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JP2957153B2 - Pipe end forming method and apparatus - Google Patents

Pipe end forming method and apparatus

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Publication number
JP2957153B2
JP2957153B2 JP9308240A JP30824097A JP2957153B2 JP 2957153 B2 JP2957153 B2 JP 2957153B2 JP 9308240 A JP9308240 A JP 9308240A JP 30824097 A JP30824097 A JP 30824097A JP 2957153 B2 JP2957153 B2 JP 2957153B2
Authority
JP
Japan
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roll
work
axis
tube
revolving
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP9308240A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11147138A (en
Inventor
入江  徹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sango KK
Original Assignee
Sango KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17978632&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2957153(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sango KK filed Critical Sango KK
Priority to JP9308240A priority Critical patent/JP2957153B2/en
Priority to US09/187,045 priority patent/US6018972A/en
Priority to DE69800863T priority patent/DE69800863T2/en
Priority to EP98121378A priority patent/EP0916426B1/en
Priority to KR10-1998-0048515A priority patent/KR100492486B1/en
Publication of JPH11147138A publication Critical patent/JPH11147138A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は管端の成形方法とそ
の装置に関するもので、より詳しくは、金属管の端部を
スピニング加工により偏芯的に縮管する方法とその装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming a pipe end, and more particularly to a method and an apparatus for eccentrically reducing the end of a metal pipe by spinning.

【0002】[0002]

【従来の技術】円筒状の金属管素材(以下ワークとい
う)の端部に縮径部を成形する方法として、従来図9に
示すように、ワーク100を回転支持手段101のチャ
ック102で支持して、そのワーク100の軸芯X1
1 を中心として回転させるとともに、縮管すべき側に
配置した1つまたは複数の加工用ロール103を、上記
1 −X1 を中心として放射方向に縮径移動させてスピ
ニング加工によりテーパ部104及び首部105からな
る縮径部106を成形するようにしたものが知られてお
り、例えば、特開平3−226327号公報に開示され
ている。
2. Description of the Related Art A cylindrical metal tube material (hereinafter referred to as a workpiece)
FIG. 9 shows a conventional method for forming a reduced-diameter portion at the end of FIG.
As shown in FIG.
Supported by the tool 102 and the axis X of the workpiece 1001
X1Around the center and on the side to be contracted
One or a plurality of processing rolls 103 arranged above are
X 1-X1Radially around the center of the
From the taper 104 and neck 105
It is known that a reduced diameter portion 106 is formed.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-226327 discloses
ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図9に
示すようなワーク100の素管部と縮径部106がX1
−X1 を同軸として成形された管とは別に、図10に示
すようなワーク200の素管部201の軸芯X2 −X2
とテーパ部202及び首部203の軸芯X3 −X 3 を所
定量OF分だけ偏芯(オフセット)させた管や容器の需
要がある。
By the way, FIG.
As shown in FIG.1
-X1In addition to the tube molded coaxially,
The axis X of the raw pipe part 201 of the workpiece 200Two-XTwo
And the axis X of the tapered portion 202 and the neck portion 203Three-X ThreeWhere
Demand for tubes and containers that are eccentric (offset) by a fixed amount of OF
It is necessary.

【0004】例えば、自動車の消音器の外筒として使用
するとその搭載性が向上し、また、排気ガス浄化装置の
容器として使用するとその搭載性の向上により容器をエ
ンジン側へ接近させて触媒温度の上昇時間の短縮に役立
つ。
For example, when used as an outer cylinder of a muffler of an automobile, its mountability is improved, and when used as a container of an exhaust gas purifier, the mountability is improved so that the container is brought closer to the engine side to reduce the catalyst temperature. Helps to reduce the climb time.

【0005】しかし、上記図9に示す従来のスピニング
加工による成形方法では、上記図10に示すようなテー
パ部202や首部203が偏芯した管や容器の成形はで
きない。
However, the conventional method of spinning shown in FIG. 9 cannot form a tube or container having an eccentric tapered portion 202 or neck 203 as shown in FIG.

【0006】そのため、このような偏芯した管や容器の
製造には、従来便宜的に、素管部201とは別にテーパ
部202や首部203をプレス加工で成形してこれら複
数のプレス成形体を組み合わせて溶接する工法が採られ
ている。しかし、このような工法によると、異種作業を
必要とするなどから、その製造が困難であるとともに製
造コストが嵩み、しかも一体成形ほどの強度が望めな
い。そのため、図10に示す偏芯した管や容器を一体に
かつ容易に成形する方法が渇望されている。
Therefore, conventionally, in manufacturing such eccentric tubes and containers, the tapered portion 202 and the neck portion 203 are formed separately from the base tube portion 201 by press working to form a plurality of press-formed bodies. Is used in combination. However, according to such a construction method, since different operations are required, the production is difficult, the production cost is increased, and the strength as high as the integral molding cannot be expected. Therefore, a method for integrally and easily forming the eccentric tube or container shown in FIG. 10 is desired.

【0007】そこで、本発明はこのような渇望を満たす
管端の成形方法及びその装置を提供することを目的とす
るものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for forming a pipe end satisfying such a craving.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の第1の発明は、金属管からなるワ
ークの端部外周にロールを押し当てつつワークと相対的
に公転させてスピニング加工により管端に縮径部を成形
する方法において、ワークの管軸とロールの公転軸とが
偏芯した状態でスピニング加工を施して縮径部を成形す
ることを特徴とする管端の成形方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, a first invention according to claim 1 revolves relative to a work made of a metal tube while pressing a roll against an outer periphery of an end of the work. Forming a reduced-diameter portion at the pipe end by spinning, wherein the reduced-diameter portion is formed by performing spinning with the pipe axis of the work and the revolving axis of the roll being eccentric. This is a method of forming the end.

