CN109070170A - 管材的制造方法及芯棒 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种在减少弯曲加工时被加工部件与芯棒的阻力的同时缩短整体的加工时间的管材的制造方法及芯棒。本发明的管材的制造方法具有：将芯棒(2)插入于管材(1)的内部的步骤，所述芯棒(2)具备使干冰粉(3)在内部流通的流路(4)及向前端喷射所述干冰粉(3)的喷射孔(7)；从喷射孔(7)向管材(1)的内部喷射干冰粉(3)的步骤；及对插入有芯棒(2)的管材(1)进行弯曲加工的步骤。

Description

管材的制造方法及芯棒
技术领域
本发明涉及一种管材的制造方法及芯棒。
背景技术
对管材进行弯曲加工时，为了防止管材的加工部分产生剖面变形或褶皱等变形，有时在管材的内部插入嵌套件或芯棒。作为以这种目的而使用插入于管材的内部的嵌套件或芯棒的管材的加工方法，有如专利文献1和专利文献2所示的方法。
专利文献1中，在铝制中空型材的弯曲加工部分的中空部插入塑料袋，并在所插入的塑料袋中填充水之后用橡胶等紧固件堵住塑料袋的口并将其冷冻，待塑料袋中的水结冰而成为在弯曲加工部分的中空部内填充有冰的状态，从而形成冰的嵌套件。并且，专利文献2中，在对金属管进行弯曲加工时，在金属管插入芯棒之后，一边从供油喷嘴向与金属管接触的接触部供给润滑油，一边进行弯曲加工，从而减少弯曲加工时金属管与芯棒的阻力。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-328745号公报
专利文献2：日本特开平7-39942号公报
发明要解决的技术课题
然而，专利文献1中记载的方法以便于嵌套件的拆装为目的，没有考虑弯曲加工时中空型材与嵌套件的摩擦，因此有可能弯曲加工时被加工部件与插入部材的摩擦大，由该摩擦导致加工部分发生变形、龟裂。
并且，专利文献2中记载的方法中，必须在弯曲加工之后去除金属管内的润滑油，因此耗费用于去除清洗的时间，导致整体的加工时间相应地变长。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够在减少弯曲加工时被加工部件与芯棒的阻力的同时缩短整体的加工时间的管材的制造方法及芯棒。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题，本发明的管材的制造方法及芯棒采用以下方案。
即，本发明的一方式所涉及的管材的制造方法具有：插入步骤，将芯棒插入于管材的内部；喷射步骤，向所述管材的内部喷射干冰粉；及弯曲加工步骤，对插入有所述芯棒的所述管材进行弯曲加工。
上述结构中，向管材的内部喷射干冰粉以进行管材的弯曲加工。若向管材的内部喷射干冰粉，则干冰粉将附着于管材的内表面及芯棒的表面而形成干冰粉的皮膜。因此，弯曲加工时，通过干冰粉减少管材的内表面与芯棒的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材的内表面与芯棒的表面的摩擦致使加工部分发生歪斜和龟裂。
并且，弯曲加工时，伴随管材的塑性变形，管材的弯曲加工部分会发热，但在管材的内部形成有干冰粉的皮膜，因此干冰粉吸收所产生的热，并抑制加工部分的温度上升。因此，能够防止因伴随塑性变形的发热引起的管材内表面的烧粘。
并且，干冰粉容易气化，因此在弯曲加工之后在管材内部气化。因此，管材内不会产生液体或固体的残渣，从而能够省去弯曲加工之后从管材内去除润滑剂的工序，由此能够缩短整体的加工时间。
并且，向加工部分喷射干冰粉，因此即使在管材内的加工部分存在如切屑那样的异物等的情况下，也能够通过干冰粉的喷射从加工部分去除异物。因此，即使在管材内混入有异物等的情况下，也无需清洗内部，从而能够省去去除异物的工序。
