対して傾斜させかつ、このリ
ング状工具の外周面にその軸心が一致する如く歯
車を固設し一体的に回転可能に構成してなる長柱
体成形装置。 ３ 入側または出側にマンドレルを推進する設備
を具備する特許請求の範囲第１項記載の長柱体成
形装置。[Scope of Claims] 1. Three or more ring-shaped tools each having a circular hole formed on the inner circumferential surface thereof are connected so that a long column to be machined fits into the hole, and are adjacent to each other. The inner circumferential surfaces of the ring-shaped tools are arranged eccentrically so as to support and compress the opposing outer circumferential surfaces of the long columnar body to be machined, and the axial center of at least one of the ring-shaped tools is is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the long column to be machined, and a gear is fixed to the outer peripheral surface of this ring-shaped tool so that its axis coincides with the ring-shaped tool, so that it can rotate integrally. A long column forming device. 2 A mandrel is inserted into the hollow part of the long columnar body to be machined, and the mandrel is inserted into the holes of three or more ring-shaped tools having circular holes formed on the inner peripheral surface of the mandrel to process three pieces. The above ring-shaped tools are connected, and three or more ring-shaped tools are connected so that the inner circumferential surfaces of adjacent ring-shaped tools support and press the opposing outer circumferential surfaces of the long column to be machined. Further, the axis of at least one of these ring-shaped tools is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the long column to be machined, and A long column forming device configured to integrally rotate gears with gears fixed so that their axes coincide. 3. The long column forming apparatus according to claim 1, which is equipped with equipment for propelling the mandrel on the entry side or the exit side.