JPS6044058B2 - Roll forming processing equipment for disc-shaped parts - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円盤状部品、特に異形断面を有する円盤状
部品たとえばタービンディスク等のロール成形加工装置
の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a roll forming processing apparatus for disc-shaped parts, particularly disc-shaped parts having irregular cross-sections, such as turbine disks.

従来、この種の円盤状部品の成形に当つては、通常鍛
造プレスまたは鍛造ハンマによる自由鍛造法によるか、
もしくはリングミルによるロール成形加工法によつて行
なわれているが、前者は材料の歩留りが非常に悪く、ま
た加エエ数も大でコスト高を招く欠点があり、また後者
の方法は汎用性がなく、型費が莫大となるなどの欠点が
あつた。Conventionally, when forming this type of disc-shaped part, the free forging method using a forging press or a forging hammer was usually used;
Alternatively, it is carried out by a roll forming method using a ring mill, but the former method has the disadvantage that the material yield is very poor and the number of processing steps is large, leading to high costs, and the latter method is not versatile. However, there were drawbacks such as huge mold costs.

このリングミルによるロール成形加工法と、その欠点に
よき、第１図ａ、ｂおよび第２図によつて説明すると、
第１図ａ、ｂにおいて、０１は素材で、プレスまたはハ
ンマでせん孔した荒地をリングミルにより内外径および
高さ方向に圧延、成形がなされる。Ｏ２はマンドレルロ
ールで、矢印（第１図ａ）で示すように、半径方向に移
動可能であり、非駆動で素材０１の内径部を圧延するこ
とにより、その径を拡大し、かつ所定の肉厚に圧延成形
する。０３はキングロールで、所定位置に固定された状
態で、駆動源（図示省略）により駆動回転せしめられ、
かつそのロール形状を異形断面とされており、素材０１
の外径部を圧延することにより径を拡大すると同時に所
定の形状に圧延成形する。The roll forming method using a ring mill and its drawbacks will be explained with reference to Figs. 1a, b and 2.
In FIGS. 1a and 1b, reference numeral 01 is a raw material, which is formed by rolling and forming a rough material with holes punched with a press or a hammer in the inner and outer diameter and height directions using a ring mill. O2 is a mandrel roll that is movable in the radial direction as shown by the arrow (Fig. 1a), and rolls the inner diameter part of the material 01 without being driven, thereby expanding its diameter and forming a predetermined thickness. Roll and form thickly. 03 is a king roll, which is driven and rotated by a drive source (not shown) while being fixed at a predetermined position.
And the roll shape has an irregular cross section, and the material 01
The diameter is expanded by rolling the outer diameter portion of the material, and at the same time, the material is rolled into a predetermined shape.

０４は上下一対のエツジングロールで、矢印（第１図ａ
、ｂ）で示すように上下方向および半径方向に移動可能
で、マンドレルロールＯ２とキングロール０３の圧延に
より発生する素材０１の上下部のコンケーブを防ぎ、素
材の高さを所定の高さに圧延成形する。04 is a pair of upper and lower etching rolls.
As shown in , b), it is movable in the vertical direction and radial direction, and prevents the upper and lower concave of the material 01 caused by the rolling of the mandrel roll O2 and king roll 03, and rolls the material to a predetermined height. Shape.

０５はガイドロールで、矢印（第１図ｂ）で示すように
半径方向に移動可能で、回転自在のように配設されてお
り、素材の真円度を確保するように素材０１を案内する
ようになつている。05 is a guide roll, which is movable in the radial direction as shown by the arrow (Fig. 1b) and is arranged to be rotatable, and guides the material 01 to ensure the roundness of the material. It's becoming like that.

上記のようなリングミルで、素材０１を圧延成形する
と、第２図に示すようにフランジ部Ｔが長くなるに従つ
て、Ａ部に欠肉が発生し、Ｈ／Ｔの値が小さくなるにつ
れて欠肉はさらに著しく発生し、成形不能となる欠点が
ある。When the material 01 is rolled and formed using the ring mill as described above, as the flange portion T becomes longer, as shown in Fig. 2, a lack of thickness occurs in the A part, and as the value of H/T becomes smaller, the lack of thickness occurs. There is also the disadvantage that the meat develops significantly and cannot be molded.