【0009】本発明においては、素管部の管軸に対して
偏芯した縮径部を、素材部と一体に容易に成形できる。
請求項2記載の第2の発明は、上記第1の発明におい
て、縮径部を、ワーク素材部から先細状のテーパで構成
するようにしたものである。
In the present invention, the reduced diameter portion eccentric to the tube axis of the raw tube portion can be easily formed integrally with the raw material portion.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the reduced diameter portion is formed by a tapered taper from the workpiece material portion.

【0010】本発明においては、テーパ部からなる縮径
部を上記第1の発明と同様に、素管部と一体に容易に成
形できる。請求項3記載の第3の発明は、上記第1の発
明において、縮径部を、ワーク素材部から先細状にした
テーパと該テーパ部の先端から管軸と平行な筒状にした
首部で構成するようにしたものである。
[0010] In the present invention, the reduced diameter portion formed of the tapered portion can be easily formed integrally with the base tube portion as in the first invention. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the reduced diameter portion is formed by a taper tapering from the work material portion and a neck portion having a cylindrical shape parallel to the pipe axis from the tip of the tapered portion. It is configured.

【0011】本発明においては、テーパ部と首部を上記
第1の発明と同様に素管部と一体に容易に成形できる。
請求項4記載の第4の発明は、上記第1又は2又は3の
発明において、管軸と公転軸のうち少なくとも一方を動
かして偏芯させる工程を複数回含み、その各偏芯工程の
たびにスピニング加工を施すようにしたものである。
In the present invention, the tapered portion and the neck portion can be easily formed integrally with the base tube portion as in the first invention.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second or third aspect, a step of moving at least one of the tube shaft and the revolving shaft to perform eccentricity is performed a plurality of times. Is subjected to a spinning process.

【0012】本発明においては、少量の偏芯とスピニン
グ加工を複数回繰り返して所定量の縮径を行うので、ワ
ークとロールに大きな負担がかからない。そのため、大
きな偏芯量や縮径量に縮径する場合でも、正確で確実な
縮径加工ができ、かつワークやロールを破損させること
もない。
In the present invention, a small amount of eccentricity and spinning are repeated a plurality of times to reduce the diameter by a predetermined amount, so that a large load is not applied to the work and the roll. Therefore, even when the diameter is reduced to a large amount of eccentricity or diameter reduction, accurate and reliable diameter reduction processing can be performed, and the work or the roll is not damaged.

【0013】請求項5記載の第5の発明は、上記第1乃
至第4の発明において、ワークは回転不能に保持してそ
の管軸と平行方向に移動させ、ロールはロール公転軸を
中心に公転させるとともに公転軸を中心とする放射方向
に移動させるようにしたことを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the work is held in a non-rotatable manner and moved in a direction parallel to the tube axis, and the roll is arranged around the roll revolution axis. It is characterized by being revolved and moved in a radial direction about the revolving axis.

【0014】本発明においては、ロール側を公転させる
ようにしたので、装置を簡素化できる。すなわち、ワー
ク側を公転させると、ワークを公転させながら偏芯移動
させなければならず、設備が複雑化してコストアップと
歩溜まり低下を招くが、本発明はこのようなことを解消
できる。
In the present invention, since the roll side revolves, the apparatus can be simplified. That is, if the work revolves, the work must be eccentrically moved while revolving, and the equipment becomes complicated, leading to an increase in cost and a decrease in yield. However, the present invention can solve such a problem.

【0015】請求項6記載の第6の発明は、金属管から
なるワークの端部の外周にロールを押し当てつつワーク
と相対的に公転させてスピニング加工を施す管端の成形
装置において、ワークの管軸とロールの公転軸とを偏芯
させることを特徴とする管端の成形装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pipe end forming apparatus for performing spinning by revolving relative to the work while pressing a roll against the outer periphery of the end of the work made of a metal tube. A tube end forming apparatus characterized in that the tube shaft of (1) and the revolving shaft of a roll are eccentric.

【0016】本発明においては、上記偏芯スピニングに
よる管端の成形方法を可能にする装置を提供できる。そ
して、請求項7記載の第7の発明は、上記第6の発明に
おいて、ワークの管軸とロールの公転軸との偏芯量を任
意に制御できるようにしたものである。
In the present invention, it is possible to provide an apparatus which enables a method of forming a pipe end by the above-mentioned eccentric spinning. According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the amount of eccentricity between the pipe axis of the workpiece and the revolving axis of the roll can be arbitrarily controlled.

【0017】本発明においては、上記第4の発明による
成形方法を可能にする装置を提供できる。
In the present invention, an apparatus which enables the molding method according to the fourth invention can be provided.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1乃至図8に示す実施例に基づ
いて本発明の実施の形態について説明する。図1は本装
置の一部破断した側面図、図2は同一部破断した平面図
で、固定されたベース1上の一側部にはワーク駆動部2
が設けられ、他側部にはロール駆動部3が設けられてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is a partially cutaway side view of the apparatus, and FIG. 2 is a plan view of the same part cut away.
Is provided, and a roll drive unit 3 is provided on the other side.

