JP2003320421A - Method and device for bending metal wire material - Google Patents

Method and device for bending metal wire material

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JP2003320421A
JP2003320421A JP2002127514A JP2002127514A JP2003320421A JP 2003320421 A JP2003320421 A JP 2003320421A JP 2002127514 A JP2002127514 A JP 2002127514A JP 2002127514 A JP2002127514 A JP 2002127514A JP 2003320421 A JP2003320421 A JP 2003320421A
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康男 渡辺
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文明 多田
Kenji Yatabe
憲志 矢田部
Tadanobu Miyagawa
忠伸 宮川
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a metal wire material from being folded or broken after bending even when the metal wire material such as a steel pipe is bent at a small radius by the compressive bending. <P>SOLUTION: In a bending method, a metal wire material 1 is heated by a heating device 5 and advanced, a heated part (A point) is bent and deformed by turning a bending arm 3, and a part immediately after thereof is cooled. In the method, the load F toward the bending center O is applied to the metal wire material 1 during bending by a load application means 11, and the bending moment in the normal direction is applied to the base C of an arm clamp. One part of the bending moment in the reverse direction acting on the base C of the arm clamp by the propulsive force P is offsetted by the applied bending moment. Thus, the generation of the excessive bending moment in the reverse direction is prevented, as a result, the neck folding is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管、形鋼等の金
属条材を、連続的に曲げ加工する方法及び装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for continuously bending a metal strip such as a steel pipe or a shaped steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、鋼管等の金属条材の曲げ加工方法
として、図14に示すように、曲げようとする金属条材
1を、長手方向の短区間を加熱する誘導コイル等の加熱
装置2に通し、加工先端側を、支点Oを中心として回転
可能な曲げアーム3に設けているアームクランプ4に固
定し、該金属条材1を加熱装置2で加熱しながら条材推
進装置(図示せず)によって長手方向に推進させること
により、加熱装置2による加熱部を金属条材1の長手方
向に移動させながら、その加熱部に曲げアーム3の旋回
により生じる曲げモーメントを作用させて変形させ、そ
の直後の部分を加熱装置2から冷却水5を吹き付けて冷
却する曲げ加工方法が知られている。また、この曲げ加
工方法において、曲げアーム3に、曲げ加工の進行に伴
う曲げアーム3の旋回方向とは逆方向の力Pb を作用さ
せておき、その分、金属条材1に長手方向に付与する推
進力Pを大きくし、金属条材1に長手方向の圧縮力を付
与した状態で曲げ加工する方法(圧縮曲げ加工方法とも
いう)も知られている。圧縮曲げ加工方法では曲げ外周
側での減肉を抑制しうる利点を有している。なお、図
中、6はガイドローラである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of bending a metal strip such as a steel pipe, as shown in FIG. 14, a heating device such as an induction coil for heating a metal strip 1 to be bent in a short section in the longitudinal direction. 2, the processing tip side is fixed to an arm clamp 4 provided on a bending arm 3 rotatable about a fulcrum O, and the metal strip 1 is heated by a heating device 2 while a strip propelling device (Fig. By propelling it in the longitudinal direction by (not shown), the heating part by the heating device 2 is moved in the longitudinal direction of the metal strip 1, and the heating part is deformed by applying a bending moment generated by the turning of the bending arm 3. A bending method is known in which the portion immediately after that is sprayed with cooling water 5 from the heating device 2 to cool it. Further, in this bending method, a force P b in the direction opposite to the turning direction of the bending arm 3 accompanying the progress of bending is applied to the bending arm 3, and the metal strip 1 is longitudinally moved by that amount. There is also known a method (also referred to as a compression bending method) of increasing the propulsive force P to be applied and bending the metal strip 1 while applying a compressive force in the longitudinal direction. The compression bending method has an advantage that it is possible to suppress the thickness reduction on the outer circumferential side of bending. In the figure, 6 is a guide roller.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近曲げ半
径を極力小さくする要望が生じており、例えば、外径D
の鋼管に対して曲げ半径Rを、1.5D以下の小R曲げ
の必要性が生じてきた。ところが、このような小R曲げ
を圧縮曲げ加工方法によって行ったところ、図15に誇
張して示すように、曲げ加工後の鋼管1Aのアームクラ
ンプでつかんでいた部分1Aaが、アームクランプ根元
(C点の位置)で、曲げ方向とは逆方向に折れる現象
(首折れという)が生じ、製品にならないという問題が
生じた。
By the way, recently, there has been a demand for making the bending radius as small as possible. For example, the outer diameter D
It has become necessary to bend the bending radius R of the steel pipe to 1.5D or less. However, when such a small R bend is performed by the compression bending method, as shown in an exaggerated manner in FIG. 15, the portion 1Aa held by the arm clamp of the steel pipe 1A after the bending process is changed to the arm clamp root (C At the position of the point), a phenomenon of bending in the direction opposite to the bending direction (called neck breaking) occurred, and there was a problem that the product did not become a product.

【0004】本発明はかかる状況に鑑みてなされたもの
で、鋼管等の金属条材を曲げ加工する際に、圧縮曲げで
小R曲げを行った場合にも、首折れが生じないようにす
ることを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents bending of the neck even when a small R bend is performed by compression bending when bending a metal strip such as a steel pipe. This is an issue.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は首折れの原
因を検討した結果、次の事項を見出した。すなわち、図
14に示すように、金属条材1を推進させて曲げアーム
3を旋回させ、それによって金属条材1の加熱部(A
点)に曲げ変形を生じさせる大きさの曲げモーメントM
A を時計方向に作用させて曲げ加工を行っている時、ア
ームクランプ根元(C点)の金属条材1には反作用によ
り反時計方向の曲げモーメントMA が作用している。更
に、このアームクランプ根元には、金属条材1に付与し
ている推進力Pによる曲げモーメントMG も作用してお
り、この曲げモーメントMG は時計方向に作用してい
る。従って、曲げ加工中、曲げアーム3の旋回及び推進
力Pによって金属条材1のアームクランプ根元(C点)
には、反時計方向を正方向とすると、次の式(4)で示
す曲げモーメントMC ′が作用している。 MC ′=MA −MG ……(4) 以下、この曲げモーメントMC ′を基本曲げモーメント
と称する。通常の曲げ加工の場合(圧縮力を加えない場
合、或いは圧縮曲げを行うとしても曲げ半径があまり小
さくなく、従って加える圧縮力が小さい場合など)に
は、推進力による曲げモーメントMG はあまり大きくな
く、問題無かったが、小R曲げを行う場合には、曲げ外
周側の減肉率が大きいため、減肉を小さくするには、推
進力Pをきわめて大きくして圧縮量を大きくしなければ
ならず、この結果、その推進力Pによる曲げモーメント
G がきわめて大きくなって、アームクランプ根元(C
点)に、逆方向(時計方向)に大きい曲げモーメントが
作用してしまい、これがアームクランプ根元に永久歪を
生じさせて首折れを生じていた。従って、推進力Pによ
る曲げモーメントが大きくなって首折れの恐れが生じる
時には、金属条材のアームクランプ根元に正方向の曲げ
モーメントを付与することにより、首折れを防止でき
る。そして、アームクランプ根元に正方向の曲げモーメ
ントを付与するには、曲げ加工中の金属条材の、加熱部
近傍の直線部を含み、その直線部から前記曲げアームに
至る領域に、曲げ平面内で曲げアームの旋回中心のある
側に向かう方向の荷重を加えることが有効である。
Means for Solving the Problems As a result of examining the cause of neck breakage, the present inventors have found the following matters. That is, as shown in FIG. 14, the metal strip 1 is propelled and the bending arm 3 is swung, whereby the heating part (A
Bending moment M of the magnitude that causes bending deformation
When bending is performed by acting A in the clockwise direction, a counterclockwise bending moment M A acts on the metal strip 1 at the base of the arm clamp (point C) by a reaction. Furthermore, this arm clamp base, moment M G bending by thrust P which is applied to the metal strip material 1 is also acting, the bending moment M G is acting in a clockwise direction. Therefore, during bending, the arm clamp root (point C) of the metal strip 1 is caused by the turning of the bending arm 3 and the propulsive force P.
When the counterclockwise direction is a positive direction, a bending moment M C ′ represented by the following equation (4) is applied to the. M C '= M A -M G ...... (4) below, this bending moment M C' referred to as the basic bending moments. For normal bending (without applying a compressive force, or not so small even bending radius as performing bending compression is added when such compressive force is small therefore), the moment M G bending by propulsion so large However, there was no problem, but in the case of performing a small R bend, the thinning rate on the outer circumferential side of the bend is large. Therefore, in order to reduce the thinning, the propulsive force P must be made extremely large and the compression amount should be large. Narazu a result, moment M G bent by the thrust P becomes extremely large, the arm clamp base (C
A large bending moment acts in the opposite direction (clockwise direction) on the point), which causes permanent strain at the base of the arm clamp and causes neck breakage. Therefore, when the bending moment due to the propulsive force P becomes large and there is a risk of neck breakage, a neck bending can be prevented by applying a positive bending moment to the base of the arm clamp of the metal strip. Then, in order to give a positive bending moment to the base of the arm clamp, a linear portion near the heating portion of the metal strip being bent is included, and a region from the linear portion to the bending arm is in the bending plane. It is effective to apply a load in the direction toward the side where the bending arm has the center of rotation.

