JPS6411380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空ノズル翼の製造法に係り、特に高
精度で且つ安価な中空ノズル翼の製造を志向した
中空ノズル翼の製造法に関するものである。

まず、従来のノズル翼の製造方法を説明する。

第１図は、従来の中実ノズル翼を示す斜視図、
第２図は、従来の中空ノズル翼の一例を示す断面
図、第３図は、従来の中空ノズル翼の他の例を示
す断面図である。各図において同一番号を付した
ものは同一部分である。

従来、ノズル翼としては、一般に圧延材からの
削り出しや鋳造、鍛造などの手段により製造し
た、第１図に示すような、その内部が中実で、入
口部１ａと出口部１ｂとを有し、三次元的に複雑
な形状を有する中実ノズル翼１が使用されてい
た。このような中実ノズル翼１は重量が大きく、
コストも高いので、ノズル翼を中空化する対策が
なされている。

従来の中空ノズル翼の一例は、第２図に示すよ
うに、その内部に中空部６を有し、背板３と腹板
４の部材から構成されるものである。この中空ノ
ズル翼２の製造方法は、まず金型によつて所定形
状の背板３、腹板４をプレス加工したのちに、機
械加工により相互に溶接開先を形成させる。つい
で背板３と腹板４を組立て、溶接変形防止治具に
取付けて、溶接部５により結合して中空ノズル翼
２が形成される。この場合、背板３および腹板４
が薄いため（3.2〜6.3mm）、前記変形防止治具を
使用するにもかかわらず変形を生じ、最終的な寸
法公差には収まらない。そのため、溶接後、ハン
マリングなどの手段により修正したのちに、全面
を機械加工などによる仕上げで最終許容公差内に
収め、所望形状の中空ノズル翼２を製造するよう
にしていた。したがつて、多くの加工工数を要
し、加工コストが高いという欠点があつた。

従来の中空ノズル翼の他の例は、第３図に示す
ように、一枚の中空成形板７を曲げ加工などによ
る成形後に、端部を溶接せしめ、中空ノズル翼２
Ａを形成していた。この第３図に係る製造方法
は、前記した第２図に係る製造方法に比べ、溶接
による変形は少ないものの、ノズル翼の管軸方向
の形状は、第１図の中実ノズル翼１が示すよう
に、直線ではなく曲線であるため、三次元的精度
を出すのが困難であるという欠点があつた。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去し
て、高精度の中空ノズル翼を安価に製造すること
ができる中空ノズル翼の製造法の提供を、その目
的とするものである。

本発明に係る、中空ノズル翼の製造法の構成
は、その内部が中空で、入口部と出口部とを有す
る中空ノズル翼を製造するものであつて、所定形
状の板材を曲げ加工して、円筒状の中空管体を有
するノズル翼予備成形品を製作し、このノズル翼
予備成形品を、型閉めしたときに前記中空ノズル
翼の完成品とほぼ同一形状に造形される空隙を設
けたノズル翼成形用上、下ダイ内へ挿入し、該
上、下ダイを型閉めして、前記ノズル翼予備成形
品に、その中空管体部の軸方向と垂直方向に荷重
を負荷するとともに、該中空管体部の内部へ液圧
を負荷することにより中空ノズル翼を成形する、
中空ノズル翼の製造法において、 前記ノズル翼予備成形品は、板材の一端側に沿
つて、コイニング加工によつて溶接用開先を形成
し、該板材を、前記溶接用開先の方向に中心軸を
有する円筒状に曲げ加工したのち、その他端を前
記溶接用開先と突合わせて溶接することにより、
内部に中空部を有する中空管体部を形成し、この
中空管体部と接続する板端部を曲げ加工して、中
空ノズル翼の出口部を形成するものであり、前記
中空ノズル翼の成形は、前記ノズル翼予備成形品
を、その出口部が、空隙の出口部側に位置するよ
うにして、前記ノズル翼成形用上、下ダイ内へ挿
入し、その中空管体部の内部へ液圧を負荷しなが
ら、該上、下ダイを型閉めするようにしたもので
ある。

