JP2004167647A

JP2004167647A - Trimming method of pipe end

Info

Publication number: JP2004167647A
Application number: JP2002337924A
Authority: JP
Inventors: Gen Fukuyama; 弦福山; Koichi Ueno; 行一上野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trimming method by which a pipe end can be easily formed with an irregular-shaped trim end in a complicated shape having sharp axial depths with a small number of man-hours at an inexpensive facility cost, and which is easy in removing a scrap cut off from a pipe body when trimming. <P>SOLUTION: A die 10 has a cross-sectional shape corresponding to a pipe 230, and is formed on its external surface with a first cutting edge 16 in an annular form corresponding to the irregular-shaped trim end and a first scrap cutter 18 branching from the middle of the edge 16. The die 10 is inserted into a cavity of the pipe end 232. A rectangular parallelopiped punch 25 is formed on its external surface with a second cutting edge 31 in an annular form engaged with the first cutting edge and a second scrap cutter 34 engaged with the first scrap cutter. The punch 25 is revolved around the external surface of the die while rotating it around its axis to form the irregular-shaped trim end 233 and remove the scrap 237. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ端部のトリミング方法に関し、詳しくはパイプ端部に異形トリム端を形成し、その際パイプ端部から切り離される筒形状のスクラップをダイスから離脱させるトリミング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイプを切断するパイプ切断法としては、バイト切断法、ロール切断法、プレス切断法、レーザ切断法等が知られている（非特許文献１参照）。図１１に示す第１従来例（特許文献１参照）はパイプの端部を軸直角方向に切断する場合であり、上記プレス法を採用している。詳述すると、円筒状の第１主軸２１０の内周面の段部２１１に、環状の切断用ダイス２０８及び環状の矯正用ダイス２１８が軸方向に並べて配置されている。矯正用ダイス２１８の内径は切断用ダイス２０８の内径よりも大きい。一方、円柱状のマンドレル２１６が第２主軸２１４の一端に回転自在（従動自在）に支持され、その軸方向及び軸直角方向に移動可能である。
【０００３】
パイプ２２５の端部２２６の切断（トリミング）は以下のように行う。第１主軸２１０にパイプ２２５をセットし、その中空部にマンドレル２１６を挿入する。第１主軸２１０を回転駆動し、切断用ダイス２０８及びパイプ２１８を回転させつつマンドレル２１６を軸直角方向に移動させ、その外周面をパイプ２２５の内周面に圧接させる。これにより、切断用ダイス２０８の内周縁とマンドレル２１６の先端縁とでパイプ２２５がせん断変形されると共に、マンドレル２１６の円柱部によりパイプ２２５の先端部を拡径させて、その端部２２６を切断する。
【０００４】
この他にも、図１０に示すように、パイプ２３０の端部（以下、必要に応じて「パイプ端部」と呼ぶ）２３２を軸直角平面以外で、即ち周方向の各部において軸方向に出入りした形状でトリミングして、異形トリム端２３３を形成したいことがある。例えば、第１パイプの中間部に形成された接合孔に、第２パイプの端部をＴ字形状に接合するために、第２パイプの端部をトリミングする場合である。第１パイプ及び第２パイプが横断面円形状を持つ場合でも、第１パイプの接合孔の縁部は三次元空間内で（縦方向、横方向及び長さ方向）に複雑に湾曲している。第１パイプ及び／又は第２パイプの横断面形状が非円形状以外の場合、接合孔の形状は更に複雑になる。
【０００５】
接合孔に一致する異形トリム端を第２パイプの端部に形成するには、切断ローラ等のトリミング手段を第２パイプの周方向に移動させつつ軸方向に移動させることが必要である。第２従来例では、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、パイプ２３５と同じ断面長円形状のダイス２４０が所定形状の切刃部２４１を持ち、固定されている（回転せず、軸方向に移動もしない）。切断ローラ２４５は、円板形状で縦断面菱形形状を持ち、切刃部２４６を備える。
【０００６】
パイプ２３５の端部（以下、必要に応じて「パイプ端部」と呼ぶ）２３６のトリミング時は、パイプ２３５の中空孔をダイス２４０に挿入し、ポンチ２４５を自転させるとともに半径方向に移動させつつダイス２４０の回りに公転させる。そして、自転及び公転の際、軸方向に移動させる。すると、ダイス２４０の切刃部２４１とポンチ２４５の切刃部２４６とでパイプ端部２３６がトリミングされる。
【０００７】
【非特許文献１】
書籍名：パイプ切断法著者：中村正信等出版社：日刊工業新聞社
発行日：１９９８年９月３０日第２章
【特許文献１】
特開昭５７−６６８０９号公報（図５及び関連説明）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図１１に示した第２従来例では、第１に異形トリム端の形成が面倒であり、第２にパイプ端部２３６から切り離される横長円筒形状のスクラップ２３７の処理が困難である。
【０００９】
第１の問題に関し、パイプ２４０の異形トリム端軸方向の出入り量が大きいとき等はトリミングが困難である。その理由は、切断ローラ２４５はその周縁がパイプ端部２３６の軸線方向と直交する方向に食い込んでおり、軸方向の移動が困難だからである。また、パイプ２３５の径方向における切断ローラ２４５の位置の調整が面倒である。ダイス２４０の周りに公転するとき、切断ローラ２４５を（半）径方向に移動させる必要があり、その位置調整には細かい制御が必要される。更に、切断ローラ２４５の周縁の刃先角（一対の側面が成す角度）は小さく、強度が小さい。そのため、パイプ端部２３６のトリミングを繰り返す間に破損し易い。
【００１０】
第２の問題に関し、パイプ端部２３６を切断ローラ２４５によりトリミングすると筒形状のスクラップ２３７が発生し、ダイス２４０の柱部分の外表面に巻き付く。このスクラップをダイスから除去するには、切断工具を使用して一部にスリットを入れる等の作業が必要となり、余分な手間及び時間がかかる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、パイプ端部に軸方向に急激に出入りする等の複雑な形状の異形トリム端が小さい工数及び安価な設備で形成でき、しかもトリミングにより発生する筒形状のスクラップをダイスから簡単に除去できる、パイプ端部のトリミング方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、ダイスとポンチとでパイプ端部をトリミングすることを考えた。その上で、ダイスには異形トリム端に対応し環状の切刃部を形成し、ポンチにはダイスの切刃部に対応した切刃部を形成し、両方の切刃部を周方向で順次係合させ、せん断作用によりトリミングすることを思い付いた。その上で、トリミング時スクラップにスリットを入れるスクラップカッタ部をダイス及びポンチに形成することを思い付いた。
【００１３】
本願の第１発明によるパイプ端部のトリミング方法は、請求項１に記載したように、所定横断面形状のパイプ端部に、ダイスとポンチとにより所定トリム端を形成するトリミング方法であって、パイプ端部に対応する所定横断面形状を持ち、その表面に三次元空間内で所定トリム端に対応した環状の第１切刃部及びその途中から分岐した第１スクラップカッタ部が形成されパイプ端部を保持するダイス及び／又はその外表面に第１切刃部に対応した第２切刃部及びその途中から分岐し第１スクラップカッタ部に対応した第２スクラップカッタ部が形成されたポンチを所定方向に運動させ、第１切刃部及び第２切刃部の各部分でパイプ端部の周方向の各部分を順次トリミングし所定トリム端を形成すると共に、トリミングによりパイプ端部から切り離される筒状のスクラップに第１スクラップカッタ部及び第２スクラップカッタ部により軸方向のスリットを入れ該ダイスから離脱させることを特徴とする。
