专利名称：筒状工件的端部加工方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种筒状工件的端部加工方法及装置，通过旋压(spinning)加工，在例如筒状工件的端部形成非旋转对称的异型断面形状部分的筒状工件的端部加工方法及装置。
背景技术：
通过旋压加工对例如圆筒状的金属管材的端部进行縮径处理，从而形成锥形部以及与其连接的小径筒部的技术己被公知。此外，在筒状工件的非加工部形成非同轴的小径筒部的加工方法及装置也在例如下述的专利文献l、 2中被公开。利用上述的旋压加工，在例如汽车用排气系统部件的套管(casing)的端部一体形成圆断面的小径筒部，从而使其能够与接合对象部件连接。另外，在下述的专利文献3及4中还公开了，对椭圆形断面的管的端部的圆断面进行缩径处理的旋压加工，以及将圆断面的管材(pipe)的端部縮径处理为椭圆形或多角形等的非轴对称形状的断面的旋压加工。
另一方面，作为板材的成形方法及装置，在下述的专利文献5、 6中，提出了将板材成形为异型断面的帽(hat)形的方法及装置，在下述的专利文献7中也公开了相同的方法。
专利文献1:日本专利第2957153号公报
专利文献2:日本专利第2957154号公报
专利文献3:日本特开2001-286955号公报
专利文献4:日本特开2007-014983号公报
专利文献5:日本专利第3292570号公报
专利文献6: WO2005-056210号公报
专利文献7:日本专利第3744390号公报
然而，在最近的汽车用排气系统部件中，为了确保向狭小的空间的搭载性，需要小型化且可避免与周边部件之间相互干扰的外形。为了满足该需要，有时需要使上述的金属管材的端部成为例如非圆断面形状，甚至，使与周边部件相互干扰的部分成为凹部，从而成为异型断面形状。在该情
况下，根据上述的专利文献3、 4所记载的方法，尽管能够形成非圆断面形状，但由于辊是沿着圆形、椭圆形、长圆形等的具有中心点的旋转对称的公转轨道而被驱动的，因此不能够形成不旋转对称的断面形状(即，非旋转对称断面形状)。
对此，根据上述的专利文献5至7所记载的成形方法，虽然能够将板材成形为异型断面的帽形，但这些方法不能原封不动地适用于筒状工件，而且，与专利文献1至4所记载的旋压加工不同，不是逐步加工，而是所谓的一次成形(一筆書3)的成形方法，因此不能够将其应用到对筒状工件的端部进行的旋压加工中。
发明内容
因此，本发明要解决的课题是提供一种能够通过对筒状工件的端部进行旋压加工，从而形成非旋转对称的异型断面形状部分的筒状工件的端部加工方法。
此外，本发明另一个要解决的课题是提供一种能够通过对金属管材等的筒状工件的端部进行旋压加工而形成非旋转对称的异型断面形状部分的筒状工件的端部加工装置。
为了解决上述课题，如技术方案1所述，本发明提供一种筒状工件的端部加工方法，在筒状工件与辊接触的状态下对两者进行相对驱动，并且对上述辊进行相对于上述筒状工件的相对旋转驱动，从而对上述筒状工件的端部进行旋压加工，其特征在于，进行第一相对驱动、第二相对驱动以及旋转驱动，所述第一相对驱动是对上述辊进行的相对于上述筒状工件而向上述筒状工件的一侧的开口端面方向的驱动，所述第二相对驱动是在与该第一相对驱动的移动方向正交且包含上述辊与上述筒状工件的端部的外周面接触的接触位置的正交面内，在上述辊与上述筒状工件的端部接触的状态下，在上述辊从上述接触位置开始相对旋转一周的期间内，对上述辊进行的相对于上述筒状工件的端部的外周面的至少一部分而向上述筒状工件的内侧的驱动，在上述正交面上，在上述辊与上述筒状工件的端部的外周面接触的状态下， 一边进行上述第二相对驱动， 一边进行上述辊绕上述 筒状工件周围相对旋转的旋转驱动，并且， 一边反复进行上述第二相对驱 动以及上述旋转驱动， 一边从上述接触位置开始进行上述第一相对驱动， 直到上述辊超过上述筒状工件的一侧的开口端面为止，多次反复进行上述 第一相对驱动、上述第二相对驱动以及上述旋转驱动的驱动周期，从而在 上述筒状工件的端部形成非旋转对称的异型断面形状部分。另外，即使将 上述的接触位置设定为规定的加工开始位置，也可以设定为对应于驱动周 期依次向上述筒状工件的一侧的开口端面方向移动。