さらに詳しくは、本発明の要点は、次の２点に
ある。

すなわち、第１の要点は、溶接→塑性加工（ノ
ズル翼成形用上、下ダイによる中空ノズル翼の成
形）の工程にし、溶接を前工程として溶接（熱）
変形の最終形状への影響を抑えて高精度加工化を
図つたことにある。従来の、第２図に係る製造方
法のように、加工（プレス加工、機械加工）→溶
接の工程であると、どうしても溶接後の矯正、修
正工程が省けず、多くの工数を費やさざるを得な
いという欠点を有していたが、本発明において
は、前記塑性の加工後の矯正、修正を要しない。

第２の要点は、中空管体部の形成の段階で、中
空ノズル翼の出口部もあらかじめ形成しておき、
前記塑性加工後には、入口部近傍のみ仕上げ加工
するようにした。

以下本発明を実施例によつて説明する。

第４図〜第７図は、本発明の一実施例に係る中
空ノズル翼の製造法を説明するための図であり、
第４図は、板材の一端をコイニング加工している
状態を示す断面図、第５図は、第４図に係るコイ
ニング加工を実施したのちの板材を、曲げ加工し
ている状態を示す断面図、第６図は、第５図に係
る曲げ加工を実施したのちの板材の他端と、前記
コイニング加工部とを溶接してなるノズル翼予備
成形品を示す断面図、第７図は、第６図に係るノ
ズル翼予備成形品をノズル翼成形用上、下ダイ内
に挿入し、型閉めして、中空ノズル翼を成形して
いる状態を示す断面図である。

各図において同一番号を付したものは同一部分
である。

まず、シヤー（図示せず）などの手段により、
所定の形状寸法を有する板材８を切断し、第４図
に示すように、この板材８の端部をコイニング加
工用下ダイ９ｂ上に載置する。コイニング加工用
上、下ダイ９ａ，９ｂを閉じて、板材８の一端の
所定位置にコイニング加工を施す。このコイニン
グ加工部８ａは、後述する溶接用の開先となるも
のであり、また、このコイニング加工部８ａを設
けることにより、後述する、中空ノズル翼の出口
部の形成を容易にするものである。

上記コイニング加工した板材８の他端８ｂ側
を、第５図に示すように、１本の上ロール１０と
２本の下ロール１１とからなる３本ロールの上、
下ロール１０，１１の間に挿入し、矢印方向に荷
重を負荷して、コイニング加工部８ａの方向（紙
面と垂直方向）に中心軸を有する円筒状に、ロー
ル曲げ加工を行なう。

このロール曲げ加工を終了した板材８の他端８
ｂと前記コイニング加工部８ａとを突合せ、電子
溶接、プラズマ溶接、その他など手段によつて接
合する（５は溶接部）ことにより、中空部６を有
する中空管体部１２ｃを形成する。そして、この
中空管体部１２ｃと接続する板端部（すなちち、
コイニング加工部よりも先の部分）を曲げ加工し
て、中空ノズル翼の出口部１２ｂを形成する。こ
れにより、第６図に示すような、ノズル翼予備成
形品１２が得られる。このように中空管体部１２
ｃの断面形状を円形にしたため、前記ロール曲げ
加工が容易になるのみならず、次の中空ノズル翼
の成形時における液体シール構造が簡単になると
いう利点がある。

次に、前記ノズル翼予備成形品１２を、型閉め
したとき中空ノズル翼の完成品とほぼ同一形状に
造形される空隙を設けたノズル翼成形用上、下ダ
イ１３ａ，１３ｂ内に、出口部１２ｂが前記空隙
の出口部側に位置するようにして挿入する。

そしてノズル翼予備成形品１２の中空管体部の
内部に油、その他などの圧力媒体１４を入れ、液
圧を加えながら前記ノズル翼成形用上、下ダイ１
３ａ，１３ｂを型閉めして、前記ノズル翼予備成
形品１２に管軸と垂直方向の荷重を負荷すること
により扁平に押しつぶし、その内部が中空（６は
中空部）で、入口部１２ａと出口部１２ｂとを有
する中空ノズル翼２Ｂを成形する。

次に、型開きしてこの成型品（すなわち中空ノ
ズル翼２Ｂ）を取出し、最後に、入口部１２ａ近
傍のみ仕上げ加工することにより、所望の寸法公
差に収まる輪郭精度を有する高精度の中空ノズル
翼を製造することができる。

