JPS6127133A - コイルばねの温間成形方法 - Google Patents
コイルばねの温間成形方法Info
- Publication number
- JPS6127133A JPS6127133A JP14688484A JP14688484A JPS6127133A JP S6127133 A JPS6127133 A JP S6127133A JP 14688484 A JP14688484 A JP 14688484A JP 14688484 A JP14688484 A JP 14688484A JP S6127133 A JPS6127133 A JP S6127133A
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- JP
- Japan
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- wire
- coil spring
- wire rod
- coil
- warm
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
- B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
- B21F3/06—Coiling wire into particular forms helically internally on a hollow form
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は各種機械装置に多用されているコイルばね一就
中大径高強度コイルばねの温間成形方法に関する。
中大径高強度コイルばねの温間成形方法に関する。
（従来の技術）
ばねを製造する場合、通常線径８〜９ｍｍ以下の細径線
材からなるコイルばねは素材線材を引抜き加工や熱処理
で所定の強度としたうえで冷間成形してコイルばねとな
し、線径１９ｍｍ以上の大径線材からなるコイルばねは
成形の困難さから素材線材を熱間でコイルばね形状に成
形のうえ熱処理で所定強度を付与して製品としている。
材からなるコイルばねは素材線材を引抜き加工や熱処理
で所定の強度としたうえで冷間成形してコイルばねとな
し、線径１９ｍｍ以上の大径線材からなるコイルばねは
成形の困難さから素材線材を熱間でコイルばね形状に成
形のうえ熱処理で所定強度を付与して製品としている。
しかし乍ら、近来上記大径線材からなるコイルばねも例
えば本出願人の出願発明にかかる特公昭５９−１３５６
８号に開示される如く、素材線材に所定の熱処理を施す
ことにより、引張り強さ１５０Ｋｇｆ ／ ｍ ｎ（以
上でありなから冷間成形性が極めて良好なばね用線材が
開発されて大径高強度線材も冷間成形が可能となった。
えば本出願人の出願発明にかかる特公昭５９−１３５６
８号に開示される如く、素材線材に所定の熱処理を施す
ことにより、引張り強さ１５０Ｋｇｆ ／ ｍ ｎ（以
上でありなから冷間成形性が極めて良好なばね用線材が
開発されて大径高強度線材も冷間成形が可能となった。
一方、同じく本出願人の出願発明にかかる特公昭５９−
１’０９７５号に開示される如く、抗張力１５０Ｋｇｆ
／ｍｒＪ以上としたばね用オイルテンパー線等の線材を
連続的に高周波誘導加熱等の急熱により３００〜６００
“Ｃの適当な温度に加熱した状態でコイル成形すること
により、ばね材として具備すべき機械的性質を保持した
まま容易にコイル成形しうるコイルばねの製造方法も開
発された。□ （発明が解決しようとする問題点） ところで、上記特公昭５９−１０９７５号に示される実
施例では、第２図に示す如（、線材コイル（Ｉ）から供
給される線材１は、送り込みローラ群２．ワイヤーガイ
ド３およびガイドローラまたはガイドピン４からなるコ
イルばね成形機構（■）に送給される前に例えば高周波
誘導加熱コイル６を備えた温間加熱装置（ＩＩ）を通過
するようにしているので、温間領域にまで加熱された線
材が通過する上記送り込みローラ群２およびワイヤーガ
イド３を耐熱材で調製せねばならず、また大径高強度線
材の曲げ加工のためには線材１を強力な推力で送給する
必要から送り込みローラ２の圧下刃を大に設定すると、
塑性変形抵抗が低下している線材の真円度を低下させる
などの問題が生ずる虞があった。なお、５として示すの
は線材矯直ローラである。
１’０９７５号に開示される如く、抗張力１５０Ｋｇｆ
／ｍｒＪ以上としたばね用オイルテンパー線等の線材を
連続的に高周波誘導加熱等の急熱により３００〜６００
“Ｃの適当な温度に加熱した状態でコイル成形すること