并且，本发明的一方式所涉及的管材的制造方法中，可以在所述弯曲加工步骤中继续喷射所述干冰粉。
上述结构中，弯曲加工时继续喷射干冰粉。由此，对于弯曲加工部分，在弯曲加工期间始终供给干冰粉。因此，弯曲加工时产生的弯曲加工部分的发热通过干冰粉被可靠地吸收，从而能够可靠地防止加工部分烧粘。
并且，本发明的一方式所涉及的管材的制造方法可以进一步具有：喷射停止步骤，停止所述干冰粉的喷射，所述插入步骤具有至所述管材中进行所述弯曲加工的加工部分跟前为止插入所述芯棒的第1插入步骤，所述喷射步骤具有在所述第1插入步骤之后向所述加工部分的跟前至所述管材的内部的所述加工部分喷射所述干冰粉的跟前喷射步骤，所述喷射停止步骤具有在所述跟前喷射步骤之后停止所述干冰粉的喷射的步骤，所述插入步骤具有在所述喷射停止步骤之后在所述加工部分插入所述芯棒的第2插入步骤。
上述结构中，在加工部分的跟前暂时停止芯棒的插入，并向加工部分喷射干冰粉，从停止干冰粉的喷射之后至加工部分为止插入芯棒。因此，能够在加工部分的管材的内表面可靠地形成干冰粉层之后将芯棒插入于加工部分。由此，通过干冰粉更加适当地减少弯曲加工时管材的内表面与芯棒的表面之间产生的阻力，从而能够防止管材内表面烧粘。
并且，停止干冰粉的喷射之后进行弯曲加工，因此能够减少干冰粉的消耗量。
并且，本发明的一方式所涉及的管材的制造方法中，所述芯棒可以具备：流路，使所述干冰粉在内部流通；及喷射孔，向前端喷射所述干冰粉。
上述结构中，干冰粉在芯棒的内部的流路中流通，且能够从喷射孔向管材的内部喷射干冰粉。因此，除了芯棒以外无需另行设置喷射干冰粉的构件。
并且，本发明的一方式所涉及的芯棒，在对管材进行弯曲加工时插入于该管材的内部，所述芯棒具备：流路，使干冰粉在内部流通；及喷射孔，向前端喷射干冰粉。
上述结构中，芯棒具备使干冰粉流通的流路及喷射干冰粉的喷射孔。因此，能够向管材与芯棒之间喷射干冰粉来进行管材的弯曲加工。若向管材与芯棒之间喷射干冰粉，则干冰粉将附着于管材的内表面及芯棒的表面，而形成干冰粉的皮膜。由此，弯曲加工时，通过干冰粉减少管材的内表面与芯棒的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材的内表面与芯棒的表面的摩擦致使加工部分发生歪斜和龟裂。
并且，弯曲加工时，伴随塑性变形，管材的弯曲加工部分发热，但在管材的内部形成有干冰粉的皮膜，因此干冰粉吸收所产生的热，并抑制加工部分的温度上升，从而能够防止因伴随塑性变形的发热引起的烧粘。
并且，干冰粉在常温下气化，因此在弯曲加工之后气化。因此，不会产生残渣，从而能够省去弯曲加工之后去除润滑剂的工序，由此能够缩短弯曲加工时间。
并且，向加工部分喷射干冰粉，因此即使在加工部分存在异物等的情况下，也能够通过干冰粉的喷射从加工部分去除异物。
并且，本发明的一方式所涉及的芯棒可以如下：在所述芯棒的表面形成有滑动特性比该表面优异的皮膜部。
上述结构中，在芯棒的表面形成滑动特性优异的皮膜部，因此即使不通过喷射干冰粉在芯棒形成干冰粉的皮膜，也能够使芯棒具备优异的滑动特性。因此，即使在无法喷射干冰粉的状况下，也可减少管材的内表面与芯棒的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材的内表面与芯棒的表面的摩擦致使加工部分发生歪斜和龟裂。
并且，本发明的一方式所涉及的芯棒可以如下：在所述芯棒的表面形成有多孔状的皮膜部。