【0006】本発明はかかる知見に基づいてなされたも
ので、曲げアームを用いた曲げ加工方法において、曲げ
加工期間中の少なくとも、曲げアームの旋回及び推進力
Pによって金属条材のアームクランプ根元に作用する曲
げモーメント即ち基本曲げモーメントMC ′の絶対値が
前記金属条材の許容曲げモーメントMP を越える期間
は、前記金属条材のアームクランプ根元に作用する全曲
げモーメントMC の絶対値が前記許容曲げモーメントM
P を越えないように、前記金属条材の加熱部近傍の直線
部を含み、その直線部から前記曲げアームに至る領域の
金属条材に、曲げ平面内で前記曲げアームの旋回中心の
ある側に向かう方向の荷重を加えてアームクランプ根元
に付加曲げモーメントを作用させながら曲げ加工するこ
とを特徴とし、これによって首折れ発生を防止できる。
The present invention has been made on the basis of such findings, and in a bending method using a bending arm, at least the bending of the bending arm and the propulsive force P are applied to the base of the arm clamp of the metal strip during the bending process. During the period when the bending moment acting, that is, the basic bending moment M C ′ exceeds the allowable bending moment M P of the metal strip, the absolute value of the total bending moment M C acting on the arm clamp root of the metal strip is The allowable bending moment M
The metal strip in the region from the straight portion to the bending arm includes a straight portion near the heating portion of the metal strip so as not to exceed P. It is characterized in that bending is performed while applying a load in the direction toward the arm clamp and applying an additional bending moment to the base of the arm clamp, which prevents the neck from breaking.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面の実施形態を参照して
本発明を更に詳細に説明する。図1は本発明方法の実施
に用いる曲げ加工装置の一例を、曲げ加工途中の状態で
示す概略平面図である。図1に示す曲げ加工装置も、従
来の曲げ加工装置と同様に、鋼管等の金属条材1の長手
方向の短区間を加熱すると共に加熱部位の片側(図面で
は右側)に冷却水5を吹き付け可能な誘導コイル等の加
熱装置2と、金属条材1の加工先端側をクランプするア
ームクランプ4を有し、支点Oを中心として旋回可能な
曲げアーム3と、曲げアーム3に、曲げ加工の進行に伴
う曲げアーム3の旋回方向とは逆方向の力Pb を作用さ
せる手段(図示せず)と、金属条材1に長手方向の推進
力Pを加え、曲げアーム3に向かって前進させる条材推
進装置(図示せず)と、ガイドローラ6等を備えてい
る。更に、この曲げ加工装置は、従来とは異なり、金属
条材1のアームクランプ根元Cに正方向(図面では反時
計方向)の曲げモーメントを付加するための荷重付与装
置11を備えている。この荷重付与装置11は、押しロ
ーラ12とそれを金属条材1に押し付ける油圧シリンダ
13を備えており、曲げ加工中の金属条材1に、その軸
線に直角方向に且つ曲げ平面内で曲げアーム3の旋回中
心Oのある側に向かう方向の荷重Fを加えることで、金
属条材1のアームクランプ根元Cに正方向(反時計方
向)の曲げモーメントを作用させることができる。ここ
で、荷重付与装置11の設置位置は、金属条材1の加熱
部(A点)近傍の直線部(具体的には、ガイドローラ6
から加熱装置2までの直線部)を含み、その直線部から
曲げアーム3に至る領域内の所望位置に荷重Fを付与し
うるように定められる(更に詳細には後述する)。な
お、図1に示すように、荷重付与装置11を金属条材1
の曲げ部(円弧状に曲げ加工した領域)に荷重Fを付与
しうるよう配置する場合は、旋回アーム3がその位置を
支障なく通過しうるように、荷重付与装置11全体又は
押しローラ12を退避させうる構成としている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below with reference to the embodiments of the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a bending apparatus used for carrying out the method of the present invention in the state of being bent. The bending apparatus shown in FIG. 1 also heats a short section in the longitudinal direction of the metal strip 1 such as a steel pipe and sprays the cooling water 5 on one side (the right side in the drawing) of the heating portion, like the conventional bending apparatus. Bending arm 3 that has a heating device 2 such as a possible induction coil and an arm clamp 4 that clamps the processing tip side of the metal strip 1 and that can swivel about a fulcrum O, and the bending arm 3 A means (not shown) for exerting a force P b in a direction opposite to the turning direction of the bending arm 3 accompanying the progress thereof and a longitudinal propulsion force P are applied to the metal strip 1 to advance the bending arm 3 toward the bending arm 3. It is provided with a strip propulsion device (not shown), a guide roller 6 and the like. Further, unlike the conventional bending apparatus, this bending apparatus includes a load applying device 11 for applying a bending moment in the forward direction (counterclockwise in the drawing) to the arm clamp root C of the metal strip 1. The load applying device 11 includes a pressing roller 12 and a hydraulic cylinder 13 that presses the pressing roller 12 against the metal strip 1. The load applying device 11 applies a bending arm to the metal strip 1 that is being bent in a direction perpendicular to its axis and in a bending plane. By applying a load F in the direction toward the side of the swivel center O of 3, the forward (counterclockwise) bending moment can be applied to the arm clamp root C of the metal strip 1. Here, the load applying device 11 is installed at a linear portion (specifically, the guide roller 6) near the heating portion (point A) of the metal strip 1.
To the heating device 2), and the load F can be applied to a desired position in a region from the straight part to the bending arm 3 (described in more detail later). In addition, as shown in FIG. 1, the load applying device 11 is connected to the metal strip 1.
When arranging so that the load F can be applied to the bent portion (area bent in an arc shape), the entire load applying device 11 or the push roller 12 is arranged so that the turning arm 3 can pass through the position without any hindrance. It is configured to be retracted.

【0008】この曲げ加工装置においても、従来と同様
に、曲げようとする金属条材1を加熱装置2の中に通
し、加工先端側を曲げアーム3のアームクランプ4に固
定し、金属条材1を加熱装置2で加熱しながら長手方向
に推進させることにより、加熱部を金属条材1の長手方
向に連続的に移動させ、同時に曲げアーム3を旋回させ
て加熱部に曲げモーメントを作用させて変形させ、その
直後の部分を冷却するという連続的な曲げ加工が行われ
る。この曲げ加工期間中の所定の期間に、荷重付与装置
11が作動して金属条材1に荷重Fを加え、アームクラ
ンプ根元に作用する全曲げモーメントMC の絶対値が金
属条材1の許容曲げモーメントMP を越えないようにす
る。以下、荷重付与装置11により荷重Fを付与する位
置、付与する期間、荷重Fの大きさ等を説明する。な
お、本明細書において、金属条材1の曲げ部内の位置を
角度で示す場合、曲げアーム3の旋回中心Oと加熱装置
2による加熱中心点Aを結ぶ直線OAを基準線とし、点
Oを中心としてその基準線に対する角度を用いる。ま
た、曲げアーム3の位置を角度で示す場合、曲げアーム
3が曲げ開始時に占める位置を基準線としてその基準線
からの旋回角度(曲げ角度に等しい)を用いる。
Also in this bending apparatus, as in the conventional case, the metal strip 1 to be bent is passed through the heating device 2 and the processing tip side is fixed to the arm clamp 4 of the bending arm 3 to form the metal strip. By heating 1 with the heating device 2 and propelling it in the longitudinal direction, the heating part is continuously moved in the longitudinal direction of the metal strip 1, and at the same time, the bending arm 3 is swung to apply a bending moment to the heating part. A continuous bending process is performed in which the part is deformed by cooling and the part immediately after that is cooled. During a predetermined period during this bending process, the load applying device 11 operates to apply the load F to the metal strip 1, and the absolute value of the total bending moment M C acting on the base of the arm clamp is allowed by the metal strip 1. Do not exceed the bending moment M P. Hereinafter, the position where the load F is applied by the load applying device 11, the application period, the magnitude of the load F, and the like will be described. In this specification, when the position of the metal strip 1 in the bent portion is indicated by an angle, a straight line OA connecting the turning center O of the bending arm 3 and the heating center point A of the heating device 2 is used as a reference line, and the point O is The angle with respect to the reference line is used as the center. When the position of the bending arm 3 is indicated by an angle, the position occupied by the bending arm 3 at the start of bending is used as a reference line, and a turning angle (equal to the bending angle) from the reference line is used.

【0009】曲げ加工中、荷重付与装置11を作動させ
なければ、アームクランプ根元(C点)には、基本曲げ
モーメントMC ′のみが作用しており、その大きさは、
前記したように、 MC ′=MA −MG ……(4) である。ここで、推進力Pによる曲げモーメントMG
曲げアーム3の角度(曲げ角度)θの関数であるので、
式(4)を書き直すと、数3に示す式(5)のようにな
る。
If the load applying device 11 is not operated during bending, only the basic bending moment M C ′ acts on the arm clamp root (point C), and its magnitude is
As mentioned above, a M C '= M A -M G ...... (4). Since the bending moment M G due to the propulsive force P is a function of the angle (bending angle) θ of the bending arm 3,
Rewriting equation (4) gives equation (5) shown in equation 3.

【数3】 [Equation 3]

【0010】式(5)に示す基本曲げモーメントMC
と曲げ角度θの関係の例を、推進力Pを小さくした場合
と大きくした場合を例にとって円グラフに示すと、図2
に示す曲線15(推進力Pが小さい場合)、16(推進
力Pが大きい場合)のようになる。なお、図中、円弧1
7は正方向の許容曲げモーメント+MP を、円弧18は
逆方向の許容曲げモーメント−MP を、円弧19は曲げ
モーメント0を示している。図2の曲線15,16から
良く分かるように、アームクランプ根元に作用する基本
曲げモーメントMC ′は、曲げ開始時には、正方向に作
用しているが、曲げの進行に伴って減少し、途中から逆
方向に変わり且つ増大してゆく。そして、その基本曲げ
モーメントMC ′は、推進力Pが小さい場合には、曲線
15で示すように、正逆の許容曲げモーメントの範囲内
(+MP 〜−MP )にあるが、推進力Pを大きくした場
合には、曲線16で示すように、曲げ角度θC で許容曲
げモーメント−MP を越えてしまう。このため、この曲
げ角度θC を越えて曲げ加工した場合には、首折れが生
じてしまう。そこで、本発明では、荷重付与装置11に
よって正方向の曲げモーメントを加え、アームクランプ
根元に作用する曲げモーメントが逆方向の許容曲げモー
メント−MP を越えないようにするものである。本明細
書では、基本曲げモーメントMC ′が逆方向の許容曲げ
モーメント−MP に達する曲げ角度θC を限界曲げ角度
と称し、且つ荷重Fによって加える曲げモーメントを付
加曲げモーメントと称する。
Basic bending moment M C ′ shown in equation (5)
2 is a pie chart showing an example of the relationship between the bending angle θ and the bending angle θ as shown in FIG.
Curves 15 (when the propulsive force P is small) and 16 (when the propulsive force P is large) are shown in FIG. In the figure, arc 1
7 in the positive direction of the permissible bending moment + M P, the arc 18 is the allowable bending moment -M P in the reverse direction, the arc 19 represents the bending moment 0. As can be seen from the curves 15 and 16 in FIG. 2, the basic bending moment M C ′ acting on the root of the arm clamp is acting in the positive direction at the beginning of bending, but decreases as the bending progresses, and To the opposite direction and increase. When the propulsive force P is small, the basic bending moment M C ′ is within the range of the allowable forward and reverse bending moments (+ MP to −MP ) as shown by the curve 15. When P is increased, as shown by the curve 16, the bending angle θ C exceeds the allowable bending moment −M P. For this reason, neck bending will occur when bending is performed beyond this bending angle θ C. Therefore, in the present invention, a bending moment in the positive direction is applied by the load applying device 11 so that the bending moment acting on the root of the arm clamp does not exceed the allowable bending moment −M P in the reverse direction. In the present specification, the bending angle θ C at which the basic bending moment M C ′ reaches the allowable bending moment −M P in the opposite direction is referred to as the limit bending angle, and the bending moment applied by the load F is referred to as the additional bending moment.

