CN1212903C - 厚壁弯管的制造装置和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单、制造成本低、使用寿命长和可以制造尺寸精度高的配管用弯头毛坯的厚壁弯管的制造装置和制造方法。为此，该制造装置具有压模(12)和下金属模(20)，下金属模(20)装备有带啮合单元(30)的一对下模(21、22)，一对下模(21、22)可与压模(12)的下降连动，通过啮合单元(30)能够面对面地回转。

Description

厚壁弯管的制造装置 和制造方法

                        技术领域

本发明涉及厚壁弯管的制造装置和制造方法。

                        背景技术

以往配管用的金属弯管接头(弯头)如图11所示，用紧固螺母把弯头本体111安装在管座113之类的物件上。将弯头本体111的两端切削成螺纹头，其中一个螺纹头拧入管座113并用螺母112固紧，在另一螺纹头上安装图中未示出的配管。弯头本体111可以随意将其方向朝向配管，用螺母111固定。在弯头本体111上加工出两个成平行的平面111s和111s，供安装时用扳手紧固弯头本体。另外，弯头本体111大致弯曲成直角，从而可使它相对管座113的突出量小，配管空间也就小。

弯头本体111的剖面如图12所示，两个流体通道111d、111d大致交叉成直角。因为弯头本体需要进行螺纹加工，必须确保加工余量，所以弯头本体的毛坯是厚壁的。而且，为了适应近年来流体装置的高压化，必需确保弯头本体的耐压性，所以加工后的弯头本体111的壁也加厚了。

因此，把厚壁金属管以小半径弯曲制造成图12所示那样的弯头本体111是困难的，其原因是会压坯管子和减薄管壁。于是，切出一块金属厚板，把它弯成直角弯头的形状，用作弯头毛坯，再从该毛坯两侧分别进行钻孔加工，形成大致直交的流体通道111d和111d，然后加工两端的螺纹。

可是，按照这样的制造方法，毛坯的切削工序为2次钻孔加工和2次螺纹加工。加工工序多，毛坯的制备工序也多。并且，在钻孔加工中，在大致正交的流体通道111d和111d的交叉部位因钻孔加工而产生毛刺，因此必须进行去除该毛刺的作业，而这种作业因必须除去细孔深处的毛刺而并非容易，并且很费时间。另外，由于切削加工多，致使毛坯切除量大，材料利用率低。由于以上因素致使制造成本增加。

日本特开2000-343136号公报提出一种厚壁弯管的制造装置，以作为解决上述课题的对策。该装置如图10所示，装备有上金属模210。该上金属模210包括压模212和上导轨211，上导轨211上有引导一对下模221和222的圆弧状导引面211a。该装置还装备有带圆弧状滑动面220c和220c的一对下模221和222及下导轨230，下导轨230上有承载一对下模221、222的滑动面230a和230a。一对下模221和222的圆弧状滑动面220c和220c分别与上金属模210的下降连动地沿着上金属模210的上导轨211的圆弧状导引面211a边接触边滑动。与此同时一对下模221和222的下端部220f和220f分别沿着下导轨230的滑动面230a和230a边接触边滑动。通过这样的滑动，一对下模221和222分别面对面地转动。上述装置按照能完成上述功能的要求构成。

如果利用这个装置，一对下模221、222沿着上金属模210的圆弧状导引面211a面对面地围绕回转中心O1回转。因而在弯曲开始时和结束时的厚壁管坯111a的两端面与回转中心O1的距离的变化减小，可以制成尺寸偏差小的厚壁弯头毛坯。

结果，可以切下厚壁管制成弯管用的毛坯，无需准备锻造毛坯，并且因使用厚壁管而无需进行用于形成流体通道的细孔钻加工。另外，也不需要进行过去一直沿用的钻孔交叉部位的毛刺去除工序。再者，因使用圆形厚壁管而减小了螺纹加工的余量。这样，不需要专用钻头，不需要钻孔和去毛刺工序，螺纹加工的切削量少，因此可以大幅度减少加工时间，降低工具成本，并可以提高材料利用率。

