JPH0147262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円板状素材からデイスク、パン、タ
イヤホイール等の皿形もしくは椀形形状に絞り加
工するデイスクの成形方法に関するものである。

一般にかかるタイヤホイール用デイスクは、例
えば圧延機、プレス機等によつて粗形を形成し、
次いで絞り加工が施されて所要形状のデイスクに
成形されるが、加工に手数を要し、かつプレス機
による変形作業はスプリングバツクが大きく、正
確な寸法が得られない等の問題がある。このため
絞り加工機によりドーナツ状の円板素材をまづ粗
絞り工程にて中間形態を形成し次いで仕上工程に
て所定のデイスクに形成する方法も提案されてい
るが（例えば実公昭54−9872号）、デイスクの外
周部端縁（リムフランジの先端部）は中央のハブ
部に比して薄い肉厚とされ、外周部の重量を軽減
する構造が採られている。従つて絞り加工は成形
ロールによる絞りと圧延との両作用が行なわれる
ためその反力は大きく、このため成形ロールを回
転支持するベアリングは大型となり、結果的に成
形ロールは大径で重量が大となり、回転する素材
に当接されるとき、これに追随して回転するまで
には若干の時間を要し、スプツプを生じ素材に損
傷を与えるおそれがある。

更に上記デイスクは、弾力性と衝撃強度を得る
ために深絞りの屈曲部即ちクツシヨン部が形成さ
れており、通常の絞り速度ではバツクリングを生
じ、正確な形状が形成されない等の問題がある。

本発明はかかる点に鑑み、強力な絞り加工を可
能とし、かつ正確にクツシヨン部を形成するデイ
スク加工方法を提供することを目的とするもので
ある。

以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明方
法を説明する。

ホイール加工機１は、主軸２を回動自在に支承
する主軸台３と、該主軸台３に対設されるサドル
４とを備え、主軸２の先端には成形用金型５が取
付けられ、サドル４には素材Ｗを主軸２側に押し
つける押型部材６と、対をなす成形ロール８，９
を有する成形部材７とが設けられている。押圧部
材６は心押棒１０と、該心押棒１０の先端に回動
可能に取付けられる押圧板１１とより成り、成形
部材７は、前記成形ロール８，９及び該成形ロー
ル８，９を支持する共通の支持フレーム１２並び
に該支持フレームに取付けられ、前記心押棒１０
を嵌挿する中空ピストン１３とを主体として構成
され、中空ピストン１３及び心押棒１０は第２図
に示す如くサドル４に取付けられる主シリンダ１
５内に嵌挿されている。該中空ピストン１３は、
後端部１３ａを大径部として主シリンダ１５内に
気密に嵌合され、中間部は主シリンダ１５との間
に間隙１６を形成し、主シリンダ１５の先端部に
は該間隙１６に通ずるオイルポート１７が設けれ
ら、中空ピストン１３の先端には取付フランジ１
８を介して前記支持フレーム１２が取付けられて
いる。心押棒１０は、後端部１０ａを大径として
中空ピストン１３内に、また中間部は取付フラン
ジ１８にそれぞれ気密に嵌合され、取付フランジ
１８には、心押棒１０と中空ピストン１３内孔と
の間隙１９に連通するオイルポート２０が開口さ
れている。また心押棒１０は底部を開口した有底
中空状に形成され、中空孔２１には主シリンダ１
５の底蓋２２に取付けられたスリーブ２３が嵌挿
され、該スリーブ２３の外周は中空ピストン１３
の段部１３ｂと気密に嵌合され、かつ該スリーブ
２３にはフランジ部２３ａが設けられ、中空ピス
トン１３の底部と底蓋２２との間に間隙２４が形
成され、底蓋２２には該間隙２４に通ずるオイル
ポート２５及びスリーブ２３の内孔に通ずるオイ
ルポート２６とが設けられている。前記支持フレ
ーム１２は、第３図に示す如く、サドルベツド３
０上に機台長手方向に摺動可能に支持され、加工
軸心即ち押圧部材６を挟んで左右に成形ロール
８，９を取付ける支持ブラケツト３１，３２を上
下のベース３３，３４間に押圧部材６と直交して
摺動自在に支持せしめてなるもので、それぞれの
支持ブラケツト３１，３２は、油圧シリンダ３
５，３６により加工軸心に対し近接離間する如く
移行され、かつ機台サドル４と主軸台３とを連結
する連結バー４０に取付けられたゲージ取付部材
４１，４２により支持されるゲージ板４３，４４
に対向する做い装置４５，４６がアーム４７，４
８を介して取付けられている。該做い装置４５，
４６は、例えばポテンシヨメータを主体として構
成され、ゲージ板４３，４４に当接されるレバー
４９，５０の動き量は電気的に検知され、これに
基づいて油圧シリンダ３５，３６は作動され、成
形ロール８，９をそれぞれゲージ板４３，４４に
做つて進退せしめるものである。

