JPH05285581A - 温間スピニング成形装置 - Google Patents
温間スピニング成形装置Info
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- JPH05285581A JPH05285581A JP9446792A JP9446792A JPH05285581A JP H05285581 A JPH05285581 A JP H05285581A JP 9446792 A JP9446792 A JP 9446792A JP 9446792 A JP9446792 A JP 9446792A JP H05285581 A JPH05285581 A JP H05285581A
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- Japan
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- cylindrical portion
- workpiece
- heat insulating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被加工材の目標加工温度までの昇温時間の短
縮、均一化、生産性及び品質の向上、構造の簡単化、作
業性及びエネルギー効率の向上等を図る。 【構成】 鍛造上がりの外周に円筒部19A を有する被加
工材19を、回転駆動される金型15,16 により軸方向に挟
持させ、被加工材19の円筒部19A 外周に加工ロール14を
押付けて加熱下においてしごき加工すると共に、前記金
型15,16 により円筒部19A 内周面を成形するスピニング
成形装置1 である。そして、被加工材19の円筒部19A の
外周側に、輻射式加熱手段20及び移動可能な反射式断熱
手段21A,21B を配設する。
縮、均一化、生産性及び品質の向上、構造の簡単化、作
業性及びエネルギー効率の向上等を図る。 【構成】 鍛造上がりの外周に円筒部19A を有する被加
工材19を、回転駆動される金型15,16 により軸方向に挟
持させ、被加工材19の円筒部19A 外周に加工ロール14を
押付けて加熱下においてしごき加工すると共に、前記金
型15,16 により円筒部19A 内周面を成形するスピニング
成形装置1 である。そして、被加工材19の円筒部19A の
外周側に、輻射式加熱手段20及び移動可能な反射式断熱
手段21A,21B を配設する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鍛造で成形された車両
・航空機用ホイール等の被加工材を型成形する温間スピ
ニング成形装置に関するものである。
・航空機用ホイール等の被加工材を型成形する温間スピ
ニング成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アルミニウム合金、マグネシウ
ム合金製の車両用ホイールは、鍛造により外周に円筒部
を有する断面略溝形、Ｈ形等に加工された被加工材を、
温間スピニング加工することにより成形されている。従
来、この種ホイールの温間スピニング成形装置として、
図３に例示するものが知られている（実願平１−24648
参照) 。
ム合金製の車両用ホイールは、鍛造により外周に円筒部
を有する断面略溝形、Ｈ形等に加工された被加工材を、
温間スピニング加工することにより成形されている。従
来、この種ホイールの温間スピニング成形装置として、
図３に例示するものが知られている（実願平１−24648
参照) 。
【０００３】図３において、31は装置フレームで正面か
らみて四角状を呈し、上側中央に駆動軸32が軸受機構33
を介して枢着され、下側中央に従動軸34がテールストッ
ク機構35を介して回転自在でかつ上下動可能に装着され
ており、両軸32,34 の対向端に断熱材36,37 を介してス
ピニング金型38,39 が取付けられ、フレーム31の側部に
は加工ロール40が複数個配設されている。
らみて四角状を呈し、上側中央に駆動軸32が軸受機構33
を介して枢着され、下側中央に従動軸34がテールストッ
ク機構35を介して回転自在でかつ上下動可能に装着され
ており、両軸32,34 の対向端に断熱材36,37 を介してス
ピニング金型38,39 が取付けられ、フレーム31の側部に
は加工ロール40が複数個配設されている。
【０００４】そして、前記両金型38,39 内には、金型用
ヒータ41,42 が埋設され、両金型38,39 で挟持された被
加工材43の円筒部43A 外周側に被加工材加熱保温用ヒー
タ44が配設されており、被加工材43を加熱しながら、加
工ロール40により円筒部43Aをしごいてスピニング加工