【0011】本発明において、荷重付与装置11が金属
条材1に荷重を付与する位置は、金属条材1のアームク
ランプ根元に正方向の曲げモーメントを付与しうる位置
であればよく、従って、図1において、ガイドロール6
から曲げアーム3に至る領域内とすればよく、好適に
は、ガイドロール6から曲げ先端側の曲げ境界点Bまで
の領域内とすればよい。荷重付与装置11による荷重付
与位置は1個所に限らず、複数個所としてもよく、ま
た、その荷重付与位置も一定位置に固定する必要はな
く、曲げ加工中、変化させてもよい。但し、荷重Fの付
与は、少なくとも基本曲げモーメントMC ′が負側の許
容曲げモーメントに達する前に、即ち曲げ角度が限界曲
げ角度θC に達する前に開始しなければならないので、
少なくとも1個の荷重付与装置11は、図1に示すよう
に、曲げアーム3が限界曲げ角度θC に対応する位置を
占めている時に、その曲げアーム3とガイドローラ6と
の間で金属条材1に荷重Fを付与しうる位置に配置して
いる。荷重Fの付加期間は、少なくとも、基本曲げモー
メントMC ′が負側の許容曲げモーメントを越えている
期間を含むものであれぱよく、具体的には、荷重付与
を、上記した限界曲げ角度θ C に達する前に開始すれば
よい。
In the present invention, the load applying device 11 is made of metal.
The position where the load is applied to the strip 1 is the arm mark of the metal strip 1.
Position where a positive bending moment can be applied to the base of the ramp
Therefore, in FIG. 1, the guide roll 6
It may be in the region from the bending arm 3 to the bending arm 3,
Is from the guide roll 6 to the bending boundary point B on the bending tip side.
It should be within the area. With load by load applying device 11
The position to be given is not limited to one, but may be two or more.
Also, it is not necessary to fix the load application position at a fixed position.
Alternatively, it may be changed during bending. However, with load F
Given is at least the basic bending moment MC′ Is negative
Before reaching the maximum bending moment, that is, the bending angle
Angle θCSo you have to start before you reach
At least one load application device 11 is as shown in FIG.
The bending arm 3 has a limit bending angle θ.CThe position corresponding to
When occupying, the bending arm 3 and the guide roller 6
Between the metal strip 1 at a position where a load F can be applied
There is. At least the basic bending mode is applied during the load F addition period.
Mento MC′ Exceeds the allowable bending moment on the negative side
Anything that includes a period, specifically, load application
Is the limit bending angle θ CIf you start before you reach
Good.

【0012】限界曲げ角度θC は、上記したように、基
本曲げモーメントMC ′が逆方向の許容曲げモーメント
−MP に一致する曲げ角度であるので、上記の式(5)
の絶対値が許容曲げモーメントMP に等しいとして、計
算することで求めることができる。すなわち、限界曲げ
角度θC は、数4に示す式(6)から計算で求めること
ができる。
As described above, the limit bending angle θ C is the bending angle at which the basic bending moment M C ′ matches the allowable bending moment −M P in the opposite direction.
It can be calculated by assuming that the absolute value of is equal to the allowable bending moment M P. That is, the limit bending angle θ C can be calculated by the equation (6) shown in the equation (4).

【数4】 [Equation 4]

【0013】なお、限界曲げ角度θC は上記式(6)か
ら計算で求めることはできるが、かなりの計算量が必要
となる。そこで、近似式を作っておくことが好ましい。
上記(6)式において、曲げモーメントMA は、金属条
材1の曲げ温度における引張強さσh 、断面係数Z及び
圧縮率の関数、推進力Pは圧縮率の関数、圧縮率は、曲
げ加工後の金属条材1の減肉率αの関数、許容曲げモー
メントMP は許容曲げ応力σa 及び断面係数Zの関数で
ある。これらを考慮すると、限界曲げ角度θCは、主と
して、素材の許容曲げ応力σa 、曲げ温度における引張
強さσh 及び減肉率αの関数である。そこで、金属条材
1が円管である場合について、これらをファクターとす
る近似式を求め、数5に示す式(1)を得た。従って、
円管に対して曲げ加工を行う場合には、式(1)を用い
て、限界曲げ角度θC を求め、少なくとも、その限界曲
げ角度θC に到達する前に荷重Fの付与を開始すればよ
い。なお、荷重Fの付与開始は、限界曲げ角度θC に到
達する前であればよいので、必ずしも限界曲げ角度θC
を求めておく必要はなく、限界曲げ角度θC の前である
と思われる適当な時期に荷重付与開始を行っても良い。
The limit bending angle θ C can be calculated by the above equation (6), but a considerable amount of calculation is required. Therefore, it is preferable to create an approximate expression.
In the equation (6), the bending moment M A is a function of the tensile strength σ h of the metal strip 1 at the bending temperature, the section modulus Z and the compression rate, the propulsive force P is the function of the compression rate, and the compression rate is the bending rate. The function of the metal thinning rate α of the processed metal strip 1 and the allowable bending moment M P are functions of the allowable bending stress σ a and the section modulus Z. Considering these, the limit bending angle θ C is mainly a function of the allowable bending stress σ a of the material, the tensile strength σ h at the bending temperature, and the wall thinning rate α. Therefore, in the case where the metal strip 1 is a circular pipe, an approximate expression using these factors as factors is obtained, and the expression (1) shown in the equation 5 is obtained. Therefore,
When performing bending on a circular pipe, if the limit bending angle θ C is calculated using the formula (1), and at least the load F is started before the limit bending angle θ C is reached, Good. The application of the load F may be started before the limit bending angle θ C is reached, so that the limit bending angle θ C is not always required.
The load application may be started at an appropriate time, which is considered to be before the critical bending angle θ C.

【数5】 [Equation 5]

【0014】荷重付与装置11によって付与する荷重の
大きさは、曲げ加工中、金属条材1のアームクランプ根
元に作用する全曲げモーメントMC (基本曲げモーメン
トと付加曲げモーメントの総和)の絶対値が許容曲げモ
ーメントMP を越えないように、曲げ加工の条件(具体
的には基本曲げモーメントMC ′)に応じて、適切に定
めれば良い。以下、荷重付与装置11による荷重付与の
位置、タイミング、荷重の大きさ等の具体例を説明す
る。
The magnitude of the load applied by the load applying device 11 is the absolute value of the total bending moment M C (the sum of the basic bending moment and the additional bending moment) that acts on the base of the arm clamp of the metal strip 1 during bending. Should not exceed the permissible bending moment M P , but may be appropriately determined according to the bending conditions (specifically, the basic bending moment M C ′). Hereinafter, specific examples of the position, the timing, the magnitude of the load, and the like for applying the load by the load applying device 11 will be described.

【0015】まず、一定位置に配置した1個の荷重付与
装置11を用いる場合を説明する。図1に示すように、
荷重付与装置11を金属条材1の曲げ部の角度φの位置
に、曲げ中心Oに向かって荷重Fを加えるように配置す
るものとすると、曲げ角度がθとなった時点での、荷重
Fによるアームクランプ根元への付加曲げモーメントM
crは、数6に示す式(8)のようになる。
First, the case where one load applying device 11 arranged at a fixed position is used will be described. As shown in Figure 1,
If the load applying device 11 is arranged so as to apply the load F toward the bending center O at the position of the angle φ of the bent portion of the metal strip 1, the load F at the time when the bending angle becomes θ. Bending moment M to the base of the arm clamp by
cr becomes like the formula (8) shown in Formula 6.

【数6】 [Equation 6]

【0016】アームクランプ根元に作用する全曲げモー
メントMC は、 MC =MC ′+Mcr ……(9) であるので、この式(9)を計算することにより、全曲
げモーメントMC を求めることができ、その全曲げモー
メントMC の絶対値が許容曲げモーメントMP を越えな
いように、荷重Fの大きさ及びその付与位置の角度φを
求めることができる。
Since the total bending moment M C acting on the root of the arm clamp is M C = M C ′ + M cr (9), the total bending moment M C can be calculated by calculating this equation (9). The magnitude of the load F and the angle φ of the applied position can be obtained so that the absolute value of the total bending moment M C does not exceed the allowable bending moment M P.

【0017】今、90度の曲げ加工を行う場合におい
て、アームクランプ根元の基本曲げモーメントMC ′が
図3の円グラフに曲線21で示すように、曲げの終わり
近傍において、許容曲げモーメント−MP を少し越える
ものとする。この場合には、付加曲げモーメントMcr
あまり大きくする必要がないので、荷重Fの付与位置
を、図1のA点(角度φ=0の位置、具体的には、加熱
部の前又は後)とし、曲げ開始時から連続的に小さい荷
重Fを付加する方法を採ることで首折れを防止できる。
例えば、図3において、曲げ角度θ=90度の時に、全
曲げモーメントMCの絶対値が許容曲げモーメントMP
に一致するような荷重Fを、上記した式(8)、(9)
から求めておき、その荷重Fを曲げ開始時から付加す
る。すると、その荷重Fによる付加曲げモーメントMcr
は、曲線22で示すようになり、全曲げモーメントMC
は曲線23で示すように、全曲げ範囲内で許容曲げモー
メント範囲内(+MP 〜−MP の範囲内)に保持され
る。かくして、首折れを生じることなく曲げ加工を行う
ことができる。なお、荷重付与位置及び期間はこれに限
らず適宜変更可能であり、例えば、荷重Fの付与位置を
角度φ=0の位置としたままで、荷重付与開始のタイミ
ングを、曲げがある程度進行した時点(但し、限界曲げ
角度θC に到達する前)とするように変更してもよい
し、荷重Fの付与位置を、限界曲げ角度θC 以下の任意
の位置に変更してもよい。
In the case of bending at 90 degrees, the basic bending moment M C ′ at the base of the arm clamp is, as shown by a curve 21 in the pie chart of FIG. 3, an allowable bending moment −M near the end of bending. Slightly over P. In this case, it is not necessary to increase the additional bending moment M cr so much that the load F is applied at a point A in FIG. 1 (position at angle φ = 0, specifically, before or after the heating unit). ), A neck break can be prevented by adopting a method of continuously applying a small load F from the start of bending.
For example, in FIG. 3, when the bending angle θ = 90 degrees, the absolute value of the total bending moment M C is the allowable bending moment M P.
The load F that agrees with the above equations (8), (9)
The load F is added from the beginning of bending. Then, the additional bending moment M cr due to the load F
Becomes as shown by the curve 22, and the total bending moment M C
, As shown by curve 23, it is held within the allowable bending moment range within the whole bending range (within the range of + M P ~-M P) . Thus, the bending process can be performed without causing a neck break. The load applying position and the period are not limited to this, and may be changed as appropriate. For example, with the load F applying position kept at the position of the angle φ = 0, the load applying start timing is set to a point when the bending progresses to some extent. (However, before reaching the limit bending angle θ C ), the position of applying the load F may be changed to any position below the limit bending angle θ C.

