(57)【要約】【課題】円筒状素材を、生産効率よく、例えば、肉厚が０．１ｍｍ以下の薄肉状に形成することができる塑性加工方法を提供すること。【解決手段】主軸１１に配設した金型１２に取り付けた円筒状素材Ｗを、張力を付与しつつ回転させ、この円筒状素材Ｗの周面に絞りローラＲを当接し、複数回の塑性加工によって、円筒状素材Ｗを薄肉状に形成する塑性加工方法において、主軸１１の回転方向を正転Ａと逆転Ｂとに切り換え、それを繰り返しながら成形を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸に配設した金型に取り付けた円筒状素材を、張力を付与しつつ回転させ、該円筒状素材の周面に絞りローラを当接し、複数回の塑性加工によって、円筒状素材を薄肉状とする塑性加工方法において、主軸の回転方向を正転と逆転とに切り換え、それを繰り返しながら成形を行うことを特徴とする塑性加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塑性加工方法に関し、特に、円筒状素材を薄肉状に形成する塑性加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒状素材を薄肉状に形成する塑性加工方法として、図３に示すような塑性加工装置１を用いた方法が提案されている。
この塑性加工装置１を用いた塑性加工方法は、有底で開口端に鍔部Ｗａを有する円筒状素材Ｗを、主軸１１に配設した所定長の金型１２に取り付け、円筒状素材Ｗの鍔部Ｗａに、係合爪１３ａを有する押金１３を係合させるようにしている。
この押金１３は、ベアリングケース１３ｂ内のベアリングに嵌合され、円筒状素材Ｗの回転に伴って回転するようにしている。
【０００３】
そして、図４に示すように、主軸１１を電動機等の駆動手段（図示省略）によって回転させながら、押金１３を主軸１１側に移動させることによって円筒状素材Ｗに張力を付与しつつ、押金１３の移動に同調させて絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部から当接し、複数回（５回〜１０回程度）の塑性加工によって、円筒状素材Ｗを薄肉状に形成する塑性加工を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、上記塑性加工方法によって円筒状素材を薄肉状に形成する場合、例えば、全長８０ｍｍ、外径３０ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ程度の円筒状素材Ｗに対して、肉厚０．１ｍｍ以下を目標に塑性加工を施すと、（１）材料の加工硬化、（２）加工による肉厚の不均一及び偏肉、（３）素材組織の１方向への流れの顕在化等の要因によって素材が破断し、肉厚０．１ｍｍ以下に形成することができないという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２８６６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の塑性加工方法の有する問題点に鑑み、円筒状素材を、生産効率よく、例えば、肉厚が０．１ｍｍ以下の薄肉状に形成することができる塑性加工方法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、本発明の塑性加工方法は、主軸に配設した金型に取り付けた円筒状素材を、張力を付与しつつ回転させ、該円筒状素材の周面に絞りローラを当接し、複数回の塑性加工によって、円筒状素材を薄肉状に形成する塑性加工方法において、主軸の回転方向を正転と逆転とに切り換え、それを繰り返しながら成形を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の塑性加工方法によれば、主軸の回転方向を正転と逆転とに切り換え、それを繰り返しながら成形を行うことにより、（１）材料の加工硬化を緩和し、（２）加工による肉厚の不均一及び偏肉を低減し、（３）素材組織の１方向への流れの顕在化をなくすことができ、これによって、円筒状素材を、生産効率よく、例えば、肉厚が０．１ｍｍ以下の薄肉状に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の塑性加工方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、従来装置と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。
【実施例１】
【０００９】
図１に、本発明の塑性加工方法の一実施例を示す。
【００１０】
この塑性加工方法は、従来例と同様、図３に示す塑性加工装置１を用いて行うようにし、主軸１１に配設した金型１２に取り付けた円筒状素材Ｗを、主軸１１側に張力を付与しつつ回転させ、絞りローラＲを円筒状素材Ｗの周面に押し当てて塑性加工を施し、円筒状素材Ｗを薄肉状に形成するようにする。
使用する素材、薄肉化率によって塑性加工を施す回数は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、６回の加工の場合を説明する。
【００１１】
まず、第１回目の加工では、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、主軸１１を正転Ａさせながら、押金１３を主軸１１側に移動させ、その移動に同調させるように絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部の加工開始点Ｘから主軸１１側に向かって移動させる。
