CN1654139A - 管子的弯曲加工方法以及弯曲加工装置 - Google Patents

Abstract

现有技术中，在弯曲加工时，将管子A的一端预先固定，在管子的另一端上从弯曲方向的外侧向弯曲方向的内侧施加压力进行弯曲加工，这样，弯曲部位中位于弯曲方向内侧的部分，作用有大的压缩力，会产生折皱和变形等，不能获得稳定的弯曲精度。在本发明中，使可动口型座板(2)移动接近固定口型座板(1)，利用设置在可动口型座板上的弯曲冲头(21)，对设置在固定口型座板所设的口型(11)上的、内部插有心棒(17)的管子(A)的弯曲部位施加压力，沿着心棒的成型部(17c)进行弯曲加工。在进行弯曲加工时，利用约束构件(22)夹持管子的两端进行约束，在利用弯曲冲头施加压力时，随着该弯曲冲头的按压使约束构件变换位置，保持两端的约束状态。

Description

管子的弯曲加工方法以及弯曲加工装置

技术领域

本发明涉及管子的弯曲加工方法以及弯曲加工装置，涉及圆滑地弯曲加工例如汽车的尾喷管那样的薄壁的金属制管子的管子弯曲加工方法以及弯曲加工装置。

背景技术

众所周知，对于这种金属制的管子进行弯曲加工时，如果管子两端的约束力弱，在弯曲加工成的管子上就会产生折皱、变形，并且弯曲精度不稳定。

由此可知，在使可动的口型座板向固定的口型座板移动而进行弯曲加工管子时，将管子的一侧利用设在两口型座板上的一对压紧垫片夹持固定，同时将另一侧利用一对弯曲冲头夹持，使这对弯曲冲头摆动，进行弯曲加工。上述一对弯曲冲头将以偏离管子轴向的方式错位配置的支轴作为支点可以自由摆动地分别设置在各口型座板上。(专利文献1)

[专利文献1]日本特开平11-285737号公报(例如，权利要求1所述)

但是，上述的装置在进行弯曲加工时，因为将管子的一端预先固定，在管子的另一端上从弯曲方向的外侧向弯曲方向的内侧施加力进行弯曲加工，所以，弯曲的部位中的、位于弯曲方向内侧的部分上作用较大的压缩力，会产生折皱、变形，而不能获得稳定的弯曲精度。这时，将焊接处作为弯曲方向的内侧对焊接形成的管子进行弯曲加工时，就会因较大的压缩力，而使焊接面发生破损。

发明内容

因此，本发明的课题是提供一种可以防止产生折皱和变形等、并可获得稳定的弯曲精度的管子弯曲加工方法以及弯曲加工装置。

为了解决上述课题，本发明第一方面的管子的弯曲加工方法，包括以下步骤：以可以在压力的作用下变形的方式设置管子；在上述管子中插入具有成型部的心棒，其中该管子沿上述成型部进行弯曲，上述心棒位于上述管子的弯曲部位；沿上述管子的长度方向端部对管子的两端施加约束力；在管子受约束的状态下对上述管子的弯曲部位施加压力，从而根据压力施加的进行，作用约束力的一点变换位置，由此在施加压力的同时管子始终保持被约束的状态。

本发明另一方面的管子弯曲加工方法是，在相对着的两个口型座板中，至少使一个向另一个接近地移动，利用设置在一个口型座板上的弯曲冲头，对于设置在另一个口型座板的口型上的、内部被插有心棒的管子的弯曲部位施加压力，沿着心棒的成型部进行弯曲加工的方法，其特征在于，利用约束构件将管子两端分别夹持进行约束，利用弯曲冲头在弯曲部位施加压力时，随着该弯曲冲头的按压，使约束构件变换位置，以始终保持管子两端的约束状态的形式进行弯曲加工。

根据本发明，在弯曲方向的外侧被口型支承的管子的弯曲方向的内侧，利用弯曲冲头施加压力，以利用约束构件约束管子的两端的状态沿着心棒的成形部对管子进行弯曲。因此在施加弯曲加工时，不向弯曲方向的内侧作用大的压缩力，就能防止产生折皱和变形，可以获得稳定的弯曲精度。