然而，这个装置的上导轨211有圆弧状导引面211a，制作上导轨211时必须先加工块再加工圆弧状导引面211a，致使加工量大，加工也复杂，结果使加工成本增加。另外，上导轨211因为是块状的，所以重量重，操纵不便。另外因为一对下模221和222的圆弧状滑动面220c和220c分别沿上金属模210的上导轨211的圆弧状导引面211a边接触边滑动，所以，如果长期使用则滑动面220c、220c和圆弧状导引面211a会摩损烧伤。

                        发明内容

本发明是针对上述问题完成的，以提供一种厚壁弯管的制造装置和利用该装置的厚壁弯管制造方法为目的，该制造装置的结构简单，制造成本低，使用寿命长，还可以利用厚壁管材制造尺寸精度高的配管用弯头毛坯。

为了达到上述目的，与本发明有关的厚壁弯管的制造装置具有压模和下金属模；具有压模和在所述制造装置的固定部可移动安装的下金属模，其特征在于：所述下金属模，具有一对下模，该一对下模有用于与固定在上述制造装置的固定部的被啮合单元进行啮合的单元；靠压装置，其通过弹簧的弹性力向上方推举上述一对下模，在成形时，上述一对下模与上述压模下降的同时，上述啮合的单元与上述被啮合单元进行啮合，并且从初始位置互相面对面围绕一个中心点回转而进行成形；成形后，上述一对下模与上述压模同时上升，利用上述靠压装置向上方推举，上述啮合的单元与上述被啮合单元啮合并且互相面对面围绕一个中心点回转而回复到上述初始位置。

采用这些组件构成的厚壁弯管制造装置，其结构简单，制造成本低，使用寿命长，可以制造尺寸精度高的厚壁弯头毛坯。

另外，在厚壁弯管制造装置中也可以在一对下模上设置与被成形材料的纵向的两端面相接触的定程器。

采用这种结构，由压模、下金属模和下金属模的定程器设定长度，来约束厚壁管材进行弯曲加工，可以成形出尺寸准确的厚壁弯头毛坯。

另外，在厚壁弯管的制造装置中，也可以装备对被成形材料的侧面加压的侧面加压装置。

采用这种结构，由侧面加压装置对厚壁管材的侧面加压，可以在厚壁管材的中间部分的两侧形成供扳手操作的平面。

与本发明有关的厚壁弯管的制造方法，由以下操作步骤构成：在下金属模上载置有规定长度的金属制厚壁管材，该下金属模具有一对下模且可移动安装在弯曲装置的固定部，该一对下模具有用于与在弯曲装置的固定部固定的被啮合单元进行啮合的单元，使压模下降，通过对上述金属厚壁管材的纵向的端部以外的部分进行按压，通过上述固定部的被啮合单元和上述啮合的单元进行啮合，并且从初始位置互相面对面围绕一个中心点回转，上述一对下模成形出规定尺寸的厚壁弯头毛坯，成形后，上述压模上升的同时，一对上述下模利用靠压装置向上方推举，上述啮合的单元与被啮合单元进行啮合，并且互相面对面围绕一个中心点回转而回复到上述初始位置。

按照这样构成的制造方法，由于使用结构简单而使制造成本低、使用寿命长的制造装置，而可以用厚壁管材低成本地制造尺寸精度高的厚壁弯头毛坯。

而且，也可以按下述方式完成制造方法：在厚壁弯管的制造方法中，在对金属厚壁管材的纵向中间部分加压时，使装在一对下模上的定程器与金属厚壁管材纵向的两端面接触，以约束这两个端面。

