本發(fā)明涉及對(duì)板材進(jìn)行加工的旋壓成型方法。

背景技術(shù)：

以往，在使板材旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使用加工工具使板材的成型對(duì)象區(qū)域成型為傾斜狀的旋壓成型方法已為人所知（例如參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1）。

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(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題：

通常的旋壓成型方法中，加工工具在以一定的軸向送入速度（沿板材的旋轉(zhuǎn)軸方向的加工工具的移動(dòng)速度）按壓板材的同時(shí)，從板材的成型對(duì)象區(qū)域的內(nèi)側(cè)端向外側(cè)端以一定的徑向行進(jìn)速度（從板材的旋轉(zhuǎn)軸垂直離開的方向的加工工具的移動(dòng)速度）移動(dòng)，加工工具到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域的外側(cè)端之后立即使加工工具從板材離開。

然而，這樣的方法中，在板材中加工工具離開的位置上形成有與加工工具的形狀貼合的凹痕（加工工具的壓痕）。

因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠防止形成加工工具的壓痕的旋壓成型方法。

解決問(wèn)題的手段：

為解決上述課題，本發(fā)明一方面的旋壓成型方法，是在使板材旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使用加工工具將所述板材的成型對(duì)象區(qū)域成型為傾斜狀的旋壓成型方法，其特征是使所述加工工具在按壓所述板材的同時(shí)從所述成型對(duì)象區(qū)域的內(nèi)側(cè)端向外側(cè)端移動(dòng)，在所述外側(cè)端以約束所述加工工具的位置的狀態(tài)使所述板材旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在成型對(duì)象區(qū)域的外側(cè)端（即成型終止點(diǎn)）使加工工具待機(jī)，因此能夠防止形成加工工具的壓痕。

又，本發(fā)明其他方面的旋壓成型方法，是在使板材旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使用加工工具將所述板材的成型對(duì)象區(qū)域成型為傾斜狀的旋壓成型方法，其特征是使所述加工工具在按壓所述板材的同時(shí)從所述成型對(duì)象區(qū)域的內(nèi)側(cè)端向外側(cè)端移動(dòng)，在所述外側(cè)端的附近使所述加工工具的軸向送入速度和徑向行進(jìn)速度降低。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在成型對(duì)象區(qū)域的外側(cè)端（即成型終止點(diǎn)）的附近使板材緩慢加工，因此能夠防止形成加工工具的壓痕。

所述加工工具向所述板材的按壓，是與對(duì)所述板材中與被所述加工工具按壓的部分位于同一圓周上的部分局部加熱的同時(shí)進(jìn)行亦可。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與不加熱板材的情況或?qū)Π宀娜考訜岬那闆r相比，能夠?qū)Π宀闹斜患庸すぞ甙磯旱牟糠旨械丶庸ぁＲ虼?，為獲得期望形狀的加工工具的操作變得容易。

也可以是，所述加工工具是向著遠(yuǎn)離所述板材的旋轉(zhuǎn)軸的方向縮徑的截面梯形的成型輥，所述成型輥向所述板材的按壓是以如下狀態(tài)進(jìn)行：成型輥的大徑部與板材點(diǎn)接觸，且以成型輥的側(cè)面與所述板材的旋轉(zhuǎn)軸的正交面所成的角度為1度以上30度以下的姿勢(shì)保持所述成型輥的狀態(tài)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以成型輥的側(cè)面限制比板材中被加工工具按壓的部分靠近外側(cè)部分的反卷上揚(yáng)。

也可以是，所述加工工具向所述板材的按壓，以所述板材中被所述加工工具按壓的部分懸空的狀態(tài)進(jìn)行。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，無(wú)需使用以往旋壓成型方法中常用的成型模（型芯），能降低制造成本。

發(fā)明效果：

根據(jù)本發(fā)明，能夠防止形成加工工具的壓痕。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的旋壓成型方法的說(shuō)明圖；

圖2中的圖2a是旋壓成型開始之前板材的剖視圖，圖2b是旋壓成型結(jié)束時(shí)板材的剖視圖；

圖3是示出了旋壓成型結(jié)束之前加工工具對(duì)板材的按壓狀態(tài)的圖；

圖4是示出了加工工具到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域的外側(cè)端之后立即使加工工具離開板材的情況下旋壓成型后的板材的圖；

