旋压方法和旋压设备的制造方法
【专利说明】
[0001]本发明的
【背景技术】
1.
技术领域
[0002]本发明涉及适于在例如由筒形工件一体地形成诸如车辆的排气管的具有三维复杂筒形形状的构件时应用的旋压方法和旋压设备。
[0003]2.相关技术的说明
[0004]例如，日本专利申请公报N0.2001-25826 (JP 2001-25826A)描述了这样的一种旋压方法，该旋压方法在筒形工件由卡盘或夹持装置支承时，通过在使辊子公转的同时使大约两个至四个辊子压靠工件的加工部的外周表面而减小筒形工件的加工部的直径。
[0005]然而，通过这种类型的旋压方法，加工是通过将辊子从工件的外侧朝向工件的内侧(即，朝向工件的轴线)推压来执行的。因此，通常，不能在工件上执行超出工件的外部形状(即，加工以使工件的轴线沿给定方向形成，而不限于工件的外部形状(筒形形状)内的区域)的成形，即，不能在工件上执行偏移过程。
【发明内容】
[0006]因而本发明提供了一种旋压方法，该旋压方法能够执行超出工件的外部形状的成形。本发明还提供了一种适于实施这种旋压方法的旋压设备。
[0007]本发明的第一方面涉及旋压方法。该旋压方法包括:由工件支承部对筒形工件的受支承部进行支承；在使旋压头的第一辊子公转时，使第一辊子压靠工件的加工部；以及执行下述成形过程:通过在使第一辊子和第二辊子公转的同时推压第一辊子和第二辊子，以及在第一辊子和第二辊子彼此配合工作以保持所述工件的同时使工件支承部相对于转轴头移动或使转轴头相对于工件支承部移动，而使工件的加工部的管轴线指向给定方向，其中，第二辊子的公转面沿旋压头的转轴的旋转轴线方向设置在与第一辊子的旋转平面不同的位置中。
[0008]根据这方面，在筒形工件上执行的旋压过程中执行了使工件的加工部的管轴线指向给定方向的成形过程。因此，能够在筒形工件上执行超出筒形工件的外部形状的成形。
[0009]此外，在上述方面中，旋压方法还可以包括执行偏移过程，在所述偏移过程中，通过使工件支承部移动或使转轴头移动来使工件的加工部相对于工件支承部移动，而使工件的加工部的管轴线自工件的受支承部的管轴线偏移。
[0010]根据这方面，执行了使工件的加工部的管轴线自工件的受支承部的管轴线偏移的偏移过程。因此，能够在筒形工件上执行超出筒形工件的外部形状的成形。
[0011]此外，在上述方面中，成形过程可以包括:通过在工件的受支承部由工件支承部支承的同时使工件支承部适当地摆动，而使工件的加工部的管轴线相对于工件的受支承部的管轴线倾斜。
[0012]根据这方面，当在筒形工件上执行成形过程时，工件的加工部的管轴线相对于工件的受支承部的管轴线倾斜。因此，能够在筒形工件上执行超出筒形工件的外部形状的成形。
[0013]此外，在上述方面中，第一辊子可以以大致等角度间隔在以转轴的旋转轴线为中心的圆的圆周上设置有多个；并且第二辊子可以以当从转轴的旋转轴线方向观察时与第一辊子交替布置的方式以大致等角度间隔在以转轴的旋转轴线为中心的圆的圆周上设置有多个。
[0014]根据这方面，多个第一辊子和多个第二辊子可以以大致等角度间隔设置在以转轴的旋转轴线为中心的圆的圆周上。因此，第一辊子和第二辊子相对于工件的支承点增加，工件的加工部由第一辊子和第二辊子基本均匀地挤压。因此，能够提高工件的加工精度。
[0015]此外，在上述方面中，第一辊子和第二辊子构造成能够相对于转轴的旋转轴线沿径向方向独立于彼此移动。
[0016]根据这方面，第一辊子和第二辊子构造成能够相对于转轴的旋转轴线沿径向方向独立于彼此移动。因此，在筒形工件上执行成形过程时，能够根据工件的加工形状，使第一辊子和第二辊子可靠地接触工件的外周表面。因此，能够提高工件的加工精度，即使工件的加工形状很复杂也是如此。
[0017]此外，在上述方面中，旋压方法还可以包括随着成形过程，通过适当地减小第一辊子和第二辊子的公转直径，而减小工件的加工部的直径。
[0018]根据这方面，随着筒形工件上的成形过程，能够减小工件的加工部的直径。因此，工件上的成形过程和直径减小过程同时地执行，因而提高了生产率。
