(57)【要約】  【課題】  円管部を有する金属製素形材の外径の精度を高くする。【解決手段】  金属製素形材の製造方法は、円管部形成工程Ｓ３００と、伸長工程Ｓ３０２とを備える。円管部形成工程Ｓ３００において、金属製素形材が形成されるように図示されない金属板が塑性加工される。伸長工程Ｓ３０２において、金属製素形材のフランジ部が固定された状態でその円管部に回転パンチが進入する。これにより、円管部が伸長させられる。【選択図】      図４
2019000871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円管部と前記円管部の縁に連なるフランジ部とを有する金属製素形材が形成されるように金属板を塑性加工する円管部形成工程と、
前記フランジ部が固定された状態で前記円管部にパンチを進入させることで前記円管部を伸長させる伸長工程とを備える金属製素形材の製造方法であって、
前記パンチが、
回転可能な回転体と、
前記回転体を回転するよう駆動する駆動部とを有しており、
前記伸長工程が、
前記金属製素形材の前記円管部をダイスに嵌めるダイス嵌め込み工程と、
前記回転体を前記円管部の表面で転がしながら前記回転体によって前記円管部を前記ダイスに押し付けることで前記円管部を伸ばす回転挿入工程とを有することを特徴とする金属製素形材の製造方法。
【請求項２】
前記ダイスが、
円柱状空間を形成する内周面と、
前記内周面の縁部に連なる環状平面部とを有しており、
前記ダイス嵌め込み工程が、
前記金属製素形材の前記円管部を前記円柱状空間に収容する収容工程と、
前記フランジ部を前記ダイスの前記環状平面部に固定するフランジ固定工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の金属製素形材の製造方法。
【請求項３】
前記収容工程において、前記金属製素形材の前記円管部の中心軸が重力方向に沿うよう前記円柱状空間に収容され、
前記回転挿入工程において前記パンチが前記重力方向に沿うよう前記円管部内に挿入されることを特徴とする請求項２に記載の金属製素形材の製造方法。
【請求項４】
前記パンチが、偶数個の前記回転体を有しており、
前記駆動部が、所定の回転中心の周りを前記偶数個の回転体が公転するように前記偶数個の回転体を駆動し、
前記回転体それぞれが、他の前記回転体のいずれかと前記所定の回転中心を挟んで１対１で対向することを特徴とする請求項１に記載の金属製素形材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製素形材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ビールジョッキの製造方法を開示する。そのビールジョッキの製造方法は、外面部材を作製する工程と、内面部材を作製する工程と、重り部材を設置する工程と、外面部材と内面部材とを接合する工程とを有する。外面部材を作製する工程において、ステンレス材薄板からなる外面側部材とステンレス材薄板からなる外面底部材とが接合され、有底容器形状に成形される。内面部材を作製する工程において、ステンレス材薄板からなる内面側部材とステンレス材薄板からなる内面底部材とが接合され、それらが外面部材よりも寸法の小さい有底容器形状に成形される。重り部材を設置する工程において、外面部材の底面上に重り部材が設置される。外面部材と内面部材とを接合する工程において、外面部材と内面部材とが、外面部材と内面部材との間に空間が設けられるよう接合される。
【０００３】
特許文献１に開示されたビールジョッキの製造方法によれば、ステンレス材による２重構造で断熱性および保冷性に優れたビールジョッキの製造方法を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７７１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された発明には、ビールジョッキの形状精度特に外面部材の外径の精度と内面部材の外径の精度とを高くすることが難しいという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、円管部を有する金属製素形材の外径の精度を高くできる金属製素形材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、金属製素形材の製造方法は、円管部形成工程Ｓ３００と、伸長工程Ｓ３０２とを備える。円管部形成工程Ｓ３００において、金属製素形材２００が形成されるように金属板が塑性加工される。金属製素形材２００は、円管部２１０と、フランジ部２１２とを有する。フランジ部２１２は円管部２１０の縁に連なる。伸長工程Ｓ３０２において、フランジ部２１２が固定された状態でその円管部２１０にパンチ２４が進入する。これにより、円管部２１０が伸長させられる。パンチ２４が、回転体５０と、駆動部５２とを有している。回転体５０は回転可能である。駆動部５２は、回転体５０を回転するよう駆動する。伸長工程Ｓ３０２が、ダイス嵌め込み工程Ｓ３１０と、回転挿入工程Ｓ３１２とを有する。ダイス嵌め込み工程Ｓ３１０において、金属製素形材２００の円管部２１０が、ダイス２０に嵌められる。回転挿入工程Ｓ３１２において、回転体５０が円管部２１０の表面で転がされながら回転体５０によって円管部２１０がダイス２０に押し付けられることで円管部２１０が伸ばされる。