按照这样的制造方法，因为通过压模，下金属模和下金属模的定程器设定的尺寸来约束厚壁管材进行弯曲加工，所以可以成形出尺寸准确的厚壁弯头毛坯。

                        附图说明

图1是有关本发明实施方式的厚壁弯管制造装置的正视图。

图2是图1的厚壁弯管制造装置的俯视图。

图3是图2的3-3剖面图。

图4A～4C表示有关实施方式的一对下模和导块的位置关系。

图4A是表示从正面看去的位置关系图。

图4B是从上方看去的图4A所示位置关系的俯视图。

图4C是从左方看去的图4A所示位置关系的侧视图。

图5是图1的5-5剖面图。

图6A和图6B表示有关本发明实施方式的厚壁弯头的管材和毛坯形状。

图6A表示成形前的厚壁管材。

图6B表示成形加工后的厚壁弯头毛坯。

图7A～图7E是有关本发明实施方式的加工工序说明图。

图7A示出在下模上载置管材的状态。

图7B示出压模的突起部与管材的纵向中间部分接触的状态。

图7C示出使压头进一步下降而压模随之下降的状态。

图7D示出下模的下面与底座的上面接触的状态。

图7E示出使压头上升并使压模上升的状态。

图8是有关本发明实施方式的加工工序中在压模下降状态下的侧面加压装置说明图。

图9是有关本发明实施方式中另一厚壁弯管制造装置的剖视图。

图10是现有技术中的厚壁弯管制造装置的说明图。

图11是现有技术中的配管用弯头的说明图。

图12是图11的弯头剖面图。

                    具体实施方式

下面参照附图说明与本发明有关的实施方式。

图1是厚壁弯管制造装置的正视图。图2是从上方看去的图1的俯视平面图。图3是图2的3-3剖面图。图4A～4C是一对下模21、21和导块31、31的位置关系图。图5是图1的5-5剖面图。

在压模安装板11上由图中未示出的螺栓固定压模12，压模安装板11安装在压机之类设备的压头80的下端，自如地升降。如图3所示，在压模12的下端的突起部12b上，在垂直中心线X的两侧对称设置与后述厚壁弯头毛坯111b的外形相配合的剖面呈圆弧状的槽12a、12a。圆弧槽12a、12a以突起部12b的前端部为顶点连成与厚壁弯头毛坯111b的弯曲角度相对应的角度α，例如90°。而在圆弧槽12a、12a的顶点部形成微小半径R01(例如2mm)的圆弧面，利于成形时不损伤厚壁弯头毛坯。如图2所示，在压模的下端部开有圆弧形缺口12C，为的是避免与设在压模12前后两方的侧面加压装置60的相互干扰。

如图3所示，下模20具有一对下模21和22。一对下模21和22大致呈扇形，各自的端面21g和22g在垂直中心线X上相接触。在一对下模21和22上各自有以垂直中心线X上的O1与圆心半径为R1a和R1a的圆弧形转动面20c和20c。圆心O1也处在后述的厚壁管材111a的轴向中心线YY上。

圆弧形转动面20c和20c与导块31和32的导引面31a和31a接触。图4A是表示一对下模21和22与导块31和31的位置关系的正视图。图4B是从上面看去的图4A的俯视图。图4C是从左看去的图4A的侧视图。在一对下模21和22的圆弧形转动面20c和20c的两侧用图中未示出的螺栓安装圆弧齿条25和25。圆弧齿条25和25有带齿的圆弧齿条部25a，制成一部分齿轮的形状。圆弧齿条25和25的圆弧齿条部25a的节圆半径RLP的圆心是垂直中心线X上的上述中心O1。圆心O1也处在厚壁管材111a的轴向中心线YY上。在导块31和31的导引面31a的两侧用图中未示出的螺栓安装直线齿条35和35。直线齿条35和35有带齿的直线齿条部35a。若使这些圆弧齿条部25a的齿与直线齿条部35a的齿互相啮合，则可以采用棘爪与链条，也可以采用其他结构。这样，圆弧齿条25和25以及直线齿条35和35构成互相啮合的啮合单元30。因此，即使一对下模21和22靠近垂直中心线X面对面地回转，圆弧齿条25和25的圆弧齿条部25a的节圆半径RLP的圆心仍是垂直中心线X的中心O1。因此圆心O1就会在垂直中心线上移动。

