(57)【要約】【課題】装置構成を複雑化することなくワークに対して各種の加工を確実に施すことが可能であり、このために加工不良が生じ難い加工用工具の選定方法及び変位量制御方法を提供する。【解決手段】公称肉厚が３．０ｍｍであり、実際の肉厚が２．９〜３．１ｍｍであるワークＷ１を、肉厚が２．９〜３．０ｍｍである薄肉群と、肉厚が３．０〜３．１ｍｍである厚肉群とに分別する。例えば、成形ロール２０、２２、２４によって薄肉群に属するワークＷ１を湾曲させる場合、下方成形ロール２０、２２と上方成形ロール２４との間のクリアランスＣＬは、薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍの肉厚を有するワークＷ１の端面同士が当接可能な程度の押圧力が付与される程度に設定される。一方、厚肉群に属するワークＷ１を湾曲させる場合、クリアランスＣＬは、厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍの肉厚を有するワークＷ１の端面同士が当接可能な程度に押圧力が付与される程度に設定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のワークに対して個別に加工を施す際、基準値から公差範囲内で相違する前記各ワークの肉厚に対応する寸法の加工部位を有する加工用工具を選定する加工用工具の選定方法であって、
複数個の前記ワークを、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最大許容値までである厚肉群と、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最小許容値までである薄肉群とに分別し、
前記基準値と前記最大許容値の中間値である第１中央値と、前記基準値と前記最小許容値の中間値である第２中央値とを求め、
前記第１中央値の肉厚に応じた寸法の加工部位を有する第１加工用工具を前記厚肉群用の加工用工具として選定する一方、前記第２中央値の肉厚に応じた寸法の加工部位を有する第２加工用工具を前記薄肉群用の加工用工具として選定することを特徴とする加工用工具の選定方法。
【請求項２】
請求項１記載の選定方法において、前記加工用工具が摩擦撹拌接合用工具であることを特徴とする加工用工具の選定方法。
【請求項３】
変位可能な加工用工具で複数個のワークに対して個別に加工を施す際、前記加工用工具の変位量を、基準値から公差範囲内で相違する前記各ワークの肉厚に対応させて変化させる加工用工具の変位量制御方法であって、
複数個の前記ワークを、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最大許容値までである厚肉群と、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最小許容値までである薄肉群とに分別し、
前記基準値と前記最大許容値の中間値である第１中央値と、前記基準値と前記最小許容値の中間値である第２中央値とを求め、
前記第１中央値の肉厚に応じた変位量を前記厚肉群に対して加工を施す際の変位量に設定する一方、前記第２中央値の肉厚に応じた変位量を前記薄肉群に対して加工を施す際の変位量に設定することを特徴とする加工用工具の変位量制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の変位量制御方法において、前記加工用工具が、前記ワークとしての板材を円筒状に湾曲させるためのローラであることを特徴とする加工用工具の変位量制御方法。
【請求項５】
請求項３記載の変位量制御方法において、前記加工用工具が、前記ワークとしての円筒体の側周壁部に陥没部を設けるための金型であることを特徴とする加工用工具の変位量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工を施そうとするワークの肉厚に応じて、加工用工具として適切な寸法を有するものを選定したり、又は加工用工具を適切な変位量で変位させる加工用工具の選定方法及び変位量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、２枚の板材の端面同士を当接させ、該当接箇所を摩擦撹拌接合用工具で摩擦撹拌接合することが広汎に行われている。この摩擦撹拌接合の際には、前記摩擦撹拌接合用工具の先端に設けられたプローブが前記当接箇所に埋没された後、該プローブが当接箇所に沿って直線上に変位される。