一般にリングミルによる素材の成形範囲は、Ｈ／Ｔ＝１
１３〜６ハ内でないと、精度のよい形状のものが成形で
きないため、製品の形状範囲が限定され、従つてリング
ミルは汎用性がない。Generally, the molding range of the material with a ring mill is H/T=1
Unless it is within 13 to 6 degrees, it is impossible to mold a product with a highly accurate shape, which limits the range of product shapes, and therefore, ring mills are not versatile.

いま、第５図Ａ，ｂに示すような異形断面形状部品を、
リングミルで成形したとすると、第３図に示す如くフラ
ンジ部Ｔが大きくなるに従い、キングロール０３を大形
化しなければならず、また１つのロール形状に対して１
つの形状の製品しか成形できないので汎用性がなく、製
品の形状が異なる毎にキングロール０３を変えなければ
ならないため、型費の莫大となる。Now, a part with an irregular cross-section as shown in Fig. 5A and b is
If the molding is performed using a ring mill, as the flange portion T becomes larger as shown in Fig. 3, the king roll 03 must be made larger, and the
Since only one shape of product can be molded, there is no versatility, and the King Roll 03 must be changed every time the product shape changes, resulting in a huge mold cost.

またフランジ部Ｔが長くなるにつれて半径方向圧延によ
る高さ方向への材料流れが増大しキングロール０３と素
材との接触面積が大きくなるため、成形力が増大するほ
か、密閉圧延であるためキング七−ル０３にかかる成形
力はさらに増大するので、構造的に大型化するなどの欠
点があつた。In addition, as the flange portion T becomes longer, the flow of material in the height direction due to radial rolling increases, and the contact area between the king roll 03 and the material increases, which increases the forming force. - Since the molding force applied to the rule 03 further increases, there are drawbacks such as an increase in the size of the structure.

本発明者等は、上記のような円盤状部品のロール成形加
工技術の実情に鑑み、上記従来装置の欠点を解消するこ
との可能なロール成形装置を、さきに提案したが、該提
案装置によつて第５図Ａ，ｂに示すようにフランジ部の
長い異形断面形状品を成形すると、第４図に示すように
、素材のフランジ部の半径方向の圧延が進むに従い、外
径部に垂れ下りが発生し精度よいロール成形加工ができ
なくなるという欠点があることが判つた。The present inventors have previously proposed a roll forming device capable of eliminating the drawbacks of the conventional device described above, in view of the actual state of roll forming processing technology for disc-shaped parts as described above. Therefore, when a product with a long flange section is molded as shown in FIGS. 5A and 5b, as the flange part of the material is rolled in the radial direction, it will sag on the outer diameter part. It has been found that there is a drawback that roll forming occurs and accurate roll forming cannot be performed.

本発明は、かかる欠点を解消する円盤状部品のロール成
形加工装置を実現することを目的として提案されたもの
で、駆動回転される上下一対のウェブ成形ロール、定位
置で駆動回転されるマンド．レルロール、半径方向に移
動可能で回転自在に配設されたサイドロール、半径方向
に移動可能で、駆動回転される上下一対のエツジングロ
ール、半径方向に移動可能で回転自在に配設され、素材
の真円度を確保するガイドロールを具えてなる円盤，状
部品のロール成形加工装置において、上記上下一対のウ
ェブ成形ロールのうち少なくとも上側のウェブ成形ロー
ルは、上下方向および半径方向に移動可能とするととも
に、下側にウェブ成形ロールは、素材のほぼ下部全面を
支承するように構成してなることを特徴とする円盤状部
品のロール成形加工装置に係るものである。The present invention has been proposed with the aim of realizing a roll forming processing apparatus for disc-shaped parts that eliminates such drawbacks. side rolls that are movable in the radial direction and rotatably arranged; a pair of upper and lower edging rolls that are movable in the radial direction and are driven and rotated; In a roll-forming device for disk-like parts, which is equipped with a guide roll for ensuring roundness, at least the upper web-forming roll of the pair of upper and lower web-forming rolls is movable in the vertical direction and in the radial direction. In addition, the present invention relates to a roll forming apparatus for a disc-shaped part, characterized in that the web forming roll on the lower side is configured to support substantially the entire lower part of the material.

以下第６図および第７図により本発明の構成を、その作
用とともに具体的に説明する。The structure of the present invention will be specifically explained below along with its operation with reference to FIGS. 6 and 7.

