JPH0328966B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機、プリンタ、電子タイプライタ
などのOA機器や印刷機、コンベヤなどに多く用
いられるローラの芯金を薄肉パイプの冷間塑性加
工で形成するためのパイプ加工装置に関するもの
である。

（従来の技術） 第４図ａに示す製品Ａおよび第４図ｂに示す製
品Ｂは、本発明のパイプ加工装置によつてパイプ
を素材として形成されたローラの芯金となるもの
である。

従来この種の加工を行うには第５図に示す回転
スウエージング法や、第６図に示すバルジ法等で
行つていた。

図中１はパイプを素材とするワーク、２は回転
スウエージング装置の本体で、第５図ａにおいて
矢印Ｃのように回転する。３は本体２の十字状溝
部にそれぞれ滑動自在に設けたダイス、４は各ダ
イス３の外側に同じく滑動自在に設けたバツカ
ー、５は本体２およびバツカー４の外周部に配置
した複数個の回転ローラで、ばね力によつて本体
２およびバツカー４に圧接されている。したがつ
て本体２が矢印Ｃの方向に回転すると、各回転ロ
ーラ５は矢印Ｅのように回転する。そして第５図
ａに示すように本体２の外周面と、バツカー４の
外周面との間には段差Ｓが設けられている。

第５図に示す状態で本体２が矢印Ｃの方向に回
転すると、各ダイス３およびバツカー４が遠心力
でストツパー（図示せず）による停止位置まで広
がるが、回転ローラ５がバツカー４の外周面に接
触する度に、そのローラ５がバツカー４を中心に
向つて打撃する。この状態で第５図ｂに示すよう
にワーク１に横推力Ｐを与えれば、ワーク１の四
方を囲むダイス３に作用する前記打撃力との協働
によつてワーク１が冷間状態で塑性変形加工され
る。

また第６図のバルジ法は、ワーク１の仕上がり
形状に合つた凹部６ａを有する上型６と、同じく
ワーク１の仕上がり形状に合つた凹部７ａを有す
る下型７とを重合すると共に、この金型６，７内
に第６図ａに示すようにワーク１のパイプ素材を
挿入し、この上下の金型６，７を型締め力Ｗで押
圧すると共に、両側よりプランジヤー８を挿入し
て、各プランジヤー８に横推力Ｐを加えて、プラ
ンジヤー８の端面をワーク１の端面に圧接しなが
ら、各プランジヤー８内に設けた液圧孔８ａを介
してワーク１の内部に高圧液９を注入することに
より、第６図ｂに示すようにワーク１を金型６，
７の凹部６ａ，７ａに合つた形状に成形するもの
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述した回転スウエージング法で
は、各回転ローラ５が、各バツカー４を打撃する
ため、騒音が激しい上に、大きな仕事量を得るの
が難しいので、第４図ａに示す斜辺部の角度αも
10゜以下になるという問題点がある。

またバルジ法は、超高圧を使用するため、装置
各部の剛性を高くする必要がある上に、金型の精
度および形状の良否が製品の品質の良否に直接影
響を与えるため、金型の製作に費用が嵩むことに
なる。またプランジヤー８の押圧力Ｐと注入液圧
とのバランスをとることが難しく、ややもすると
ワーク１が座屈したり、ワーク１の端面から液漏
れが発生したりするため、作業に熟練を必要とす
る。さらにワーク１を取り外した際に、液の始末
をしなければならないため、手数がかかるという
問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明において
は、フレームの上部に縦溝を設けると共に、この
縦溝を跨ぐ門型フレームを設け、ワーククランプ
の下型を二分割したものを前記縦溝の両側のフレ
ーム上に固定すると共に、この下型に対応する上
型を前記門型フレームに設けた型締め装置の下端
に昇降自在に設けてワーククランプ装置を構成
し、このワーククランプ装置をワークの加工工程
数に応じて複数組等間隔に配置し、これら各組の
ワーククランプ装置に把持されるワークの両側端
部にそれぞれ対向するダイスを有する横推力装置
を前記フレーム上に配設し、複数のワーク受を配
設した搬送板を油圧シリンダによつて作動するレ
バーとリンク機構によつて昇降および横移動でき
るようにして、前記各下型に支承されたワークを
上昇させてから、ワーク配置ピツチの１ピツチ分
横移動させ、ついで下降してワークを下型に支承
させてから、前記横移動の反対方向へ１ピツチ分
横移動させるようにしたワーク搬送装置を前記フ
レームの縦溝内に設けてパイプ加工装置を構成す
る。

