(57)【要約】【課題】内径拡大比を大きくしても所望の円形状を良好に実現することが可能なリングロール成形機を提供する。  【解決手段】  成形ロール１とマンドレル２とで円環状ワークＷの周壁の一部をそれぞれ外周側と内周側から挟んでワークＷを薄肉化しつつ拡径するリングロール成形機において、成形ロール１へのワークＷの圧接部を通る法線に対し対称な位置にそれぞれ、拡径しつつあるワークＷの成形ロール１から遠い側の外周面に当接する一対のバックアップロール４を設ける。そして、バックアップロール４を成形ロール１方向へ付勢するバネ部材７３を設ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形ロールとマンドレルとで円環状ワークの周壁の一部をそれぞれ外周側と内周側から挟んで前記ワークを薄肉化しつつ拡径するリングロール成形機において、前記成形ロールへの前記ワークの圧接部を通る法線に対し対称な位置にそれぞれ、拡径しつつある前記ワークの前記成形ロールから遠い側の外周面に当接する一対のバックアップロールを設けたことを特徴とするリングロール成形機。
【請求項２】
前記バックアップロールを成形ロール方向へ付勢する付勢部材を設けた請求項１に記載のリングロール成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリングロール成形機に関し、特に、成形ワークの変形を良好に防止することが可能なリングロール成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
リングロール成形機は円環状のワークに対し、その内周側に位置させたマンドレルと外周側に位置させた成形ロールとで上記ワークの円環の一部を挟圧しつつ回転させて、ワークを、より薄肉で大径の製品に成形するもので、製造時の材料歩留まりを向上させるのに有用である。このようなリングロール成形機では、薄肉化される過程でのワークの変形を防止するために、成形中のワークを保持する抱きロールやワークの幅方向の振れを抑えるアキシャルロールを設けている。なお、このようなリングロール成形機の一例は特許文献１に示されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０７５７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年はさらに材料の歩留まりを上げるために内径拡大比を従来よりも大きくすることが求められており、このような場合に、成形ロールから遠ざかる方向へ薄肉大径化される過程で、ワークのバランスが崩れて円形状を保つのが難しく楕円形に変形する、あるいは薄肉のリングは成形に適する温度からの低下が早いため急速な拡径を要するが、これによるとワーク外形の拡大が抑えられず、成形されるワークの径が所望値を超えてオーバーシュートしてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、内径拡大比を大きくしても所望の円形状を良好に実現することが可能なリングロール成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本第１発明では、成形ロール（１）とマンドレル（２）とで円環状ワーク（Ｗ）の周壁の一部をそれぞれ外周側と内周側から挟んで前記ワーク（Ｗ）を薄肉化しつつ拡径するリングロール成形機において、前記成形ロール（１）への前記ワーク（Ｗ）の圧接部を通る法線（Ｘ）に対し対称な位置にそれぞれ、拡径しつつある前記ワーク（Ｗ）の前記成形ロール（１）から遠い側の外周面に当接する一対のバックアップロール（４）を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本第１発明においては、成形時にワークが次第に拡径されて所望の径に近づくと、成形ロールから遠い側のその外周面が上下の対称位置でバックアップロールに当接して支持されるから、内径拡大比を大きくしても、ワークのバランスが崩れて楕円形に変形することが防止される。
【０００８】
本第２発明では、前記バックアップロール（４）を成形ロール（１）方向へ付勢する付勢部材（７３）を設ける。
【０００９】
本第２発明においては、バックアップロールを付勢部材の付勢力によって成形ロール方向へ付勢しているから、成形時のワーク径のオーバーシュートが抑制される。
【００１０】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明のリングロール成形機によれば、内径拡大比を大きくしてもアークの所望の円形状を良好に実現するとが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示すリングロール成形機の概略斜視図である。
【図２】バックアップロールの設置構造の詳細を示す正面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１４】
