JPS6343172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄肉パイプ、円筒絞り加工品等の金
属製薄肉筒状体の外周部の一部又は全部の肉厚を
増厚する方法及びその装置に関する。

従来、薄肉円筒体の一部の肉厚を増厚すること
はいろいろ試みられているが、薄肉円筒体の特性
により一回の圧縮量が制限されるのでどうしても
多工程が必要となり、コスト高となるため余り実
用化されていない。薄肉円筒体の一部の肉厚を増
厚したものには、第１図のようにパイプ素材１の
端部２を増厚したもの、第２図のように皿状に絞
り加工した素材３の外周部を増厚したもの、また
第３図のようにパイプ素材１の端部を内側に増厚
４したものがあり、この他、パイプ中間部の増厚
或いは多段増厚などいろいろな形が考えられる。

上記のような薄肉円筒体の一部の肉厚を増厚す
る従来の方法を、第４図ないし第７図について説
明すると、第４図に示すように、雄型１０に加工
素材の薄肉円筒体１１を、その一端（図の左端）
を雄型外面に形成された段部１２に当接させて雄
型と共に固定金型１３に嵌入し、薄肉円筒体１１
の他端（図の右端）を、移動金型１４の内面に形
成された段部１５に係合させ、移動金型１４を失
印方向に強圧すると、第５図に示すように、薄肉
円筒体１１の外周部が膨らみ、肉厚の増厚の目的
は果せない。これが現在広く行われているバルジ
加工である。

そこで、有効に増厚するためには、上記のよう
なバルジ加工にならないような方法、すなわち、
第６図に示すように、固定金型１３の内周面に、
予め増厚量に相当する隙間１６を形成しておき、
第７図に示すように、移動金型１４の移動に伴い
薄肉円筒体の増厚部分をこの隙間１６内に密着さ
せる方法が考えられる。しかしこのような方法で
も、一回の増厚量が多いと、バルジしたものを圧
縮しただけのものになつて増厚されていない部分
ができるため、一回の増厚量は多くできず、板厚
の10％〜25％位であるため、所要の増厚量とする
ためには、多工程を必要とする欠点があつた。な
おこの場合、移動金型１４によつてバルジ加工に
ならないように注意しながら圧縮するのである
が、圧縮量は隙間１７できまる。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去するこ
とができ、一工程で素材板厚の２倍程度まで増厚
することのできる増厚方法とその実施装置を提供
するにある。

この目的を達成するために、本発明は、薄肉円
筒体を軸方向へ圧縮する際の軸方向と直角方向の
外方又は内方への膨出を、強力な一定圧の背圧を
受ける割り型で押えながら外方又は内方へ逃がす
ようにして増厚するようにしたことを特徴として
いる。

以下、本発明の実施例を図面第８図ないし第１
２図を参照して説明する。

第８図ａは、第１図に示すパイプ素材１の外周
部に増厚部２を具えた薄肉円筒体を加工する場合
の本発明の実施装置である金型の右半分の断面図
（なお、左半分も全く同様の構造をなしているの
で省略されている。）で、加工直前の状態を示し、
同図ｂは多分割の割り型の平面図を示す。図にお
いて薄肉円筒体１１の内側は、雄型取付台２０に
固定された雄型（固定型に相当する。）２１の上
部に嵌合され、該薄肉円筒体１１の下端面は、該
雄型２１に形成された段部２２で支持されてお
り、また該薄肉円筒体１１の外側は、移動型に相
相当する上型２３及び下型２４の内側に嵌合さ
れ、その上端面は、上型２３の内面に形成された
段部２５に係合している。そして上型２３と下型
２４の間には、外側に向けて傾斜した斜面２５，
２６を有し、周方向を複数個の扇形に分割された
割り型２７が介在しており、これらの両斜面２
６，２６は、上下両型２３，２４に形成された両
斜面２６′，２６′と係合し、それらの内周面は、
薄肉円筒体１１に当接される。また下型２４は、
クツシヨンピン２８を介してプレス機械のダイク
ツシヨンに連結されており、該下型２４は一定の
高さに保持されているが、ダイクツシヨンでの設
定された圧力を保持しながら、上型２３の動きに
つれて下方へ移動できる構成になつている。な
お、図中、２９は上型取付体を示す。

上記のような金型装置によつて、本発明の方法
は次のように実施される。

先づ、上型２３を取付体２９と共に上方へ持ち
上げ、金型を開いた状態で雄型２１に薄肉円筒体
１１を挿し込む。この際、該円筒体１１の下端部
は段部２２で支持される。次いで、上型２３を下
降させ、薄肉円筒体１１の上端部が上型２３の段
部２５に係合するに至る。これが第８図に示す加
工直前の状態で、下型２４は、クツシヨンピン２
８に保持されており、割り型２７は、両斜面２
６，２６を介して、上下両型２３，２４が互いに
接近しようとする力により半径方向内方（中心
部）へ押圧され、その内周面は薄肉円筒体１１の
周面に当接している。

上型２３が下方へ更に移動すると、薄肉円筒体
１１は、上型２３と共に下降しようとするが、そ
の下端面が雄型２１の段部２２で固定されている
ので、軸方向に縮まろうとし、それに対応して割
り型２７を半径方向外方へ押し出して膨出しよう
とする。ところが、前記のように割り型２７に
は、クツシヨンピン２８を介してダイクツシヨン
で設定された圧力に基づく力が、上下両型２３，
２４と割り型２７の両斜面２６，２６を介して中
心部へ向つて働いているので、薄肉円筒体の外周
の膨出は抑制される。したがつて、第５図のよう
な膨らみは発生しない。この場合の中心部へ向う
割り型の圧力の大きさは、斜面２６の角度とプレ
ス機械のクツシヨン圧力とによつて決められる。

