旋壓成型方法以及旋壓成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及旋壓成型方法以及旋壓成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在作為塑性加工的一種的旋壓成型方法中，大多使用安裝于使成型對象的板材旋轉(zhuǎn)的主軸上的型芯(成型模具)。如專利文獻(xiàn)I公開的那樣，在安裝于主軸的型芯上配置板材，并且通過尾架按壓板材的與型芯相反的一側(cè)的表面以此將該板材固定于型芯。在該狀態(tài)下，使該板材隨著主軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，通過加工輥等的加工工具與該板材的表面抵接以此使該板材成型。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-218427號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題:
在使用型芯的旋壓成型方法中，一般而言，通過加工工具將板材按壓在型芯的側(cè)表面。因此，例如在型芯的截面形狀為梯形的情況下，在型芯的從支承板材的頂面向下以傾斜狀展開的側(cè)表面上設(shè)置周方向上延伸的凹陷和突起等時，可以在板材上形成在主軸的旋轉(zhuǎn)方向上排列的凹凸。然而，在使用型芯的情況下，由于采用在型芯的側(cè)表面按壓板材這樣的方式，因此在板材上形成在主軸的徑向上排列的凹凸是困難的。又，在通過現(xiàn)有的旋壓成型方法使板材以凹凸形狀成型的情況下，需要準(zhǔn)備具備與該凹凸形狀對應(yīng)的凸凹形狀的精巧的型芯。因此，每個涉及成型的形狀都會花費(fèi)型芯的制造成本，進(jìn)而存在板材的成型成本提高的問題。
[0005]本發(fā)明是為解決這樣的問題而形成，因此其目的是能夠?qū)宀某尚蜑槿我獾陌纪剐螤睢?br>[0006]解決問題的手段:
為了達(dá)成前述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)的旋壓成型方法包括:在使固定于主軸的板材旋轉(zhuǎn)的同時使加工工具與所述板材的第一主表面抵接，從而使從所述第一主表面朝向與該第一主表面相反的一側(cè)的第二主表面延展的第一階梯部成型的第一成型工序；和在使固定于所述主軸的所述板材旋轉(zhuǎn)的同時在與所述第一階梯部相比靠近外周側(cè)的位置上使所述加工工具與所述板材的所述第二主表面抵接，從而使與所述第一階梯部相反方向的第二階梯部成型的第二成型工序。
[0007]根據(jù)所述旋壓成型方法，通過使加工工具與板材的第一主表面和第二主表面抵接，以此使第一階梯部和與其反方向的第二階梯部依次成型。通過這樣的兩個階段的旋壓成型，不使用型芯(無成型模具下)便可以在板材上形成凹凸，也可以自由設(shè)定該凹凸的排列方向。因此，可以將板材形成為任意的凹凸形狀。
[0008]所述旋壓成型方法也可以在所述第一成型工序之前包括準(zhǔn)備工序，并且在所述第一成型工序之后在所述第二成型工序之前包括中間工序。在所述準(zhǔn)備工序中，也可以在安裝于所述主軸的第一支承治具上配置所述板材，并且通過固定治具將所述板材借由所述第一支承治具固定于所述主軸。在所述中間工序中，也可以將所述第一支承治具更換為比該第一支承治具大且具有支持所述第一階梯部的底部的環(huán)狀的突起部的第二支承治具后，將已被翻面的所述板材配置在所述第二支承治具上，通過所述固定治具將所述板材借由所述第二支承治具固定于所述主軸。
[0009]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，對于第一階梯部或第二階梯部中的任意一個只要使加工工具與板材的固定構(gòu)件側(cè)的主表面抵接便可以成型，因此可以簡化加工工具的定位處理。
[0010]也可以是在所述第二支承治具的所述突起部的梢端形成有向所述第一階梯部的底部的徑向規(guī)定位置變尖的邊緣部。
