WO2000043149A1 - Procede et dispositif permettant d'accroitre le diametre d'un tube metallique - Google Patents

Procede et dispositif permettant d'accroitre le diametre d'un tube metallique Download PDF

Info

Publication number
WO2000043149A1
WO2000043149A1 PCT/JP2000/000237 JP0000237W WO0043149A1 WO 2000043149 A1 WO2000043149 A1 WO 2000043149A1 JP 0000237 W JP0000237 W JP 0000237W WO 0043149 A1 WO0043149 A1 WO 0043149A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotating
holding
shaft
unit
driving
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2000/000237
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tadashi Iura
Keiji Yamamoto
Kazuki Mori
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.)
Iura Co Ltd
Original Assignee
Iura Co Ltd
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
Priority claimed from JP05135599A external-priority patent/JP3423998B2/ja
Priority claimed from JP11082164A external-priority patent/JP2000237832A/ja
Priority claimed from JP10305699A external-priority patent/JP3423999B2/ja
Priority claimed from JP11697999A external-priority patent/JP3418698B2/ja
Priority claimed from JP15571399A external-priority patent/JP3424000B2/ja
Priority claimed from JP24259099A external-priority patent/JP3418699B2/ja
Application filed by Iura Co Ltd filed Critical Iura Co Ltd
Priority to EP00900827A priority Critical patent/EP1120178A1/en
Priority to CA002325078A priority patent/CA2325078A1/en
Publication of WO2000043149A1 publication Critical patent/WO2000043149A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