这时，若上述管子为将规定形状的片材形成圆筒形状、焊接其自由端而形成，即使将其焊接处作为弯曲方向的内侧进行弯曲加工时，也可以防止因为较大的压缩力而使焊接处破损。

本发明的弯曲加工装置具有相对着的2个口型座板，在一个口型座板上设有对管子的弯曲部位施加压力的的弯曲冲头，同时在另一个口型座板上设有载置管子的口型，各口型座板中至少使一个移动而向另一个接近，利用弯曲冲头施加压力，沿插入管子内的心棒的成形部进行弯曲加工，该装置的特征为，设有分别夹持约束管子两端的约束构件，该约束构件随着弯曲冲头向按压方向的移动而变换位置。

这时，上述约束构件是设置在上述一个口型座板上的约束凸缘，由2个部分构成上述口型，同时可以使各部分随着弯曲冲头的按压而以分别设置在沿上述管子长度方向的管子两侧的支轴进行自由摆动，并随着该口型的各部分的摆动，上述约束凸缘变换位置。

并且，为了容易进行管子的装卸，可以将上述心棒以该心棒一端为支点自由摆动地设置在上述口型上。

如上述说明，在本发明中，具有如下效果，即，在对管子进行弯曲加工时可以防止产生折皱和变形，获得稳定的弯曲精度。

附图说明

图1的(a)至(c)所示为对利用本发明的管子弯曲加工方法以及弯曲加工装置进行加工的尾喷管进行说明的视图。

图2所示为对本发明的管子弯曲加工装置在其待机状态下进行说明的视图。

图3所示为在约束了夹着弯曲部位的两侧的状态下说明本发明的管子弯曲加工装置的视图。

图4所示为沿图3的a-a线的截面图。

图5所示为在管子的弯曲加工结束的状态下说明本发明的管子弯曲加工装置的视图。

具体实施方式

参照图1进行说明。A是使用本发明的管子弯曲加工方法以及弯曲加工装置实施弯曲加工的薄壁的金属制管子。该管子是例如在汽车的排气系统中配置在最下游的尾喷管。该尾喷管A是以下述方式形成的。

即，将厚度是1mm的不锈钢制金属材料裁成规定形状的片材A1后(参照图1(a))，做成圆筒形状，将其自由端吻合后通过焊接进行结合制造成上述尾喷管A(参照图1(b))，该尾喷管A的一端的开口面被倾斜地形成(参照图1(c))。

在图2至图5中所表示的是将该结合处A2作为弯曲方向的内侧对以上述方式制造的尾喷管A按规定的曲率进行弯曲加工的装置B。该弯曲加工装置B由固定的口型座板1和可动的口型座板2构成，上述可动的口型座板2利用图中未表示的驱动装置相对于固定口型座板1沿上下方向可自由地往返运动，并设有对尾喷管A的弯曲部位施加压力的弯曲冲头21。在固定的口型座板1上，设有载置尾喷管A的口型11。

口型11由2个部分11a、11b构成，各部分11a、11b可自由摆动地安装在支轴12上，上述支轴12分别位于沿着被载置在上述口型11上的尾喷管A的长度方向的两侧，并设置在固定口型座板1上。这时，在口型11的各部分11a、11b上形成尾喷管A的下半部分所嵌合的半圆形的凹槽111(参照图4)，

在口型11的各部分11a、11b的下侧，设置支承各部分11a、11b的缓冲板13，在缓冲板13的下侧设置向上方(与后述的弯曲冲头的按压方向相反一侧)施加弹压力的聚氨酯弹簧等的施力装置14。设定施力装置的弹压力，使得在弯曲冲头21不施加压力的状态下，利用缓冲板13水平支承口型11的各部分11a、11b，而如果利用弯曲冲头21施加压力，则随着弯曲冲头21向下方(按压方向)的移动，口型11的各部分11a、11b以各销12为支点向下方摆动。并且，设置止动螺钉15以在弯曲加工结束、撤销弯曲冲头21的压力时，防止缓冲板13脱落、错位。

在口型11的一个部分11b上设置心棒架16，在该心棒架16上借助销17a可自由摆动地安装着心棒17。在位于与销17a相反一侧的心棒17的前端，以跨过各部分11a、11b的凹槽111的方式形成设定弯曲加工时的曲率的成型部17b，沿着该成型部17b在尾喷管A的大致中央部位实施弯曲加工。