【００１４】
このトリミング方法において、ダイスの第１切刃部とポンチの第２切刃部とがパイプ端部をトリミングし所定トリム端を形成するとともに、ダイスの第１スクラップカッタ部とポンチの第２スクラップカッタ部とがポンプ本体から分離したスクラップにスリットを入れる。
【００１５】
本願の第２発明によるパイプ端部のトリミング方法は、請求項２に記載したように、所定横断面形状のパイプ端部に、ダイスとポンチとにより周方向の各部分において軸方向に出入りする異形トリム端を形成するトリミング方法であって、パイプ端部に対応する所定横断面形状を持ち、その表面に三次元空間内で異形トリム端に対応した環状の第１切刃部及びその途中から分岐した第１スクラップカッタ部が形成されパイプ端部を保持するダイス及び／又はその外表面に第１切刃部に対応した第２切刃部及びその途中から分岐し第１スクラップカッタ部に対応した第２スクラップカッタ部が形成されたポンチを所定方向に運動させ、第１切刃部及び第２切刃部の各部分でパイプ端部の周方向の各部分を順次トリミングし異形トリム端を形成すると共に、トリミングによりパイプ端部から切り離される筒状のスクラップに第１スクラップカッタ部及び第２スクラップカッタ部により軸方向のスリットを入れ該ダイスから離脱させることを特徴とする。
【００１６】
このトリミング方法において、ダイスの第１切刃部とポンチの第２切刃部とがパイプ端部をトリミングし、周方向の各部分で軸方向に出入りした異形トリム端を形成するとともに、ダイスの第１スクラップカッタ部とポンチの第２スクラップカッタ部とがパイプ本体から分離したスクラップにスリットを入れる。
【００１７】
請求項３のトリミング方法は、請求項２において、円柱形状で横断面円形状のダイスの外側に横断面円形状のパイプ端部が挿入され、ダイス及び円柱形状のポンチはそれぞれの軸線の回りに自転する。請求項４のトリミング方法は、請求項２において柱形状で横断面非円形状のダイスの外側に横断面非円形状のパイプ端部が挿入され、円柱形状のポンチはその軸線の回りに自転するとともにダイスの外表面の回りに公転する。
【００１８】
請求項５のトリミング方法は、請求項２において、筒形状で横断面非円形状のダイスの内側に横断面非円形状のパイプ端部が挿入され、円柱形状のポンチはその軸線の回りに自転するとともに該ダイスの内表面の回りに公転する。請求項６のトリミング方法は、請求項２において、柱形状で横断面非円形状のダイスの外側に横断面非円形状のパイプ端部が挿入され、ダイスはその軸線と直交する方向に移動するとともに移動端で軸線と平行な軸の回りに反転し、円柱形状のポンチはその軸線の回りに自転する。
【００１９】
請求項７のトリミング方法は、請求項３，４，５又は６において、第１切刃部はダイスの外表面又は内表面に形成された第１凹溝の一方の環状の角縁から成り、第２切刃部はポンチの外表面に形成された第１凸条の一方の環状の角縁から成る。請求項８のトリミング方法は、請求項３，４，５又は６において、第１スクラップカッタ部は第１凹溝よりも狭くて深い第２凹溝の一方の角縁から成り、第２スクラップカッタ部は第１凸条よりも狭くて高い第２凸条の一方の角縁から成る。
【００２０】
請求項９のトリミング方法は、請求項３，４，５又は６において、第１スクラップカッタ部は第１切刃部上の分岐点から少なくともスクラップの先端縁に対応する位置迄延び、第２スクラップカッタ部は第２切刃部上の分岐点から少なくともスクラップの先端縁に対応する位置迄延びている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜パイプ＞
パイプは押出し（加工）やハイドロフォーミングにより成形され、材質には鉄、アルミニウム及びステンレス等が含まれる。長さ、内外径及び板厚に特別の制約はない。
【００２２】
パイプの端部（以下、必要に応じて「パイプ端部」又は「端部」と呼ぶ）の横断面形状は円形状でも非円形状でも良い。本発明で「非円形状」には長円形状や楕円形状が含まれる。なお、長円形状は長手方向中間部の矩形部分とその両側の一対の半円形部分とを含むことが望ましい。円形状の場合と非円形状との場合では、ダイスの横断面形状や、ダイス及び／又はポンチの運動方向が異なる。
【００２３】
パイプ端部のトリミング（せん断）は周方向の各部分が軸方向に出入りしても、しなくても良い。但し、軸方向に出入りしている場合に本発明が良好に適用され、出入りした端部を「異形トリム端」と呼ぶ（後に詳述する）。また、パイプ端部の外径及び内径は均一でも良いし、変化（増減）していても良い。
＜ダイス＞
▲１▼全体
本発明で「ダイス」とは、トリミング時にパイプ端部を保持し該端部が押し付けられる部材を言う。所定形状の外表面又は内表面を持てば、柱形状でも筒形状でも良い。柱又は筒の横断面形状はパイプの横断面形状と同じであり、その（円）周長さはパイプ端部の（円）周長さに等しい。
▲２▼第１切刃部
第１切刃部は全体として環状で、三次元空間内における軌跡は、パイプの端部異形トリム端の軌跡に一致している。つまり、パイプの縦方向（第１径方向）、横方向（第２径方向）及び長さ方向において、異形トリム端と同様に湾曲している。
【００２４】
第１切刃部は少なくともダイスの外表面又は内表面に形成された環状の角縁を持てば良い。そのためには、例えばダイスの軸方向中間部に形成した所定幅及び深さの第１凹溝の少なくとも一方の角縁で第１切刃部を形成できる。また、ダイスの外表面又は内表面に形成した大径部と小径部との境界の環状の段部、又はダイスの端部の環状の角縁で第１切刃部を形成することもできる。
▲３▼第１スクラップカッタ部
ダイスが柱形状でも筒形状でも、第１スクラップカッタ部は第１切刃部の途中から分岐し、スクラップの先端縁側に伸びている。分岐点は軸方向の出入り量が多い部分や、スクラップの先端縁からの距離が短い部分であることが望ましい。題すの外表面の展開図において、第１スクラップカッタの延長線が第１切刃部の延長線に対して成す角度を所定範囲で選択する。これにより、（円）周方向において、スクラップにスリットを入れる場合のせん断抵抗の増加を抑制することができ、また異形トリム端側から先にスリットが入ることになる。
【００２５】
第１スクラップカッタ部の深さは第１切刃部の深さよりも深いことが望ましい。その理由は、スクラップの異形トリム端（後端部）側はダイスの第１凹溝内に入り込んでおり、第１切刃部と同じ深さではスリットが確実に入らないおそれがあるからである。そのためには、第１凹溝の溝底面に第１凹溝よりも狭い第２凹溝を形成すればよい。
【００２６】
第１スクラップカッタ部の本数１本又は２本とできる。第１スクラップカッタ部が１本の場合、横断面円形状のダイスの外表面の任意の場所から分岐でき、横断面非円形状の外表面又は内表面の半円部分以外の部分から分岐できる。２本の第１スクラップカッタ部は、横断面円形状のダイスの外周面の直径方向で対向する２つの部分から分岐でき、横断面非円形状のダイスの外表面又は内表面の半円形部以外の部分で半径方向で対向する２つの場所から分岐できる。
▲４▼ダイスの回転・移動
ダイスは固定されていても良いし、所定方向に運動しても良い。運動には、その軸線の回りに自転する場合や、軸直角方向で横断面形状の長手方向に移動（前進）し、移動端（前進端）で後方中心の回りに１８０度反転する場合がある。但し、何れの場合もダイスは軸方向及び半径方向には移動しない。
＜ポンチ＞
▲１▼全体
本発明で「ポンチ」とは、トリミング時にパイプ端部をダイスに押し付ける部材を言い、円柱形状を持つ。その円周長さはダイスの円周長さ又は周長さに等しい場合と、ダイスの周長さの数分の一（例えば二分の一）の場合とがある。
▲２▼第２切刃部
第２切刃部はダイス及び／又はポンチが所定の運動をしたとき、順次ダイスの第１切刃部と係合するように湾曲している。環状であることが望ましいが、環状であることは必須ではない。第２切刃部が順次第１切刃部に係合するためには、第２切刃部を平面状に展開した展開図が、同じく平面状に展開したダイスの第１切刃部の展開図と一致していれば良い。
【００２７】
第２切刃部は少なくともポンチの外表面に形成された環状の角縁を持てば良くそのためには、例えばポンチの軸方向中間部に形成した所定幅及び高さの第１凸条の少なくとも一方の環状の角縁で第２切刃部を形成できる。また、ポンチの外表面に形成した大径部と小径部との境界の環状の段部、又はポンチの端部の環状の周縁で第２切刃部を形成することもできる。
▲３▼第２スクラップカッタ部
第２スクラップカッタ部は第２切刃部の途中から分岐し、スクラップの先端縁側に向かって伸びる。分岐点は軸方向の出入り量が多い部分や、スクラップの先端縁からの距離が短い部分であることが望ましい。ポンチの外表面の展開図において、第２スクラップカッタの延長方向が第２切刃部の延長方向に対して成す角度を所定範囲で選定するできる。これにより、（円）周方向において異形トリム端側から先にスリットが入ることになる。
【００２８】
第２スクラップカッタ部の深さは第２切刃部の高さよりも高いことが望ましい。その理由は、上述したように、第１スクラップカッタ部は第１切刃部よりも深いからである。そのためには、第１凸条の外表面に第１凸条よりも狭い第２凸条を形成すればよい。