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
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D17/00—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/02—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing
    • B21D17/025—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing by pressing tubes axially
    • 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
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus capable of locally forming an enlarged-diameter portion in an intermediate portion of a metal shaft (including a rod and a pipe).
  • a bar having a diameter larger than the diameter of the shaft is used as a material to have a desired enlarged portion.
  • Methods of shaving into shapes have been taken.
  • the method of cutting a large-diameter bar is uneconomical because it takes time and effort to cut the material and wastes material.
  • the inventor of the present application has invented a method of applying rotation, bending, and compression pressure to a metal shaft as a method of locally providing an enlarged diameter portion in an intermediate portion of the metal shaft, and has obtained a patent. National Patent No. 199 3 9556). According to this technology, the diameter of the intermediate portion of the steel material can be easily increased, and this increased diameter portion is utilized.
  • the above-mentioned mechanical parts can be integrally molded.
  • the conventional diameter expanding device includes a biasing means for bending one of the rotating holders of the pair of rotating holders for holding the metal shaft material as a work, and a biasing means which is close to the other rotating holder. Because of the provision of the pressurizing means for causing the rotation, there is a problem that there are many factors of accuracy instability generated from the rotating portion for adding the angle of the rotation holding body and the sliding portion for applying pressure.
  • one object of the present invention is to provide a method and an apparatus for expanding the diameter of the metal shaft material, which can be performed more efficiently and with high accuracy.
  • Another object is to provide a device suitable for observing a deformed state.
  • the size of the collar-shaped enlarged portion that can be enlarged was limited in the past, it is one of the objects of the present invention to form a larger enlarged portion.
  • the structure is such that a rotating drive force is applied to one of the rotation holding parts against the metal shaft material (including the metal pipe) as the work, and the other rotating part is driven to rotate by the rigidity of the work.
  • a slight twist was generated in the shaft material, the tensile strength after molding was slightly reduced, but one of the objects of the present invention is to solve such a problem.
  • a dedicated apparatus has been used for implementing the above-mentioned patented invention, it is also an object to provide a practical apparatus which can be implemented using a known lathe, for example. Disclosure of the invention
  • a linear metal shaft or a metal pipe which is a work
  • the work is pivoted around the work.
  • Rotation, and a compression pressure acting in the direction of the workpiece axis by moving at least one of the rotation holding bodies in a direction approaching the other; and rotating one of the rotation holding bodies with the axis of the other rotation holding body.
  • the compression pressure is always applied inside and outside the bending before the bending is applied.
  • Action It is characterized by applying an adaptive compressive force under the following conditions, starting rotation before or after the start of bending, and performing bending back in a state where rotation and compression pressure are applied.
  • the compression pressure is set to a low pressure under the condition that the compression pressure always acts on the inside and outside of the bend when the bend is applied in the initial stage of the diameter expansion. By acting, molding can be performed efficiently without using excessive compression force.
  • a driving rotating unit and a driven rotating unit that face each other at a predetermined interval, a holding unit that holds a shaft provided on each rotating unit, and a driving unit that rotates the driving rotating unit Means, pressing means for pressing the shaft held by the holding portion in the axial direction, and biasing means for inclining the axis of the shaft.
  • a pressure expanding means acts on one of a driving rotating part and a driven rotating part, and the biasing means acts on the other.
  • a diameter device is used.
  • a driving rotating unit and a driven rotating unit that face each other at a predetermined interval; a holding unit that holds a shaft provided on each rotating unit; a driving unit that rotates the driving rotating unit; and the holding unit.
  • the drive rotating portion or the driven rotating portion is formed of a shaft member.
  • a rotatable support shaft provided in a direction perpendicular to the axis of the shaft is rotatably provided around the shaft, and the rotatable rotating part is supported on one side by the rotatable support shaft. If the inside and outside can be observed at the same time, it is convenient for observing the deformation state of the work and effective for elucidating the diameter expansion mechanism.
  • a sliding frame that slides on the base frame is provided, and a vertical shaft provided on the lower surface of the rotating frame is pivoted to a sliding bearing provided at a front portion of the sliding frame.
  • it is structurally simple to fix the driving rotary unit to the base frame and fix the driven rotary unit to the rotating frame.
  • a holding portion for holding a metal shaft material as a work is provided.
  • Provision of sliding pressure means for relatively moving in the direction of approaching / separating from the part, and adjusting the sliding amount of each sliding pressure means It is preferable that a displacement mechanism for relatively moving the axis of the rotation shaft be provided between the two holding portions.
  • a displacement mechanism may be provided between the two holding portions by appropriately adjusting the sliding amount of the sliding pressurizing means to relatively move the axis of the rotation support shaft.
  • a pair of rotating parts opposed to each other In order to prevent the metal shaft material as a work from being twisted, a pair of rotating parts opposed to each other, a holding part for holding the work provided on each rotating part, and at least one rotating part rotating the other part are used.
  • Sliding means for relatively moving in the direction of approaching / separating from the part, biasing means for inclining at least one holding part with respect to the axis of the other holding part, and a state in which the work is held by the holding part.
  • a transmission means for transmitting and synchronizing the rotations of the two holding parts with each other may be provided.
  • a rotatable bracket is disposed on each rotating part, a gear is provided on a pair of splines provided between the brackets, and a driven gear provided on the rotating part is provided.
  • a gear By combining with a gear, it is possible to transmit one rotational force to the other rotating portion.
  • a holding section for fitting and holding the metal shaft member, and a driving rotating section for rotating and driving the metal shaft while being fitted and held in the holding section;
  • a driven rotating unit including a holding unit provided to face the holding unit of the unit, and being relatively movable in a direction approaching and moving away from the driving rotating unit;
  • a biasing means for inclining with respect to the axis of the holding part, and a pressing means for pressing the driven rotating part toward the driving rotating part.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a processing state of a method for expanding the diameter of a metal shaft according to the present invention
  • FIG. 2 is an overall plan view showing an example of an enlarging device according to the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a side sectional view showing the rotation holding body
  • FIG. 5 is an overall plan view showing the operating state.
  • FIG. 6 is an overall plan view showing a form of a metal shaft expanding device different from the above
  • FIG. 7 is an overall side view thereof
  • FIG. 8 is a side sectional view thereof
  • FIG. 9 is a drive rotating portion thereof.
  • FIG. 10 is a side sectional view of a main part of the driven rotary unit
  • FIG. 11 is a plan view of a main part of the feeder
  • FIG. 12 is a perspective view showing a chuck member.
  • Fig. 13 is a perspective view of a different chuck member
  • Fig. 14 is an explanatory view of a processing state of the diameter expanding device
  • Fig. 15 is an explanatory view at the end of processing.
  • Fig. 13 is a perspective view of a different chuck member
  • Fig. 14 is an explanatory view of a processing state of the diameter expanding device
  • Fig. 15 is an explanatory view at the end of processing.
  • Fig. 13 is a perspective view of a different chuck member
  • FIG. 16 shows the overall plan view of a different diameter expanding device for a metal shaft
  • Fig. 17 shows its side sectional view
  • Fig. 18 shows its sliding frame and rotating frame (image line).
  • Plan view is a side sectional view thereof
  • FIG. 20 is an explanatory view of a machining state
  • FIG. 21 is a plan view showing an embodiment different from the above
  • FIG. 22 is an overall side sectional view thereof. It is.
  • FIG. 23 is an overall perspective view of a diameter expanding device in still another embodiment
  • FIG. 24 is an overall plan view thereof
  • FIG. 25 is an overall sectional side view thereof
  • FIG. FIG. 27 is a plan view showing the rotating frame and the biasing means
  • FIG. 27 is a cross-sectional view taken along the line A-A
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing the transmission means
  • FIG. 30 is an overall plane showing an embodiment different from the above.
  • FIG. 31 is an explanatory view of the processing state.
  • Fig. 32 is an overall perspective view of a metal shaft expanding device showing a further different example
  • Fig. 33 is its plan view
  • Fig. 34 is its side sectional view
  • Fig. 35 shows its operation.
  • FIG. 36 is a side sectional view showing the state of attachment to a lathe.
  • FIG. 37 is a side sectional view illustrating a metal pipe expanding device.
  • FIG. 38 is a plan view thereof.
  • Fig. 39 is a side cross-sectional view of the main part showing the operation
  • Fig. 40 is a side cross-sectional view of the main part showing the first step of the pipe expansion (the state of loading of the metal pipe)
  • Fig. 41 is a sectional view of the pipe expansion.
  • FIG. 42 shows the third step (expansion of the second step) of pipe expansion.
  • Fig. 43 is a cross-sectional view of the main part, showing the fourth step of pipe expansion (rotation and compression applied to the metal pipe while bending is returned).
  • Fig. 44 is a pipe expansion state. Showing expansion It is a cross-sectional view of. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 (a), (b), (c) and (d) are explanatory views showing the processing state of the collar-shaped enlarged diameter portion.
  • both rotating holders are arranged so that their axes are located on the same straight line, and a metal shaft or a metal pipe as the work W is held.
  • a predetermined distance D is set between the two rotation holding bodies (FIG. 1 (a)).
  • a compressive pressure is applied, a bend is applied, and further rotation is performed (Fig. 1 (b)).
  • the bending is for generating a convex portion inside the bent portion of the workpiece W
  • the compressive pressure has a function of converting a tensile force generated outside the bent portion to zero or a counter load, that is, a compressive force.
  • the rotation is to accumulate the convex portion generated inside the bent portion over the entire circumference of the work W. Therefore, it is only necessary to bend while applying compression pressure. Start rotation May be at any time.
  • the radially enlarged portion grows, and when the side surface of the projection reaches the holding portion, not only the holding portion but also the side surface of the projection receives a compressive force, and the compression pressure is added. You can go. That is, the gripping force of the holding portion can be reduced by lowering the initial compression pressure, and the color molding time can be shortened by increasing the compression pressure as the diameter increases. 1 See Figure (c)).
  • the stop sequence after the bending back may be the rotation first or the compression pressure first.
  • the blank forming apparatus 1 includes a base 2 mounted on a floor, a sliding frame 3 sliding on the base 2 in the front-rear direction, and a sliding frame. And a drive means 5 for rotating the rotation holder 4 and a driven rotation holder which is horizontally rotatable and opposed to the drive rotation holder 4.
  • the base 2 has support members 10, 10,... Erected on installation members 9, 9 installed on the floor, and a rail body 11 is fixed to an upper end thereof in parallel with a predetermined interval, and the rail body 1 is fixed.
  • a mounting member 12 for the pressurizing means is fixed to a front portion between the first and the eleventh portions, and a mounting member 13 for the driven-side rotation holder is fixed to a substantially middle portion.
  • the mounting member 13 of the driven-side rotation holder 6 is provided with a hole 13a for pivotally locking the rotation support shaft 14 so as to be rotatable.
  • a sliding frame 3 is disposed on the base 2.
  • This sliding frame The left and right frames 15 and 15 and the left and right frames 16 and 16 fixed to the upper surfaces of the side frames 15 and 15 are provided between the rails 11 and 11 inside.
  • a driving means mounting table 17 attached to one of the frames 16. That is, the sliding frame 3 is restricted in the left and right directions by the side frames 15 and 15 and is regulated in the vertical direction by the frame members 16 and 16 so as to be attached to the rail bodies 11 and 11. It slides back and forth along.
  • a lower frame 18 is provided below the frame 16.
  • the rotation holder 4 has a holding cylinder 20 fixed to a rear frame 16 of the sliding frame 3 and a holding cylinder 20 rotatably supported around an axis.
  • a hole 20 a is provided inside the holding cylinder 20, a predetermined taper angle ⁇ is provided at the rear end of the hole 20 a, and a rear end of the outer periphery of the holding cylinder 20 is provided.
  • the part is provided with a male screw part 2 Ob.
  • chuck members 21 and 21 are fitted into the holding cylinder 20 as holding portions for holding the work W.
  • the chuck members 21 and 21 are provided with a predetermined taper angle a on the outer peripheral portion of a hollow cylindrical body, and are further obtained by dividing the cylindrical body into a plurality. Then, the holding nut 22 is locked to the chuck members 21, 21 with the chuck members 21, 21 fitted in the holes 20 a. That is, by tightening the holding nut 22, the chuck members 21, 21 are pushed into the front part, and the holes 21 a provided in the axial center portions of the chuck members 21, 21 are formed. It is configured to be narrow and to hold the work W.
  • a motor 23 is arranged on the side of the rotation holder 4 as a driving means 5.
  • a drive gear 24 is attached to an output shaft of the motor 23, and is combined with a driven gear 25 attached to the front end of the holding cylinder 20.
  • a driven-side rotation holder 6 is arranged to face the drive-side rotation holder 4.
  • the driven rotation holder 6 has the same structure as that of the driving rotation holder 4. It is good.
  • the driven side rotation holding body 6 is fixed on a rotation plate 26 to which a rotation support shaft 14 is fixed on the front lower surface, and the rotation support shaft 14 is attached to the hole 13 a of the base 2. By pivoting, it is horizontally rotated so as to be tiltable with respect to the axis of the drive side rotation holder 4. Note that the axes of the drive-side rotation holder 4 and the driven-side rotation holder 6 are located on the same straight line, and are rotatable about a rotation support shaft 14.
  • a biasing means 7 is additionally provided as means for rotating the driven-side rotation holder 6.
  • the biasing means 7 has a holding nut 28 pivotally mounted on a bracket 27 fixed to a rear end portion of a rotatable rotating plate 26, and is rotatably provided on the rail body 11.
  • a motor 30 is attached to the motor plate 29, a screw member 31 is attached to an output shaft of the motor 30, and the motor 30 is screwed to the holding nut 28. That is, when the motor 30 is rotated forward and reverse, the screw member 31 rotates. However, since the holding nut is pivotally connected to the bracket 27, the holding nut 28 itself does not move. The mating screw member 31 rotates the rotation plate 26.
  • the driven-side rotation holding member 6 rotates in the horizontal plane about the rotation support shaft 14.
  • the biasing means 7 is not limited to the present embodiment.
  • the rotating holding body 6 is configured to be rotatable around the rotating support shaft 14 as an axis.
  • the work W may be inclined by applying a force in a direction intersecting the axis of the work W with a pressing means or the like.
  • a pressurizing means 8 is provided below the rear part of the drive-side rotation holder 4.
  • the pressurizing means 8 presses the driving-side rotary holder 4 toward the driven-side rotary holder 6, and has a rear end mounted on the base 2 and the other end mounted on the sliding frame 3. It is constituted by a dynamic hydraulic cylinder 32. Note that a hydraulic jack, a fluid cylinder, or the like can be used as the pressurizing means 8.
  • the control device for each motor 23, 30 and the hydraulic cylinder 32 is not shown, but this control device outputs the rotation speed of each motor 23, 30 and the hydraulic cylinder.
  • the pressure can be set arbitrarily, and the angle of the biasing means 7 can be set arbitrarily.
  • the hydraulic cylinder 32 which is the pressurizing means 8 is operated to apply a compressive pressure to the workpiece W so that the outer bow I tension force becomes zero or compressive force, and then the motor 30 is operated by operating the motor 30. Add a bend to W.
  • This bending angle may be a small angle of 3 to 7 degrees.
  • the operation of the driving means may be performed at any time. By rotating several times in the above state, the convex part grows, and the compressive pressure can be received even on the side surface of the convex part. Even if the compressive pressure is increased, the work W and the chuck members 21 No slippage occurs. Increasing the compression pressure can also shorten the molding time.
  • the bending is returned and the work W is straightened. After that, the motor 23 and the hydraulic cylinder 32 are stopped, and the blank forming is completed.
  • the work W can be extracted very simply by loosening the holding nut 22.
  • the gripping force for holding the workpiece W can be reduced, so that the gripping force generating mechanism in the device can be extremely easily formed, and the pressing means and the pressing means can be used.
  • the biasing means By applying the biasing means to different rotating holders, an extremely accurate collar-shaped enlarged portion can be integrated. Can be obtained.
  • FIGS. 6 to 15 show an embodiment different from the above, and this expanding device 101 is provided with a driving rotating unit 100 provided on a base frame 102 mounted on the floor. 3, a driving means 104 for rotating the driving rotary unit 103, a driven rotary unit 105 provided to face the driving rotary unit 103, and a sliding frame 1 for supporting the driven rotary unit 105. 06, a rotating frame 107, a biasing means 108 for inclining the axis of a shaft W, which is a work provided between the sliding frame 106 and the rotating frame 107, and the driven rotating part. It is constituted by a pressurizing means 109 provided at the rear of 105.
  • the base frame 102 has support members 111, 111,... standing upright on installation members 110, 110, and a pair of regulating frames parallel to the front-rear direction at a predetermined interval at the upper end thereof.
  • a drive means mounting member 113 is provided at a front end between the regulating frames 112 and 112, and a mounting portion of the drive rotating part 103 is provided at a rear portion thereof.
  • a sliding nut member 115 is fixed to the mounting member 114, and further to the rear side of the mounting portion 114.
  • a holding cylinder 1 17 is supported by a hollow support cylinder 1 16 so as to be rotatable around an axis.
  • a hole 1117a is provided inside the holding cylinder 1117, a female screw portion is provided at the front end of the hole 1117a, and a predetermined taper angle ⁇ is provided at the rear end.
  • chuck members 118, 118 are fitted as holding parts for holding the shaft member W.
  • the chuck members 118 and 118 are provided with a predetermined taper angle ⁇ at the outer periphery of the end of a hollow cylinder, and are further divided into a plurality of cylinders.
  • a retainer 119 is fitted into the front portion of the chuck member 118, 118, and this can be pushed rearward by a hollow bolt member 120. That is, by tightening the bolt member 20, the chuck members 118 and 118 are pushed rearward, and /Four
  • a driven gear 1 21 is attached as a driving means 104 to the front end of the holding cylinder 1 17. Further, a motor 122, which is a drive source, is installed on the drive means mounting member 113, and a drive gear 123 mounted on the output shaft is combined with the driven gear 122.
  • a driven rotation unit 105 is provided to face the drive rotation unit 103.
  • the driven rotating portion 105 is fixed to a rotating frame 107 provided above a sliding frame 106 disposed between the regulating frames 112, 112.
  • Numeral 06 is provided between the regulatory frames 112, 112 and a feeder 124 is attached.
  • the feeder 124 serves as feed means for moving the driven rotary unit 105 forward and backward in a direction approaching or moving away from the drive rotary unit 103, and a pair of sliding frames 106 in the front-rear direction.
  • the feed screw 1 27 fitted to the nut member 115 provided on the base frame 102, the both ends of the bearings 125, 1 The bearing is mounted on 6.
  • the feed screw 127 is rotatably supported about an axis, and the sliding frame 106 is moved back and forth by rotating the feed screw 127 forward and backward. Further, the feeding means is driven by connecting the rear end of the feed screw 127 to an output shaft of a motor 128 which is a drive source disposed on the sliding frame 106.
  • the biasing means 108 for inclining the axis of the shaft W is configured to horizontally rotate the rotating frame 7 to which the driven rotating portion 105 is fixed on the upper surface of the regulating frame 112. It is.
  • the biasing means 108 is provided with a rotating shaft hole 106 a provided in the front center portion of the sliding frame 106 at a position below the front of the rotating frame 107.
  • the rotation support shaft 107 a provided on the surface portion is pivoted, and the rotation frame is configured to be rotatable about the rotation support shaft 10 ⁇ a with respect to the sliding frame 106.
  • a motor 1 serving as a driving source is provided to a nut member 12 9 fitted in a hole portion 106 b provided at a rear portion of the sliding frame 106 and a bracket 130 provided in a rotating frame 7.
  • the screw member 13 is attached to the output shaft of the motor 13, and the screw member 13 is screwed to the nut member 12 9.
  • the motor 131 which is the driving source
  • the screw member 132 rotates, but the nut member 1229 is pivoted to the sliding frame 106.
  • the screw 12 1 itself does not move, and the screw member 13 2 screwed thereto turns the rotary frame 107.
  • the driven rotation portion 105 rotates in the horizontal plane about the rotation support shaft 107a.
  • the biasing means 108 is not limited to the present embodiment.
  • the driven rotating part 105 is configured to be rotatable around the rotating support shaft 107 a, and What is necessary is just to incline by applying a force in the direction perpendicular to the axis of the shaft member W by a pressure means or a pressure means such as a fluid cylinder.
  • the driven rotating part 105 is fixed to the upper part of the rotating frame 7.
  • a holding cylinder 134 is supported by a hollow support cylinder 133 so as to be rotatable around an axis.
  • a hole 134a is provided inside the holding cylinder 134, and a predetermined taper angle 3 is provided at the front end of the hole 134a.
  • check members 135, 135 are fitted as holding parts for holding the shaft member W.
  • the check members 135, 135 have a hollow cylindrical body provided with a predetermined taper angle J3 on the outer periphery of the end portion, and are further divided into a plurality of cylindrical bodies.
  • the chuck members 118 and 118 of the driving rotary unit and the chuck member on the driven side are divided into two parts as shown in FIG. 12 in this embodiment, but are shown in FIG. As shown in FIG.
  • Pressurizing means 109 is provided on the rear side of the driven rotating part 105.
  • the pressurizing means 109 presses the driven rotating part 105 toward the driving rotating part 3, and a hydraulic cylinder 1336, which is a fluid cylinder, is installed on the rotating frame 107. ing. Since the hydraulic cylinder 1336 presses the holding cylinder 1334 toward the drive rotating section 103, the hydraulic cylinder 1336 is mounted on the bearing 1337 screwed to the screw rod 1336a. The bearing 1338 rotatably supported around the axis is screwed to the holding cylinder 134 so that the rotational force about the axis of the holding cylinder 134 is not transmitted to the piston rod 1336a. Further, as the pressurizing means 109, a hydraulic jack, a fluid cylinder, or the like can be used.
  • this control device controls the number of rotations of each motor and the pressure during pressurization. It can be set arbitrarily, and the angle of the biasing means can be set arbitrarily.
  • the biasing means is configured to rotate horizontally, but the rotating support shaft is configured to rotate up and down about a horizontal axis in a direction orthogonal to the shaft member W as an axis. It is good also as a structure which observes a state.
  • the driving rotary unit 103 and the driven rotary unit 105 are so arranged that the axes of the holding cylinders 117 and 134 are located on the same line. Deploy. Next, the holes of the chuck members 118, 118 are widened by loosening the bolt members 122, and the metal shaft W, which is the work, is inserted. The enlarged diameter portion of the shaft member W is aligned with the rear surface of the chuck member 118, 118, and the bolt member 120 is tightened to clamp the shaft member W.
  • the metal bar W held by the chuck members 118, 118, 135, 135 is bent. Rotated and compressed.
  • the rotation speed may be about several times to several tens of times per minute, and the bending angle ⁇ may be about 3 to 7 degrees.
  • the required pressure varies depending on the thickness of the metal rod, etc., but it has been confirmed that the diameter can be expanded by a pressure that generates a stress of about 20 to 30% of the uniaxial compressive yield stress of the metal rod. (Niihama National College of Technology, Vol. 34, Study on Enlargement Method of Round Bar Diameter (1st Report), Nagata et al.).
  • FIGS. 16 to 22 show still another embodiment, in which the expanding device 201 has a column 203 installed on a base 202 installed on the floor, A rectangular frame 204 is provided in plan view. At the front end (the left side in FIG. 16) of the frame 204, a drive rotating unit 205 is provided, and at the rear end, an attachment member 207 of a sliding pressure unit 206 described later is provided.
  • the side frames 208, 208 of the frame 204 are provided with concave grooves 208a in a sectional view.
  • the drive rotating unit 205 is configured such that a cylindrical holding cylinder 2 11 is rotatably supported on a support cylinder 210 fixed to a left-right member 209 of the frame 204, and the holding cylinder 2 1 1 A driven gear 2 1 2 is attached to the front end. Further, chuck members 213 and 213 for holding the work W as holding portions are fitted into the holding cylinder 211. Therefore, the holding cylinder 2
  • a predetermined taper angle is provided on the inner rear end and the chuck member 2 1 3, 2 13 .
  • the work W is sandwiched by press-fitting the work 13 into the holding cylinder 2 11.
  • a motor 216 serving as a drive source for rotating the work W is provided below the holding cylinder 211, and a drive gear 215 attached to an output shaft thereof is combined with the driven gear 221. are doing.
  • Reference numeral 216 denotes a sliding frame which is relatively movable in a direction approaching and moving away from the drive rotating section.
  • the sliding frame 2 16 is formed in a substantially rectangular shape in a plan view, and the left and right side frames 2 17, 2 17 have convex portions which can be fitted into the grooves 208 a of the frame 204.
  • a member 2 18 having a hole 2 18 a serving as a bearing is fixed to a front portion of each of the side frames 2 17 and 2 17.
  • the sliding pressure means of this sliding frame 2 16 As 206, a reversible fluid cylinder 219 is mounted between the mounting member 207 provided at the rear end of the frame 204 and the member 218.
  • the holding member 220 of the fluid cylinder 219 is fixed to the rear part of the sliding frame 211.
  • the sliding frame 211 moves back and forth by the expansion and contraction of the fluid cylinder 211.
  • a rotating frame 2 21 is provided on the upper surface of the sliding frame 2 16.
  • the rotating frame 2 2 1 has a plate 2 2 2 and a rotating support 2 2 3 fixed to a front portion of a lower surface of the plate 2 2 2, and a pair of rails 2 provided with a groove 2 2 4 a on the upper surface of the plate 2 2 2. 24, 2 24 are fixed. Further, a mounting member 228 of a fluid cylinder 227 which is a sliding pressurizing means 226 of a driven rotating part 225 described later is provided at a rear end of the rail body 224, 224. Attached.
  • the rotating frame 2 21 is pivotally mounted on the sliding frame 2 16 so as to be rotatable.
  • a driven rotating unit 225 is mounted on the rotating frame 222 so as to face the driving rotating unit 205.
  • the driven rotary section 225 has substantially the same configuration as the drive rotary section 205, and the same portions are denoted by the same symbols.
  • the supporting cylindrical body 210 of the driven rotating part 225 is movable so as to be able to move back and forth along rails 224, 224 provided on the rotating frame 221.
  • 24 a which is fixed to a member 229 having a convex portion that slides on 224 a.
  • a fluid cylinder 227 is attached as the sliding pressure means 226 between the member 229 and the attachment member 228 of the rotating frame 221.
  • the driven rotary section 2 25 can be moved back and forth with respect to the rotating frame 2 21.
  • the fluid cylinder is used as a sliding pressure means. Any force can be used as long as the sliding frame can be moved back and forth. There is no problem even if a j-feed mechanism is used.
  • the biasing means 230 is a biasing means.
  • the biasing means 230 has a driving means mounting member 231 pivotally attached to the hole 220a of the holding member 220 of the sliding frame 216 so as to be rotatable.
  • a nut member 2 32 is pivotally mounted on a hole 2 2 4 b provided in the rail body 2 24 of 2 1 in a freely rotatable manner, and a motor 23 3 3 is attached as a driving means for this.
  • a male screw 234 is attached to the output shaft 33 and screwed to the nut member 232.
  • the forward and reverse rotation of the motor 23 rotates the male screw 23 4 and moves the nut member 23 2, so that the rotating frame 2 rotates with the rotation support shaft 23 as a base end.