それらの図で、１は素材で主として矩形断面を有する穴
明き円板状素材で、この素材１から本発明装置によつて
異形断面形状を有する円盤状部品を圧延成形する。In these figures, reference numeral 1 denotes a raw material in the form of a perforated disc with a mainly rectangular cross section, and from this raw material 1 a disc-shaped part with an irregular cross-sectional shape is rolled by the apparatus of the present invention.

２は上側ウェブ成形ロールで、ｌ同ロール２は矢印（第
６図）に示すように半径方向および上下方向に移動可能
に配設され、図示省略の駆動源で駆動回転せしめられて
、その下動時に素材１の上部を圧下するとともに、半径
方向外側への移動時に該素材１の上部を圧延成形しなが
・ら径を拡大し、かつ所定の形状に圧延成形するように
なつている。Reference numeral 2 denotes an upper web forming roll. The roll 2 is disposed so as to be movable in the radial direction and the vertical direction as shown by the arrows (Fig. 6), and is driven and rotated by a drive source (not shown). When moving, the upper part of the material 1 is rolled down, and when moving outward in the radial direction, the upper part of the material 1 is rolled and formed to expand its diameter and rolled into a predetermined shape.

３は上記上側ウェブ成形ロール２と素材１をはさんで対
峙するように配設された下側ウェブ成形ロールで、同ロ
ール３は定位置に保持された状態・で、図示省略の駆動
源で回転駆動され、かつ常に素材１の圧延成形中その下
面を支承することができるように構成されている。3 is a lower web forming roll arranged to face the upper web forming roll 2 with the material 1 in between, and the roll 3 is held in a fixed position by a drive source (not shown). It is configured to be rotationally driven and capable of always supporting the lower surface of the material 1 during rolling forming.

４はマンドレルロールで、定位置に保持され、駆動源（
図示省略）によつて矢印（第７図）方向に駆動回転され
て素材１の内径側を圧延、成形するようになつている。4 is a mandrel roll that is held in place and driven by a driving source (
(not shown) in the direction of the arrow (FIG. 7) to roll and form the inner diameter side of the material 1.

５はサイドロールで、矢印（第７図）に示す如く半径方
向に移動可能で、かつ回転自在に配設されており、上下
のウェブ成形ロール２，３の圧延作用で発生するコンケ
ーブおよび割れ等の欠陥を防ぎ、かつ素材１の肉厚を所
定の厚さに圧延成形するようになつている。６は上下一
対のエツジングロールで、矢印（第６図、第７図）に示
す如く上下方向および半径方向に移動可能に配設されて
おり、上下ウェブ成形ロル２，３と、サイドロール５の
圧延により発生する素材１の上下部のコンケーブを防ぎ
、かつ素材１の高さを所定の高さに圧延成形するように
なつている。Reference numeral 5 denotes a side roll, which is movable in the radial direction as shown by the arrow (Fig. 7) and rotatably disposed to prevent concave, cracks, etc. caused by the rolling action of the upper and lower web forming rolls 2 and 3. The material 1 is rolled to a predetermined thickness while preventing defects in the material 1. Reference numeral 6 denotes a pair of upper and lower etching rolls, which are disposed so as to be movable in the vertical and radial directions as shown by the arrows (Figs. 6 and 7). This prevents concave formation at the top and bottom of the material 1 caused by rolling, and allows the material 1 to be rolled to a predetermined height.

７はガイドロールで、同ガイドロール７は矢印（第７図
）で示す如く半径方向に移動可能で回転自在に配設され
ており、上下のウェブ成形ロール２，３の圧延により素
材径が拡大される場合の案内をなし、素材１の真円度を
確保するようになつている。7 is a guide roll, and the guide roll 7 is movable in the radial direction and rotatably arranged as shown by the arrow (Fig. 7), and the diameter of the material is expanded by rolling with the upper and lower web forming rolls 2 and 3. The roundness of the material 1 is ensured.

８はサポートロールで、同サポートロール８は定位置で
回転自在なように配設されており、素材１の圧延成形時
における回転を円滑にするようになつている。Reference numeral 8 denotes a support roll, and the support roll 8 is arranged so as to be rotatable at a fixed position, and is adapted to smoothly rotate when the material 1 is rolled and formed.