【００２９】
第２スクラップカッタ部の本数１本又は２本とできる。第２スクラップカッタ部が１本の場合、横断面円形状のポンチの外表面の任意の場所から分岐できる。２本の第２スクラップカッタ部は、横断面円形状のダイスの外周面の直径方向で対向する２つの部分から分岐できる。
▲４▼配置関係
上記ダイスとポンチとはそれぞれの軸線即ち外表面又は内表面同士が互いに平行となるように配置する。ダイス及びポンチをパイプ端部に対して同じ側に配置することもでき、反対側に配置することもできる。
▲５▼回転・移動
ポンチは固定されていても良いし、所定方向に運動しても良い。運動には、その軸線の回りに自転する場合や、その軸線の回りに自転しつつダイスの外表面又は内表面の回りに公転する場合がある。この場合、運動するダイスと同期して回転、移動等する。本発明で「同期して」とは、ポンチの第１切刃部の周方向に所定部分とダイスの第２切刃部の周方向の所定部分とが対向、係合するという意味である。そのためには、例えばダイスに取り付けた歯車とポンチに取り付けた歯車とを噛み合わせれば良い。
▲６▼切刃部間の隙間
ダイス及びポンチの軸方向における第１切刃部と第２切刃部との間の隙間はパイプ端部の板厚の１から３割程度とすることが望ましい。この隙間が１割よりも小さくなると押潰し又は二重せん断となり、３割よりも大きくなるとダレが発生したり曲加工となり、何れも望ましくない。
＜トリミング方法＞
本発明のトリミング方法は４つの実施の形態を含む。それらはパイプの横断面形状、ダイス及び／又はポンチの運動方向等が異なる。
（１）異形トリム端の形成
▲１▼第１の実施の形態のトリミング方法では、ダイス及びポンチは横断面円形状で、各軸線の回りに自転可能である。円柱形状のダイスの外側に横断面円形状のパイプ端部を挿入し、その回転に同期してポンチを回転させる。すると、第１切刃部と第２切刃部とがパイプ端部を内向きにトリミングし、異形トリム端が形成される。
【００３０】
本発明で「トリミング」とは、ダイスの環状で角縁状の第１切刃部とポンチの角縁状の第２切刃部とによりパイプ端部を全周に亘ってその板厚方向に、即ち外面側から内面側に又は内面側から外面側にせん断することを言う。第１切刃部及び第２切刃部によるトリミング位置はパイプ端部上を周方向に順次移動する。これは、次述する第２，第３及び第４の実施の形態でも同様である。
【００３１】
また、「所定トリム端」とは、トリミングされたパイプの縁部が周方向の各部分において軸方向で出入りしているかどうかを問わない。これに対して、「異形トリム端」とは、パイプの縁部が軸方向に出入りしている（凹凸状態になっている）ことを言い、パイプ端部の横断面形状は問題にしない。
▲２▼第２の実施の形態のトリミング方法では、柱形状のダイスは横断面非長円形状（例えば長円形状）、円柱形状のポンチは横断面円形状である。ポンチはダイスの径方向外側に配置され、その軸線の回りに自転可能であると共に、ダイスの外表面に沿って公転可能である。
【００３２】
ダイスの外側に横断面非円形状のパイプ端部を挿入し、ポンチを自転させつつダイスの回りに公転させる。すると、ダイスに挿入されたパイプ端部を第１切刃部と第２切刃部とがトリミングし、異形トリム端が形成される。
▲３▼第３の実施の形態のトリミング方法では、筒形状のダイスは横断面非長円形状（例えば長円形状）、円柱形状のポンチは横断面円形状である。ポンチはダイスの径方向内側（中空部）に配置され、その軸線の回りに自転可能であると共にダイスの内表面に沿って公転可能である。
【００３３】
ダイスをパイプ端部の内側に挿入し、ポンチを自転させつつダイスの回りに公転させる。すると、ダイスに挿入されたパイプ端部をダイスの第１切刃部とポンチの第２切刃部とがトリミングし、異形トリム端が形成される。
▲４▼第４の実施の形態のトリミング方法では、柱形状のダイスは横断面非長円形状（例えば長円形状）、ポンチは横断面円形状である。ダイスは軸線と直交しかつ横断面の長手方向に移動可能であると共に、移動端で後端中心の回りに反転可能である。本発明で「反転」とは、軸線又は軸線と平行な直線の周りに１８０度回動して、前端部と後端部とが反対になるとともに、表面（上面）と裏面（下面）とが反対になることを言う。ポンチはその軸線の回りに自転可能である。
【００３４】
ダイスの外側にパイプ端部を挿入し、ダイスを移動させつつポンチを自転させると、第１切刃部及び第２切刃部がパイプ端部をトリミングする。ダイスが移動端に達したならば、後端中心の回りに反転させる。ダイスの反転時も第１切刃部及び第２切刃部がパイプ端部をトリミングする。これによりパイプ端部の半分のトリミングが達成される。よって、この運動を複数回（例えば２回）繰り返すことにより１サイクルが完了し、異形トリム端が形成される。
（２）スクラップの除去
第１切刃部及び第２切刃部によるパイプ端部のトリミングに伴い、異形トリム端よりも先端側が筒形状のスクラップとなり、ダイスの外表面又は内表面に巻き付く。本発明では、このスクラップをダイスの第１スクラップカッタ部及びポンチの第２スクラップカッタ部により除去する。
▲１▼第１の実施の形態
共に自転するダイスの第１切刃部とポンチの第２切刃部とによるパイプ端部のトリミングの所定時期、ポンチの第２スクラップカッタ部の各部分がダイスの第１スクラップカッタ部の各部分に順次に係合する。その結果、円筒形状のスクラップは外周面上の一カ所又は二箇所において外周面から内周面側にせん断され、板厚方向に貫通し軸方向に延びる１本又は２本のスリットが形成される。
【００３５】
スリットは異形トリム端と所定角度を成し、スクラップの軸線と平行に延びても、軸線に対して所定角度を成しても良く、その延長方向は第１及び第２スクラップカッタ部の延長方向により決まる。これは次述する第２，第３及び第４の実施の形態においても同様である。
▲２▼第２の実施の形態
固定されたダイスの第１切刃部と、自転及びダイスの外表面周りに公転するポンチの第２切刃部とによるパイプ端部のトリミングの所定時期、ポンチの第２スクラップカッタ部の各部分がダイスの第１スクラップカッタ部の各部分に順次に係合する。その結果、横長円筒形状のスクラップは周面上の一カ所又は二箇所において外周面から内周面側にせん断され、板厚方向に貫通し軸方向に延びる１本又は２本のスリットが形成される。
【００３６】
尚、スリットは長手方向中間部の平坦面に形成されても、両側の一対の湾曲面に形成されても良い。これは、次述する第３及び第４の実施の形態でも同様である。
▲３▼第３の実施の形態
固定されたダイスの第１切刃部と、自転及びダイスの内表面周りに公転するポンチの第２切刃部とによるパイプ端部のトリミングの所定時期、ポンチの第１スクラップカッタ部の各部分がダイスの第２スクラップカッタ部の各部分に順次に係合する。その結果、横長円筒形状のスクラップは周面上の一カ所又は二箇所において内周面から外周面側にせん断され、板厚方向に貫通し軸方向に延びる１本又は２本のスリットが形成される。
▲４▼第４の実施の形態
ダイスの軸線と直交する方向に移動可能でしかも移動端において軸線と平行な軸の周りに反転可能なダイスの第１切刃部と、自転するポンチ第２切刃部とによるパイプ端部のトリミングの所定時期、ポンチの第２スクラップカッタ部の各部分がダイスの第１スクラップカッタ部の各部分に順次に係合する。その結果、横長円筒形状のスクラップは周面上の一カ所又は二箇所において外周面から内周面側にせん断され、板厚方向に貫通し軸方向に延びる１本又は２本のスリットが形成される。
【００３７】
【実施例】
＜第１実施例＞
（構成）
図１、図２、図３、図４及び図５に第１実施例を示す。トリミング装置は、パイプ２３０保持及び押し付けられるダイス１０と、パイプ２３０をダイス１０に押し付けるポンチ２５とから成る。
【００３８】
前記図１０に示したように、パイプ２３０は横断面長円形状で、板厚は軸方向全長及び円周方向全体にわたってほぼ一定である。軸方向の一端部２３２をトリミングして円周方向の各部において軸方向に出入りした異形トリム端２３３を形成する。そして、トリミング時に発生するスクラップ２３７をダイス１０から離脱させる。
【００３９】
図１、図２においてダイス１０は所定長さで横断面長円形状の柱部材１２と、その一端のフランジ部１８とを含む。柱部分１２の横断面形状は長手方向中間部の矩形部分と、その両側の半円形状部とを備え、パイプ２３０の横断面形状と一致している。図３（ｂ）（ｃ）及び図４（ａ）（ｂ）において、柱部分１２の外表面には所定の幅及び深さの環状の第１凹溝１３が形成されている。第１凹溝１３は一対の側壁１４ａ及び底壁１４ｂにより区画され、三次元空間内で前記異形トリム端２３３と同様に湾曲している。第１凹溝１３の一方の角縁により構成される第１切刃部１６は、周方向の各部において軸方向に突出した部分と入り込んだ部分とを持つ。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、矩形状部の一対の平坦面１１ａ、１１ｂ上の第１凹溝１３上の軸方向の出入り量が大きい２つの部分から２本の第２凹溝１７が分岐し、その延長方向は第１凹溝１３の延長方向に対してほぼ直交している。図４（ｂ）に示すように、第２凹溝１７は深さは第１凹溝１３よりも深く幅は狭い。その結果、深さ方向の途中に段部から成る第１スクラップカッタ部１８が形成されている。
【００４１】