するようになっている。
ヒータ41,42 が埋設され、両金型38,39 で挟持された被
加工材43の円筒部43A 外周側に被加工材加熱保温用ヒー
タ44が配設されており、被加工材43を加熱しながら、加
工ロール40により円筒部43Aをしごいてスピニング加工
するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】温間域でのスピニング
加工のポイントの１つは、被加工材の加工部の温度を如
何に短時間で、かつ均一に制御するかであり、これによ
って生産性、品質及び歩留り向上に大きな影響を及ぼす
のである。ところで、上記従来例では、被加工材43を金
型38,39 に挟持した場合、被加工材43と金型38,39 とは
部分的にしか接触せず、図４に示すように、隙間Ｃが生
じるため、被加工材43の昇温及び均一化に多大な時間を
要し、生産性に問題がある。また、金型38,39 内にヒー
タ41,42 を埋設すると、ヒータ電源及び制御用熱電対の
スリップリングが必要となり、金型コスト、組替え及び
メンテナンス性に問題がある。さらに、被加工材加熱保
温用ヒータ44は効率が悪いという問題がある。
加工のポイントの１つは、被加工材の加工部の温度を如
何に短時間で、かつ均一に制御するかであり、これによ
って生産性、品質及び歩留り向上に大きな影響を及ぼす
のである。ところで、上記従来例では、被加工材43を金
型38,39 に挟持した場合、被加工材43と金型38,39 とは
部分的にしか接触せず、図４に示すように、隙間Ｃが生
じるため、被加工材43の昇温及び均一化に多大な時間を
要し、生産性に問題がある。また、金型38,39 内にヒー
タ41,42 を埋設すると、ヒータ電源及び制御用熱電対の
スリップリングが必要となり、金型コスト、組替え及び
メンテナンス性に問題がある。さらに、被加工材加熱保
温用ヒータ44は効率が悪いという問題がある。
【０００６】本発明は、上述のような実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、被加工材を目標
の加工温度まで短時間で、かつ均一に昇温でき、生産性
及び品質の向上が図れ、金型構造の簡単化、型替えなど
の作業性向上、金型費用の低減、エネルギー効率の向
上、加熱設備費及びランニングコストの低減を図ること
のできる温間スピニング装置を提供するにある。
れたもので、その目的とするところは、被加工材を目標
の加工温度まで短時間で、かつ均一に昇温でき、生産性
及び品質の向上が図れ、金型構造の簡単化、型替えなど
の作業性向上、金型費用の低減、エネルギー効率の向
上、加熱設備費及びランニングコストの低減を図ること
のできる温間スピニング装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、鍛造で成形した外周に円筒部を有する断面略溝
形、Ｈ形等の被加工材を、回転駆動される金型により軸
方向に挟持させ、被加工材の円筒部に加工ロールを押付
けて加熱下においてしごき加工すると共に、被加工材の
円筒部内周面を前記金型により成形するようにしたスピ
ニング成形装置において、被加工材の円筒部外周側に、
輻射式加熱手段を配設したことを特徴としている。
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明は、鍛造で成形した外周に円筒部を有する断面略溝
形、Ｈ形等の被加工材を、回転駆動される金型により軸
方向に挟持させ、被加工材の円筒部に加工ロールを押付
けて加熱下においてしごき加工すると共に、被加工材の
円筒部内周面を前記金型により成形するようにしたスピ
ニング成形装置において、被加工材の円筒部外周側に、
輻射式加熱手段を配設したことを特徴としている。
【０００８】また、本発明は、前記被加工材の円筒部外
周側に、被加工材に近接しかつ加工ロールに干渉しない
位置に、移動可能な反射式断熱手段を配設したことを特
徴としている。
周側に、被加工材に近接しかつ加工ロールに干渉しない
位置に、移動可能な反射式断熱手段を配設したことを特
徴としている。
【０００９】
【作用】本発明によれば、金型により挟持され、かつ回
転中の被加工材は、その円筒部が輻射式加熱手段により
効率的にかつ均一に短時間で目標加工温度に加熱される
と共に、反射式断熱手段によって保温された状態で、加
工ロールによりしごき加工され、被加工材の円筒部内周
面は金型により成形される。
転中の被加工材は、その円筒部が輻射式加熱手段により
効率的にかつ均一に短時間で目標加工温度に加熱される
と共に、反射式断熱手段によって保温された状態で、加
工ロールによりしごき加工され、被加工材の円筒部内周