により、ばね材として具備すべき機械的性質を保持した
まま容易にコイル成形しうるコイルばねの製造方法も開
発された。□ （発明が解決しようとする問題点） ところで、上記特公昭５９−１０９７５号に示される実
施例では、第２図に示す如（、線材コイル（Ｉ）から供
給される線材１は、送り込みローラ群２．ワイヤーガイ
ド３およびガイドローラまたはガイドピン４からなるコ
イルばね成形機構（■）に送給される前に例えば高周波
誘導加熱コイル６を備えた温間加熱装置（ＩＩ）を通過
するようにしているので、温間領域にまで加熱された線
材が通過する上記送り込みローラ群２およびワイヤーガ
イド３を耐熱材で調製せねばならず、また大径高強度線
材の曲げ加工のためには線材１を強力な推力で送給する
必要から送り込みローラ２の圧下刃を大に設定すると、
塑性変形抵抗が低下している線材の真円度を低下させる
などの問題が生ずる虞があった。なお、５として示すの
は線材矯直ローラである。
（発明の目的）
本発明は上記従来方法に存する問題点を解消する目的で
なされたもので、送り込みローラ群を加熱せずに大径高
強度線材を成形可能とするコイルばね温間成形方法を提
供するものである。
なされたもので、送り込みローラ群を加熱せずに大径高
強度線材を成形可能とするコイルばね温間成形方法を提
供するものである。
（発明の構成）
本発明の構成は、
（１）連続的に供給される大径高強度ばね用線材を送り
込みローラ、ワイヤーガイドおよびコイリングピンもし
くはコイリングローラからなる成形機構に送り込んで所
定形状のコイルばねに成形する場合において、 （２）当該線材を上記ワイヤーガイド上に存する成形時
の曲げ応力作用点通過直前の送り線上に設けた急速加熱
手段により温間領域まで加熱し、（３）当該温間領域に
加熱された状態の線材を上記コイリングピンもしくはコ
イリングローラにより走行方向の偏向をなさしめてコイ
ル状となすようにした ことを特徴とするコイルバネの温間成形方法にある。
込みローラ、ワイヤーガイドおよびコイリングピンもし
くはコイリングローラからなる成形機構に送り込んで所
定形状のコイルばねに成形する場合において、 （２）当該線材を上記ワイヤーガイド上に存する成形時
の曲げ応力作用点通過直前の送り線上に設けた急速加熱
手段により温間領域まで加熱し、（３）当該温間領域に
加熱された状態の線材を上記コイリングピンもしくはコ
イリングローラにより走行方向の偏向をなさしめてコイ
ル状となすようにした ことを特徴とするコイルバネの温間成形方法にある。
（実施例）
本発明を第１図（ａ）および（ｂ）に示す実施例に従っ
て以下に詳述する。
て以下に詳述する。
第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の要部を示
す正面図およびＡ−Ａ線断面図であって、成形機構（Ｉ
）の送り込みローラ群２の矢印方向への回転力によって
推力Ｐを与えられた線材１はワイヤーガイド３に設けら
れている線材通路３１を通過して、コイリングローラ４
，４方向へ進む。当該ワイヤーガイド３の線材通路３１
の出口に近接した点Ｆとして示す位置には、上記コイリ
ングローラ４，４によってその走行方向を偏向させられ
て塑性加工される際に線材に生ずる曲げ応力作用点があ
るが、本発明では当該曲げ応力作用点Ｆよりも線材送り
方向後方に、線材通路３１を含む所定形状の空間３２を
孔設し、当該空間に線材径よりも巻回内径が所定だけ大
径の誘導加熱コイル６を線材通路３１と同心状に配置し
、かつその外周を絶縁性磁性体７で上記空間３１を埋め
る如くにして構成した急速“加熱手段が設けられている
。上記誘導加熱コイル６は所定周波数・出力電源Ｅに接
続されており“、当該誘導加熱コイル６内を所定送り速
度で通過する線材を所定の温間領域まで誘導加熱可能に
設定されている。上記温間領域は、線材の強度を低下せ
しめない温度でなければならず、もし線材が焼入れ・焼
戻し線材である場合には、焼戻し温度以下の温度−・−
例えば３００〜６００℃の範囲でなければならない。上
記絶縁性磁性体７は例えばフェライトコア等からなり、
誘導加熱コイル６から発生する磁束を収束して加熱効率
を高めるとともに、ワイヤ−ガイド３自体およびその周
囲を加熱せしめないために設けられる。
す正面図およびＡ−Ａ線断面図であって、成形機構（Ｉ
）の送り込みローラ群２の矢印方向への回転力によって
推力Ｐを与えられた線材１はワイヤーガイド３に設けら
れている線材通路３１を通過して、コイリングローラ４
，４方向へ進む。当該ワイヤーガイド３の線材通路３１
の出口に近接した点Ｆとして示す位置には、上記コイリ
ングローラ４，４によってその走行方向を偏向させられ
