JP2001205368A - 管端部加工工具 - Google Patents
管端部加工工具Info
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Abstract
端のつば出し成形加工を行う管端部加工工具を提供す
る。 【解決手段】汎用機械の回転駆動部に連結するシャンク
と、該シャンクに係止されたフレームと、該フレームに
介装された1以上の管端拡開用ローラと、前記フレーム
内部で軸受を介して回転自在に保持されたマンドレルと
で構成した管端部加工工具であって、前記ローラの中間
部にくぼみ部を形成し、該くぼみ部以外のローラ両端外
周面を前記マンドレルのテーパ外周面に接するように配
置したことを特徴とする。
Description
ラ工具を使用して拡開する折り曲げ成形によってフラン
ジを形成する、所謂、つば出し成形加工用管端部加工工
具に関し、特に1種類の特殊形状ローラとそのローラの
押圧機構を採用して構成された工具を汎用機械に取り付
け、一工程で管端部を管軸に対して直角に折り曲げてフ
ランジを形成するつば出し成形加工が可能な管端部加工
工具に関するものである。
野において配管が利用されており、それら配管のジョイ
ント用フランジ継手加工や熱交換器用管端部フレア加工
に従来からローラ工具が使用されている。特に管端部を
直角に折り曲げてのつば出し成形加工には、管端部の広
げ角を30度〜120度にする初期フレア加工を第一工
程として行い、その後に管端部の広げ角を180度、つ
まり管軸に対して直角に拡開する第二工程を行う2段階
加工が行われていた。
業手順を示す。第一工程の初期フレア加工は、管1をク
ランプ治具2にて保持し、回転駆動部を備えた本体23
aの先端部に図2(a)に示すような円錐形状のフレー
ム24aを備え、そのフレーム24aの円錐面上に複数
個の転動ローラ25aを配設したフレア加工用ローラ工
具ヘッドを使用して行われる。また、第二工程の直角に
拡開する折り曲げ加工は、回転駆動部を備えた本体23
bの先端部に図2(b)に示すような円筒形状のフレー
ム24bを備え、そのフレーム24bの平端面上に複数
個の転動ローラ25bを配設した直角折り曲げ加工用ロ
ーラ工具ヘッドを使用して行われ、これらの二工程で最
終的につば出し成形加工部26を形成する。
特に大口径鋼管のフランジ加工用として、2種類の加工
ヘッドを備えた油圧駆動式つば出し成形加工装置が開発
されている。2種類の加工ヘッドは、初期フレア加工用
として使用される小さい拡開角度を有する小径の円錐形
ローラを採用した1段加工ヘッドと、最終的直角折り曲
げ加工用として使用される直角の拡開角度を有する大径
の円錐形ローラを採用した2段加工ヘッドとで構成さ
れ、それぞれのヘッドを隣位させて1台の加工装置に配
置されている。この加工装置は、フレア加工と直角折り
曲げ加工の二工程を自動的に行うように、加工ヘッド切
換えシリンダにより前記2種類の加工ヘッドを切換えて
つば出し成形加工を行うものである。
工は、加工負荷を軽減して加工面の損傷や管端部のクラ
ック発生をなくすためフレア加工と直角折り曲げ加工の
二工程を2種類の工具あるいは加工ヘッドによって行っ
ており、安全性が良い加工法である。しかし、その反
面、工具や加工ヘッドの交換作業や時間が必要となり、
加工効率が悪いといった問題があった。さらに、二工程
を自動化にするためには、高価な大型の加工機となって
しまい、コストもかかり、しかも汎用性が低いといった
問題もあった。
たものであり、ボール盤や旋盤等一般の汎用機械に取り
付け可能で、加えて、一工程で直角折り曲げ加工である
管端のつば出し成形加工を行う管端部加工工具を提供す
ることを目的とする。
に、請求項1に記載の発明に係る管端部加工工具は、回
転駆動部に連結するシャンクと、該シャンクに係止され
たフレームと、該フレームに介装された1以上の管端拡
開用ローラと、前記フレーム内部で軸受を介して回転自
在に保持されたマンドレルとを備えた管端部加工工具で
あって、前記管端拡開用ローラの中間部に管端部を管軸
に対して直角に拡開するくぼみ部を形成し、該くぼみ部
以外のローラ両端外周面を前記マンドレルのテーパ外周
面に接するように構成したことを特徴とする。
特殊形状ローラの採用によりつば出し折り曲げ成形が一
工程で可能となり、しかも遊星ローラ方式を採用したロ
ーラによる管端拡開機構としたため、管端部をローリン
グすることによって徐々に塑性加工ができ、加工面の仕
上りを非常になめらかにすることが可能である。また、
本発明は加工の先端部に配置される工具であるため、ボ
ール盤や旋盤等の汎用機械に容易に取り付けられるよう
に構成されており、生産コストも安価となる。
ドレルで受ける構成とし、しかもそのマンドレルがなめ
らかに回転するように軸受を配置しているため、ローラ
が管とスリップしないでなめらかに回転するようになっ
た。
部の形状や寸法等は管寸法やつば出し部の寸法、さらに
工具自体の寸法の制約その他の要因との関連において決
定されるべきであり、種々の変形が可能であることは述
べるまでもない。
ついて、図面を参照して説明する。図1は、本発明によ
る管端部加工工具を表す図であり、上半分が断面を表し
下半分が外観を表す全体正面図である。
図示しない回転駆動機のスピンドル部に取り付ける丸棒
部材3aを中心部に配置した大径円板状のシャンク3
と、該シャンク3の丸棒部材3aと反対位置で、前記大
径円板状のシャンク外周縁部3bに六角穴付ボルト9に
より固定された円筒部と、該円筒部に続く先端部が断面
略台形形状をした円錐部とで構成された中空フレーム4
と、該フレーム4の斜面テーパ部に穿設されたローラ溝
部にフレーム外に脱落しないように介装された管端拡開
用ローラ5と、該管端拡開用ローラ5の両端部に形成し
たテーパ外周面5a、5bと前記中空フレーム4の内部
で接する案内テーパ面6aと該案内テーパ面6aに続く
後方(図面右側)に形成された段付き鍔部6bを備えた
マンドレル6と、該マンドレル6の鍔部を挟持するよう
に配置された針状スラストベアリング7a、7bと、前
記マンドレル6の内部に形成された環状溝部6cの内面
と前記シャンク3の円板部のフレーム4内部に突出させ
た突出部3cの外面との間に介装させたボールベアリン
グ8とで構成されている。
円錐形状で、その中間部に略120度の角度をもった環
状のくぼみ部5cを形成している。このくぼみ部5cに
管1の端面部をあて、ローラの回転と押圧により徐々に
管端部を拡開する塑性加工を行う。ローラ本数としては
1本以上であれば、特に限定しないが、均等な加工負荷
や摩耗による寿命等を考慮すれば、マンドレル6の案内