因为作为啮合单元30的圆弧齿条25和25以及直线齿条35和35都可以用板材加工制作，从而可以减少加工量，降低制作成本。而且，可以将板状圆弧齿条25和25以及直线齿条35和35安装在下模21和22以及导块31和31上，致使结构简单。另外，板状圆弧齿条25和25以及直线齿条35和35因重量轻而使操纵方便。再者，因为圆弧齿条25和25以及直线齿条35和35的齿互相啮合而无滑动部分，所以很少发生磨损或烧结现象，所以使用寿命长。

如图4A～图4C所示，一对下模21和22由下模本体21a和22a以及管模21b和22b构成。在一对下模21和22的上部分别设置管模21b和22b，这两个管模上有与成形后的厚壁弯头毛坯111b的外形相配合且剖面呈圆弧状的槽20a、20a，这两个管模的凸部21d和22d嵌入下模本体21a和22a的槽21c和22c内。

导块31和31由插入块件32和32之间锥销33和33压向垂直中心线X而固定，块件32和32是由图中未示出的螺栓固定在基座34上的导块31和31在图4A的正视图上是L字形状，导块31和31的下部31b沿相对导引面31a的水平方向伸展。通过图中未示出的螺栓固定的滑动导轨36与下部31b的上面相接触。当拔出图3所示的锥销33和33时，导块31和31的下部31b就沿滑动导轨36滑动，导块31和31就可以向离开垂直中心线X的方向移动。因此，一拔出锥销33和33，一对下模21和22就与导块31和31分离，作为啮合单元30的圆弧齿条25和25与直条齿条35和35就脱离啮合，这样就可容易拆卸一对下模21和22。

在一对下模21和22的上部并在槽20a和20a的延长线上的端部分别有孔20e和20e，该孔20e和20e用于插入与厚壁管材111a的端面相接触的第一定程器51和第二定程器52。在孔20e和20e内加工出螺纹以此与第一定程器51和第二定程器52螺纹部啮合，使第一定程器51和第二定程器52在拧转时可分别沿纵向移动。定程器50包括第一定程器51和第二定程器52。第一定程器51和第二定程器52各自的一个端面是平面状的端面51a和52a。

确定第一定程器51和第二定程器52各自的长度LS1和LS2，要做到各自的平面状端面51a和52a在水平方向距离垂直中心线X的位置就是分别与成形后的厚壁弯头毛坯111b的尺寸LE1和LE2相对应的规定位置。另外，定程器50也可以制作在一对下模21和22上而与这对下模构成整体，其端面是与上述平面状面51a、52a等同的。

在基座34的基板34a的下方配置支承板41。在支承板41的中心部上面通过其下部的螺纹固定下支柱42。下支柱42可滑动地贯穿于基板34a并向基板34a的上方突出。支承板41是长方形板，在其四个角部分别固定支承杆43。四根支承杆43分别可滑动地贯穿于基板34a并向基板34a的上方突出，再贯穿于长方形压模安装盘11的长方形的板部的四个角部。

在压模安装盘11的长方形板部的四个角部分别配置弹簧筒44。在弹簧筒44上部的外周上制有凸缘44a，它陷入压模安装盘11的长方形板部的四个角部的阶梯孔11a中，但不落下。在弹簧筒44的下部形成弹簧支座部44b，承受支承弹簧45。

支承杆43可上下滑动地贯穿于弹簧筒44的下部的孔，在上部设置双螺母，通过垫片43b靠在支承弹簧45的上方。支承弹簧45的弹力因为抵抗一对下模21和22、第一定程器51、第二定程器52、支承板41、下支柱42、四根支承杆43和后述的厚壁管材111a等零部件的总重量引起的向下的力，所以将该弹力设定为将支柱42靠在上方的弹力。图3是把压头80提到上方的状态，在这个状态下，支承板41被弹簧45的弹力提到上方，变成与基板34a的下面相接触的状态。另外，在该状态下，下支柱42的上部的角部42a和42a与一对下模21和22的下面20g和20g相接触，支承一对下模21和22而不下降到下方。

