CN103857479A - 带台阶方管的制造方法 - Google Patents

Abstract

通过简便的装置和简单的制造工序来以低成本得到外观良好的带台阶方管。在方管（10）的管端各面上形成与该方管（10）的长度方向平行的V型槽，利用平面外模具（40a、40b）按压形成有该V型槽的各面而对该方管（10）的管端进行缩管。方管（10）的管端各面上的V型槽以如下方式形成：将形成有V字状的凹部的第一模具设置于该方管（10）的管端内侧，将表面具有V字状的凸部的第二模具配置于与该凹部相对的位置且为该方管的管端外侧，将该第二模具向该方管的管端各面按压。

Description

带台阶方管的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造在管端设有连结用的台阶的方管的方法。

背景技术

用于围栏（日文：フェンス）、栅栏（日文：柵）等的建筑用方管通常以如下方式组装：在成形具有恒定长度的方管构件之后，将该成形后的多个方管构件相互对接，并使用连结构件加以固定。但是，使用连结构件会导致零件件数变多、成本上升。另外，使用连结构件有时会导致外观不良。

因此，为了谋求降低成本，提出如下一种方法：对一个方管的端部进行缩管加工，将该缩管部插入到另一个方管的另一个端部（未缩管部）中而将方管构件连结起来（参照专利文献1）。

例如，在专利文献1中，提出如下一种方法：使用模具（日文：ダイス）对圆管的一个端部进行缩管加工，将该缩管部和另一个圆管的另一个端部（未缩管部）连结起来，之后利用辊轧成形（日文：ロール成形）将在连结状态下的上述圆管成形为方管的形状。

专利文献1中的辊轧成形是如下那样的方法：在连结后的圆管的周围设置多段配置有预定尺寸的辊而成的辊轧机，通过使上述辊按压连结后的圆管而使圆管成形为预定尺寸的方管。利用该方法连结起来的方管构件被提供于围栏、栅栏等。

专利文献1：日本特许第3359947号公报

专利文献1提出的方法需要至少包括利用辊轧机制造圆管的工序、在离线状态下对圆管的一个端部进行缩管的工序、将多个圆管连结的工序、以及使该连结后的圆管再次返回辊轧机而使其成形为方管的工序。

通常，在方管的制造中，在利用辊轧机制造圆管之后，通过使圆管连续地通过辊轧而使其成形为方管。也就是说，若采用专利文献1提出的方法时，则在利用辊轧机制造圆管之后且在使其成形为方管之前产生要将该圆管向缩管工序输送的作业，这会导致圆管的产品管理工作、工序管理工作增加这样的问题。另外，由于圆管的缩管加工是通过将圆管压入模具的方式进行的，因此需要准备与圆管的外径和缩管尺寸相匹配的模具，从而还存在模具费用增加这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题点而提出的，其目的在于，提供一种通过简便的装置和简单的制造工序来以低成本制造外观良好的带台阶方管的方法。

为了实现上述目的，本发明的带台阶方管的制造方法，其特征在于，在方管的管端的外周面上形成与该方管的长度方向平行的V型槽，自该方管的外侧朝向内侧按压形成有该V型槽的各面而对该方管的管端进行缩管。

另外，上述方管的管端的外周面上的V型槽优选的是以如下方式形成。即，将形成有V字状的凹部的第一模具配置于该方管的管端内侧，将表面具有V字状的凸部的第二模具配置于与上述凹部相对的位置且为该方管的管端外侧，通过将该第二模具按压于该方管的管端的外周面，从而在方管的管端的外周面上形成V型槽。

并且，优选的是，上述第二模具在与上述方管接触的面相反侧的面上具有倾斜面，并且设置固定台，该固定台固定于相对于上述第二模具与上述方管相反侧的位置，上述V型槽通过将楔状工具压入上述固定台与上述第二模具的倾斜面之间而使该第二模具朝向上述方管移动来形成。