[0011]在突起部的梢端平坦的情況下，在成型時存在在突起部的寬度的范圍內(nèi)約束第一階梯部的底部的反力作用點(diǎn)的位置會變化的擔(dān)憂。相對與此，如果在突起部的梢端形成有邊緣部，則反力作用點(diǎn)的位置在全周徑方向上保持一定。借助于此，可以使成型時的板材的變形量在周方向上穩(wěn)定化。
[0012]也可以是在所述第二成型工序中，將所述加工工具在所述第二支承治具的所述邊緣部的附近與所述板材的第二主表面抵接。
[0013]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在使第二階梯部成型時，通過使加工工具所抵接的板材的徑向位置與由第二支承治具的邊緣部支持的板材的徑向規(guī)定位置相靠近，以此可以從由該邊緣部支持的板材的徑向規(guī)定位置開始彎曲，可以減少從第二階梯部的成型開始位置向徑向內(nèi)側(cè)處的板材的彎曲。
[0014]所述旋壓成型方法也可以在所述第一成型工序之前包括準(zhǔn)備工序，在所述第一成型工序之后所述第二成型工序之前包括中間工序。在所述準(zhǔn)備工序中，也可以是在安裝于所述主軸的第一支承治具上配置所述板材，通過第一固定治具將所述板材借由所述第一支承治具固定于所述主軸。在所述中間工序中，將所述第一支承治具更換為比該第一支承治具大且具有支持所述第一階梯部的底部的環(huán)狀的突起部的第二支承治具后，將已被翻面的所述板材配置在所述第二支承治具上，并且通過具有所述第二支承治具的所述突起部與所述板材接觸的部分的最小徑以上的大小的第二固定治具將所述板材借由所述第二支承治具固定于所述主軸。
[0015]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，對于第一階梯部或第二階梯部中的任意一個只要使加工工具與板材的固定構(gòu)件側(cè)的主表面抵接便可以成型，因此可以簡化加工工具的定位處理。此外，在使第二階梯部成型時，預(yù)先將第一階梯部的底部以由第二支承治具的環(huán)狀的突起部和第二固定治具的周緣部夾持的形式進(jìn)行支持，以此可以增大在夾持的位置上的板材的按壓力，可以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的成型。
[0016]也可以是將已被翻面的所述板材配置在所述第二支承治具上時，僅使所述第二支承治具的所述突起部支承所述板材的第一主表面。
[0017]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，具有即使在第一階梯部的高度低于突起部的高度的情況下也可以進(jìn)行成型的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]也可以是在所述第一成型工序中，將加熱器以與所述加工工具之間夾著所述板材的形式配置在與所述加工工具相反的一側(cè)上，并且在與所述板材的所述加工工具所抵接的位置位于同一圓周上的位置處局部加熱所述板材的第二主表面。也可以是在所述第二成型工序中，將所述加熱器以與所述加工工具之間夾著所述板材的形式配置在與所述加工工具相反的一側(cè)上，并且在與所述板材的所述加工工具所抵接的位置位于同一圓周上的位置處局部加熱所述板材的第一主表面。
[0019]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，由于不使用型芯，因此可以從與加工工具相反的一側(cè)進(jìn)行以板材的成型處為對象的局部加熱，可以抑制加熱整體時的裂紋和變形等的現(xiàn)象的發(fā)生。此外，由于不使用型芯，因此加熱器的熱不會被型芯奪走，因此可以高效地進(jìn)行以板材的成型處為對象的局部加熱。
[0020]也可以重復(fù)進(jìn)行所述第一成型工序以及所述第二成型工序，從而對所述板材進(jìn)行多工序成型。