面は金型により成形される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１及び図２は本発明の実施例を示し、1 は温間ス
ピニング成形装置、2 は装置フレームで正面からみて四
角状を呈し、上側中央部には駆動軸3 が複数の軸受4,5
を介して垂直状にかつ回転自在に取付けられ、該駆動軸
3 の上端には従動輪6 が固着されており、装置フレーム
2 上に配設した駆動モータ7 の出力軸に固着した駆動輪
8 と前記従動輪6 とに伝動ベルト9 が巻掛けられてい
る。
る。図１及び図２は本発明の実施例を示し、1 は温間ス
ピニング成形装置、2 は装置フレームで正面からみて四
角状を呈し、上側中央部には駆動軸3 が複数の軸受4,5
を介して垂直状にかつ回転自在に取付けられ、該駆動軸
3 の上端には従動輪6 が固着されており、装置フレーム
2 上に配設した駆動モータ7 の出力軸に固着した駆動輪
8 と前記従動輪6 とに伝動ベルト9 が巻掛けられてい
る。
【００１１】また、装置フレーム2 の下側中央部には、
従動軸10が軸受11,12 及びテールストック機構13を介し
て回転自在で、かつ上下動可能に装着されており、前記
フレーム2 の側部には複数の加工ロール14が水平方向に
しかも前記軸3,10の軸心に向って出退移動可能に配設さ
れている。なお、前記駆動軸3 と従動軸10は、同一軸線
上に配置されている。
従動軸10が軸受11,12 及びテールストック機構13を介し
て回転自在で、かつ上下動可能に装着されており、前記
フレーム2 の側部には複数の加工ロール14が水平方向に
しかも前記軸3,10の軸心に向って出退移動可能に配設さ
れている。なお、前記駆動軸3 と従動軸10は、同一軸線
上に配置されている。
【００１２】15はスピニング用上金型、16は同下金型
で、上金型15はキャップ状の断熱材17を介して駆動軸3
の下端に装着され、下金型16はキャップ状の断熱材18を
介して従動軸10の上端に装着されており、両金型15,16
によって被加工材19を挟持すると共に、被加工材19の円
筒部19A 内面を成形するようになっている。20は被加工
材の輻射式加熱手段で、ハロゲンランプヒータを用いた
イメージ加熱装置から成り、前記被加工材19の円筒部19
A 外周面に近接し、かつ加工ロール14に干渉しない位置
に配設され、図２に示すように、平面からみて円弧状を
呈しており、必要に応じて被加工材19の円筒部19A に対
して接近又は離間可能に構成されている。
で、上金型15はキャップ状の断熱材17を介して駆動軸3
の下端に装着され、下金型16はキャップ状の断熱材18を
介して従動軸10の上端に装着されており、両金型15,16
によって被加工材19を挟持すると共に、被加工材19の円
筒部19A 内面を成形するようになっている。20は被加工
材の輻射式加熱手段で、ハロゲンランプヒータを用いた
イメージ加熱装置から成り、前記被加工材19の円筒部19
A 外周面に近接し、かつ加工ロール14に干渉しない位置
に配設され、図２に示すように、平面からみて円弧状を
呈しており、必要に応じて被加工材19の円筒部19A に対
して接近又は離間可能に構成されている。
【００１３】21,21A,21Bは反射式断熱手段で、夫々平面
視円弧状を呈し、被加工材19のハンドリングを容易にす
るために移動可能になっており、かつ加工ロール14に干
渉しない位置に可及的に被加工材19に近接させうるよう
に配設されている。なお、反射式断熱手段21B は固定式
とすることができる。上記実施例において、設備の立上
げ時には、前記加熱手段20により約10kwのヒータパワー
で16インチサイズ用の前記金型15,16 を、目標温度250
℃に約30分で昇温させて定常状態とした後、鍛造上がり
の常温の被加工材19 (マグネシウム合金製一体ホイー
ル) を、上下金型15,16 間にセットし挟持してから、駆
動モータ7 を始動し駆動軸3 を回転させ、上下金型15,1
6 を一定速度(60RPM）で回転させながら、前記加熱手段
20により 3kwのヒータパワーで約2.5 分で目標加工温度
250℃に被加工材19を均一に昇温できる。これは、加熱
手段20として輻射式イメージ加熱装置を採用すると共
に、反射式断熱手段21A,21B を採用したことにより可能
となった。
視円弧状を呈し、被加工材19のハンドリングを容易にす
るために移動可能になっており、かつ加工ロール14に干
渉しない位置に可及的に被加工材19に近接させうるよう
に配設されている。なお、反射式断熱手段21B は固定式
とすることができる。上記実施例において、設備の立上
げ時には、前記加熱手段20により約10kwのヒータパワー
で16インチサイズ用の前記金型15,16 を、目標温度250
℃に約30分で昇温させて定常状態とした後、鍛造上がり
の常温の被加工材19 (マグネシウム合金製一体ホイー