【０００８】
回転挿入工程Ｓ３１２において、回転体５０が円管部２１０の表面で転がされながら回転体５０によって円管部２１０がダイス２０に押し付けられる。これにより、円管部２１０は、ダイス２０に密着し、かつ、伸ばされる。円管部２１０がダイス２０に密着し、かつ、伸ばされることにより、その円管部２１０の外径は、ダイス２０によって定められることとなる。円管部２１０の外径がダイス２０によって定められるので、ローラーその他の動くことが可能な部材が円管部２１０の外周に押し当てられることで円管部２１０の外径が定められる場合に比べ、その円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【０００９】
また、上述されたダイス２０が、内周面３０と、環状平面部３２とを有している。この内周面３０は、円柱状空間３６を形成する。この場合、ダイス嵌め込み工程Ｓ３１０が、収容工程Ｓ３２０と、フランジ固定工程Ｓ３２２とを有することが望ましい。収容工程Ｓ３２０において、金属製素形材２００の円管部２１０が円柱状空間３６に収容される。フランジ固定工程Ｓ３２２において、フランジ部２１２がダイス２０の環状平面部３２に固定される。
【００１０】
フランジ固定工程Ｓ３２２において、予め円管部２１０が円柱状空間３６に収容された金属製素形材２００のフランジ部２１２がそのダイス２０の環状平面部３２に固定される。この状態で、円管部２１０がダイス２０の内周面３０に押し付けられる。これにより、金属製素形材２００の円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【００１１】
もしくは、上述された収容工程Ｓ３２０において、金属製素形材２００の円管部２１０の中心軸が重力方向に沿うよう円柱状空間３６に収容されることが望ましい。この場合、回転挿入工程Ｓ３１２において、パンチ２４が重力方向に沿うよう円管部２１０内に挿入されることが望ましい。
【００１２】
円管部２１０の中心軸が重力方向に沿っており、かつ、パンチ２４が重力方向に沿うよう円管部２１０内に挿入されるので、そうでない場合に比べ、パンチ２４がたわみ難くなる。パンチ２４がたわみ難いので、パンチ２４がたわみ易い場合に比べ、円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【００１３】
また、上述されたパンチ２４が、偶数個の回転体５０を有していることが望ましい。この場合、駆動部５２が、所定の回転中心の周りを偶数個の回転体５０が公転するように偶数個の回転体５０を駆動することが望ましい。この場合、回転体５０それぞれが、他の回転体５０のいずれかと所定の回転中心を挟んで１対１で対向することが望ましい。
【００１４】
回転体５０それぞれが、他の回転体５０のいずれかと所定の回転中心を挟んで１対１で対向すると、そうでない場合に比べ、回転体５０が円管部２１０をダイス２０の内周面３０に押し付ける際、パンチ２４がたわみ難い。パンチ２４がたわみ難いので、パンチ２４がたわみ易い場合に比べ、回転体５０は円管部２１０をダイス２０の内周面３０に強く押し付けることができる。円管部２１０がダイス２０の内周面３０に強く押し付けられると、そうでない場合に比べ、円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、円管部を有する金属製素形材の外径の精度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる塑性加工装置の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる駆動部の構成を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるパンチの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる金属製素形材の製造方法の工程を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態において金属製素形材の円管部をダイスに嵌めた状況を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態において金属製素形材の円管部にパンチを挿入している状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
［金属製素形材の製造方法の構成］
図１は、本実施形態にかかる塑性加工装置１０の概念図である。図１を参照しつつ、本実施形態にかかる塑性加工装置１０の構成を説明する。