圖5是加工工具到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域的外側(cè)端時(shí)加工工具待機(jī)的情況下，或從加工工具到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域的外側(cè)端之前不久使加工工具的軸向送入速度和徑向行進(jìn)速度降低的情況下旋壓成型后的板材的圖。

具體實(shí)施方式

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的旋壓成型方法的說(shuō)明圖。該旋壓成型方法是在使板材1旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使用加工工具3使板材1的成型對(duì)象區(qū)域r（參見(jiàn)圖2a）成型為傾斜狀的方法。

板材1例如是平坦的圓形的板。但是，板材1的形狀也可以是多角形、橢圓形。又，板材1無(wú)需整個(gè)平面都是平坦的，也可以是，例如中心部的厚度比周緣部的厚度薄或厚、整體或一部分被預(yù)先加工成傾斜狀。板材1的材質(zhì)沒(méi)有特別限定，例如是鈦合金。

板材1固定于旋轉(zhuǎn)桿2。即，旋轉(zhuǎn)桿2的中心線為板材1的旋轉(zhuǎn)軸10。板材1的旋轉(zhuǎn)軸10既可平行于鉛垂方向，又可平行于水平方向，也可朝向斜向。旋轉(zhuǎn)桿2由圖略的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)施形態(tài)中，旋轉(zhuǎn)桿2并未設(shè)置有成型模（型芯），不僅在旋壓成型開始前，在旋壓成型途中，板材1的中心部也僅支持于旋轉(zhuǎn)桿2。即，后述的加工工具3向板材1的按壓是板材1中被加工工具3按壓的部分以懸空的狀態(tài)進(jìn)行。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，無(wú)需使用以往旋壓成型方法中常用的成型模（型芯），能降低制造成本。但是，也可以是旋轉(zhuǎn)桿2上設(shè)置有成型模（型芯），旋壓成型中，板材1中被加工工具3按壓的部分支持于成型模。

如圖2a和2b所示，加工工具3在按壓于板材1的同時(shí)從成型對(duì)象區(qū)域r的內(nèi)側(cè)端（即成型起始點(diǎn)）rs向外側(cè)端（即成型終止點(diǎn)）re移動(dòng)。加工工具3以與位置相應(yīng)的特定的軸向送入速度沿著板材1的旋轉(zhuǎn)軸10的方向移動(dòng)并按壓板材1。又，加工工具3以與位置相應(yīng)的特定的徑向行進(jìn)速度在從板材1的旋轉(zhuǎn)軸10的垂直離開的方向上移動(dòng)。本實(shí)施形態(tài)中，使用追隨板材1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的成型輥30作為加工工具3。但是，加工工具3不限定于成型輥30，例如也可以是刮刀。

更詳細(xì)而言，成型輥30具有向著遠(yuǎn)離板材1的旋轉(zhuǎn)軸10的方向縮徑的截面梯形的形狀。即，成型輥30具有旋轉(zhuǎn)軸10側(cè)的大徑的底面，與旋轉(zhuǎn)軸10相反一側(cè)的小徑的頂面，以及連接它們的傾斜狀的側(cè)面31。即，側(cè)面31與底面之間環(huán)狀的角部為大徑部，側(cè)面31與頂面之間環(huán)狀的角部為小徑部。但是，作為加工工具3，也可使用其他截面形狀（例如截面菱形或截面長(zhǎng)圓形）的成型輥。

使用截面梯形的成型輥30作為加工工具3的本實(shí)施形態(tài)中，成型輥30向板材1的按壓是以如下狀態(tài)進(jìn)行：成型輥30的大徑部與板材1點(diǎn)接觸，且成型輥30的側(cè)面31、與板材1的旋轉(zhuǎn)軸10的正交面（即與板材1平行的面）所成的角度θ（參見(jiàn)圖2a）為1度以上30度以下的姿勢(shì)保持成型輥30的狀態(tài)。