【０００３】
複数個の同一製品を連続的に製造する場合、上記した摩擦撹拌接合が別個の板材に対して繰り返し行われる。しかしながら、この場合において、当接箇所が強固に接合された製品がある一方、未接合箇所等の接合欠陥が残留するために接合強度が良好ではない製品も一部存在する。
【０００４】
この理由の１つは、板材の肉厚に公差範囲内でバラツキがあるためであると推察される。すなわち、例えば、公称肉厚が３．０ｍｍである板材の実際の肉厚が３．０±０．１ｍｍであれば、板材のうち最も小さいものの肉厚は２．９ｍｍ、最も大きいものの肉厚は３．１ｍｍとなる。このことから諒解されるように、公称肉厚が３．０ｍｍの同一板材であっても、該板材同士を比較すると、最大で０．２ｍｍの肉厚差がある場合がある。
【０００５】
従って、実際の肉厚が３．０ｍｍである板材同士を良好に摩擦撹拌接合することが可能であった摩擦撹拌接合用工具で、実際の肉厚が２．９ｍｍである板材同士を摩擦撹拌接合しようとした場合、当接箇所に埋没されたプローブ先端面と、該当接箇所の下端面とが比較的大きく離間する。このため、プローブが回転動作しても該下端面近傍の肉が十分に撹拌されないので、未接合箇所が残留すると考えられる。
【０００６】
また、板材を円筒状にロール成形する曲げ加工においては、ワークの肉厚が相違することに起因して製品の寸法精度が低下する。これは、肉厚の小さいワークに生じるスプリングバックが、肉厚の大きいワークに比して大きくなるためである。
【０００７】
このように、種々の機械加工において、ワークの肉厚が公差範囲内であるとはいえ相違することにより、接合強度が十分であるとはいい難い製品や、寸法精度が良好でない製品が作製されてしまうという不具合が生じる。
【０００８】
このような不具合を解消するには、摩擦撹拌接合であれば、摩擦撹拌接合用工具を特許文献１に記載されているように構成し、板材の肉厚に応じてプローブの突出量を変化させることや、摩擦撹拌接合中に摩擦撹拌接合用工具を変位させてプローブの埋没量を一定とする（特許文献２参照）ことが想起される。また、特許文献３には、ロール成形加工において、板材の形状に基づいて加工手段を調製することが提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−７１４７８号公報
【特許文献２】特許第３３１４７０６号公報
【特許文献３】特開２０００−２２５４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載されたように摩擦撹拌接合用工具を構成する場合、工具本体とプローブとを別部材とするため、摩擦撹拌接合用工具の構成部品の点数が増加してしまう。また、プローブを突出・引込させる機構や、その突出量・引込量を制御する制御手段が必要となるので、摩擦撹拌接合装置の構成が複雑となるとともに、コスト上昇を招くという不都合がある。
【００１１】
また、特許文献２に記載された装置も、摩擦撹拌接合用工具からワークまでの距離を測定する測定手段や、摩擦撹拌接合用工具の上昇・下降動作及びその変位量を制御する制御手段が必要となる。従って、上記と同様に摩擦撹拌接合装置の構成が複雑となり、コスト上昇を招いてしまう。
【００１２】
さらに、特許文献３は、様々な寸法の最終製品を得ることを目的とし、原材料であるワークの肉厚に基づいて成形ロール（金型）の位置を種々変更することに関する技術であり、ワークの肉厚が公差範囲内で相違した場合においては成形ロールの位置が変更されないので、寸法精度が良好な製品を連続的に得ることはできない。
【００１３】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、装置構成を複雑化することなくワークに対して各種の加工を確実に施すことが可能であり、このために加工不良が生じ難い加工用工具の選定方法及び変位量制御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】
【００１４】