在上述的筒状工件的端部加工方法中，如技术方案2所述，优选根据
上述筒状工件在上述旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的差，设 定基于上述第一相对驱动的第一移动量和基于上述第二相对驱动的第二移 动量，并根据上述第一移动量以及第二移动量来分别进行上述第一相对驱 动以及上述第二相对驱动。
或者，如技术方案3所述，优选根据上述筒状工件在上述旋压加工前 的外形和加工后的目标外形之间的差，预先设定上述辊相对于上述筒状工 件的相对移动轨迹，沿着该相对移动轨迹来进行上述第一相对驱动、上述 第二相对驱动以及上述旋转驱动。
在上述的筒状工件的端部加工方法中，另外，如技术方案4所述，上 述旋压加工之前的上述筒状工件也可以具有筒体部和对该筒体部的至少一 个端部进行了縮径处理后的縮径端部，该缩径端部包括加工对象的上述筒 状工件的端部，该縮径端部的开口端面构成上述筒状工件的一侧的开口端 面，在该縮径端部设定有上述接触位置。
此外，本发明的筒状工件的端部加工装置，如技术方案5所述，提供 一种筒状工件的端部加工装置，在筒状工件与辊接触的状态下对两者进行 相对驱动，并且对上述辊进行相对于上述筒状工件的相对旋转驱动，从而 对上述筒状工件的端部进行旋压加工，其特征在于，具有第一相对驱动
单元，对上述辊进行相对于上述筒状工件而向上述筒状工件的一侧的开口
端面方向的第一相对驱动；第二相对驱动单元，进行第二相对驱动，所述 第二相对驱动是在与该第一相对驱动的移动方向正交且包含上述辊与上述 筒状工件的端部的外周面接触的接触位置的正交面内，在上述辊与上述筒状工件的端部接触的状态下，在上述辊从上述接触位置开始相对旋转一周 的期间内，对上述辊进行的相对于上述筒状工件的端部的外周面的至少一
部分而向上述筒状工件的内侧的驱动；旋转驱动单元，在上述正交面上， 在上述辊与上述筒状工件的端部的外周面接触的状态下，进行上述辊绕上 述筒状工件周围相对旋转的旋转驱动；以及驱动控制单元， 一边反复进行 由上述第二相对驱动单元进行的上述第二相对驱动和由上述旋转驱动单元 进行的上述旋转驱动， 一边通过上述第一相对驱动单元从上述接触位置开 始进行上述第一相对驱动，直到上述辊超过上述筒状工件的一侧的开口端 面为止，通过该驱动控制单元，多次反复进行上述第一相对驱动、上述第 二相对驱动以及上述旋转驱动的驱动周期，从而在上述筒状工件的端部形 成非旋转对称的异型断面形状部分。
在上述的筒状工件的端部加工装置中，上述驱动控制单元如技术方案6 所述，优选上述驱动控制单元根据上述筒状工件在上述旋压加工前的外形 和加工后的目标外形之间的差，设定基于上述第一相对驱动的第一移动量 和基于上述第二相对驱动的第二移动量，并根据上述第一移动量以及第二 移动量来分别进行上述第一相对驱动以及上述第二相对驱动。
或者，上述驱动控制单元如技术方案7所述，优选上述驱动控制单元 根据上述筒状工件在上述旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的 差，预先设定上述辊相对于上述筒状工件的相对移动轨迹，沿着该相对移 动轨迹来进行上述第一相对驱动、上述第二相对驱动以及上述旋转驱动。