また、図１において柱部分１２の外表面には長円形状のギヤー部２２が形成されている（図４（ａ）では図示を省略している）。尚、ダイス１０はフランジ部２１において取付部材（不図示）に取り付けられ回転せず、半径方向にも軸方向に移動もしない。
【００４２】
図１、図２及び図５（ａ）（ｂ）において、ポンチ２５は所定長さで横断面円形状の円柱部材から成る。外表面に所定の幅及び高さの第１凸条２７が形成されている。図３（ｂ）（ｃ）及び図５（ａ）（ｂ）において、第１凸条２７は一対の側壁２８ａ及び外壁２８ｂにより区画され、その幅は上記第１凹溝１３の幅よりも少し小さく、その一方の角縁が第２切刃部３１を構成している。
【００４３】
第２切刃部３１の外周長さはダイス１０の切刃部１６の周長さと等しく、周方向の各部において第１切刃部１６に対応して軸方向に突出した部分と入り込んだ部分とを持つ。
【００４４】
ポンチ２５の第１凸条２７上の軸方向の出入り量が大きい２つの部分から２本の第２凸条３３が分岐し、その延長方向は第１凸条２７の延長方向に対してほぼ直交している。図５（ａ）（ｂ）に示すように、第２凸条３３は高さは第１凸条２７よりも高く幅は狭い。その結果、高さ方向の途中に段部から成る第２スクラップカッタ部３４が形成されている。また、外表面に形成された環状のギヤー部３６が、前記ダイス１０のギヤー部２２に噛合い可能である。
【００４５】
ポンチ２５は駆動装置（不図示）に取り付けられ、その軸線の回りに自転可能であるとともに、ダイス１０に接近及び離間すべく昇降可能である。また、ダイス１０の柱部分１２の外表面の回りに公転可能である。但し、自転時も公転時も半径方向にも軸方向にも移動しない。
（作用）
次に、上記ダイス１０及びポンチ２５によるパイプ端部２３２のトリミング、及びスクラップの除去について説明する。
【００４６】
図１，図２において、ポンチ２５が上昇した状態で、ダイス１０の柱部分１２にパイプ端部２３２を軸方向に挿入して嵌合させ、その後ポンチ２５を下降させると、ダイス１０の切刃部１６とポンチ２５の切刃部３１とでパイプ端部２３２が挟まれる。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、ポンチ２５をその軸線の周りに自転させると、ギヤー部３６とギヤー部２２との噛合いによりポンチ２５はダイス１０の回りを長円形状の軌跡に沿って公転する。このとき、ポンチ２５の切刃部３１の各部分が三次元空間内でダイス１０の切刃部１６の各部分に順次係合する。
【００４８】
詳述すると、ポンチ２５がダイス１０の上方に位置している一方平坦面１１ａ上を右方向に公転することにより、パイプ２３０の上方にある一方平坦部２３１ａが半径方向及び軸方向の異なる位置で、順次外面側から内面側にせん断（トリミング）される。それに伴い、ポンチ２５の第２スクラップカッタ部３４の各部分がダイス１０の第１スクラップカッタ部１８の各部分に順次係合し、スクラップ２３７（図１０参照）の一方の平坦部を外面から内面に向かってせん断し、一方スリット２３８を入れる。
【００４９】
続いて、ポンチ２５がダイス１０の右方に位置している一方半円部１１ｃの回りを統計方向に公転することにより、パイプ２３０の右方に位置している一方の半円部２３１ｃが第１切刃部１６及び第２切刃部３１により半径方向及び軸方向の異なる位置で順次内向きにトリミングされる。尚、この間は第２スクラップカッタ部３４は第１スクラップカッタ部１８に係合しない。
【００５０】
更に、ポンチ２５がダイス１０の下方に位置している他方平坦面１１ｂ上を左方向に公転し、下方にある他方平坦部２３１ｂが第１切刃部１６及び第２切刃部３１により半径方向及び軸方向の異なる位置で、内向きにトリミングされる。それに伴い、ポンチ２５の第２スクラップカッタ部３４の各部分がダイス１０の第１スクラップカッタ部１８の各部分に順次係合し、スクラップ２３７の他方平坦部を外面から内面に向かってせん断し、他方スリット２３９を入れる。
【００５１】
続いて、ポンチ２５がダイス１０の左方に位置している他方半円部１１ｄの回りを時計方向に公転し、左方に位置している他方半円部２３１ｄが半径方向及び軸方向の異なる位置で内向きにトリミングされる。尚、この間は第２スクラップカッタ部３４は第１スクラップカッタ部１８に係合しない。
【００５２】
こうして、パイプ端部２３２に所定形状の異形トリム端２３３が形成されると共に、横長円筒形状のスクラップ２３７がパイプ本体から切り離される。そして、スクラップ２３７は２本のスリット２３８、２３９により二分割されダイス１０から離脱し、下方に落下して除去される。
（効果）
以上詳述した第１実施例によれば、異形トリム端２３３の形成に関し、以下の効果が得られる。先ず、たとえパイプ端部２３２の異形トリム端２３３が軸方向に急激に出入りしている場合でも、所望形状にトリミングすることができる。ダイス１０が異形トリム端２３３に対応する切刃部１６を持ち、ポンチ２５が切刃部１６に対応する切刃部３１を持つからである。
【００５３】
また、ダイス１０及びポンチ２５の細かい位置調整が不要である。ダイス１０を所定位置に固定し、ポンチ２５はそのギヤー部３６をダイス１０のギヤー部２２に噛み合わせて自転させつつダイス１０の周りに公転させるだけで良く、半径方向及び軸方向での位置調整は一切不要である。ダイス１０の切刃部１６は異形トリム端２３２に対応し、ポンチ２５の切刃部３１は切刃部１６に対応しているからである。更に、パイプ端部２３２を外方から内方に内向きにせん断するのでせん断面が外面側となり、外面の精度の保証が容易になる。
【００５４】
一方、スクラップ２３７の除去に関する効果は以下の通りである。まず、異形トリム端２３３の形成後スクラップ２３７を除去するための作業が不要となる。異形トリム端２３３のトリミング時に入る２本のスリット２３８，２３９によりスクラップ２３７が二分割され、ダイス１０から離脱するからである。
【００５５】
また、スクラップ２３７のダイス１０からの離脱が確実である。第１スクラップカッタ部１８は第１切刃部１６よりも深く、第２スクラップカッタ部３４は第２切刃部３１よりも高いため、トリミングでパイプ本体から切り離され浮遊状態にあるスクラップ２３７にスリット２３８，２３９が確実に入るからである。更に、ダイス１０の形状に融通性が生ずる。ダイス１０がスクラップ２３７の先端縁側（トリミングされるのとは反対側）に長く延びているが、スクラップ２３７は二分割されるので、軸方向に抜き出すことを考慮してダイス１０を設計しなくて良いからである。
＜第２実施例＞
図６，図７に第２実施例のトリミング方法を示す。この第２実施例は、上記第１実施例と比較して、円柱形状のポンチ６０が筒形状のダイス５０の内周面に沿って自転しつつ公転しパイプ端部２３２を外向きにトリミングする点が異なる。
【００５６】
詳述すると、ダイス５０はパイプ端部２３２の横断面長円形状と同じ横長筒形状を持つ。その一端に所定長さの大径部５１が形成され、大径部５１と小径部５２との境界の段部５３が第１切刃部を構成している。第１切刃部５３は上下で同じ形状を持つ。つまり、図６において上半分と下半分とに同じ形状の第１切刃部５３が形成されている。一方平坦面５４ａ及び他方平坦面５４ｂ上の第１切刃部５３の途中からそれぞれ第１スクラップカッタ部（不図示）が分岐している。尚、ダイス５０は取付部材（不図示）に固定されている。
【００５７】
円柱形状のポンチ６０はダイス５０の中空部に挿入できる程度の細い外径を持つ。第２切刃部６１はダイス６０の上半分及び下半分の第１切刃部５３と対応する形状とされている。第２切刃部の途中から２本の第２スクラップカッタ部（一方６３のみ図示）が分岐して延びている。ポンチ６０はその軸線の回りに自転可能であると共に、ダイス５０の内周面に沿って公転可能である。
【００５８】
トリミング時、ダイス５０の中空部にパイプ端部２３２を挿入し、パイプ端部２３２の中空部にポンチ６０を挿入する。パイプ端部２３２がダイス５０の第１切刃部５３とポンチ６０の第１切刃部６１とで挟まれる。ポンチ６０を自転させつつ公転させると、第２切刃部６１の各部分が順次ダイス５０の第１切刃部５３の各部分に係合し、パイプ端部２３２の周方向の各部分を内側から外側に向かってトリミングする。なお、ポンチ６０の一回転によりパイプ端部２３２の右半分（図６において）がトリミングされ、もう一回転により左半分がトリミングされる。つまり、パイプ端部２３２のトリミングの間にポンチ６０は２回自転する。
【００５９】
また、ポンチがダイスの一方平坦面５４ａ及び他方平坦面５４ｂ上を公転しているとき、スクラップ２３７にスリット２３８，２３９が入る。
【００６０】
第２実施例によれば、上記第１実施例の効果に加えて、パイプ端部２３２を径方向外向きにトリミングし、スクラップ２３７に径方向外向きにスリットを入れるので、拡径に必要な荷重を抑えることができ、またスクラップ２３７が落下し易くなる効果が得られる。
＜第３実施例＞
図８，図９に第３実施例のトリミング方法を示す。この第３実施例は、上記第１実施例と比較して、ポンチ１１０は自転するのみで公転せず、その代わりにダイス１００が長手方向に移動可能で、しかも移動端で軸線１０７と平行な回転中心１０４，１０６の回りに反転可能とされている点が異なる。
【００６１】
詳述すると、図８において円柱形状のダイス１００は、一方平坦面１０１ａ及び他方平坦面１０１ｂを備えた長手方向中間の矩形状１０２と、その両側の一方半円部分１０３及び他方半円部分１０５とから成る横断面長円形状を持つ。その軸線１０７と直交する方向で横断面の長手方向（図８で左右方向）に移動可能である。移動ストロークは一方中心１０４と他方中心１０６との間隔と等しい。