更に上型２３が下降すると、下型２４は、クツ
シヨン圧力に抗して割り型２７の斜面２６に押さ
れて下降し、該円筒体１１の長さはそれだけ短か
くなると同時に、割り型２７は一定の圧力を保持
しながら外側へ逃げ、この逃げた部分が増厚され
て行く。すなわち、下型２４に作用する強力なば
ねの力で割り型２７を内側へ押す力を発生させ、
この力で薄肉円筒体の外周を拘束しながら、該割
り型の当接（後退）部分に材料を押し出して増厚
するのである。なお、増厚加工作業終了後は、ノ
ツクアウト等によるなど適宜の方法で加工された
薄肉円筒体を上型より抜き取る。

第９図ないし第１１図は、上記の増厚過程を更
に理解し易くするために図解したものである。こ
れによつても明らかなように、固定された雄型２
１に対して、上型２３、多分割割り型２７及び下
型２４が一体となつて下方へ移動し、薄肉円筒体
１１のうち、下型２４に当接する部分がａないし
ｃのように圧縮され、この圧縮された分が、割り
型２７を外方へ押し退けて膨出した増厚分に相当
するのである。このことが本発明の最大の特徴で
ある。

したがつて、従来の方法では、第６図及び第７
図に示すように、増厚部分の軸方向の長さは、増
厚が進むにつれて更に短縮されるのに対し、本発
明の方法では、増厚が進むと多分割割り型２７が
外方へ移動するため、この分、下型２４が斜面２
６に沿つて更に下方へ移動することになり、その
分だけ増厚部の軸方向の巾が広くなるので、加工
圧力にも違いが生じる。すなわち、従来の方法で
は、板厚の増加と共にこの増厚した部分を更に圧
縮することになるので、加工圧力は増厚に比例し
て高くなるのに対し、本発明では、増厚されて
も、この増厚された部分は下型の弾性支持力に抗
して圧縮されるので、加圧硬化による変形抵抗分
は別に考えなければならないとしても、全体とし
て従来のものより加工圧力は小さくて済む。従つ
て、従来方法より設備能力の小さいもので加工で
きる。

以上は、薄肉円筒体の外周面に肉厚部を形成す
る方法について述べたが、全く同様にして、肉厚
部を該円筒体の内周面に形成することができる。
第１２図は、その場合の実施装置の第２の実施例
を示すものであつて、薄肉円筒体１１は、取付台
３０に固定された雌型（固定型）３１の内面に挿
し込まれ、その下方の段部３２によつて支持さ
れ、雄型の形をした移動型に相当する上型３３
を、該薄肉円筒体１１の内側に挿入し、その段部
３５を該円筒体１１の上端部に係合させる。上記
上型３３の下方には、割り型３７を介してクツシ
ヨンピン３８に支持された下型３４が連接されて
いる。加工工程は前記第１の実施例の場合と同様
である。

同様に、本発明は、薄肉円筒体ばかりでなく、
平板の一部の増厚或いは、角形パイプその他の薄
肉体の肉厚の増厚にも応用することが可能であ
る。

本発明は、上述のように構成されているので、
薄肉体を軸方向に押圧圧縮してその一部又は全部
の肉厚を増厚する際、強力なばね力等に基づく一
定圧の背圧を受ける割り型で押えながら外方又は
内方へ逃がすように構成されているので、比較的
簡単な金型で、汎用プレスを使用して板厚の２倍
近くまで一工程で増厚することが可能になり、生
産能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の方法及び装置に
よつて加工されたもの断面図で、第１図はパイプ
状の薄肉円筒体の外周を増厚したもの、第２図は
皿形に絞り加工した薄肉円筒体の外周を増厚した
もの、第３図はパイプ状の薄肉円筒体の内周を増
厚したものであり、第４図ないし第７図は、従来
の方法を示す概略断面図、第８図ａは本発明の方
法により薄肉円筒体の外周を増厚する場合の第１
の実施装置の断面図、同図ｂは割り型の平面図、
第９図ないし第１１図は加工工程を示す説明図、
第１２図は本発明の方法により薄肉円筒体の内周
を増厚する場合の第２の実施装置の断面図であ
る。 １１……薄肉円筒体、２１……雄型（固定型）、
２２……段部、２３……上型（移動型）、２４…
…下型、２５……段部、２６……斜面、２７，３
７……割り型、２８，３８……クツシヨンピン、
３１……雌型（固定型）、３３，３４……雄型
（移動型）、３２，３５……段部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 肉厚を増厚すべき薄肉筒状体の内外両面を移
   動型と固定型によつて囲み、該薄肉筒状体の一端
   面を固定型によつて固定すると共に他端面を移動
   型によつて軸方向に加圧して圧縮し、この軸方向
   の圧縮に伴う半径方向への膨出を、分離した移動
   型の間に介在され一定力の背圧を受ける割り型で
   抑制しながら、軸方向の圧縮分だけ増厚させるよ
   うにしたことを特徴とする薄肉筒状体の肉厚の増
   厚方法。 ２ 肉厚を増厚すべき薄肉筒状体を内外両側より
   囲む移動型と固定型を設け、固定型の下方に上記
   薄肉筒状体の一端面を係合させる段部を設けると
   共に、移動型の上方にも同じく薄肉筒状体の他端
   面を係合させる段部を設け、更に移動型を上型と
   下型とに分離し、下型を強力な弾性体で支持する
   と共に、これら両型の間に、これら両型による軸
   方向の力を半径方向の力に変換して伝える多分割
   の割り型を介在させ、該割り型の前面を増厚すべ
   き薄肉筒状体の面に一定背圧をもつて当接させた
   ことを特徴とする薄肉筒状体の肉厚の増厚装置。