て塑性加工される際に線材に生ずる曲げ応力作用点があ
るが、本発明では当該曲げ応力作用点Ｆよりも線材送り
方向後方に、線材通路３１を含む所定形状の空間３２を
孔設し、当該空間に線材径よりも巻回内径が所定だけ大
径の誘導加熱コイル６を線材通路３１と同心状に配置し
、かつその外周を絶縁性磁性体７で上記空間３１を埋め
る如くにして構成した急速“加熱手段が設けられている
。上記誘導加熱コイル６は所定周波数・出力電源Ｅに接
続されており“、当該誘導加熱コイル６内を所定送り速
度で通過する線材を所定の温間領域まで誘導加熱可能に
設定されている。上記温間領域は、線材の強度を低下せ
しめない温度でなければならず、もし線材が焼入れ・焼
戻し線材である場合には、焼戻し温度以下の温度−・−
例えば３００〜６００℃の範囲でなければならない。上
記絶縁性磁性体７は例えばフェライトコア等からなり、
誘導加熱コイル６から発生する磁束を収束して加熱効率
を高めるとともに、ワイヤ−ガイド３自体およびその周
囲を加熱せしめないために設けられる。
（発明の作用）
以上のように設定することにより、送り込みローラ群２
により強力な推力Ｐをもって送給される線材は当該送り
込みローラ群２通過時には常温状態にあって塑性変形抵
抗の低下はなく、他方コイリング時にはワイヤ−ガイド
３０線材通路３１上にある曲げ応力作用点Ｆの直前に設
けられている加熱手段によって温間領域にまで加熱され
て塑性変形抵抗が低下しているので、ガイドローラ４・
４に衝接してその走行方向を偏向せしめられる際の曲げ
応力作用点Ｆに作用する力も小となる。
により強力な推力Ｐをもって送給される線材は当該送り
込みローラ群２通過時には常温状態にあって塑性変形抵
抗の低下はなく、他方コイリング時にはワイヤ−ガイド
３０線材通路３１上にある曲げ応力作用点Ｆの直前に設
けられている加熱手段によって温間領域にまで加熱され
て塑性変形抵抗が低下しているので、ガイドローラ４・
４に衝接してその走行方向を偏向せしめられる際の曲げ
応力作用点Ｆに作用する力も小となる。
（実験例）
本発明者は本発明の効果を確認するため次の実験を行っ
た。
た。
◎実験方法
以下に示す供試体を使用して後記条件に従いコイルばね
に成形し、成形時のワイヤーガイド３の昇温状態の観察
と形成されたコイルばねの性能を試験した。
に成形し、成形時のワイヤーガイド３の昇温状態の観察
と形成されたコイルばねの性能を試験した。
供試体；線材材質−３ｉＣｒ鋼
線 径−φ１４ｍｍ
強 度−１，８０〜１９５Ｋｇｆ／ｍｍ（焼入れ・
焼戻し線材 成形機諸元；トルク−６０Ｋｇｍ 送り込み速度−２８ｍ／ｍｉｎ 高周波電力；周波数−１００’ＫＨｚ 出力・−１５０Ｋｗ 加熱温度；３５０〜３７０℃ コイルばね形状；巻径−φ８４ｍｍ 巻数−８Ｎ を 高さ一４４０ｍｍ ◎ワイヤーガイド観察 ワイヤーガイド３の誘導加熱コイル６が設けられている
周辺には殆ど昇温か認められず、その送り方向前方−即
ち出口近傍には３００°Ｃ程度の昇温かみとめられた。
焼戻し線材 成形機諸元；トルク−６０Ｋｇｍ 送り込み速度−２８ｍ／ｍｉｎ 高周波電力；周波数−１００’ＫＨｚ 出力・−１５０Ｋｗ 加熱温度；３５０〜３７０℃ コイルばね形状；巻径−φ８４ｍｍ 巻数−８Ｎ を 高さ一４４０ｍｍ ◎ワイヤーガイド観察 ワイヤーガイド３の誘導加熱コイル６が設けられている
周辺には殆ど昇温か認められず、その送り方向前方−即
ち出口近傍には３００°Ｃ程度の昇温かみとめられた。
◎耐へたり性試験
試験条件をせん断応力１１５Ｋｇ ｆ ／ｍｒｄ （修
正係数を含む）２時間１００ｈｒとして定歪締め付は試
験を行い、同一供試体線材を冷間成形によって同一形状
のコイルばねとしたものの当該試験結果と比較した。
正係数を含む）２時間１００ｈｒとして定歪締め付は試
験を行い、同一供試体線材を冷間成形によって同一形状
のコイルばねとしたものの当該試験結果と比較した。
本発明供試体の永久歪−−−−−２、ＯＸ １０−’冷
間成形供試体の永久歪−２，８Ｘ １０−Ｐ以上の実験
結果から、ワイヤーガイド３に装着された誘導加熱コイ
ル６は、その周囲を絶縁性磁性体７で被覆されているの
でワイヤーガイド３を加熱することなく、また線材走行
時のみ急速加熱手段が動作するようにしているので、そ
の出口近傍の昇温も比較的低く押られることが確認され
るとともに、成形されたコイルばねは特公昭５９−１０
９７５号に開示された技術と同様に冷間塑性加工による
コイルばね以上の性能を有することが確認された。
間成形供試体の永久歪−２，８Ｘ １０−Ｐ以上の実験
結果から、ワイヤーガイド３に装着された誘導加熱コイ
ル６は、その周囲を絶縁性磁性体７で被覆されているの