【００６２】
前進（左方）位置において、そのとき右方に位置している他方中心１０６又は一方中心１０４の回りに反時計方向に反転可能である。外周面には前記第１実施例の第１切刃部１６及び第１スクラップカッタ部１８（図４参照）と同様の切刃部及びスクラップカッタ部（不図示）が形成されている。
【００６３】
円柱形状のポンチ１１０はその軸線の回りに自転可能である。外周面には第２切刃部１１２と、その途中から分岐した第２スクラップカッタ部（不図示）が形成されている。
【００６４】
トリミング時、図９（ａ）に示すように、ダイス１００が右方位置から左方位置に前進すると共にポンチ１１２が時計方向に自転し、ダイス１００の一方平坦面１０１ａの第１切刃部（不図示）とポンチ１１０の第２切刃部１１２とでパイプ端部２３２を外面から内面にトリミングする。また、ポンチ１１０の第２スクラップカッタ部がダイス１００の第１スクラップカッタ部に係合し、スクラップ２３７にスリットが入る。そして、図９（ｂ）に示すように、ダイス１００が左方位置に至ったとき、他方中心１０６がポンチ１１０の真下に来る。
【００６５】
その後、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、ダイス１００が他方中心１０６の回りに反時計方向に反転し、一方半円部１０３が右方に、他方半円部１０５が左方に移り、上面と下面とも反転する。ダイス１００の反転中も、他方部分１０５の第１切刃部（不図示）と切刃部１１２とでパイプ端部２３２の右方半円部分がトリミングされる。
【００６６】
図９（ｃ）（ｄ）に示すように、右方位置にあるダイス１００は再度左方位置に前進し、この時点で他方平坦部１０１ｂの第１切刃部とポンチ１１０の第２切刃部１１２でパイプ端部２３２をトリミングし、一方中心１０４がポンチ１１０の真下に来る。また、ポンチ１１０の第２スクラップカッタ部がダイス１００の第１スクラップカッタ部に係合し、スクラップ２３７にスリットが入る。
【００６７】
そして、図９（ｅ）に示すように、左方位置において、この時点で右方にある一方中心１０４の回りに他方半円部１０５が反時計方向に反転して一サイクルが終了する。
【００６８】
第３実施例によれば、上記第１実施例の効果に加えて、ポンチ１１０の構成が簡単になる。ポンチ１１０は自転するのみで公転しないからである。尚、ダイス１００の運動は、移動と反転との組合せであり、それほど複雑な運動ではない。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本願の第１発明のパイプ端部のトリミング方法によれば、第１切刃部及び第１スクラップカッタ部が形成されたダイス及び／又は第２切刃部及び第２スクラップカッタ部が形成されたポンチを所定方向に運動させることにより、第１切刃部と第２切刃部とがパイプ端部をトリミングし所定トリム端が形成される。これと同時に、第１スクラップカッタ部と第２スクラップカッタ部とがポンプ本体から分離したスクラップにスリットを入れ、スクラップがダイスから除去できる。
【００７０】
第２発明のパイプ端部のトリミング方法によれば、第１切刃部及び第１スクラップカッタ部が形成されたダイス及び／又は第２切刃部及び第２スクラップカッタ部が形成されたポンチを所定方向に運動させることにより、第１切刃部と第２切刃部とがパイプ端部をトリミングし所望の異形トリム端が形成される。これと同時に、第１スクラップカッタ部と第２スクラップカッタ部とがポンプ本体から分離したスクラップにスリットを入れ、スクラップがダイスから除去できる。
【００７１】
請求項３のトリミング方法によれば、自転するダイスと自転するポンチとにより横断面円形状のパイプ端部に所望の異形トリム端が形成できるとともに、スクラップが除去できる。
【００７２】
請求項４及び５のトリミング方法によれば、固定されたダイスと自転及び公転するポンチより横断面非円形状のパイプ端部に所望の異形トリム端が形成できるとともに、スクラップが除去できる。請求項６のトリミング方法によれば、移動及び反転可能なダイスと自転するポンチより横断面非円形状のパイプ端部に所望の異形トリム端が形成できるとともに、スクラップが除去できる。
【００７３】
請求項７のトリミング方法によれば、第１切刃部及び第２切刃部の形成が容易で、異形トリム端の形成が確実になる。請求項８のトリミング方法によれば、第１スクラップカッタ部及び第２スクラップカッタ部の形成が容易で、スクラップへのスリットの形成が確実になる。請求項９のトリミング方法によれば、第１スクラップカッタ部及び第２スクラップカッタ部によりスクラップの先端縁まで確実にスリットが形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例で使用するトリミング装置の正面断面図である。
【図２】図１のトリミング装置の側面図である。
【図３】（ａ）は上記第１実施例の側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は要部拡大図に相当し、上記実施例の作動を説明する説明図である。
【図４】（ａ）は上記第１実施例のダイスの正面図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図５】（ａ）は上記実施例のポンチの正面図で、（ｂ）は同じく側面図である。
【図６】本発明の第２実施例で使用するトリミング装置の縦断面図である。
【図７】同じく横断面図である。
【図８】本発明の第３実施例で使用するトリミング装置の側面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）及び（ｅ）は上記第３実施例の側面図に相当し、作動を説明する説明図である。
【図１０】（ａ）は本発明のトリミング方法でトリミングされるパイプの斜視図、（ｂ）は同じく正面図である。
【図１１】第１従来例を示す正面断面図である。
【図１２】（ａ）は第２従来例を示す側面図、（ｂ）は同じく正面断面図である。
【符号の説明】
１０：ダイス
１２：柱状部１３：第１凹溝
１６：第１切刃部１７：第２凹溝
１８：第１スクラップカッタ部
２５：ポンチ
２７：第１凸条３１：第２切刃部
３３：第２凹条３４：第２スクラップカッタ部
２３０：パイプ
２３２：端部２３３：異形トリム端
２３７：スクラップ２３８，２３９：スリット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of trimming a pipe end, and more particularly, to a method of forming a deformed trim end at a pipe end and separating a cylindrical scrap separated from the pipe end from a die.
[0002]
[Prior art]
As a pipe cutting method for cutting a pipe, a cutting method, a roll cutting method, a press cutting method, a laser cutting method, and the like are known (see Non-Patent Document 1). A first conventional example (see Patent Document 1) shown in FIG. 11 is a case where an end of a pipe is cut in a direction perpendicular to an axis, and employs the above-described pressing method. More specifically, an annular cutting die 208 and an annular correcting die 218 are arranged in the axial direction on a step 211 on the inner peripheral surface of the cylindrical first main shaft 210. The inside diameter of the straightening die 218 is larger than the inside diameter of the cutting die 208. On the other hand, a cylindrical mandrel 216 is rotatably (followably) supported at one end of the second main shaft 214 and is movable in the axial direction and the direction perpendicular to the axis.
[0003]