（作用） 上述のように本発明装置によれば、パイプを素
材として冷間の塑性加工によつて目的とする製品
ができるから、騒音が少なく作業環境がよくな
る。また薄肉の溶接管にも容易に加工ができるか
ら、軽量で低コストの製品が得られる。また製品
の段部は実質的に直角またはそれに近い形状に形
成することができるから、ローラの芯金としてそ
の長さ方向を有効に活用できる。またワークの両
端を同時に絞り加工できるから効率的であると共
に、絞り部の肉厚は素材管の肉厚より増加するの
で、製品の剛性バランスがよくなり、薄肉パイプ
の有効利用ができる。

（実施例） 以下、第１図〜第３図について本発明の一実施
例を説明する。図中１０は本発明装置のボツクス
型のフレームで、１０ａはフレーム１０の上部の
中央に設けた縦溝である。１１はフレーム１０を
跨ぐように設けた門型フレームで、１１ａはその
支柱であり、１１ｂは水平梁である。

第３図はワーククランプ装置１２を示すもの
で、これは上型１３と、下型１４とよりなり、下
型１４は第１図に示すように二分割されている。
そしてこれら上型１３と、下型１４との対向面に
は、それぞれ半円筒形状のワークホルダー１５が
埋設されており、それぞれボルト１６によつて着
脱自在に固定されている。１７は上型１３と下型
１４とを整合するためのガイドピンで、１８は上
型１３を後述する型締め装置に固定するためのボ
ルト、１９は下型１４の底面に設けた位置決め用
のピン穴、２０は下型１４をフレーム１０に固定
するためのねじ孔である。

上述のように構成したワーククランプ装置１２
を多数準備し、二分割した下型１４を前記フレー
ム１０の縦溝１０ａの両側の上面１０ｂ上に、第
１図および第２図に示すように等間隔で複数組配
置して固定する。

そしてこれらの下型にそれぞれ対応する上型１
３を門型フレーム１１の水平梁１１ｂに設けた油
圧シリンダ式型締め装置２１のピストンロツドの
下端に固着して昇降自在にする。

上述のようにフレーム１０上に併設するワーク
クランプ装置１２の個数はワーク２２の工程数に
応じて定めればよい。例えばワーク２２を完成品
とするまでに６回の絞り工程が必要な場合、６組
のワーククランプ装置１２をフレーム１０上に並
設すれば、作業を連続して行う場合、１回分の加
工時間で１個の完成品が得られることになり、ま
た３組のワーククランプ装置１２を並設した場合
は、１個の完成品を得るために６組の場合の２倍
の加工時間が必要となる。

またフレーム１０上に配置した各ワーククラン
プ装置１２がそれぞれ挟持するワーク２２の両側
端部と対向するように、横推力装置２３を第１図
に示すようにフレーム１０の上面１０ｂ上に固定
して設ける。この横推力装置２３は、例えば油圧
シリンダをフレーム１０に固定し、そのピストン
ロツドの先端部に設けたダイスホルダー２４（第
１図参照）に、それぞれ各工程に応じたダイス２
５を着脱自在に嵌装するものとする。

また第２図に示すように、フレーム１０の左側
に突設したブラケツト２６上にワーク受２７を、
前記下型１４の配置ピツチと同じ間隔で最左端の
下型から離すと共に、下型１４と同一のレベルに
設ける。また前記各下型１４に支承されたワーク
２２を上昇させてから、ワーク配置ピツチの１ピ
ツチ分横移動させ、ついで下降してワーク２２を
下型１４に支承させてから、前記横移動の反対方
向へ１ピツチ分横移動させるようにしたワーク搬
送装置２８を前記フレーム１０の縦溝１０ａ内に
設ける。

