JPH0224175B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0224175B2 JPH0224175B2 JP58025893A JP2589383A JPH0224175B2 JP H0224175 B2 JPH0224175 B2 JP H0224175B2 JP 58025893 A JP58025893 A JP 58025893A JP 2589383 A JP2589383 A JP 2589383A JP H0224175 B2 JPH0224175 B2 JP H0224175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter
- ring
- annular
- lower mold
- annular body
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/761—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F37/00—Manufacture of rings from wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F5/00—Upsetting wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、衝合部を溶接してほぼ真円の溶接リ
ングを製造するに好適なリング素材を製造する方
法に係り、特に鍛造工程で金属リング素材に所望
の断面形状を付与するとともに、金属リング素材
の内径側へ向かう残留応力すなわち、リング径を
縮小する方向へ作用する残留応力を付与するよう
にした金属リング素材の製造方法に関する。
ングを製造するに好適なリング素材を製造する方
法に係り、特に鍛造工程で金属リング素材に所望
の断面形状を付与するとともに、金属リング素材
の内径側へ向かう残留応力すなわち、リング径を
縮小する方向へ作用する残留応力を付与するよう
にした金属リング素材の製造方法に関する。
出願人は先に、金属環状素材を金型成形環状溝
内で圧延して金属リング素材を製造する方法につ
いて出願（特願昭57−162945号）した。
内で圧延して金属リング素材を製造する方法につ
いて出願（特願昭57−162945号）した。
しかし、第１図イ，ロに示すような先願方法に
よつて成形したほぼ真円の金属リング素材４のそ
の衝合部５をフラツシユバツト溶接して第４図に
示すような溶接リング素材９を成形すると、真円
度が悪くなる。
よつて成形したほぼ真円の金属リング素材４のそ
の衝合部５をフラツシユバツト溶接して第４図に
示すような溶接リング素材９を成形すると、真円
度が悪くなる。
すなわち、素材である環状体１は欠肉が発生し
ないよう多大な成形力によつて型彫空間に倣わさ
れるが、その成形力は単にリング軸線と平行方向
の成形力であるため、互いに対向する端部６，７
はほぼ突き合わされてはいるものの、第１図ハに
示す如くリング径を縮小し端部６，７が互いにラ
ツプ８するような内部応力を有さない。そのため
フラツシユバツト溶接により、リング端部６，７
から溶接代分の円周長さが短縮されると、やや楕
円形状の溶接リングとなる。
ないよう多大な成形力によつて型彫空間に倣わさ
れるが、その成形力は単にリング軸線と平行方向
の成形力であるため、互いに対向する端部６，７
はほぼ突き合わされてはいるものの、第１図ハに
示す如くリング径を縮小し端部６，７が互いにラ
ツプ８するような内部応力を有さない。そのため
フラツシユバツト溶接により、リング端部６，７
から溶接代分の円周長さが短縮されると、やや楕
円形状の溶接リングとなる。
この問題を解決するためには、フラツシユバツ
ト溶接後にほぼ真円となるような特殊な非真円形
に予め金属リング素材４を成形すれば良い。とこ
ろが、フラツシユバツト溶接後に真円となるよう
な特殊な非真円形を設計するには、多大な実験費
用と工数を要するとともに材質および寸法の若干
の変更によつてもその都度適当な非真円形を設計
する必要がある。
ト溶接後にほぼ真円となるような特殊な非真円形
に予め金属リング素材４を成形すれば良い。とこ
ろが、フラツシユバツト溶接後に真円となるよう
な特殊な非真円形を設計するには、多大な実験費
用と工数を要するとともに材質および寸法の若干
の変更によつてもその都度適当な非真円形を設計
する必要がある。
そのため、フラツシユバツト溶接を採用する場
合は、「金属環状素材を金型の成形環状溝内で圧
延して環状溝に充塞させ、所望の断面形状に精密
型成形する」ようにしても、その成果は半減する
欠点がある。
