(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状材料の面内に円筒状の突起を成形するバーリング加工において、所定径の孔加工を施した板状材料を回転主軸に固定し、該板状材料を上記回転主軸と共に回転し、斜面が凹状円弧の円錐台工具を上記孔に対し回転主軸と平行に挿入せしめ、孔端部を内部に曲げた屈曲部を成形し、次いでニップルローラにより該屈曲部を所定長さの円筒状突起部に圧延成形することを特徴とするスピニングマシンによるバーリング加工方法。
【請求項２】
円錐台工具の挿入方向は、板状材料の孔に対し拡開方向と延伸方向との合成方向に傾いた方向としたことを特徴とする請求項１記載のスピニングマシンによるバーリング加工方法。
【請求項３】
回転主軸には円筒状突起部の外径を規制する外径規制金型を取付け、ニップルローラの圧延によって円筒状突起部の外径を上記外径規制金型内面に沿って成形することを特徴とする請求項１または２記載のスピニングマシンによるバーリング加工方法。
【請求項４】
回転主軸と、該回転主軸に板状材料を固定せしめる把持部材と複数の工具を取り付けることが出来るターレット台を有するスピニングマシンにおいて、上記回転主軸には円筒状突起部の外径を規制する外径規制金型を取付け、ターレット台には板状材料の孔端部を内部に屈曲させ屈曲部を成形せしめる斜面が凹状円弧の円錐台工具と、該屈曲部を上記外径規制金型に倣って圧延せしめるニップルローラを設けたことを特徴とするスピニングマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は板状材料、特に厚肉の板状材料の面内に円筒状の突起部を成形するバーリング加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記板状材料の面内に円筒状の突起を成形するバーリング加工方法には図６に示す如くプレス加工によって成形されていた。プレス加工による時は、板状材料Ａの面内に所定径の孔ａを適宜手段で形成した後、該孔ａよりも大径のプレス型Ｐを昇降シリンダ等の押圧手段（図示せず）により孔Ｈとプレス型Ｐの中心を一致させ押圧することにより板状材料の孔ａを拡開して所定径の拡開孔Ｂとすると共に、円筒状の突起部Ｊを成形させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この場合、図７に示す如く成形される円筒状突起部Ｊの根元は円弧状となり空隙Ｆを生じることが避けられない。この点はその後円筒部の内外径を加工しない場合には問題とならないも精密機械の部品である場合等、２次加工において所望の加工精度が得られない等の問題がある。
更に、プレス加工による時は板厚との関係で円筒突起部Ｊの高さＨに限界があると共に、その肉厚を自由に設定できず、一定の高さを越える円筒を成形しようとすると亀裂、割れ等の原因となる等の問題があった。
【０００４】
本発明はかゝる点に鑑み、円筒部の根元に空隙Ｆを生じることなく、円筒部の内外径加工に十分な精度を保ち、かつ該円筒部の高さ、肉厚を所定の値に加工することができるバーリング加工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための第１の発明は、板状材料の面内に円筒状の突起を成形するバーリング加工において、所定径の孔加工を施した板状材料を回転主軸に固定し、該板状材料を上記回転主軸と共に回転し、斜面が凹状円弧の円錐台工具を上記孔に対し回転主軸と平行に挿入せしめ、孔端部を内部に曲げた屈曲部を成形し、次いでニップルローラにより該屈曲部を所定長さに圧延することを特徴とするものである。
【０００６】
上記の方法からなる本発明は、厚肉の板状材料の場合でも、ニップルローラによる圧延工程の前に円錐台工具で孔端部を内部に曲げた屈曲部を成形するようにしたから、ニップルローラによる圧延において、材料及びローラに過大な負荷がかかることなく所望の高さと肉厚の円筒状の突起部が得られると共に、その後の内外径の加工に際しても高い精度の加工が可能となる。
【０００７】
また、第２の発明は、上記成形方法に際し、円錐台工具の挿入方向は、板状材料の孔に対し拡開方向と延伸方向との合成方向に傾いた方向としたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記の方法によるときは、円錐台工具の挿入方向が、回転主軸の回転軸に対し所定角度傾いた方向としたから、該挿入方向が回転主軸の回転軸に対し平行な場合と比して、円錐台工具から孔端部に加わる押圧力が材料に対し平行、直角方向に分散するため円筒部の根元（穿孔部）に過大な負荷がかかる事なく初期の亀裂、割れを有効に防止する事ができる。
【０００９】
また第３の発明は、上記成形方法に際し、回転主軸には円筒状突起部の外径を規制する外径規制金型を取付け、ニップルローラの圧延によって円筒状突起部の外径を上記外径規制金型内面に沿って成形することを特徴とするものである。
【００１０】
上記の方法によるときは、回転主軸に外径規制金型を取付けたから、円筒状突起部の外径の精度を簡単に確保する事ができる。
【００１１】
また、第４の発明は、上記方法を実施するための装置に関し、回転主軸と、該回転主軸に板状材料を固定せしめる把持部材と複数の工具を取り付けることが出来るターレット台を有するスピニングマシンにおいて、上記回転主軸には円筒状突起部の外径を規制する外径規制金型を取付け、ターレット台には板状材料の孔端部を内部に屈曲させ屈曲部を成形せしめる斜面が凹状円弧の円錐台工具と、該屈曲部を上記外径規制金型に倣って圧延せしめるニップルローラを設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