Cutting (trimming) of the end 226 of the pipe 225 is performed as follows. The pipe 225 is set on the first main shaft 210, and the mandrel 216 is inserted into the hollow portion. The first main shaft 210 is rotated and the mandrel 216 is moved in a direction perpendicular to the axis while rotating the cutting die 208 and the pipe 218, and the outer peripheral surface thereof is pressed against the inner peripheral surface of the pipe 225. Thus, the pipe 225 is sheared and deformed by the inner peripheral edge of the cutting die 208 and the distal end edge of the mandrel 216, and the distal end of the pipe 225 is enlarged by the cylindrical portion of the mandrel 216, and the end 226 is cut. I do.
[0004]
In addition, as shown in FIG. 10, the end 232 of the pipe 230 (hereinafter, referred to as “pipe end” if necessary) is not in the plane perpendicular to the axis, that is, in the axial direction at each part in the circumferential direction. There is a case where it is desired to perform trimming with a modified shape to form a modified trim end 233. For example, there is a case where the end of the second pipe is trimmed in order to join the end of the second pipe in a T-shape to the joint hole formed in the middle part of the first pipe. Even when the first pipe and the second pipe have a circular cross section, the edge of the joint hole of the first pipe is complicatedly curved in the three-dimensional space (vertically, horizontally, and lengthwise). . When the cross-sectional shape of the first pipe and / or the second pipe is other than the non-circular shape, the shape of the joint hole is further complicated.
[0005]
In order to form a deformed trim end corresponding to the joining hole at the end of the second pipe, it is necessary to move a trimming means such as a cutting roller in the axial direction while moving the trimming means in the circumferential direction of the second pipe. In the second conventional example, as shown in FIGS. 12A and 12B, a die 240 having the same oval cross section as the pipe 235 has a cutting blade portion 241 of a predetermined shape and is fixed (not rotated, It does not move in the axial direction). The cutting roller 245 has a disk shape, a rhombic shape with a vertical cross section, and includes a cutting blade 246.
[0006]
At the time of trimming the end 236 of the pipe 235 (hereinafter referred to as “pipe end” as necessary), the hollow hole of the pipe 235 is inserted into the die 240, while rotating the punch 245 and moving it in the radial direction. Revolve around the die 240. Then, at the time of rotation and revolution, it is moved in the axial direction. Then, the pipe end 236 is trimmed by the cutting blade 241 of the die 240 and the cutting blade 246 of the punch 245.
[0007]
[Non-patent document 1]
Title: Pipe cutting method Author: Masanobu Nakamura, etc. Publisher: Nikkan Kogyo Shimbun
Published: September 30, 1998 Chapter 2
[Patent Document 1]
JP-A-57-66809 (FIG. 5 and related description)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the second conventional example shown in FIG. 11 described above, firstly, the formation of the deformed trim end is troublesome, and secondly, it is difficult to process the horizontally long cylindrical scrap 237 separated from the pipe end 236.
[0009]
Regarding the first problem, it is difficult to perform trimming when the amount of entry and exit of the pipe 240 in the axial direction of the deformed trim end is large. The reason is that the cutting roller 245 has its peripheral edge biting in a direction perpendicular to the axial direction of the pipe end 236, and it is difficult to move in the axial direction. Further, the adjustment of the position of the cutting roller 245 in the radial direction of the pipe 235 is troublesome. When revolving around the die 240, the cutting roller 245 needs to be moved in the (semi) radial direction, and its position adjustment requires fine control. Furthermore, the cutting edge angle (angle formed by a pair of side surfaces) of the peripheral edge of the cutting roller 245 is small, and the strength is small. Therefore, the pipe end 236 is easily damaged during repeated trimming.