前記の目的を達成するために、本発明は、複数個のワークに対して個別に加工を施す際、基準値から公差範囲内で相違する前記各ワークの肉厚に対応する寸法の加工部位を有する加工用工具を選定する加工用工具の選定方法であって、
複数個の前記ワークを、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最大許容値までである厚肉群と、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最小許容値までである薄肉群とに分別し、
前記基準値と前記最大許容値の中間値である第１中央値と、前記基準値と前記最小許容値の中間値である第２中央値とを求め、
前記第１中央値の肉厚に応じた寸法の加工部位を有する第１加工用工具を前記厚肉群用の加工用工具として選定する一方、前記第２中央値の肉厚に応じた寸法の加工部位を有する第２加工用工具を前記薄肉群用の加工用工具として選定することを特徴とする。
【００１５】
すなわち、本発明によれば、ワークが肉厚に応じて厚肉群と薄肉群とに分別され、厚肉群に属するワークは、肉厚が該厚肉群の中間値であるワークを加工可能な寸法の加工部位を有する加工用工具によって加工される。その一方で、薄肉群に属するワークは、肉厚が該薄肉群の中間値であるワークを加工可能な寸法の加工部位を有する加工用工具によって加工される。
【００１６】
このように、ワークを肉厚に応じて分別し、公称肉厚ではなく、分別後の各肉厚の中間値を基準として加工用工具を選定することにより、ワークが厚肉群又は薄肉群のいずれに属する場合であっても、所定の寸法精度を有する製品に加工することができる。
【００１７】
しかも、この場合、肉厚が公差の中央値であるもの、公差の下限であるもの、公差の上限であるものに対して個別に対応する寸法の加工部位を有する加工用工具をそれぞれ用意する場合に比して、加工用工具の個数が低減する。従って、加工コストを低減することもできる。
【００１８】
加工用工具の好適な例としては、摩擦撹拌接合用工具を挙げることができる。
【００１９】
また、本発明は、変位可能な加工用工具で複数個のワークに対して個別に加工を施す際、前記加工用工具の変位量を、基準値から公差範囲内で相違する前記各ワークの肉厚に対応させて変化させる加工用工具の変位量制御方法であって、
複数個の前記ワークを、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最大許容値までである厚肉群と、肉厚が前記基準値から前記公差範囲内の最小許容値までである薄肉群とに分別し、
前記基準値と前記最大許容値の中間値である第１中央値と、前記基準値と前記最小許容値の中間値である第２中央値とを求め、
前記第１中央値の肉厚に応じた変位量を前記厚肉群に対して加工を施す際の変位量に設定する一方、前記第２中央値の肉厚に応じた変位量を前記薄肉群に対して加工を施す際の変位量に設定することを特徴とする。
【００２０】
この発明においても、上記と同様に、ワークが肉厚に応じて厚肉群と薄肉群とに分別される。そして、厚肉群に属するワークは、肉厚が該厚肉群の中間値であるワークを加工可能な位置に変位した加工用工具によって加工され、一方、薄肉群に属するワークは、肉厚が該薄肉群の中間値であるワークを加工可能な位置に変位した加工用工具によって加工される。
【００２１】
このように、ワークを肉厚に応じて分別し、公称肉厚ではなく、分別後の各肉厚の中間値を基準として加工用工具を変位させることにより、ワークが厚肉群又は薄肉群のいずれに属する場合であっても、所定の寸法精度を有する製品に加工することができる。
【００２２】
しかも、この場合、肉厚が公差の中央値であるもの、公差の下限であるもの、公差の上限であるものに対して個別に対応する変位量で加工用工具を変位させる場合に比して、変位量制御のためのプログラムが簡素化されるという利点が得られる。
【００２３】
この場合、加工用工具の好適な例としては、ワークとしての板材を円筒状に湾曲させるためのローラを挙げることができる。
【００２４】
加工用工具の別の好適な例としては、ワークとしての円筒体の側周壁部に陥没部を設けるための金型が挙げられる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ワークの肉厚に応じて加工用工具を選定するか、又は、加工用工具の変位量を調整するようにしている。従って、この場合、装置構成を複雑化することがない。