【0018】次に、90度の曲げ加工を行う場合ではあ
るが、アームクランプ根元の基本曲げモーメントMC
が図4の円グラフに曲線26で示すように、比較的早く
許容曲げモーメント−MP を越え、曲げ終わり(曲げ角
度θ=90度)には、かなり大きく許容曲げモーメント
−MP を越えてしまう場合がある。この場合、荷重Fの
付与位置を角度φ=0の位置とし、曲げ角度θ=90度
の時に、全曲げモーメントMC の絶対値が許容曲げモー
メントMP に一致するような荷重Fを曲げ開始時から付
加する方法を採ると、その荷重Fによる付加曲げモーメ
ントMcrは、曲線27で示すようになり、全曲げモーメ
ントMC が曲線28で示すように変化し、曲げの初期領
域では、正側の許容曲げモーメントMP を越えてしま
い、正方向の首折れを生じてしまう。そこでこれを防ぐ
ため、荷重Fを加えるタイミングを、全曲げモーメント
C が許容曲げモーメントMP より適当に小さくなる時
点からとする。例えば、図5(a)に示すように、曲げ
角度がθS に到達した時点で荷重Fの付与を開始する。
これにより、全曲げモーメントMC は、曲げ角度θ=0
〜θS の領域では、曲線26のように変化し、曲げ角度
θ=θS 〜90度の領域では、曲線28のように変化す
ることとなり、全曲げ範囲内で許容曲げモーメント範囲
内(+MP 〜−MP の範囲内)に保持され、首折れを防
止できる。
Next, although there is a case where 90-degree bending is performed, a basic bending moment M C ′ at the base of the arm clamp is used.
There, as shown by curve 26 in the pie chart in FIG. 4, beyond the relatively fast allowable bending moment -M P, the end bend (bending angle theta = 90 degrees) is beyond the rather large allowable bending moment -M P It may end up. In this case, the applied position of the load F is set to the position of the angle φ = 0, and when the bending angle θ = 90 degrees, the bending F is started so that the absolute value of the total bending moment M C matches the allowable bending moment M P. If the method of adding from time to time is adopted, the additional bending moment M cr due to the load F becomes as shown by the curve 27, the total bending moment M C changes as shown by the curve 28, and in the initial region of bending, it is positive. Since the allowable bending moment M P on the side is exceeded, neck bending in the positive direction occurs. Therefore, in order to prevent this, the timing of applying the load F is set from the time when the total bending moment M C becomes appropriately smaller than the allowable bending moment M P. For example, as shown in FIG. 5A, application of the load F is started when the bending angle reaches θ S.
As a result, the total bending moment M C becomes equal to the bending angle θ = 0.
In the area of through? S, varies as the curve 26, in the region of the bending angle θ = θ S ~90 °, it becomes possible to change the curve 28, the allowable bending moment range within the whole bending range (+ M It is kept in the range of P to -MP) and can prevent neck breakage.

【0019】なお、図5(a)に示すように、曲げ角度
θがθS に達した時点で所定の大きさの荷重Fの付与を
開始すると、その時点で全曲げモーメントMC が急激に
増加し、曲げに悪い影響を与える場合がある。そのよう
な恐れのある場合には、金属条材1に付与する荷重を0
から徐々に所定の荷重Fにまで増加させる方法を採るこ
とが好ましい。この方法を採用することで、図5(b)
に示すように、付加曲げモーメントMcrは、曲線27A
で示すように増加し、荷重が所定の大きさFに到達した
後は、曲線27で示すようになり、それに伴い全曲げモ
ーメントMC も、曲線28Aで示すように変化し、次い
で曲線28で示すように変化し、急激な曲げモーメント
の変化を無くすことができる。なお、付与する荷重F
は、必ずしも、曲げの途中から一定とする必要はなく、
付与する全期間に渡って変化させる形態としてもよい。
As shown in FIG. 5 (a), when a load F of a predetermined magnitude is started when the bending angle θ reaches θ S , the total bending moment M C suddenly increases at that time. May increase and adversely affect bending. If there is such a possibility, the load applied to the metal strip 1 should be 0.
It is preferable to adopt a method of gradually increasing the load to a predetermined load F. By adopting this method, FIG.
As shown in, the additional bending moment M cr is
After the load reaches a predetermined magnitude F as shown by, the curve 27 becomes as shown in the curve 27, and the total bending moment M C also changes as shown by the curve 28A, and then at the curve 28. As shown, the change in bending moment can be eliminated. The applied load F
Does not necessarily have to be constant during bending,
The form may be changed over the entire giving period.

【0020】図5に示す実施形態では、荷重Fの付与位
置を角度φ=0の位置としているが、これに代えて、図
5に示すように、荷重Fの付与位置(角度φ)を、0と
限界曲げ角度θC の範囲内の適当な位置とするように変
更してもよい。この場合にも、例えば、曲げ角度θ=9
0度の時に、全曲げモーメントMC の絶対値が許容曲げ
モーメントMP に一致するような荷重Fを計算で求めて
おき、図6(a)に示すように、その荷重Fを角度φの
位置に、曲げ角度がその角度φより適度に進んだ角度θ
S に達した時点で付加すると、その荷重Fによる付加曲
げモーメントMcrは、曲線31で示すようになり、それ
以後の全曲げモーメントMC は曲線32で示すように変
化する。かくして、全曲げ範囲内で許容曲げモーメント
範囲内(+MP 〜−MP の範囲内)に保持でき、首折れ
を生じることなく曲げ加工を行うことができる。なお、
この場合においても、金属条材1に付与する荷重Fを0
から徐々に所定の荷重Fにまで増加させる方法を採るこ
とができ、その場合には、図6(b)に示すように、付
加曲げモーメントMcrと全曲げモーメントMC が、それ
ぞれ曲線31A、32Aに示すように変化することとな
り、全曲げモーメントMC の急激な変化を生じさせない
利点が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 5, the application position of the load F is set at the angle φ = 0, but instead of this, as shown in FIG. 5, the application position of the load F (angle φ) is It may be changed to an appropriate position within the range of 0 and the limit bending angle θ C. Also in this case, for example, the bending angle θ = 9
At 0 degree, a load F is calculated so that the absolute value of the total bending moment M C matches the allowable bending moment M P, and the load F is calculated as shown in FIG. Angle θ that the bending angle is appropriately advanced from that angle φ
When added at the time point when S is reached, the additional bending moment M cr due to the load F becomes as shown by the curve 31, and the total bending moment M C after that changes as shown by the curve 32. Thus, can be held within the allowable bending moment range within the whole bending range (within the range of + M P ~-M P) , neck breakage can perform bending without causing. In addition,
Even in this case, the load F applied to the metal strip 1 is 0
Can be gradually increased to a predetermined load F. In that case, as shown in FIG. 6 (b), the additional bending moment M cr and the total bending moment M C are respectively curves 31A, 31B. 32A, it is possible to obtain an advantage that the total bending moment M C does not change abruptly.

【0021】次に、曲げ角度を180度まで行う場合を
説明する。今、基本曲げモーメントMC′ が図7の円グ
ラフで曲線36のように変化するものとする。荷重Fを
φ=0の位置(図1のA点)に付与するものとし、その
荷重Fを曲げ角度θC に達した時点から付与を始める
と、その荷重Fによる付加曲げモーメントMcrは、曲線
37で示すようになり、荷重付与位置からの曲げ角度が
90度を越えるあたりから急激に小さくなり、180度
よりもかなり小さい或る角度θd で0になり、それ以後
は逆方向の曲げモーメントとなってしまう。このため、
全曲げモーメントMC は曲線38のように変化し、例え
荷重Fを大きく選定しても、逆方向の首折れを防止する
という初期の目的を達成できないばかりか、逆に首折れ
を助長してしまう。そこで、この場合には、荷重Fの付
与位置(角度φ)を、図8,図10に示すように、曲げ
の進行方向に大きく進んだ位置とし、曲げ終わり(18
0度)に達した時点でも、付加曲げモーメントMcrを正
の値に保つことができるようにする。そして、荷重Fの
大きさを適切に、例えば、曲げ角度が180度に達した
時に全曲げモーメントMC が負側の許容曲げモーメント
−MP に等しくなるように設定することで、その荷重F
による付加曲げモーメントMcrは、曲線40で示すよう
に変化し、その付加曲げモーメントMcrを加えた全曲げ
モーメントMCを、曲線41で示すように変化させ、全
曲げ範囲内で許容曲げモーメント範囲内(+MP 〜−M
P の範囲内)に保持でき、首折れを生じることなく曲げ
加工を行うことができる。
Next, the case where the bending angle is up to 180 degrees will be described. Now, it is assumed that the basic bending moment M C ′ changes like a curve 36 in the pie chart of FIG. 7. It is assumed that the load F is applied to the position of φ = 0 (point A in FIG. 1), and when the load F is started to be applied when the bending angle θ C is reached, the additional bending moment M cr due to the load F is As shown by the curve 37, the bending angle from the load applying position suddenly decreases from around 90 degrees, becomes 0 at a certain angle θ d that is considerably smaller than 180 degrees, and thereafter, the bending in the opposite direction occurs. It becomes a moment. For this reason,
The total bending moment M C changes as shown by the curve 38, and even if the load F is selected to be large, the initial purpose of preventing neck breakage in the opposite direction cannot be achieved, and conversely it promotes neck breakage. I will end up. Therefore, in this case, the position where the load F is applied (angle φ) is set to a position greatly advanced in the bending progress direction as shown in FIGS.
Even when it reaches 0 degree), the additional bending moment M cr can be maintained at a positive value. Then, by appropriately setting the magnitude of the load F, for example, when the bending angle reaches 180 degrees, the total bending moment M C becomes equal to the allowable bending moment −M P on the negative side.
The additional bending moment M cr due to is changed as shown by the curve 40, and the total bending moment M C to which the additional bending moment M cr is added is changed as shown by the curve 41, so that the allowable bending moment is within the entire bending range. Within range (+ MP to -M
(Within the range of P ), it can be bent without causing neck breakage.