この際、絞りローラＲと金型１２とのクリアランスは、最終成形品の目標値の２〜３倍程度（最終成形品の肉厚を０．１ｍｍとするときは０．２〜０．３ｍｍ程度）に設定し、第２回目以降の加工において、適宜、最終成形品の目標値に適合したより小さい値に設定するようにすることが好ましい。
なお、第１回目の加工時の絞りローラＲと金型１２とのクリアランスを最終成形品の目標値とした場合、円筒状素材Ｗが延伸しきれずに余肉が盛り上がり、加工途中に円筒状素材Ｗが破断することとなった。
【００１２】
第２回目の加工は、図１（ｃ）に示すように、主軸１１を第１回目の加工とは逆回転の逆転Ｂさせながら、押金１３を主軸１１側に移動させ、その移動に同調させるように絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部の加工開始点Ｘから主軸１１側に向かって移動させる。
【００１３】
第３回目の加工は、図２（ａ）に示すように、主軸１１を第２回目の加工とは逆回転の正転Ａさせながら、押金１３を主軸１１側に移動させ、その移動に同調させるように絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部の加工開始点Ｘから主軸１１側に向かって移動させる。
【００１４】
第４回目の加工は、図２（ｂ）に示すように、主軸１１を第３回目の加工とは逆回転の逆転Ｂさせながら、押金１３を主軸１１側に移動させ、その移動に同調させるように絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部の加工開始点Ｘから主軸１１側に向かって移動させる。
【００１５】
第５回目の加工は、第３回目の加工と同様に、主軸１１を第４回目の加工とは逆回転の正転Ａさせながら、押金１３を主軸１１側に移動させ、その移動に同調させるように絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部の加工開始点Ｘから主軸１１側に向かって移動させる。
【００１６】
第６回目の加工は、第４回目の加工と同様に、主軸１１を第５回目の加工とは逆回転の逆転Ｂさせながら、押金１３を主軸１１側に移動させ、その移動に同調させるように絞りローラＲを円筒状素材Ｗの端部の加工開始点Ｘから主軸１１側に向かって移動させる。
これにより、図２（ｃ）に示すように、押金１３を主軸１１近傍の最終加工点Ｚよりも主軸１１側まで移動させるとともに、絞りローラＲを最終加工点Ｚまで移動させ塑性加工を終了する。
【００１７】
表１に、主軸１１を正逆転した場合（本実施例）と、正転のみの場合（従来例）との加工結果を示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１の結果からも明らかなように、主軸１１の回転方向を正転Ａと逆転Ｂとに切り換え、それを繰り返しながら成形を行うことにより、肉厚が０．５ｍｍの円筒状素材Ｗを、生産効率よく、肉厚０．１ｍｍ以下、より具体的には、肉厚０．０５ｍｍの薄肉化に成功し、薄肉化率９０％の塑性加工を実現することができた。
【００２０】
なお、本実施例においては、主軸１１の回転方向を、正転Ａと逆転Ｂとに交互に切り換えて成形を行うようにしたが、加工の初期段階では、正転Ａ、正転Ａ又は逆転Ｂ、逆転Ｂというように、主軸１１の回転方向を変えずに成形を行い、加工の中・後期段階で、主軸１１の回転方向を、正転Ａと逆転Ｂとに交互に切り換えて成形を行うようにすることもできる。
また、円筒状素材Ｗは、有底のものとしたが、無孔有底のものに限らず、有孔有底のものでもよく、さらに、円筒状素材Ｗの端部が金型１２の遊端（図１〜図２の右端）に係止できるものであれば適用できる。
【００２１】
以上、本発明の塑性加工方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の塑性加工方法は、円筒状素材を、生産効率よく、例えば、肉厚が０．１ｍｍ以下の薄肉状に形成することができることから、円筒状素材を薄肉状に塑性加工する場合に好適に適用することができ、また、適用対象も、新規の塑性加工装置のほか、既設の塑性加工装置の主軸の回転方向を制御することによって適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の塑性加工方法を説明する一部断面の正面図で、（ａ）は第１回目の加工開始直後を、（ｂ）は第１回目の加工終了時を、（ｃ）は第２回目の加工を、それぞれ示す。
【図２】本発明の塑性加工方法を説明する一部断面の正面図で、（ａ）は第３回目の加工を、（ｂ）は第４回目の加工を、（ｃ）は第６回目の加工終了時を、それぞれ示す。
【図３】円筒状素材を薄肉に形成する塑性加工装置の概略図である。
【図４】円筒状素材を薄肉に形成する塑性加工方法を説明する一部断面の正面図で、（ａ）は加工開始直後を、（ｂ）は加工終了時を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１    塑性加工装置
１１  主軸
１２  金型
Ａ    正転
Ｂ    逆転
Ｒ    絞りローラ
Ｗ    円筒状素材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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