并且，优选的是，设置第三模具，该第三模具在与上述方管接触的面相反侧的面上具有倾斜面，并且设置固定台，该固定台固定于相对于该第三模具与上述方管相反侧的位置，通过将楔状工具压入上述固定台与上述第三模具的倾斜面之间，从而使该第三模具朝向上述方管移动，以按压上述方管的管端而对该方管的管端进行缩管。

在本发明中，在方管的管端处，在管端各面上预先设置与长度方向平行的V型槽，并使用平面外模具按压该管端各面，从而使方管的管端成形有缩管部。通过使用该方法，不需要在使圆管成形为方管之前将圆管输送至缩管工序。另外，在缩管工序中，也不需要准备与管的外径和缩管尺寸相匹配的模具，仅使用极为简单的形状构造的模具即可，因此，能够缩管工序简化且低成本地得到外观优异的带台阶方管。尤其是，在维护方面，比使用模具有优势。

另外，使形成于方管的管端的缩管部成为与方管的截面形状相对应的形状，从而能够作为良好的连结部来使用。也就是说，仅靠将管端相互插入，就能够使多个方管连结，从而能够易于搭设与建筑物之间的配合性良好且外观性、识别性优异的围栏、栅栏等。

附图说明

图1是表示插入有内模具的方管的管端和V字状外模具的剖视图。

图2是表示在方管的管端形成V型槽的工序的剖视图。

图3是表示在方管的管端形成V型槽的工序的剖视图。

图4是表示对方管的形成有V型槽的管端进行按压而使其缩管的工序的剖视图。

图5是表示对方管的形成有V型槽的管端进行按压而使其缩管的工序的剖视图。

图6是表示对方管的形成有V型槽的管端进行按压而使其缩管的工序的剖视图。

图7是表示在方管的管端形成有缩管部的情形的剖视图。

图8是形成有缩管部的方管的立体图。

图9是表示方管的插入有内模具的管端、V字状外模具、固定台以及楔状工具的剖视图。

图10是表示在方管的管端形成V型槽的工序的剖视图。

图11是表示在方管的管端形成V型槽的工序的剖视图。

图12是表示对方管的形成有V型槽的管端进行按压而使其缩管的工序的剖视图。

图13是表示对方管的形成有V型槽的管端进行按压而使其缩管的工序的剖视图。

图14是表示对方管的形成有V型槽的管端进行按压而使其缩管的工序的剖视图。

图15是表示在方管的管端形成有缩管部的情形的剖视图。

图16是形成有缩管部的方管的立体图。

图17是表示在本实施例中使用的V字状外模具的一个例子的图。

图18是表示在本实施例中使用的平面模具的一个例子的图。

图19是表示在本实施例中使用的内模具的一个例子的图。

具体实施方式

从成形精度优异且低成本方面考虑，本发明者们反复研究了在方管的端部形成缩管部的方法和通过将利用该方法制造的带台阶方管插入到另一个方管的端部（没有形成缩管部的端部）中而将两个方管构件连结起来的方法。

另外，当要在矩形截面的方管的管端形成缩管部时，通常，大多以自方管的外侧朝向内侧按压管端的相对的两个面的形态来形成缩管部。但是，按压相对的两个面会使与被按压的两个面相连的两个面（也就是说，没有被按压的两个面）向外侧弯曲，从而使被按压的两个面之间的间隔变窄。并且，若之后按压弯曲了的两个面，则会使最初被按压的两个面向外侧弯曲。因此，缩管后的方管的缩管了的各面弯曲，在将两个方管彼此连结时，难以将缩管后的方管端部插入到没有缩管的另一方管的端部中。