  • 21 is a configuration that rotates. That is, the driven rotating portion 225 provided on the rotating frame 222 is rotated.
  • control device of 227 is not shown, the motor 233 can control forward and reverse rotation, and the fluid cylinders 219 and 227 can control the sliding amount of each cylinder appropriately. It is.
  • the drive rotation unit 205 fixed to the front part of the frame 204 can rotate the work W by the motor 214. Further, the driven rotating part 205 provided to face the driving rotating part 205 approaches and separates from the driving rotating part 5 by means of sliding and pressing means 206 and 226. Moving means and biasing means 2
  • the configuration is such that the driven rotating portion 225 can be made to approach the rotating support shaft 223 by the sliding pressure means 226. That is, by appropriately adjusting the sliding amount of the sliding pressurizing means 206 and 226, the axis of the rotating support shaft 223 is always relatively moved between the two holding parts 213 and 213. I can make it It is configured.
  • both rotating parts 205 and 225 are arranged so that their axes are located on the same straight line. Then, the workpiece W is inserted through the chuck members 2 13 and 2 13 which are holding portions, and the work W is held by the respective chuck members 2 13 and 2 13. Then, the motor 2 14 is driven to rotate the work W. Further, the sliding pressure means 206 and 226 are operated to apply a compressive pressure to the work W. Thereafter, the work W is bent by the biasing means 230.
  • the compression pressure is a magnitude that changes the tensile force generated outside the bend due to the bending of the work W to zero or an anti-load.
  • the compression pressure is weak
  • the work W is repeatedly subjected to compression and elongation, and the work W may be broken.
  • a desired collar is formed. If the desired collar can be formed, the biasing means 230 is arranged so that the axes of both rotating parts 205 and 225 are located on the same straight line while the compression pressure and rotation are applied, and the work W Can be turned several times to straighten it. Thereafter, if any of the sliding and pressing means 206 and 222 is shortened, the work W can be extracted from the holding part 21.
  • the diameter expanding device (color forming device) 201 as shown in FIG.
  • the driven rotating portion 222 when the driven rotating portion 222 is brought closer to the driving rotating portion 205, sliding and sliding are performed.
  • the sliding frame 211 is brought closer to the drive rotating part 205 by the pressure means 206.
  • the driven rotary unit 225 is made to approach the rotary support shaft 223 on the rotary frame 221 by the sliding pressure means 226.
  • the driven rotation unit 222 is configured to approach the rotation support shaft 222 as much as the rotation support shaft 222 approaches the drive rotation unit 205, and the rotation that always serves as a bending fulcrum is configured.
  • the axis of the pivot shaft 2 23 is located between the two holding portions 2 13, 2 13.
  • FIGS. 21 to 22 show an embodiment different from the above.
  • the drive rotary unit 205 is fixed to the frame 204, but the present embodiment is different from the embodiment shown in FIGS.
  • the bearing member 2 18 of the rotation support shaft 2 2 3 is fixed to a frame
  • the rotation frame 2 2 1 is attached to the bearing member 2 18, and the rotation frame 2 2 1
  • a driven rotating portion 225 is provided so as to be relatively movable in a direction approaching and separating from the rotating support shaft 223 above, and the rotating support shaft 2 is further provided along the side frame 208 of the frame 204.
  • a sliding frame 216 is provided so as to be relatively movable in the direction of approaching / separating from 23, and a driving rotary unit is fixed on the sliding frame 216.
  • the axis of the rotation support shaft 223 is moved to the two holding portions 2. It can be located between 13 and 2 13.
  • Other parts are the same as those of the above embodiment, and the same parts are denoted by the same symbols.
  • the diameter expanding device always displaces the axis of the rotation support shaft, which serves as a bending fulcrum, at the intermediate portion between both holding portions by equalizing the sliding amount of the sliding pressurizing means 206, 226.
  • the molding in this state can be processed most efficiently.
  • Fig. 23 and subsequent figures show still another embodiment, in which the color forming device (diameter expanding device) 301 is attached to bases 302, 302 mounted on the floor, and columns 303, 30. , And a rectangular frame 304 in a plan view is provided on the upper part. On the inner surfaces of both sides of the frames 304, 305 of the frame 304, concave grooves 305a in a sectional view are provided in front and rear directions.
  • a motor mounting member 303 and a front frame member 310 are fixed to a front portion of the frame 304, and a rear frame member 108 is fixed to a rear end portion thereof. ing. .., 309,... Are reinforcing members.
  • a sliding frame 310 that can slide back and forth and sliding means 311 that slides the sliding frame 310 back and forth are arranged between the side frames 30.5 and 30.5.
  • the sliding frame 310 has two side frames 312, 312 provided with a convex portion 312a which fits into the groove 30.5a of the both side frames 30.5, 30.5. It comprises a rotating bearing 313 provided with a vertical hole 313a fixed between the side frames 312, 312 and a support member 314 for the sliding means 311. Then, a return-type fluid cylinder 315 is attached to the rear side surface of the rotary bearing 313 as sliding means 331.
  • the fluid cylinder 3 15 is supported by a support member 3 14 fixed to the rear portion of the sliding frame 3 10, and a rear frame 3 0 8 disposed at the rear portion of the frame 3 4 It is fixed to That is, the sliding frame 3 10 can move back and forth by the expansion and contraction of the fluid cylinder 3 15.
  • a backward-acting fluid cylinder 315 is used as the sliding means 311.
  • any means can be used as long as it can move the sliding frame 310 back and forth. There is no problem with using a feeding device.
  • a rotating frame 316 is provided on the sliding frame 310.
  • the rotating frame 3 16 is composed of a boat-shaped plate member 3 17, and has a lower surface on which a rotating shaft 3 13 a provided in the rotating bearing 3 13 is pivotally mounted.
  • the pivot shaft 3 18 is fixed.
  • a biasing means 3 19 is provided at the rear of the rotating frame 3 16.
  • the biasing means 3 19 is fixed to a U-shaped plate 3 20 in a side view at the rear of the plate member 3 17 of the rotating frame 3 16.
  • Voids 3 2 0 a and 3 2 0 a are provided, and vertical shafts 3 2 1 a and 3 2 1 a are provided and the inside is internally pivoted to feed nut 3 2 1 with internal thread 3 2 1 b. ing.
  • a vertical hole 3 is formed in the side frame 3 12 of the sliding frame 3 10. 1 b is provided, and a mounting member 32 2 rotatably supported by the hole portion 3 12 b is provided, and a motor 32 3 is mounted on the mounting member 32 2.
  • a male screw 324 is attached to the output shaft of the motor 323 and screwed to the feed nut 321. That is, since the rotating frame 3 16 is provided on the sliding frame 3 10, it can be moved back and forth, and the feed nut 3 2 1 is moved by the forward / reverse rotation of the motor 3 2 3. By approaching or moving away from the side, it is configured to be rotatable with the rotation support shaft 318 as a starting point.
  • rotating parts 325 and 326 are opposed to each other, and both rotating parts 325 are provided. , 326 are arranged such that their axes are on the same straight line.
  • the rotating parts 3 25 and 3 26 are formed of a hollow support cylinder 3 2 to which the mounting members 3 2 7 and 3 2 7 fixed to the front frame 3 0 7 and the plate 3 17 are fixed.
  • a hollow holding cylinder 32 9 is rotatably supported in 8.
  • a taper portion is provided at the inner end of the holding cylinder 329, and chuck members 331 and 331 are fitted to the tapered portion as a holding portion 330.
  • the check members 331 and 331 are obtained by dividing a hollow cylindrical body formed into a tapered shape whose outer peripheral portion fits into the tapered portion of the holding cylindrical body 329.
  • a driven gear 3 33 is fixed to the holding cylinder 3 29 of the rotating section 3 25 as a driving means 3 32 for rotating the holding section 3 30 of the rotating section 3 25.
  • the driven gear 3333 is also fixed to the holding cylinder 3229 of the other rotating section 3266.
  • a motor 334 serving as a driving source is provided below the front of the driven gear 333 via the motor mounting member 306, and a driving gear 335 is provided on an output shaft of the motor 334. Installed. Then, the driving gear 335 and the driven gear 333 are combined to transmit a driving force to the rotating portion 325.
  • a transmission means 3 36 for transmitting the rotational driving force transmitted to the driven gear 3 33 to the other rotating portion 3 26 Metals 33 7, 33 7 fixed to the respective support cylinders 3 28, 3 28, and vertical holes 3 107 provided in the front frame 300 of the frame 304.
  • the brackets 338, 338 are rotatably supported by holes 317a provided in the plate member 317 of the rotating frame 316.
  • This bracket 3338 is provided with a bearing portion 3338b in the front-rear direction, and is attached to both ends of a pair of splines 3339 supported by the bearing portions 3338b, 3338b.
  • the gears 340 and 340 are combined with the driven gears 333 and 333, respectively.
  • the driven gears 3 3 3 and 3 3 3 3 The spline boss 339a and the spline shaft 3339b make a sliding motion while the 340 and 340 are combined, and are rotatably mounted on both rotating parts 3255 and 3226, respectively. Since the brackets 338, 338 are provided with splines 339, the driven gears 33, 33, 33 and the gears 34, 34 are always engaged. It is possible to transmit power to the other.
  • a control device for controlling the fluid cylinder 3 15 of the sliding means 3 11 1, the motor 3 2 3 of the biasing means 3 19 and the motor 3 3 4 of the driving means 3 3 2 is shown. Although it is not necessary, any type can be used as long as it can start and stop the motors 3 2 3, 3 3 4 and the fluid cylinder 3 15 as appropriate. There is no problem.
  • a single driving force is transmitted to both rotating portions 325 and 326.
  • a motor serving as a driving source is mounted on a rotating frame 316.
  • the motor 3341 is provided with a drive gear 342 on the output shaft of the motor 341, and the drive gear 3422 is coupled to the driven gear 3333 to control the motors 3334 and 3341.
  • the two rotating parts 3 2 5 and 3 There is no problem with synchronizing the rotation of 2 &.
  • 3 3 1 are arranged such that their respective axes are on the same line. Then, the workpiece W is held by the chuck members 331 and 331.
  • the chuck members 331 and 331 are configured to hold the workpiece W firmly when a compressive pressure is applied by a taper portion provided on the holding cylinder 3229 and the chuck member 331. . At this time, a predetermined interval D is provided between the two chuck members 331 and 331.
  • the motor 3 3 4 is operated to apply rotation about the axis of the work W, and one rotating section 3 2 6 is brought close to the other rotating section 2 5 by the sliding means 3 1 1 to check the chuck member 3 3.
  • a compression pressure P is applied to the workpiece W between 1 and 3 3 1.
  • bracket 338 of the transmission means 336 approaches the other bracket as the sliding frame 310 slides, and the gap between the two brackets 338, 338 is narrow.
  • the spline 33 9 also becomes shorter, and the driven gears 3 3 3 and 3 3 3 are combined with the gears 3 4 0 and 3 4 0 so that the rotation of both rotating parts 3 2 5 and 3 2 6 is synchronized. I have. (See Fig. 31 (a))
  • the motor 3 23 which is the biasing means 3 19 is operated, the male screw 3 2 4 is rotated, the feed nut 3 21 screwed to the male screw 3 2 4 is separated, and the pivot shaft is rotated.
  • the rotation frame 3 16 is rotated starting from 3 18. That is, the rotating part 3226 fixed to the rotating frame 316 rotates in a direction inclined with respect to the axis of the other rotating part 325. At this time, rotating part 3 2 5,
  • Brackets 33, 38 provided on 3 26 are rotated so that the axes of bearings 3 38 a of each other are located on the same straight line, and driven gear 3 3 3 and gear 3
  • the diameter expanding device (color molding device) 401 includes a base 4-3 on which a tapered shaft 402 as a mounting portion of the lathe M to the tailstock S is attached.
  • the base 403 is mainly composed of side frames 404, 404 parallel to the front-rear direction and a front horizontal frame 405 and a rear horizontal frame 406 fixed between the side frames 404, 404. Is configured.
  • a support cylinder 408 serving as a support portion of a drive rotating portion 407 described later is fixed to the front horizontal frame 405, and the axis of the tapered shaft 402 is fixed to the rear horizontal frame 406.
  • a receiving portion 410 of a pressing means 409 described later is fixed to a front portion of the rear horizontal frame 406.
  • a holding cylinder 411 is supported by the support cylinder 408 so as to be rotatable around an axis, and a chuck for holding a workpiece W is provided inside the holding cylinder 411.
  • a hole having a predetermined taper angle ⁇ is provided for fitting the chuck sleeves 4 1 2 and 4 1 2 as members.
  • a male screw is provided substantially in the middle of the holding cylinder 4 11, and a ring 4 13 which is a female screw is fastened to the male screw to prevent the front and rear displacement of the holding cylinder 4 11. Prevented.
  • the rotation driving force of the lathe ⁇ is reliably transmitted to the drive rotating portion 407, so that the front portion of the holding cylinder 411 has a substantially equilateral triangle. It has a close shape. In this embodiment, since the third chuck lathe ⁇ is used, the shape is this. However, there is no problem as long as the rotary driving force of the lathe ⁇ ⁇ can be transmitted efficiently.
  • the chuck sleeves 4 1 2 and 4 1 2 are provided with holding holes 4 1 2 a in the core portion into which the workpiece W is fitted, and are obtained by dividing a cylindrical body having the taper angle ⁇ into a plurality. .
  • the check sleeves 4 12 and 4 12 are fitted into the holding cylinder 4 11 and are locked from the rear by a nut member 4 14. That is, when the nut members are tightened, the chuck sleeves 4 1 2 and 4 1 2 are pushed backward along the taper angle ⁇ of the holding cylinder 4 1 1. Therefore, the holding hole 4 1 2 a is narrowed to hold the work W.
  • a driven rotation unit 415 is provided to face the drive rotation unit 407.
  • the driven rotating part 415 is supported by a sliding frame 416 and is rotatable up and down.
  • the sliding frame 4 16 slides back and forth using the side frame 4 of the base 400 3 as a rail, and side frames 4 17 and 4 provided on the left and right.
  • a sliding member 4 18, 4 18 fixed horizontally to the outside of 17 and a front horizontal frame 4 19 and a rear horizontal frame 4 20 fixed between these side frames 4 17, 4 17 It is configured. That is, the sliding frame 4 16 slides along the side frame 4 04 of the base 4 0 3 with the outer surface of the side frame 4 17 and the lower surface of the sliding member 4 18 serving as sliding surfaces.
  • a holding cylinder 4 2 3 is rotatably supported by a hollow supporting cylinder 4 22 having a rotating support shaft 4 21 disposed on the front part on both right and left sides.
  • a male screw is provided at the rear of the holding cylinder 4 2 3.
  • a hole having a predetermined taper angle 3 is provided in the core.
  • a chuck sleeve 424, 424 for holding the workpiece W and a cylindrical body 425 are fitted into the hole portion 423 a. That is, the chuck sleeves 424 and 424 are configured to be pushed forward by tightening the nut member 426 attached to the rear portion, and the holding hole is narrowed, thereby clamping the work W.
  • a hydraulic cylinder 427 as a pressurizing means 409 for pressurizing the work W is arranged between the receiving portion 4110 of the base 4103 and the front horizontal frame 419 of the sliding frame 416. ing.
  • the control device and the operation switch of this hydraulic cylinder are not shown. That is, when pressure is applied to the work W sandwiched between the driving rotating part 407 and the driven rotating part 415, the hydraulic cylinder 422 is extended, and the two rotating parts 407, 415 are formed. This is a configuration to make the interval narrow. Furthermore, the reaction force generated at the time of pressurization is canceled in the base, and when the present apparatus is mounted on the lathe M, the lathe M can be processed without applying a load.
  • a single-acting cylinder is used. However, if a single-acting cylinder is used, the work W after forming can be easily removed, and the apparatus becomes more practical.
  • a biasing means 428 for biasing the workpiece W is provided at a rear portion of the driven rotating portion 415.
  • the biasing means 4 28 is provided with a support cylinder 4 of the driven rotating section 4 15. 2
  • a bracket 429 fixed to the lower rear part is provided with a hole 429a in the left-right direction, and a rotating shaft 4 having a female screw fixed to the hole 429a.
  • the holding cylinder 4111 of the drive rotating section 407 is attached to the chuck T of the ordinary lathe M, and the table attached to the base 4003.
  • the one shaft 4002 is fitted to the tailstock S.
  • the drive rotator 407 and the driven rotator 415 are positioned so that their axes are on the same straight line. That is, the bias means 428 is released. Then, the work W is held in a state where the two chuck sleeves 4 1 2 and 4 2 4 are separated from each other by a predetermined distance D. The work is clamped by tightening the nut member 4 14 of the driving rotating unit 407 and the nut member 4 26 of the driven rotating unit 4 15.
  • the lathe M is driven to rotate, and the hydraulic cylinder which is the pressing means 409 is used.
  • the handle 431 is operated to rotate the driven rotation section 415 upward.
  • the distance D between the two chuck sleeves 4 1 2 and 4 2 4 gradually decreases, and the diameter expansion proceeds.
  • hand grip 4 3 Operate 1 to return to the state where the axes of both rotating parts 4 07 and 4 15 are located on the same straight line.
  • rotation and pressurization are maintained.
  • the rotational driving force can be supplied from the ordinary lathe, and the reaction force of the compressive force applied to the shaft material is less than that of the lathe. Enlargement processing can be performed on the top. For this reason, it is possible to obtain a practically-used color molding apparatus.
  • a solid shaft is exclusively used as an example of the metal shaft, but the hollow shaft, that is, the pipe diameter can be expanded in any device.
  • the method for expanding the metal pipe will be described in detail with reference to FIGS. 37 to 44.
  • a bulge forming method utilizing a bulge hydraulic pressure is known as described in Japanese Patent Publication No. 3-42969.
  • This bulge forming method is a technique in which a bulge solution is injected into a metal tube and pressurized to process the metal tube into a shape that matches the mold.
  • this method has a disadvantage that the wall thickness of the expanded portion is reduced. According to the present invention, the expanded portion can be formed without causing such a thinning.
  • the method for expanding the metal tube W of the present invention is as follows. First, a linear metal tube W as a work is gripped and held by a pair of rotating holders facing each other.
  • the rotary holder may be, for example, a chuck of a lathe, as long as it can hold and rotate the metal tube W firmly at an appropriate interval D. If the metal pipe W to be expanded is short, a chuck rib that can be pressed from the end of the metal pipe W may be used. Grasp with both rotating holders
  • the interval D may be changed in the range of tens of millimeters to hundreds of millimeters according to the inner and outer diameters of the metal pipe W, the expansion amount, and the length of the expanded portion.
  • At least one of the rotary holders is driven to rotate, and the gripping metal tube W is rotated.
  • This rotation speed is usually several rotations to several hundred rotations per minute, and an optimum one may be selected according to the material and dimensions of the metal tube W.
  • the rotation speed is low, the molding time is long, and if the rotation speed is too high, it is difficult to make the pressure follow the plastic deformation when the plastic deformation described later occurs, and there is a possibility of fracture due to fatigue.
  • a compressive force is applied to the rotating metal tube W.
  • This compression is usually performed by a hydraulic jack or a hydraulic cylinder.
  • This compression force varies depending on the material, outer diameter, and wall thickness of the metal tube W.
  • a desired shape can be obtained with an extremely small compression force as compared with the compression force at the time of bulging.
  • a force in the bending direction is applied to the metal tube W while maintaining the rotation and compression.
  • This bending force biases one of the rotary holders in a direction intersecting the axis of the other rotary holder using, for example, a screw-type feeder.
  • the metal tube w between both the rotation holding bodies rotates while being curved.
  • the bending angle is several degrees to several tens of degrees. If the angle is too small, a desired shape cannot be obtained. Conversely, if the angle is too large, an excessive force acts on the curved portion of the metal tube W. The metal tube W is damaged.
  • the initial gripping distance D becomes narrower by that amount, but as described above, the compressive force must act on the entire circumference of the curved portion, so that the narrower the distance becomes, Continuous pressure must be applied to bring one of the rotating supports closer to the other.
  • the metal tube W can be expanded with a smaller compression force as compared with bulging.
  • the axes of both the rotation holding portions are returned to be straight to return the bending of the metal tube W, and the metal tube W is straightened.
  • the compression force is always applied to the inside and outside of the bend.
  • the elongation and contraction repeatedly act on the bent portion of the metal tube W as described above, and there is a possibility that the metal tube W is broken. If the expanded metal tube W can be straightened, the compression force should be removed, rotation should be stopped, and the metal tube W should be removed.
  • the metal pipe W is applied with a compressive force in the axial direction.
  • the tube is expanded by applying rotation and bending, and the length of the metal tube W as the material is shorter than before processing.
  • the shortened portion of the metal tube W is absorbed by the expanded portion, and the expanded portion has a thickness greater than that of the material. In this way, the strength is increased compared to conventional bulged products because the expanded portion is not reduced in thickness.
  • a pair of side plates 503 is erected on the side of a base 502 mounted on the floor, and a rectangular frame 504 in a plan view is provided above the pair of side plates 503. .
  • a driving rotary unit 505 which is one of the rotary holders, is provided.
  • the drive rotating section 505 is fixed to the left-right member 505a of the frame 504.
  • a cylindrical holding cylinder 7 is rotatably supported in the mounted support cylinder 506, and a driven gear 508 is attached to an end of the holding cylinder 507.
  • a chuck sleeve 509 is fitted inside the holding cylinder 507 as a chuck member for holding the metal tube W.
  • the core of the chuck sleeve 509 is provided with a holding hole 509a into which the metal tube W fits, and the front end of the chuck sleeve 509 has a front-rear slit 509b. Is provided.
  • the metal tube W is held by attaching the fixing members 510 and 510 to the slit portion 509b and tightening the bolts 511 and 511.
  • a motor 512 as a drive source is installed below the support cylinder 506, and a drive gear 513 attached to an output shaft thereof is combined with the driven gear 508. .
  • a driven rotation unit 514 serving as the other rotation holding body is provided so as to face the drive rotation unit 505.
  • the driven rotating section 514 includes a sliding body 516 that slides back and forth along a rail section 515 provided on an upper portion of the frame 504, and an end of the sliding body 516.
  • a ring-shaped rotating frame 5 17 is pivotally mounted on a shaft 5 18.
  • a driven-side support cylinder 519 is fixedly attached to the rotating frame 517, and a holding cylinder 520 is rotatably supported inside the support cylinder 519.
  • a chuck sleeve 521 for holding a work similar to the chuck sleeve 509 of the drive rotating unit 505 is fitted inside the holding cylinder 520.
  • a holding hole 521a is provided in the core of the chuck sleeve 521, and a longitudinal slit 521-2b is provided at a rear end of the holding hole 5221a.
  • the metal tube W is held by fastening 5 2 1 b with the fixing device 5 2 2.
  • a feeder 5 23 is provided at the rear of the slide 5 16.
  • the feeder 5 23 3 serves as feed means for moving the driven rotary section 5 14 back and forth in a direction approaching and separating from the drive rotary section 5 05, and the rear end of the sliding body 5 16
  • a bracket 524 is provided in the portion, and a bearing 525 is provided in the bracket 524.
  • the horizontal frame 526 at the rear end of the frame 504 is provided with a through hole 526a, and a cylindrical body 527 constituting a feeding means is fixed to the front side.
  • the cylindrical body 527 is provided with a forward-rearward slit 527a, and a moving block 528 having a forward-rearward screw hole therein, and a projection 528 provided on the upper end thereof. a is protruded from the slit 527a and fitted so as to be movable back and forth.
  • the feed port 529 is supported rotatably around the axis by the bearing 525 of the bracket 524 and the horizontal frame 526.
  • An external thread is provided on the outer peripheral portion of the feed rod 529, and the moving block 528 is screwed into the male screw.
  • a ring 530 for retaining is attached to the front end of the feed rod 529, and a handle 530 is attached to the rear end.
  • a pressurizing device 532 is provided below the driven rotating portion 5 14.
  • the pressurizing device 532 constitutes pressurizing means for pressing the driven rotating portion 514 toward the drive rotating portion 505, and includes a hydraulic jack as a fluid jack on the base 502. 5 3 3 are installed.
  • a cam 535 supported by a shaft 534 so as to be rotatable up and down is provided on the front upper portion of the hydraulic jack 533.
  • An engaging portion 535a is formed at the front of the cam 535 to engage with the rear of the sliding member 516 of the driven rotating portion 514.
  • a receiving portion 536 which is in contact with a piston rod of the hydraulic jack 533 and receives a pushing force of the jack is provided on a rear side of the cam 535.
  • a biasing device 537 is provided as biasing means for rotating the driven rotating portion 514 up and down.
  • the biasing device 537 includes a nut member 538 fixed to the support cylinder 519 of the driven rotating portion 514, and a screw rod 539 screwed to the nut member 538.
  • the lower end of the rod 539 is in contact with the sliding body 516, and the handle 5400 is attached to the upper end.
  • the handle 540 When the handle 540 is turned, the screw rod 539 rotates.
  • the screw rod 539 since the lower end of the screw rod 539 is in contact with the upper surface of the sliding member 516, the screw rod 539 itself is moved up and down.
  • the nut member 538 screwed thereto does not move, but moves up and down together with the support cylinder 519. As a result, the driven rotating part rotates up and down about the axis.
  • the driving rotary unit 505 and the driven rotary unit 514 are arranged such that the axes of the holding cylinders 507 and 520 are located on the same line. That is, the angle addition by the biasing device 537 is released.
  • the metal tube W is inserted and held in the chuck sleeve 509 of the drive rotating section 505 and the chuck sleeve 521 of the driven rotating section.
  • the location to be the expanded part is aligned with the rear end of the chuck sleeve 509, and the fixing member 510 is arranged at the position of the slit 509b. Tighten 9 to hold the metal tube W.
  • the feeding device 523 sets the interval between the chuck sleeve 509 of the driving rotary unit 5 and the chuck sleeve 521 of the driven rotary unit 514 to a predetermined interval D.
  • This interval D is a distance at which a desired expansion can be obtained, and is determined by conducting a test in advance.
  • the fixing member 522 is attached to the slit 521b of the chuck sleeve of the drive rotating section, and the metal pipe W is held.
  • the metal tube W is pressurized in the axial direction by the pressurizing device 5 Activate motor 5 1 2.
  • This pressurization is performed by operating the hydraulic jack 533 and rotating the cam 535 in the arrow X direction.
  • the motor 5 12 is operated, the metal tube W held by the chuck sleeves 5 09 and 5 21 rotates. That is, the metal tube W is rotating while being compressed in the axial direction.
  • the rotation speed at this time may be about several times to several hundred times per minute.
  • the metal tube W is bent by the biasing device 537.
  • the bending angle at this time should be about 3 to 7 degrees.
  • the tube can be expanded under the conditions of 4 revolutions per minute, a bending angle of 6 degrees and a compressive force of 1-2 tons.
  • the space between the chuck sleeves 509 and 521 is compressed by the above-described pressurization, rotation and bending, and the tube is expanded. Due to the progress of this expansion, the initial interval D becomes narrower, but pressurization continues during this time. At this time, if the pressurized state is released, bending and stretching are repeated within the interval D of the metal tube W, and the metal tube W is broken.
  • the biasing device 537 is returned to the original state while continuing rotation and pressurization, and the metal pipe W is straightened. At this time, pressurization is continued. As a result, a straight metal pipe W whose middle part is expanded is obtained. Therefore, the rotation and pressurization are stopped, and the metal tube W is removed from the chuck sleeves 509 and 521.
  • the metal pipe W was initially loosely fitted to the chuck sleeves 509, 521 on both sides, but the rotation, bending, and compression tightly fit the area near the expanded part to the chuck sleeves 509, 521 due to the rotation, bending, and compression described above. It is in a stuck state. Therefore, take out the metal tube W as follows. First, slide the hydraulic jack 533 backward, and lower the cam 533 in the anti-X direction. Then, loosen the fixed member 5 2 2, and use the feeder 5 2 3 to Separate the transfer section 5 14 and remove the metal tube W from the chuck sleeve 5 2 1. Remove the pin 541, release the fixing of the frame 504 and the horizontal frame 526, slide the driven rotating part 514 backward, and remove the metal tube W. After that, the fixing member 5 10 may be loosened, and the metal pipe W may be pulled out from the drive rotating unit 5 05 side. Industrial applicability
  • the enlarging part can be locally formed in the middle part of the metal shaft (including the rod and the pipe), it is possible to form the metal without welding or mass cutting.
  • Gears, cams, etc. can be integrally formed in the middle part of the shaft material, and can be effectively used for manufacturing power transmission shafts of mechanical devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