でワイヤーガイド３を加熱することなく、また線材走行
時のみ急速加熱手段が動作するようにしているので、そ
の出口近傍の昇温も比較的低く押られることが確認され
るとともに、成形されたコイルばねは特公昭５９−１０
９７５号に開示された技術と同様に冷間塑性加工による
コイルばね以上の性能を有することが確認された。
（発明の効果）
本発明を実施することにより、
（１）大径高強度ばね用線材は真円度を保証されつつ極
めて容易にコイル成形可能となり、（２）しかも温間成
形であるので成形後の残留歪が少ない点１強度低下をき
たさない点、線材にスケールを住じない点、脱炭の虞が
ない点９表面粗さに変化を生じない点は勿論のこと、ホ
ットストレッチングと称するものの効果と同様に耐クリ
ープ性および耐疲労性向上等すべて前記特公昭５９−１
０９７５号に示される発明の効果と同等またはそれ以上
の効果が得られるのは勿論のこと、（３）線材送り込み
用ローラ群は耐熱材で調製する必要もなく、 （４）ワイヤーガイドは誘導加熱コイルを包蔵している
にも拘わらず漏洩磁束が殆どなく、また所定温間領域ま
で加熱さ゛れた線材と接触するのは当該ワイヤーガイド
の曲げ応力作用点より前方先端部のみであって、しかも
当該曲げ応力作用点に作用する力は線材の弾性限が低く
なって作用応力が低下しているので、ワイヤーガイドに
はガイド疵がつきにくり、従って損耗がないので耐用時
間が延長されることとなる などその璽される効果は甚大である。
めて容易にコイル成形可能となり、（２）しかも温間成
形であるので成形後の残留歪が少ない点１強度低下をき
たさない点、線材にスケールを住じない点、脱炭の虞が
ない点９表面粗さに変化を生じない点は勿論のこと、ホ
ットストレッチングと称するものの効果と同様に耐クリ
ープ性および耐疲労性向上等すべて前記特公昭５９−１
０９７５号に示される発明の効果と同等またはそれ以上
の効果が得られるのは勿論のこと、（３）線材送り込み
用ローラ群は耐熱材で調製する必要もなく、 （４）ワイヤーガイドは誘導加熱コイルを包蔵している
にも拘わらず漏洩磁束が殆どなく、また所定温間領域ま
で加熱さ゛れた線材と接触するのは当該ワイヤーガイド
の曲げ応力作用点より前方先端部のみであって、しかも
当該曲げ応力作用点に作用する力は線材の弾性限が低く
なって作用応力が低下しているので、ワイヤーガイドに
はガイド疵がつきにくり、従って損耗がないので耐用時
間が延長されることとなる などその璽される効果は甚大である。
第１図（ａ） は本発明コイルばねの温間成形方法の一
実施例の一部断面正面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
におけるＡ−ＡＩｍ断面図、第２図は従来方法を示す一
部断面正面である。 １−−ｍ−・−大径高強度ばね用線材 ２−・−送り込みローラ ′ ３−−−−−−ワイヤーガイド ３１−線材送り通路 ３２−空間 ４−・−コイリングピン、コイリングローラ６−−−一
急速加熱手段、誘導加熱コイル７−−−−−一絶縁性磁
性体 Ｆ−−−一−−曲げ応力作用点 （ＩＩＩ）−ｍ−成形機構
実施例の一部断面正面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
におけるＡ−ＡＩｍ断面図、第２図は従来方法を示す一
部断面正面である。 １−−ｍ−・−大径高強度ばね用線材 ２−・−送り込みローラ ′ ３−−−−−−ワイヤーガイド ３１−線材送り通路 ３２−空間 ４−・−コイリングピン、コイリングローラ６−−−一
急速加熱手段、誘導加熱コイル７−−−−−一絶縁性磁
性体 Ｆ−−−一−−曲げ応力作用点 （ＩＩＩ）−ｍ−成形機構
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）連続的に供給される大径高強度ばね用線材を送り込
みローラ、ワイヤーガイドおよびコイリングピンもしく
はコイリングローラからなる成形機構に送り込んで所定
形状のコイルばねに成形する場合において、当該線材を
上記ワイヤーガイド上に存する成形時の曲げ応力作用点
通過直前の送り線上に設けた急速加熱手段により温間領
域まで加熱し、当該温間領域に加熱された状態の線材を
上記コイリングピンもしくはコイリングローラにより走
行方向の偏向をなさしめてコイル状となすようにしたこ
とを特徴とするコイルバネの温間成形方法。 ２）温間領域が線材の強度を低下せしめない温度領域で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコイ
ルばねの温間成形方法。 ３）線材が焼入れ・焼戻し熱処理材である場合の温間領