上述结构中，在芯棒的表面形成多孔状的皮膜部。由此，从芯棒喷射的干冰粉可靠地保持于多孔状的皮膜部。因此，可靠地在芯棒的表面形成干冰粉的皮膜，且能够通过减少管材的内表面与芯棒的表面之间产生的阻力来防止因管材的内表面与芯棒的表面的摩擦致使加工部分发生歪斜和龟裂。
发明效果
根据本发明，能够在减少弯曲加工时被加工部件与芯棒的阻力的同时缩短整体的加工时间。
附图说明
图1为示意地表示本发明的第1实施方式所涉及的芯棒在管材内喷射干冰粉的状态的纵剖视图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3A为表示图1的管材的弯曲加工的状态的图，表示弯曲加工前的状态。
图3B为表示图1的管材的弯曲加工的状态的图，表示弯曲加工后的状态。
图4为示意地表示本发明的第2实施方式所涉及的芯棒在管材内保持干冰粉的状态的纵剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明所涉及的第1实施方式进行说明。
[第1实施方式]
以下，利用图1至图3B对本发明的第1实施方式进行说明。
如图1及图2所示，插入于管材1的内部的芯棒2由铝、青铜、铁等形成，为外径比管材1的内径稍小的大致圆柱形状，成为前端的一端形成为半球状。在芯棒2的内部形成有使储藏于干冰粉储存部(省略图示)的干冰粉3流通的流路4。流路4具有从干冰粉储存部至芯棒2的前端部分为止与芯棒2的表面大致平行延伸的主流路5及从主流路5的下游端相对于主流路5大致倾斜30度延伸的2条分支流路6。各分支流路6以直线状延伸至芯棒2的表面。在作为分支流路6的下游端的芯棒2表面的前端部分形成喷射孔7。各喷射孔7位于芯棒2的前端的半球部分。另外，本实施方式中，将主流路5与分支流路6的角度设为了大致30度，但主流路5与分支流路6的角度并不限定于此。只要是能够喷射干冰粉3的角度便可，例如可以是90°。并且，本实施方式中，形成有2个喷射孔7，但喷射孔7的数量可以是单数，也可以是3个以上。并且，设置各喷射孔7的位置可以是相比芯棒2的前端的半球部分更靠基端部侧(与前端相反的一侧)。
接着，利用图1、图3A及图3B对使用上述芯棒2的管材1的加工方法进行说明。另外，为了便于说明，图3A及图3B中省略了干冰粉3和芯棒2的内部的流路4等的图示。
首先，如图1及图3A所示，在管材1的内部插入芯棒2，若芯棒2到达管材1的加工部分，则停止芯棒2的插入。此时，管材1的内表面与芯棒2的表面产生50μm至100μm左右的间隙(参考图1及图2)。接着，使存储于干冰粉储存部的干冰粉3沿图1的箭头方向在芯棒2内部的流路4内流通，并从形成于芯棒2的表面的各喷射孔7向管材1的内表面与芯棒2的表面之间喷射干冰粉3。之后，对于插入有芯棒2的管材1，如图3A及图3B所示，使用加工装置9来进行弯曲加工。此时，管材1的弯曲加工沿着芯棒2的前端部分而进行(参考图3B)。若弯曲加工结束，则停止干冰粉3的喷射，并从管材1的内部取出芯棒2。另外，本实施方式中，将管材1的内表面与芯棒2的表面的间隙设为了50μm至100μm左右，但管材1的内表面与芯棒2的表面的间隙的长度并不限定于此。只要是能够通过干冰粉3减少管材1的内表面与芯棒2的表面的阻力的长度便可，可以小于50μm，也可以大于100μm。
另外，上述实施方式中，进行弯曲加工的途中连续喷射干冰粉3，但也可以在进行弯曲加工之前停止干冰粉3的喷射。即，也可以至加工部分为止插入芯棒2之后，喷射干冰粉3，在喷射一定量的干冰粉3之后停止干冰粉3的喷射，在喷射停止后进行弯曲加工。并且，干冰粉3的喷射可以是反复喷射与停止的间歇性的喷射。
接着，对第1实施方式的作用效果进行说明。