在上述的筒状工件的端部加工装置中，另外，如技术方案8所述，优 选上述旋压加工之前的上述筒状工件具有筒体部和对该筒体部的至少一个 端部进行了縮径处理后的縮径端部，该縮径端部包括加工对象的上述筒状 工件的端部，该缩径端部的开口端面构成了上述筒状工件的一侧的开口端 面，在该縮径端部设定有上述接触位置。另外，如技术方案9所述，优选 上述旋转驱动单元驱动上述辊，使上述辊在上述正交面上，在上述辊与上 述筒状工件的端部的外周面接触的状态下绕固定状态的上述筒状工件周围 旋转。
发明的效果
本发明如上所述的结构能够达到以下的效果。即，在技术方案1及5所述的筒状工件的端部加工方法及装置中， 一边反复进行上述的第二相对 驱动以及旋转驱动， 一边从接触位置开始进行第一相对驱动，直到超过筒 状工件的另一个开口端面为止，由于反复多次进行上述的驱动周期，因此 通过对筒状工件的端部进行旋压加工，能够迅速且可靠地形成非旋转对称 的异型断面形状部分。
尤其是，根据技术方案2及6所记载的结构，能够迅速且正确地将筒 状工件的端部形成为所希望的目标外形。或者，即使是如技术方案3及7 所记载的结构，也能够迅速且正确地将筒状工件的端部形成为所希望的目 标外形。
另外，根据技术方案4及8所记载的结构，即使该筒状工件具有筒体 部和对该筒体部的至少一端部进行了缩径处理的缩径端部，也能够迅速且 正确地将縮径端部形成为所希望的目标外形。尤其是，权根据利要求9所 记载的结构，能够以较低成本且容易地提供可实施的装置。
图1是表示本发明的筒状工件的端部加工方法的实施方式的工序图。 图2是表示本发明的筒状工件的端部加工装置的实施方式的结构图。 图3是表示本发明一个实施方式的具体装置的一部分的侧面以及正面图。
图4是表示本发明的一个实施方式的筒状工件的端部加工例的流程图。 图5是表示本发明的一个实施方式的装置对筒状工件的端部进行加工 的例子的工序图。
图6是表示本发明的一个实施方式对筒状工件的端部进行加工的另一 个例子的筒状工件的端部侧面图。
图7是表示本发明的一个实施方式对筒状工件的端部进行加工的另一 个例子的筒状工件的端部侧面图。
图8是表示图7中X-X线的断面图。
图9是表示图7所示的开口端部的正面图。
图IO是表示本发明的一个实施方式对筒状工件的端部进行加工的另一 个例子的筒状工件的端部侧面图。图11是表示基于本发明的一个实施方式的装置的另一个其他的加工例 的工序图。
具体实施例方式
以下涉及本发明的优选的实施方式，作为上述筒状工件的端部加工方 法及装置的一个具体实施方式
，参照附图来说明在筒状工件的端部形成非 旋转对称的异型断面形状部分的方法及装置。本实施方式的最终制品用于
例如汽午用的消音器、催化剂转换器、柴油微粒过滤器(Diesel Particulate Filter)、净化过滤器、燃料电池用吸排气系统部件等，以及各种压力容器。 另外，作为本实施方式的加工对象的筒状工件是不锈钢管，但不仅限于此， 也可以使用其他的金属管。
图1是表示本发明的筒状工件的端部加工方法的一个实施方式，进行 第一相对驱动(Dl)、第二相对驱动(D2)和旋转驱动(R)，所述第一 相对驱动(Dl)是辊2相对于筒状工件1而向筒状工件1的一侧的开口端 面方向(图1的右方)被驱动，所述第二相对驱动(D2)是在与该移动方 向正交且包含辊2与筒状工件1的端部的外周面接触的接触位置的正交面 (S)内，在辊2与筒状工件1的端部接触的状态下，辊2在从接触位置开 始相对旋转一周的期间内，相对于筒状工件1的端部的外周面的至少一部 分(图1中筒状工件1的端部的虛线部分)而向筒状工件1的内侧被驱动， 所述旋转驱动(R)是在正交面(S)上辊2与筒状工件1的端部的外周面 接触的状态下， 一边进行第二相对驱动(D2)， 一边使辊2绕筒状工件1 相对旋转的旋转驱动(R)。