明现: 金属軞材の拡埄方法及びその装眮 技術分野
本発明は、 金属軞材 棒材及びパむプを含む の䞭間郚に局郚的に拡 埄郚を成圢するこずができる方法及び装眮に関するものである。 背景技術
䞭間郚に局郚的に拡埄郚が圢成された金属軞材を補䜜する堎合は、 埓 来、 圓該軞材の埄よりも倧埄の棒材を玠材ずしお、 所望の拡埄郚を有す る圢状に削り出す方法がずられおきた。 しかしながら、 倧埄の棒材を切 削する方法では、 切削加工に手間がかかり、 材料的にも無駄が倚くなる ので䞍経枈であった。
䞀方、 機械装眮の動力䌝動軞には、 圓該䌝動軞よりも埄の倧きい歯車 、 カム、 等の機械郚品を蚭けるこずが倚いが、 䞊蚘のように切削により これらを䞀䜓成圢するのは䞍経枈であるので、 別途補䜜したこれら倧埄 の郚品をボルト、 あるいは溶接等で軞材に固着しおいた。 軞材の䞭間郚 を所望の倧埄に膚らたせるこずができれば、 圓該軞材を膚らたせた郚分 に適圓な成圢加工を斜すこずによっお䞊蚘倧埄の郚品を䞀䜓成圢するこ ずができるが、 軞材の䞭間郚を倧埄に膚らたせるこずは埓来䞍可胜ずさ れおいた。
金属軞材の䞭間郚に局郚的に拡埄郚を蚭ける方法ずしお、 本願発明者 は、 金属軞材に回転ず曲げ及び圧瞮圧力を䜜甚させる方法を発明し、 特 蚱を取埗しおいる 日本囜特蚱第 1 9 9 3 9 5 6号 。 この技術によれ ば、 鋌材の䞭間郚を簡単に拡埄するこずができるので、 この拡埄郚を利 甚しお䞊蚘機械郚品を䞀䜓成圢するこずができる。
しかしながら、 䞊蚘特蚱発明では金属軞材に曲げ及び回転を䜜甚させ る際に䞀定の圧瞮圧力を加えお回転させ、 曲げを行っお所望の圢状を埗 た埌に曲げ戻しを行い、 加圧ず回転を停止するものであった。 そのため 、 高い圧瞮圧力を䜜甚させる堎合には保持郚の掎み力が高いものが必芁 ずなり、 たた逆に䜎い圧力では所望の圢状を埗るために必芁な回転数が 倚くなるため時間がかかるずいった問題点があった。 たた、 埓来の拡埄 装眮は、 ワヌクである金属軞材を保持する䞀察の回転保持䜓のうち、 侀 方の回転保持䜓に曲げを行うための偏倚手段ず、 他方の回転保持䜓に接 近させるための加圧手段を蚭けおいたために、 回転保持䜓の角床付加の ための回動郚および加圧のための摺動郚から発生する粟床䞍安定芁因が 倚いずいう問題点があった。
そこで、 本発明の䞀぀の目的は、 䞊蚘金属軞材の拡埄をより効率よく か぀高粟床に行うこずのできる拡埄方法ず装眮を提䟛するこずである。
たた、 䞊蚘金属軞材を拡埄する新しい技術に぀いおは、 金属軞材の拡 怪機構がいただ十分に解明されおいない。 そのため、 倉圢状態を芳察す るに適した装眮を提䟛するこずを他の目的ずしおいる。
さらに、 埓来は拡埄できるカラヌ状拡埄郚の倧きさに制限があ぀たが 、 これよりも倧きい拡埄郚を圢成するこずも本発明の目的の䞀぀である たた、 埓来の装眮は、 ワヌクである金属軞材 金属管を含む に察し 、 䞀方の回転保持郚に回転駆動力を䜜甚させ、 ワヌクの剛性によっお他 方の回転郚を埓動的に回転させる構造であったので、 ワヌクである軞材 に僅かながら捩じれが生じ、 成圢埌の匕匵匷床が僅かに䜎䞋するこずが あ぀たが、 本発明ではこのような問題を解決するこずも目的の䞀぀ずし おいる。 さらに、 䞊蚘特蚱発明の実斜には専甚の装眮を甚いおいたが、 䟋えば 公知の旋盀を利甚しお実斜するこずのできる実甚的な装眮を提䟛するこ ずも目的の䞀^ ^である。 発明の開瀺
本発明にかかる金属軞材の拡埄方法は、 互いに察向する䞀察の回転保 持䜓でワヌクである盎線状の金属軞材あるいは金属管を適圓な間隔 Dを おいお掎み、 該ワヌクに軞回りの回転ず、 前蚘回転保持䜓の少なく ずも 䞀方を他方に接近する方向に移動させるこずによりワヌク軞線方向に䜜 甚する圧瞮圧力ず、 䞡回転保持䜓の䜕れか䞀方を他方の回転保持䜓の軞 線ず亀差する方向ぞ偏倚させるこずによりワヌクに䜜甚する曲げずによ ぀お生じる曲げ内偎の凞郚を初期掎み間隔 D内のワヌク党呚に环積させ 所望のカラヌ状拡埄郚を成圢した埌、 曲げを戻しおワヌクを真盎化する 金属軞材の拡埄方法においお、 ワヌクに前蚘回転ず圧瞮圧力ず曲げを䜜 甚させる条件ずしお、 曲げを䜜甚させる前に曲げの内偎ず倖偎においお 垞に圧瞮圧力が䜜甚する条件䞋の適応圧瞮力を䜜甚させるずずもに、 前 蚘曲げ開始の前埌䜕れかで回転を開始し、 か぀回転ず圧瞮圧力を䜜甚さ せおいる状態で曲げ戻しを行うこずを特城ずしおいる。
この堎合においお、 前蚘圧瞮圧力を、 拡埄の初期には曲げを䜜甚した 際に曲げの内偎ず倖偎においお垞に圧瞮圧力が䜜甚する条件䞋の䜎い圧 力ずし、 拡埄の進行に䌎い高い圧力を䜜甚させるこずにより、 過倧な圧 瞮力を甚いるこずなく効率よく成圢するこずができる。
たた、 䞊蚘成圢を行う装眮ずしおは、 所定間隔をおいお察向する駆動 回転郚及び埓動回転郚ず、 倫々の回転郚に蚭けた軞材を保持する保持郚 ず、 前蚘駆動回転郚を回転させる駆動手段ず、 前蚘保持郚により保持さ れた軞材を軞方向に抌圧する加圧手段ず、 該軞材の軞心を傟斜させる偏 倚手段ずを具備する金属軞材の拡埄装眮においお、 駆動回転郚ず埓動回 転郚の䜕れか䞀方に加圧手段を䜜甚させるずずもに、 他方に前蚘偏倚手 段を䜜甚させるように構成した拡埄装眮を䜿甚するのが奜たしい。
たた、 所定間隔をおいお察向する駆動回転郚及び埓動回転郚ず、 倫々 の回転郚に蚭けた軞材を保持する保持郚ず、 前蚘駆動回転郚を回転させ る駆動手段ず、 前蚘保持郚により保持された軞材を軞方向に抌圧する加 圧手段ず、 該軞材の軞心を傟斜させる偏倚手段ずを具備するこの皮の拡 埄装眮においお、 前蚘駆動回転郚又は埓動回転郚を軞材の軞心に盎亀す る方向に蚭けた回動支軞を軞心ずしお回動自圚に蚭けるずずもに、 圓該 回動自圚な回転郚を前蚘回動支軞で片偎支持し、 軞材の曲げ郚の内偎ず 倖偎を同時に芳察可胜ずしおおけば、 ワヌクの倉圢状態の芳察に䟿利で あり、 拡埄機構の解明等に有効である。
この皮の拡埄装眮においお、 そのべ䞀スフレヌム䞊を摺動する摺動フ レヌムを蚭け、 該摺動フレヌム前方郚に蚭けた摺動軞受に回動フレヌム 䞋面に蚭けた垂盎軞を枢止するずずもに、 前蚘駆動回転郚をべ䞀スフレ ヌムに固着し、 前蚘埓動回転郚を回動フレヌムに固着しおおくのが構造 的に簡単である。
䞀方、 倧きなカラヌ状拡埄郚を圢成する装眮ずしおは、 ワヌクである 金属軞材を保持する保持郚を備え互いに察向する駆動回転郚ず埓動回転 郚ず、 前蚘駆動回転郚の保持郚にワヌクを保持した状態でワヌクを軞回 りに回転させる駆動手段ず、 前蚘埓動回転郚を駆動回転郚に接近 ·離反 する方向に盞察移動させる摺動加圧手段ず、 埓動回転郚を駆動回転郚の 保持郚の軞心に察し傟斜させる偏倚手段ずから成る金属軞材の拡埄装眮 においお、 前蚘偏倚手段によっお埓動回転郚を傟斜させる際に回動の起 端ずなる回動軞の軞心を駆動回転郚に接近 ·離反する方向に盞察移動さ せる摺動加圧手段を蚭け、 倫々の摺動加圧手段の摺動量を調節するこず によっお䞡保持郚間に前蚘回動軞の軞心を盞察移動させる倉䜍機構を蚭 けたものが奜たしい。
前蚘摺動加圧手段の摺動量を適宜調節するこずによっお䞡保持郚間に 前蚘回動支軞の軞心を盞察移動させる倉䜍機構を蚭けおおいおもよい。
ワヌクである金属軞材の捩じれを防止するためには、 互いに察向する 䞀察の回転郚ず、 倫々の回転郚に蚭けたワヌクを保持する保持郚ず、 少 なく ずも䞀方の回転郚を他方の回転郚に接近 ·離反する方向に盞察移動 させる摺動手段ず、 少なく ずも䞀方の保持郚を他方の保持郚の軞心に察 しお傟斜させる偏倚手段ず、 前蚘保持郚によりワヌクを保持した状態で ワヌクを軞回りに回転させる駆動手段ずからなる金属軞材の拡埄装眮に おいお、 前蚘䞡保持郚の回転を互いに䌝動しお同期させる䌝動手段を蚭 けおおけばよい。
具䜓的には、 前蚘䌝動手段ずしお、 互いの回転郚に回動自圚なブラケ ッ トを配し、 該ブラケッ ト間に付蚭した䞀察のスプラむンに歯車を蚭け 、 該歯車を回転郚に蚭けた埓動歯車に嚙合させるこずによっお、 䞀方の 回転力を他方の回転郚に䌝達するよう構成するこずができる。
さらに、 より実甚的な装眮ずしおは、 金属軞材を嵌合しお保持する保 持郚を備えるずずもに該保持郚に金属軞を嵌合保持した状態で回転駆動 する駆動回転郚ず、 前蚘駆動回転郚の保持郚に察向するように蚭けられ た保持郚を備えるずずもに前蚘駆動回転郚に察し接近 ·離反する方向に 盞察移動可胜な埓動回転郚ず、 前蚘埓動回転郚の保持郚を前蚘駆動回転 郚の保持郚の軞心に察し傟斜させる偏倚手段ず、 前蚘埓動回転郚を駆動 回転郚に向かっお抌圧する加圧手段ずを具備する金属軞材の拡埄装眮に おいお、 前蚘駆動回転郚の駆動手段ずしお駆動回転郚の保持郚を旋盀の チダックに取り付けるこずにより旋盀の回転駆動力を甚いるように構成 するこずができる。 この堎合、 前蚘加圧手段をベヌスず摺動フレヌム間に配するずずもに 、 該ベヌスに付蚭されたテヌパ軞ず駆動回転郚の保持郚を旋盀に取り付 けるこずによっお、 前蚘加圧手段䜜動時の反力をベヌス内で盞殺できる ようにしおおくのが奜たしい。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明にかかる金属軞材の拡埄方法の加工状態を瀺す説明 図、 第 2図は本発明にかかる拡怪装眮の 1䟋を衚す党䜓平面図、 第 3図 はその党䜓偎面図、 第 4図はその回転保持䜓を瀺す偎断面図、 第 5図は その䜜動状態を瀺す党䜓平面図である。
第 6図は䞊蚘ず異なる金属軞材の拡埄装眮の圢態を衚す党䜓平面図、 第 7図はその党䜓偎面図、 第 8図はその偎断面図、 第 9図はその駆動回 転郚を衚す芁郚偎断面図、 第 1 0図はその埓動回転郚の芁郚の偎断面図 、 第 1 1図はその送り装眮の芁郚の平面図、 第 1 2図はチャック郚材を 衚す斜芖図、 第 1 3図は異なるチャック郚材の斜芖図、 第 1 4図はその 拡埄装眮の加工状態の説明図、 第 1 5図は加工終了時の説明図である。 第 1 6図はさらに異なる金属軞材の拡埄装眮の党䜓平面図、 第 1 7図 はその党䜓偎断面図、 第 1 8図はその摺動フレヌムず回動フレヌム 想 像線 を瀺す平面図、 第 1 9図はその偎断面図、 第 2 0図は加工状態の 説明図、 第 2 1図は䞊蚘ず異なる実斜圢態を衚す平面図、 第 2 2図はそ の党䜓偎断面図である。
第 2 3図はさらに異なる実斜圢態における拡埄装眮の党䜓斜芖図、 第 2 4図はその党䜓平面図、 第 2 5図はその党䜓偎断面図、 第 2 6図はそ の摺動フレヌムず摺動手段を瀺す平面図、 第 2 7図はその回動フレヌム ず偏倚手段を瀺す平面図、 第 2 8図は A - A断面図、 第 2 9図はその䌝 動手段を瀺す断面図、 第 3 0図は䞊蚘ず異なる実斜圢態を衚す党䜓平面 図、 第 3 1図はその加工状態の説明図である。
第 3 2図はさらに異なる䟋を衚す金属軞材の拡埄装眮の党䜓斜芖図、 第 3 3図はその平面図、 第 3 4図はその偎断面図、 第 3 5図はその動䜜 を瀺す偎断面図、 第 3 6図はその旋盀ぞの取付状態を瀺す偎面図である 第 3 7図は金属管の拡埄装眮を䟋瀺する偎断面図、 第 3 8図はその平 面図、 第 3 9図はその動䜜を瀺す芁郚の偎断面図、 第 4 0図は拡管加工 の第䞀工皋 金属管の装填状態 を衚す芁郚偎断面図、 第 4 1図は拡管 加工の第二工皋 金属管に回転ず圧瞮及び曲げを䜜甚させた状態 を瀺 す芁郚偎断面図、 第 4 2図は拡管加工の第䞉工皋 第二工皋を続けた状 態 を瀺す芁郚偎断面図、 第 4 3図は拡管加工の第四工皋 金属管に回 転ず圧瞮を䜜甚させながら、 曲げを戻した状態 を瀺す芁郚偎断面図、 第 4 4図は拡管状態を瀺す拡管郚の断面図である。 発明を実斜するための最良の圢態
以䞋、 図面に衚された本発明の実斜圢態を䟋瀺し぀぀、 本発明をより 具䜓的に説明する。 第 1図  a )  ( b )  ( c )  ( d ) はカラヌ状 拡埄郚の加工状態を瀺す説明図である。 たず、 䞡回転保持䜓を互いの軞 心が同䞀盎線䞊に䜍眮するように配眮するずずもに、 ワヌク Wである金 属軞材あるいは金属管を保持する。 この時䞡回転保持䜓間には所定間隔 Dをずる 第 1図  a ) ) 。 次に圧瞮圧力を䜜甚させ、 曲げを加え、 さ らに回転させる 第 1図 b ) ) 。 ここで、 曲げはワヌク Wの曲げ郚内 偎に凞郚を発生させるためのものであり、 圧瞮圧力は曲げ郚倖偎に発生 する匕匵り力を零たたは反負荷すなわち圧瞮力に換える䜜甚を持っおい る。 回転は曲げ郚内偎に生じる凞郚をワヌク W党呚に环積させるもので ある。 そのため、 圧瞮圧力をかけた状態で曲げを行えば良く。 回転開始 はどの時点でも良い。
前蚘の状態で数回転させるずカラ䞀状拡埄郚が成長し、 凞郚偎面が保 持郚に達するず保持郚だけでなく この凞郚偎面でも圧瞮力を受けるよう になり、 圧瞮圧力を加算しお行く こずができる。 すなわち、 初期圧瞮圧 力を䜎くするこずで、 保持郚の掎み力を軜枛するこずができ、 さらに拡 埄の進行に埓い、 圧瞮圧力を増加させるこずでカラヌ成圢時間を短瞮す るこずができる 第 1図 c ) 参照 。 所望の拡埄が完了すれば、 圧瞮 圧力ず回転を維持し぀぀曲げ戻しを行いワヌク Wの真盎化を行う 第 1 図  d ) 参照 。 ここで、 曲げ戻し埌の停止順序は回転が先でも圧瞮圧 力が先でも構わない。
次に、 本実斜䟋におけるカラヌ成圢装眮に぀いお説明する。 第 2図か ら第 5図においお、 このカラ䞀成圢装眮 1は床䞊に茉眮されるベヌス 2 ず、 該ベヌス 2䞊を前埌方向に摺動する摺動フレヌム 3ず、 該摺動フレ ヌム 3䞊に蚭けられる駆動偎回転保持䜓 4及び該回転保持䜓 4を回転駆 動する駆動手段 5ず、 該駆動偎回転保持䜓 4に察向し氎平回動自圚に蚭 けられた埓動偎回転保持䜓 6ず、 該埓動偎回転保持䜓 6を前蚘駆動偎回 転保持䜓 4の軞心に察し傟斜させる手段ずしおの偏倚手段 7ず、 駆動偎 回転保持䜓 4を埓動偎回転保持䜓 6に向かっお抌圧する加圧手段 8ずか ら䞻に構成されおいる。
ベヌス 2は床䞊に蚭眮される蚭眮郚材 9 9に支柱 1 0 1 0  が 立蚭され、 その䞊端郚に所定間隔をおいお平行にレヌル䜓 1 1を固着し 、 該レヌル䜓 1 1 1 1間の前方郚には加圧手段の取付郚材 1 2を、 略 々䞭間郚には埓動偎回転保持䜓の取付郚材 1 3を固着しおいる。 該埓動 偎回転保持䜓 6の取付郚材 1 3には回動自圚ずするため回動支軞 1 4を 枢止するための空孔郚 1 3 aが蚭けられおいる。
前蚘ベヌス 2䞊には摺動フレヌム 3が配されおいる。 この摺動フレヌ ム 3は前蚘レヌル䜓 1 1 1 1内偎間に前埌方向の偎枠 1 5 1 5ず該 偎枠 1 5 1 5䞊面に固着された巊右方向の枠䜓 1 6 1 6ず該枠䜓 1 6の䞀方に付蚭された駆動手段茉眮台 1 7ずから成る。 すなわち、 該摺 動フレヌム 3は前蚘偎枠 1 5 1 5によっお巊右方向の芏制をし、 前蚘 枠䜓 1 6 1 6によっお䞊䞋方向の芏制をするこずによっお前蚘レヌル 䜓 1 1 1 1に沿っお前埌に摺動するものである。 なお、 前蚘枠䜓 1 6 䞋郚には䞋郚枠䜓 1 8を配しおいる。
前蚘摺動フレヌム 3䞊には、 駆動偎回転保持䜓 4が配されおいる。 該 回転保持䜓 4は摺動フレヌム 3の埌偎枠䜓 1 6に固着された支持筒䜓 1 9に保持筒 2 0が軞回りに回転自圚に支承されおいる。 該保持筒 2 0内 郚には空孔郚 2 0 aが蚭けられ、 この空孔郚 2 0 a埌端郚には所定のテ ヌパ角 αが蚭けられるずずもに、 保持筒 2 0倖呚埌端郚には雄ネゞ郚 2 O bを蚭けおいる。 さらに、 該保持筒 2 0の内郚にはワヌク Wを保持す る保持郚ずしおチダック郚材 2 1 , 2 1を嵌め蟌んでいる。 該チャック 郚材 2 1 2 1は䞭空の筒䜓の倖呚郚に所定のテヌパ角 aを蚭けたもの であっお、 さらに該筒䜓を耇数に分割したものである。 そしお、 このチ ャック郚材 2 1 , 2 1を空孔郚 2 0 aに嵌め蟌んだ状態で保持ナツ ト 2 2をチダック郚材 2 1 , 2 1に係止させおいる。 すなわち、 保持ナツ ト 2 2を締め付けるこずによっお、 チャック郚材 2 1 2 1が前方郚に抌 し蟌たれ、 該チャック郚材 2 1 2 1軞心郚に蚭けられた空孔郚 2 1 a が狭くなり、 ワヌク Wを挟持する構成である。
この回転保持䜓 4の偎方には駆動手段 5ずしおモヌタ 2 3が配されお いる。 該モヌタ 2 3の出力軞には駆動歯車 2 4が取り付けられおおり、 前蚘保持筒 2 0前端郚に取り付けられた埓動歯車 2 5ず嚙合しおいる。 前蚘駆動偎回転保持䜓 4に察向するように埓動偎回転保持䜓 6が配さ れおいる。 この埓動回転保持䜓 6は前蚘駆動偎回転保持䜓 4ず同様の構 成である。 該埓動偎回転保持䜓 6は前方䞋面に回動支軞 1 4を固着した 回動プレヌト 2 6䞊に固着されおおり、 回動支軞 1 4を前蚘ベヌス 2の 空孔郚 1 3 aに枢支するこずにより駆動偎回転保持䜓 4の軞心に察しお 傟斜可胜に氎平回動する。 なお、 駆動偎回転保持䜓 4ず埓動偎回転保持 䜓 6の軞心は同䞀盎線䞊に䜍眮するずずもに回動支軞 1 4を䞭心に回動 自圚ずなっおいる。
前蚘埓動偎回転保持䜓 6を回動させる手段ずしお偏倚手段 7を付蚭し おいる。 該偏倚手段 7は、 回動自圚な回動プレヌト 2 6埌端郚に固着さ れたブラケッ ト 2 7に保持ナツ ト 2 8を枢着し、 前蚘レヌル䜓 1 1䞊に 回動自圚に蚭けたモヌタプレヌ卜 2 9にモヌタ 3 0を取り付け、 このモ 䞀倕 3 0の出力軞にネゞ郚材 3 1を取り付け、 前蚘保持ナツ 卜 2 8に螺 着しおいる。 すなわち、 モヌタ 3 0を正逆回転させるずネゞ郚材 3 1は 回転するが、 保持ナツ 卜はブラケッ 卜 2 7に枢着されおいるので、 保持 ナッ ト 2 8自䜓は移動せず、 これに螺合しおいるネゞ郚材 3 1が回動ブ レヌト 2 6を回動させる。 これにより、 埓動偎回転保持䜓 6が回動支軞 1 4を䞭心ずしお氎平面内で回動するのである。 たた、 偏倚手段 7は、 本実斜䟋に限らず、 䟋えば、 回動支軞 1 4を軞心ずしお回転保持䜓 6が 回動自圚ずなるよう構成し、 リンク匏加圧手段あるいは流䜓シリンダ等 の加圧手段等でワヌク Wの軞心ず亀差する方向の力を䜜甚させお傟斜さ せるようにしおおけばよい。
駆動偎回転保持䜓 4の埌郚䞋方には加圧手段 8が蚭けられおいる。 こ の加圧手段 8は、 前蚘駆動偎回転保持䜓 4を埓動偎回転保持䜓 6に向か ぀お抌圧するもので、 端郚をベヌス 2に他端郚を摺動フレヌム 3に取り 付けた埩動匏の油圧シリンダ 3 2によっお構成されおいる。 なお、 この 加圧手段 8ずしおは、 油圧ゞャッキ、 流䜓シリンダ等を利甚するこずが できる。 図面においお、 各モヌタ 2 3 3 0及び油圧シリ ンダ 3 2の制埡装眮 を図瀺しおいないが、 この制埡装眮は各モヌ倕 2 3 3 0の回転数ず油 圧シリ ンダから出力される圧力を任意に蚭定できるものであるずずもに 、 偏倚手段 7に぀いおは角床を任意に蚭定できるものである。