合は、「金属環状素材を金型の成形環状溝内で圧
延して環状溝に充塞させ、所望の断面形状に精密
型成形する」ようにしても、その成果は半減する
欠点がある。
そこで本発明は、上記欠点を解決するために行
われたもので、金属環状素材を精密型成形すると
ともに、その成形時にリング素材にリング径を縮
小する方向へ作用する残留応力を付与する金属リ
ング素材の製造方法を提供することを目的とす
る。
われたもので、金属環状素材を精密型成形すると
ともに、その成形時にリング素材にリング径を縮
小する方向へ作用する残留応力を付与する金属リ
ング素材の製造方法を提供することを目的とす
る。
以下本発明の実施例を第２図以下の図面によつ
て説明する。
て説明する。
金属リング素材４ａの成形は、第２図イ，ロ，
ハの順に行う。まず予め適当な直径を有する断面
が円形等の金属棒状素材を所要寸法に切断した
後、これを第２図イに示す如く曲げ加工により所
望径より小径の環状の環状体１ａにする。なお、
環状体１ａの成形は、断面が円形又は多角形状な
ど所望形状が得やすい断面形状の金属棒状素材１
０を曲げ加工して螺旋体を形成し、その螺旋体を
所望の長さに切断し、各回旋部分を環状体１ａと
しても良い。
ハの順に行う。まず予め適当な直径を有する断面
が円形等の金属棒状素材を所要寸法に切断した
後、これを第２図イに示す如く曲げ加工により所
望径より小径の環状の環状体１ａにする。なお、
環状体１ａの成形は、断面が円形又は多角形状な
ど所望形状が得やすい断面形状の金属棒状素材１
０を曲げ加工して螺旋体を形成し、その螺旋体を
所望の長さに切断し、各回旋部分を環状体１ａと
しても良い。
この曲げ加工は、後述される後工程が実施され
るため、素材ボリユームさえ所定値で安定してい
れば曲げ精度等は特に要求されず、しかも両円周
端部２ａ，３ａは互いに重複していても良い。
るため、素材ボリユームさえ所定値で安定してい
れば曲げ精度等は特に要求されず、しかも両円周
端部２ａ，３ａは互いに重複していても良い。
このようにして成形した環状体１ａを本実施例
では回転鍛造機により第２図ロ，ハに示す如く精
密型成形するが、その成形工程を説明する前に回
転鍛造機について説明する。
では回転鍛造機により第２図ロ，ハに示す如く精
密型成形するが、その成形工程を説明する前に回
転鍛造機について説明する。
上型１１のみそすり運動により成形を行う回転
鍛造機は、既に古くから知られているが、第５図
乃至第７図に示す回転鍛造機Ａの要部を簡単に説
明すると、上型１１は図示されていない駆動機構
により角度θの傾きをもつてみそすり運動するよ
うに装着されており、下型組体１４は図示されて
ない昇降機構により上型１１に対して進退自在と
なつている。この下型組体１４の上昇位置は任意
に正確に設定可能となつている。
鍛造機は、既に古くから知られているが、第５図
乃至第７図に示す回転鍛造機Ａの要部を簡単に説
明すると、上型１１は図示されていない駆動機構
により角度θの傾きをもつてみそすり運動するよ
うに装着されており、下型組体１４は図示されて
ない昇降機構により上型１１に対して進退自在と
なつている。この下型組体１４の上昇位置は任意
に正確に設定可能となつている。
下型組体１４において、１５は下型本体、１６
はノツクアウトリング、１７は下型マンドレル
で、これらは型彫空間である成形環状溝１９を協
働して形成している。
はノツクアウトリング、１７は下型マンドレル
で、これらは型彫空間である成形環状溝１９を協
働して形成している。
ノツクアウトリング１６の上端面は、成形環状
溝１９の底面を構成している。そしてこのノツク
アウトリング１６は環状体１ａ成形完了後にノツ
クアウト２０によりノツクアウトバー２１、ノツ
クアウトピン２２を介して上昇され、成形された
リング素材４ａを環状溝２１から押し出すように
設けられている。
溝１９の底面を構成している。そしてこのノツク
アウトリング１６は環状体１ａ成形完了後にノツ
クアウト２０によりノツクアウトバー２１、ノツ
クアウトピン２２を介して上昇され、成形された
リング素材４ａを環状溝２１から押し出すように
設けられている。
下型本体１５は、その外周及び下面が締付リン
グ２６、下型押え２５、およびガイドホルダ２４
などによつて強固にハードプレート２３に固定さ
れており、下型マンドレル１７もまた受圧板を介
してハードプレート２３に連結されている。
グ２６、下型押え２５、およびガイドホルダ２４
などによつて強固にハードプレート２３に固定さ
れており、下型マンドレル１７もまた受圧板を介
してハードプレート２３に連結されている。
下型マンドレル１７は、外周面のうち成形環状
溝１９より上の上方側外周が截頭円錐形を呈する
円錐状テーパ壁面１８にて形成され、他方成形環