すなわちワーク搬送装置２８の一実施例を第１
図および第２図について説明すると、フレーム１
０の縦溝１０ａ内に４個の昇降用レバー２９を前
後左右に２個づつ配置して、その各レバー２９の
基部（下端部）をそれぞれ軸３０によりフレーム
１０に枢支する。そしてこのレバー２９を駆動す
るための油圧シリンダ３１（第２図参照）の基部
を軸３２によりフレーム１０に枢支すると共に、
この油圧シリンダ３１のピストンロツド３１ａの
先端部を軸３３によりレバー２９の中間部に連結
する。なお３４はレバー２９，２９間の連結ロツ
ド、３５はその途中に設けたカツプリングであ
る。

また前記４個の昇降用レバー２９の先端部にロ
ーラ３６をそれぞれ枢支し、これら４個のローラ
３６上に、平面形状が長方形で長溝１０ａ内に遊
嵌する搬送板３７を水平に載置する。３８はこの
搬送板３７がローラ３６から外れるのを防ぐため
に搬送板３７の下面に突設したガイドである。

また第２図におけるレバー２９，２９の間に横
移動用レバー３９の基部（下端部）を軸４０によ
りフレーム１０に枢支し、このレバー３９を駆動
するための油圧シリンダ４１の基部を軸４２によ
りフレーム１０に枢支すると共に、この油圧シリ
ンダ４１のピストンロツド４１ａの先端部を軸４
３によりレバー３９の中間部に連結する。そして
レバー３９の上端部にローラ４４を枢支し、この
ローラ４４を上下方向に案内するガイド４５を搬
送板３７の下面に突設する。

また搬送板３７の上面の第１図における左右両
側縁部に、それぞれ複数個のワーク受４６を下型
１４の配置ピツチと同一のピツチで等間隔で配設
する。このワーク受４６の配設個数は第２図に示
すように搬送板３７の片側で、下型１４の配設個
数より１個多い個数とする。すなわち本実施例で
は下型１４の配設個数が６個であるから、ワーク
受４６の配設個数は７個である。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用
を説明する。まずワーク２２の素材であるパイプ
（図示せず）を第２図の最右端のワーク受４６に
載置する。この状態で、油圧シリンダ３１のピス
トンロツド３１ａを押し出すと、レバー２９が第
２図において反時計方向に回動し、ローラ３６を
介して搬送板３７を垂直に上昇させる。この垂直
方向の案内はガイド４５とローラ４４によつて行
われる。

つぎに油圧シリンダ４１のピストンロツド４１
ａを引込めると、レバー３９が第２図において反
時計方向に回動して、ローラ４４、ガイド４５を
介して搬送板３７を下型１４の配置間隔である１
ピツチ分第２図の左方に横移動する。この状態で
油圧シリンダ３１のピストンロツド３１ａを引込
めることにより、レバー２９を時計方向に回動さ
せると搬送板３７が垂直に下降する結果、最初に
第２図のの位置にあつたワーク２２をの位置
の下型１４に載置し、ワーク受４６は第２図に示
す位置よりさらにワーク２２の径Ｄ（第４図ａ参
照）の1/2以上下位で停止する。

つぎに型締め装置２１が作動して上型１３を下
降させ、上型１３と下型１４との間でワーク２２
を第３図の矢印Ｗの力で挟持してから、第１図に
示す横推力装置２３が作動して、ダイスホルダー
２４に嵌装したダイス２５をワーク２２の両側か
ら第３図ｂに矢印Ｐで示すように押し込めば、第
１段階の絞り加工が行われる。

次に横推力装置２３を操作してダイス２５をワ
ーククランプ装置１２から引き抜いた後、型締め
装置２１による押圧を解除する。この間に前記し
たワーク搬送装置２８の油圧シリンダ４１のピス
トンロツド４１ａを押し出すことにより、レバー
３９を介して搬送板３７を第２図において右側へ
前記した１ピツチ分横移動させ、上述したように
最右端のワーク受４６上にワーク２２の素材を載
置する。

そして前述した操作を繰り返せば、第２図の
位置にあつたワーク２２が順に、、、、
、、、の位置に移動し、〜の位置に
おいて、それぞれ各工程に応じたダイス２５によ
つて絞り加工をうける。そして最終の絞り加工を
うけたワーク２２はワーク受２７上から取り出せ
ばよい。