次に、 このカラヌ成圢装眮 拡埄装眮 を甚いおカラヌ 拡埄郚 を 成圢する堎合は、 たず䞡回転保持䜓 4 6の軞心が同䞀線䞊に䜍眮する ように配眮する。 さらに、 互いのチャック郚材 2 1 2 1間に所定間隔 Dをずり、 ワヌク Wを装填する。 そしお、 互いの保持ナツ ト 2 2を締め 付け、 ワヌク Wを挟持する。
次に、 加圧手段 8である油圧シリンダ 3 2を䜜動させワヌク Wに曲げ 倖偎の匓 I匵り力が零たたは圧瞮力になるだけの圧瞮圧力を䜜甚させ、 次 にモヌタ 3 0を䜜動しワヌク Wに曲げを加える。 この曲げ角床は 3〜7 床の埮少角床でよい。 なお、 駆動手段の䜜動はどの時点でも良い。 䞊蚘状態で数回転させるず凞郚が成長し、 凞郚偎面でも圧瞮圧力を受 けるこずができるようになり、 ここで圧瞮圧力を増加させおもワヌク W ずチダック郚材 2 1 , 2 1間に滑りが生じなくなる。 圧瞮圧力を増加さ せるこずによりカラ䞀成圢時間も短瞮できる。
所望のカラ䞀ができれば、 曲げを戻しおワヌク Wの真盎化を行う。 然 る埌、 モヌタ 2 3ず油圧シリンダ 3 2を停止し、 カラ䞀成圢を終了する ワヌク Wの抜き取りは、 保持ナツ ト 2 2を緩めるだけで良く非垞に簡 単に取出すこずができる。
以䞊説明したように䞊蚘拡怪方法及び拡埄装眮によれば、 ワヌク Wを 保持する掎み力を軜枛できるため、 装眮内における掎み力発生機構を極 めお簡単にできるだけでなく、 加圧手段ず偏倚手段を倫々別の回転保持 䜓に䜜甚させるこずによっお極めお粟床の高いカラヌ状拡埄郚を䞀䜓的 に有する軞材を埗るこずができるのである。
次に、 第 6図ないし第 1 5図は䞊蚘ず異なる実斜圢態を衚すもので、 この拡怪装眮 1 0 1は、 床䞊に茉眮されるベヌスフレヌム 1 02に蚭け られた駆動回転郚 1 0 3ず該駆動回転郚 1 03を回転させる駆動手段 1 04ず、 駆動回転郚 1 0 3に察向しお蚭けられる埓動回転郚 1 05ず、 該埓動回転郚 1 0 5を支持する摺動フレヌム 1 0 6及び回動フレヌム 1 0 7ず、 摺動フレヌム 1 0 6ず回動フレヌム 1 0 7間に蚭けたワヌクで ある軞材 Wの軞心を傟斜させる偏倚手段 1 08ず、 前蚘埓動回転郚 1 0 5埌郚に蚭けた加圧手段 1 09によっお構成されおいる。
ベヌスフレヌム 1 0 2は蚭眮郚材 1 1 0 1 1 0に支柱 1 1 1 1 1 1  が立蚭され、 その䞊端郚に所定間隔をおいお前埌方向に平行な䞀 察の芏制枠 1 1 2 1 1 2を蚭け、 該芏制枠 1 1 2 1 1 2間の前端郚 に駆動手段取付郚材 1 1 3を蚭けるず共に、 その埌方郚に前蚘駆動回転 郚 1 0 3の取付郚 1 1 4を、 さらに該取付郚 1 1 4の埌偎には摺動甚の ナツ 卜郚材 1 1 5を固着しおいる。
前蚘駆動回転郚 1 0 3は、 䞭空の支持筒䜓 1 1 6に保持筒 1 1 7が軞 回りに回転自圚に支承されおいる。 該保持筒 1 1 7内郚には空孔郚 1 1 7 aが蚭けられ、 この空孔郚 1 1 7 a前端郚には雌ネゞ郚が、 埌端郚に は所定のテヌパ角 αが蚭けられおいる。 さらに、 該保持筒 1 1 7の内郚 には、 軞材 Wを保持する保持郚ずしおチダック郚材 1 1 8 1 1 8を嵌 め蟌んでいる。 該チャック郚材 1 1 8 1 1 8は䞭空の筒䜓の端郚倖呚 郚に所定のテヌパ角 αを蚭けたものであっお、 さらに該筒䜓を耇数に分 割したものである。 そしお、 該チダヅク郚材 1 1 8 1 1 8前郚に保持 子 1 1 9を嵌め蟌み、 これを䞭空のボルト郚材 1 2 0によっお、 埌方ぞ 抌し蟌みできる構成に成っおいる。 すなわち、 ボルト郚材 20を締め付 けるこずによっお、 チャック郚材 1 1 8 1 1 8を埌方ぞ抌し出し、 チ /4
1 3 ャッ力郚材 1 1 8 1 1 8ず保持筒 1 1 7のテヌパ角 αの䜜甚によりチ ャック郚材 1 1 8 , 1 1 8の空孔郚が瞮小し、 軞材 Wを挟持できる構成 ずなっおいる。
駆動手段 1 0 4ずしお前蚘保持筒 1 1 7の前端郚に埓動歯車 1 2 1を 取付けられおいる。 さらに前蚘駆動手段取付郚材 1 1 3には駆動源であ るモヌタ 1 2 2が蚭眮されおおり、 この出力軞に取付けた駆動歯車 1 2 3が䞊蚘埓動歯車 1 2 1 ず嚙合しおいる。
前蚘駆動回転郚 1 0 3に察向するように埓動回転郚 1 0 5が蚭けられ おいる。 該埓動回転郚 1 0 5は、 前蚘芏制枠 1 1 2 1 1 2間に配した 摺動フレヌム 1 0 6の䞊郚に蚭けた回動フレヌム 1 0 7に固着しおいる 前蚘摺動フレヌム 1 0 6は芏制枠 1 1 2 1 1 2間に蚭けるずずもに 送り装眮 1 2 4を付蚭しおいる。 この送り装眮 1 2 4は、 埓動回転郚 1 0 5を駆動回転郚 1 0 3に察し接近あるいは離反する方向に前埌移動さ せる送り手段をなすもので、 摺動フレヌム 1 0 6に前埌方向䞀察の軞受 䜓 1 2 5 1 2 6を蚭け、 ベ䞀スフレヌム 1 0 2に蚭けたナッ ト郚材 1 1 5に嵌合した送りネゞ 1 2 7䞡端を該䞡軞受郚 1 2 5 1 2 6に軞受 けしおいる。 すなわち、 該送りネゞ 1 2 7は軞回りに回転自圚に支持さ れおおり、 この送りネゞ 1 2 7を正逆転させるこずによっお摺動フレヌ ム 1 0 6を前埌移動させる構成である。 さらに、 前蚘送りネゞ 1 2 7埌 端郚を摺動フレヌム 1 0 6に配した駆動源であるモヌタ 1 2 8の出力軞 に連結するこずにより、 送り手段を駆動させおいる。
次に、 軞材 Wの軞心を傟斜させる偏倚手段 1 0 8は、 埓動回転郚 1 0 5を固着した回動フレヌム 7を前蚘芏制枠 1 1 2䞊面で氎平回動させる もので次の構成である。 この偏倚手段 1 0 8は、 前蚘摺動フレヌム 1 0 6前方䞭倮郚に蚭けた回動軞孔 1 0 6 aに回動フレヌム 1 0 7の前方䞋 面郚に蚭けた回動支軞 1 0 7 aを枢止し、 摺動フレヌム 1 0 6に察しお 回動フレヌムが回動支軞 1 0 Ί a軞心を支点ずしお回動自圚に構成する ずずもに、 摺動フレヌム 1 0 6の埌郚に蚭けた空孔郚 1 0 6 bに嵌合し たナツ ト郚材 1 2 9ず回動フレヌム 7に蚭けたブラケッ ト 1 3 0に駆動 源ずなるモヌタ 1 3 1を取り付け、 該モヌタ 1 3 1の出力軞にネゞ郚材 1 3 2を取り付け、 前蚘ナツ 卜郚材 1 2 9にネゞ郚材 1 3 2を螺合しお いる。 すなわち駆動源であるモヌ倕 1 3 1を正逆回転させるずネゞ郚材 1 3 2は回転するが、 ナッ ト郚材 1 2 9は摺動フレヌム 1 0 6に枢止し おいるので、 ナッ ト郚材 1 2 9自䜓は移動せず、 これに螺合しおいるネ ゞ郚材 1 3 2が回動フレヌム 1 0 7を回動させる。 これにより、 埓動回 転郚 1 0 5が回動支軞 1 0 7 aを䞭心ずしお氎平面内で回動するのであ る。 たた、 偏倚手段 1 0 8は、 本実斜䟋に限らず、 䟋えば、 回動支軞 1 0 7 aを軞心ずしお埓動回転郚 1 0 5が回動自圚ずなるよう構成し、 リ ンク匏加圧手段あるいは流䜓シリンダ等の加圧手段等で軞材 Wの軞心ず 盎角な方向の力を䜜甚させお傟斜させるようにしおおけばよい。
埓動回転郚 1 0 5は前蚘回動フレヌム 7䞊郚に固着されおいる。 該埓 動回転郚 1 0 5は、 䞭空の支持筒䜓 1 3 3に保持筒 1 3 4が軞回りに回 転自圚に支承されおいる。 該保持筒 1 3 4内郚には空孔郚 1 3 4 aが蚭 けられ、 この空孔郚 1 3 4 a前端郚には所定のテ䞀パ角 3が蚭けられお いる。 さらに、 該保持筒 1 3 4の内郚には、 軞材 Wを保持する保持郚ず しおチダック郚材 1 3 5 , 1 3 5を嵌め蟌んでいる。 該チダック郚材 1 3 5 , 1 3 5は䞭空の筒䜓の端郚倖呚郚に所定のテヌパ角 J3を蚭けたも のであっお、 さらに該筒䜓を耇数に分割したものである。 すなわち、 加 圧手段 1 0 9により、 軞材 Wを圧瞮するずチダック郚材 1 3 5 1 3 5 はテヌパ角 Þの䜜甚によりチダック郚材 1 3 5 1 3 5の空孔郚が瞮小 し、 軞材 Wを挟持できる構成ずなっおいる。 なお、 前蚘駆動回転郚のチャック郚材 1 1 8 1 1 8ず埓動偎のチダ ック郚材は、 本実斜䟋では第 1 2図に瀺すように 2分割であるが、 第 1 3図に瀺すように 3分割ずしおもよい。
埓動回転郚 1 0 5の埌偎には加圧手段 1 0 9が蚭けられおいる。 この 加圧手段 1 0 9は、 前蚘埓動回転郚 1 0 5を駆動回転郚 3に向かっお抌 圧するもので、 回動フレヌム 1 0 7䞊に流䜓シリンダである油圧シリン ダ 1 3 6を蚭眮しおいる。 なお、 この油圧シリ ンダ 1 3 6は前蚘保持筒 1 3 4を駆動回転郚 1 0 3に向かっお抌圧するものであるため、 ビス卜 ンロッ ド 1 3 6 aに螺着した軞受 1 3 7に軞回りに回転自圚に支承した 軞受 1 3 8を前蚘保持筒 1 3 4に螺着し、 保持筒 1 3 4の軞回りの回転 力 ピストンロッ ド 1 3 6 aに䌝達しないよう構成しおいる。 さらに、 䞊蚘加圧手段 1 0 9ずしおは、 油圧ゞャッキ、 流䜓シリンダ等を利甚す るこずができる。
図面においおは、 各モヌタ 1 2 2 1 2 8 , 1 3 1及び油圧シリ ンダ 1 3 6の制埡装眮を図瀺しおいないが、 この制埡装眮は各モヌタの回転 数ず加圧時の圧力を任意に蚭定できるものであるず共に、 偏倚手段に぀ いおは角床を任意に蚭定できるものである。
さらに、 本実斜䟋においお偏倚手段は氎平回動する構成であるが、 回 動支軞を軞材 Wに盎亀する方向の氎平軞を軞心ずしお䞊䞋に回動する構 成ずし、 偎面から拡怪状態を芳る構成ずしおもよい。
この拡埄装眮 1 0 1の䜿甚に際しおは、 たず駆動回転郚 1 0 3ず埓動 回転郚 1 0 5を互いの保持筒 1 1 7 1 3 4の軞心が同䞀線䞊に䜍眮す るように配眮する。 次にボルト郚材 1 2 ◊を緩めるこずによっおチダッ ク郚材 1 1 8 1 1 8の空孔郚を広げ、 ワヌクである金属軞材 Wを挿入 する。 軞材 Wの拡埄郚箇所をチャック郚材 1 1 8 1 1 8埌面に合わせ 、 ボルト郚材 1 2 0を締める付けるこずにより軞材 Wを挟持する。 軞材 の䜍眮決めが完了すれば、 送り装眮 1 2 4を駆動させ、 埓動回転郚 1 0 5を駆動回転郚 1 0 3に接近させ、 所定間隔をおいお埓動回転郚 1 0 5 のチダック郚材 1 3 5 1 3 5で軞材を挟持する。 次にモヌタ 1 1 2を 駆動回転させ、 駆動回転郚 1 0 3の保持筒 1 1 7を回転させるずチダッ ク郚材 1 1 8 1 1 8で挟持された軞材 Wも回転する。 これず同時に埓 動偎のチダック郚材 1 3 5 1 3 5も回転する。 然る埌、 加圧手段 1 0 9で軞材 Wを軞方向に加圧し、 偏倚手段 1 0 8で埓動回転郚 1 0 5を第 1 4図に瀺すように傟斜させる。 䞊蚘加圧手段 1 0 9ず偏倚手段 1 0 8 を䜜動させた状態にするず、 チャック郚材 1 1 8 1 1 8 , 1 3 5 , 1 3 5に保持された金属棒 Wが折れ曲がった状態で回転し圧瞮される。 回 転速床は毎分数回乃至数十回皋床でよく、 折り曲げ角 Θは 3〜7床皋床 でよい。 たた、 必芁な加圧力は金属棒の倪さ等によっお異なるが、 金属 棒の単軞圧瞮降䌏応力の玄 2 0〜3 0 %の応力が生じる加圧力で拡埄で きるこずが確かめられおいる 新居浜工業高等専門孊校玀芁第 3 4å·» 「 䞞棒の盎埄拡倧法の研究 第 1報 」 長田他 。
䞊蚘回転、 曲げ、 加圧によりチダック郚材 1 1 8 1 3 5の間隔郚分 、 すなわち初期぀かみ間隔郚分が圧瞮され拡埄が行われる。 この拡埄の 進行により、 ぀かみ間隔が次第に短くなるが、 この時もなお、 加圧手段 は䜜動させ䞀定の圧力をかけおおく。 この時圧力が䜎䞋するず、 曲げの 内偎ず倖偎で曲げず曲げ䌞ばしが繰り返される状態ずなり軞材 Wが砎断 しおしたう。 所望の拡埄が行われたら、 回転ず加圧を継続し぀぀偏倚手 段 1 0 8を元の状態 駆動回転郚 1 0 3ず埓動回転郚 1 0 5の軞心が同 䞀軞ずなる䜍眮 に埩垰させ、 軞材 Wを盎線化する。 これにより、 第 1 5図のような䞭問郚が拡怪した盎線状の軞材 Wが埗られる。 そこで回転 ず加圧を停止し、 軞材 Wをチダック郚材 1 3 5 1 3 5から取り倖せば よい。 W 1
17 次に、 第 1 6図〜第 22図は、 さらに異なる実斜圢態を衚すもので、 この拡埄装眮 20 1は、 床䞊に蚭眮されるべ䞀ス 202に支柱 203が 立蚭され、 その䞊郚に平面芖においお矩圢状のフレヌム 204が蚭けら れおいる。 このフレヌム 204の前端郚 第 1 6図における巊偎 には 駆動回転郚 205が蚭けられ、 埌端郚は埌述する摺動加圧手段 206の 取付郚材 207が蚭けられおいる。 なお、 前蚘フレヌム 204の䞡偎枠 208 , 208には断面芖においお凹字状の溝郚 208 aが蚭けられお いる。
䞊蚘駆動回転郚 205は、 前蚘フレヌム 204の巊右方向の郚材 20 9に固着された支持筒䜓 2 1 0に円筒状の保持筒 2 1 1が回転自圚に支 承され、 該保持筒 2 1 1前端郚には埓動歯車 2 1 2が取り付けられおい る。 さらに、 該保持筒 2 1 1の内郚には保持郚ずしおワヌク Wを挟持す るチダ ク郚材 2 1 3 , 2 1 3が嵌合される。 そのため、 前蚘保持筒 2
1 1内埌端郚及びチャック郚材 2 1 3 , 2 1 3倖呚郚には所定のテ䞀パ 角が蚭けられおおり、 ワヌク Wを掎んだ状態でチャック郚材 2 1 3 , 2
1 3を保持筒 2 1 1内に圧入するこずによっおワヌク Wを挟持する構成 である。
䞊蚘保持筒 2 1 1の䞋方にはワヌク Wを回転させる駆動源ずなるモヌ 倕 2 1 4が蚭眮されおおり、 その出力軞に取り付けた駆動歯車 2 1 5が 前蚘埓動歯車 2 1 2ず嚙合しおいる。
2 1 6は前蚘駆動回転郚に察しお、 接近 ·離反する方向に盞察移動可 胜な摺動フレヌムである。 該摺動フレヌム 2 1 6は平面芖においお略々 矩圢状に構成されおおり、 巊右の偎枠 2 1 7, 2 1 7偎郚には前蚘フレ ヌム 204の溝郚 208 aに嵌合できる凞郚が蚭けられおおり、 この䞡 偎枠 2 1 7 , 2 1 7の前方郚には軞受けずなる空孔郚 2 1 8 aを備えた 郚材 2 1 8が固着されおいる。 この摺動フレヌム 2 1 6の摺動加圧手段 2 0 6ずしお、 前蚘フレヌム 2 0 4埌端郚に蚭けられた取付郚材 2 0 7 ず前蚘郚材 2 1 8間に埩動匏の流䜓シリ ンダ 2 1 9が取り付けられおい る。 なお、 前蚘摺動フレヌム 2 1 6埌方郚には該流䜓シリ ンダ 2 1 9の 保持郚材 2 2 0が固着されおいる。 この流䜓シリ ンダ 2 1 9の䌞瞮によ ぀お、 該摺動フレヌム 2 1 6は前埌に移動する構成である。
䞊蚘摺動フレヌム 2 1 6の䞊面には、 回動フレヌム 2 2 1が備えられ おいる。 この回動フレヌム 2 2 1はプレヌ卜 2 2 2䞋面前方郚に回動支 車由 2 2 3を固着し、 プレヌト 2 2 2䞊面には溝郚 2 2 4 aが備えられた 䞀察のレヌル䜓 2 2 4、 2 2 4を固着しおいる。 さらに、 該レヌル䜓 2 2 4 , 2 2 4の埌端郚には埌述する埓動回転郚 2 2 5の摺動加圧手段 2 2 6である流䜓シリ ンダ 2 2 7の取付郚材 2 2 8が取り付けられおいる 。 該回動フレヌム 2 2 1 を前蚘摺動フレヌム 2 1 6に軞着し、 回動自圚 な構成ずしおいる。
前蚘回動フレヌム 2 2 1䞊には䞊蚘駆動回転郚 2 0 5に察向するよう に埓動回転郚 2 2 5が取り付けられおいる。 該埓動回転郚 2 2 5は駆動 回転郚 2 0 5ず略々同様の構成であり、 同じ郚分には同じ蚘号を付しお いる。 なお、 該埓動回転郚 2 2 5の支持筒䜓 2 1 0は前蚘回動フレヌム 2 2 1 に備えられたレヌル䜓 2 2 4 , 2 2 4に沿っお前埌に移動可胜ず なるよう前蚘溝郚 2 2 4 a , 2 2 4 aを摺動する凞郚を備えた郚材 2 2 9に固着されおいる。 さらに、 該郚材 2 2 9 ず前蚘回動フレヌム 2 2 1 の取付郚材 2 2 8間には前蚘摺動加圧手段 2 2 6ずしお流䜓シリ ンダ 2 2 7を取り付けおいる。 この流䜓シリ ンダ 2 2 7の䌞瞮によっお回動フ レヌム 2 2 1 に察し、 埓動回転郚 2 2 5が前埌に移動可胜ずなっおいる なお、 本実斜䟋では、 摺動加圧手段ずしお流䜓シリ ンダを甚いおいる 力 前蚘摺動フレヌムを前埌に移動できるものであればよく、 䟋えばネ ゞ匏送り機構等を甚いおも䜕ら問題はない。
2 3 0は偏倚手段である。 該偏倚手段 2 3 0は䞊蚘摺動フレヌム 2 1 6の保持郚材 2 2 0の空孔郚 2 2 0 aに回動自圚に駆動手段取付郚材 2 3 1を軞着し、 さらに回動フレヌム 2 2 1のレヌル䜓 2 2 4に蚭けられ た空孔郚 2 2 4 bに回動自圚にナツ ト郚材 2 3 2を軞着し、 この駆動手 段ずしおモヌタ 2 3 3を取り付け、 このモヌタ 2 3 3の出力軞に雄ネゞ 2 3 4を取り付け、 前蚘ナッ ト郚材 2 3 2に螺合したものである。 すな わち、 モヌタ 2 3 3の正逆転によっお、 雄ネゞ 2 3 4が回転し、 ナッ ト 郚材 2 3 2が移動するこずによっお前蚘回動支軞 2 2 3を基端ずしお回 動フレヌム 2 2 1が回動する構成である。 すなわち、 回動フレヌム 2 2 1䞊に備えられおいる埓動回転郚 2 2 5が回動するものである。
なお、 図面においお、 モヌタ 2 1 4 , 2 3 3ず流䜓シリンダ 2 1 9
2 2 7の制埡装眮は図瀺しおいないが、 モヌタ 2 3 3は正 ·逆回転を制 埡でき、 か぀流䜓シリンダ 2 1 9 , 2 2 7は、 倫々のシリンダの摺動量 を適宜制埡できるものである。
䞊蚘の通り、 本実斜䟋においおはフレヌム 2 0 4前方郚に固着された 駆動回転郚 2 0 5はモヌタ 2 1 4によっお、 ワヌク Wを回転させるこず が可胜である。 さらに、 この駆動回転郚 2 0 5に察向するように蚭けら れた埓動回転郚 2 2 5は摺動加圧手段 2 0 6 , 2 2 6によっお前蚘駆動 回転郚 5に察しお、 接近 ·離反する方向に盞察移動可胜か぀偏倚手段 2
3 0によっお駆動回転郚 2 0 5の軞心に察しお傟斜可胜であり、 さらに 、 前蚘摺動加圧手段 2 0 6によっお回動支軞 2 2 3が駆動回転郚 5に接 近した際に摺動加圧手段 2 2 6によっお埓動回転郚 2 2 5を回動支軞 2 2 3に接近させるこずが可胜な構成である。 すなわち、 摺動加圧手段 2 0 6 , 2 2 6の摺動量を適宜調節するこずによっお、 垞に䞡保持郚 2 1 3 , 2 1 3間に回動支軞 2 2 3の軞心を盞察移動させるこずができるよ う構成されおいる。