【００２６】
また、ワークを寸法精度よく加工することが容易であるので、加工不良が生じ難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る加工用工具の選定方法及び変位量制御方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
本実施の形態に係る加工用工具の選定方法及び変位量制御方法は、例えば、四輪車のホイールを構成するホイールリムを作製する場合に採用することができる。ここで、ホイールリムは、図１に示す略長方形のワークＷ１の端面同士を当接させた後に接合することによって図２に示す円筒体Ｗ２を作製する工程と、円筒体Ｗ２の外周壁に内周壁側に指向して陥没するドロップ部を形成する工程と、円筒体Ｗ２の両端部にカール部を形成する工程と、円筒体Ｗ２の外周壁の一部を隆起させてハンプ部を形成する工程と、バルブ孔及び水抜き孔を形成する工程とを経て作製される。このホイールリムと、別途に作製されたホイールディスクとが接合されて、前記ホイールが製作される。
【００２９】
先ず、図１に示すように、接合方向（矢印Ａ方向）に沿って延在する第１凸部１０ａ及び第２凸部１０ｂと、第３凸部１０ｃ及び第４凸部１０ｄとを各隅角部に有するワークＷ１を、公称肉厚３．０ｍｍのシート体から切り出す。
【００３０】
公称肉厚が３．０ｍｍであるワークＷ１の実際の肉厚は、上記したように公差範囲内でバラツキがあるため、２．９〜３．１ｍｍである。そこで、切り出されたワークＷ１の実際の肉厚を個別に測定する。この測定は、例えば、マイクロゲージ等によって行えばよい。
【００３１】
公称肉厚の３．０ｍｍを基準値として分別すれば、複数個のワークＷ１は、肉厚が２．９〜３．０ｍｍである薄肉群と、３．０〜３．１ｍｍである厚肉群とに分類される。なお、実際の肉厚が公称肉厚の３．０ｍｍであるワークＷ１は、薄肉群と厚肉群のどちらに分類してもよい。
【００３２】
そして、薄肉群の肉厚の範囲である２．９〜３．０ｍｍの中間値と、厚肉群の肉厚の範囲である３．０〜３．１ｍｍの中間値とをそれぞれ算出すれば、２．９５ｍｍ、３．０５ｍｍとなる。
【００３３】
このようにしてワークＷ１を薄肉群と厚肉群とに分別した後、図３に示す２個の下方成形ロール２０、２２と、これら下方成形ロール２０、２２同士の略中間に配置された上方成形ロール２４の合計３個の成形ロール２０、２２、２４を有するロール成形装置において、第１凸部１０ａと第２凸部１０ｂ、第３凸部１０ｃと第４凸部１０ｄがそれぞれ当接するように、図１における矢印Ｂ方向に沿って湾曲する。
【００３４】
ここで、これら下方成形ロール２０、２２及び上方成形ロール２４とのクリアランスＣＬを、公称肉厚の３．０ｍｍを基準値として不変とした場合、薄肉群に属するワークＷ１を湾曲する際には、該ワークＷ１と成形ロール２０、２２、２４との間に微小な間隙が生じる。このため、ワークＷ１が十分に湾曲されなくなり、場合によっては、第１凸部１０ａと第２凸部１０ｂ、第３凸部１０ｃと第４凸部１０ｄが当接することなく、微小距離ではあるが離間することがある。
【００３５】
一方、厚肉群に属するワークＷ１を湾曲する際には、該ワークＷ１が成形ロール２０、２２、２４によって過度に押圧されるため、該ワークＷ１が過度に湾曲される。その結果、極一部ではあるが、第１凸部１０ａ上に第２凸部１０ｂが積層されるとともに第３凸部１０ｃ上に第４凸部１０ｄが積層されるか、又は、その逆に第２凸部１０ｂ上に第１凸部１０ａが積層されるとともに第４凸部１０ｄ上に第３凸部１０ｃが積層されることがある。
【００３６】
このような事態を回避するべく、本実施の形態においては、薄肉群に属するワークＷ１をロール成形する際には、該薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍを基準値とするようにしている。具体的には、成形ロール２０、２２、２４が変位し、これら下方成形ロール２０、２２と上方成形ロール２４との間のクリアランスＣＬが、肉厚が２．９５ｍｍであるワークＷ１の端面同士を当接させる程度に湾曲させるのに必要な押圧力を付与することが可能な程度となる距離に設定される。
【００３７】