ル) を、上下金型15,16 間にセットし挟持してから、駆
動モータ7 を始動し駆動軸3 を回転させ、上下金型15,1
6 を一定速度(60RPM）で回転させながら、前記加熱手段
20により 3kwのヒータパワーで約2.5 分で目標加工温度
250℃に被加工材19を均一に昇温できる。これは、加熱
手段20として輻射式イメージ加熱装置を採用すると共
に、反射式断熱手段21A,21B を採用したことにより可能
となった。
【００１４】なお、前記反射式断熱手段21A,21B を撤去
した状態で、被加工材19を加熱したところ、ヒータパワ
ーを 6kwとし、約 6分で目標加工温度 250℃に昇温で
き、従来装置に比較すると大幅に時間短縮が図れ、所要
電力量を低減でき、しかも均一に昇温できる。また、上
記実施例では、マグネシウム合金製一体鍛造ホイールの
成形について述べたが、アルミニウム合金製一体鍛造ホ
イール等にも採用でき、焼鈍工程なしでスピニング加工
が可能である。
した状態で、被加工材19を加熱したところ、ヒータパワ
ーを 6kwとし、約 6分で目標加工温度 250℃に昇温で
き、従来装置に比較すると大幅に時間短縮が図れ、所要
電力量を低減でき、しかも均一に昇温できる。また、上
記実施例では、マグネシウム合金製一体鍛造ホイールの
成形について述べたが、アルミニウム合金製一体鍛造ホ
イール等にも採用でき、焼鈍工程なしでスピニング加工
が可能である。
【００１５】そして、本実施例によれば、上下金型15,1
6 と各軸3,10の間に断熱材17,18 (セラミックス等) を
介装しているので、軸受4,5,11,12 を保護するための水
冷装置が不要である。本発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、例えば、上下金型15,16 を中空構造と
して断熱効果を高めることができる。
6 と各軸3,10の間に断熱材17,18 (セラミックス等) を
介装しているので、軸受4,5,11,12 を保護するための水
冷装置が不要である。本発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、例えば、上下金型15,16 を中空構造と
して断熱効果を高めることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上述のように、鍛造で成形し
た外周に円筒部を有する断面略溝形、Ｈ形等の被加工材
を、回転駆動される金型により軸方向に挟持させ、被加
工材の円筒部に加工ロールを押付けて加熱下においてし
ごき加工すると共に、被加工材の円筒部内周面を前記金
型により成形するようにしたスピニング成形装置におい
て、被加工材の円筒部外周側に、輻射式加熱手段を配設
したことを特徴とするものであるから、被加工材を目標
加熱温度まで短時間でかつ均一に加熱・保温することが
でき、生産性及び製品品質の向上を図ることができる。
また、金型及びその周辺の構造が簡単で、かつ軸受水冷
構造が不要となり、型替えなどの作業性が大幅に向上す
ると共に、金型費用を低減させることが可能である。
た外周に円筒部を有する断面略溝形、Ｈ形等の被加工材
を、回転駆動される金型により軸方向に挟持させ、被加
工材の円筒部に加工ロールを押付けて加熱下においてし
ごき加工すると共に、被加工材の円筒部内周面を前記金
型により成形するようにしたスピニング成形装置におい
て、被加工材の円筒部外周側に、輻射式加熱手段を配設
したことを特徴とするものであるから、被加工材を目標
加熱温度まで短時間でかつ均一に加熱・保温することが
でき、生産性及び製品品質の向上を図ることができる。
また、金型及びその周辺の構造が簡単で、かつ軸受水冷
構造が不要となり、型替えなどの作業性が大幅に向上す
ると共に、金型費用を低減させることが可能である。
【００１７】さらに、本発明は、前記被加工材の円筒部
外周側に、被加工材に近接しかつ加工ロールに干渉しな
い位置に、移動可能な反射式断熱手段を配設したことを
特徴とするものであるから、放散しようとする熱を遮断
すると共に反射させて被加工材を保温することができ、
エネルギー効率が向上し、加熱設備費、ランニングコス
トの大幅な低減、高品質化及び生産性向上を図ることが
できる。
外周側に、被加工材に近接しかつ加工ロールに干渉しな
い位置に、移動可能な反射式断熱手段を配設したことを
特徴とするものであるから、放散しようとする熱を遮断
すると共に反射させて被加工材を保温することができ、
エネルギー効率が向上し、加熱設備費、ランニングコス
トの大幅な低減、高品質化及び生産性向上を図ることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示す要部破断正面図である。