上記装置によれば複数の段取り替え及び、多行程を経ることなく、一つの装置で所定径の孔加工を施した板状材料に所望の円筒状突起部を成形することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明方法を実施するスピニングマシンＭを示すもので、板状材料Ａ（以下、材料Ａという。）はプレス機等適宜の孔加工を施した板状のもので、該材料ＡはスピニングマシンＭの回転主軸ＤのマンドレルＮと、把持部材Ｔによって挟持固定する。Ｋは回転主軸ＤのマンドレルＮに取付けた円筒状突起部の外径を規制する外径規制金型を示す。Ｃは往復工具台を示し、該工具台Ｃにはターレット台Ｅを取り付け、これに斜面が凹状円弧で円錐台の第１工程の曲げ加工用ローラＲ１と、第２工程の圧延加工用ニップルローラＲ２とを取付ける。各ローラＲ１、Ｒ２は回転可能に保持する事が好ましい。Ｇ１は工具台Ｃの横行用パルスモータ、Ｇ２はターレット台Ｅの前後進用パルスモータを示す。
【００１４】
本発明は上記各工具により順次加工を行うようにしたもので、板状材料の面内に円筒状の突起を成形するバーリング加工方法は図２乃至図３に示す第１工程と、図４に示す第２工程とよりなる。
【００１５】
まず、所定径の孔加工を施した材料ＡをマンドレルＮに対し回転主軸Ｄの中心軸と材料Ａの孔ａの中心を一致させて取り付ける。なお、ターレット台Ｅにドリル工具を取り付ける場合は、材料Ａに予め孔加工を施す必要はなく、後述する第１工程の前にドリル工具にて孔ａを加工すればよい。把持部材ＴはマンドレルＮ側面（円周面）に適宜手段により固定された固定部Ｔ１と稼働部Ｔ２とよりなりマンドレルの円周に複数個（３個乃至４個）を取り付ける。材料Ａの固定には稼働部Ｔ２をマンドレルＮに適宜手段により押圧することにより行う。
【００１６】
第１工程において図２に示す如く、材料Ａを回転せしめ、曲げ加工用ローラＲ１を孔ａに挿入する。この曲げ加工用ローラＲ１は、斜面Ｒａを凹状円弧とした円錐台工具としたもので、その円弧の半径は孔ａの径と拡開すべき孔径とにより適宜選択されるが、可及的に大とすることが好ましい。この曲げ加工用ローラＲ１を孔ａの端部に対し矢符Ｙ１の方向、即ち拡開方向Ｚと回転主軸に沿った延伸方向Ｘとの合成方向に押圧することにより孔ａの端部を拡開と延伸して、図３に示す如く内部に曲げた屈曲部Ｓを形成する。
【００１７】
この際、曲げ加工用ローラＲ１を回転主軸Ｄと平行に挿入して成形することも可能であるも、矢符Ｙ１に示すように回転主軸に対し上記合成方向の角度（約４５度とすることが好ましい）を設けることにより、孔端部に加わる押圧力が材料に対し平行、直角方向に分散するため端部に過大な負荷となることなく割れ、亀裂等を起こすことがない。
【００１８】
次に第２工程においては図４に示す如く、先端に加工ロール形状部を備えたニップルローラＲ２を屈曲部Ｓに押圧しつゝ矢符Ｙ２方向に圧延する。この際ニップルローラＲ２は延伸方向即ち矢符Ｙ２方向に往復移動し、外径規制金型Ｋの内面に沿って圧延し、所望の肉厚、高さの円筒状突起部Ｖを形成する。
【００１９】
なお、材料Ａが薄肉の場合は第１工程を経ることなく第２工程のみによっても円筒状突起部Ｖを形成することが出来る。
【００２０】
図５は本発明成形方法により成形した完成品Ｗの断面図を示す。但し図は底面Ｌに比して円筒状突起部Ｖの肉厚が薄い例を示すが、これは勿論同一肉厚、もしくは円筒状突起部Ｖを平面Ｌより肉厚とすることも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の如く本発明によるときは、板状材料の面内にプレス加工に比して小径かつ高さの長い突起部とすることが出来ると共に、その曲げ部は外径規制金型に沿って押し曲げられるから、従来のプレス加工により生ずる曲げ部に空隙、ダレを生ずることがない。また厚肉の板状材料でも亀裂や割れを生じることなく、所定外径、肉厚の円筒部を容易に成形することが出来る。
また、その際の外径等の精度を高く維持することが出来るから、円筒状突起部に対し内外径に対し２次加工を施す場合等においても、その２次加工の精度も高くすることが可能である等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法を実施するスピニングマシンの概略説明図である。
【図２】  本発明成形方法の第１工程を示す加工要領説明図である。
【図３】  本発明成形方法の第１工程の加工による成形部を示す。
【図４】  本発明成形方法の第２工程を示す加工要領説明図である。
【図５】  本発明成形方法により成形した完成品の断面図である。
【図６】  従来加工方法であるプレス加工の説明図である。
【図７】  従来加工方法により成形部である。
【符号の説明】
Ａ    板状材料
Ｒ１  曲げ加工用ローラ
Ｒ２  ニップルローラ
Ｄ    回転主軸
Ｔ    把持部材
Ｋ    外径規制金型
Ｍ    スピニングマシン
Ｓ    屈曲部
【図１】
0003769062.tif 000002
【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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