本実施形態におけるリングロール成形機の要部を図１に示す。なお、図１中の黒矢印は各部材の回転方向を示す。図１において、中心軸１１周りに回転させられる大径の成形ロール１が設けられて、これが回転し、成形ロール１の外周溝１２に円環状のワークＷがその外周を圧接させて回転している。成形ロール１への圧接部に対応するワークＷの内周面部には、ワークＷの内空間に貫通させたマンドレル２の外周面が圧接して、成形ロール１とマンドレル２とでワークＷの周壁の一部をそれぞれ外周側と内周側から挟持している。この状態で成形ロール１を図１の白矢印で示すようにマンドレル２に近づく方向へ移動させて両者の間隔を小さくすると、これに応じて、挟持されたワークＷの肉厚が薄くなるとともに、その分、ワークＷの径が拡大させられる。
【００１５】
成形中のワークＷの、成形ロール１に近い側の外周面の上下二箇所に、従来と同様の構造の抱きロール３が接している。抱きロール３は、成形ロール１の外周面へのワークＷの圧接部に対して上下の対称位置に設けてあって、ワークＷを安定的に保持している。なお、図示は省略したが、従来と同様にワークＷの幅方向の振れを抑えるためのアキシャルロールを設けることもできる。
【００１６】
ここで本実施形態では、成形ロールから遠い側のワークＷの外周面に対向するように上下の二箇所に新たなロール（以下、バックアップロールという）４が設けられている。これらバックアップロール４は実際には後述するように、拡径成形されつつあるワークＷが所望の径に近づいた際にその外周面に接するようになっている。
【００１７】
図２および図３には上記バックアップロール４の設置構造の詳細を示す。図２において、成形ロール１に向かって起立姿勢で略山形に突出する基板５が設けられて、マンドレル２が上記基板５の頂部にその軸心周りに回転可能に支持されている。基板５の板面には、成形ロール１へのワークＷの圧接部を通る法線（成形ロール１の中心軸１１からの径方向線）Ｘに対して上下の対称位置にそれぞれバックアップロール４が配設されている。各バックアップロール４は保持ブラケット６に回転可能に支持されている。保持ブラケット６は図３に示すように、断面コ字形に成形されて、その側壁６１間には基板５に対し垂直な姿勢で軸体６２が固定されいる。そして、この軸体６２にバックアップロール４が回転可能に装着されている。
【００１８】
保持ブラケット６の底壁６３からは後方へ軸体６４が突出しており、各軸体６４は、成形ロール１に向かって上記法線Ｘに近づくように傾斜して配置され（図２）、ブロック体７の貫通孔７１の小径部内に摺動可能に挿入されている。ブロック体７は基板５にボルト７２（図３）で固定されている。保持ブラケット６の底壁６３と貫通孔７１の大径部の段付面との間には付勢部材としてのコイル状のバネ部材７３が配設されており、当該バネ部材７３の伸張バネ力によって保持ブラケット６、すなわちバックアップロール４が成形ロール方向へ進出付勢されている。この状態で軸体６４はその後端の大径頭部６４１がブロック体７の後側面７ｂ（図３）に当接することによって、バネ部材７３の伸張バネ力によるそれ以上の進出摺動が規制されている。
【００１９】
このような構造のリングロール成形機において、成形ロール１とマンドレル２とで周壁の一部を内外周から挟持されたワークＷは、成形ロール１を漸次マンドレル２に近づけることによって、次第に肉厚が薄くなるとともに、その分、成形ロール１から遠ざかる方向へ次第に径が拡大させられる。内径拡大比を例えば熱間で従来の２５０％程度に対して３５０％程度と大きくすると、ワークＷのバランスが崩れて楕円形に変形したり、あるいはワークＷの径が所望値を超えてオーバーシュートするおそれがある。
【００２０】
ここにおいて本実施形態では、成形時にワークＷが次第に拡径されて所望の径に近づくと、成形ロール１から遠い側のその外周面が上下の対称位置でバックアップロール４に当接して支持される。これにより、ワークＷのバランスが崩れて楕円形に変形することが防止される。この際、ワークＷが所望の径を超えてオーバーシュートしようとしても、背後からコイルバネ７３のバネ力で成形ロール１に向けて内方へ付勢されているバックアップロール４によってオーバーシュートは抑制される。さらにバックアップロール４は保持ブラケット６の底壁６３がブロック体７の前側面７ａに当接してそれ以上の後退移動を規制されているから、結局、ワークＷが所望の径を超えてオーバーシュートすることは確実に防止される。なお、付勢部材としては、バネ部材以外にエアや油圧による付勢部材を使用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１…成形ロール、２…マンドレル、４…バックアップロール、５…基板、６…保持ブラケット、７…ブロック体、７３…バネ部材（付勢部材）、Ｗ…ワーク、Ｘ…法線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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