䞊蚘実斜䟋における拡埄装眮 2 0 1を䜿甚する際には、 たず䞡回転郚 2 0 5 , 2 2 5を互いの軞心が同䞀盎線䞊に䜍眮するよう配眮する。 そ しお、 保持郚であるチダ ク郚材 2 1 3 , 2 1 3内にヮ䞀ク Wを挿通さ せ、 倫々のチャック郚材 2 1 3 2 1 3でワヌク Wを保持する。 そしお 、 モヌタ 2 1 4を駆動し、 ワヌク Wを回転させる。 さらに、 摺動加圧手 段 2 0 6 2 2 6を䜜動し、 ワヌク Wに圧瞮圧力を䜜甚させる。 然る埌 、 偏倚手段 2 3 0によっおワヌク Wに曲げを加える。 なお、 前蚘圧瞮圧 力はワヌク Wの曲げによっお曲げ倖偎に発生する匕匵力を零たたは反負 荷に倉える倧きさである。 この圧瞮圧力が匱い堎合にはワヌク Wに圧瞮 ず䌞びが繰り返し䜜甚するこずになり、 ワヌク Wが砎断する堎合がある 。 そしお、 ワヌク Wに曲げず圧瞮圧力を䜜甚させた状態で回転を続ける ず所望のカラヌが成圢される。 所望のカラヌが成圢できれば圧瞮圧力ず 回転を䜜甚させた状態のたた、 偏倚手段 2 3 0によっお䞡回転郚 2 0 5 , 2 2 5の軞心が同䞀盎線䞊に䜍眮するよう配眮し、 ワヌク Wを数回転 させ真盎化すればよい。 この埌、 䜕れかの摺動加圧手段 2 0 6 2 2 6 を短瞮すれば保持郚 2 1 3からワヌク Wを抜き取るこずが可胜である。 なお、 この拡埄装眮 カラ䞀成圢装眮 2 0 1では第 2 0図に瀺す通 り埓動回転郚 2 2 5を駆動回転郚 2 0 5に察しお接近させる際に、 摺動 摺動加圧手段 2 0 6によっお摺動フレヌム 2 1 6を駆動回転郚 2 0 5に 接近させる。 さらに、 摺動加圧手段 2 2 6によっお回動フレヌム 2 2 1 䞊で埓動回転郚 2 2 5を回動支軞 2 2 3に接近させる。 すなわち、 回動 支軞 2 2 3が駆動回転郚 2 0 5に接近した分、 埓動回転郚 2 2 5を回動 支軞 2 2 3に接近させるよう構成されおおり、 垞に曲げ支点ずなる回動 支軞 2 2 3の軞心が䞡保持郚 2 1 3 , 2 1 3間に䜍眮するようになっお いる。 これにより、 ワヌク Wの曲げ内偎に生じる凞郚がカラ䞀成圢の進 行時においおも垞に䞡保持郚 2 1 3 , 2 1 3の䞭心郚近傍に発生するの で効率よくカラヌ状拡埄郚の成圢が行える。
次に、 第 2 1図乃至第 2 2図は䞊蚘ず異なる実斜圢態を衚すもので、 䞊蚘実斜圢態では駆動回転郚 2 0 5をフレヌム 2 0 4に固定しお構成さ れおいるが、 本実斜圢態では回動支軞 2 2 3の軞受け郚材 2 1 8をフレ ヌムに固着し、 該軞受け郚材 2 1 8に回動フレヌム 2 2 1を軞着するず ずもに、 該回動フレヌム 2 2 1䞊を回動支軞 2 2 3に察しお接近 ·離反 する方向に盞察移動自圚に埓動回転郚 2 2 5を蚭け、 さらにフレヌム 2 0 4の偎枠 2 0 8に沿っお回動支軞 2 2 3に察し、 接近 ·離反する方向 に盞察移動自圚に摺動フレヌム 2 1 6を蚭け、 該摺動フレヌム 2 1 6侊 に駆動回転郚を固着したものである。 この実斜圢態においおも、 䞊蚘実 斜圢態ず同様に加圧摺動手段 2 0 6 , 2 2 6の摺動量を適宜調節するこ ずによっお回動支軞 2 2 3の軞心を䞡保持郚 2 1 3 , 2 1 3間に䜍眮さ せるこずが可胜である。 他の郚分は䞊蚘実斜圢態ず同様であり、 同じ郚 分には同じ蚘号を付しお衚しおいる。
さらに、 䞊蚘拡埄装眮は䞊蚘摺動加圧手段 2 0 6 2 2 6の摺動量を 等しくするこずによっお、 垞に䞡保持郚の䞭間郚に曲げ支点ずなる回動 支軞の軞心を倉䜍させるこずが可胜であり、 この状態での成圢が最も効 率よく加工できるものである。
第 2 3図以䞋はさらに異なる実斜圢態を衚すもので、 このカラヌ成圢 装眮 拡埄装眮 3 0 1は、 床䞊に蚭眮されるベヌス 3 0 2 3 0 2に 支柱 3 0 3 3 0 3  が立蚭され、 その䞊郚に平面芖においお矩圢状 のフレヌム 3 0 4が蚭けられおいる。 このフレヌム 3 0 4の䞡偎枠 3 0 5 3 0 5内偎面には、 断面芖においお凹字状の溝郚 3 0 5 aが前埌方 向に蚭けおいる。 そしお、 該フレヌム 3 0 4の前方郚にはモヌタ取付郚 材 3 0 6ず前枠䜓 3 0 Ίが、 さらに埌端郚には埌枠䜓 3 0 8が止着され おいる。 なお、 3 0 9 3 0 9 ,  は補匷郚材である。
前蚘偎枠 3 0 5 3 0 5間には、 前埌に摺動可胜な摺動フレヌム 3 1 0ず該摺動フレヌム 3 1 0を前埌に摺動する摺動手段 3 1 1が配されお いる。 前蚘摺動フレヌム 3 1 0は前蚘䞡偎枠 3 0 5 3 0 5の溝郚 3 0 5 aに嵌合する凞郚 3 1 2 aを備えた䞡偎枠 3 1 2 3 1 2ず、 この䞡 偎枠 3 1 2 , 3 1 2間に固着された䞊䞋方向の空孔郚 3 1 3 aを備えた 回動軞受 3 1 3及び摺動手段 3 1 1の支持郚材 3 1 4ずからなる。 そし お、 前蚘回動軞受 3 1 3の埌偎面に摺動手段 3 1 1 ずしお埩動型の流䜓 シリ ンダ 3 1 5を取り付けおいる。 さらに、 この流䜓シリンダ 3 1 5は 摺動フレヌム 3 1 0埌方郚に固着された支持郚材 3 1 4によっお支持さ れるずずもに、 前蚘フレヌム 3 0 4の埌方郚に配された埌枠䜓 3 0 8に 固定しおいる。 すなわち、 該摺動フレヌム 3 1 0は流䜓シリンダ 3 1 5 の䌞瞮によっお前埌に移動可胜である。 なお、 本実斜䟋においおは、 摺 動手段 3 1 1 ずしお埩動匏の流䜓シリンダ 3 1 5を甚いおいるが、 摺動 フレヌム 3 1 0を前埌に移動可胜なものであればよく、 䟋えばネゞ匏送 り装眮等を甚いおも䜕ら問題はない。
そしお、 前蚘摺動フレヌム 3 1 0䞊には回動フレヌム 3 1 6が蚭けら れおいる。 該回動フレヌム 3 1 6は、 舟圢状の板郚材 3 1 7からなり䞋 面には前蚘回動軞受 3 1 3に蚭けられた䞊䞋方向の空孔郚 3 1 3 aに軞 着される回動支軞 3 1 8を固着しおいる。 さらに、 該回動フレヌム 3 1 6の埌郚には偏倚手段 3 1 9が蚭けられおいる。 該偏倚手段 3 1 9は前 蚘回動フレヌム 3 1 6の板郚材 3 1 7の埌方郚に偎面芖においおコ字状 のプレヌト 3 2 0を止着しお、 このプレヌト 3 2 0に䞊䞋に空孔郚 3 2 0 a , 3 2 0 aを蚭け、 䞊䞋方向の軞郚 3 2 1 a , 3 2 1 aを備え内郚 が雌ネゞ 3 2 1 bの送りナッ ト 3 2 1を枢支しおいる。
さらに、 前蚘摺動フレヌム 3 1 0の偎枠 3 1 2に䞊䞋方向の空孔郚 3 1 2 bを蚭け、 該空孔郚 3 1 2 bに回動自圚に枢支した取付郚材 3 2 2 を備え、 該取付郚材 3 2 2にモヌタ 3 2 3を取り付けおいる。 そしお、 該モヌタ 3 2 3の出力軞には雄ネゞ 3 2 4を取り付け、 前蚘送りナツ ト 3 2 1に螺合しおいる。 すなわち、 回動フレヌム 3 1 6は摺動フレヌム 3 1 0䞊に蚭けられおいるので前埌に移動可胜か぀モヌタ 3 2 3の正逆 転によっお、 送りナッ ト 3 2 1をモ䞀倕 3 2 3偎に接近あるいは離反す るこずで回動支軞 3 1 8を起端ずしお回動自圚に構成されおいる。
そしお、 前蚘フレヌム䞊 3 0 4に蚭けられた前枠䜓 3 0 7及び板郚材 3 1 7䞊には、 回転郚 3 2 5 , 3 2 6が互いに察向するずずもに、 䞡回 転郚 3 2 5 , 3 2 6の軞心が同䞀盎線䞊に䜍眮するように配されおいる 。 該回転郚 3 2 5 3 2 6は、 前蚘前枠䜓 3 0 7及び板郚材 3 1 7に止 着される取付郚材 3 2 7 , 3 2 7が固着された䞭空の支持筒䜓 3 2 8内 に䞭空の保持筒䜓 3 2 9が回転自圚に支承されおいる。 さらに、 該保持 筒䜓 3 2 9の内偎端郚にはテ䞀パ郚を蚭け、 このテヌパ郚に保持郚 3 3 0ずしおチャック郚材 3 3 1 3 3 1を嵌合しおいる。 該チダック郚材 3 3 1 , 3 3 1は、 倖呚郚が前蚘保持筒䜓 3 2 9のテヌパ郚に合うテヌ パ状に圢成された䞭空の筒䜓を耇数に分割したものである。
そしお、 前蚘回転郚 3 2 5の保持郚 3 3 0を回転させる駆動手段 3 3 2ずしお、 前蚘回転郚 3 2 5の保持筒䜓 3 2 9には埓動歯車 3 3 3が止 着されおいる。 なお、 他方の回転郚 3 2 6の保持筒䜓 3 2 9にも同様に 埓動歯車 3 3 3を止着しおいる。 そしお埓動歯車 3 3 3の前方䞋方には 前蚘モヌタ取付郚材 3 0 6を介しお駆動源であるモヌタ 3 3 4が備えら れ、 このモヌタ 3 3 4の出力軞には駆動歯車 3 3 5が取り付けられおい る。 そしお、 該駆動歯車 3 3 5ず前蚘埓動歯車 3 3 3を嚙合させ、 回転 郚 3 2 5に駆動力を䌝達しおいる。 さらに、 埓動歯車 3 3 3に䌝達され た回転駆動力を他方の回転郚 3 2 6に䌝達する䌝動手段 3 3 6ずしお、 倫々の支持筒䜓 3 2 8 3 2 8に固着されたメタル 3 3 7 3 3 7ず、 前蚘フレヌム 3 0 4の前枠䜓 3 0 7に蚭けた䞊䞋方向の空孔郚 3 0 7 a 及び回動フレヌム 3 1 6の板郚材 3 1 7に蚭けた空孔郚 3 1 7 aに、 ブ ラケッ ト 3 3 8 , 3 3 8を回動自圚に軞支しおいる。 このブラケッ ト 3 3 8には軞受郚 3 3 8 bが前埌方向に蚭けられおおり、 この軞受郚 3 3 8 b 3 3 8 bに支持された䞀察のスプラむン 3 3 9の䞡端に取り付け た歯車 3 4 0 , 3 4 0を前蚘埓動歯車 3 3 3 3 3 3に嚙合させおいる 。 すなわち、 該䌝動手段 3 3 6は䞀方の回転郚 3 2 5に察しお他方の回 転郚 3 2 6が接近あるいは離反するずずもに偏倚する際にも、 埓動歯車 3 3 3 , 3 3 3に歯車 3 4 0 3 4 0が嚙合したたた、 スプラむンボス 3 3 9 aずスプラむン軞 3 3 9 bがすべり運動をするずずもに、 䞡回転 郚 3 2 5 , 3 2 6に倫々回動自圚に取り付けられたブラケッ ト 3 3 8 3 3 8にスプラむン 3 3 9が蚭けられおいるので垞に埓動歯車 3 3 3 3 3 3ず歯車 3 4 0 3 4 0は嚙合しおおり、 䞀方の回転駆動力を他方 に䌝達するこずが可胜ずなっおいる。
なお、 図面においおは摺動手段 3 1 1の流䜓シリンダ 3 1 5ず偏倚手 段 3 1 9のモヌタ 3 2 3及び駆動手段 3 3 2であるモヌタ 3 3 4を制埡 する制埡装眮に぀いおは図瀺しおいないが、 適宜モヌタ 3 2 3 , 3 3 4 、 流䜓シリンダ 3 1 5を始動、 停止できるものであればよく、 倫々を単 独で制埡するものでも䞀連の加工手順に埓぀お制埡するものでも䜕ら問 題はない。
たた、 䞊述した実斜䟋は単䞀の駆動力を䞡回転郚 3 2 5 3 2 6に䌝 達するものだが、 第 3 0図に瀺すように回動フレヌム 3 1 6䞊に駆動源 ずなるモヌタ 3 4 1を蚭け、 該モヌタ 3 4 1の出力軞に駆動歯車 3 4 2 を蚭け、 この駆動歯車 3 4 2を埓動歯車 3 3 3に嚙合させ、 モヌタ 3 3 4 3 4 1を制埡装眮により制埡するこずによっお䞡回転郚 3 2 5 3 2 &の回転を同期させるものでも䜕ら問題はない。
次に、 䞊述した拡怪装眮 3 0 1を䜿甚しおワヌク Wの䞭間郚に所望の カラ䞀を成圢する手順に぀いお第 3 1図に埓っお説明する。 たず䞡回転 郚 3 2 5 , 3 2 6の保持郚 3 3 0 3 3 0であるチャック郚材 3 3 1
3 3 1の互いの軞心が同䞀線䞊に䜍眮するように配眮する。 そしお、 チ ャック郚材 3 3 1 3 3 1 によっおワヌク Wを保持する。 このチャック 郚材 3 3 1 3 3 1は保持筒䜓 3 2 9ずチダック郚材 3 3 1に蚭けたテ ヌパ郚によっお圧瞮圧力を䜜甚させれば、 ワヌク Wを匷固に保持する構 成である。 なお、 この時、 䞡チャック郚材間 3 3 1 3 3 1には所定間 隔 Dをず぀おおく。 次に、 モヌタ 3 3 4を䜜動させワヌク Wの軞心回り に回転を加えるずずもに、 摺動手段 3 1 1により䞀方の回転郚 3 2 6を 他方の回転郚 2 5に接近させチダック郚材 3 3 1 3 3 1間のワヌク W に圧瞮圧力 Pを䜜甚させる。 この時、 䌝動手段 3 3 6のブラケッ ト 3 3 8が摺動フレヌム 3 1 0の摺動に䌎い、 他方のブラケッ 卜に接近し、 äž¡ ブラケッ ト 3 3 8 3 3 8間の間隔は狭くなる力 スプラむン 3 3 9も 短くなり、 埓動歯車 3 3 3 3 3 3に歯車 3 4 0 3 4 0は嚙合しおお り䞡回転郚 3 2 5 , 3 2 6の回転は同期しおいる。 第 3 1図  a ) 参 照
然る埌、 偏倚手段 3 1 9であるモヌタ 3 2 3を䜜動させ、 雄ネゞ 3 2 4を回転させ雄ネゞ 3 2 4に螺合した送りナツ ト 3 2 1を離反させ、 回 動支軞 3 1 8を起端ずしお回動フレヌム 3 1 6を回動させる。 すなわち 、 回動フレヌム 3 1 6に固着された回転郚 3 2 6は他方の回転郚 3 2 5 の軞心に察しお、 傟斜する方向に回動する。 このずき、 回転郚 3 2 5、
3 2 6に蚭けられたブラケッ ト 3 3 8 3 3 8は互いの軞受郚 3 3 8 a の軞心が同䞀盎線䞊に䜍眮するように回動し、 埓動歯車 3 3 3ず歯車 3
4 0が嚙合したたたなので偏倚した際にも互いの回転郚 3 2 5 3 2 6 の回転は同期しおいる。 第 3 1図 b ) 参照
この状態で、 ワヌク Wの曲げ内偎郚には凞郚が生じ回転するこずによ ぀お、 この凞郚がチャック郚材 3 3 1 3 3 1間のワヌク W党呚に环積 され、 所望のカラ䞀 拡怪郚 ずなる。 なお、 この状態で䞡チャック郚 材 3 3 1 3 3 1の間隔は埐々に狭くなり、 圧瞮圧力も枛っおくるが、 圧瞮圧力が曲げ倖偎に生じる匕っ匵り力よりも小さくなるず、 ワヌク W は曲げ ·曲げ戻しの状態ずなり、 ワヌク Wが砎断する恐れがある。 その ためカラヌ 拡埄郚 成圢䞭は垞に加圧圧瞮の状態を維持しなければな らない。 第 3 1図  c ) 参照
そしお、 所望のカラヌが埗られればモヌタ 3 2 3を逆転させ、 互いの チダック郚材 3 3 1 3 3 1の軞心を同䞀線䞊に䜍眮させワヌク Wを真 盎化する。 このずきも圧瞮圧力 Pを䜜甚させおいなければならない。 こ の状態で、 ワヌク Wを数回転させるず、 ワヌク Wは真盎化できる。 ヮ䞀 ク Wの真盎化がすめば回転ず圧瞮圧力を停止し、 ワヌク Wを取り出せば 良い。 ワヌク Wを取り出すずきには、 流䜓シリ ンダ 3 1 5により、 䞡回 転郚 3 2 5 3 2 6を離反させればよい。 するず、 チダック郚材 3 3 1  3 3 1は容易に取り倖され、 ワヌク Wを抜き取るこずができる。 第 3 1図  d ) 参照
次に、 旋盀を利甚する拡怪装眮の䟋に぀いお第 3 2図乃至第 3 6図に 基づいお説明する。 この拡埄装眮 カラヌ成圢装眮 4 0 1は、 旋盀 M の心抌し台 Sぞの取付郚ずなるテヌパ軞 4 0 2が付蚭されるベヌス 4 〇 3を備えおいる。 該ベヌス 4 0 3は前埌方向に平行な偎枠 4 0 4 , 4 0 4 ず この䞡偎枠 4 0 4 4 0 4間に固着した前暪枠 4 0 5ず埌暪枠 4 0 6から䞻に構成されおいる。 たた、 前暪枠 4 0 5には埌述する駆動回転 郚 4 0 7の支持郚ずなる支持筒䜓 4 0 8が固着され、 埌暪枠 4 0 6には 前蚘テヌパ軞 4 0 2の軞線が該支持筒䜓 4 0 8の軞線ず同䞀盎線䞊に䜍 眮するように固着されおいる。 さらに、 この埌暪枠 4 0 6の前方郚には 埌述する加圧手段 4 0 9の受郚 4 1 0が固着されおいる。
駆動回転郚 4 0 7は前蚘支持筒䜓 4 0 8に保持筒 4 1 1が軞回りに回 転自圚に支承されおおり、 該保持筒 4 1 1の内郚にはワヌク Wを保持す るチダック郚材ずしおのチャックスリヌブ 4 1 2 , 4 1 2を嵌め蟌むた めに所定のテヌパ角 αを蚭けた空孔郚を蚭けおいる。 たた、 該保持筒 4 1 1の略々䞭間郚には雄ネゞが蚭けられおおり、 これに雌ネゞであるリ ング 4 1 3を締結するこずによっお、 保持筒 4 1 1の前埌のずれを防止 しおいる。 さらに、 この前方郚を旋盀 Μのチャック ΀に取り付けるこず によっお旋盀 Μの回転駆動力を駆動回転郚 4 0 7に確実に䌝達するため 、 該保持筒 4 1 1の前方郚は略々正䞉角圢に近い圢状ずなっおいる。 な お、 本実斜䟋では䞉぀づめチャックの旋盀 Μを甚いおいるため、 この圢 状ずなっおいるが、 旋盀 Μの回転駆動力を効率よく䌝達できる圢状なら ば䜕ら問題はない。
前蚘チャックスリヌブ 4 1 2 4 1 2は芯郚にワヌク Wが嵌合する保 持孔 4 1 2 aが蚭けられるずずもに、 前蚘テヌパ角 αを備えた筒䜓を耇 数に分割したものである。 該チダックスリヌブ 4 1 2 4 1 2を保持筒 4 1 1 に嵌め蟌み、 埌方郚からナツ ト郚材 4 1 4で係止しおいる。 すな わち、 該チャックスリヌブ 4 1 2 4 1 2はナツ ト郚材を締め付けるず 前蚘保持筒 4 1 1のテ䞀パ角 αに沿っおチャックスリヌブ 4 1 2 , 4 1 2が埌方ぞ抌し蟌められ、 保持孔 4 1 2 aが狭くなりワヌク Wを挟持す る構成である。
この駆動回転郚 4 0 7に察向するように埓動回転郚 4 1 5が備えられ おいる。 該埓動回転郚 4 1 5は摺動フレヌム 4 1 6に軞受され、 䞊䞋に 回動自圚である。 該摺動フレヌム 4 1 6は前蚘ベヌス 4 0 3の偎枠 4を レヌルずしお前埌に摺動するものであり、 巊右に蚭けた偎枠 4 1 7、 4 1 7の倖偎に氎平方向に固着した摺動郚材 4 1 8 , 4 1 8ずこの偎枠 4 1 7 , 4 1 7間に固着された前暪枠 4 1 9ず埌暪枠 4 2 0によっお構成 されおいる。 すなわち、 該摺動フレヌム 4 1 6は偎枠 4 1 7の倖偎面ず 摺動郚材 4 1 8の䞋面が摺動面ずなっおベヌス 4 0 3の偎枠 4 0 4に沿 ぀お摺動する構成である。
前蚘埓動回転郚 4 1 5は回動支軞 4 2 1を巊右䞡偎前方郚に配した䞭 空の支持筒䜓 4 2 2に保持筒 4 2 3が回転自圚に支承されおいる。 該保 持筒 4 2 3埌郚には雄ネゞを蚭けおいる。 さらに芯郚には所定のテヌパ 角 3を備えた空孔郚が蚭けられおいる。 該空孔郚 4 2 3 aの内郚にはヮ —ク Wを挟持するチダックスリヌブ 4 2 4 , 4 2 4ず筒䜓 4 2 5が嵌め 蟌たれおいる。 すなわち、 該チャックスリヌブ 4 2 4 4 2 4は埌方郚 に取り付けたナツ 卜郚材 4 2 6を締めるこずによっお前方に抌し出され 保持孔が狭くなりワヌク Wを挟持する構成である。