如图1的5-5剖面图即图5所示，配置在压模12两侧的侧面加压装置60和60分别具有侧面模61、侧面导轨62和导轨罩63。侧面模61的安装方式是，将它插入设置在侧面导引件67的前后侧面上的侧面安装孔67g中，依靠螺纹拧入侧面安装孔67g的螺纹部的塞头65而不会脱离侧面导引件67。侧面弹簧66在侧面安装孔67g的台阶部67h与侧面模61的凸缘部61a之间压缩后插入在侧面安装孔67g中，使侧面模61靠向侧面导引件67的外侧方向。

在侧面导轨62上形成向下方靠近侧面导引件67那样的斜面62a。侧面导轨62通过图中未示出的螺栓固定在侧面支承件64上。在侧面支承件64上通过图中未示出的螺栓在两侧固定导轨罩63。侧面支承件64通过图中未示出的螺栓固定在基座34上。侧面模61的外侧端面61b是上下方向的倾斜面，在侧面模61外端部的两侧形成平面部分61。如后面所述，为了能对管材111a的侧面加压而在管材111a中间部分的两侧形成供扳手用的平面111s和111s，因而将侧面模61的内侧端面61d制成垂直的平面。

侧面导引件67，可上下滑动地向下贯穿于基座34的基板34a，还可上下滑动地贯穿于支承板41。侧面导引件67由于本身的凸缘67a卡挡在支承板41的下面而不能从上面拔出。侧面导引件67有自下而上的弹簧腔67b，侧面弹簧68插入其内。侧面弹簧68设置在基座34下部的基板34b的上面，将侧面导引件67靠向和顶向上方。

下面按照厚壁管材111a的成形方法说明实施方式的作用。

首先把图6A所示的被成形材料即金属厚壁管材111a(以下简称管材111a)按纵向成直角的规定长度LEO切下，然后如图7A所示那样把压头80固定在上升端位置上，在压模12处在上升位置的状态下把管材111a置于下模20中，在这种状态下，下模21和22各自的端面21g和22g相会在垂直中心线X上，圆弧齿条25和25与直线齿条35和35互相啮合。下支柱42上部的角部42a和42a与一对下模21和22的下面20g和20g接触，支承着一对下模21，22而不下降。

因此使一对下模21和22达到稳定状态。因为下模20不动，故可以容易安装管材111a。此外，压模12的前端部分在下模20的上方，在压模12的前端部分与下模20之间具有把管材111a置于下模20的足够的空间。

接着，拧入第一定程器51和第二定程器52，使第一定程器51和第二定程器52的平面状端面51a和52a与管材111a的两端面接触，如是将管材111a固定住。这时也可以先把第一定程器51和第二定程器52中的一个固定在预定的位置上，然后使另一个回转来固定管材111a。

接着如图7B所示，当使压头80下降而压模12随之下降时，压模12的突起部12b与管材111a的纵向中间部接触。一对下模21和22的圆弧齿条25和25与直线齿条35和35互相啮合，与此同时一对下模21和22以中心O1为圆心反向转动而接近垂直中心线X，开始压弯作业。一对下模21和22的圆弧状转动面20c和20c在导块31和31的导引面31a和31a上转动，就分别受到来自一对下模21和22的力。

使一对下模21和22的圆弧齿条25和25的圆弧齿条部25a的节圆的半径RLP的圆心与一对下模21和22的转动面20c和20c的半径R1a的圆心O1重合。因此，一对下模21和22的圆弧状转动面20c和20c沿着导块31和31的导引面31a和31a边接触边转动，可以以中心O1为圆心平滑地回转。圆心O1沿垂直中心线X下降。