状溝１９より下方側外周がほぼストレートの円筒
状壁面に形成されている。
溝１９より上の上方側外周が截頭円錐形を呈する
円錐状テーパ壁面１８にて形成され、他方成形環
状溝１９より下方側外周がほぼストレートの円筒
状壁面に形成されている。
この下型マンドレル１７の円錐状テーパ壁面１
８は、環状体１ａを据込み圧延する前に、環状体
１ａの内径を拡張するために、上端側の小径部の
直径が第２図イに示す環状体１ａの内周径より小
さく、また下端側の大径部の直径が第２図ロに示
す両円周端部２ｂ，３ｂが対向した拡張環状体１
ｂの内周径と同等以上に形成されている。また、
円錐状テーパ壁面１８の上端側と下端側との間の
適当な位置には、拡張途中の環状体１ａがその位
置に留ることができるよう、テーパ角度が適当に
緩和された中間壁部分を有する。
８は、環状体１ａを据込み圧延する前に、環状体
１ａの内径を拡張するために、上端側の小径部の
直径が第２図イに示す環状体１ａの内周径より小
さく、また下端側の大径部の直径が第２図ロに示
す両円周端部２ｂ，３ｂが対向した拡張環状体１
ｂの内周径と同等以上に形成されている。また、
円錐状テーパ壁面１８の上端側と下端側との間の
適当な位置には、拡張途中の環状体１ａがその位
置に留ることができるよう、テーパ角度が適当に
緩和された中間壁部分を有する。
Ｂは拡張補助具で、この下型マンドレル１７の
上端側の円錐状テーパ壁面１８に沿つて中間壁部
分まで環状体１ａを拡張する際に、下型組体１４
の上昇に抗して環状体を押え付けるもので、下型
マンドレル１７の外周に対向して複数個設けられ
ている。
上端側の円錐状テーパ壁面１８に沿つて中間壁部
分まで環状体１ａを拡張する際に、下型組体１４
の上昇に抗して環状体を押え付けるもので、下型
マンドレル１７の外周に対向して複数個設けられ
ている。
この拡張補助具Ｂは、環状体１ａを押えるた
め、腕３０と、腕３０を水平方向に進退自在に支
持する腕ホルダ３１と、腕３０を進退させるピス
トン３２とシリンダ３３とを有する。さらにこの
拡張補助具は、下型組体１４の上昇時に腕３０と
下型組体１４との衝突を防止するため、回動支柱
２８を中心に図示されてない回動機構により約
90゜回転されるようになつている。なお２９は下
端支持ブラケツトで、拡張補助具Ｂの下部を回転
鍛造機Ａの機枠に連結固定している。
め、腕３０と、腕３０を水平方向に進退自在に支
持する腕ホルダ３１と、腕３０を進退させるピス
トン３２とシリンダ３３とを有する。さらにこの
拡張補助具は、下型組体１４の上昇時に腕３０と
下型組体１４との衝突を防止するため、回動支柱
２８を中心に図示されてない回動機構により約
90゜回転されるようになつている。なお２９は下
端支持ブラケツトで、拡張補助具Ｂの下部を回転
鍛造機Ａの機枠に連結固定している。
つぎに第５図乃至第７図に従つてリング素材４
ａの成形工程を説明する。
ａの成形工程を説明する。
まず第２図イに示される如き環状体１ａを第５
図左側に示すように下型マンドレル１７の上端側
に装着するとともに、拡張補助具Ｂの腕３０を環
状体１ａ上端面に対向配置する。
図左側に示すように下型マンドレル１７の上端側
に装着するとともに、拡張補助具Ｂの腕３０を環
状体１ａ上端面に対向配置する。
この状態から下型組体１４を上昇させると、第
５図右側に示すように環状体１ａは腕３０により
上昇が制止されるため、下型マンドレル１７の上
端側の円錐テーパ壁面１８に沿つて内径が拡張さ
れる。また同時に腕３０も、水平方向先端が円錐
状テーパ壁面１８に押されることにより、シリン
ダ３３内の流体をリリーフさせて、テーパ壁面１
８に沿つて後退する。
５図右側に示すように環状体１ａは腕３０により
上昇が制止されるため、下型マンドレル１７の上
端側の円錐テーパ壁面１８に沿つて内径が拡張さ
れる。また同時に腕３０も、水平方向先端が円錐
状テーパ壁面１８に押されることにより、シリン
ダ３３内の流体をリリーフさせて、テーパ壁面１
８に沿つて後退する。
環状体１ａが下型マンドレル１７の円錐状テー
パ壁面１８に沿つて中間壁部分に達すると、まず
第６図左側に示すようにピストン２２が作動して
腕３０を後退させ、続いて第６図右側に示すよう
に回動支柱が約90゜回転されて腕３０および腕ホ
ルダ３１を下型組体１４の上昇範囲から回避させ
る。このとき環状体１ａは、テーパ角度が緩和さ
れた中間壁部分に位置するため下型マンドレル１
７から抜け出ることがない。
パ壁面１８に沿つて中間壁部分に達すると、まず
第６図左側に示すようにピストン２２が作動して
腕３０を後退させ、続いて第６図右側に示すよう
に回動支柱が約90゜回転されて腕３０および腕ホ
ルダ３１を下型組体１４の上昇範囲から回避させ
