旋压成型方法与流程

本发明涉及对板材进行加工的旋压成型方法。

背景技术：

以往，在使板材旋转的同时使用加工工具使板材的成型对象区域成型为倾斜状的旋压成型方法已为人所知（例如参见专利文献1）。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2011-218427号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

通常的旋压成型方法中，加工工具在以一定的轴向送入速度（沿板材的旋转轴方向的加工工具的移动速度）按压板材的同时，从板材的成型对象区域的内侧端向外侧端以一定的径向行进速度（从板材的旋转轴垂直离开的方向的加工工具的移动速度）移动，加工工具到达成型对象区域的外侧端之后立即使加工工具从板材离开。

然而，这样的方法中，在板材中加工工具离开的位置上形成有与加工工具的形状贴合的凹痕（加工工具的压痕）。

因此，本发明的目的在于提供能够防止形成加工工具的压痕的旋压成型方法。

解决问题的手段：

为解决上述课题，本发明一方面的旋压成型方法，是在使板材旋转的同时使用加工工具将所述板材的成型对象区域成型为倾斜状的旋压成型方法，其特征是使所述加工工具在按压所述板材的同时从所述成型对象区域的内侧端向外侧端移动，在所述外侧端以约束所述加工工具的位置的状态使所述板材旋转。

根据上述结构，在成型对象区域的外侧端（即成型终止点）使加工工具待机，因此能够防止形成加工工具的压痕。

又，本发明其他方面的旋压成型方法，是在使板材旋转的同时使用加工工具将所述板材的成型对象区域成型为倾斜状的旋压成型方法，其特征是使所述加工工具在按压所述板材的同时从所述成型对象区域的内侧端向外侧端移动，在所述外侧端的附近使所述加工工具的轴向送入速度和径向行进速度降低。

根据上述结构，在成型对象区域的外侧端（即成型终止点）的附近使板材缓慢加工，因此能够防止形成加工工具的压痕。

所述加工工具向所述板材的按压，是与对所述板材中与被所述加工工具按压的部分位于同一圆周上的部分局部加热的同时进行亦可。根据该结构，与不加热板材的情况或对板材全部加热的情况相比，能够对板材中被加工工具按压的部分集中地加工。因此，为获得期望形状的加工工具的操作变得容易。

也可以是，所述加工工具是向着远离所述板材的旋转轴的方向缩径的截面梯形的成型辊，所述成型辊向所述板材的按压是以如下状态进行：成型辊的大径部与板材点接触，且以成型辊的侧面与所述板材的旋转轴的正交面所成的角度为1度以上30度以下的姿势保持所述成型辊的状态。根据该结构，能够以成型辊的侧面限制比板材中被加工工具按压的部分靠近外侧部分的反卷上扬。

也可以是，所述加工工具向所述板材的按压，以所述板材中被所述加工工具按压的部分悬空的状态进行。根据该结构，无需使用以往旋压成型方法中常用的成型模（型芯），能降低制造成本。

发明效果：

根据本发明，能够防止形成加工工具的压痕。

附图说明

图1是根据本发明一实施形态的旋压成型方法的说明图；

图2中的图2a是旋压成型开始之前板材的剖视图，图2b是旋压成型结束时板材的剖视图；

图3是示出了旋压成型结束之前加工工具对板材的按压状态的图；

图4是示出了加工工具到达成型对象区域的外侧端之后立即使加工工具离开板材的情况下旋压成型后的板材的图；

图5是加工工具到达成型对象区域的外侧端时加工工具待机的情况下，或从加工工具到达成型对象区域的外侧端之前不久使加工工具的轴向送入速度和径向行进速度降低的情况下旋压成型后的板材的图。

具体实施方式

图1是根据本发明一实施形态的旋压成型方法的说明图。该旋压成型方法是在使板材1旋转的同时使用加工工具3使板材1的成型对象区域r（参见图2a）成型为倾斜状的方法。

板材1例如是平坦的圆形的板。但是，板材1的形状也可以是多角形、椭圆形。又，板材1无需整个平面都是平坦的，也可以是，例如中心部的厚度比周缘部的厚度薄或厚、整体或一部分被预先加工成倾斜状。板材1的材质没有特别限定，例如是钛合金。

板材1固定于旋转杆2。即，旋转杆2的中心线为板材1的旋转轴10。板材1的旋转轴10既可平行于铅垂方向，又可平行于水平方向，也可朝向斜向。旋转杆2由图略的旋转机构旋转。

本实施形态中，旋转杆2并未设置有成型模（型芯），不仅在旋压成型开始前，在旋压成型途中，板材1的中心部也仅支持于旋转杆2。即，后述的加工工具3向板材1的按压是板材1中被加工工具3按压的部分以悬空的状态进行。根据该结构，无需使用以往旋压成型方法中常用的成型模（型芯），能降低制造成本。但是，也可以是旋转杆2上设置有成型模（型芯），旋压成型中，板材1中被加工工具3按压的部分支持于成型模。