此外，本實(shí)施形態(tài)中，加工工具3向板材1按壓的同時(shí)由加熱器4對(duì)與和板材1中被加工工具3所按壓部分位于同一圓周上的部分進(jìn)行局部加熱。此處，“同一圓周上”是指，在以板材1的旋轉(zhuǎn)軸10為中心有一定程度寬度的環(huán)狀范圍內(nèi)存在被加工工具3按壓的部分和由加熱器4加熱的部分。也可以是例如，從板材1的旋轉(zhuǎn)軸10至被加工工具3按壓部分的距離的±10％的范圍內(nèi)，存在由加熱器4加熱的部分。

本實(shí)施形態(tài)中，加熱器4相對(duì)于板材1配置于與加工工具3相反側(cè)以使加熱器4從背側(cè)加熱板材1。但是也可以是加熱器4相對(duì)于板材1配置于加工工具3同側(cè)以從表側(cè)加熱板材1。

優(yōu)選為加熱器4是具有被施加5k～400khz高頻率交流電壓的線圈部的高頻感應(yīng)加熱器。這樣的高頻感應(yīng)加熱器中，線圈部在板材1的旋轉(zhuǎn)方向延伸，以使板材1的局部加熱在板材1的旋轉(zhuǎn)方向連續(xù)進(jìn)行，優(yōu)選為形成沿板材1的雙重圓弧狀。但是，作為加熱器4也可使用氣體燃燒器（gasburner）。

本實(shí)施形態(tài)的旋壓成型方法中，若加工工具3到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域r的外側(cè)端re，則以約束加工工具3的位置的狀態(tài)使板材1旋轉(zhuǎn)。圖3示出了旋壓成型結(jié)束之前加工工具3向板材1的按壓狀態(tài)。若與以往技術(shù)相同使加工工具3到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域r的外側(cè)端re之后立即使加工工具3離開板材1，則如圖4所示，板材1中加工工具3所離開的位置形成有與加工工具3的形狀貼合的凹痕（加工工具3的壓痕11）。對(duì)此，本實(shí)施形態(tài)中，在成型對(duì)象區(qū)域r的外側(cè)端re使加工工具3待機(jī)，因而如圖5所示，能防止形成加工工具3的壓痕11（參見(jiàn)圖4）。

可是，板材1中比被加工工具3按壓部分靠近外側(cè)部分，存在向加工工具3反卷上揚(yáng)的情況。對(duì)此，使用截面梯形的成型輥30，若成型輥30的姿勢(shì)如本實(shí)施形態(tài)這樣保持，則能夠以成型輥30的側(cè)面31限制板材1的外側(cè)部分的反卷上揚(yáng)。

＜變形例＞

本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形態(tài)，因而在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)能有各種變形。

例如，上述實(shí)施形態(tài)中，加工工具3到達(dá)成型對(duì)象區(qū)域r的外側(cè)端re時(shí)使加工工具3待機(jī)，但也可以是在外側(cè)端re的附近使加工工具3的軸向押入速度和徑向行進(jìn)速度降低。在此，“外側(cè)端re的附近”是指，從外側(cè)端re向內(nèi)側(cè)以成型對(duì)象區(qū)域r的1/5為上限的范圍中可任意設(shè)定的范圍。例如可以是，加工工具3到達(dá)至與成型對(duì)象區(qū)域r的外側(cè)端re相鄰的終止接近點(diǎn)時(shí)使加工工具3的軸向送入速度和徑向行進(jìn)速度降低至到達(dá)終止接近點(diǎn)前的一半以下。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在成型對(duì)象區(qū)域r的外側(cè)端re的附近，板材1被緩慢加工，因而如圖5所示，能防止形成加工工具3的壓痕11（參見(jiàn)圖4）。

又，也可以是取代對(duì)板材1局部加熱而以對(duì)板材1全部加熱的狀態(tài)，或不加熱板材1，進(jìn)行加工工具3向板材1的按壓。但是，若如前述實(shí)施形態(tài)這樣對(duì)板材1局部加熱，則與不加熱板材1的情況或?qū)Π宀?全部加熱的情況相比，能夠?qū)Π宀?中被加工工具3按壓的部分集中地加工。因此，為獲得期望形狀的加工工具3的操作變得容易。

符號(hào)說(shuō)明：

1　　板材

10　旋轉(zhuǎn)軸

3　　加工工具

30　成型輥

31　側(cè)面。