【0019】ワーク駆動部2側のベース1上には、装着
されるワーク4の管軸方向(これをX方向とする)に沿
ってX方向スライドレール5が2条並列的に固設されて
いる。該X方向スライドレール5上にはX方向スライダ
6がX方向に摺動可能に載置されているとともに、該X
方向スライダ6に設けたボス7にボールスプライン軸8
が螺合され、モータ等の駆動手段9によってボールスプ
ライン軸8を所望量正逆回転することにより、X方向ス
ライダ6をX方向に任意量進退移動させることができる
ようになっている。
On the base 1 on the side of the work drive unit 2, two X-direction slide rails 5 are fixed in parallel along the pipe axis direction of the work 4 to be mounted (this is defined as the X direction). I have. An X-direction slider 6 is slidably mounted on the X-direction slide rail 5 in the X direction.
The boss 7 provided on the direction slider 6 has a ball spline shaft 8
The X-direction slider 6 can be moved forward and backward by an arbitrary amount in the X-direction by rotating the ball spline shaft 8 forward and backward by a desired amount by driving means 9 such as a motor.

【0020】上記X方向スライダ6上には、装着される
ワーク4の管軸方向Xと直交する水平方向(これをY方
向とする)に沿ってY方向スライドレール10が2条並
列的に固設されている。該Y方向スライドレール10上
にはY方向スライダ11がY方向に摺動可能に載置され
ている。更に、該Y方向スライダ11上にはワーク4の
クランプ装置12を構成する下クランプ13が載置固定
されているとともに該下クランプ13の下面に固設した
ボス14にボールスプライン軸15が螺合され、モータ
等の駆動手段16によってボールスプライン軸15を所
望量正逆回転することにより下クランプ13をY方向に
所望量進退移動させることができるようになっている。
On the X-direction slider 6, two Y-direction slide rails 10 are fixed in parallel along a horizontal direction (this is defined as Y direction) perpendicular to the tube axis direction X of the workpiece 4 to be mounted. Has been established. A Y-direction slider 11 is slidably mounted on the Y-direction slide rail 10 in the Y-direction. Further, a lower clamp 13 constituting a clamp device 12 for the work 4 is mounted and fixed on the Y-direction slider 11, and a ball spline shaft 15 is screwed to a boss 14 fixed on the lower surface of the lower clamp 13. The lower clamp 13 can be moved forward and backward by a desired amount in the Y direction by rotating the ball spline shaft 15 forward and backward by a desired amount by driving means 16 such as a motor.

【0021】上記下クランプ13の上面にはワーク4の
下半面を支承する半円状のクランプ面13aが、これに
ワーク4を載置した場合に、そのワーク4の管軸X4
後述する回転シャフト21の軸芯X5 と同一高さ位置に
なるようにして形成されている。更に、該下クランプ1
3の上部には、下面にワーク4の上半円を押圧保持する
クランプ面17aを形成した上クランプ17が昇降可能
に配置されているとともに、該上クランプ17が油圧シ
リンダ等の駆動手段18により昇降駆動されるようにな
っており、上クランプ17の下降により該上クランプ1
7と上記下クランプ13によりワーク4を設定位置に回
転不能に挟持し、上クランプ17の上昇によりワーク4
の装着及び取り外しができるようになっている。
The upper surface of the lower clamp 13 has a semicircular clamp surface 13a for supporting the lower half surface of the work 4. When the work 4 is mounted on the clamp surface 13a, the tube axis X4 of the work 4 will be described later. be exactly the same height and the axis X 5 of the rotary shaft 21 is formed. Further, the lower clamp 1
An upper clamp 17 having a lower surface formed with a clamp surface 17a for pressing and holding the upper semicircle of the work 4 is disposed on the lower surface so as to be able to move up and down, and the upper clamp 17 is driven by driving means 18 such as a hydraulic cylinder. The upper clamp 1 is driven by raising and lowering.
7 and the lower clamp 13, the work 4 is non-rotatably held at a set position.
Can be attached and detached.

【0022】上記クランプ装置12の後部にはストッパ
19が配備されており、該ストッパ19にワーク4の後
端をつき当てることによりワーク4の軸方向の位置決め
が容易に行えるようになっている。該ストッパ19は例
えば上記下クランプ13に具備してクランプ装置12と
同調して移動させ、また、X方向に位置調節可能に構成
されている。
A stopper 19 is provided at a rear portion of the clamp device 12, and the rear end of the work 4 is brought into contact with the stopper 19 so that the work 4 can be easily positioned in the axial direction. The stopper 19 is provided, for example, in the lower clamp 13 and is moved in synchronism with the clamp device 12, and is configured to be adjustable in the X direction.

【0023】次にロール駆動部3側について説明する。
上記ベース1上には回転設備部20が設置され、該部2
0に回転シャフト21が、その軸芯を上記X方向にして
回転可能に備えられている。該回転シャフト21は、回
転駆動手段であるモータ22により、ベルト23を介し
て一方向に回転されるようになっている。該回転シャフ
ト21における上記ワーク駆動部2側にはロールホルダ
24が固着され、回転シャフト21の回転によりロール
ホルダ24が回転シャフト21の軸芯X5 を中心として
回転するようになっている。
Next, the roll driving section 3 will be described.
A rotating equipment unit 20 is installed on the base 1,
A rotation shaft 21 is provided rotatably with its axis centered in the X direction. The rotating shaft 21 is configured to be rotated in one direction via a belt 23 by a motor 22 that is a rotation driving unit. A roll holder 24 is fixed to the work drive unit 2 side of the rotating shaft 21, and the rotation of the rotating shaft 21 causes the roll holder 24 to rotate about the axis X 5 of the rotating shaft 21.