【0022】ここで、荷重Fを付与する位置は、最終曲
げ角度(図8の実施形態では曲げ角度180度)に達す
るまで付加曲げモーメントMcrを正の値に保持しうる位
置であればよい。図8、図10において、荷重Fを付加
する領域の下限を角度θE とすると、この角度θE の位
置は、その位置に荷重Fを作用させて曲げ加工を行い、
曲げ終わり(曲げ角度180度)に達した時点での付加
曲げモーメントMcrが0となる位置である。この角度θ
E は上記した付加曲げモーメントMcrを求める式(8)
を用いて求めることができる。具体的には、図7におい
て荷重Fの付与位置から付加曲げモーメントMcrが0に
なる位置までの角度θD を求めると、その角度θD は数
7に示す式(10)のようになるので、その角度θD
位置が曲げ終わりの位置に一致するように荷重Fの付与
位置を進めておけばよい。又、荷重Fの付与範囲の下限
角度θE は、数7の式(2)のようになる。従って、θ
Dを越える曲げ角度の曲げ加工を行う場合、金属条材1
に対して荷重Fを加える位置を、式(2)に示す角度θ
E 以上の領域としておけばよく、これによって曲げ終わ
りまで、首折れを生じることなる曲げ加工することがで
きる。なお、荷重Fを加える領域の上限は、上記したよ
うに荷重Fを曲げ角度が限界曲げ角度θC に達するまで
に付与する必要があることから、限界曲げ角度θC に達
した時点における曲げアーム位置であり、好適には、限
界曲げ角度θC である。従って、90度を越えるような
大きい角度の曲げ加工を行う場合には、荷重Fを付与す
る領域は、図10に示すように、角度θE 〜θC 内の領
域とすればよい。
Here, the position where the load F is applied may be any position where the additional bending moment M cr can be maintained at a positive value until the final bending angle (the bending angle of 180 ° in the embodiment of FIG. 8) is reached. . 8, 10, when the lower limit of the area of adding the load F and an angle theta E, the position of the angle theta E performs bending by applying a load F in position,
It is a position where the additional bending moment M cr becomes 0 when the bending end (bending angle 180 °) is reached. This angle θ
E is an equation (8) for obtaining the additional bending moment M cr described above.
Can be obtained using. Specifically, when determining the angle theta D to a position which becomes the moment M cr 0 flexural added from applying position of the load F in FIG. 7, it is the angle theta D becomes as shown in Equation (10) shown in Formula 7 Therefore, the load F application position may be advanced so that the position of the angle θ D coincides with the end position of bending. The lower limit angle θ E of the load F application range is as shown in the equation (2). Therefore, θ
When bending at a bending angle exceeding D , metal strip 1
The position where the load F is applied with respect to
It is sufficient to set it as an area equal to or more than E , which allows bending work that causes neck bending until the end of bending. The upper limit of the region to apply the load F, bending at the time the bending angle a load F it is necessary to impart to reach the critical bending angle theta C, reaching the critical bending angle theta C as described above the arm Position, preferably the critical bending angle θ C. Therefore, when performing bending at a large angle exceeding 90 degrees, the region to which the load F is applied may be a region within the angles θ E to θ C as shown in FIG.

【数7】 [Equation 7]

【0023】図8に示す場合においても、金属条材1に
付与する荷重を0から徐々に所定の荷重Fにまで適当な
角度範囲内で増加させる方法を採ることが好ましく、こ
の方法を採ることにより、図9に示すように、付加曲げ
モーメントMcr及び全曲げモーメントMC を曲線44,
45で示すようになだらかに変化させて行くことができ
る。なお、図9の実施形態では、荷重Fの付与位置を限
界曲げ角度θC よりもある程度小さい角度とし、その角
度θC を少し越えた角度θS に達した時点で荷重付加を
開始している。
Also in the case shown in FIG. 8, it is preferable to adopt a method of gradually increasing the load applied to the metal strip 1 from 0 to a predetermined load F within an appropriate angle range. This method is adopted. Thus, as shown in FIG. 9, the additional bending moment M cr and the total bending moment M C
It can be gradually changed as indicated by 45. In the embodiment shown in FIG. 9, the load F is applied to a position slightly smaller than the limit bending angle θ C , and the load application is started when the angle θ S , which slightly exceeds the angle θ C , is reached. .

【0024】図8,図9の実施形態で示したように、1
80度曲げを行う場合において、荷重Fを1点に加える
ことで、曲げの全範囲において全曲げモーメントMC
許容曲げモーメント範囲内(+MP 〜−MP の範囲内)
に保持することは可能である。しかしながら、荷重付与
位置からの曲げ角度が或る程度以上に大きくなると、荷
重Fによる付加曲げモーメントが小さくなってしまうた
め、首折れを防止するには、荷重Fとしてかなり大きい
荷重を加える必要があり、これによって曲げ半径の精度
が悪くなる場合がある。これを防ぐには、曲げが進行し
た時点で荷重Fを付与する位置をアームクランプ根元に
近い位置に変えるとか、追加することが有効となる。以
下、その場合の実施形態を説明する。
As shown in the embodiment of FIGS. 8 and 9, 1
In case of bending 80 °, by applying a load F to a point, (in the range of + M P ~-M P) total total bending within the allowable bending moment range moment M C in the range of bending
It is possible to hold at. However, if the bending angle from the load applying position becomes larger than a certain value, the additional bending moment due to the load F becomes small. Therefore, in order to prevent neck breakage, it is necessary to apply a considerably large load as the load F. However, this may deteriorate the accuracy of the bending radius. In order to prevent this, it is effective to change the position where the load F is applied when the bending progresses to a position near the root of the arm clamp, or to add the position. Hereinafter, an embodiment in that case will be described.

【0025】図11に示す曲げ加工装置では、荷重付与
装置11(以下第一荷重付与装置という)に加えて、そ
の第一荷重付与装置11と同様な構造の第二荷重付与装
置51を備えている。第一荷重付与装置11は、曲げ角
度が限界曲げ角度θC に達する前に荷重Fを付加するこ
とができるように設けるものであり、その第一荷重付与
装置11による荷重付与位置(第一荷重付与位置とい
う)は、ガイドローラ6から限界曲げ角度θC の位置ま
での間に設定される。第二荷重付与装置51は、荷重付
与位置(第二荷重付与位置という)が、第一荷重付与位
置から曲げアーム3に至る領域内に設定されるように設
けられる。なお、図面の実施形態では、第一荷重付与位
置を角度φ1 =30度の位置とし、第二荷重付与位置を
角度φ2 =90度の位置としている。
The bending apparatus shown in FIG. 11 includes a load applying device 11 (hereinafter referred to as a first load applying device) and a second load applying device 51 having a structure similar to that of the first load applying device 11. There is. The first load application device 11 is provided so that the load F can be applied before the bending angle reaches the limit bending angle θ C , and the load application position (first load application) by the first load application device 11 (first load). The application position) is set between the guide roller 6 and the position of the limit bending angle θ C. The second load applying device 51 is provided so that the load applying position (referred to as the second load applying position) is set within the region from the first load applying position to the bending arm 3. In the embodiment of the drawings, the first load applying position is set at a position of angle φ 1 = 30 degrees, and the second load applying position is set at a position of angle φ 2 = 90 degrees.

【0026】次に、図11に示す曲げ加工装置による曲
げ加工中の荷重付与及び曲げモーメント変化を、図12
の円グラフを用いて説明する。図中、36は基本曲げモ
ーメントMC ′の変化を示す曲線である。曲げ加工を開
始した後、曲げ角度が第一荷重付与位置(角度φ1 =3
0度)を少し越えた時点(曲げ角度θS1)で第一荷重付
与位置への第一荷重F1 の付加を開始する。この時、第
一荷重F1 は0から徐々に増加させてゆく。これによ
り、曲線53Aで示すように付加曲げモーメントMcr
加えられ、全曲げモーメントMC は曲線54Aのように
変化し、許容曲げモーメントの範囲内に保たれる。そし
て、曲げが進行し、曲げ角度が90度を少し越え、第二
荷重付与装置51による荷重付加が可能となった時点
(曲げ角度 θS2)で、第一荷重付与位置に加えていた第
一荷重F1 を無くすと同時に、第二荷重付与位置に第二
荷重F2 を付加し始め、その後は一定の第二荷重F2
付加し続ける。ここで加える第二荷重F2 は、例えば、
曲げ終了時(曲げ角度θ=180度)の時に、全曲げモ
ーメントMC が負側の許容曲げモーメント−MP に等し
くなるように設定しておく。また、第一荷重付与位置へ
の第一荷重F1 は、荷重付与を切り替える時点におい
て、第一荷重F1 による付加曲げモーメントMcrが第二
荷重F2 による付加曲げモーメントMcrに等しくなるよ
うに設定しておく。これにより、荷重付与切り替え後
は、曲線53Bで示すように付加曲げモーメントMcr
加えられ、全曲げモーメントMC は曲線54Bのように
変化し、許容曲げモーメントの範囲内に保たれる。かく
して、全曲げ範囲に渡って全曲げモーメントMC は許容
曲げモーメントの範囲内に保たれ、首折れを生じること
なく曲げ加工を行うことができる。この実施形態のよう
に、曲げ角度の大きい位置に第二荷重付与位置を設定
し、その位置に第二荷重F2 を加える構成とすると、そ
の第二荷重F2 によってアームクランプ根元に作用させ
る付加曲げモーメントMcrを大きくすることができ、換
言すれば、小さい第二荷重F2 で首折れ防止を図ること
ができる。かくして、比較的小さい荷重F1 、F2 を加
えることで、全曲げモーメントMC を許容範囲内に保持
でき、曲げ半径の精度を高く保ちながら、首折れを防止
した曲げ加工を行うことができる。
Next, the bending by the bending apparatus shown in FIG.
Fig. 12 shows the load application and bending moment change during buffing.
This will be explained using the pie chart of. In the figure, 36 is a basic bending model.
Statement MCIt is a curve showing the change of ′. Open bending
After starting, the bending angle is the first load applying position (angle φ1= 3
A little over 0 degree (bending angle θS1) With first load
First load F to applied position1To start adding. At this time,
One load F1Gradually increases from 0. By this
The additional bending moment M as shown by the curve 53A.crBut
Applied, total bending moment MCIs like curve 54A
Varies and stays within the permissible bending moment. That
The bending progresses, the bending angle slightly exceeds 90 degrees, and the second
When the load can be applied by the load applying device 51
(Bending angle θS2), The first load applied position
One load F1At the same time as removing the second
Load F2Starts to add and then a constant second load F2To
Continue to add. Second load F applied here2Is, for example,
At the end of bending (bending angle θ = 180 degrees), all bending
Statement MCIs the negative allowable bending moment-MPEqual to
Set so that Also, to the first load application position
First load F1At the time of switching the load application
The first load F1Additional bending moment M due tocrIs the second
Load F2Additional bending moment M due tocrWill be equal to
To be set. As a result, after switching the load application
Is the additional bending moment M as shown by the curve 53B.crBut
Applied, total bending moment MCIs like curve 54B
Varies and stays within the permissible bending moment. Write
And the total bending moment M over the entire bending range.CIs acceptable
Keeping within the range of bending moment and causing neck breakage
It can be bent without bending. As in this embodiment
The second load application position is set to the position where the bending angle is large.
The second load F at that position2If you add
Second load F2To act on the base of the arm clamp
Additional bending moment McrCan be increased
In other words, a small second load F2To prevent neck breakage
You can Thus, a relatively small load F1, F2Add
The total bending moment MCIs kept within the allowable range
Yes, while maintaining high bending radius accuracy, prevent neck breakage
Bending can be performed.