この場合、ワークＷ１の肉厚が２．９５ｍｍ以外であっても、肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍと比較した肉厚差は０．０５ｍｍ以内である。肉厚差がこの程度であれば、２．９５ｍｍを基準としてロール成形を施した場合であっても、薄肉群に属するワークＷ１が適切な押圧力で湾曲される。その結果、ワークＷ１の端面同士を当接させることができる。
【００３８】
一方、厚肉群をロール成形する際には、成形ロール２０、２２、２４は、該厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍを基準値して、肉厚が３．０５ｍｍであるワークＷ１の端面同士を当接させる程度に湾曲させるのに必要な押圧力を付与することが可能な位置まで、クリアランスＣＬが大きくなるように変位する。
【００３９】
この場合においても、ワークＷ１の実際の肉厚と、厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍとの肉厚差は０．０５ｍｍ以内となる。肉厚差がこの程度であれば、３．０５ｍｍを基準としてロール成形を施した場合であっても、厚肉群に属するワークＷ１が適切な押圧力で湾曲される。その結果、ワークＷ１の端面同士を積層させることなく当接させることができる。
【００４０】
このように、ワークＷ１を薄肉群と厚肉群とに分別し、薄肉群に属するワークＷ１を湾曲させる際には該薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍを基準とする一方、厚肉群に属するワークＷ１を湾曲させる際には該厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍを基準として成形ロール２０、２２、２４を変位させることにより、ワークＷ１の端面同士を確実に当接させることができる。その結果、図２に示すように、第１凸部１０ａと第２凸部１０ｂとで第１突出部２８が形成されるとともに、第３凸部１０ｃと第４凸部１０ｄとで第２突出部３０が形成される。
【００４１】
そして、次なる工程で、ワークＷ１の当接した端面同士が摩擦撹拌接合によって接合され、図２に示す円筒体Ｗ２が作製される。なお、この摩擦撹拌接合に際して、ワークＷ１、すなわち、円筒体Ｗ２の第１突出部２８及び第２突出部３０は、図示しない治具でそれぞれ支持されている。この支持によって、当接した端面同士が離間することが阻止されている。
【００４２】
ここで、本実施の形態に係る加工用工具の選定方法につき、摩擦撹拌接合用工具を選定する場合を例示して説明する。
【００４３】
図４に示すように、摩擦撹拌接合用工具４０は、図示しない摩擦撹拌接合装置のスピンドルに固定された円柱状の回転体４２と、この回転体４２の先端部に設けられてワークＷ１の第１凸部１０ａと第２凸部１０ｂの当接箇所に埋没されるプローブ４４とを有する。通常、摩擦撹拌接合用工具４０としては、公称肉厚の３．０ｍｍを基準とし、この肉厚のワークＷ１に未接合箇所が生じない長さのプローブ４４を有するものが選定される。そして、ワークＷ１の肉厚に関わらず、該ワークＷ１の外周壁側から埋没されたプローブ４４と、ワークＷ１の内周壁側の下端面との距離（ギャップ）Ｇが一定に保たれた状態で摩擦撹拌接合が行われる。
【００４４】
しかしながら、図４に示すように、薄肉群に属するワークＷ１に対して摩擦撹拌接合を施した場合、回転体４２とワークＷ１との間が離間するので、当接箇所の肉の一部がプローブ４４によって押し出され、その結果、プローブ４４の埋没箇所近傍に隆起部４６が形成されてしまう。
【００４５】
一方、図５に示すように、厚肉群に属するワークＷ１に対して摩擦撹拌接合を施した場合、回転体４２がワークＷ１に過度に埋没するので、当接箇所の肉の一部が該回転体４２によって押し出され、その結果、回転体４２の埋没箇所近傍にバリ４８が形成されてしまう。
【００４６】
そこで、本実施の形態においては、上記したような事態が生じることを回避するべく、薄肉群に属するワークＷ１を摩擦撹拌接合する際と、厚肉群に属するワークＷ１を摩擦撹拌接合する際とで、別個の摩擦撹拌接合用工具を使用するようにしている。
【００４７】