因此，在本发明中，在自外侧朝向内侧按压方管的相对的两个面之前，在该方管的外表面设置与该方管的长度方向平行的V型槽。使用图1～图6说明设置V型槽的加工方法。

首先，将在外表面形成有V字状的凹部20a～凹部20d的内模具20插入到方管10的管端的内侧（参照图1）。接下来，以隔着方管10与内模具20的凹部20a～凹部20d相对的方式配置在表面具有V字状的凸部35a、35b的V字状外模具30a、30b。在图1中，以与内模具的凹部20a相对的方式配置有在表面具有V字状的凸部35a的V字状外模具30a，并且以与内模具的凹部20b相对的方式配置有在表面具有V字状的凸部35b的V字状外模具30b。

然后，利用V字状外模具30a和V字状外模具30b以夹持插入有内模具20的方管10的管端的方式自外侧向内侧按压该管端。此时，对凸部35a和凸部35b进行按压，使得凸部35a和凸部35b与内模具20的凹部20a～凹部20d的形状相匹配（参照图2）。在图2中示出的工序之后，使方管10以横穿方管10的长度方向的截面的中心O为旋转的大致中心旋转大约90度，同样地，将V字状外模具30a和V字状外模具30b按压于还未形成有V型槽的两个面（参照图3）。通过上述工序，从而在方管10的管端的各面上形成V型槽。

在如图1～图3所示在使用内模具20、V字状外模具30a以及V字状外模具30b在方管10的管端各面的外表面上形成V型槽之后，将内模具20自方管10拔出。然后，如图4～图7所示，利用平面外模具40a、40b以自两侧夹持方管10的管端的方式自外侧向内侧按压方管10的管端，从而能够按压该方管10的管端而对其进行缩管加工。平面外模具40a、40b的与方管10相对的面401a、401b为与该相对的方管10的面大致平行的平面状。通过利用该平面外模具40a、40b按压方管10的管端，从而使方管10以方管10的管端的各面中的、形成于不与平面外模具40a、40b的面401a、401b相对的两个面的V型槽的槽被压扁的方式沿着V型槽变形（参照图5）。如此一来，能够仅对方管10的长度方向上的、形成有V型槽的部分进行缩管加工。在图5中是出的工序之后，使方管10以中心O为旋转的大致中心旋转大约90度，而将V型槽还未被压扁的两个面分别配置为与平面外模具40a、40b的各面401a、401b相对。然后，当利用平面外模具40a和平面外模具40b自外侧向内侧按压方管10的管端时（参照图6），能够将V型槽压扁而进行缩管加工。其结果，能够获得图7和图8所示那样的、在管端形成有连结用的带台阶缩管部的方管10。

此外，平面外模具40a、40b的与方管10相对的面401a、401b并不限定于均为平面状，只要至少在按压方管10的管端时，与该方管10接触的面为平面状即可。

如此，通过在方管10的管端的各外表面预先形成V型槽，在自外侧朝向内侧按压与平面外模具40a、40b的面401a、401b相对的两个面时，方管10以不与平面外模具40a、40b的面401a、401b相对的两个面的V型槽被压扁的方式沿着V型槽变形，因此能够抑制方管10的缩管部的弯曲，进而能够抑制产生容易在缩管部产生的凹凸状的褶皱。其结果，能够获得尺寸精度良好的带台阶方管。

此外，在对方管的管端进行缩管加工时使用的外模具的按压部件并不需要特别限定，其只要具有将方管加工为预定尺寸的能力即可。也就是说，只要利用冲压机等自两侧面按压外模具即可。

另外，在本发明中，如以下说明那样，能够同时对方管10的相对的两个面进行加工。

首先，在V字状外模具52a、52b的、与方管10接触的面的相反侧的面上设置了倾斜面521a、521b（参照图9）。另外，相对于V字状外模具52a、52b在方管10的相反侧的位置，以分别与倾斜面521a、521b相对的方式固定配置有固定部56a、56b。然后，将具有与V字状外模具52a、52b的倾斜面521a、521b相匹配的倾斜面581a、581b的楔状工具58a、58b压入到V字状外模具52a、52b与固定台56a、56b之间，从而使V字状外模具52a、52b朝向方管10移动（参照图9和图10）。由此，通过将楔状工具58a、58b压入到V字状外模具52a、52b与固定台56a、56b之间这样的、自图9的纸面上方朝向下方的单一方向的运动，能够同时对方管10的相对的两个面进行加工（V型槽加工）。即，当出于同时对管端的两个面进行按压以加工V型槽这样的目的而使用两个V字状外模具30a、30b时，不得不使两个模具同时分别向相反方向移动，但采用本发明，只需要使用例如通用冲压机自图9的纸面上方朝向下方同时压入两个楔状工具58a、58b这样的一个动作即可。