本实施方式中，对管材1的内部喷射干冰粉3来进行管材1的弯曲加工。若向管材1的内部喷射干冰粉3，则干冰粉3将附着于管材1的内表面及芯棒2的表面而形成干冰粉3的皮膜。因此，弯曲加工时，通过干冰粉3减少管材1的内表面与芯棒2的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材1的内表面与芯棒2的表面的摩擦致使加工部分发生歪斜和龟裂。
并且，弯曲加工时，伴随管材1的塑性变形，管材1的弯曲加工部分会发热，但在管材1的内部形成有干冰粉3的皮膜，因此干冰粉3吸收所产生的热，并抑制加工部分的温度上升。因此，能够防止因伴随塑性变形的发热引起的管材1内表面的烧粘。
并且，干冰粉3容易气化，因此在弯曲加工之后在管材1的内部气化。因此，管材1内不会产生液体或固体的残渣，从而能够省去弯曲加工之后从管材1内去除润滑剂的工序，由此能够缩短整体的加工时间。
并且，向加工部分喷射干冰粉3，因此即使在管材1内的加工部分存在如切屑那样的异物等的情况下，也能够通过干冰粉3的喷射从加工部分去除异物。因此，即使在管材1内混入有异物等的情况下，也无需清洗内部，从而能够省去去除异物的工序。
并且，弯曲加工时继续喷射干冰粉3，因此对于弯曲加工部分，在弯曲加工期间始终供给干冰粉3。因此，弯曲加工时产生的弯曲加工部分的发热通过干冰粉3被可靠地吸收，从而能够可靠地防止加工部分烧粘。
并且，本实施方式中，芯棒2具备喷射干冰粉3的功能。因此，除了芯棒2以外无需另行设置喷射干冰粉3的构件。由此，能够能够廉价且简易地实现向管材内喷射干冰粉3的结构。
接着，对使用上述芯棒2的管材1的加工方法的变形例进行说明。变形例中，主要是插入于管材1的芯棒2喷射干冰粉3的时机及停止干冰粉3的喷射的时机与第1实施方式不同。以下变形例中，省略与第1实施方式共同部分的说明。
首先，在管材1的内部插入芯棒2，若芯棒2到达管材1的加工部分的跟前，则停止芯棒2的插入。接着，从芯棒2喷射干冰粉3。若喷出完一定量的干冰粉3，则停止干冰粉3的喷射。之后，重新开始芯棒2的插入，将芯棒2插入至管材1的加工部分为止，并对管材1进行弯曲加工。若弯曲加工结束，则从管材1的内部取出芯棒2。
接着，对变形例的作用效果进行说明。
变形例中，在加工部分的跟前暂时停止芯棒2的插入，并向加工部分喷射干冰粉3，从停止干冰粉3的喷射之后至加工部分为止插入芯棒2。因此，能够在加工部分的管材1的内表面可靠地形成干冰粉3的层之后将芯棒2插入于加工部分。由此，通过干冰粉3更加适当地减少弯曲加工时管材1的内表面与芯棒2的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材1的内表面与芯棒2的表面的摩擦而致使加工部分发生歪斜和龟裂。
并且，停止干冰粉3的喷射之后进行弯曲加工，因此能够减少干冰粉3的消耗量。
[第2实施方式]
接着，利用图4对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式中，在芯棒2的表面形成多孔状的皮膜部8这一点上与第1实施方式不同。以下第2实施方式中，省略与第1实施方式部分共同部分的说明。另外，图4中，省略芯棒2内部的流路(参考图1)的图示。
第2实施方式中的芯棒2通过在表面镀上硬铬膜来形成皮膜部8。皮膜部8的滑动特性比芯棒2的表面优异。形成皮膜部8的区域可以是芯棒的整个表面，也可以是局部。局部形成的情况下，若在与弯曲加工时产生表面压力的管材1的区域相对应的区域形成，则能够适当地减少管材1的内表面与芯棒2的表面的阻力。产生表面压力的管材1的区域是指，例如进行弯曲加工时拉伸变形的加工部分的外侧区域和收缩变形的加工部分的内侧区域。并且，如图4所示，皮膜部8以多孔质状形成有凹部和凸部，即形成为多孔状。