[0010]
Regarding the second problem, when the pipe end 236 is trimmed by the cutting roller 245, a cylindrical scrap 237 is generated and wraps around the outer surface of the pillar portion of the die 240. In order to remove the scrap from the dice, it is necessary to perform an operation such as slitting a part using a cutting tool, which requires extra labor and time.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be formed with a small number of man-hours and inexpensive equipment to form a deformed trim end having a complicated shape such as abruptly entering and exiting an end of a pipe, and a tube generated by trimming. An object of the present invention is to provide a pipe end trimming method that can easily remove scrap having a shape from a die.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present application has considered trimming the pipe end with a die and a punch. Then, an annular cutting edge is formed on the die corresponding to the trimmed end, and a cutting edge is formed on the punch corresponding to the cutting edge of the die. The idea was to engage and trim by shearing action. Then, the inventors came up with the idea of forming a scrap cutter portion for slitting the scrap at the time of trimming on the die and the punch.
[0013]
The pipe end trimming method according to the first invention of the present application is, as described in claim 1, a trimming method for forming a predetermined trim end with a die and a punch on a pipe end having a predetermined cross-sectional shape, An annular first cutting edge portion corresponding to a predetermined trim end in a three-dimensional space and a first scrap cutter portion branching from the middle thereof having a predetermined cross-sectional shape corresponding to the pipe end portion are formed on the surface thereof. A die holding the portion and / or a punch having a second cutting edge portion corresponding to the first cutting edge portion and a punch having a second scrap cutter portion corresponding to the first scrap cutter portion branched from the middle thereof on the outer surface thereof. Move in a predetermined direction, trim each part of the pipe end in the circumferential direction at each part of the first cutting edge and the second cutting edge to form a predetermined trim end, and trim from the pipe end by trimming. Wherein the disengaging from the die was placed in the axial direction of the slit by the first scrap cutter portion and the second scrap cutter unit in a cylindrical scrap are separated Ri.
[0014]
In this trimming method, the first cutting edge of the die and the second cutting edge of the punch trim the pipe end to form a predetermined trim end, and the first scrap cutter of the die and the second scrap cutter of the punch. A slit is made in the scrap separated from the pump body.
[0015]
The pipe end trimming method according to the second invention of the present application is, as described in claim 2, an irregular shape in which the pipe end having a predetermined cross-sectional shape is axially moved in and out of each circumferential portion by a die and a punch. A trimming method for forming a trim end, comprising: a first cross-section having a predetermined cross-sectional shape corresponding to an end of a pipe; A die for holding the pipe end and / or a second cutting edge corresponding to the first cutting edge on the outer surface of the die and / or the middle of the die corresponding to the first scrap cutter is formed. The punch on which the second scrap cutter portion is formed is moved in a predetermined direction, and each portion of the first cutting edge portion and the second cutting edge portion in the circumferential direction of the pipe end is sequentially trimmed to form a deformed trim end. You Together, and wherein the disengaging from the die was placed in the axial direction of the slit by the first scrap cutter portion and the second scrap cutter unit in a cylindrical scrap disconnected from the pipe end by trimming.
[0016]
In this trimming method, the first cutting edge portion of the die and the second cutting edge portion of the punch trim the end of the pipe to form an irregularly shaped trim end that has entered and exited in the axial direction at each part in the circumferential direction. The first scrap cutter and the second scrap cutter of the punch slit the scrap separated from the pipe body.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the end of the pipe having the circular cross section is inserted outside the die having the circular cross section and the punch having the circular cross section is formed around the respective axes. Rotate. The trimming method according to claim 4 is the method according to claim 2, wherein the end of the pipe having a non-circular cross section is inserted outside the die having a non-circular cross section and the punch having a cylindrical shape rotates around its axis. Revolves around the outer surface of the die.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the trimming method according to the second aspect, wherein a pipe end having a non-circular cross section is inserted inside a cylindrical die having a non-circular cross section, and the cylindrical punch is rotated around its axis. And revolves around the inner surface of the die. According to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect, the end of the pipe having the non-circular cross section is inserted outside the column-shaped die having the non-circular cross section, and the die moves in a direction orthogonal to the axis thereof. At the same time, at the moving end, the punch is turned around an axis parallel to the axis, and the cylindrical punch rotates around its axis.
[0019]
In the trimming method according to claim 7, in claim 3, 4, 5, or 6, the first cutting edge portion comprises one annular corner of a first groove formed on an outer surface or an inner surface of the die, The second cutting edge portion comprises one annular corner of the first ridge formed on the outer surface of the punch. In the trimming method according to the eighth aspect, in the third, fourth, fifth, or sixth aspect, the first scrap cutter portion is formed of one corner edge of the second groove that is narrower and deeper than the first groove. The portion comprises one corner of the second ridge which is narrower and higher than the first ridge.
[0020]
In a trimming method according to a ninth aspect, in the third, fourth, fifth or sixth aspect, the first scrap cutter portion extends from a branch point on the first cutting edge portion to at least a position corresponding to a leading edge of the scrap, and the second scrap The cutter extends from a branch point on the second cutting edge to at least a position corresponding to a leading edge of the scrap.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Pipe>
The pipe is formed by extrusion (processing) or hydroforming, and the material includes iron, aluminum, stainless steel, and the like. There are no special restrictions on the length, inner and outer diameters, and plate thickness.
[0022]
The cross-sectional shape of the end of the pipe (hereinafter referred to as “pipe end” or “end” as necessary) may be circular or non-circular. In the present invention, the “non-circular shape” includes an oval shape and an elliptical shape. It is desirable that the oval shape include a rectangular portion in the middle portion in the longitudinal direction and a pair of semicircular portions on both sides thereof. The cross-sectional shape of the die and the direction of movement of the die and / or punch differ between the case of the circular shape and the case of the non-circular shape.
[0023]
Trimming (shearing) of the pipe end may or may not be performed at each part in the circumferential direction in and out of the axial direction. However, the present invention is preferably applied to the case where the shaft enters and exits in the axial direction, and the end that enters and exits is referred to as a "deformed trim end" (described in detail later). Further, the outer diameter and the inner diameter of the pipe end may be uniform or may change (increase or decrease).
<Dice>
▲ 1 ▼ Overall
In the present invention, the term “die” refers to a member that holds the end of the pipe during trimming and presses the end. As long as it has an outer surface or an inner surface of a predetermined shape, it may be columnar or cylindrical. The cross-sectional shape of the column or cylinder is the same as the cross-sectional shape of the pipe, and its (circle) circumference is equal to the (circle) circumference of the pipe end.
(2) First cutting edge
The first cutting edge is annular as a whole, and the trajectory in the three-dimensional space coincides with the trajectory of the end of the pipe. That is, the pipe is curved in the vertical direction (first radial direction), the horizontal direction (second radial direction), and the length direction in the same manner as the deformed trim end.
[0024]
The first cutting edge may have at least an annular corner formed on the outer surface or inner surface of the die. For this purpose, for example, the first cutting edge portion can be formed at at least one corner of the first concave groove having a predetermined width and a predetermined depth formed at the axially intermediate portion of the die. Further, the first cutting edge portion may be formed by an annular step formed at the boundary between the large diameter portion and the small diameter portion formed on the outer surface or the inner surface of the die, or an annular corner at the end of the die.
(3) 1st scrap cutter
Regardless of whether the die has a columnar shape or a cylindrical shape, the first scrap cutter portion branches off from the middle of the first cutting blade portion and extends to the leading edge side of the scrap. It is desirable that the branch point is a portion where the amount of ingress and egress in the axial direction is large and a portion where the distance from the leading edge of the scrap is short. In the developed view of the outer surface of the subject, the angle formed by the extension of the first scrap cutter with respect to the extension of the first cutting edge is selected within a predetermined range. Thereby, it is possible to suppress an increase in shear resistance when a slit is formed in the scrap in the (circular) circumferential direction, and the slit is formed first from the end of the deformed trim.