【0024】上記回転設備部20には、ロールの駆動軌
跡を変更する軌跡変更手段が設けられており、該手段
は、駆動手段であるシリンダ25と、該シリンダ25の
ロッド25aの先端にロールホルダ24の回転に支障と
ならないようにロールホルダ24内に位置させて設けた
リングプレート26とからなる。該リングプレート26
は、上記回転シャフト21と同芯の環状に形成され、そ
の先部内面が外広がりのテーパ面26aに形成されてい
る。
The rotary equipment section 20 is provided with trajectory changing means for changing the driving trajectory of the roll. The trajectory changing means includes a cylinder 25 which is a driving means, and a roll holder at the tip of a rod 25a of the cylinder 25. And a ring plate 26 provided in the roll holder 24 so as not to hinder the rotation of the roller 24. The ring plate 26
Is formed in an annular shape concentric with the rotary shaft 21, and the inner surface at the front end thereof is formed as a tapered surface 26 a expanding outward.

【0025】上記ロールホルダ24には複数本の、図の
実施例では3本のブラケット27が、その軸芯をX方向
にし、かつロールホルダ24の周方向に等間隔で配設さ
れている。更に、各ブラケット27はロールホルダ24
の軸芯X5 を中心とする放射方向に移動可能に備えられ
ている。更に、各ブラケット27のロールホルダ24内
側には上記テーパ面26aに沿うテーパ面27aが形成
され、各ブラケット27の外端にはロール28が、それ
自体自由に回転(自転)するように備えられている。
A plurality of, in the embodiment shown, three brackets 27 are arranged on the roll holder 24 at the same time in the circumferential direction of the roll holder 24 with the axis thereof in the X direction. Further, each bracket 27 is provided with a roll holder 24.
Is provided movably axis X 5 of radially centered. Further, a tapered surface 27a is formed along the tapered surface 26a inside the roll holder 24 of each bracket 27, and a roll 28 is provided at the outer end of each bracket 27 so as to freely rotate (self-rotate). ing.

【0026】なお、図示しないが、上記各ブラケット2
7には、これをロールホルダ24の外周側へ常時付勢す
る手段、例えばリターンスプリングが設けられており、
シリンダ25によるリングプレート26の前進(図1の
左方)移動により、両テーパ面26a,27aによって
各ブラケット27、すなわち各ロール28が回転シャフ
ト21の軸芯方向へ同一量閉移動し、また、リングプレ
ート26の後退(図1の右方)移動により、両テーパ面
26a,27aによって各ブラケット27、すなわち各
ロール28が外方へ同一量開移動するようになってい
る。
Although not shown, each of the brackets 2
7 is provided with a means for constantly biasing the roll holder 24 to the outer peripheral side thereof, for example, a return spring.
When the ring plate 26 is moved forward (to the left in FIG. 1) by the cylinder 25, each of the brackets 27, that is, each of the rolls 28 is closed and moved by the same amount in the axial direction of the rotary shaft 21 by both tapered surfaces 26a, 27a. When the ring plate 26 moves backward (to the right in FIG. 1), the brackets 27, that is, the rolls 28 are opened outward by the same amount by the tapered surfaces 26a, 27a.

【0027】次に、上記の装置により管端を縮径する方
法について説明する。縮管作業前における上下クランプ
13,17のY方向の位置は、これにワーク4を載置し
た場合に、そのワーク4の管軸X4 が図4(A)に示す
ように回転シャフト21の軸芯X5 より所定量OF1
け偏芯した位置にある。また、リングプレート26は、
図1に示す位置より右方に位置し、各ロール28はワー
ク4の外径よりも外側に退避して開いている。更に、上
クランプ17は上昇退避している。
Next, a method of reducing the diameter of the pipe end by the above-described device will be described. The position of the upper and lower clamps 13 and 17 in the Y direction before the contraction work is such that when the work 4 is mounted on the upper and lower clamps 13 and 17, the pipe axis X 4 of the work 4 is set to the rotation shaft 21 as shown in FIG. in eccentric position by a predetermined amount OF 1 of the shaft center X 5. Also, the ring plate 26
The roll 28 is located to the right of the position shown in FIG. Further, the upper clamp 17 is retracted up.

【0028】上記の状態において、先ず下クランプ13
のクランプ面13a上に未加工のワーク4を嵌合載置す
るとともにそのワーク4の後端を所定位置にセットされ
たストッパ19につき当て、その後、駆動手段18を作
動して上クランプ17を下動し、ワーク4を上下のクラ
ンプ13,17で回転不能に挟持する。これにより、ワ
ーク4は、図4(A)に示すように、その管軸X4 を回
転シャフト21の軸芯X5 より所定量OF1 分だけ偏芯
(オフセット)した状態にセットされる。
In the above state, first, the lower clamp 13
The unprocessed work 4 is fitted and mounted on the clamp surface 13a, and the rear end of the work 4 is brought into contact with a stopper 19 set at a predetermined position. Then, the driving means 18 is operated to lower the upper clamp 17. Then, the workpiece 4 is non-rotatably clamped by the upper and lower clamps 13 and 17. Thus, the workpiece 4, as shown in FIG. 4 (A), is set to its tube axis X 4 in a state in which a predetermined amount OF only 1 minute eccentric from the axis X 5 (offset) of the rotary shaft 21.

【0029】次で、駆動手段9により、ボールスプライ
ン軸8を一方向に回転してクランプ装置12をX方向に
沿って図1の右側に移動し、ワーク4を、その管軸と平
行してロールホルダ24側へ所定量前進(図1の右方)
移動させてそのワーク4の縮管開始点A(図4(A)参
照)に各ロール28を位置させる。
Next, the ball spline shaft 8 is rotated in one direction by the driving means 9 to move the clamp device 12 to the right side in FIG. 1 along the X direction, and the work 4 is moved in parallel with its tube axis. Advances a predetermined amount toward the roll holder 24 (right side in FIG. 1)
The roll 28 is moved to position each roll 28 at the contraction start point A of the work 4 (see FIG. 4A).