すなわち、図６に示すように、薄肉群に属するワークＷ１を摩擦撹拌接合する摩擦撹拌接合用工具４０ａは、図示しない摩擦撹拌接合装置のスピンドルに固定された円柱状の回転体４２ａと、この回転体４２ａの先端部に設けられてワークＷ１の第１凸部１０ａと第２凸部１０ｂとの当接箇所に埋没されるプローブ４４ａとを有する。
【００４８】
そして、このプローブ４４ａの長さは、薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍを基準として設定されている。すなわち、摩擦撹拌接合用工具４０ａとしては、肉厚が２．９５ｍｍであるワークＷ１に対してプローブ４４ａを一端面側から埋没させた後に摩擦撹拌接合を行った際、前記ギャップＧが適切に保たれ、隆起部４６が生じないような長さのプローブ４４ａを有するものが選定される。
【００４９】
この場合、ワークＷ１の肉厚が２．９５ｍｍ以外であっても、肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍと比較した肉厚差は０．０５ｍｍ以内である。肉厚差がこの程度であれば、肉厚が２．９５ｍｍであるワークＷ１に隆起部４６を生じさせることなく摩擦撹拌接合を行うことが可能なプローブ４４ａを有する摩擦撹拌接合用工具４０ａを使用した場合であっても、回転体４２ａとワークＷ１との間が離間することはない。従って、摩擦撹拌接合を行った後に隆起部４６が形成されることを確実に回避することができる。
【００５０】
一方、厚肉群に属するワークＷ１を摩擦撹拌接合する際には、図７に示すように、厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍを基準とし、この基準に合う長さのプローブ４４ｂを有する摩擦撹拌接合用工具４０ｂが選定される。すなわち、プローブ４４ｂの長さは、肉厚が３．０５ｍｍであるワークＷ１に対して該プローブ４４ｂを一端面側から埋没させた後に摩擦撹拌接合を行った際、前記ギャップＧが適切に保たれ、バリ４８が生じない寸法に設定される。
【００５１】
この場合においても、ワークＷ１の実際の肉厚と、厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍとの肉厚差は０．０５ｍｍ以内となる。肉厚差がこの程度であれば、肉厚が３．０５ｍｍであるワークＷ１にバリ４８を生じさせることなく摩擦撹拌接合を行うことが可能なプローブ４４ｂを有する摩擦撹拌接合用工具４０ｂを使用した場合であっても、回転体４２ａがワークＷ１に過度に埋没されることはない。従って、摩擦撹拌接合を行った後にバリ４８が形成されることを確実に回避することができる。
【００５２】
このように、ワークＷ１を薄肉群と厚肉群とに分別し、薄肉群に属するワークＷ１に対して摩擦撹拌接合を行う際には該薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍを基準とする一方、厚肉群に属するワークＷ１に対して摩擦撹拌接合を行う際には該厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍを基準として、それぞれの基準に合った長さのプローブ４４ａ、４４ｂを有する摩擦撹拌接合用工具４０ａ、４０ｂを選定・分別使用することにより、ワークＷ１の端面同士を確実に接合することができる。
【００５３】
プローブ４４ａ、４４ｂは、第１突出部２８における第１凸部１０ａと第２凸部１０ｂの当接箇所の直上に当接される。この状態で、前記スピンドルを回転付勢することに伴って回転体４２ａ、４２ｂとプローブ４４ａ、４４ｂとを一体的に回転動作させると、当接箇所にプローブ４４が摺接することに伴って該当接箇所とその近傍に摩擦熱が発生し、その領域の素材が軟化する。この軟化により、プローブ４４の先端部が当接箇所に埋没する。
【００５４】
その後、プローブ４４ａ、４４ｂを図１における矢印Ａ方向、すなわち、第１突出部２８側から第２突出部３０側に指向して当接箇所に沿って変位させると、軟化した肉がプローブ４４ａ、４４ｂで撹拌されることに伴って塑性流動する。その一方で、プローブ４４ａ、４４ｂが離間して塑性流動が起こらなくなると、この部位では肉が硬化がする。このような現象が逐次的に繰り返されることにより、ワークＷ１の当接した端面同士が一体的に固相接合され、円筒体Ｗ２（図２参照）が形成される。