前記成形ロール８，９は、それぞれ支持ブラケ
ツト３１，３２に回動自在に支持されるロール軸
５５（但し第５図は一方の成形ロール８側のみを
断面で示す）先端に固着され、該ロール軸５５
は、一方向噛合クラツチ５６を介して油圧モータ
５７，５８に接続されており、該油圧モータ５
７，５８の駆動によりそれぞれの成形ロール８，
９は所定方向に回動が付与され、後述する如く成
形ロール８，９が、主軸２と共に回動する素材Ｗ
に当接されたときは、上記油圧モータ５７，５８
の回動を遮断し、成形ロール８，９が素材Ｗに追
随して共廻りされるようにしたものである。また
上記成形ロール８，９は一方を粗成形ロール８、
他方を仕上成形ロール９とし、粗成形ロール８に
より空絞りを行つて粗形を形成し、該粗形を仕上
成形ロール９により金型形状に沿つた所要形状に
成形するもので第７図に示す如く、粗成形ロール
８は仕上成形ロール９に対し所要量の先行距離Ｘ
とこれと直交する位相相違量Ｙとを有せしめるも
ので、先行距離Ｘは支持フレーム１２に対する取
付け位置により決定し位相相違量Ｙは仕上ゲージ
板４４に対する粗ゲージ板４３の形状により決定
するもので、位相相違量Ｙを大とするときは粗成
形ロール８より仕上成形ロール９の負担が大とな
り、また先行距離Ｘは小さすぎると仕上加工後に
バツクリングを生じ易く、過大のときは加工時間
が長くなる等の問題があり、これらに適する最適
位置は経験的に決定される。

また、上記成形ロール８，９の前進速度は成形
すべき形状により決定されるもので、成形時の負
荷が均一な単純形状であれば勿論均一な送り速度
により絞り加工を行うが、デイスク等にあつては
肉厚を順次薄くする圧延作用と共に、使用時に弾
力性と衝撃強度を有せしめるため深絞りの窪み部
或いは肉厚変化部ｅが形成されている。このため
本発明は、成形ロール８，９の送り速度に遅速を
有せしめ、該窪み部ｅ或いは屈曲部ｅ〜ｄ間に対
しては他の部分に比し送り速度を遅くし、確実に
絞り加工又は曲げ加工を行わしめるようにしたも
ので、上記絞り用成形ロール８，９の送りは第６
図に示す主シリンダ１５に対する油圧回路Ｃによ
り行われるもので、以下該油圧回路について説明
する。

該油圧回路Ｃは、心押棒１０を往復移行させる
ためにオイルポート２６に連通する回路６０と、
オイルポート２０に連通する回路６１とは電磁方
向切換弁６２に、また中空ピストン１３を往復移
行させるためにオイルポート２５に連通する回路
６３とオイルポート１７に連通する回路６４とは
電磁方向切換弁６５にそれぞれ連結されている。
但し電磁方向切換弁６２，６５は３位置４ポート
のプレツシヤクロズドセンタ型であり、回路６０
に設けられる逆流阻止用チエツク弁V₁はパイロ
ツトチエツク弁とし、２位置４ポート型の電磁方
向切換弁６６によりパイロツト圧が選択して印加
される。