并且，本实施方式中，通过在芯棒上镀上硬铬膜来形成皮膜部8，但形成皮膜部8的方式可以不是镀硬铬。例如也可以通过镀铬来形成。
在芯棒形成皮膜的方式除了镀皮膜以外，还可以使用氟树脂(PTFE、PFA等)、尼龙树脂(MC尼龙等)、酚醛树脂、DLC(类金刚石薄膜，Diamond Like Carbon)、MoS2等个体润滑皮膜。
接着，对第2实施方式的作用效果进行说明。
在芯棒2的表面形成滑动特性优异的皮膜部8，因此，即使不通过喷射干冰粉3来在芯棒2形成干冰粉3的皮膜，也能够使芯棒2具备优异的滑动特性。因此，例如即使在因芯棒2的喷射干冰粉3的功能发生故障等而无法喷射干冰粉3的状况下，也可减少管材1的内表面与芯棒2的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材1的内表面与芯棒2的表面的摩擦而致使加工部分发生歪斜和龟裂。
在芯棒2的表面形成多孔状的皮膜部8，因此从芯棒2喷射的干冰粉3可靠地保持于多孔状的皮膜部8(参考图4)。因此，可靠地在芯棒2的表面形成干冰粉3的皮膜以减少管材1的内表面与芯棒2的表面之间产生的阻力，从而能够防止因管材1的内表面与芯棒2的表面的摩擦而致使加工部分发生歪斜和龟裂。
另外，本发明并不限定于上述第1实施方式及第2实施方式所涉及的发明，在不脱离其宗旨的范围内，能够加以适当的变形。例如，上述第1实施方式及第2实施方式中，对插入于管材1的内部的芯棒2与向管材1的内部喷射干冰粉3的喷射构件成为一体的情况进行了说明，但芯棒2与喷射构件可以是独立的构件。
并且，通过干冰粉3的喷射而形成的干冰粉3的皮膜可以不形成于管材1的内表面及芯棒2的表面的整个区域。干冰粉3的皮膜也可以仅形成于弯曲加工时产生表面压力的管材1的区域及与之相对应的芯棒2的区域。如上所述，产生表面压力的区域是指例如进行弯曲加工时拉伸变形的加工部分的外侧区域和收缩变形的加工部分的内侧区域。
符号说明
1-管材，2-芯棒，3-干冰粉，4-流路，5-主流路，6-分支流路，7-喷射孔，8-皮膜部，9-加工装置。

Claims (7)

1.一种管材的制造方法，具有：
插入步骤，将芯棒插入于管材的内部；
喷射步骤，向所述管材的内部喷射干冰粉；及
弯曲加工步骤，对插入有所述芯棒的所述管材进行弯曲加工。
2.根据权利要求1所述的管材的制造方法，其中，
所述弯曲加工步骤中，继续喷射所述干冰粉。
3.根据权利要求1所述的管材的制造方法，还具有：
喷射停止步骤，停止所述干冰粉的喷射，
所述插入步骤具有至所述管材中进行所述弯曲加工的加工部分跟前为止插入所述芯棒的第1插入步骤，
所述喷射步骤具有在所述第1插入步骤之后向所述加工部分的跟前至所述管材的内部的所述加工部分喷射所述干冰粉的跟前喷射步骤，
所述喷射停止步骤具有在所述跟前喷射步骤之后停止所述干冰粉的喷射的步骤，
所述插入步骤具有在所述喷射停止步骤之后在所述加工部分插入所述芯棒的第2插入步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的管材的制造方法，其中，
所述芯棒具备：
流路，使所述干冰粉在内部流通；及
喷射孔，向前端喷射所述干冰粉。
5.一种芯棒，在对管材进行弯曲加工时插入于该管材的内部，所述芯棒具备：
流路，使干冰粉在内部流通；及
喷射孔，向前端喷射干冰粉。
6.根据权利要求5所述的芯棒，其中，
在所述芯棒的表面形成有滑动特性比该表面优异的皮膜部。
7.根据权利要求5或6所述的芯棒，其中，
在所述芯棒的表面形成有多孔状的皮膜部。
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