【００１９】
本実施形態にかかる塑性加工装置１０は、筒状ダイス２０と、部材押さえ２２と、回転パンチ２４とを備える。筒状ダイス２０は、金属製素形材２００の外周面を形成する。部材押さえ２２は、金属製素形材２００が塑性加工される際、その金属製素形材２００の縁を筒状ダイス２０に押さえ付ける。回転パンチ２４は、金属製素形材２００が塑性加工される際にその円管部２１０を形成する。本実施形態の場合、回転パンチ２４は、重力方向に沿って上下動可能である。そのための具体的な構成は周知の塑性加工装置において所定の方向に沿ってパンチを進退可能にするためのものと同様である。
【００２０】
筒状ダイス２０は、円筒状内周面３０と、環状平面部３２とを有する。円筒状内周面３０は、円柱状空間３６を形成する。円柱状空間３６に金属製素形材２００が収容される。本実施形態においては、円筒状内周面３０の中心軸は重力方向に沿っている。環状平面部３２は円筒状内周面３０の縁部に連なる。環状平面部３２に金属製素形材２００の縁が押さえ付けられる。
【００２１】
本実施形態においては、部材押さえ２２は、円環材４０と、図示されないボルトとを有する。円環材４０は、金属製素形材２００を筒状ダイス２０の環状平面部３２に押さえ付ける際、その金属製素形材２００の縁に接触する。ボルトは、円環材４０を筒状ダイス２０の環状平面部３２に接続する。これにより、金属製素形材２００が円環材４０により押さえ付けられることとなる。
【００２２】
図２は、本実施形態にかかる駆動部５２の構成を示す概念図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３において、部材押さえ２２は示されていない。図１乃至図３に基づいて、本実施形態にかかる回転パンチ２４の構成が示される。本実施形態にかかる回転パンチ２４は、４個の回転体５０と、駆動部５２と、保持部５４とを有する。回転体５０は、回転可能である。回転体５０は、金属製素形材２００を押し広げる。本実施形態の場合、図３に示されているように、回転体５０は、他の回転体５０のいずれかと公転の回転中心を挟んで対向する。本実施形態の場合、回転体５０は、外周面が曲面となっている。この曲面は、回転体５０の公転面に平行な断面が円形となる面である。この曲面は、回転体５０の公転軸に平行な断面が弧状となる面である。駆動部５２はその回転中心の周りで回転体５０が公転するよう回転体５０を駆動する。保持部５４は、駆動部５２を保持する。
【００２３】
駆動部５２は、支持板７０と、支持柱７２と、自転部７４と、軸材７６とを有する。支持板７０は、回転体５０を支持する。支持柱７２は、支持板７０と自転部７４とを接続する。これにより、それらの間に配置される回転体５０の回転パンチ２４からの脱落が防止される。軸材７６は、その中心軸を中心として回転体５０が自転自在であるよう回転体５０を保持する。
【００２４】
［金属製素形材の製造方法］
図５は、本実施形態において金属製素形材２００の円管部２１０が筒状ダイス２０に嵌められた状況を示す図である。図６は、本実施形態において金属製素形材２００の円管部２１０に回転パンチ２４が挿入されている状況を示す図である。以下、図５と図６とを参照しつつ、本実施形態にかかる金属製素形材の製造方法の使用方法を説明する。
【００２５】
本実施形態にかかる金属製素形材の製造方法は、円管部形成工程Ｓ３００と、伸長工程Ｓ３０２とを備える。
【００２６】
円管部形成工程Ｓ３００において、金属製素形材２００が形成されるように図示されない金属板が塑性加工される。本実施形態にかかる金属製素形材２００は、円管部２１０と、フランジ部２１２とを有する。フランジ部２１２は円管部２１０の縁に連なる。このような塑性加工の具体的手順は周知のものと同様である。したがってここではその詳細な説明は繰り返されない。
【００２７】
伸長工程Ｓ３０２において、金属製素形材２００のフランジ部２１２が固定された状態でその円管部２１０に回転パンチ２４が進入する。これにより、円管部２１０が伸長させられる。本実施形態においては、伸長工程Ｓ３０２が、ダイス嵌め込み工程Ｓ３１０と、回転挿入工程Ｓ３１２とを有する。
【００２８】
ダイス嵌め込み工程Ｓ３１０において、作業者は、金属製素形材２００の円管部２１０を、筒状ダイス２０に嵌める。本実施形態の場合、ダイス嵌め込み工程Ｓ３１０が、収容工程Ｓ３２０と、フランジ固定工程Ｓ３２２とを有する。
【００２９】
収容工程Ｓ３２０において、作業者は、図５に示されているように、金属製素形材２００の円管部２１０を筒状ダイス２０の円柱状空間３６に収容する。この際、金属製素形材２００のフランジ部２１２は筒状ダイス２０の環状平面部３２に載る。本実施形態においは、筒状ダイス２０の円筒状内周面３０の中心軸が重力方向に沿っている。金属製素形材２００の円管部２１０の中心軸は、重力方向に沿うよう円柱状空間３６に収容される。
【００３０】