上記回路６３，６４は２位置４ポートの電磁方
向切換弁６７と逆止弁V₂とを直列した回路６８
により連結されており、該回路６８は、回路６３
から間隙２４内に圧力油が供給され、中空ピスト
ン１３が押し出されるとき、反対側のオイルポー
ト１７から排出される作動油を上記回路６８を介
して回路６３に選択供給する、いわゆる差動回路
で、該回路６３により中空ピストン１３は高速に
移行される。また回路６４には回路７０，７２が
並列して設けられ、該回路７０，７２はそれぞれ
流量調整弁V₃，V₄及び２位置４ポートの電磁方
向切換弁７１，７３とが設けられ流量調整弁V₃，
V₄は適宜抵抗値に設定され電磁方向切換弁７１，
７３を選択作動せしめることにより中空ピストン
１３を所要の中速移行、低速移行せしめるもので
ある。

尚、回路６３に設けられた回路７４は、中空ピ
ストン１３リターン用排出回路で、該回路６３に
設けられるパイロツトチエツク弁V₅は電磁方向
切換弁７５の作動によりパイロツト圧が印加され
て開路されるものである。またV₆は所要の脊圧
を有するカウンタバランス弁、V₇は減圧弁、V₈
は流量調整弁、V₉，V₁₀，V₁₁，V₁₂はチエツク付
絞り弁、V₁₃はパイロツトチエツク弁、V₁₄，V₁₅
はスロツトルチエツク弁、V₁₆はリリーフ弁であ
る。

次に素材Ｗからの成形方法について述べる。

なお、本発明方法により形成されるデイスクＢ
は、第７図に示す如く、平らなハブ部ａは肉厚と
し、円筒状リムフランジｂは、フランジ基部Ｃか
らフランジ先端部ｄに至るに従い順次肉薄或いは
途中の一部を肉厚とし、かつフランジ先端部ｄに
近接して窪み部ｅを形成し、弾力性及び衝撃強度
を得るように形成されている。

まづドーナツ状の素材Ｗが適宜手段にて金型５
と押圧板１１との間に挿入された後、主シリンダ
１５に対する油圧回路Ｃ（第６図）の電磁方向切
換弁６２のソレノイド６２ａを作動し、回路６０
とポンプＰとを連通し、オイルポート２６から間
隙２１中に圧力油を供給し、同時に間隙１９は回
路６１を介してタンクＴに連通される。これによ
つて心押棒１０は前進し、押圧板１１の突起１１
ａは素材Ｗの中央孔Waに挿入され金型５に対し
素材Ｗを押圧挟持せしめる。