此外，如图12～图14所示，同样地，对于在对方管10的形成有V型槽的管端进行缩管加工时使用的平面外模具62a、62b，也可以在其与方管10接触的面的相反侧的面上设置倾斜面621a、621b。在该情况下，通过将楔状工具58a、58b压入平面外模具62a、62b与固定台56a、56b之间这样的、自图12的纸面上方朝向下方的单一方向的运动，也能够同时对方管10的相对的两个面进行加工（缩管加工）。

使用图9～图16具体说明使用具有楔状工具58a、58b的模具来对方管10进行的V型槽加工和缩管加工。首先，将形成有V字状的凹部20a～凹部20d的内模具20插入到方管10的管端的内侧（参照图9）。接下来，将V字状外模具52a、52b配置为隔着方管10与内模具20的凹部20a～凹部20d相对，该V字状外模具52a、52b在表面具有V字状的凸部54a、54b（参照图9）。

之后，利用例如通用冲压机沿自图9的纸面上方向下方的箭头方向按压楔状工具58a，从而使楔状工具58a嵌入固定部56a与V字状外模具52a之间而将凸部54a按压于方管10（参照图10）。通过在按压楔状工具58a的同时利用通用冲压机按压楔状工具58b，能够在使楔状工具58a嵌入固定部56a与V字状外模具52a之间的同时，使楔状工具58b嵌入固定部56b与V字状外模具52b之间而使凸部54b按压于方管10（参照图10）。通过同时进行楔状工具58a和楔状工具58b的按压工序，能够在方管10的相对的两个面的管端同时形成V型槽。在图10所示的工序之后，使方管10以中心O为旋转的大致中心旋转大约90度，同样地，对于还未进行V型槽加工的两个面，也将楔状工具58a、58b压入V字状外模具52a、52b与固定台56a、56b之间（参照图11）。通过自这样的图9的纸面上方朝向下方的单向的运动，能够在方管10的管端的各面上形成V型槽。

接下来，将内模具20自方管10拔出。然后，如图12～图14所示，以夹持方管10的形成有V型槽的管端的方式配置平面外模具62a、62b。通过利用通用冲压机沿自图12的纸面上方向下方的箭头方向按压楔状工具58a、58b，从而使楔状工具58a、58b沿着平面外模具62a、62b的倾斜面621a、621b嵌入，将平面外模具62a、62b按压于方管10（参照图12和图13）。由此，能够仅对方管10的长度方向上的、形成有V型槽的部分进行缩管加工。

在图12和图13所示的工序之后，使方管10以中心O为旋转的大致中心旋转大约90度，配置为使V型槽还未被压扁的两个面分别与平面外模具62a、62b的各面622a、622b不相对（参照图14）。换言之，将方管10配置为V型槽被压扁后的两个面分别与平面外模具62a、62b的各面622a、622b相对。然后，通过利用例如通用冲压机沿自图14的纸面上方向下方的箭头方向按压楔状工具58a、58b，从而使楔状工具58a、58b沿着平面外模具62a、62b的倾斜面621a、621b嵌入，将平面外模具62a、62b按压于方管10。如此一来，能够对形成有V型槽的各面进行缩管加工。如此，通过仅使用通用冲压机和用于使方管旋转和移动的装置这样的合理的方法，能够获得图15和图16所示那样的、尺寸精度良好的带台阶方管10。换言之，在没有准备专用设备而使用通用冲压机对方管进行缩管加工时，能够抑制缩管部的弯曲，并且能够抑制产生容易在缩管部产生的凹凸状的褶皱。其结果，能够在抑制设备投资费用的同时获得尺寸精度良好的带台阶方管10。