而且， 一边反复进行第二相对驱动(D2)以 及旋转驱动(R)， 一边进行从接触位置开始直到筒状工件1的一侧的开口 端面为止的第一相对驱动(Dl)，反复多次(Cl、 C2、 C3等)进行第一 相对驱动(Dl)、第二相对驱动(D2)以及旋转驱动(R)的驱动周期， 在筒状工件1的端部形成非旋转对称的异型断面形状部分(例如，如图6 中的12p所示)。因此，辊2的移动轨迹为非旋转对称的闭环轨道。艮卩， 设定为n次的B样条曲线、贝塞尔曲线(B6zier Curve ) 、 NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines)插补曲线等的不具有中心点的移动轨迹。另夕卜，可以将 上述的接触位置设定为规定的加工开始位置，或者，按照驱动周期，以依
10次向筒状工件1的上述开口端面方向移动的方式来设定加工开始位置，在 本实施方式中示出了后者的例子。
应用了上述的筒状工件的端部加工方法的装置的结构如图2所示，能 够使用例如图3所示的装置。在图2中，第一相对驱动单元Ml用于迸行 辊2相对于筒状工件1而向筒状工件1的一侧的开口端面方向的第一相对 驱动(图1的D1)，第二相对驱动单元M2是在与第一相对驱动的移动方 向正交且包含辊2与筒状工件1的端部的外周面相接触的接触位置的正交 面内，在辊2与筒状工件1的端部接触的状态下，在辊2从接触位置开始 相对旋转一周的期间内，进行使其相对于筒状工件1的端部的外周面的至 少一部分而向筒状工件1的内侧的第二相对驱动(图1的D2)。旋转驱动 单元M3是在正交面上在辊2与筒状工件1的端部的外周面接触的状态下， 进行辊2绕筒状工件1相对旋转的旋转驱动(图1的R)。而且，通过驱 动控制单元M4， 一边反复进行基于第二相对驱动单元M2的第二相对驱动 和基于旋转驱动单元M3的旋转驱动， 一边通过第一相对驱动单元Ml进行 从接触位置开始直到超过筒状工件1的一侧的开口端面为止的第一相对驱 动，多次(Cl、 C2、 C3等)反复执行上述的第一相对驱动、第二相对驱动 以及旋转驱动的驱动周期。
在本实施方式中，如图1以及图2所示，旋压加工前的筒状工件1包 括筒体部U和至少一端部进行了縮径处理的缩径端部12，在该缩径端部 12设定有接触位置。并且，根据该筒状工件1在旋压加工前的外形和加工 后的目标外形(图l中用虚线表示，图2中用实线表示)之间的差(例如， 尺寸差dl以及d2)，设定第一相对驱动的第一移动量(例如，从尺寸差 dl开始在每次重复进行道次(path) Cl， C2， C3等时逐渐减少移动距离) 和第二相对驱动的第二移动量(例如，尺寸差d2的l/3的移动距离)，并 对应于上述的第一移动量以及第二移动量分别进行第一以及第二相对驱 动。或者，也可以根据筒状工件1的旋压加工前的外形和加工后的目标外 形之间的差，预先设定辊2相对于筒状工件1的相对移动轨迹(未图示)， 沿着相对移动轨迹来进行第一相对驱动，第二相对驱动以及旋转驱动。另 外，在本实施方式中，在辊2与筒状工件1的端部接触的状态下从接触位 置开始旋转一周的期间内，通过设定而使得辊2移动1个驱动周期的第二
ii移动量(d2的1/3)，因此，筒状工件1周的旋转驱动量是在1个驱动周期 内旋转一周。
图3是表示作为图2的装置的具体结构例的NC旋压加工装置的图， 包括构成"第一相对驱动单元M1的驱动机构31;构成第二相对驱动单元 M2以及旋转驱动单元M3并且驱动3个辊21、 22以及23的驱动机构32; 构成驱动控制单元M4的控制器100。该控制器100虽然省略了图示，但具 有微处理器、存储器、输入接口以及输出接口，通过这些对驱动机构31以 及32输出控制信号，从而进行数值控制(NC)，另外，图3中的S等的 附图标记与图1以及图2中的附图标记相对应。在本实施方式中，是所谓 的工件固定式(非旋转式)，但也可以是工件旋转式，或者是两方式的组 合。此外，也可以取代控制器100，对各驱动机构分别设置控制回路而个别 进行规定的控制。此外，辊的个数不仅限定为3个，可以是任意个，并分 散配置在多个驱动周期的各正交面中。