支持フレーム１２に支持される成形ロール８，
９は前述の如く粗成形ロール８が仕上成形ロール
９よりも先行距離Ｘを存して前方に位置して取り
付けられており、中空ピストン１３の作動に先立
つてそれぞれの成形ロール８，９は油圧モータ５
７，５８により駆動される。該成形ロール８，９
の外周の周速は、主軸２と共に回転される素材Ｗ
に対する当接部の周速度に略々近似せしめるか、
或いはそれより若干高速に回転され、その状態で
電磁方向切換弁６５のソレノイド６５ａを作動
し、回路６３をポンプＰに連通せしめ、オイルポ
ート２５より間隙２４中に圧力油を導入する。同
時に電磁方向切換弁６７を作動し、回路６３と回
路６４とを差動回路６８により連通し、オイルポ
ート１７より排出される作動油を回路６８を介し
て回路６３に導入し、成形ロール８，９が素材Ｗ
に近接するまでの送り込み区間Ｐを高速移行せし
め、近接した位置において上記各成形ロール８，
９の油圧モータ５７，５８を解路し、各成形ロー
ルは惰性回転に移り、同時に電磁方向切換弁６７
を解放し、電磁方向切換弁７１を作動し、オイル
ポート１７からの排出作動油は、流量調整弁V₃
により規制されてタンクＴに流出し、仕上成形ロ
ール９が窪み部ｅに至るまでの第一絞り区間Ｑを
中速にて移行される。但し粗成形ロール８は前述
の如く仕上成形ロール９に対し粗ゲージ板４３に
より位相相違量Ｙが与えられて空絞りを行ない、
仕上成形ロール９により肉厚を順次薄くした所要
形状のリムフランジ基部Ｃを形成せしめる。仕上
成形ロール９が第１絞り区間Ｑを終了した時点
で、前記電磁方向切換弁７１は解放され、電磁方
向切換弁７３が作動され、オイルポート１７から
の排出作動油は、流量調整弁V₄により規制され
てタンクＴに流出し、前記速度より低速にて各成
形ロール８，９は移行され、これによつて仕上成
形ロール９による充分な絞り込みと圧延作業が行
なわれる。この低速の精密絞り区間Ｒを通過後
は、再び電磁方向切換弁７３を解放して電磁方向
切換弁７１を作動し、前記中速にて第２絞り区間
Ｓの絞り加工を行ない、所定のデイスクＢを得る
ものである。尚、本実施例は絞り加工の移行速度
を中速、低速の２段切換えとしたが、必要によつ
ては同一要領にて中速、低速、微速の３段切換え
としてもよく、また窪み部は一箇所に限らず二箇
所またはそれ以上設けた場合にも上記要領にて移
行速度を変化せしめることにより、正確な窪み部
を形成することができるものである。

以上の如く本発明の成形方法は、粗成形ロール
と仕上成形ロールとを共通の支持フレームに加工
軸心を挟んで対向して設け、粗成形ロールによる
空絞りと仕上成形ロールによる仕上げ成形とを同
時に行うようにしたから、それぞれの成形ロール
に加えられる反力は相殺され、従つて強力な絞り
加工を行うことができ、また、それぞれの成形ロ
ールは予め回転が付与された状態にて回転する素
材に当接される故、成形ロールが素材と共廻りす
るに際し、スリツプにより素材に損傷を与えるお
それがなく、更に成形すべき形状に合わせて送り
速度を可変とし絞り加工に大なる力を要する部
分、或いはスプリングバツクを生じ易い部分等形
状に応じ遅い送り速度にて加工するようにしたか
ら絞り成形は確実に行われ、比較的容易な形状に
対しては送り速度を大としたから、能率の向上を
計ることができる。更に粗成形ロールは仕上成形
ロールに対し先行距離と位相相違量を有せしめ、
かつそれぞれの量を適正に設定することにより仕
上成形ロールには適当な負荷が加えられ、スプリ
ングバツクを生ずることなく効果的かつ正確に形
成することができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施態様を例示するもの
で、第１図はホイール加工機の正面図、第２図は
サドルの中央縦断面図、第３図はサドルの正面
図、第４図はサドルの正面部分の平面図、第５図
は加工要領を示す一部切欠した平面図、第６図は
油圧回路図、第７図は加工説明図、第８図は送り
速度の説明図である。 １……ホイール加工機、２……主軸、５……雄
型、６……押圧部材、８……粗成形ロール、９…
…仕上成形ロール、１２……支持フレーム、１３
……中空ピストン、４３，４４……ゲージ板、５
７，５８……油圧モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対をなす成形ロールを加工軸心を挟んでそれ
   ぞれ共通の支持フレームに設け、かつそれぞれの
   成形ロールは成形ゲージに做つて加工軸心方向に
   移動される如くなし、上記成形ロールは一方を粗
   成形ロール、他方を仕上成形ロールとし、両成形
   ロールは予め回転が付与されて回転する素材に当
   接され、送り速度は絞り加工部の形状に応じて遅
   速変化せしめると共に、各成形ロールに対する成
   形ゲージにより粗成形ロールによる素材の空絞り
   と、仕上成形ロールによる該空絞りされた素材に
   対する仕上成形とを同時に行なわしめるように、
   粗成形ロールは仕上成形ロールに対し所要量の先
   行距離と位相相違量とを有せしめたことを特徴と
   するデイスクの成形加工方法。