【0027】なお、上記の説明では、第一荷重付加位置
への第一荷重F1 の付加と第二荷重付加位置への第二荷
重F2 の付与を切り替えているが、第一荷重F1 の付与
を継続しながら、それに並行して第二荷重F2 追加する
構成としてもよく、また、その場合、第一荷重F1 を徐
々に低下させ、第二荷重F2 を徐々に増加させる構成と
してもよい。更に、上記の説明では、荷重F1 を0から
徐々に増加するように変化させているが、これに限らず
付与開始時から一定の大きさの荷重F1 を加えるように
変更してもよく、同様に、荷重F2 についても、最初か
ら一定の大きさの荷重を付与する場合に限らず、適当に
変化させながら、付与してもよい。
In the above description, the addition of the first load F 1 to the first load application position and the application of the second load F 2 to the second load application position are switched, but the first load F 1 The second load F 2 may be added in parallel with the application of the second load F 1 , and in that case, the first load F 1 may be gradually decreased and the second load F 2 may be gradually increased. May be Further, in the above description, the load F 1 is changed so as to gradually increase from 0, but the present invention is not limited to this, and it may be changed so that a constant amount of load F 1 is applied from the start of application. Similarly, the load F 2 is not limited to the case where the load having a constant magnitude is applied from the beginning, and may be applied while being appropriately changed.

【0028】以上に説明した実施形態は、いずれも、荷
重付与装置11、51を定まった位置に設置し、曲げ加
工中、一定の曲げ角度位置に荷重を付与しているが、こ
れを曲げの進行に伴って移動する構成とすることも可能
である。図13はその場合の実施形態を示すものであ
る。この実施形態では、曲げアーム3の旋回中心Oを中
心として旋回するように旋回アーム61を設け、その旋
回アーム61に荷重付与装置11を保持させている。こ
の曲げ加工装置においては、荷重付与装置11を作動さ
せない状態で曲げ加工を開始し、曲げ角度が限界曲げ角
度θC に達する前の適当な時期に、限界曲げ角度θC
り小さい角度位置に荷重付与装置11を位置させて作動
させ荷重Fを付与し始める。その後、曲げの進行に伴
い、旋回アーム61も曲げアーム3の旋回方向に旋回さ
せ、荷重付与位置を進める。これにより、荷重Fによる
曲げモーメントを、曲げ角度が大きくなった時点でも有
効にクランプ根元に作用させることができ、比較的小さ
い荷重Fを加えることで、全曲げモーメントMC を許容
範囲内に保持でき、曲げ半径の精度を高く保ちながら、
首折れを防止した曲げ加工を行うことができる。なお、
曲げ加工中、旋回アーム61を、曲げアーム3と同期さ
せて連続的に旋回させてもよいし、曲げ加工中の或る期
間は一つの位置に停止し、曲げ加工が進行した時点で次
の位置に旋回して停止するといった間欠的な旋回を行う
ようにしてもよい。また、この実施形態で加える荷重F
も、一定の大きさのものであっても、変化するものであ
ってもよい。
In each of the embodiments described above, the load applying devices 11 and 51 are installed at fixed positions to apply a load to a constant bending angle position during bending. It is also possible to adopt a configuration that moves with the progress. FIG. 13 shows an embodiment in that case. In this embodiment, the turning arm 61 is provided so as to turn about the turning center O of the bending arm 3, and the turning arm 61 holds the load applying device 11. In this bending device starts bending in a state of not operating the load applying device 11, a suitable time before the bending angle reaches a critical bending angle theta C, load the limit bending angle theta C is smaller than the angular position The application device 11 is positioned and operated to start applying the load F. After that, as the bending progresses, the turning arm 61 also turns in the turning direction of the bending arm 3 to advance the load applying position. As a result, the bending moment due to the load F can be effectively applied to the base of the clamp even when the bending angle becomes large, and by applying a relatively small load F, the total bending moment M C is kept within the allowable range. Yes, while keeping the bending radius accuracy high,
Bending that prevents neck breakage can be performed. In addition,
The swivel arm 61 may be continuously swung in synchronization with the bending arm 3 during the bending process, or may be stopped at one position for a certain period during the bending process, and when the bending process proceeds, You may make it perform an intermittent turning, such as turning to a position and stopping. Also, the load F applied in this embodiment
Also, the size may be constant or may change.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、曲げ
加工期間中の少なくとも、曲げアームの旋回及び推進力
Pによって金属条材のアームクランプ根元に作用する曲
げモーメントMC ′の絶対値が前記金属条材の許容曲げ
モーメントMP を越える期間は、前記金属条材のアーム
クランプ根元に作用する全曲げモーメントMC の絶対値
が前記許容曲げモーメントMP を越えないように、前記
金属条材の加熱部近傍の直線部を含み、その直線部から
前記曲げアームに至る領域の金属条材に、曲げ平面内で
前記曲げアームの旋回中心のある側に向かう方向の荷重
を加えてアームクランプ根元に付加曲げモーメントを作
用させながら曲げ加工する構成としたことで、小曲げ半
径の圧縮曲げを行う場合に生じがちな首折れを防止で
き、首折れのない製品を得ることができるといった効果
を有している。
As described above, according to the present invention, at least during the bending process, the absolute value of the bending moment M C ′ acting on the arm clamp root of the metal strip by the turning and the propulsive force P of the bending arm. During a period in which the allowable bending moment M P of the metal strip exceeds the allowable bending moment M P , the absolute value of the total bending moment M C acting on the base of the arm clamp of the metal strip does not exceed the allowable bending moment M P. An arm is formed by applying a load in the direction toward the side having the turning center of the bending arm in the bending plane to a metal strip in a region including the straight portion near the heating portion of the strip and extending from the straight portion to the bending arm. By bending the clamp base while applying an additional bending moment, it is possible to prevent neck breakage that tends to occur when performing compression bending with a small bending radius and to prevent neck breakage. Has such an effect can be obtained.

【0030】ここで、金属条材に対して荷重を加える期
間を、少なくとも前記曲げアームの旋回角度が、上記し
た式(1)に示す限界曲げ角度θC に到達する前に開始
させる構成とすると、アームクランプ根元に作用する全
曲げモーメントMC の絶対値が許容曲げモーメントMP
を越える前に、荷重の付与を開始して首折れ発生を防止
でき、簡単な計算によって、荷重付加のタイミングを求
めることができるという効果が得られる。
Here, it is assumed that the period for applying a load to the metal strip is started at least before the turning angle of the bending arm reaches the limit bending angle θ C shown in the above equation (1). , The absolute value of the total bending moment M C acting on the base of the arm clamp is the allowable bending moment M P
The effect of being able to start applying the load before the load exceeds the value and preventing the neck from breaking can be obtained, and the timing of applying the load can be obtained by a simple calculation.

【0031】また、曲げ角度が90度を越えるような曲
げ加工を行う際には、金属条材に対して荷重を加える位
置を、上記した式(2)に示す角度θE 以上の領域とす
ると、曲げ角度が大きくなった場合にも、アームクラン
プ根元に正方向の付加曲げモーメントを作用させること
ができ、例えば、曲げ角度が180度といった大きい曲
げ角度の曲げ加工においても、首折れを防止できるとい
う効果が得られる。
Further, when performing bending such that the bending angle exceeds 90 degrees, it is assumed that the position where the load is applied to the metal strip is a region equal to or greater than the angle θ E shown in the above equation (2). Even when the bending angle becomes large, an additional bending moment in the positive direction can be applied to the base of the arm clamp, and neck bending can be prevented even when bending a large bending angle such as a bending angle of 180 degrees. The effect is obtained.

【0032】また、金属条材に対して荷重を加える位置
を、その荷重を加え始める時点では金属条材の加熱部近
傍の直管部からその時点での前記曲げアームに至る領域
内に設定した第一荷重付与位置とし、その後、所定量の
曲げ加工が進行した時点で、前記第一荷重付与位置より
も曲げ方向に前進した第二荷重付与位置に変更若しくは
追加する構成とすると、比較的小さい荷重を付加するこ
とで、アームクランプ根元に作用する全曲げモーメント
を許容曲げモーメント内に保持でき、曲げ半径の精度を
悪くすることなく首折れを防止できるという効果が得ら
れる。
Further, the position where the load is applied to the metal strip is set within the region from the straight pipe portion in the vicinity of the heating portion of the metal strip to the bending arm at that time when the load is started to be applied. If the configuration is such that the first load application position is changed to a second load application position that is advanced in the bending direction from the first load application position at a time when a predetermined amount of bending has proceeded thereafter, it is relatively small. By applying a load, all bending moments acting on the base of the arm clamp can be maintained within the allowable bending moment, and the neck bending can be prevented without deteriorating the accuracy of the bending radius.