【0030】この状態から、駆動手段であるモータ22
を駆動してロールホルダ24を一方向へ回転するととも
に駆動手段25を作動してリングプレート26を前進さ
せて各ロール28の公転軌跡をロールホルダ24の中心
方向へ閉移動させ、かつ、駆動手段9を駆動してボール
スプライン軸8を他方向へ回転してクランプ装置12を
ワーク4とともにX方向に沿って図1の左方へ後退させ
る。
From this state, the motor 22 as the driving means
To rotate the roll holder 24 in one direction and actuate the driving means 25 to advance the ring plate 26 to close the revolving locus of each roll 28 toward the center of the roll holder 24; 9, the ball spline shaft 8 is rotated in the other direction, and the clamp device 12 is retracted to the left in FIG.

【0031】これにより、各ロール28はワーク4の外
周面に圧接して自転しながら管軸X 5 を中心として公転
するとともにその公転軌跡径が漸小し、縮径開始点Aか
ら図4(B)に示すようにスピニング加工される。この
とき、ロール28の公転軸X 5 がワーク4の管軸X4
りOF1 だけ偏芯しているため、スピニング加工された
管端は、図4(B)に示すように、ワーク4の素管部
(胴部)4aの管軸X4よりOF1 偏芯した公転軸X5
を軸とする裁頭円錐状のテーパ部4b1 に塑性変形され
る。
Thus, each roll 28 is located outside the work 4.
Tube axis X while rotating by pressing against the peripheral surface FiveRevolving around
And the diameter of the orbit of the orbit gradually decreases.
As shown in FIG. 4B, spinning is performed. this
Then, the revolution axis X of the roll 28 FiveIs the pipe axis X of the work 4FourYo
Ri OF1Because it is only eccentric, it was spinned
The pipe end is, as shown in FIG.
(Body) Tube axis X of 4aFourMore OF1Eccentric orbit axis XFive
Frusto-conical tapered portion 4b with axis1Plastically deformed
You.

【0032】また、上記テーパ部4b1 の成形後、その
ロール28の閉位置を保持してワーク4を引き続き後退
させることにより、テーパ部4b1 の先部に、ワーク4
の管軸X4 と平行でかつ公転軸X5 を軸とする円筒状の
首部4c1 が塑性変形して形成される。そして、ワーク
4とロール28を、上記縮径移動の往動と逆の移動によ
って復動させ、この1往復移動を1パスとして第1のス
ピニング加工工程が終了する。
Further, after forming of the tapered portion 4b 1, by retracting the workpiece 4 continues to hold the closed position of the roll 28, the front portion of the tapered portion 4b 1, the workpiece 4
Neck 4c 1 of the parallel and revolution axis X 5 to the tube axis X 4 cylindrical whose axes are formed by plastic deformation. Then, the work 4 and the roll 28 are moved backward by the movement reverse to the forward movement of the diameter reduction movement, and the first reciprocating movement is regarded as one pass, thereby completing the first spinning process.

【0033】上記の第1のスピニング加工工程の終了
後、各ロール28を開位置へ復帰させるとともに、駆動
手段9を作動してボールスプライン軸8を一方向に回転
してクランプ装置12とともにワーク4をその管軸と平
行して更に所定量前進させ、各ロール28を図4(C)
のB点に位置させる。また、駆動手段16を作動してボ
ールスプライン軸15を一方向に回転し、クランプ装置
12とともにワーク4を更にY方向へ所定量移動して、
図4(C)に示すように、ワーク4の管軸X4 と回転シ
ャフト21の軸芯、すなわちロール28の公転軸X5
の偏芯量OF2 を上記偏芯量OF1 より大きくする。
After completion of the first spinning process, the rolls 28 are returned to the open position, and the driving means 9 is operated to rotate the ball spline shaft 8 in one direction so that the work 4 and the clamp device 12 are rotated. Is further advanced by a predetermined amount in parallel with the pipe axis, and each roll 28 is moved to the position shown in FIG.
At point B. Further, the driving means 16 is operated to rotate the ball spline shaft 15 in one direction, and the work 4 is further moved in the Y direction together with the clamp device 12 by a predetermined amount.
As shown in FIG. 4 (C), the axis of the tube axis X 4 of the workpiece 4 rotating shaft 21, i.e. the eccentricity OF 2 the revolution axis X 5 of the roll 28 greater than the eccentricity OF 1 .

【0034】そして、この状態より、ロール28の閉移
動量を上記第1工程時よりも大きくして上記と同様なス
ピニング加工を施す。これにより、上記第1工程で成形
されたテーパ部4b1 は、ワーク4の素管部(胴部)4
aの管軸X4 よりOF2 量偏芯した軸X5 を中心とする
裁頭円錐形状で、かつテーパ角が大きいテーパ部4b 2
に塑性変形される。また、上記テーパ部4b2 の成形
後、そのロール28の閉位置を保持してワーク4を引き
続き後退させることにより、テーパ部4b2 の先部に、
上記第1工程よりも小径の首部4c2 が成形される。
Then, from this state, the roll 28 is closed.
The momentum is made larger than that in the first step, and
Apply pinning. Thereby, the molding is performed in the first step.
Tapered portion 4b1Is the pipe (body) 4 of the workpiece 4
tube axis X of aFourMore OFTwoAxis X with eccentricityFiveAround
Tapered portion 4b having a truncated conical shape and a large taper angle Two
Plastically deformed. Further, the tapered portion 4bTwoMolding
Thereafter, the work 4 is pulled while holding the roll 28 in the closed position.
By continuing to retract, the tapered portion 4bTwoAt the tip of
Neck 4c smaller in diameter than the first stepTwoIs molded.