域が焼戻し温度以下であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のコイルばねの温間成形方法。 ４）急速加熱手段が上記ワイヤーガイドにおける線材送
り通路上の曲げ応力作用点よりも線材送り方向後方側に
設けた所定形状の空間に、周囲を絶縁性磁性体で被覆さ
れて線材送り通路と同心状に配置された誘導加熱コイル
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコ
イルばねの温間成形方法。 ５）急速加熱手段が線材の走行時のみ動作することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のコイルばねの温間
成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14688484A JPS6127133A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | コイルばねの温間成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14688484A JPS6127133A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | コイルばねの温間成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127133A true JPS6127133A (ja) | 1986-02-06 |
Family
ID=15417751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14688484A Pending JPS6127133A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | コイルばねの温間成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127133A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04178233A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-06-25 | Kawasaki Steel Corp | 螺旋状鋼線の成形装置 |
| JPH071065A (ja) * | 1992-07-29 | 1995-01-06 | Fried Krupp Ag Hoesch Krupp | 湾曲したコイルばねを製造する方法及び装置 |
| US8082769B2 (en) * | 2001-04-13 | 2011-12-27 | Orametrix, Inc. | Robot and method for bending orthodontic archwires and other medical devices |
| WO2013021828A1 (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 日本発條株式会社 | 圧縮コイルばねおよびその製造方法 |
| EP3127629A4 (en) * | 2014-03-25 | 2017-11-15 | Daewon Kang Up Co., Ltd. | Device for manufacturing hot-rolled coil spring |
| KR20180022418A (ko) * | 2016-08-24 | 2018-03-06 | 울산대학교 산학협력단 | 코일 스프링 성형용 잔류응력 제어장치 |
| CN110026506A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-19 | 浙江富淳弹簧有限公司 | 一种弹簧生产工艺 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14688484A patent/JPS6127133A/ja active Pending
Cited By (9)
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| KR101879571B1 (ko) * | 2016-08-24 | 2018-07-19 | 울산대학교 산학협력단 | 코일 스프링 성형용 잔류응력 제어장치 |
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