なお、エツジングロール６の回転駆動は、非駆動、駆動
のいずれでもよい。一方、下側ウェブ成形ロール３は半
径方向に移動させても本発明の効果をそこなうものでは
ない。本発明装置は上記のような構成、作用を具有する
ものであるから、本発明によれば、（１）下側ウェブ成
形ロールがつねに、素材のほぼ下部全部を支承している
ため、上側ウェブ成形ロールにより、ウェブ部が圧延さ
れ、径が拡がつても、外径部にたれさがりが起こらず、
成形がスムーズに行なわれ、下側面の精度が向上し、フ
ランジ部が長い異形断面形状部品に成形ができる。Note that the rotation of the etching roll 6 may be either non-driven or driven. On the other hand, even if the lower web forming roll 3 is moved in the radial direction, the effects of the present invention will not be impaired. Since the apparatus of the present invention has the above-described structure and operation, according to the present invention, (1) the lower web forming roll always supports almost the entire lower part of the material, so that the upper web Even when the web part is rolled by the forming roll and the diameter expands, the outer diameter part does not sag.
Molding is performed smoothly, the accuracy of the lower surface is improved, and parts with irregular cross-sections with long flange parts can be formed.

（２）大きな下側ウェブ成形ロールを使用するにもかか
わらず、上側ウェブ成形ロールが小さいために、大きな
成形力を必要としない。(2) Despite the use of large lower web forming rolls, large forming forces are not required due to the small size of the upper web forming rolls.

（３）汎用ロールのみでフランジ部が長い各種の円盤状
部品の成形ができる。(3) Various disk-shaped parts with long flanges can be formed using only general-purpose rolls.

などの実用的効果を挙げることができる。The following practical effects can be mentioned.

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

第１図Ａ，ｂは、従来のリングミルの略示的説明図で、
第１図ａは側面図、第１図ｂは平面図、第２図は従来の
リングミルによる素材のフランジ部の欠陥発生状態説明
図、第３図はリングミルによるフランジ部の長い部品の
圧延状態説明図、第４図は先に提案したロール加工装置
によるフランジ部の長い部品の圧延状態説明図、第５図
Ａ，ｂは本発明装置による圧延成形品の断面図、第６図
および第７図は本発明の一実施例の概略説明図で、第６
図は側面図、第７図は平面図である。FIGS. 1A and 1B are schematic illustrations of a conventional ring mill.
Figure 1a is a side view, Figure 1b is a plan view, Figure 2 is an explanatory diagram of how defects occur in the flange of a material using a conventional ring mill, and Figure 3 is an illustration of the rolling process of a part with a long flange using a ring mill. Figure 4 is an explanatory diagram of the state of rolling of a part with a long flange portion by the previously proposed roll processing apparatus, Figures 5A and b are sectional views of a rolled product by the apparatus of the present invention, and Figures 6 and 7. 6 is a schematic explanatory diagram of one embodiment of the present invention;
The figure is a side view, and FIG. 7 is a plan view.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 駆動回転される上下一対のウェブ成形ロール、定位
置で駆動回転されるマンドレルロール、半径方向に移動
可能で回転自在に配設されたサイドロール、半径方向お
よび上下方向に移動可能で、駆動可転される上下一対の
エツジングロール、半径方向に移動可能で回転自在に配
設され、素材の真円度を確保するガイドロールを具えて
なる円盤状部品のロール成形加工装置において、上記上
下一対の成形ロールのうち少なくとも上側のウェブ成形
ロールは上下方向および半径方向に移動可能とするとと
もに、下側のウェブ成形ロールは、素材のほぼ下部全面
に支承するように構成してなることを特徴とする円盤状
部品のロール成形加工装置。1 A pair of upper and lower web forming rolls that are driven and rotated, a mandrel roll that is driven and rotated in a fixed position, a side roll that is movable in the radial direction and rotatably arranged, and a side roll that is movable in the radial direction and the vertical direction and can be driven. In a roll forming apparatus for a disc-shaped part, the apparatus comprises a pair of upper and lower etching rolls that are rotated, and a guide roll that is rotatably movable in the radial direction and that ensures the roundness of the material. Among the forming rolls, at least the upper web forming roll is movable in the vertical direction and radial direction, and the lower web forming roll is configured to be supported almost on the entire lower part of the material. Roll forming processing equipment for disc-shaped parts.