なお第３図ｂに示すダイス２５は最終加工用の
ダイスを示すもので、この場合入口部の径D₁は
第４図に示す完成品の径Ｄより少し大きくし、ま
たダイス２５の絞り部の径d₀は完成品の絞り部の
径ｄより少し大きくすればよい。

上述のように本発明装置による加工は絞り加工
であるから、完成品の絞り部の肉厚t₁は、絞り加
工をしない部分の肉厚ｔより厚くなる。また斜辺
部ｌの傾斜角度αは、ワーク２２の材質や絞り工
程数および横推力Ｐ等によつて決まるが、本実施
例の場合約50度まで可能である。

また各工程におけるダイス２５の形状を変更す
ることによつて、第４図ｂに示すような形状の製
品Ｂを得ることもできる。

さらに本実施例ではワークの断面形状が円形の
ものについてのみ説明したが、本発明は他の形状
のものにも適用できること明らかである。

（発明の効果） 本発明を実施することで次のような効果が得ら
れる。

(イ) 冷間の塑性加工であるから騒音が少なくなつ
て作業環境が非常によくなる。

(ロ) 製品の段部が実質的に直角またはそれに近く
できるからワークの長さ方向を有効に活用でき
る。

(ハ) 薄肉の溶接管でも加工が容易にできるから軽
量で低コストの製品が得られる。

(ニ) ダイスの内径変更のみで、各種材質、寸法の
パイプ絞り加工が熟練を要せず容易に行われ
る。

(ホ) 両端同時に絞り加工ができるから作業効率が
著しく向上する。勿論、片側のみの加工や、非
対称の加工も可能である。

(ヘ) 絞り部の肉厚は素材管の肉厚より増加するの
で、全体の剛性バランスがよくなるから、薄肉
パイプの有効利用ができる。

(ト) 装置に回転部分や発熱部分がないのでエネル
ギー効率がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一部を断面で示す側面
図、第２図はその−線による断面を示す正面
図、第３図ａはワーククランプ装置の縦断正面
図、同図ｂはその部分側断面図、第４図ａは本発
明装置による製品の一例を示す断面図、同図ｂは
他の製品を示す断面図、第５図ａは従来の回転ス
ウエージング法の説明用の部分正面図、同図ｂは
その側断面図、第６図ａは従来のバルジ加工法の
説明用断面図、同図ｂはその作用説明図である。 １０……フレーム、１０ａ……縦溝、１１……
門型フレーム、１２……ワーククランプ装置、１
３……上型、１４……下型、２１……型締め装
置、２２……ワーク、２３……横推力装置、２４
……ダイスホルダー、２５……ダイス、２６……
受け台、２７……ワーク受、２８……ワーク搬送
装置、２９……昇降用レバー、３１……油圧シリ
ンダ、３７……搬送板、３９……横移動用レバ
ー、４１……油圧シリンダ、４６……ワーク受、
Ａ，Ｂ……製品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フレームの上部に縦溝を設けると共に、この
   縦溝を跨ぐ門型フレームを設け、ワーククランプ
   の下型を二分割したものを前記縦溝の両側のフレ
   ーム上に固定すると共に、この下型に対応する上
   型を前記門型フレームに設けた型締め装置の下端
   に昇降自在に設けてワーククランプ装置を構成
   し、このワーククランプ装置をワークの加工工程
   数に応じて複数組等間隔に配置し、これら各組の
   ワーククランプ装置に把持されるワークの両側端
   部にそれぞれ対向するダイスを有する横推力装置
   を前記フレーム上に配設し、複数のワーク受を配
   設した搬送板を油圧シリンダによつて作動するレ
   バーとリンク機構によつて昇降および横移動でき
   るようにして、前記各下型に支承されたワークを
   上昇させてから、ワーク配置ピツチの１ピツチ分
   横移動させ、ついで下降してワークを下型に支承
   させてから、前記横移動の反対方向へ１ピツチ分
   横移動させるようにしたワーク搬送装置を前記フ
   レームの縦溝内に設けたことを特徴とするパイプ
   加工装置。