そしお、 ワヌク Wを加圧する加圧手段 4 0 9ずしお油圧シリンダヌ 4 2 7が前蚘ベヌス 4 0 3の受郚 4 1 0ず前蚘摺動フレヌム 4 1 6の前暪 枠 4 1 9間に配されおいる。 なお、 この油圧シリンダ䞀の制埡装眮及び 操䜜スィッチは図瀺しおいない。 すなわち、 前蚘駆動回転郚 4 0 7及び 埓動回転郚 4 1 5によっお挟持されたワヌク Wに圧力をかける堎合には 該油圧シリンダヌ 4 2 7を䌞長し、 䞡回転郚 4 0 7 , 4 1 5の間隔を狭 くする構成である。 さらに、 この加圧時に発生する反力はベヌス内で盞 殺され、 本装眮を旋盀 Mに取り付けた際に旋盀 Mに負荷を䞎えるこずな く加工できる。 なお、 本実斜䟋では単動シリンダヌを甚いおいるが埩動 シリンダ䞀を甚いるず成圢埌のワヌク Wの抜き取りが容易にでき、 さら に実甚的な装眮ずなる。
埓動回転郚 4 1 5の埌方郚には、 ワヌク Wを偏倚させる偏倚手段 4 2 8を備えおいる。 該偏倚手段 4 2 8は、 埓動回転郚 4 1 5の支持筒䜓 4 2 2埌郚䞋方に固着されたブラケッ ト 4 2 9に巊右方向の空孔郚 4 2 9 aが蚭けられおおり、 この空孔郚 4 2 9 aに雌ネゞを固着した回動軞 4
3 0を揷通するずずもに、 該回動軞 4 3 0にハンドル 4 3 1を備えたネ ゞ棒 4 3 2を螺着しおいる。 このハンドル 4 3 1を回すず、 ネゞ棒 4 3 2が回転するが、 圓該ネゞ棒 4 3 2の䞋端郚が摺動フレヌム 4 1 6の埌 暪枠 4 2 0䞊面に圓接しおいるので、 ネゞ棒 4 3 2自䜓は䞊䞋動せず、 これに螺合しおいる回動軞 4 3 0が支持筒䜓 4 2 2ずずもに䞊䞋動する 。 これにより、 埓動回転郚 4 1 5が回動支軞 4 2 1を䞭心ずしお䞊䞋に 回動する。
このカラ䞀成圢装眮 4 0 1の䜿甚に際しおは、 たず普通旋盀 Mのチダ ック Tに駆動回転郚 4 0 7の保持筒 4 1 1を取り付けるずずもに、 ベ䞀 ス 4 0 3に付蚭されたテ䞀パ軞 4 0 2を心抌し台 Sに嵌着する。
然る埌、 駆動回転郚 4 0 7及び埓動回転郚 4 1 5を互いの軞心が同䞀 盎線䞊に䜍眮させる。 すなわち、 偏倚手段 4 2 8を解陀した状態にする 。 そしお䞡チャックスリヌブ 4 1 2 , 4 2 4を所定の間隔 D離間させた 状態でワヌク Wを挟持する。 ワヌクを挟持する際には、 駆動回転郚 4 0 7のナツ 卜郚材 4 1 4ず埓動回転郚 4 1 5のナツ ト郚材 4 2 6を締め付 けるこずによっお行う。
そしお、 旋盀 Mを回転駆動させ加圧手段 4 0 9である油圧シリンダ䞀
4 2 7を䜜動させるこずによっおワヌク Wに回転ずチャックスリヌブ 4 1 2 , 4 2 4間に圧瞮力が䜜甚する状態ずなっおいる。
さらに、 回転ず加圧を保持したたたハンドル 4 3 1を操䜜し、 埓動回 転郚 4 1 5を䞊方回動させる。 この状態になるず䞡チャックスリヌブ 4 1 2 4 2 4間の間隔 Dは次第に狭くなり、 拡埄が進行する。 このずき 、 加圧し続けるこずによっお、 ワヌク Wに曲げ曲げ戻しの䜜甚による砎 断を発生させないようにしおいる。 所望の拡埄ができるずハンドリレ 4 3 1を操䜜し䞡回転郚 4 0 7 , 4 1 5の軞心が同䞀盎線䞊に䜍眮する状態 に戻す。 このずきも回転ず加圧は維持しおおく。 ワヌクの真盎化が完了 すれば回転ず加圧を停止し、 ワヌクを抜き取る。
以䞊に説明したように、 この拡埄装眮によれば回転駆動力を普通旋盀 から投入でき、 か぀軞材に加える圧瞮力の反力が旋盀に及ばない構成ず なっおいるので普通旋盀に取り付けた䞊で拡怪加工ができる。 そのため 、 実甚性に富んだカラ䞀成圢装眮ずするこずができる。
次に、 䞊蚘説明では、 金属軞材ずしお専ら䞭実軞材を䟋にずっお説明 したが、 いずれの装眮でも䞭空軞材すなわちパむプの拡埄を同様に行う こずが可胜である。 以䞋、 第 3 7図乃至第 4 4図に基づいお金属管の拡 埄法に぀いお詳现に説明する。
埓来から、 機噚の䞀郚に、 柔軟性、 密封性などを必芁ずする堎合に甚 いられる䌞瞮自圚の継手、 たわみ管等にはべロヌズ管のようなじやばら 圢の金属管が甚いられる。 このべロヌズの補造技術ずしお、 䟋えば特公 å¹³ 3 - 4 2 9 6 9号公報に蚘茉されおいるようにバルゞ液圧を利甚する バルゞ成圢方法が知られおいる。 このバルゞ成圢方法は、 金属管内にバ ルゞ液を泚入し、 加圧するこずによっお、 金属管を金型に合わせた圢状 に加工する技術である。 しかしながら、 この方法では拡管郚が枛肉する ずいう欠点があった。 本発明によれば、 このような枛肉を生じさせずに 拡管郚を圢成できるのである。
本発明の金属管 Wの拡管成圢方法を具䜓的に述べれば、 たず、 ワヌク である盎線䞊の金属管 Wを互いに察向する䞀察の回転保持䜓で掎んで保 持する。 回転保持䜓は、 䟋えば旋盀のチャックのようなもので、 適圓な 間隔 Dをおいお金属管 Wを匷固に保持し、 回転させるこずができるもの であれば良い。 たた、 拡管する金属管 Wが短い堎合には、 金属管 Wの端 郚から抌圧できるチダックスリ䞀ブを甚いおも良い。 䞡回転保持䜓で掎 む間隔 Dは、 金属管 Wの内倖埄及び拡管量ず拡管郚の長さに応じお十数 ミ リメヌトル乃至数癟ミリメ䞀トルの範囲で倉えれば良い。
この状態で少なく ずも䞀方の回転保持䜓を回転駆動し、 掎んでいる金 属管 Wを回転させる。 この回転速床は通垞毎分数回転乃至数癟回転であ り、 金属管 Wの材質、 寞法などに応じお最適なものを遞べば良い。 たた 、 回転速床が遅いず成圢時間が長く、 速すぎるず、 埌述の塑性倉圢が生 じた時に加圧を塑性倉圢に远埓させるのが困難ずなり、 疲劎による砎断 が生じる恐れがある。
぀ぎに、 回転䞭の金属管 Wに圧瞮力を䜜甚させる。 この圧瞮は、 通垞 、 油圧ゞャッキあるいは油圧シリンダなどで、 䜜甚させる。 この圧瞮力 は金属管 Wの材質や倖埄及び肉厚によっお異なる。 しかしながら、 バル ゞ加工時の圧瞮力ず比范するず極めお小さい圧瞮力で所望の圢状が埗ら れる。
この回転ず圧瞮状態を維持したたた、 金属管 Wに曲げ方向の力を䜜甚 させる。 この曲げ力は、 䟋えばネゞ匏の送り装眮を利甚しお䜕れか䞀方 の回転保持䜓を他方の回転保持䜓の軞線ず亀差する方向に偏倚させる。 するず、 䞡回転保持䜓間の金属管 wは湟曲し぀぀、 回転する。 たた、 こ の曲げ角床は数床乃至十数床であり、 この角床が小さすぎるず所望の圢 状が埗られず、 逆に、 倧き過ぎるず金属管 Wの湟曲郚に無理な力が䜜甚 し、 金属管 Wが損傷する。
このように、 金属管 Wに圧瞮力を加えながら曲げるず、 曲がった郚分 の内偎に匷倧な圧瞮力が䜜甚するので、 この郚分に塑性倉圢が生じ、 圧 瞮力を逃がす方向の倉圢すなわち拡管方向の膚らみが生じる。 金属管 W は回転しおいるので、 金属管 Wの党呚が亀互に曲げの内偎に䜍眮するこ ずになり、 党呚にわたっお塑性倉圢が生じる。 なお、 このずき湟曲郚の 倖偎にも圧瞮力を䜜甚させるこずが重芁であり、 もし、 この倖偎郚分に 匕っ匵り力が䜜甚すれば、 金属管 wに䌞びず収瞮が亀互に生じお、 疲劎 により砎断する。 たた、 拡管方向の膚らみが生じるず、 その分だけ初期 の掎み間隔 Dが狭くなるが、 䞊蚘のように湟曲郚の党呚に圧瞮力が䜜甚 しなければならないので、 間隔が狭くなる分だけ䜕れか䞀方の回転保持 䜓を他方の回転保持䜓に接近させるように、 連続的に加圧しなければな らない。 このように金属管 Wを回転させながら圧瞮ず曲げずを䜜甚させ るため、 バルゞ加工ず比范しおも小さい圧瞮力で金属管 Wの拡管ができ る。
所望の拡管が行われたら、 金属管 Wの曲げを戻すために䞡回転保持郚 の軞線が盎線状になるように埩垰させ、 金属管 Wを真盎化する。 この堎 合にも、 曲げの内偎ず倖偎に垞に圧瞮力を䜜甚し続ける。 ここで、 圧瞮 を緩めるず前述したように金属管 Wの曲げ郚分に䌞びず収瞮が繰り返し 䜜甚し、 砎断する恐れがある。 拡管した金属管 Wが真盎化できれば、 圧 瞮力を陀去し、 回転を停止させ、 金属管 Wを取り倖せば良い。
本拡管方法によれば、 金属管 Wに軞線方向の圧瞮力を䜜甚させながら
、 回転ず曲げを加えるこずによっお拡管成圢しおおり、 玠材ずなる金属 管 Wの長さは加工前ず比范しお短くなる。 この金属管 Wの短くなった分 が拡管郚に吞収され、 拡管郚の肉厚は玠材以䞊のものが埗られる。 この ように、 拡管郚が枛肉しおいないこずで、 埓来のバルゞ加工品ず比范し お匷床が増しおいる。
以䞋、 䞊蚘金属管の拡埄に甚いる加工装眮の䞀実斜䟋を図面に基づい お説明する。 この拡管装眮 5 0 1は、 床䞊に茉眮されるベヌス 5 0 2の 偎郚に䞀察の偎板 5 0 3を立蚭し、 その䞊郚に平面芖においお長方圢の フレヌム 5 0 4が蚭けられおいる。 このフレヌム 5 0 4の前端郚には、 䞀方の回転保持䜓である駆動回転郚 5 0 5が蚭けられおいる。
駆動回転郚 5 0 5は、 フレヌム 5 0 4の巊右方向の郚材 5 0 5 aに固 着された支持筒䜓 5 0 6内に円筒状の保持筒 7が回転自圚に支承され、 該保持筒 5 0 7の端郚には埓動歯車 5 0 8が取り付けられおいる。 保持 筒 5 0 7の内郚には、 金属管 Wを保持するチダック郚材ずしおチャック スリヌブ 5 0 9が嵌め蟌たれおいる。 チャックスリヌブ 5 0 9の芯郚に は金属管 Wが嵌合する保持孔 5 0 9 aが蚭けおあり、 該チャックスリヌ ブ 5 0 9前端郚には前埌方向のスリ ッ ト 5 0 9 bが蚭けられおいる。 こ のスリ ッ ト郚 5 0 9 bに固定郚材 5 1 0 5 1 0を取付、 ボルト 5 1 1  5 1 1を締め付けるこずによっお、 金属管 Wを保持する。
䞊蚘支持筒䜓 5 0 6の䞋方には、 駆動源であるモヌタ 5 1 2が蚭眮さ れおおり、 その出力軞に取り付けた駆動歯車 5 1 3が䞊蚘埓動歯車 5 0 8ず嚙合しおいる。
前蚘駆動回転郚 5 0 5に察向するように他方の回転保持䜓である埓動 回転郚 5 1 4が蚭けられおいる。 該埓動回転郚 5 1 4は、 フレヌム 5 0 4の䞊緣郚に蚭けたレヌル郚 5 1 5に沿っお前埌にスラむ ドする摺動䜓 5 1 6を備え、 該摺動䜓 5 1 6の端郚にはリング状の回動フレヌム 5 1 7が軞 5 1 8によっお枢着されおいる。 この回動フレヌム 5 1 7には埓 動偎の支持筒䜓 5 1 9が固着されおおり、 該支持筒䜓 5 1 9の内郚に保 持筒 5 2 0が回転自圚に支承されおいる。 この保持筒 5 2 0の内郚には 、 䞊蚘駆動回転郚 5 0 5のチャックスリヌブ 5 0 9ず同様なワヌク保持 甚のチャックスリヌブ 5 2 1が嵌合しおいる。 チャックスリヌブ 5 2 1 の芯郚には保持穎 5 2 1 aが蚭けられ、 該保持穎 5 2 1 aの埌端郚には 前埌方向のスリ ッ ト 5 2 1 bを蚭け、 該スリ ッ ト 5 2 1 bを固定具 5 2 2で締め付け、 金属管 Wを保持する構成である。
摺動䜓 5 1 6の埌郚には送り装眮 5 2 3が蚭けられおいる。 この送り 装眮 5 2 3は、 埓動回転郚 5 1 4を駆動回転郚 5 0 5に察し接近 ·離反 する方向に前埌移動させる送り手段をなすもので、 摺動䜓 5 1 6の埌端 郚にブラケッ ト 5 2 4が蚭けられ、 該ブラケッ ト 5 2 4に軞受 5 2 5が 蚭けられおいる。 たた、 フレヌム 5 0 4の埌端郚の暪枠 5 2 6には通孔 5 2 6 aが蚭けられるずずもに、 前偎には送り手段を構成する筒䜓 5 2 7が固着されおいる。 この筒䜓 5 2 7には前埌方向のスリ ッ ト 5 2 7 a が蚭けられ、 内郚には前埌方向のネゞ穎を備えた移動プロック 5 2 8が 、 その䞊端郚に蚭けた突起 5 2 8 aを前蚘スリ ッ ト 5 2 7 aから突出さ せた状態で前埌移動自圚に嵌合しおいる。
前蚘ブラケッ ト 5 2 4の軞受 5 2 5ず暪枠 5 2 6ずによっお、 送り口 ッ ド 5 2 9が軞回りに回転自圚に支持されおいる。 この送りロッ ド 5 2 9の倖呚郚には雄ネゞが蚭けられ、 これに前蚘移動プロック 5 2 8が螺 合しおいる。 送りロッ ド 5 2 9の前端郚には抜け止め甚のリング 5 3 0 が取り付けられ、 埌端郚にはハンドル 5 3 1が取り付けられおいる。 埓動回転郚 5 1 4の䞋方には加圧装眮 5 3 2が蚭けられおいる。 この 加圧装眮 5 3 2は、 前蚘埓動回転郚 5 1 4を駆動回転郚 5 0 5に向か぀ お抌圧する加圧手段を構成するもので、 ベヌス 5 0 2䞊に流䜓ゞャッキ である油圧ゞャツキ 5 3 3が蚭眮されおいる。 この油圧ゞャツキ 5 3 3 の前寄り䞊郚には、 軞 5 3 4によっお䞊䞋に回動自圚に支持されたカム 5 3 5が蚭けられおいる。 カム 5 3 5の前郚には前蚘埓動回転郚 5 1 4 の摺動䜓 5 1 6埌郚に係合する係合郚 5 3 5 aが圢成されおいる。 たた 、 カム 5 3 5の埌郚偎には前蚘油圧ゞャツキ 5 3 3のピストンロッ ドに 圓接しお該ゞャツキの抌し䞊げ力を受ける受郚 5 3 6が蚭けられおいる 前蚘埓動回転郚 5 1 4には、 該埓動回転郚 5 1 4を䞊䞋に回動させる 偏倚手段ずしお偏倚装眮 5 3 7が蚭けられおいる。 この偏倚装眮 5 3 7 は、 䞊蚘埓動回転郚 5 1 4の支持筒䜓 5 1 9に固着したナツ ト郚材 5 3 8ず、 該ナツ ト郚材 5 3 8に螺合するネゞ棒 5 3 9ずを備えおいる。 ネ ゞ棒 5 3 9の䞋端郚は前蚘摺動䜓 5 1 6に圓接しおおり、 その䞊端郚に はハンドル 5 4 0が取り付けられおいる。 このハンドル 5 4 0を回すず 、 ネゞ棒 5 3 9が回転するが、 圓該ネゞ棒 5 3 9の䞋端郚は摺動䜓 5 1 6䞊面に圓接しおいるので、 ネゞ棒 5 3 9自䜓は䞊䞋動せず、 これに螺 合しおいるナツ ト郚材 5 3 8が支持筒䜓 5 1 9ずずもに䞊䞋動する。 こ れにより、 埓動回転郚が軞を䞭心ずしお䞊䞋に回動するのである。
この拡管装眮の䜿甚に際しおは、 たず駆動回転郚 5 0 5ず埓動回転郚 5 1 4を互いの保持筒 5 0 7 , 5 2 0の軞線が同䞀線䞊に䜍眮するよう に配眮する。 すなわち、 偏倚装眮 5 3 7による角床付加を解陀した状態 ずしおおく。 次に駆動回転郚 5 0 5のチャックスリヌブ 5 0 9ず埓動回 転郚のチダックスリヌブ 5 2 1に金属管 Wを挿入しお保持する。 このず き、 拡管郚ずする箇所をチャックスリヌブ 5 0 9の埌端郚にあわせ、 固 定郚材 5 1 0をスリッ ト 5 0 9 bの䜍眮に配し、 ネゞ 5 1 1でチャック スリヌブ 5 0 9を締め付け、 金属管 Wを保持する。
然る埌、 送り装眮 5 2 3によっお駆動回転郚 5のチダックスリヌブ 5 0 9ず埓動回転郚 5 1 4のチャックスリヌブ 5 2 1の間隔を所定の間隔 Dずする。 この間隔 Dは、 所望の拡管が埗られる距離であり、 予め詊隓 を行っお決定しおおく。 この間隔調節は、 ハン ドル 5 3 1を操䜜しお移 動ブロック 5 2 8をその突起 5 2 8 aがスリ ツ ト 5 2 7 aの埌端郚に圓 接するたで埌進させた埌、 さらにハンドル 5 3 1を回しお送りロッ ド 5 2 9を埐々に前進させるこずにより行う。 送りロッ ド 5 2 9の先端郚は 摺動䜓 5 1 6に接続されおいるので、 埓動回転郚 5 1 4がレヌル 5 1 5 に沿っお前進する。 そしお、 所定の間隔 Dずした埌、 駆動回転郚のチダ ックスリヌブのスリ ッ ト 5 2 1 bに固定郚材 5 2 2を付け、 金属管 Wを 保持する。
次に、 加圧装眮 5 3 2で金属管 Wを軞心方向に加圧し、 駆動手段であ るモヌタ 5 1 2を䜜動させる。 この加圧は、 油圧ゞャツキ 5 3 3を䜜動 させ、 カム 5 3 5を矢印 X方向に回転させるこずによっお行う。 たた、 モヌ倕 5 1 2を䜜動させるず、 チャックスリヌブ 5 0 9 , 5 2 1に保持 された金属管 Wが回転する。 すなわち、 金属管 Wは軞方向に圧瞮され぀ ぀、 回転しおいる。 この時の回転速床は毎分数回乃至数癟回皋床でよい 。 この埌に、 偏倚装眮 5 3 7により金属管 Wに曲げを加える。 この時の 曲げ角は 3〜 7床皋床で良い。
なお、 䞀実斜䟋ずしお倖埄 2 2 . 2ミリメヌトル肉厚 1 . 6ミ リメヌ トルの機械構造甚炭玠鋌管の䞭間郚に倖埄 2 アミ リメヌトル幅 7ミ リの 拡管郚を圢成する堎合には、 回転数を毎分 4回転そしお曲げ角床 6床さ らに圧瞮力を 1〜2 トン䜜甚させる条件で拡管できる。
䞊蚘加圧、 回転、 曲げによりチャックスリヌブ 5 0 9 5 2 1の間隔 郚分が圧瞮され拡管が行われる。 この拡管の進行により、 初期間隔 Dは 狭くなるがこの間も加圧し続ける。 この時、 加圧状態がずかれるず金属 管 Wの間隔 D内で曲げ䌞ばしが繰り返される状態ずなり、 金属管 Wの砎 断が起きおしたう。 所望の拡管が行われたら、 回転ず加圧を継続し぀぀ 偏倚装眮 5 3 7を元の状態に埩垰させ、 金属管 Wを盎線化する。 この時 もなお、 加圧し続ける。 これにより、 䞭間郚が拡管した盎線䞊の金属管 Wが埗られる。 そこで、 回転ず加圧を停止し、 金属管 Wをチャックスリ —ブ 5 0 9 5 2 1から取り倖す。
金属管 Wは、 䞡偎のチャックスリヌブ 5 0 9 5 2 1に圓初はゆるく 嵌合しおいたが、 䞊蚘回転、 曲げ、 圧瞮により拡管郚近傍がチャックス リヌブ 5 0 9 5 2 1にき぀く嵌たり蟌んだ状態ずなっおいる。 そのた め、 金属管 Wの取出しは、 次のように行う。 たず、 油圧ゞャッキ 5 3 3 を埌方にスラむ ドさせ、 カム 5 3 5を反 X方向に䞋げる。 そしお固定郚 材 5 2 2を緩め、 送り装眮 5 2 3によっお、 駆動回転郚 5 0 5ず埓動回 転郚 5 1 4を離間させ、 チャックスリヌブ 5 2 1から金属管 Wを抜き取 る。 ピン 5 4 1を抜き、 フレヌム 5 0 4ず暪枠 5 2 6の固定を解陀し、 埓動回転郚 5 1 4を埌方にスラむ ドさせ金属管 Wを抜き取る。 然る埌、 固定郚材 5 1 0を緩め、 駆動回転郚 5 0 5偎からも金属管 Wを抜き取れ ばよい。 産業䞊の利甚可胜性
本発明によれば、 金属軞材 棒材及びパむプを含む の䞭間郚に局郚 的に拡怪郚を成圢するこずができるので、 溶接加工や、 倧量の切削加工 を必芁ずせずに、 金属軞材の䞭間郚に歯車、 カム等を䞀䜓成圢するこず が可胜であり、 機械装眮の動力䌝動軞等の補造に有効に利甚するこずが できる。