【0035】以上の工程により、図6に示すような、端
部に偏芯テーパ部4bと偏芯首部4cを一体形成した縮
径部4dが成形される。なお、上記各駆動手段9,1
6,25は数値制御されるようになっており、ワーク4
のX方向移動及びY方向移動、更にはロール28の公転
軌跡移動は、予め設定された状態に自動的に行われるよ
うになっている。
Through the above steps, a reduced diameter portion 4d in which the eccentric tapered portion 4b and the eccentric neck portion 4c are integrally formed at the end as shown in FIG. 6 is formed. Each of the driving means 9, 1
6 and 25 are numerically controlled, and work 4
The movement in the X direction and the movement in the Y direction, and the movement of the revolving locus of the roll 28 are automatically performed in a preset state.

【0036】また、上記実施例においては、2回のスピ
ニング加工(2パス)により縮径したが、図4(A)の
状態において、そのワーク4を、その管軸X4 がロール
28の公転軸X5 より図4(C)のOF2 分偏芯するよ
うにセットしてスピニング加工を施すことにより、1回
のスピニング加工(1パス)により、上記図4(C)に
示すような偏芯量を有する偏芯テーパ部4b2 と偏芯首
部4c2 が成形できる。
Further, in the above embodiment, the diameter by two spinning (2 pass), in the state in FIG. 4 (A), the workpiece 4, the revolution of the tube axis X 4 roll 28 by then set to oF 2 minutes eccentricity of FIG from the axis X 5 4 (C) subjected to spinning, by one spinning process (1-pass), as shown in FIG. 4 (C) polarized eccentric tapered portion 4b 2 and Henshinkubi portion 4c 2 having a core volume can be molded.

【0037】そのため、1回のスピニング加工で成形し
てもよいが、上記のように複数回のスピニング加工(多
数回パス)によると次のような効果がある。すなわち、
図4(C)に示すα側の加工量はβ側の加工量よりも大
きいため、1回のスピニング加工で成形すると、その管
材の材質や加工量によっては塑性加工の限界に近づきや
すく、うねりやしわが発生したり、破断するおそれがあ
る。
For this reason, the molding may be performed by one spinning process, but the following effects are obtained by performing the spinning process a plurality of times (multiple passes) as described above. That is,
Since the processing amount on the α side shown in FIG. 4 (C) is larger than the processing amount on the β side, forming by one spinning process tends to approach the limit of the plastic processing depending on the material and the processing amount of the tube material. It may cause wrinkles or break.

【0038】そこで、α側の塑性加工の限界を超えない
範囲内の少ない加工量のスピニング加工を複数回繰り返
して行うことにより、上記のおそれを解消できる。更
に、上記のようにロール28の公転軸X5 より偏芯した
ワーク4をスピニング加工すると、ロール28の1回転
のうちで、そのロール28とワーク4との当接、離間が
生じ、ロール28とワーク4に断続的な衝撃を与えてロ
ール28とワーク4に大きな負担がかかる。
Therefore, the above fear can be eliminated by repeatedly performing the spinning process with a small processing amount within a range not exceeding the limit of the plastic working on the α side a plurality of times. Further, when spinning the workpiece 4 which is eccentric from the revolution axis X 5 of the roll 28 as described above, among the one rotation of the roll 28, abutment, is spaced occurs between the roll 28 and the work 4, a roll 28 In this case, an intermittent impact is applied to the work 4, and a heavy load is applied to the roll 28 and the work 4.

【0039】そこで、上記のように少しずつ偏芯(オフ
セット)させることで上記の負担を柔げることができ
る。したがって、スピニング加工の回数は基本的には多
いほどよく、上記実施例では2回としたが、これに限ら
ず2回以上としてもよい。
Therefore, the above burden can be softened by eccentricity (offset) little by little as described above. Therefore, the number of spinning processes is basically preferably as large as possible. In the above-described embodiment, the number of spinning processes is two.

【0040】また、上記実施例におけるクランプ部材1
2のX方向移動装置及びY方向移動装置及び回転シャフ
ト21の回転手段は上記の実施例のものに限るものでは
なく、その他の油圧駆動、誘導機等の駆動手段を用いた
ものでもよい。更に、ロール28の公転軌跡の変更手段
も上記の実施例に限るものではなく、ネジ式やレバー式
等の他の手段によってもよい。
Further, the clamp member 1 in the above embodiment is used.
The X-direction moving device, the Y-direction moving device, and the rotating means of the rotary shaft 21 are not limited to those in the above-described embodiment, and other driving means such as a hydraulic drive or an induction machine may be used. Further, the means for changing the revolving locus of the roll 28 is not limited to the above embodiment, but may be other means such as a screw type or a lever type.

【0041】ロール28は必ずしも複数である必要はな
く単数でも構わないが、上述の断続的な衝撃を和らげる
ためには、ロール数が多いほうが良い。更に、ロール2
8は放射方向に必ずしも直線的に動く必要はなく、放射
方向(径方向)に位置が変わるのならば、その移動軌跡
は問わない。
The number of rolls 28 does not necessarily have to be plural, and may be singular. However, in order to reduce the above-mentioned intermittent impact, it is better to increase the number of rolls. Roll 2
8 does not necessarily move linearly in the radial direction, and its movement locus does not matter as long as its position changes in the radial direction (radial direction).