实施例

在本发明的缩管加工中，作为方管，使用了边长为45mm且截面为正方形的方管。方管的坯料是板厚为3.2mm且拉伸强度为400MPa的高强度钢板。如图17所示，作为V字状外模具，使用了V字状的凸部顶端的倾斜角θ=45（度）、V字状的凸部顶端的倾斜部的长度a=20（mm）、自主体部突出的凸部的平坦部的长度b=40（mm）且主体部的长度c=100（mm）的V字状外模具。另外，如图18所示，作为平面模具，使用了高度d=100（mm）、宽度e=100（mm）且长度f=100（mm）的大致立方体的平面模具。并且，如图19所示，作为内模具，使用了V型槽的宽度g=10（mm）、V型槽的深度h=5（mm）且长度i=120（mm）的内模具。

首先，将内模具插入方管的一个端部，利用液压缸按压V字状外模具而在方管的各面上形成了深度为5mm、宽度为10mm且在方管的长度方向上全长为100mm的V型槽。在方管的相对的左右的各自两个面上同时形成V型槽，之后使方管旋转90度而在另外两个面上也形成了V型槽。

接下来，取代V字状外模具而安装平面外模具，利用液压缸按压平面外模具，并如上述那样将形成有V型槽的方管的两个面在长度为100mm的范围内同时缩管为边长为38mm。作为比较例，使用与实施例相同的方管和平面外模具，在没有形成V型槽的情况下仅按压平面外模具，从而使管端的长度为100mm的区域缩管为边长为38mm。

对本发明中的缩管方法和比较例中的缩管方法进行了比较，结果发现，在采用比较例中的方法的情况下，因在缩管部的各面上产生了凹凸状的褶皱而产生了没有被缩管为预定尺寸的部分，而在采用本发明中的方法的情况下，形成了预定尺寸的缩管部。

附图标记说明

10、方管；20、内模具；30a、30b，52a、52b、V字状外模具；35a、35b、凸部；40a、40b，62a、62b、平面外模具；54a、54b、凸部；56a、56b、固定台；58a、58b、楔状工具。

Claims (4)

1.一种带台阶方管的制造方法，其特征在于，

在方管的管端的外周面上形成与该方管的长度方向平行的V型槽，以自该方管的外侧朝向内侧按压形成有该V型槽的各面而对该方管的管端进行缩管。

2.根据权利要求1所述的带台阶方管的制造方法，其特征在于，

上述方管的管端的外周面上的V型槽以如下方式形成：

将形成有V字状的凹部的第一模具配置于该方管的管端内侧，将表面具有V字状的凸部的第二模具配置于与上述凹部相对的位置且为该方管的管端外侧，通过将该第二模具向该方管的管端的外周面按压，从而在方管的管端的外周面上形成V型槽。

3.根据权利要求2所述的带台阶方管的制造方法，其特征在于，

设置固定台，该固定台固定于相对于上述第二模具与上述方管相反侧的位置，

上述第二模具在与上述方管接触的面相反侧的面上具有倾斜面，

上述V型槽通过将楔状工具压入上述固定台与上述第二模具的倾斜面之间而使该第二模具朝向上述方管移动而形成。

4.根据权利要求2或3所述的带台阶方管的制造方法，其特征在于，

设置第三模具，并且设置固定台，该第三模具在与上述方管接触的面相反侧的面上具有倾斜面，该固定台固定于相对于该第三模具与上述方管相反侧的位置，

通过将楔状工具压入上述固定台与上述第三模具的倾斜面之间，从而使该第三模具朝向上述方管移动，以按压上述方管的管端而对该方管的管端进行缩管。

Images