テーパ面6a上に、120度おきに合計3本が放射状に
配置されるものが好ましい。また、ローラを貫通する支
軸と軸受を備えたものも安定した回転を得るために有効
である。
て説明する。まず、シャンク3が回転駆動機により回転
する。フレーム4は、その円筒部でシャンク3に係止さ
れているため、シャンク3の回転にあわせて回転する。
ローラ5は、フレーム4のローラ溝部に介装されている
ため、フレーム4の回転につられて回転する。一方、マ
ンドレル6は、フレーム4の内部でボールベアリング8
と針状スラストベアリング7a、7bにより回転自在に
保持されている。ローラ5の両端部に形成されたテーパ
外周面とマンドレル6の案内テーパ面とを接触させて配
置してローラ5を転動させているため、ローラ5の回転
が回転自在に保持されているマンドレル6に伝達され
る。マンドレル6はボールベアリング8と針状スラスト
ベアリング7a、7bによりなめらかに回転し、ローラ
5の回転を補助する。
ル6のまわりを公転する遊星運動を行うため、ローラの
転動(ローリング)による理想的な塑性加工が可能とな
る構成としている。
における作動手順は次の通りである。
つば出し成形加工部の折り曲げ長さ分を突出させてクラ
ンプ治具2にて管1をクランプする。管端部加工工具1
0のシャンク3の丸棒部3aをボール盤等の回転駆動機
(図示無し)のスピンドル部に取り付けて回転可能とす
る。この状態で、シャンク3を回転するとシャンク3に
係止されたフレーム4、該フレーム4のローラ溝部に介
装されたローラ5、該ローラ5の外周面と接触している
マンドレル6が回転を始める。ここで、管端部加工工具
10に送りを与えると、ローラ5のくぼみ部5cが管1
の管端部1aに当接して管1の端面に沿って旋回しなが
らくぼみ部5cの形状に沿って該管端部1aを外側へ徐
々に折り曲げる。
されるが、該ローラ5に密接配置されているマンドレル
6にて支承されるため、ローラ5におけるつば出し成形
加工には影響が無く、管端部がクランプ治具2の端部に
当接し完全に直角に折り曲がるまで徐々に塑性加工を続
けることが可能となる。
続く後方に段付き鍔部6bを備え、その両端面部を2個
の針状スラストベアリング7a、7bで挟持され、さら
に、ボールベアリング8によりシャンク3と独立してな
めらかに回転可能としているため、ローラ5もなめらか
に回転する。つまり、成形加工時にローラ5と管1がス
リップすることが無く、スリップ時に発生しやすい加工
面の損傷や管端部でのクラックの心配がまったくなくな
った。
形状の端面拡開用ローラを採用し、さらに、端面拡開用
ローラがつば出し成形加工時に受ける押圧をフレーム内
で軸受けを介して回転自在に構成したマンドレルが受
け、ローラがなめらかに回転し加工負荷を軽減するた
め、ローラと管がすべらず加工面の損傷や管端部でのク
ラックを発生させない構成としたため、たった1本の工
具で従来二工程で行っていたつば出し折り曲げ成形を一
工程で可能とし、加工効率が向上した。
ても汎用機械に取り付けて使用するだけで、ある程度の
サイズまで加工可能としたため汎用性を保ちながら生産
コストも安価におさえることが可能となった。
正面図である。
し、図2(a)は第一工程の初期フレア加工状態を表
し、図2(b)は第二工程の最終つば出し成形加工状態
を表す。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転駆動部に連結するシャンクと、該シ
ャンクに係止されたフレームと、該フレームに介装され
た1以上の管端拡開用ローラと、前記フレーム内部で軸
受を介して回転自在に保持されたマンドレルとを備えた
管端部加工工具であって、前記管端拡開用ローラの中間
部に管端部を管軸に対して直角に拡開するくぼみ部を形
成し、該くぼみ部以外のローラ両端外周面を前記マンド
レルのテーパ外周面に接するように構成したことを特徴
とする管端部加工工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000016021A JP4596439B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 管端部加工工具 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000016021A JP4596439B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 管端部加工工具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001205368A true JP2001205368A (ja) | 2001-07-31 |
JP4596439B2 JP4596439B2 (ja) | 2010-12-08 |
Family
ID=18543230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN111687265A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-22 | 杨仁虎 | 一种管类冲压工艺的零件自动翻边设备 |
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-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000016021A patent/JP4596439B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090319 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090518 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091203 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100330 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100520 |
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TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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