而且，通过驱动机构31，向筒状工件1的一侧的开口端面方向(图3 (a)的左方)驱动辊21、 22以及23，并且通过驱动机构32，在包含与筒 状工件1的端部的外周面接触的接触位置的正交面(S)内，在辊21、 22 以及23与筒状工件1接触的状态下，在辊21、 22以及23从接触位置开始 相对旋转一周的期间内，驱动辊21、 22以及23，以使所述辊相对于筒状工 件1的端部的外周面的一部(如图3 (b)所示的除凸部12p以外的部分) 向筒状工件l的内侧接近、离开。在该情况下，辊21、 22以及23与筒状 工件1的相对移动的上述的第一移动量以及第二移动量，例如，可以将筒 状工件l的移动轴(未图示)与正交面(S)的交点作为基准点，使用从该 基准点开始的移动量，也可以在3维空间上设定绝对基准点，使用从该基 准点开始的位移。另外，驱动机构31所进行的向筒状工件1的开口端面方 向的驱动从接触位置开始一直进行到超过开口端面为止，多次(Cl、 C2、 C3等)反复执行上述驱动周期。
图4是表示基于上述控制器100的驱动控制的一例的流程图，首先， 在步骤101中增加了表示各驱动周期中的初期位置的值之后，在步骤102 中，根据筒状工件1的旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的差(dl 以及d2)，设定第一移动量和第二移动量。根据上述第一移动量以及第二移动量，在步骤103中，驱动机构31以及32进行驱动，对筒状工件1的 上述部分进行旋压加工。这样，反复进行上述的旋压加工，直到判断为达 到了在步骤104中规定的驱动周期(N)为止， 一旦加工结束，就在步骤 105中进行后处理(各种存储器值的清除等)，在步骤106中，辊21、 22 以及23恢复至原位置(退避位置)。
图5示出了对于筒状工件1， 一边通过上述的旋压加工对一个端部进行 缩径加工， 一边与筒体部11 一体地形成缩径端部12，并且在其侧面形成凹 部12r的工序例，(A)至(E)表示一系列工序(旋压周期)，设定每个 周期各自的目标加工部形状，从而逐渐接近所希望的形状的逐步旋压加工 的一例。首先，在(A)中，在包含辊21、 22以及23与筒状工件1接触的 接触位置Pa的正交面(Sa)内，在两者接触状态下从接触位置Pa开始相 对旋转一周的期间内，驱动辊21、 22以及23以使所述辊经过筒状工件1 的端部的外周面的全周(即，该情况是能够包含"至少一部分"的"全部") 向筒状工件1的内侧接近、离开(第二驱动D2)，在形成凹部12r的部分， 比其他的外周面更大程度地(向内侧)驱动。在这段期间内，向筒状工件1 的开口端面方向(图5的右方)的驱动(第一驱动D1)， 一直进行到超过 其开口端面为止，并返回至(B)中接触位置Pb (或者也可以设定为返回 至接触位置Pa)。接着，在包含接触位置Pb的正交面内，在辊21、 22以 及23与筒状工件1接触的状态下，在辊21、 22以及23从接触位置Pb开 始进行相对旋转一周的期间内，所述辊经过筒状工件1的端部的外周面的 全周，与上述过程相同地驱动辊21、 22以及23。后面，在(C)至(E) 中进行相同的加工。