如图2a和2b所示，加工工具3在按压于板材1的同时从成型对象区域r的内侧端（即成型起始点）rs向外侧端（即成型终止点）re移动。加工工具3以与位置相应的特定的轴向送入速度沿着板材1的旋转轴10的方向移动并按压板材1。又，加工工具3以与位置相应的特定的径向行进速度在从板材1的旋转轴10的垂直离开的方向上移动。本实施形态中，使用追随板材1的旋转而旋转的成型辊30作为加工工具3。但是，加工工具3不限定于成型辊30，例如也可以是刮刀。

更详细而言，成型辊30具有向着远离板材1的旋转轴10的方向缩径的截面梯形的形状。即，成型辊30具有旋转轴10侧的大径的底面，与旋转轴10相反一侧的小径的顶面，以及连接它们的倾斜状的侧面31。即，侧面31与底面之间环状的角部为大径部，侧面31与顶面之间环状的角部为小径部。但是，作为加工工具3，也可使用其他截面形状（例如截面菱形或截面长圆形）的成型辊。

使用截面梯形的成型辊30作为加工工具3的本实施形态中，成型辊30向板材1的按压是以如下状态进行：成型辊30的大径部与板材1点接触，且成型辊30的侧面31、与板材1的旋转轴10的正交面（即与板材1平行的面）所成的角度θ（参见图2a）为1度以上30度以下的姿势保持成型辊30的状态。

此外，本实施形态中，加工工具3向板材1按压的同时由加热器4对与和板材1中被加工工具3所按压部分位于同一圆周上的部分进行局部加热。此处，“同一圆周上”是指，在以板材1的旋转轴10为中心有一定程度宽度的环状范围内存在被加工工具3按压的部分和由加热器4加热的部分。也可以是例如，从板材1的旋转轴10至被加工工具3按压部分的距离的±10％的范围内，存在由加热器4加热的部分。

本实施形态中，加热器4相对于板材1配置于与加工工具3相反侧以使加热器4从背侧加热板材1。但是也可以是加热器4相对于板材1配置于加工工具3同侧以从表侧加热板材1。

优选为加热器4是具有被施加5k～400khz高频率交流电压的线圈部的高频感应加热器。这样的高频感应加热器中，线圈部在板材1的旋转方向延伸，以使板材1的局部加热在板材1的旋转方向连续进行，优选为形成沿板材1的双重圆弧状。但是，作为加热器4也可使用气体燃烧器（gasburner）。

本实施形态的旋压成型方法中，若加工工具3到达成型对象区域r的外侧端re，则以约束加工工具3的位置的状态使板材1旋转。图3示出了旋压成型结束之前加工工具3向板材1的按压状态。若与以往技术相同使加工工具3到达成型对象区域r的外侧端re之后立即使加工工具3离开板材1，则如图4所示，板材1中加工工具3所离开的位置形成有与加工工具3的形状贴合的凹痕（加工工具3的压痕11）。对此，本实施形态中，在成型对象区域r的外侧端re使加工工具3待机，因而如图5所示，能防止形成加工工具3的压痕11（参见图4）。

可是，板材1中比被加工工具3按压部分靠近外侧部分，存在向加工工具3反卷上扬的情况。对此，使用截面梯形的成型辊30，若成型辊30的姿势如本实施形态这样保持，则能够以成型辊30的侧面31限制板材1的外侧部分的反卷上扬。

＜变形例＞

本发明并不限于上述实施形态，因而在不脱离本发明要旨的范围内能有各种变形。

例如，上述实施形态中，加工工具3到达成型对象区域r的外侧端re时使加工工具3待机，但也可以是在外侧端re的附近使加工工具3的轴向押入速度和径向行进速度降低。在此，“外侧端re的附近”是指，从外侧端re向内侧以成型对象区域r的1/5为上限的范围中可任意设定的范围。例如可以是，加工工具3到达至与成型对象区域r的外侧端re相邻的终止接近点时使加工工具3的轴向送入速度和径向行进速度降低至到达终止接近点前的一半以下。

根据上述结构，在成型对象区域r的外侧端re的附近，板材1被缓慢加工，因而如图5所示，能防止形成加工工具3的压痕11（参见图4）。

又，也可以是取代对板材1局部加热而以对板材1全部加热的状态，或不加热板材1，进行加工工具3向板材1的按压。但是，若如前述实施形态这样对板材1局部加热，则与不加热板材1的情况或对板材1全部加热的情况相比，能够对板材1中被加工工具3按压的部分集中地加工。因此，为获得期望形状的加工工具3的操作变得容易。

符号说明：

1　　板材

10　旋转轴

3　　加工工具

30　成型辊

31　侧面。