【0042】更に、上記実施例は、ワーク4側をX方向
及びY方向に移動するようにしたが、ワーク4の管軸X
4 とロール28の公転軸X5 との偏芯及びワーク4とロ
ール28の軸方向位置は両軸の相対的なものであるた
め、ワーク4の管軸X4 を固定して、すなわちワーク4
を固定してロール28の公転軸X5 、すなわちロール2
8をX方向及びY方向へ移動させるように構成してもよ
く、また、両軸をX方向及びY方向に共に移動させるよ
うに構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the work 4 is moved in the X direction and the Y direction.
4 and since the axial position of the eccentric and the work 4 and the roll 28 with the revolution axis X 5 of the roll 28 is relative to both axes, to secure the tube axis X 4 of the workpiece 4, i.e. the workpiece 4
The fixed revolution axis X 5 of the roll 28, i.e. the roll 2
8 may be configured to move in the X and Y directions, or both axes may be configured to move in both the X and Y directions.

【0043】更に、ロール28側を公転させずにワーク
4側を、その管軸X4 を中心として回転させてもよい。
更に、上記1工程(1オフセット)におけるロール28
の往復回数(スピニング加工回数)は1回に限らず所望
回行ってもよい。
[0043] Further, the workpiece 4 side without revolving the roll 28 side, may be rotated about its tube axis X 4.
Further, the roll 28 in the above one step (one offset)
The number of reciprocations (the number of times of spinning) is not limited to one, and may be performed as desired.

【0044】上記の工程は、ワーク4の一端側を図6に
示すように縮径するものであるが、その縮径したワーク
4を前後逆にして再度クランプ装置12で挟持し、上記
と同様のスピニング加工を行うことにより、図7に示す
ような両端に偏芯したテーパ部4bと首部4cを有する
縮径部4dを成形できる。また、この場合、先に成形し
た縮径部4dを周方向の所望の位置にしてそのワーク4
をクランプ装置12で挟持することにより、両縮径部4
d,4dを、軸芯X4 を中心とする周方向の対称位置に
も所望の非対称位置にも成形できる。
In the above-mentioned process, one end of the work 4 is reduced in diameter as shown in FIG. 6. The work 4 whose diameter has been reduced is turned upside down and clamped again by the clamp device 12, and the same as above. By performing the spinning process, a reduced diameter portion 4d having a tapered portion 4b eccentric at both ends and a neck portion 4c as shown in FIG. 7 can be formed. Further, in this case, the previously formed reduced diameter portion 4d is set at a desired position in the circumferential direction, and the work 4
Is clamped by the clamp device 12 so that both reduced diameter portions 4
d, 4d and can be molded to the desired asymmetrical positions in the circumferential direction of the symmetrical positions around the shaft center X 4.

【0045】また、上記各実施例は、縮径部4dをテー
パ部4bと首部4cで構成する場合の例であるが、本発
明は、上記首部4cがないテーパ部4bのみの縮径部を
成形する場合にも適用できるものである。
In each of the above embodiments, the reduced diameter portion 4d is composed of the tapered portion 4b and the neck portion 4c. However, the present invention is directed to a case where the reduced diameter portion of only the tapered portion 4b without the neck portion 4c is used. It can be applied to molding.

【0046】更に、ワーク4の管軸方向の移動量とロー
ル28の開閉移動量との関係を所望に設定することによ
り、上記のテーパ部4bのテーパ角と首部の径等を所望
値に成形できるもので、例えば図8に示すような素管部
4aと首部4cとを管軸と直角な壁4eで一体連結した
縮径部4dも成形できる。
Further, by setting the relationship between the amount of movement of the work 4 in the tube axis direction and the amount of opening and closing movement of the roll 28 as desired, the taper angle of the tapered portion 4b, the diameter of the neck, and the like are formed to desired values. For example, as shown in FIG. 8, a reduced diameter portion 4d in which the raw tube portion 4a and the neck portion 4c are integrally connected by a wall 4e perpendicular to the tube axis can also be formed.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のようであるから、請求項1記載の
発明によれば、素管部の管軸に対して偏芯し、かつ素管
部と一体的な縮径部を、通常のスピニング加工に偏芯工
程を加えるのみで容易に成形できる。したがって、従来
のような複数のプレス成形体を組み合わせて形成するも
のに比べて容易かつ低コストで成形でき、しかも、通常
のスピニング加工に比べて加工コストもさほど嵩まな
い。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reduced diameter portion eccentric to the tube axis of the tube portion and integral with the tube portion can be formed by a normal It can be easily formed only by adding an eccentric step to spinning. Therefore, the molding can be performed easily and at low cost as compared with a conventional one formed by combining a plurality of press-formed bodies, and the processing cost is not so much higher than the ordinary spinning processing.

【0048】請求項2記載の発明によれば、偏芯したテ
ーパ状の縮径部を上記と同様に成形できる。請求項3記
載の発明によれば、偏芯したテーパ部と首部からなる縮
径部を上記と同様に成形できる。
According to the second aspect of the present invention, the eccentric tapered reduced diameter portion can be formed in the same manner as described above. According to the third aspect of the invention, the reduced diameter portion including the eccentric tapered portion and the neck portion can be formed in the same manner as described above.

【0049】請求項4記載の発明によれば、更に、大き
な偏芯量を有する縮径部を、ワークとロールの破損を招
くことなく正確で確実に加工できる。請求項5記載の発
明によれば、更に、装置の簡素化、コスト低減化、歩溜
まりの低下を図ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, a reduced diameter portion having a large amount of eccentricity can be accurately and reliably processed without causing damage to the work and the roll. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to further simplify the device, reduce the cost, and reduce the yield.