在心棒17的下侧，设置向上方施加弹压力的弹簧等的施力装置17c。在弯曲冲头21不施加压力的状态下，利用施力装置17c的弹压力保持将心棒17立起的状态，如果受到弯曲冲头21的压力，心棒17就抵抗施力装置17c的弹压力向下方摆动，尾喷管A长度方向的下半部分被嵌合在口型11的凹槽111上。据此就可以容易地在心棒17上装卸尾喷管A。

在弯曲加工装置上安装尾喷管A时，将该尾喷管A的一端碰到心棒架16后，再对尾喷管A进行定位。并且，为防止受到下述约束凸缘所产生的压力而使尾喷管A产生变形，而在尾喷管A的另一端插设大致呈圆筒形状的防止变形用的心棒18。这时，以防止变形用的心棒18在弯曲加工期间不产生错位的方式，将弹簧等施力装置18a设置在口型11的另一部分11a上，该施力装置18a对防止变形用的心棒18朝尾喷管A的内侧施加弹压力。另外，心棒17以及防止变形用心棒18可以使用比施加弯曲加工的尾喷管强度更高的材料。

另一方面，在对尾喷管A的弯曲部位施加压力的弯曲冲头21的下面，形成尾喷管A长度方向的上半部分所嵌合的半圆形凹槽211，凹槽211以与成形部17b相同的曲率进行弯曲。并且，在沿尾喷管A长度方向的弯曲冲头21的两侧，分别设置作为夹持约束尾喷管A两端的约束构件的约束凸缘22a、22b。

在约束凸缘22a、22b的下面也形成尾喷管A长度方向的上半部分所嵌合的半圆形凹槽211(参照图4)，约束凸缘22a、22b被安装在通过气体缓冲器23设置于可动的口型座板2的托架24上。这时，在约束凸缘22a、22b的上部，分别形成圆弧状的长孔222a、222b，在这些长孔222a、222b中插入突设于各托架24的销241，而将约束凸缘22a、22b安装在托架24上。

各长孔222a、222b按照以下的方式形成。即，在弯曲冲头21离开尾喷管A的状态下，约束凸缘22a、22b利用其自重保持水平，如果使可动口型座板2向固定口型座板1方向移动，则保持水平的约束凸缘22a、22b的下面223压接在口型11的各部分11a、11b的上面112上(据此，尾喷管A的两端被约束)，通过弯曲冲头21的压力，尾喷管A被弯曲，则约束凸缘22a、22b随着口型11的各部分11a、11b的摆动而变换位置，以保持上述压接的状态。

这种情况下，约束凸缘22a、22b的各上面224a、224b分别形成与各长孔222a、222b大致同心的圆弧状，各上面224a、224b与托架24上所形成的水平面242相接触，在口型11的各部分11a、11b摆动时，各约束凸缘22a、22b在水平面242上滑动而变换位置。据此，在约束凸缘22a、22b变换位置期间，相对于口型11的各部分11a、11b的上面112，按压约束凸缘22a、22b的下面223的力一直作用着。

但是，在使可动口型座板2移动而实施弯曲加工时，对于被定位在口型11上的尾喷管A，约束凸缘22a、22b如果产生错位，在产品中就会发生质量偏差。因此，在约束凸缘22a、22b上形成下面开口的上下方向的孔225，同时，以对着孔225的方式在口型11的各部分11a、11b上朝上方突出地安装定位销19，当使可动的口型座板2向固定口型座板1移动时，各定位销19结合在孔225中，相对于尾喷管A，约束凸缘22a、22b被定位。

下面对使用了上述弯曲加工装置B的尾喷管A的弯曲加工进行说明。如图2所示，在可动口型座板2离开固定口型座板1的待机状态下，设置弯曲加工的尾喷管A。这时，在利用施力装置17c的弹压力而立起的心棒17上，将焊接处A2朝上，从倾斜的端部一侧插入尾喷管A，使其前端与托架16接触。然后，在尾喷管A的另一端安装防止变形用的心棒18，以使施力装置18a的弹压力作用在该防止变形用的心棒18上的方式进行设置。

然后，如果利用图中未表示的驱动装置使可动口型座板2向下方(固定口型座板)移动，各定位销19就结合在约束凸缘22a、22b的孔225中，约束凸缘22a、22b被定位。接着，尾喷管A的大致中央部位的上半部嵌合在弯曲冲头21的凹槽211中，同时心棒17通过弯曲冲头21的压力抵抗施力装置17c的弹压力，以销17a为支点向下方摆动，尾喷管A长度方向的下半部嵌合在口型11的凹槽111中。