Claims

請求の範囲 l . 互いに察向する䞀察の回転保持䜓でワヌクである盎線状の金属軞材 あるいは金属管を適圓な間隔 Dをおいお掎み、 該ワヌクに軞回りの回転 ず、 前蚘回転保持䜓の少なく ずも䞀方を他方に接近する方向に移動させ るこずによりワヌク軞線方向に䜜甚する圧瞮圧力ず、 䞡回転保持䜓の䜕 れか䞀方を他方の回転保持䜓の軞線ず亀差する方向ぞ偏倚させるこずに よりワヌクに䜜甚する曲げずによっお生じる曲げ内偎の凞郚を初期掎み 間隔 D内のワヌク党呚に环積させ所望のカラヌ状拡埄郚を成圢した埌、 曲げを戻しおワヌクを真盎化する金属軞材の拡埄方法においお、 ワヌク に前蚘回転ず圧瞮圧力ず曲げを䜜甚させる条件ずしお、 曲げを䜜甚させ る前に曲げの内偎ず倖偎においお垞に圧瞮圧力が䜜甚する条件䞋の適応 圧瞮力を䜜甚させるずずもに、 前蚘曲げ開始の前埌䜕れかで回転を開始 し、 か぀回転ず圧瞮圧力を䜜甚させおいる状態で曲げ戻しを行うこずを 特城ずする金属軞材の拡埄方法。
2 . 前蚘圧瞮圧力を、 拡埄の初期には曲げを䜜甚した際に曲げの内偎ず 倖偎においお垞に圧瞮圧力が䜜甚する条件䞋の䜎い圧力ずし、 拡埄の進 行に䌎い高い圧力を䜜甚させるこずを特城ずする請求の範囲第 1項蚘茉 の金属軞材の拡埄方法。
3 . 所定間隔をおいお察向する駆動回転郚 4 ) 及び埓動回転郚 6 ) ず、 倫々の回転郚に蚭けた軞材を保持する保持郚ず、 前蚘駆動回転郚を 回転させる駆動手段  5 ) ず、 前蚘保持郚により保持された軞材を軞方 向に抌圧する加圧手段 8 ) ず、 該軞材の軞心を傟斜させる偏倚手段  7 ) ずを具備する金属軞材の拡埄装眮においお、 駆動回転郚ず埓動回転 郚の䜕れか䞀方に加圧手段を䜜甚させるずずもに、 他方に前蚘偏倚手段 を䜜甚させるように構成したこずを特城ずする金属軞材の拡埄装眮。
4. 所定間隔をおいお察向する駆動回転郚  1 03 ) 及び埓動回転郚  1 05) ず、 倫々の回転郚に蚭けた軞材を保持する保持郚ず、 前蚘駆動 回転郚を回転させる駆動手段  1 04) ず、 前蚘保持郚により保持され た軞材を軞方向に抌圧する加圧手段  1 09 ) ず、 該軞材の軞心を傟斜 させる偏倚手段  1 08) ずを具備する金属軞材の拡埄装眮においお、 前蚘駆動回転郚又は埓動回転郚を軞材の軞心に盎亀する方向に蚭けた回 動支軞  1 07 a) を軞心ずしお回動自圚に蚭けるずずもに、 圓該回動 自圚な回転郚を前蚘回動支軞で片偎支持し、 軞材の曲げ郚の内偎ず倖偎 を同時に芳察可胜ずしたこずを特城ずする金属軞材の拡埄装眮。
5. ベヌスフレヌム  1 02 ) 䞊を摺動する摺動フレヌム  1 06) を 蚭け、 該摺動フレヌム前方郚に蚭けた軞受に回動フレヌム  1 07) 例 面に蚭けた垂盎軞を枢止するずずもに、 前蚘駆動回転郚  1 03 ) をべ —スフレヌムに固着し、 前蚘埓動回転郚  1 05) を回動フレヌムに固 着した請求の範囲第 4項蚘茉の金属軞材の拡埄装眮。
6. ワヌクである金属軞材を保持する保持郚を備え互いに察向する駆動 回転郚  205 ) ず埓動回転郚  225 ) ず、 前蚘駆動回転郚の保持郚 にワヌクを保持した状態でワヌクを軞回りに回転させる駆動手段  2 1 4) ず、 前蚘埓動回転郚を駆動回転郚に接近 ·離反する方向に盞察移動 させる摺動加圧手段  206 ) ず、 埓動回転郚を駆動回転郚の保持郚の 軞心に察し傟斜させる偏倚手段 230) ずから成る金属軞材の拡埄装 眮においお、 前蚘偏倚手段によっお埓動回転郚を傟斜させる際に回動の 起端ずなる回動軞の軞心を駆動回転郚に接近 ·離反する方向に盞察移動 させる摺動加圧手段  2 26 ) を蚭け、 倫々の摺動加圧手段  206 226) の摺動量を調節するこずによっお䞡保持郚間に前蚘回動軞の軞 心を盞察移動させる倉䜍機構を蚭けたこずを特城ずする金属軞材の拡埄
7. ワヌクである金属軞材を保持する保持郚を備え互いに察向する駆動 回転郚  205) ず埓動回転郚  2 25 ) ず、 前蚘駆動回転郚の保持郚 にワヌクを保持した状態でワヌクを軞回りに回転させる駆動手段  2 1 4) ず、 䜕れか䞀方の回転郚を他方の回転郚の保持郚の軞心に察し傟斜 させる偏倚手段  230) ず、 該偏倚手段によっお偏倚させる際に回動 の起端ずなる回動支軞  223 ) の軞心に察し䞡回転郚を接近 ·離反す る方向に盞察移動させる摺動加圧手段  206 226) ずからなる金 属軞材の拡埄装眮においお、 前蚘摺動加圧手段の摺動量を適宜調節する こずによっお䞡保持郚間に前蚘回動支軞の軞心を盞察移動させる倉䜍機 構を備えたこずを特城ずする金属軞材の拡埄装眮。
8. 互いに察向する䞀察の回転郚  325 , 326) ず、 倫々の回転郚 に蚭けたワヌクを保持する保持郚ず、 少なく ずも䞀方の回転郚を他方の 回転郚に接近 ·離反する方向に盞察移動させる摺動手段  3 1 1 ) ず、 少なく ずも䞀方の保持郚を他方の保持郚の軞心に察しお傟斜させる偏倚 手段  3 1 9 ) ず、 前蚘保持郚によりワヌクを保持した状態でワヌクを 軞回りに回転させる駆動手段  332 ) ずからなる金属軞材の拡埄装眮 においお、 前蚘䞡保持郚の回転を互いに䌝動しお同期させる䌝動手段  33 6 ) を蚭けたこずを特城ずする拡怪装眮。
9. 前蚘䌝動手段 336 ) を、 互いの回転郚に回動自圚なブラケッ ト ( 338) を配し、 該ブラケッ ト間に付蚭した䞀察のスプラむン 33
9 ) に歯車 340) を蚭け、 該歯車を回転郚に蚭けた埓動歯車 33 3 ) に嚙合させるこずによっお、 䞀方の回転力を他方の回転郚に䌝達す るよう構成した請求の範囲第 8項蚘茉の金属軞材の拡埄装眮。
1 0. 金属軞材を嵌合しお保持する保持郚を備えるずずもに該保持郚に 金属軞を嵌合保持した状態で回転駆動する駆動回転郚 407) ず、 前 蚘駆動回転郚の保持郚に察向するように蚭けられた保持郚を備えるずず もに前蚘駆動回転郚に察し接近 ·離反する方向に盞察移動可胜な埓動回 転郚 4 1 5 ) ず、 前蚘埓動回転郚の保持郚を前蚘駆動回転郚の保持郚 の軞心に察し傟斜させる偏倚手段 4 2 8 ) ず、 前蚘埓動回転郚を駆動 回転郚に向かっお抌圧する加圧手段 4 0 9 ) ずを具備する金属軞材の 拡埄装眮においお、 前蚘駆動回転郚の駆動手段ずしお駆動回転郚の保持 郚を旋盀のチャックに取り付けるこずにより旋盀 M ) の回転駆動力を 甚いるように構成したこずを特城ずする金属軞材の拡怪装眮。
1 1 . 前蚘加圧手段 4 0 9 ) を、 ベヌス 4 0 3 ) ず摺動フレヌム  4 1 6 ) 間に配するずずもに、 該ベヌスに付蚭されたテヌパ軞 4 0 2 ) ず駆動回転郚の保持郚を旋盀に取り付けるこずによっお、 前蚘加圧手 段䜜動時の反力をべ䞀ス内で盞殺できる構成である請求の範囲第 1 0項 蚘茉の金属軞材の拡埄装眮。
PCT/JP2000/000237 1999-01-20 2000-01-19 Procede et dispositif permettant d'accroitre le diametre d'un tube metallique Ceased WO2000043149A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00900827A EP1120178A1 (en) 1999-01-20 2000-01-19 Method and device for increasing diameter of metal shaft material
CA002325078A CA2325078A1 (en) 1999-01-20 2000-01-19 Method and device for increasing diameter of metal shaft material

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11/51355 1999-01-20
JP05135599A JP3423998B2 (ja) 1999-01-20 1999-01-20 金属軞材の拡埄装眮
JP11/82164 1999-02-17
JP11082164A JP2000237832A (ja) 1999-02-17 1999-02-17 金属管の拡管方法ずその装眮
JP11/103056 1999-03-04
JP10305699A JP3423999B2 (ja) 1999-03-04 1999-03-04 カラヌ成圢装眮
JP11/116979 1999-03-19
JP11697999A JP3418698B2 (ja) 1999-03-19 1999-03-19 カラヌ成圢方法ずその装眮
JP15571399A JP3424000B2 (ja) 1999-06-02 1999-06-02 カラヌ成圢装眮
JP11/155713 1999-06-02
JP24259099A JP3418699B2 (ja) 1999-08-30 1999-08-30 カラヌ成圢装眮
JP11/242590 1999-08-30

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US64654600A A-371-Of-International 1999-01-20 2000-11-02
US10/055,895 Division US6568233B2 (en) 1999-01-20 2002-01-28 Method and apparatus of diametrically expanding metal shafts
US10/055,894 Division US20020066298A1 (en) 1999-01-20 2002-01-28 Method and apparatus of diametrically expanding metal shafts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000043149A1 true WO2000043149A1 (fr) 2000-07-27

Family

ID=27550437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2000/000237 Ceased WO2000043149A1 (fr) 1999-01-20 2000-01-19 Procede et dispositif permettant d'accroitre le diametre d'un tube metallique

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1120178A1 (ja)
KR (1) KR100720196B1 (ja)
CA (1) CA2325078A1 (ja)
WO (1) WO2000043149A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017144471A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 高呚波熱錬株匏䌚瀟 軞肥倧加工方法
CN113059090A (zh) * 2021-03-26 2021-07-02 犏安奥展实䞚有限公叞 䞀种倚工䜍螺母成型装眮

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100804450B1 (ko) * 2007-11-20 2008-02-20 읎석철 읞서튞부품의 낎겜 확개장치
WO2015141865A1 (en) * 2014-03-19 2015-09-24 Neturen Co., Ltd. Shaft holding sleeve, shaft diameter enlarging apparatus and jig for shaft diameter enlarging apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59130641A (ja) * 1983-01-15 1984-07-27 Akira Yusa 端郚に膚倧郚を有する金属棒の補造方法及び装眮
JPH0665423B2 (ja) * 1985-08-20 1994-08-24 å¿  井浊 軞材の拡埄成圢方法、及びその装眮

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59130641A (ja) * 1983-01-15 1984-07-27 Akira Yusa 端郚に膚倧郚を有する金属棒の補造方法及び装眮
JPH0665423B2 (ja) * 1985-08-20 1994-08-24 å¿  井浊 軞材の拡埄成圢方法、及びその装眮

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017144471A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 高呚波熱錬株匏䌚瀟 軞肥倧加工方法
CN113059090A (zh) * 2021-03-26 2021-07-02 犏安奥展实䞚有限公叞 䞀种倚工䜍螺母成型装眮
CN113059090B (zh) * 2021-03-26 2022-06-17 犏安奥展实䞚有限公叞 䞀种倚工䜍螺母成型装眮

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010092246A (ko) 2001-10-24
EP1120178A1 (en) 2001-08-01
KR100720196B1 (ko) 2007-05-21
CA2325078A1 (en) 2000-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0379082B2 (ja)
WO2000043149A1 (fr) Procede et dispositif permettant d'accroitre le diametre d'un tube metallique
US3988819A (en) Apparatus for inserting small-diameter pipe into large-diameter pipe and/or pulling the former out of the latter
CN212664717U (zh) 䞀种垊有防技机构的铝管扩口机
JP2000237832A (ja) 金属管の拡管方法ずその装眮
JP3554855B2 (ja) 金属軞材の拡埄装眮
JPH10202323A (ja) 冷間ロヌル成圢材料送り装眮
CN217494135U (zh) 䞀种抱卡匏拉䌞螺母机构
JPH0665423B2 (ja) 軞材の拡埄成圢方法、及びその装眮
JP3416662B2 (ja) 金属軞材の軞肥倧加工方法
US5345801A (en) Procedure and apparatus for forming a rectangular collar at the end of a pipe
JPH0952128A (ja) ステンレス鋌管端郚にフランゞを圢成する方法及びフランゞ加工装眮
JP3418698B2 (ja) カラヌ成圢方法ずその装眮
JP3423999B2 (ja) カラヌ成圢装眮
US160696A (en) Improvement in attaching hose to hose-couplings
JP3423998B2 (ja) 金属軞材の拡埄装眮
JPH10291033A (ja) パむプベンダヌ
JP2004291020A (ja) 軞肥倧加工法ずその装眮
JP5205600B2 (ja) パむプの回転匕き曲げ加工機
JP3424000B2 (ja) カラヌ成圢装眮
WO2002018070A1 (en) Ring roll replacing method in bar steel rolling mill and device therefor
JP2001300680A (ja) 金属軞材の拡埄装眮
CN218170129U (zh) 䞀种钢管倹玧装眮
JP3418699B2 (ja) カラヌ成圢装眮
JP3418697B2 (ja) カラヌ成圢方法ずその装眮

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2325078

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000900827

Country of ref document: EP

Ref document number: 1020007010436

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09646546

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000900827

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020007010436

Country of ref document: KR

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2000900827

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1020007010436

Country of ref document: KR