另外，如图7C所示，当使压头进一步下降而压模随之进一步下降时，圆弧齿条25和25与直线齿条35和35随之互相啮合，与此同时，一对下模21和22沿着以中心O1为圆心的圆弧相向转动。对下模21和22各自的转动面20c和20c沿着导块31和31的导引面31a边接触边转动。这样一来，一对下模21和22分别在垂直中心线X上保持回转中心O1的方式互相对置，以上面彼此间形成的相对角度变小的方式回转。

另外，如图7D所示，当压模12下降时，一对下模21和22的下面20g和20g与基座34的上面34b接触，这样，压模12因基座34的上面34b变为定程器而停止下降。

再者，管材111a的中心线Y在弯曲开始时如图7B所示，通过回转中心O1。如图7D所示，中心线Y在弯曲进行时变弯，即中心线Y以回转中心O1为界，在中心O1附近变弯而成为微小半径R0例如半径12mm的曲线S，中心线Y继续变弯而与中心线Y1相关的弯曲夹角接近直角。这时中心线Y和中心线Y1是以其交点为中心O1，以中心线Y和中心线Y1的夹角变小的方式进行回转。

管材111a一经弯曲加工被压模12压弯，则处在中心线Y和中心线Y1上方的管材111a的纵向中间部分的管壁被压缩，而在中心线Y和中心线Y1下方的管材111a的纵向中间部分的管壁被拉伸。因此，压缩侧的管壁有从中心线Y和中心线Y1移动到下侧即拉伸侧的倾向，但因为下模20具有剖面为圆弧状的槽20a和20a而被约束得没有这样移动的空间，所以只能向管材111a的纵向移动。

这样，管材111a就有纵向伸长的倾向，但是第一定程器51和第二定程器52的平面状端面51a和52a阻挡着管材111a的两端面，限制管材111a的管壁移动。

因此，如图7D所示，管材111a按其中心线从中心线Y弯成曲线S又进一步变成中心线Y1的方式被弯曲加工。结果，使管材111a的中心线变化，如图6B所示，初段为中心线Y，在中心线Y与中心线Y1的交点OE1附近变成半径为R0的曲线S，再延续为中心线Y1。这样，管材111a就成形为具有既定弯曲角α且从两端到交点OE1的长度变成既定长度LE1和LE2那样的厚壁弯头毛坯111b。另外，在弯曲加工时，中心线Y与中心线Y1的交点OE1与回转中心O1重合。即，可以把管材111a正确地成形为由第一定程器51和第二定程器52确定的尺寸。

当压模12下降时，侧面加压装置60如图8所示，侧面模61的前端被压模12压向下方，侧面模61的外端面61b与侧面模61的侧面导轨62的斜面62a接触并向内方加压，这样，因为侧面模61的端面61a顶压管材111a的侧面，所以可以在管材111a的中间部分的两侧形成供扳手用的平面部111s和111s。因为侧面模61外端部的两侧的平面部61c与固定在侧面支承件64的两侧的导轨罩63相碰，所以侧面模61不能转动，只能边滑动边下降。

接着使定程器50的第一定程器51和第二定程器52回转松开螺纹，使第一定程器51和第二定程器52的平面状端面51a和52a离开管材111a的两端面。这时也可以使第一定程器51和第二定程器52中的一个松开螺纹。

再接着使压头80上升，压模12随之上升，达到图7E所示的状态。在该状态下压模12上升，下支柱42与其联动地与一对下模21和22的下面20g和20g相接触，使一对下模21和22提向上方。再使下支柱42a上部的角部42a和42a与一对下模21和22的下面20g、20g接触，使一对下模21和22不下降地支持着，因此一对下模21和22变成稳定的状态。接着取出成形后的厚壁弯头毛坯111b。