【0033】また、金属条材に対して前記荷重を加える
位置を、曲げ加工の進行につれて前記曲げアームの旋回
方向に移動させる構成とすると、比較的小さい荷重を付
加することで、アームクランプ根元に作用する全曲げモ
ーメントを許容曲げモーメント内に保持でき、曲げ半径
の精度を悪くすることなく首折れを防止できるという効
果が得られる。
If the position where the load is applied to the metal strip is moved in the swivel direction of the bending arm as the bending process progresses, a relatively small load is applied to the base of the arm clamp. The effect is that all the bending moments that act can be kept within the allowable bending moment, and neck bending can be prevented without degrading the accuracy of the bending radius.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る曲げ加工装置の概略
平面図
FIG. 1 is a schematic plan view of a bending apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】曲げ加工中に金属条材のアームクランプ根元に
作用する曲げモーメントの、曲げ角度に対する変化を示
す円グラフ
[Fig. 2] A pie chart showing changes in bending moment acting on the base of the arm clamp of the metal strip during bending, with respect to the bending angle.

【図3】図1の装置を用いた、本発明の一実施形態に係
る曲げ加工方法において、曲げ加工中に金属条材のアー
ムクランプ根元に作用する曲げモーメントの、曲げ角度
に対する変化を示す円グラフ
3 is a circle showing a change of a bending moment acting on a root of an arm clamp of a metal strip with respect to a bending angle in a bending method according to an embodiment of the present invention using the apparatus of FIG. Graph

【図4】曲げ開始位置に大きい荷重Fを加えた状態で、
金属条材のアームクランプ根元に作用する曲げモーメン
トの、曲げ角度に対する変化を示す円グラフ
FIG. 4 shows a state in which a large load F is applied to the bending start position,
Pie chart showing changes in bending moment acting on the base of arm clamp of metal strip with bending angle

【図5】(a),(b)はそれぞれ、本発明の他の実施
形態に係る曲げ加工方法において金属条材のアームクラ
ンプ根元に作用する曲げモーメントの、曲げ角度に対す
る変化を示す円グラフ
5 (a) and 5 (b) are pie charts each showing a change in bending moment with respect to a bending angle of a bending moment acting on an arm clamp root of a metal strip in a bending method according to another embodiment of the present invention.

【図6】(a),(b)はそれぞれ、本発明の更に他の
実施形態に係る曲げ加工方法において金属条材のアーム
クランプ根元に作用する曲げモーメントの、曲げ角度に
対する変化を示す円グラフ
6 (a) and 6 (b) are pie charts showing changes in bending moment acting on a root of an arm clamp of a metal strip with respect to a bending angle in a bending method according to still another embodiment of the present invention.

【図7】曲げ角度を180度とした場合において、曲げ
開始位置に荷重Fを加えた状態で、金属条材のアームク
ランプ根元に作用する曲げモーメントの、曲げ角度に対
する変化を示す円グラフ
FIG. 7 is a pie chart showing a change in a bending moment acting on a root of an arm clamp of a metal strip with respect to a bending angle when a load F is applied to a bending start position when the bending angle is 180 degrees.

【図8】本発明の更に他の実施形態に係る曲げ加工方法
において金属条材のアームクランプ根元に作用する曲げ
モーメントの、曲げ角度に対する変化を示す円グラフ
FIG. 8 is a pie chart showing a change of a bending moment acting on a root of an arm clamp of a metal strip with respect to a bending angle in a bending method according to still another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の更に他の実施形態に係る曲げ加工方法
において金属条材のアームクランプ根元に作用する曲げ
モーメントの、曲げ角度に対する変化を示す円グラフ
FIG. 9 is a pie chart showing a change of a bending moment acting on a root of an arm clamp of a metal strip with respect to a bending angle in a bending method according to still another embodiment of the present invention.

【図10】大きい曲げ角度での曲げ加工を行う場合にお
ける荷重付与領域を示す、曲げ加工装置の概略平面図
FIG. 10 is a schematic plan view of a bending apparatus showing a load application area when performing bending at a large bending angle.

【図11】本発明の他の実施形態に係る曲げ加工装置の
概略平面図
FIG. 11 is a schematic plan view of a bending apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図12】図11の装置を用いた、本発明の実施形態に
係る曲げ加工方法において金属条材のアームクランプ根
元に作用する曲げモーメントの、曲げ角度に対する変化
を示す円グラフ
FIG. 12 is a pie chart showing a change of a bending moment acting on a root of an arm clamp of a metal strip with respect to a bending angle in a bending method according to an embodiment of the present invention using the apparatus of FIG. 11.

【図13】本発明の更に他の実施形態に係る曲げ加工装
置の概略平面図
FIG. 13 is a schematic plan view of a bending apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図14】従来の曲げ加工装置の概略平面図FIG. 14 is a schematic plan view of a conventional bending apparatus.

【図15】従来の装置で曲げ加工した金属条材(鋼管)
を示す概略平面図
FIG. 15: Metal strip (steel pipe) bent by a conventional device
Schematic plan view showing

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属条材 2 加熱装置 3 曲げアーム 4 アームクランプ 5 冷却水 6 ガイドローラ 11 荷重付与装置(第一荷重付与装置) 12 押しローラ 13 油圧シリンダ 51 第二荷重付与装置 1 metal strip 2 heating device 3 bending arm 4 arm clamp 5 cooling water 6 Guide roller 11 Load application device (first load application device) 12 push rollers 13 hydraulic cylinder 51 Second load applying device