る。このとき環状体１ａは、テーパ角度が緩和さ
れた中間壁部分に位置するため下型マンドレル１
７から抜け出ることがない。
下型組体１４がさらに上昇を続けると、上型１
１の下端面である加圧面１２が環状体１ａの上端
面に対接し、環状体１ａは上昇が制止されるため
下型マンドレル１７の下端側の円錐状テーパ壁面
１８に沿つて内径が拡張され、最終的には第７図
左側に示すように成形環状溝１９に拡張状態で押
し込まれる。
１の下端面である加圧面１２が環状体１ａの上端
面に対接し、環状体１ａは上昇が制止されるため
下型マンドレル１７の下端側の円錐状テーパ壁面
１８に沿つて内径が拡張され、最終的には第７図
左側に示すように成形環状溝１９に拡張状態で押
し込まれる。
この成形環状溝１９内に拡張して位置した環状
体１ｂは、第２図ロにも示されるように、両円周
端部２ｂ，３ｂが対向しているとともに、環状体
の内径側へ向う残留応力すなわち内径を縮小する
方向へ作用する大きな残留応力を保持している。
従つて、この拡張環状体１ｂを第７図右側に示す
ように真円形状の成形環状溝１９の中で上型１１
により所望の断面形状のリング素材４ａに圧延成
形した際にも、この成形されたリング素材４ａに
は第２図ハに表わす如く内径側へ向う残留応力す
なわち、リング径を縮小する方向へ作用する残留
応力が残る。この残留応力は、第３図に示す如く
衝合部５ａを食い違わすとリングの真円状態を崩
さずに端部６ａ，７ａが互いに重複してラツプ部
８ａを形成するように作用する。そのため、この
リング素材４ａを成形環状溝１９から取り出して
その両円周端部６ａ，７ａをフラツシユバツト溶
接した際には、リング素材円周上から溶接代分の
円周長さが短縮されるにもかかわらず、リング径
を縮小する方向へ作用する残留応力により真円状
態の崩壊を防ぐことができる。
体１ｂは、第２図ロにも示されるように、両円周
端部２ｂ，３ｂが対向しているとともに、環状体
の内径側へ向う残留応力すなわち内径を縮小する
方向へ作用する大きな残留応力を保持している。
従つて、この拡張環状体１ｂを第７図右側に示す
ように真円形状の成形環状溝１９の中で上型１１
により所望の断面形状のリング素材４ａに圧延成
形した際にも、この成形されたリング素材４ａに
は第２図ハに表わす如く内径側へ向う残留応力す
なわち、リング径を縮小する方向へ作用する残留
応力が残る。この残留応力は、第３図に示す如く
衝合部５ａを食い違わすとリングの真円状態を崩
さずに端部６ａ，７ａが互いに重複してラツプ部
８ａを形成するように作用する。そのため、この
リング素材４ａを成形環状溝１９から取り出して
その両円周端部６ａ，７ａをフラツシユバツト溶
接した際には、リング素材円周上から溶接代分の
円周長さが短縮されるにもかかわらず、リング径
を縮小する方向へ作用する残留応力により真円状
態の崩壊を防ぐことができる。
なお、本発明は回転鍛造機による上記実施例に
限らず、普通のプレスによつても実施できる。
限らず、普通のプレスによつても実施できる。
以上のように本発明は、金属環状素材を拡張状
態で型成形することにより、所望の断面形状を付
与するとともに、溶接前の金属リング素材に内径
側へ向う残留応力すなわちリング径を縮小する方
向へ作用する残留応力を付与するものであるか
ら、その金属リング素材をフラツシユバツト溶接
した際にも真円状態の崩壊を防ぐことができ、金
属環状リング素材を精密型成形することの利点を
最大限に生かすことができる。
態で型成形することにより、所望の断面形状を付
与するとともに、溶接前の金属リング素材に内径
側へ向う残留応力すなわちリング径を縮小する方
向へ作用する残留応力を付与するものであるか
ら、その金属リング素材をフラツシユバツト溶接
した際にも真円状態の崩壊を防ぐことができ、金
属環状リング素材を精密型成形することの利点を
最大限に生かすことができる。
第１図イ，ロ，ハは従来の製造方法を表わす説
明図。第２図イ，ロ，ハは本発明の製造方法を表
わす説明図。第３図は本発明の製造方法によつて
成形されたリング素材の説明図。第４図は第３図
に示すリング素材をフラツシユバツト溶接した状
態を表わす溶接リングの説明図。第５図乃至第７
図は、本発明の実施例による製造方法の要部の断
面説明図である。 （記号の説明）、１ａ……環状体。２ａ，３ａ
……円周端部。１ｂ……拡張環状体。４ａ……リ
ング素材。１１……上型。１４……下型組体。１
５……下型本体。１６……ノツクアウトリング。
１７……下型マンドレル。１８……円錐状テーパ
壁面。１９……成形環状溝。Ａ……鍛造機。Ｂ…
…拡張補助具。
明図。第２図イ，ロ，ハは本発明の製造方法を表
わす説明図。第３図は本発明の製造方法によつて
成形されたリング素材の説明図。第４図は第３図