在本实施方式中，在(A)以及(B)中縮径端部12与筒体部11同轴 形成，在(C)至(E)中縮径端部12相对于筒体部11偏芯而形成。或者， 縮径端部12相对于筒体部11而倾斜或者具有扭转(捩;H)的关系也可以。 这样，縮径端部12相对于筒体部11的关系可以形成为同轴、偏芯、倾斜 以及扭转中的任何关系，在进行縮径加工的同时，能够在这样的縮径端部 12的所希望的位置上形成凸部12p (图1)以及凹部12r (图5)。另外， 考虑到接合的便利性，也可以在(E)中将縮径端部12的开口端部(前端 部)形成为不具有凸部12p以及凹部12r的圆断面形状，能够通过旋压加工的一系列工序来形成圆断面的接合部。另外，縮径端部12的前端部在(E) 的工序后被切除，并形成为圆形的端面。
接着，图6至图9示出了筒状工件1C7)端部的其他的加工例，在图6 以及图7中，示出了在筒状工件1的端部形成凸部12p的工序，在此，到 作为凸部12p的加工开始点的接触位置Px为止形成圆形或长圆形的旋转对 称断面形状，从接触位置Px开始，在与第一相对驱动(Dl)的方向正交的 面(Sx)上，在辊21等与縮径端部12的外周面接触的状态下，进行与上 述内容相同的第二相对驱动(D2)以及旋转驱动(R)，在筒状工件1的 开口端面方向的一部分上，形成具有凸部12p的异型断面形状部分。另外， 在图6的锥形面内侧所示的双点划线是在接下来的图7的工序中收缩为目 标的鼓形状之后的外形。而且，若对图6的縮径端部12进行进一步旋压加 工使其收缩为鼓形状，则如图7所示形成圆筒状的开口端部12e，该开口端 部12e具有相对于筒体部11的中心轴(与Dl同方向)而倾斜的轴a 。图 8以及图9分别示出了图7中X-X线的断面以及开口端部12e的端面，形 成了凸部12p从圆筒状的前端部向径方向外侧突出的形状。
图IO示出了对筒状工件1的端部进行加工的另一个加工例，在缩径端 部12形成了圆形或长圆形的旋转对称断面形状后，在作为凸部12p的加工 开始点的接触位置Py，辊21等相对于筒状工件1的相对驱动方向，即第一 相对驱动(Dl)的方向被设定变更为不同的方向(因此，其面Sy也与图6 的面Sx不同)，执行与上述相同的旋压加工。而且，从接触位置Py开始， 在筒状工件1的开口端面方向的一部分上形成具有凸部12p的异型断面形 状部分。其结果，在縮径端部12中，如图IO所示，形成圆筒状的开口端 部12f，该圆筒状的开口端部12f具有相对于筒体部11的中心轴(在图10 中用e表示)而倾斜的轴a。尤其是，根据如图10所示的工序，与通过图 6至图9的加工方法而形成的开口端部12e的前端部相比，能够在开口端部 12f形成真圆度更高的前端部。
如上所述的结构都是在相对于第一相对驱动(Dl)的方向而与其正交 的正交面(图6的面Sx，图10的面Sy)上，在辊21等与縮径端部12的 外周面接触的状态下， 一边进行第二相对驱动(D2)—边进行旋转驱动(R)， 因此，不仅限定为相对于筒体部11的中心轴(图10的e )而倾斜的轴a ，也可以是具有扭转关系的轴，并形成具有异型断面形状部分的圆筒状的开
口端部(未图示)。另外，在对上述的缩径端部12进行旋压加工时，只要 活用本实施方式的旋压加工装置(图3)的NC功能中的插补功能，就能够 容易地进行由正交面(Sx， Sy)上的辊21等的各轨道所要求的渐变调整， 该正交面(Sx, Sy)是在每个第一、第二相对驱动(Dl、 D2)以及旋转驱 动(R)的工序中设定的正交面。
此外，由于上述的凸部12p仅形成在筒状工件1的一部分即可，因此 可以使图6或图IO所记载的旋压加工仅应用于凸部12p部分，而对于形成 其他部分的旋压加工可使用以往的同轴旋压加工、专利文献1或2中记载 的偏芯或倾斜旋压加工。图11是一个表示这样结构的例子，在(A)中进 行同轴旋压加工，在(B)以及(C)中进行偏芯旋压加工，在(C)中形 成的筒状工件l在(D)中以非旋转对称的闭环轨道来驱动辊21等。