【００５５】
その後、円筒体Ｗ２に対し、超音波探傷検査装置等による接合部の接合欠陥有無検査が行われ、接合欠陥が存在しないと判定された円筒体Ｗ２は、ドロップ部成形が行われるステーションへと搬送される。
【００５６】
ドロップ部成形工程では、図８に示すように、回転動作させることが可能な金型５０と、成形ディスク５２とを用いるスピニング加工を施すことによって、円筒体Ｗ２の外周壁にドロップ部ＤＰを形成する。なお、図８は、右側を加工前の状態とし、左側を加工後の状態として表している。
【００５７】
金型５０は、互いにスライド自在な分割金型５４、５６からなる。分割金型５４は、載置部５８ａと、この載置部５８ａに連設されるテーパ部６０ａと、分割金型５６に嵌合する凸部６２とを有する。また、分割金型５６は、載置部５８ｂと、載置部５８ｂに連設されるテーパ部６０ｂと、載置部５８ｂから陥没形成された段部６４と、分割金型５４の凸部６２が嵌合する凹部６６とを有する。一方の成形ディスク５２は、前記段部６４及びテーパ部６０ａ、６０ｂの形状に対応する突出部６８を有する。
【００５８】
円筒体Ｗ２は、第１突出部２８側が分割金型５４の載置部５８ａに嵌合し、第２突出部３０側が分割金型５６の載置部５８ｂに嵌合する。この状態で金型５０と成形ディスク５２とが、円筒体Ｗ２を間に挟んで互いに逆方向に回転動作される。
【００５９】
そして、分割金型５４を分割金型５６に接近させるとともに、成形ディスク５２を円筒体Ｗ２に接近させ、突出部６８で円筒体Ｗ２を外周壁側から押圧する。突出部６８は、最終的に、円筒体Ｗ２を介して金型５０の段部６４及びテーパ部６０ａ、６０ｂに嵌合する。これにより、円筒体Ｗ２の外周壁が内周壁側に指向して陥没し、段部６４及びテーパ部６０ａ、６０ｂの形状に対応する形状を有するドロップ部ＤＰが形成される。
【００６０】
このように構成されたスピニング加工装置において、成形ディスク５２の変位量を、公称肉厚の３．０ｍｍを基準値として不変とした場合、薄肉群に属する円筒体Ｗ２（ワークＷ１）に対してドロップ部ＤＰを設ける際には、成形ディスク５２の突出部６８が円筒体Ｗ２に十分に当接しなくなる。すなわち、いわゆる当たり面積が小さくなる。この場合、円筒体Ｗ２が十分に加工硬化しなくなり、このために成形ディスク５２が離間した際の円筒体Ｗ２の弾発復元規模（スプリングバック）が大きくなる。結局、ドロップ部ＤＰの半径が大きくなる。
【００６１】
一方、厚肉群に属する円筒体Ｗ２に対してドロップ部ＤＰを設ける際には、成形ディスク５２の突出部６８の円筒体Ｗ２に対する当たり面積が過度に大きくなる。このため、円筒体Ｗ２が過度に加工硬化を起こし、その結果、成形ディスク５２が離間した際の円筒体Ｗ２のスプリングバックが小さくなってドロップ部ＤＰの半径が小さくなる。
【００６２】
このように、円筒体Ｗ２の肉厚の相違によって、ドロップ部ＤＰの寸法精度にバラツキが生じる。そこで、本実施の形態においては、薄肉群に属する円筒体Ｗ２（ワークＷ１）に対してドロップ部ＤＰを設ける際には、該薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍを基準値とするようにしている。すなわち、成形ディスク５２は、肉厚が２．９５ｍｍである円筒体Ｗ２に所定の加工硬化が起こるような当たり面積となる位置まで変位する。
【００６３】
この場合、円筒体Ｗ２の肉厚が２．９５ｍｍ以外であっても、肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍと比較した肉厚差は０．０５ｍｍ以内である。肉厚差がこの程度であれば、２．９５ｍｍを基準としてスピニンググ加工を施した場合であっても、成形ディスク５２の突出部６８が適切な当たり面積で薄肉群に属する円筒体Ｗ２に摺接する。
【００６４】
一方、厚肉群に属する円筒体Ｗ２に対してドロップ部ＤＰを設ける際には、成形ディスク５２は、該厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍを基準値として、肉厚が３．０５ｍｍである円筒体Ｗ２に所定の加工硬化が起こるような当たり面積となる位置まで変位する。勿論、この場合の加工硬化は、肉厚が２．９５ｍｍである円筒体Ｗ２に生じる加工硬化と同等である。