[0021]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，通過重復(fù)進(jìn)行使第一階梯部和第二階梯部依次成型的工序的多工序旋壓成型，可以將板材成型為更復(fù)雜的凹凸形狀。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)的旋壓成型裝置具備:用于使成型的板材旋轉(zhuǎn)的主軸；安裝于所述主軸且具有支承所述板材的與第一主表面相反的一側(cè)的第二主表面的圓形狀的第一支承面的第一支承治具；代替所述第一支承治具安裝于所述主軸且具有與所述第一支承面相比大徑的圓形狀的第二支承面、以及形成于所述第二支承面的周緣部且支承所述板材的第一主表面的環(huán)狀的突起部的第二支承治具；以與所述第一支承面或所述第二支承面之間夾著所述板材并與所述第一支承面或所述第二支承面相對的形式配置，借由所述第一支承治具或所述第二支承治具將所述板材固定于所述主軸的固定治具；和用于與配置在所述第一支承治具上的所述板材的第一主表面抵接而使所述第二支承治具的所述突起部的高度以下的高度的第一階梯部成型，并且在與所述第一階梯部相比靠近外周側(cè)的位置上與翻面的狀態(tài)下配置在所述第二支承治具上的所述板材的第二主表面抵接，從而使與所述第一階梯部反向的第二階梯部成型的加工工具。
[0023]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，通過使加工工具與板材的第一主表面和第二主表面抵接，以此使第一階梯部和與其反方向的第二階梯部依次成型。通過這樣的兩階段的旋壓成型，可以在不使用型芯的情況下(無成型模具下)在板材上形成凹凸，也可以自由設(shè)定該凹凸的排列方向。因此，可以將板材成型為任意的凹凸形狀。又，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在第二階梯部成型時使板材翻面并通過第二支承治具支承該已被翻面的板材，從而對于第一階梯部以及第二階梯部只要使加工工具與板材的固定構(gòu)件側(cè)的主表面抵接便可以成型，因此可以簡化加工工具的定位處理。
[0024]也可以是在所述第二支承治具的所述突起部的梢端形成有向所述第一階梯部的底部的徑向規(guī)定位置變尖的邊緣部。
[0025]在突起部的梢端平坦的情況下，在成型時存在在突起部的寬度的范圍內(nèi)約束第一階梯部的底部的反力作用點(diǎn)的位置會變化的擔(dān)憂。相對與此，如果在突起部的梢端形成有邊緣部，則反力作用點(diǎn)的位置在全周徑方向上保持一定。借助于此，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的成型。
[0026]也可以是所述加工工具在成型所述第二階梯部時，在所述第二支承治具的所述邊緣部的附近與所述板材的第二主表面接觸。
[0027]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在使第二階梯部成型時，通過使加工工具所抵接的板材的徑向位置與由第二支承治具的邊緣部支持的板材的徑向規(guī)定位置相靠近，以此可以從由該邊緣部支持的板材的徑向規(guī)定位置開始彎曲，可以減少從第二階梯部的成型開始位置向徑向內(nèi)側(cè)處的板材的彎曲。
[0028]也可以是所述旋壓成型裝置，作為所述固定治具具備:在使所述第一階梯部成型時使用的第一固定治具；和在使所述第二階梯部成型時使用的、具有所述第二支承治具的所述突起部與所述板材接觸的部分的最小徑以上的大小的第二固定治具。
[0029]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在使第二階梯部成型時，預(yù)先將第一階梯部的底部以由第二支承治具的環(huán)狀的突起部和第二固定治具的周緣部夾持的形式進(jìn)行支持，以此可以增大加工工具對板材的按壓力，可以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的成型。
[0030]也可以是還具備形成為以與所述加工工具夾著所述板材的形式配置在與所述加工工具相反的一側(cè)上，并且在與所述板材的所述加工工具所抵接的位置位于同一圓周上的位置處局部加熱所述板材的第一主表面以及第二主表面的結(jié)構(gòu)的加熱器。
[0031]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，由于不使用型芯，因此可以從與加工工具相反的一側(cè)進(jìn)行以板材的成型處為對象的局部加熱，可以抑制加熱整體時的