[0019]本发明的第二方面涉及旋压设备。该旋压设备包括:工件支承部，工件支承部对筒形工件的受支承部进行支承；第一辊子，第一辊子设置在旋压头上，并且在公转的同时压靠工件的加工部；以及第二辊子，其中第二辊子的公转面沿旋压头的转轴的旋转轴线方向设置在与第一辊子的公转面不同的位置中。第一辊子和第二辊子彼此配合工作以保持工件。在工件被保持的同时，第一辊子和第二辊子在公转的同时压靠工件，并且工件支承部相对于旋压头移动或旋压头相对于工件支承部移动。
[0020]根据这方面，能够获得与通过本发明的第一方面获得的效果相似的效果。
[0021]此外，在上述方面中，工件支承部可以构造成使得通过使工件支承部或转轴头移动来执行偏移过程，在所述偏移过程中，通过使工件的加工部相对于工件支承部移动，而使工件的加工部的管轴线自工件的受支承部的管轴线偏移。
[0022]根据这方面，能够获得与通过本发明的第一方面以及伴随第一方面的各个方面获得的效果相似的效果
[0023]在上述方面中，工件支承部可以摆动成使得工件的加工部的管轴线相对于工件的受支承部的管轴线倾斜。
[0024]根据这方面，能够获得与通过本发明的第一方面以及伴随第一方面的各个方面获得的效果相似的效果。
[0025]在上述方面中，第一辊子以大致等角度间隔在以转轴的旋转轴线为中心的圆的圆周上设置有多个。此外，第二辊子可以以当从转轴的旋转轴线观察时与第一辊子交替地布置的方式以大致等角度间隔在以转轴的旋转轴线为中心的圆的圆周上设置有多个。
[0026]根据这方面，能够获得与通过本发明的第一方面以及伴随第一方面的各个方面获得的效果相似的效果。
[0027]在上述方面中，第一辊子和第二辊子可以构造成能够相对于转轴的旋转轴线沿径向方向独立于彼此移动。
[0028]根据这方面，能够获得与通过本发明的第一方面以及伴随第一方面的各个方面所获得的效果相似的效果。
【附图说明】
[0029]本发明的示例实施方式的特征、优点、技术和工业意义将在下面参照附图进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中:
[0030]图1A是旋压设备的正视图，并且示出了根据本发明的第一示例实施方式的旋压方法的工件准备过程和辊子接触过程；
[0031]图1B是旋压头的右侧视图，并且示出了根据本发明的第一示例实施方式的旋压方法的工件准备过程和辊子接触过程；
[0032]图1C是工件在加工之前的立体图，并且示出了根据本发明的第一示例实施方式的旋压方法的工件准备过程和辊子接触过程；
[0033]图2A是旋压设备的正视图，并且示出了根据本发明的第一示例实施方式的旋压方法的偏移和直径减小过程；
[0034]图2B是工件在根据本发明的第一示例实施方式的旋压方法的该偏移和直径减小过程中的目标形状的立体图，并且示出了该偏移和直径减小过程；
[0035]图3是根据本发明的第一示例实施方式的旋压设备的旋压头的具体结构的正视截面图；
[0036]图4是根据本发明的第二示例实施方式的旋压设备的旋压头的具体结构的正视截面图。
【具体实施方式】
[0037]在下文中，将描述本发明的示例实施方式。
[0038]【本发明的第一示例实施方式】
[0039]图1A至图3是本发明的第一示例实施方式的视图。图1A是辊子(第一辊子和第二辊子)等的沿图1B中的线IA-1A截取的截面图。根据第一示例实施方式的旋压设备I包括水平布置的工作台2，如图1A所示。用作工件支承部的工件支承基部3以下述方式附接至工作台2上:所述方式使得在支承筒形工件4的同时，能够沿三个轴线方向(即，X方向、Y方向和Z方向)移动，并且能够绕沿X方向的轴线(即，沿RX方向)摆动、绕沿Y方向的轴线(即，沿RY方向)摆动以及绕沿Z方向的轴线(S卩，沿RZ方向)摆动。该工件支承基部3由基部5和卡盘6形成。S卩，基部5被支承为以便能够在工作台2上沿三个轴向方向(即，X方向、Y方向和Z方向)移动。能够抓持工件4的卡盘6安装在基部5上，以便能够绕沿X方向的轴线(即，RX方向)、绕沿Y方向的轴线(即，RY方向)以及绕沿Z方向的轴线(即，RZ方向)摆动。
[0040]此外，靠近工件支承基部3 (图1A中的右侧)布置有旋压头7。旋压头7由未示出的转轴基部、转轴10、三个第一支承轴11A、三个第二支承轴11B、三对(即，六个)第一辊子12A以及三对(即，六个)第二辊子12B等形成(参见图1A和图1B)。在这里，三对第一辊子12A以等角度间隔(即，120°间隔)设置在以转轴10的旋转轴线CTl为中心的圆Cl的圆周上。此外，当从转轴10的旋转轴线CTl的方向观