【0050】請求項6記載の発明によれば、上記の偏芯
スピニングによる管端の成形方法を可能にする装置を提
供できる。そして、請求項7記載の発明によれば、上記
請求項4記載の発明の成形方法を可能にする装置を提供
できる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide an apparatus which enables a method of forming a pipe end by the above-described eccentric spinning. According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide an apparatus that enables the molding method according to the fourth aspect of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す一部破断した側面図。FIG. 1 is a partially broken side view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1における一部破断した平面図。FIG. 2 is a partially broken plan view of FIG.

【図3】本発明の実施例におけるワークのクランプ部と
ロール部の略斜視図。
FIG. 3 is a schematic perspective view of a clamp portion and a roll portion of a work according to the embodiment of the present invention.

【図4】(A)〜(C)は本発明の成形工程の例を示す
もので、夫々の(a)は平断面図、(b)はワークの端
面図。
4 (A) to 4 (C) show examples of the forming step of the present invention, wherein (a) is a plan sectional view and (b) is an end view of a work.

【図5】図4における各工程を重ね合わせた図。FIG. 5 is a view in which respective steps in FIG. 4 are superimposed.

【図6】本発明により成形された縮径部の例を示すワー
クの斜視図。
FIG. 6 is a perspective view of a work showing an example of a reduced diameter portion formed according to the present invention.

【図7】本発明により素管部の両端に縮径部を成形した
例を示すワークの側断面図。
FIG. 7 is a side sectional view of a work showing an example in which reduced-diameter portions are formed at both ends of a raw tube portion according to the present invention.

【図8】本発明により成形された縮径部の他の例を示す
ワークの側断面図。
FIG. 8 is a sectional side view of a work showing another example of the reduced diameter portion formed according to the present invention.

【図9】従来の管端成形装置を示す側断面図。FIG. 9 is a side sectional view showing a conventional pipe end forming apparatus.

【図10】本発明により成形しようとする縮管部を示す
ワークの側断面図。
FIG. 10 is a side sectional view of a work showing a contracted tube portion to be formed according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…ワーク 4a…素管部 4b…テーパ部 4c…首部 4d…縮径部 12…クランプ装
置 21…ロールを公転させる回転シャフト 28…ロール X4 …管軸 X5 …公転軸 OF1 ,OF2
偏芯量
4 ... Work 4a ... base pipe portion 4b ... tapered portion 4c ... neck 4d ... reduced diameter portion 12 ... clamping device 21 ... rotational shaft revolving roll 28 ... Roll X 4 ... tube axis X 5 ... revolution shaft OF 1, OF 2
Eccentricity

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属管からなるワークの端部外周にロー
ルを押し当てつつワークと相対的に公転させてスピニン
グ加工により管端に縮径部を成形する方法において、ワ
ークの管軸とロールの公転軸とが偏芯した状態でスピニ
ング加工を施して縮径部を成形することを特徴とする管
端の成形方法。
In a method of forming a reduced diameter portion at a pipe end by spinning and revolving relative to the work while pressing a roll against an outer periphery of an end of the work made of a metal tube, a pipe shaft of the work and a roll of the roll are formed. A method for forming a pipe end, wherein a reduced diameter portion is formed by performing spinning processing in a state where the revolution axis is eccentric.
【請求項2】 縮径部を、ワーク素材部から先細状のテ
ーパで構成するようにした請求項1記載の管端の成形方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the reduced diameter portion is formed as a tapered taper from the workpiece material portion.
【請求項3】 縮径部を、ワーク素材部から先細状にし
たテーパと該テーパ部の先端から管軸と平行な筒状にし
た首部で構成するようにした請求項1記載の管端の成形
方法。
3. The tube end according to claim 1, wherein the reduced diameter portion comprises a taper tapered from the workpiece material portion and a cylindrical neck portion parallel to the tube axis from the tip of the tapered portion. Molding method.
【請求項4】 管軸と公転軸のうち少なくとも一方を動
かして偏芯させる工程を複数回含み、その各偏芯工程の
たびにスピニング加工を施す請求項1又は2又は3記載
の管端の成形方法。
4. The pipe end according to claim 1, wherein a step of moving at least one of the pipe shaft and the revolving shaft to perform eccentricity is performed a plurality of times, and spinning is performed for each eccentricity step. Molding method.
【請求項5】 ワークは回転不能に保持してその管軸と
平行方向に移動させ、ロールはロール公転軸を中心に公
転させるとともに公転軸を中心とする放射方向に移動さ
せるようにしたことを特徴とする請求項1又は2又は3
又は4記載の管端の成形方法。
5. The method according to claim 1, wherein the work is held non-rotatably and moved in a direction parallel to the tube axis, and the roll is caused to revolve around the roll revolving axis and to move in a radial direction about the revolving axis. Claim 1 or 2 or 3 characterized by the above-mentioned.
Or the method of molding a pipe end according to 4.
【請求項6】 金属管からなるワークの端部の外周にロ
ールを押し当てつつワークと相対的に公転させてスピニ
ング加工を施す管端の成形装置において、ワークの管軸
とロールの公転軸とを偏芯させることを特徴とする管端
の成形装置。
6. A pipe end forming apparatus for performing spinning by revolving relatively to a work while pressing a roll against an outer periphery of an end of a work made of a metal tube. A tube end forming apparatus characterized in that the pipe end is eccentric.
【請求項7】 ワークの管軸とロールの公転軸との偏芯
量を任意に制御できるようにした請求項6記載の管端の
成形装置。
7. The apparatus according to claim 6, wherein the amount of eccentricity between the pipe axis of the workpiece and the revolving axis of the roll can be arbitrarily controlled.
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