并且，在尾喷管A的两端，尾喷管A长度方向的上半部嵌合在约束凸缘22a、22b的凹槽221中，同时被保持为水平的约束凸缘22a、22b的下面223压接在口型11的各部分11a、11b的上面112上，尾喷管A的两侧被约束，达到图3以及图4所示的状态。在使可动的口型座板2向下方移动之前，可以预先使尾喷管A与口型11的各部分11a、11b接触。

接下来，使可动的口型座板2向下方移动，通过利用弯曲冲头21向尾喷管A施加预先设定的规定的压力，尾喷管A被弯曲。这时，口型11的各部分11a、11b伴随弯曲冲头21的压力，以销12为支点进行摆动，同时，随着各部分11a、11b的摆动，约束凸缘22a、22b沿各长孔222a、222b变换位置，从而，在弯曲加工期间，夹着弯曲部位的尾喷管A的两侧一直保持被夹持约束的状态。并且，尾喷管A沿心棒17的成型部17b被弯曲，实现图5所示的状态，弯曲加工结束。

弯曲加工结束时，使可动口型座板2向上方移动，返回图2所示的待机状态。这时，利用弹簧17c的弹压力将心棒17立起，施加了弯曲加工的尾喷管A被从弯曲加工装置B上取下。

据此，利用弯取冲头21在尾喷管A的弯曲方向的内侧上施加压力，在保持利用约束凸缘22a、22b约束尾喷管A的两端的状态下，沿着心棒17的成型部17b对尾喷管A进行弯曲，其中，尾喷管A的弯曲方向外侧由口型的各部分所支承。因此在施加弯曲加工时，在弯曲方向的内侧不作用大的压缩力，可以防止产生折皱和变形，获得稳定的弯曲精度。并且可以防止尾喷管A的焊接处A2破损。

在本实施例中，对弯曲加工尾喷管A进行了说明，但不仅限于此，只要是薄壁金属制管就可以应用于本发明，并且通过变换成型部的形状，也可以自由变换曲率。

Claims (6)

1.一种管子的弯曲加工方法，包括以下步骤：

以可以在压力的作用下变形的方式设置管子；

在上述管子中插入具有成型部的心棒，其中该管子沿上述成型部进行弯曲，上述心棒位于上述管子的弯曲部位；

沿上述管子的长度方向端部对管子的两端施加约束力；

在管子受约束的状态下对上述管子的弯曲部位施加压力，从而根据压力施加的进行，作用约束力的一点变换位置，由此在施加压力的同时管子始终保持被约束的状态。

2.一种管子的弯曲加工方法，在相对着的两个口型座板中，至少使其中一个向另一个移动接近，利用设置在一个口型座板上的弯曲冲头，对设置在另一个口型座板所设的口型上的、内部插设有心棒的管子的弯曲部位施加压力，沿心棒的成型部进行弯曲加工，其特征在于，利用约束构件分别夹持管子的两端进行约束，在利用弯曲冲头对弯曲部位施加压力时，伴随上述弯曲冲头的按压，使约束构件变换位置而一直保持着管子两端的约束状态进行弯曲加工。

3.权利要求1或2所述的管子弯曲加工方法，其特征在于，上述管子是将规定形状的片材加工成圆筒形状，再将其自由端焊接而形成的。

4.一种弯曲加工装置，具有相对着的两个口型座板，在一个口型座板上设置对管子的弯曲部位施加压力的弯曲冲头，同时在另一个口型座板上设置用来载置管子的口型，使各口型座板中的至少一个向另一个口型座板移动接近，利用弯曲冲头施加压力，沿着插在管子内的心棒的成形部进行弯曲加工，其特征在于，设有分别夹持约束管子的两端的约束构件，伴随弯曲冲头向按压方向的移动而使上述约束构件变换位置。

5.权利要求4所述的弯曲加工装置，其特征在于，上述约束构件是设于上述一个口型座板上的约束凸缘，由两个部分构成上述口型，同时使上述各部分随着弯曲冲头的按压，而以分别设在沿上述管子长度方向的管子两侧上的支轴为支点自由摆动，并且，上述约束凸缘随着上述口型的各部分的摆动而变换位置。

6.权利要求4或者权利要求5所述的弯曲加工装置，其特征在于，上述心棒以该心棒的一端为支点可自由摆动地设置在上述口型上。

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