而且，如上所述在縮径端部12形成的凸部12p，其顶面形成为平面， 用作托架(bracket)或传感器(未图示)的台座。S卩，在将作为本发明加 工对象的筒状工件1用于例如催化剂转换器的情况下，需要用于安装氧气 传感器、温度传感器、各种托架、热绝缘剂(heat insulator)等(未图示) 的平面部，因此，目前为止是将衬垫(spacer)接合在旋压加工部。该衬垫 需要利用被称为接合面块的经锻造加工和/或切削加工而成的金属部材，来 进行精密的加工，从而能够与3维曲面的接合面接合，也需要向旋压加工 部焊接。对此，根据图6至图IO所示的实施方式，如上所述，由于通过一 系列旋压加工能够在缩径端部12—体形成凸部12p，因此能够很大程度地 降低成本。
另外，筒状工件1的端部在旋压加工前的断面形状不仅限于圆断面， 也可以是椭圆、长圆(跑道racetrack)等各种形状，筒状工件1的筒体部 ll也不仅限于圆形、椭圆、长圆等，可以是大致台形、三角形、四角形等 各种形状。此外，如上述那样，由于同轴、偏芯、倾斜以及扭转中的任一 个能够与旋压加工组合，因此能够构成有效的縮颈加工工序。
1权利要求
1.一种筒状工件的端部加工方法，在筒状工件与辊接触的状态下对两者进行相对驱动，并且对上述辊进行相对于上述筒状工件的相对旋转驱动，从而对上述筒状工件的端部进行旋压加工，其特征在于，进行第一相对驱动、第二相对驱动以及旋转驱动，所述第一相对驱动是对上述辊进行的相对于上述筒状工件而向上述筒状工件的一侧的开口端面方向的驱动，所述第二相对驱动是在与该第一相对驱动的移动方向正交且包含上述辊与上述筒状工件的端部的外周面接触的接触位置的正交面内，在上述辊与上述筒状工件的端部接触的状态下，在上述辊从上述接触位置开始相对旋转一周的期间内，对上述辊进行的相对于上述筒状工件的端部的外周面的至少一部分而向上述筒状工件的内侧的驱动，在上述正交面上，在上述辊与上述筒状工件的端部的外周面接触的状态下，一边进行上述第二相对驱动，一边进行上述辊绕上述筒状工件周围相对旋转的旋转驱动，并且，一边反复进行上述第二相对驱动以及上述旋转驱动，一边从上述接触位置开始进行上述第一相对驱动，直到上述辊超过上述筒状工件的一侧的开口端面为止，多次反复进行上述第一相对驱动、上述第二相对驱动以及上述旋转驱动的驱动周期，从而在上述筒状工件的端部形成非旋转对称的异型断面形状部分。
2. 如权利要求1所述的筒状工件的端部加工方法，其特征在于， 根据上述筒状工件在上述旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的差，设定基于上述第一相对驱动的第一移动量和基于上述第二相对驱动 的第二移动量，并根据上述第一移动量以及第二移动量来分别进行上述第 一相对驱动以及上述第二相对驱动。
3. 如权利要求1所述的筒状工件的端部加工方法，其特征在于， 根据上述筒状工件在上述旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的差，预先设定上述辊相对于上述筒状工件的相对移动轨迹，沿着该相对移动轨迹来进行上述第一相对驱动、上述第二相对驱动以及上述旋转驱动。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的筒状工件的端部加工方法，其特 征在于，上述旋压加工之前的上述筒状工件具有筒体部和对该筒体部的至少一 个端部进行了缩径处理后的縮径端部，该縮径端部包括加工对象的上述筒 状工件的端部，该縮径端部的开口端面构成上述筒状工件的一侧的开口端 面，在该縮径端部设定有上述接触位置。