に示すリング素材をフラツシユバツト溶接した状
態を表わす溶接リングの説明図。第５図乃至第７
図は、本発明の実施例による製造方法の要部の断
面説明図である。 （記号の説明）、１ａ……環状体。２ａ，３ａ
……円周端部。１ｂ……拡張環状体。４ａ……リ
ング素材。１１……上型。１４……下型組体。１
５……下型本体。１６……ノツクアウトリング。
１７……下型マンドレル。１８……円錐状テーパ
壁面。１９……成形環状溝。Ａ……鍛造機。Ｂ…
…拡張補助具。
Claims (1)
- １ ２つの円周端部２ａ，３ａを有する環状で所
望径より小径の環状素材１ａを鍛造機Ａの上型１
１に対向する下型マンドレル１７の円錐状テーパ
壁面１８の外周に押し込み、少なくとも環状素材
１ａの両円周端部２ａ，３ａが対向するよう半径
方向に素材径を拡張し、その拡張の終りに前記下
型マンドレル１７の円錐状テーパ壁面１８の下端
に隣接するとともに前記上型１１に対向して所望
の型彫空間に形成された下型の成形環状溝１９に
前記拡張環状素材１ｂを前記上型１１により据込
んで充塞させ、所望の断面及び直径のリング素材
４ａに成形することを特徴とする金属リング素材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025893A JPS59150640A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 金属リング素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025893A JPS59150640A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 金属リング素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150640A JPS59150640A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0224175B2 true JPH0224175B2 (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=12178466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025893A Granted JPS59150640A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | 金属リング素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150640A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107940A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-25 | Yorozu Jidosha Kogyo Kk | 環状部品の製造方法 |
| EP4368310A1 (en) * | 2022-11-08 | 2024-05-15 | BeijingWest Industries Co. Ltd. | Method and system for on-demand retaining ring forming and installation |
| US12059721B2 (en) | 2022-11-08 | 2024-08-13 | Beijingwest Industries Co., Ltd. | Method and system for on-demand retaining ring forming and installation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51147466A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Taiho Kogyo Co Ltd | Method of shaping butttjointed cylindrical bushes |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP58025893A patent/JPS59150640A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59150640A (ja) | 1984-08-28 |
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