因为厚壁管材11a在压模12、一对下模21和22、第一定程器51和第二定程器52的约束下成形，所以可以准确地成形规定尺寸和形状的厚壁毛坯111b。另外，可以在对管材111a进行加热处理后，再将其放置在下模20上进行弯曲加工。

另外在弯曲加工时，管材111a的中心线Y与中心线Y1的交点位于作为下模20的一对下模21和22的回转中心O1上。因此一对下模21、22在管材111a的中心线Y上和中心线Y1上的纵向的相对位置即使一对下模21和22回转时也不会变化，结果一对下模回转时，管材111a被压模12的压紧力压紧在一对下模21和22上。因此在管材111a与一对下模21和22之间摩擦力起作用，该摩擦力使管材111a的两端面位置与中心O的距离不变化。

因为管材111a的两端面相对中心O1在上述摩擦力的范围内被约束，所以通过弯曲加工产生的弯曲开始时和弯曲加工结束时管材尺寸的变化小。因此即使不设置作为定程器50的第一定程器51和第二定程器52也可以成形出尺寸偏差小的厚壁弯头毛坯111b，即从中心线Y与中心线Y1的交点OE1到两端面的各自的规定长度LE1、LE2的尺寸偏差小。

通过调整压模12的下降行程，可以任意设定管材111a的弯曲角度α，因而不仅能制造直角的厚壁弯头毛坯111b，例如弯曲角度α为45°或60°的厚壁弯头毛坯111b也能制造，可以用一种模具制造多种厚壁弯头毛坯111b。

另外也可如图9所示，在基座34上设置用于设定弯曲角度的上面34ST倾斜的弯曲角度设定定程器34S和34S。因此，当使压模12下降时，一对下模21和22的下面20g、20g与弯曲角度设定定程器34S和34S的上面34SJ和34SJ接触。这样，压模12在弯曲角度设定定程器34S和34S变成定程器后停止下降。可以事先根据弯曲角度准备多种弯曲角度设定定程器34S和34S，如果交换，还可以把管材111a的弯曲角度α设定为规定的弯曲角度。

通过适当地选择使长度LS1和LS2彼此不同的多个第一定程器51和第二定程器52，还可以任意设定厚壁弯头毛坯111b的规定长度LE1和LE2的尺寸。因此只要交换第一定程器51或第二定程器52，就可以利用一种模具制造多种厚壁弯头毛坯111b。

作为与本发明的厚壁弯管的制造装置和制造方法有关的具体例子，把材质为高碳钢，直径20mm、壁厚7mm的厚壁管子切成长度60mm用作管材。将管材111a的弯曲部在1000℃左右的热处理后，按弯曲角度90°进行弯曲加工。结果得到了内径部几乎没有压坏、规定长度LE1为35mm、LE2为25mm的准确尺寸、成形良好的厚壁弯头毛坯111b。

如上所述，因为本发明的厚壁弯管制造装置的啮合单元30的圆弧齿条25和25、直线齿条35和35都可以用板料加工制作，所以可以减少加工量，从而降低制造装置的制造成本。再者，按照与本制造装置有关的厚壁弯管的制造方法可以降低厚壁弯管即厚壁弯头的毛坯111b的制造成本。另外，因为可以把板状圆弧齿条25和25、直线齿条35和35安装在下模21和22以及导块31和31上，所以结构简单。而且，板状圆弧齿条25和25、直线齿条35和35的重量轻，所以操纵也方便。另外，因为圆弧齿条25和25、直线齿条35和35是齿轮啮合，所以无滑动部分，摩损小，很少发生烧伤，因而使用寿命长。总之，本发明的厚壁弯管制造装置的结构简单，制造成本低，使用寿命长，并且可以利用厚壁管材制造尺寸精度高的配管用弯头的毛坯。