【００６５】
この場合においても、円筒体Ｗ２の実際の肉厚と、厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍとの肉厚差は０．０５ｍｍ以内となる。肉厚差がこの程度であれば、３．０５ｍｍを基準としてスピニング加工を施した場合であっても、成形ディスク５２の突出部６８が適切な当たり面積で厚肉群に属する円筒体Ｗ２に摺接する。
【００６６】
以上から諒解されるように、本実施の形態によれば、円筒体Ｗ２が厚肉群又は薄肉群のいずれに属するものであっても、ドロップ部成形工程（スピニング加工工程）において、同等の加工硬化が生じるように突出部６８の当たり面積、換言すれば、成形ディスク５２の変位量が制御される。
【００６７】
このように、円筒体Ｗ２（ワークＷ１）を薄肉群と厚肉群とに分別し、薄肉群に属する円筒体Ｗ２を湾曲させる際には該薄肉群の肉厚幅の中間値である２．９５ｍｍを基準とする一方、厚肉群に属する円筒体Ｗ２を湾曲させる際には該厚肉群の肉厚幅の中間値である３．０５ｍｍを基準として成形ディスク５２を変位させることにより、円筒体Ｗ２に対して所定の半径のドロップ部ＤＰを寸法精度よく設けることができる。
【００６８】
ドロップ部ＤＰが設けられた円筒体Ｗ２に対し、さらに、その端面にカール部が設けられた後、カール部とドロップ部ＤＰとの間にハンプ部が形成される。その後、所定の位置にバルブ孔及び水抜き孔が形成され、ホイールリムが得られるに至る。
【００６９】
なお、上記した実施の形態においては、加工用工具の選定方法及び変位量制御方法につきホイールリムを製造する場合を例示して説明したが、特にこれに限定されるものではなく、その他の部材を製造する場合においても採用することができることはいうまでもない。
【００７０】
さらに、加工用工具の選定方法として摩擦撹拌接合用工具を選定する場合を例示したが、その他の加工用工具であってもよい。勿論、加工用工具の変位量制御方法も、ロール成形加工やスピニング加工に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ホイールリムとなる板状のワークの概略全体斜視図である。
【図２】図１のワークが湾曲された後に当接箇所が接合されることによって形成された円筒体の概略全体斜視図である。
【図３】図１のワークを湾曲させるためのロール成形装置を構成する３個の成形ロールの配置を示す要部拡大正面図である。
【図４】摩擦撹拌接合用工具のプローブが薄肉群に属するワークの当接箇所に埋没した状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】摩擦撹拌接合用工具のプローブが厚肉群に属するワークの当接箇所に埋没した状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】薄肉群に属するワークに対して摩擦撹拌接合用工具のプローブが当接箇所に埋没した状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図７】厚肉群に属するワークに対して摩擦撹拌接合用工具のプローブが当接箇所に埋没した状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図８】円筒体にドロップ部を設けるためのスピニング加工装置の動作説明縦断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ａ〜１０ｄ…凸部            ２０、２２、２４…成形ロール
２８、３０…突出部              ４０、４０ａ、４０ｂ…摩擦撹拌接合用工具
４４、４４ａ、４４ｂ…プローブ  ４６…隆起部
４８…バリ                      ５０、５４、５６…金型
５２…成形ディスク              ６８…突出部
ＣＬ…クリアランス              ＤＰ…ドロップ部
Ｇ…ギャップ                    Ｗ１…ワーク
Ｗ２…円筒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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