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年8月29日(2002.8.2
9)
[Submission date] August 29, 2002 (2002.8.2)
9)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】次に、曲げ角度を180度まで行う場合を
説明する。今、基本曲げモーメントMC′が図7の円グ
ラフで曲線36のように変化するものとする。荷重Fを
φ=0の位置(図1のA点)に付与するものとし、その
荷重Fを曲げ角度θC に達した時点から付与を始める
と、その荷重Fによる付加曲げモーメントMcrは、曲線
37で示すようになり、荷重付与位置からの曲げ角度が
90度を越えるあたりから急激に小さくなり、180度
よりもかなり小さい或る角度θD で0になり、それ以後
は逆方向の曲げモーメントとなってしまう。このため、
全曲げモーメントMC は曲線38のように変化し、例え
荷重Fを大きく選定しても、逆方向の首折れを防止する
という初期の目的を達成できないばかりか、逆に首折れ
を助長してしまう。そこで、この場合には、荷重Fの付
与位置(角度φ)を、図8,図10に示すように、曲げ
の進行方向に大きく進んだ位置とし、曲げ終わり(18
0度)に達した時点でも、付加曲げモーメントMcrを正
の値に保つことができるようにする。そして、荷重Fの
大きさを適切に、例えば、曲げ角度が180度に達した
時に全曲げモーメントMC が負側の許容曲げモーメント
−MP に等しくなるように設定することで、その荷重F
による付加曲げモーメントMcrは、曲線40で示すよう
に変化し、その付加曲げモーメントMcrを加えた全曲げ
モーメントMCを、曲線41で示すように変化させ、全
曲げ範囲内で許容曲げモーメント範囲内(+MP 〜−M
P の範囲内)に保持でき、首折れを生じることなく曲げ
加工を行うことができる。
Next, the case where the bending angle is up to 180 degrees will be described. Now, it is assumed that the basic bending moment M C ′ changes like a curve 36 in the pie chart of FIG. 7. It is assumed that the load F is applied to the position of φ = 0 (point A in FIG. 1), and when the load F is started to be applied when the bending angle θ C is reached, the additional bending moment M cr due to the load F is As shown by the curve 37, the bending angle from the load applying position suddenly becomes smaller when it exceeds 90 degrees, becomes 0 at a certain angle θ D that is considerably smaller than 180 degrees, and thereafter, the bending in the opposite direction occurs. It becomes a moment. For this reason,
The total bending moment M C changes as shown by the curve 38, and even if the load F is selected to be large, the initial purpose of preventing neck breakage in the opposite direction cannot be achieved, and conversely it promotes neck breakage. I will end up. Therefore, in this case, the position where the load F is applied (angle φ) is set to a position greatly advanced in the bending progress direction as shown in FIGS.
Even when it reaches 0 degree), the additional bending moment M cr can be maintained at a positive value. Then, by appropriately setting the magnitude of the load F, for example, when the bending angle reaches 180 degrees, the total bending moment M C becomes equal to the allowable bending moment −M P on the negative side.
The additional bending moment M cr due to is changed as shown by the curve 40, and the total bending moment M C to which the additional bending moment M cr is added is changed as shown by the curve 41, so that the allowable bending moment is within the entire bending range. Within range (+ MP to -M
(Within the range of P ), it can be bent without causing neck breakage.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0026】次に、図11に示す曲げ加工装置による曲
げ加工中の荷重付与及び曲げモーメント変化を、図12
の円グラフを用いて説明する。図中、36は基本曲げモ
ーメントMC ′の変化を示す曲線である。曲げ加工を開
始した後、曲げ角度が第一荷重付与位置(角度φ1 =3
0度)を少し越えた時点(曲げ角度θS1)で第一荷重付
与位置への第一荷重F1 の付加を開始する。この時、第
一荷重F1 は0から徐々に増加させてゆく。これによ
り、曲線53Aで示すように付加曲げモーメントMcr
加えられ、全曲げモーメントMC は曲線54Aのように
変化し、許容曲げモーメントの範囲内に保たれる。そし
て、曲げが進行し、曲げ角度が90度を少し越え、第二
荷重付与装置51による荷重付加が可能となった時点
(曲げ角度θS2 )で、第一荷重付与位置に加えていた第
一荷重F1 を無くすと同時に、第二荷重付与位置に第二
荷重F2 を付加し始め、その後は一定の第二荷重F2
付加し続ける。ここで加える第二荷重F2 は、例えば、
曲げ終了時(曲げ角度θ=180度)の時に、全曲げモ
ーメントMC が負側の許容曲げモーメント−MP に等し
くなるように設定しておく。また、第一荷重付与位置へ
の第一荷重F1 は、荷重付与を切り替える時点におい
て、第一荷重F1 による付加曲げモーメントMcrが第二
荷重F2 による付加曲げモーメントMcrに等しくなるよ
うに設定しておく。これにより、荷重付与切り替え後
は、曲線53Bで示すように付加曲げモーメントMcr
加えられ、全曲げモーメントMC は曲線54Bのように
変化し、許容曲げモーメントの範囲内に保たれる。かく
して、全曲げ範囲に渡って全曲げモーメントMC は許容
曲げモーメントの範囲内に保たれ、首折れを生じること
なく曲げ加工を行うことができる。この実施形態のよう
に、曲げ角度の大きい位置に第二荷重付与位置を設定
し、その位置に第二荷重F2 を加える構成とすると、そ
の第二荷重F2 によってアームクランプ根元に作用させ
る付加曲げモーメントMcrを大きくすることができ、換
言すれば、小さい第二荷重F2 で首折れ防止を図ること
ができる。かくして、比較的小さい荷重F1 、F2 を加
えることで、全曲げモーメントMC を許容範囲内に保持
でき、曲げ半径の精度を高く保ちながら、首折れを防止
した曲げ加工を行うことができる。
Next, the load application and bending moment change during bending by the bending apparatus shown in FIG. 11 are shown in FIG.
This will be explained using the pie chart of. In the figure, 36 is a curve showing the change in the basic bending moment M C ′. After the bending process is started, the bending angle is the first load applying position (angle φ 1 = 3
At a point slightly beyond 0 degree (bending angle θ S1 ), application of the first load F 1 to the first load application position is started. At this time, the first load F 1 is gradually increased from 0. As a result, the additional bending moment M cr is applied as shown by the curve 53A, the total bending moment M C changes as shown by the curve 54A, and is kept within the range of the allowable bending moment. When the bending progresses, the bending angle slightly exceeds 90 degrees, and the load can be applied by the second load applying device 51 (bending angle θ S2 ), the first load applying position is added. At the same time as eliminating the load F 1 , the second load F 2 is started to be added to the second load applying position, and thereafter the constant second load F 2 is continuously added. The second load F 2 applied here is, for example,
At the end of bending (bending angle θ = 180 degrees), the total bending moment M C is set to be equal to the negative side allowable bending moment −M P. Further, the first load F 1 to the first load applying position is such that the additional bending moment M cr due to the first load F 1 becomes equal to the additional bending moment M cr due to the second load F 2 at the time of switching the application of the load. Set to. As a result, after the load application is switched, the additional bending moment M cr is added as shown by the curve 53B, and the total bending moment M C changes as shown by the curve 54B, and is maintained within the range of the allowable bending moment. Thus, the total bending moment M C is kept within the range of the allowable bending moment over the entire bending range, and bending can be performed without causing neck bending. As in this embodiment, it is bending to set the second load applying position to position greater angle, when configured to apply a second force F 2 in position, additional to act on the base arm clamped by the second load F 2 The bending moment M cr can be increased, in other words, the neck can be prevented from being broken with a small second load F 2 . Thus, by applying relatively small loads F 1 and F 2 , the total bending moment M C can be held within the allowable range, and bending can be performed while preventing the neck from bending while keeping the accuracy of the bending radius high. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢田部 憲志 神奈川県川崎市川崎区殿町2丁目17番8号 第一高周波工業株式会社内 (72)発明者 宮川 忠伸 神奈川県川崎市川崎区殿町2丁目17番8号 第一高周波工業株式会社内 Fターム(参考) 4E063 AA03 AA04 BC11 CA03 JA02 KA02 KA05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kenshi Yatabe             2-17-8 Tonomachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa               Dai-ichi Kogyo Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Tadanobu Miyagawa             2-17-8 Tonomachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa               Dai-ichi Kogyo Kogyo Co., Ltd. F-term (reference) 4E063 AA03 AA04 BC11 CA03 JA02                       KA02 KA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 曲げようとする金属条材を、長手方向の
短区間を加熱する加熱装置に通し、加工先端側を回転可
能な曲げアームに設けているアームクランプに固定し、
該金属条材を前記加熱装置で加熱しながら長手方向に推
進させることにより、前記加熱装置による加熱部を金属
条材の長手方向に移動させながらその加熱部に前記曲げ
アームの旋回により生じる曲げモーメントを作用させて
変形させ、その直後の部分を冷却する金属条材の曲げ加
工方法において、曲げ加工期間中の少なくとも、曲げア
ームの旋回及び推進力Pによって金属条材のアームクラ
ンプ根元に作用する曲げモーメントMC ′の絶対値が前
記金属条材の許容曲げモーメントMP を越える期間は、
前記金属条材のアームクランプ根元に作用する全曲げモ
ーメントMC の絶対値が前記許容曲げモーメントMP
越えないように、前記金属条材の加熱部近傍の直線部を
含み、その直線部から前記曲げアームに至る領域の金属
条材に、曲げ平面内で前記曲げアームの旋回中心のある
側に向かう方向の荷重を加えてアームクランプ根元に付
加曲げモーメントを作用させながら曲げ加工することを
を特徴とする金属条材の曲げ加工方法。
1. A metal strip to be bent is passed through a heating device that heats a short section in the longitudinal direction, and is fixed to an arm clamp provided on a rotatable bending arm, the working tip side of which is fixed.
By bending the metal strip in the longitudinal direction while heating it with the heating device, the bending moment generated by the turning of the bending arm in the heating part while moving the heating part by the heating device in the longitudinal direction of the metal strip. In the method for bending a metal strip, in which a portion of the metal strip is bent by applying a force to cool the portion immediately after that, a bend acting on the root of the arm clamp of the metal strip by at least the turning of the bending arm and the propulsive force P during the bending process. During the period when the absolute value of the moment M C ′ exceeds the allowable bending moment M P of the metal strip,
In order to prevent the absolute value of the total bending moment M C acting on the base of the arm clamp of the metal strip from exceeding the permissible bending moment M P , including a straight portion near the heating portion of the metal strip, from the straight portion It is possible to perform bending while applying a load in the direction toward the side having the turning center of the bending arm in the bending plane to the metal strip in the region reaching the bending arm while applying an additional bending moment to the base of the arm clamp. Characteristic method of bending metal strip.
【請求項2】 前記荷重を加える期間を、少なくとも曲
げ角度が下記の数1内の式(1)に示すθC に到達する
前に開始することを特徴とする請求項1記載の金属条材
の曲げ加工方法。 【数1】
2. The metal strip material according to claim 1, wherein the period for applying the load is started at least before the bending angle reaches θ C shown in the following expression (1). Bending method. [Equation 1]
【請求項3】 金属条材に前記荷重を加える位置を、下
記の数2内の式(2)に示す角度θE 以上の位置に設定
することを特徴とする請求項1又は2記載の金属条材の
曲げ加工方法。 【数2】
3. The metal according to claim 1, wherein the position where the load is applied to the metal strip is set to a position equal to or greater than the angle θ E shown in the equation (2) in the following mathematical expression 2. Bending method for strips. [Equation 2]
【請求項4】 前記金属条材に対して前記荷重を加える
位置を、その荷重を加え始める時点では前記金属条材の
加熱部近傍の直管部からその時点での前記曲げアームに
至る領域内に設定した第一荷重付与位置とし、その後、
所定量の曲げ加工が進行した時点で、前記第一荷重付与
位置よりも曲げアームの進行方向に前進した位置に設定
した第二荷重付与位置に変更するか若しくは第二荷重付
与位置への荷重付与を追加することを特徴とする請求項
1から3のいずれか1項記載の金属条材の曲げ加工方
法。
4. The position where the load is applied to the metal strip is within a region from a straight pipe portion near the heating portion of the metal strip to the bending arm at that time when the load starts to be applied. The first load application position set to
At the time when a predetermined amount of bending has progressed, it is changed to a second load applying position set to a position advanced in the advancing direction of the bending arm from the first load applying position, or a load is applied to the second load applying position. The method for bending a metal strip according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
【請求項5】 前記金属条材に対して前記荷重を加える
位置を、曲げ加工の進行につれて前記曲げアームの旋回
方向に移動させることを特徴とする請求項1から3のい
ずれか1項記載の金属条材の曲げ加工方法。
5. The position for applying the load to the metal strip is moved in the turning direction of the bending arm as the bending process progresses. Method of bending metal strip.
【請求項6】 曲げようとする金属条材の長手方向の短
区間を加熱する加熱装置と、該加熱装置に通した前記金
属条材を長手方向に推進する条材推進装置と、前記金属
条材の加工先端側を固定するアームクランプを有する旋
回可能な曲げアームと、曲げ加工中に、前記金属条材の
加熱部近傍の直線部を含み、その直線部から前記曲げア
ームに至る領域の金属条材に、曲げ平面内で前記曲げア
ームの旋回中心のある側に向かう方向の荷重を加えてア
ームクランプ根元に付加曲げモーメントを作用させるこ
とができるように設けられた荷重付与装置を有する金属
条材の曲げ加工装置。
6. A heating device for heating a short section of a metal strip to be bent in the longitudinal direction, a strip propelling device for propelling the metal strip passed through the heating device in the longitudinal direction, and the metal strip. A swivel bending arm having an arm clamp for fixing the working tip side of the material, and a metal in a region from the straight part to the bending arm including a straight part near the heating part of the metal strip during bending. A metal strip having a load applying device provided so as to apply a load in the bending plane toward the side having the pivot center of the bending arm to apply an additional bending moment to the base of the arm clamp. Material bending equipment.
【請求項7】 前記荷重付与装置が、金属条材の長手方
向に離れた複数個所にそれぞれ荷重を付与することがで
きるよう、複数個設けられていることを特徴とする請求
項6記載の金属条材の曲げ加工装置。
7. The metal according to claim 6, wherein a plurality of the load applying devices are provided so that a load can be applied to each of a plurality of positions separated from each other in the longitudinal direction of the metal strip. Bending equipment for strips.
【請求項8】 一つの荷重付与装置が、前記曲げアーム
の旋回中心を中心として旋回可能に設けられていること
を特徴とする請求項6又は7記載の金属条材の曲げ加工
装置。
8. The bending apparatus for a metal strip according to claim 6 or 7, wherein one load applying device is provided so as to be rotatable about a center of rotation of the bending arm.
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