另外，通过压模12、下模20和下模的定程器50设定的长度约束管材111a进行弯曲加工，所以可以成形出尺寸准确的厚壁弯头毛坯111b。结果可以切断厚壁管子作为厚壁弯头毛坯，而无需准备锻造的坯料。而且，因为可以使用厚壁管材，所以不需要用于形成流体通道的小孔的钻孔工序，也不需要以往对钻孔交叉部的去除毛刺工序。另外，因为外形是圆形的厚壁管材所以螺纹加工的切削余量少。总之，不需专用钻头，不需要钻孔和去除毛刺加工，螺纹加工的切削量少，所以可以大幅度缩短加工时间，减少工具成本，提高材料的利用率。

因为成形出来的厚壁弯头毛坯111b的孔不是以往那样交叉钻制的孔，而是光滑弯制的孔，所以可以减少流体流过弯头的压力损失。另外通过调整压模12的下降行程，可以任意设定弯曲角度α，所以可以制造弯曲角度α不同的多种厚壁弯头毛坯111b。因为下模20的一对下模21和22被下支柱42稳定地支承，所以下模21和22不动，容易安装厚壁管材111a，并且因为容易取出厚壁弯头毛坯111b，所以可以提高制造厚壁弯头毛坯111b的效率。

管材111a被正确成形为按第一定程器51和第二定程器52限定尺寸的厚壁弯头毛坯111b。另外，通过把第一定程器51和第二定程器52交换成长度不同的定程器，可以用一种模具制造不同尺寸的多种厚壁弯头毛坯111b。

因为侧面加压装置60的侧面模61的端面61a顶压管材111a的侧面，所以还可以在管材111a的中间部两侧形成供扳手用的平面部111s和111s。根据需要可以有效地把扳手靠在平面部111s和111s上进行装配，所以可以制造组装性能进一步提高的厚壁弯头毛坯111b。

Claims (6)

1.一种厚壁弯管制造装置，具有压模和在所述制造装置的固定部可移动安装的下金属模，其特征在于：所述下金属模，具有一对下模，该一对下模有用于与固定在上述制造装置的固定部的被啮合单元进行啮合的单元；靠压装置，其通过弹簧的弹性力向上方推举上述一对下模，

在成形时，上述一对下模与上述压模下降的同时，上述啮合的单元与上述被啮合单元进行啮合，并且从初始位置互相面对面围绕一个中心点回转而进行成形；成形后，上述一对下模与上述压模同时上升，利用上述靠压装置向上方推举，上述啮合的单元与上述被啮合单元啮合并且互相面对面围绕一个中心点回转而回复到上述初始位置。

2.如权利要求1所述的厚壁弯管制造装置，其特征在于：还装有加压被成形材侧面的侧面加压装置(60)。

3.如权利要求1所述的厚壁弯管制造装置，其特征在于：在上述一对下模(21、22)上设置与被成形材的纵向两端面接触的定程器(50)。

4.如权利要求3所述的厚壁弯管制造装置，其特征在于：还装备有加压上述被成形材的侧面的侧面加压装置(60)。

5.一种厚壁弯管的制造方法，其特征在于：在下金属模上载置有规定长度的金属制厚壁管材，该下金属模具有一对下模且可移动安装在弯曲装置的固定部，该一对下模具有用于与在弯曲装置的固定部固定的被啮合单元进行啮合的单元，

使压模下降，通过对上述金属厚壁管材的纵向的端部以外的部分进行按压，通过上述固定部的被啮合单元和上述啮合的单元进行啮合，并且从初始位置互相面对面围绕一个中心点回转，上述一对下模成形出规定尺寸的厚壁弯头毛坯，

成形后，上述压模上升的同时，上述一对下模利用靠压装置向上方推举，上述啮合的单元与被啮合单元进行啮合，并且互相面对面围绕一个中心点回转而回复到上述初始位置。

6.如权利要求5所述的厚壁弯管制造方法，其特征在于：在压上述金属厚壁管材(111a)的纵向中间部时，使安装在上述一对下模(21、22)上的定程器(50)与上述金属厚壁管材(111a)的纵向两端面相接触，以约束上述金属厚壁管材(111a)的纵向两端面。

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