フランジ固定工程Ｓ３２２において、作業者は、図５に示されているように、金属製素形材２００のフランジ部２１２に、部材押さえ２２の円環材４０を載せる。円環材４０が載ると、作業者は、部材押さえ２２のボルトでその円環材４０を筒状ダイス２０の円柱状空間３６に接続する。これにより、金属製素形材２００のフランジ部２１２が筒状ダイス２０の環状平面部３２に固定されることとなる。
【００３１】
回転挿入工程Ｓ３１２において、作業者は、駆動部５２に、回転体５０を公転させる。次に、作業者は、回転体５０が金属製素形材２００の円管部２１０の内周面に押し付けられるよう、塑性加工装置１０を制御する。この制御のための具体的な手順は周知の塑性加工装置においてパンチを素形材に押し付けるための手順と同様である。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返されない。なお、その際、回転パンチ２４は重力方向に沿うよう円管部２１０内に挿入される。回転体５０が公転しながら金属製素形材２００の円管部２１０の内周面に押し付けられるので、回転体５０は円管部２１０の表面で転がされる。その際、回転体５０は円管部２１０を筒状ダイス２０に押し付ける。これにより、図６に示されるように、円管部２１０は、その厚さが薄くなり、かつ、伸ばされる。円管部２１０が伸ばされた金属製素形材２００は、さらに任意の加工を施される。例えば、その底部が切り取られる。その結果、金属製素形材２００は、円筒状の素形材となる。
【００３２】
［本実施形態にかかる金属製素形材の製造方法の効果］
本実施形態にかかる金属製素形材２００の製造方法によれば、回転挿入工程Ｓ３１２において、回転体５０が円管部２１０の表面で転がされる。その際、回転体５０によって円管部２１０が筒状ダイス２０に押し付けられる。これにより、円管部２１０が筒状ダイス２０に押し付けられない場合に比べ、その円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【００３３】
また、フランジ固定工程Ｓ３２２において、予め円管部２１０が円柱状空間３６に収容された金属製素形材２００のフランジ部２１２が筒状ダイス２０の環状平面部３２に固定される。この状態で、円管部２１０が筒状ダイス２０の円筒状内周面３０に押し付けられる。これにより、金属製素形材２００の円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【００３４】
また、円管部２１０の中心軸が重力方向に沿っており、かつ、回転パンチ２４が重力方向に沿うよう円管部２１０内に挿入されるので、そうでない場合に比べ、円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【００３５】
また、回転体５０が、他の回転体５０のいずれかと公転の中心を挟んで対向すると、そうでない場合に比べ、円管部２１０の外径の精度は高くなる。
【００３６】
今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更をしてもよいのはもちろんである。
【００３７】
例えば、回転パンチ２４における回転体５０の個数および配置は上述したものに限定されない。それら回転体５０の配置は、それら回転体５０が受ける反力が互いに釣り合う位置に配置されることが好ましい。そのような配置の例には、正三角形の頂点となる位置に回転体５０の自転の中心が配置されるというものがある。これにより、その半力が釣り合っていない場合に比べ、パンチ２４がたわみ難くなるためである。パンチ２４がたわみ難いと、パンチ２４がたわみ易い場合に比べ、円管部２１０の外径の精度は高くなる。もちろん、パンチ２４が偶数個の回転体５０を有しており、それらの回転体５０それぞれが、他の回転体５０のいずれかと所定の回転中心を挟んで１対１で対向することがより望ましい。これにより、パンチ２４がよりたわみ難くなるためである。
【００３８】
本発明にかかる塑性加工装置は、回転パンチ２４が筒状ダイス２０の円筒状内周面３０の中心軸に沿って進むよう、回転パンチ２４の移動方向を制御する制御装置を有していてもよい。そのような制御装置を有する塑性加工装置が用いられる場合、金属製素形材２００の円管部２１０の中心軸はその方向に沿うよう円柱状空間３６に収容されることが望ましい。
【００３９】
また、本発明における筒状ダイス２０の高さは特に限定されない。ただし、その高さは高い方が望ましい。
【符号の説明】
【００４０】
１０…塑性加工装置
２０…筒状ダイス
２４…回転パンチ
３０…円筒状内周面
３２…環状平面部
３６…円柱状空間
４０…円環材
５０…回転体
５２…駆動部
５４…保持部
７０…支持板
７２…支持柱
７４…自転部
７６…軸材
２００…金属製素形材
２１０…円管部
２１２…フランジ部
【図１】
2019000871.tif 000003
【図２】
2019000871.tif 000004
【図３】
2019000871.tif 000005
【図４】
2019000871.tif 000006
【図５】
2019000871.tif 000007
【図６】
2019000871.tif 000008