5. —种筒状工件的端部加工装置，在筒状工件与辊接触的状态下对两 者进行相对驱动，并且对上述辊进行相对于上述筒状工件的相对旋转驱动，从而对上述筒状工件的端部进行旋压加工，其特征在于，具有第一相对驱动单元，对上述辊进行相对于上述筒状工件而向上述筒状工件的一侧的开口端面方向的第一相对驱动；第二相对驱动单元，进行第二相对驱动，所述第二相对驱动是在与该 第一相对驱动的移动方向正交且包含上述辊与上述筒状工件的端部的外周 面接触的接触位置的正交面内，在上述辊与上述筒状工件的端部接触的状 态下，在上述辊从上述接触位置开始相对旋转一周的期间内，对上述辊进 行的相对于上述筒状工件的端部的外周面的至少一部分而向上述筒状工件 的内侧的驱动；旋转驱动单元，在上述正交面上，在上述辊与上述筒状工件的端部的 外周面接触的状态下，进行上述辊绕上述筒状工件周围相对旋转的旋转驱 动；以及驱动控制单元， 一边反复进行由上述第二相对驱动单元进行的上述第 二相对驱动和由上述旋转驱动单元进行的上述旋转驱动， 一边通过上述第 一相对驱动单元从上述接触位置开始进行上述第一相对驱动，直到上述辊 超过上述筒状工件的一侧的开口端面为止，通过该驱动控制单元，多次反复进行上述第一相对驱动、上述第二相 对驱动以及上述旋转驱动的驱动周期，从而在上述筒状工件的端部形成非 旋转对称的异型断面形状部分。
6. 如权利要求5所述的筒状工件的端部加工装置，其特征在于， 上述驱动控制单元根据上述筒状工件在上述旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的差，设定基于上述第一相对驱动的第一移动量和基于 上述第二相对驱动的第二移动量，并根据上述第一移动量以及第二移动量 来分别进行上述第一相对驱动以及上述第二相对驱动。
7. 如权利要求5所述的筒状工件的端部加工装置，其特征在于， 上述驱动控制单元根据上述筒状工件在上述旋压加工前的外形和加工后的目标外形之间的差，预先设定上述辊相对于上述筒状工件的相对移动 轨迹，沿着该相对移动轨迹来进行上述第一相对驱动、上述第二相对驱动 以及上述旋转驱动。
8. 如权利要求5至7中任一项所述的筒状工件的端部加工装置，其特 征在于，上述旋压加工之前的上述筒状工件具有筒体部和对该筒体部的至少一 个端部进行了縮径处理后的縮径端部，该縮径端部包括加工对象的上述筒 状工件的端部，该縮径端部的开口端面构成了上述筒状工件的一侧的开口 端面，在该缩径端部设定有上述接触位置。
9. 如权利要求8记载的筒状工件的端部加工装置，其特征在于， 上述旋转驱动单元驱动上述辊，使上述辊在上述正交面上，在上述辊与上述筒状工件的端部的外周面接触的状态下绕固定状态的上述筒状工件 周围旋转。
全文摘要
一种通过旋压加工在筒状工件的端部形成非旋转对称的异型断面形状部分的加工方法及装置。进行如下驱动第一相对驱动，向筒状工件的一侧的开口端面方向驱动辊；第二相对驱动，在与该移动方向正交的正交面内，在辊与筒状工件的端部接触的状态下，在辊从接触位置开始相对旋转一周的期间内，相对于筒状工件的外周面的至少一部分而向内侧驱动辊；旋转驱动，在辊与筒状工件的外周面接触的状态下一边进行第二相对驱动，一边进行辊绕筒状工件周围的相对旋转。一边反复进行上述运动，一边从接触位置开始进行第一相对驱动，直到辊超过筒状工件的一侧的开口端面为止，通过多次反复进行该驱动周期，在筒状工件的端部形成非旋转对称的异型断面形状部分。
文档编号B21D22/14GK101513660SQ20091000820
公开日2009年8月26日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年2月19日
发明者入江彻, 太田真志 申请人:株式会社三五