以上説明した本実施例によれば、溶接を前工程
としているために、溶接（熱）変形の最終形状へ
影響は皆無であり、ノズル翼成形用上、下ダイ１
３ａ，１３ｂによる成形後には、入口部１２ａ近
傍のみ仕上げ加工すればよく、高精度の中空ノズ
ル翼を安価に製造することができる。

以上詳細に説明したように本発明によれば、次
の効果がある。

○イ ノズル翼予備成形品の中空管体部の内部へ液
圧を負荷しながら、上、下ダイを型閉めして成
形するようにしたので、前記液圧が中子として
作用し、この成形中にノズル翼予備成形品が座
屈をすることがない。したがつて、成形品、す
なわち中空ノズル翼に、“しわ”や肉厚不均一
がなく、強度的に信頼性のある中空ノズル翼が
得られる。

○ロ 上、下ダイによる成形後は、その成形品をほ
とんど加工する必要がなく、そのまま中空ノズ
ル翼となるので、材料歩留りがよく、また加工
工数も少なくてすむ。

○ハ 溶接を前工程とし、上、下ダイによる成形を
後工程とするので、溶接変形が最終形状へ影響
することはなく、高精度の中空ノズル翼が得ら
れる。

○ニ 中空ノズル翼の出口部を予め形成しておき、
上、下ダイによる成形後は、その入口部のみを
仕上げ加工するだけであるので、前記上、下ダ
イの空隙形状を転写した、高精度の中空ノズル
翼が得られる。

以上、これを要するに、高精度の中空ノズル翼
を安価に製造することができる、中空ノズル翼の
製造法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の中実ノズル翼を示す斜視図、
第２図は、従来の中空ノズル翼の一例を示す断面
図、第３図は、従来の中空ノズル翼の他の例を示
す断面図、第４図〜第７図は、本発明の一実施例
に係る中空ノズル翼の製造法を説明するための図
であり、第４図は、板材の一端をコイニング加工
している状態を示す断面図、第５図は、第４図に
係るコイニング加工を実施したのち板材を、曲げ
加工している状態を示す断面図、第６図は、第５
図に係る曲げ加工を実施したのちの板材の他端
と、前記コイニング加工部とを溶接してなるノズ
ル翼予備成形品を示す断面図、第７図は、第６図
に係るノズル翼予備成形品をノズル翼成形用上、
下ダイ内に挿入し、型閉めして、中空ノズル翼を
成形している状態を示す断面図である。 ２Ｂ……中空ノズル翼、５……溶接部、６……
中空部、８……板材、８ａ……板材のコイニング
加工部、８ｂ……板材の他端、１２……ノズル翼
予備成形品、１２ａ……入口部、１２ｂ……出口
部、１２ｃ……中空管体部、１３ａ……ノズル翼
成形用上ダイ、１３ｂ……ノズル翼成形用下ダ
イ、１４……圧力媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その内部が中空で、入口部と出口部とを有す
   る中空ノズル翼を製造するものであつて、 所定形状の板材を曲げ加工して、円筒状の中空
   管体部を有するノズル翼予備成形品を製作し、こ
   のノズル翼予備成形品を、型閉めしたときに前記
   中空ノズル翼の完成品とほぼ同一形状に造形され
   てる空隙を設けたノズル翼成形用上、下ダイ内へ
   挿入し、該上、下ダイを型閉めして、前記ノズル
   翼予備成形品に、その中空管体部の軸方向と垂直
   方向の荷重を負荷するとともに、該中空管体部の
   内部へ液圧を負荷することにより中空ノズル翼を
   成形する、中空ノズル翼の製造法において、 前記ノズル翼予備成形品は、 板材の一端側に沿つて、コイニング加工によつ
   て溶接用開先を形成し、該板材を、前記溶接用開
   先の方向に中心軸を有する円筒状に曲げ加工した
   のち、その他端を前記溶接用開先と突合わせて溶
   接することにより、内部に中空部を有する中空管
   体部を形成し、この中空管体部と接続する板端部
   を曲げ加工して、中空ノズル翼の出口部を形成す
   るものであり、 前記中空ノズル翼の成形は、 前記ノズル翼予備成形品を、その出口部が、空
   隙の出口部側に位置するようにして、前記ノズル
   翼成形用上、下ダイ内へ挿入し、その中空管体部
   の内部へ液圧を負荷しながら、該上、下ダイを型
   閉めするようにしたものである。 ことを特徴とする中空ノズル翼の製造法。