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；在使旋压头的辊子公转的同时，使辊子压靠工件的加工部的外周表面；以及在使插入工件的加工部中的芯杆接触加工部的内周表面的同时，执行下述成形过程:通过使加工部相对于工件支承部移动或使工件支承部相对于加工部移动而使工件的加工部的管轴线指向给定方向。
[0008]根据这方面，在筒形工件上执行的旋压过程中，执行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加工部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适当地摆动工件支承部，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，芯杆可以成形为呈配装在工件的加工部的内部的形状。
[0014]根据这方面，芯杆成形为呈配装在工件的加工部的内部的形状。因此，通过插入工件的加工部内部的芯杆，工件可以成形，同时保持工件的加工部的截面形状。
[0015]此外，在上述方面中，芯杆和辊子的公转面在辊子的公转轴线上的相对位置能够被移动。
[0016]根据这方面，辊子的公转轴线上的相对位置能够被移动。因此，能够在工件上连续地执行各种成形，因而提高了生产率。
[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，在工件上的成形过程和直径减小过程被同时执行，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；旋压头的多个辊子，多个辊子在公转的同时压靠工件的加工部的外周表面；以及芯杆，芯杆设置在由辊子围绕的位置中并能够沿旋压头的转轴的旋转轴线方向前进和后退。多个辊子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。芯杆插入工件的加工部中并且接触加工部的内周表面。在芯杆接触加工部的内周表面的同时，芯杆相对于工件支承部移动或工件支承部相对于芯杆移动。
[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的工件支承部或芯杆移动来执行偏移过程，在偏移过程中，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]此外，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]此外，在上述方面中，芯杆成形为呈配装至工件的加工部中的形状。
[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。
【附图说明】
[0027]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:
[0028]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从工件准备过程至辊子接触过程的过程；
[0029]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从工件准备过程至辊子接触过程的过程；
[0030]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从工件准备过程至辊子接触过程的过程；
[0031]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过程；
[0032]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偏移过程中的目标形状的立体图，并且示出了该偏移过程；
[0033]图3A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直径减小过程；
[0034]图3B是工件在根据本发明的第一示例实施方式的旋压方法的直径减小过程中的目标形状的立体图，并且示出了该直径减小过程；
[0035]图4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5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；
[0037]图6A是根据本发明的第三示例实施方式的旋压设备的芯杆的修改示例的正视图；
[0038]图6B是根据本发明的第三示例实施方式的旋压设备的芯杆的修改示例的正视图；
[0039]图6C是根据本发明的第三示例实施方式的旋压设备的芯杆的修改示例。
【具体实施方式】
[0040]在下文中，将描述本发明的示例实施方式。
[0041]【本发明的第一示例实施方式】
[0042]图1A至图4是本发明的第一示例实施方式的视图。图1A是辊子等的沿图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(即，沿RZ方向)摆动。该工件支承基部3由基部5和卡盘6形成。即，基部5被支承为能够在工作台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(S卩，RZ方向)摆动。
[0043]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、三个支承轴11以及三个辊子12等形成(参见图