【図２】図１における加熱手段及び断熱手段の配設例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図３】従来例を示す要部破断正面図である。
【図４】従来例における金型と被加工材の関係説明図で
ある。
ある。
１ 温間スピニング成形装置 ３ 駆動軸 10 従動軸 14 加工ロール 15 上金型 16 下金型 19 被加工材 19A 円筒部 20 輻射式加熱手段 21 反射式断熱手段 21A 反射式断熱手段 21B 反射式断熱手段
Claims (2)
- 【請求項１】 鍛造で成形した外周に円筒部を有する断
面略溝形、Ｈ形等の被加工材を、回転駆動される金型に
より軸方向に挟持させ、被加工材の円筒部に加工ロール
を押付けて加熱下においてしごき加工すると共に、被加
工材の円筒部内周面を前記金型により成形するようにし
たスピニング成形装置において、被加工材の円筒部外周
側に、輻射式加熱手段を配設したことを特徴とする温間
スピニング成形装置。 - 【請求項２】 前記被加工材の円筒部外周側に、被加工
材に近接しかつ加工ロールに干渉しない位置に、移動可
能な反射式断熱手段を配設したことを特徴とする請求項
１の温間スピニング成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9446792A JPH05285581A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 温間スピニング成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9446792A JPH05285581A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 温間スピニング成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285581A true JPH05285581A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14111092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9446792A Pending JPH05285581A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 温間スピニング成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05285581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016136022A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | ディスク状部品の成形方法及びディスク状部品の成形装置 |
| CN113305199A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-27 | 河南科技大学 | 镁合金汽车车轮的组合塑性成形方法 |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP9446792A patent/JPH05285581A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016136022A1 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | ディスク状部品の成形方法及びディスク状部品の成形装置 |
| JP2016159299A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | 三菱重工業株式会社 | ディスク状部品の成形方法及びディスク状部品の成形装置 |
| US10300522B2 (en) | 2015-02-26 | 2019-05-28 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Forming method for disk-shaped component and forming device for disk-shaped component |
| CN113305199A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-27 | 河南科技大学 | 镁合金汽车车轮的组合塑性成形方法 |
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