[0025]
It is desirable that the depth of the first scrap cutter is deeper than the depth of the first cutting edge. The reason is that the deformed trim end (rear end) side of the scrap enters the first groove of the die, and there is a possibility that the slit may not be reliably inserted at the same depth as the first cutting edge portion. . For that purpose, a second groove that is narrower than the first groove may be formed on the groove bottom surface of the first groove.
[0026]
The number of the first scrap cutters can be one or two. In the case of a single first scrap cutter portion, the die can branch from an arbitrary location on the outer surface of the die having a circular cross section, and can branch from a portion other than the semicircular portion of the outer surface or the inner surface having a non-circular cross section. The two first scrap cutter portions can be branched from two diametrically opposed portions of the outer peripheral surface of the die having a circular cross section and other than a semicircular portion on the outer surface or inner surface of the die having a non-circular cross section. Can be branched from two locations radially opposite each other.
(4) Rotation / movement of dice
The dice may be fixed or may move in a predetermined direction. The movement may include a rotation around its axis or a movement (advance) in the longitudinal direction of the cross-sectional shape in a direction perpendicular to the axis, and a 180 ° turn around the rear center at the moving end (advancing end). . However, in either case, the die does not move in the axial direction and the radial direction.
<Punch>
▲ 1 ▼ Overall
In the present invention, the “punch” refers to a member that presses a pipe end against a die during trimming, and has a columnar shape. The circumferential length may be equal to the circumferential length or the circumferential length of the die, or may be a fraction (for example, one half) of the circumferential length of the die.
(2) Second cutting edge
The second cutting edge is curved so as to sequentially engage the first cutting edge of the die when the die and / or the punch makes a predetermined movement. It is desirable to be annular, but it is not essential. In order for the second cutting edge portion to sequentially engage with the first cutting edge portion, a developed view in which the second cutting edge portion is developed in a plane is shown in a developed view in which the first cutting edge portion of the die is also developed in a planar manner. It suffices if it matches the figure.
[0027]
The second cutting edge may have at least an annular edge formed on the outer surface of the punch. For this purpose, for example, at least one of the first ridges having a predetermined width and height formed at an axially intermediate portion of the punch. The second cutting edge portion can be formed by the annular corner edge of the above. Further, the second cutting edge portion may be formed by an annular step formed at the boundary between the large diameter portion and the small diameter portion formed on the outer surface of the punch, or an annular periphery at the end of the punch.
(3) 2nd scrap cutter
The second scrap cutter branches off from the middle of the second cutting blade and extends toward the leading edge of the scrap. It is desirable that the branch point is a portion where the amount of ingress and egress in the axial direction is large and a portion where the distance from the leading edge of the scrap is short. In the developed view of the outer surface of the punch, the angle formed by the extension direction of the second scrap cutter with the extension direction of the second cutting edge can be selected within a predetermined range. As a result, the slit is formed first in the (circular) circumferential direction from the side of the deformed trim.
[0028]
It is desirable that the depth of the second scrap cutter is higher than the height of the second cutting edge. The reason is that, as described above, the first scrap cutter portion is deeper than the first cutting edge portion. For that purpose, a second ridge that is narrower than the first ridge may be formed on the outer surface of the first ridge.
[0029]
The number of the second scrap cutters can be one or two. When the number of the second scrap cutters is one, the punch can be branched from an arbitrary position on the outer surface of the punch having a circular cross section. The two second scrap cutter portions can be branched from two diametrically opposed portions of the outer peripheral surface of the die having a circular cross section.
▲ 4 ▼ Relationship
The die and the punch are arranged such that their axes, that is, the outer surface or the inner surface, are parallel to each other. The dice and punch can be located on the same side of the pipe end or on the opposite side.
(5) Rotation / movement
The punch may be fixed or may move in a predetermined direction. The movement may include revolving around its axis or revolving around the outer or inner surface of the die while revolving about that axis. In this case, it rotates and moves in synchronization with the moving die. In the present invention, "synchronously" means that a predetermined portion in the circumferential direction of the first cutting edge portion of the punch and a predetermined portion in the circumferential direction of the second cutting edge portion of the die face and engage with each other. For that purpose, for example, a gear attached to a die and a gear attached to a punch may be engaged.
(6) Clearance between cutting edges
The gap between the first cutting edge and the second cutting edge in the axial direction of the die and the punch is desirably about 10 to 30% of the thickness of the pipe end. If this gap is smaller than 10%, it will be crushed or double sheared, and if it is larger than 30%, it will be sagging or bend, which is undesirable.
<Trimming method>
The trimming method of the present invention includes four embodiments. They differ in the cross-sectional shape of the pipe, the direction of movement of the dies and / or punches, etc.
(1) Deformed trim end formation
{Circle around (1)} In the trimming method of the first embodiment, the die and the punch have a circular cross section and can rotate around each axis. The end of the pipe with a circular cross section is inserted outside the cylindrical die, and the punch is rotated in synchronization with the rotation. Then, the first cutting edge and the second cutting edge trim the pipe end inward to form a deformed trim end.
[0030]
In the present invention, "trimming" means that the pipe end is formed in the thickness direction over the entire periphery by the annular first edge portion and the second edge portion of the punch. That is, shearing from the outer surface to the inner surface or from the inner surface to the outer surface. The trimming position by the first cutting edge and the second cutting edge moves sequentially on the pipe end in the circumferential direction. This is the same in the second, third, and fourth embodiments described below.
[0031]
Further, the “predetermined trim end” does not matter whether or not the trimmed pipe edge enters and exits in the axial direction at each portion in the circumferential direction. On the other hand, "irregular trim end" means that the edge of the pipe goes in and out in the axial direction (it is in an uneven state), and the cross-sectional shape of the pipe end does not matter.
{Circle around (2)} In the trimming method according to the second embodiment, the columnar die has a non-elliptical cross section (for example, elliptical shape), and the columnar punch has a circular cross section. The punch is located radially outward of the die and is rotatable about its axis and revolves along the outer surface of the die.
[0032]
A pipe end having a non-circular cross-section is inserted outside the die, and the punch is revolved around the die while rotating. Then, the end of the pipe inserted into the die is trimmed by the first cutting edge and the second cutting edge to form a deformed trim end.
{Circle around (3)} In the trimming method according to the third embodiment, the cylindrical die has a non-elliptical cross section (for example, an elliptical shape), and the cylindrical punch has a circular cross section. The punch is disposed radially inward (hollow portion) of the die, is rotatable around its axis and revolves along the inner surface of the die.
[0033]
The die is inserted inside the end of the pipe, and the punch revolves around the die while rotating. Then, the end of the pipe inserted into the die is trimmed by the first cutting edge of the die and the second cutting edge of the punch, and a deformed trim end is formed.
{Circle around (4)} In the trimming method of the fourth embodiment, the columnar die has a non-elliptical cross section (for example, an elliptical shape), and the punch has a circular cross section. The die is movable perpendicular to the axis and in the longitudinal direction of the cross-section, and is reversible at its moving end about the center of the rear end. In the present invention, "reversal" means that the front end and the rear end are turned 180 degrees around an axis or a straight line parallel to the axis, and the front surface (upper surface) and the back surface (lower surface) are opposite. Say the opposite. The punch is rotatable around its axis.
[0034]
When the pipe end is inserted outside the die and the punch is rotated while moving the die, the first cutting edge and the second cutting edge trim the pipe end. When the die reaches the moving end, flip it around the center of the trailing end. The first cutting edge and the second cutting edge also trim the pipe end when the die is inverted. This achieves trimming of the pipe end half. Thus, one cycle is completed by repeating this movement a plurality of times (for example, two times), and a deformed trim end is formed.
(2) Scrap removal
With the trimming of the pipe end by the first cutting edge and the second cutting edge, the tip side from the deformed trim end becomes a cylindrical scrap, which is wound around the outer surface or the inner surface of the die. In the present invention, this scrap is removed by the first scrap cutter of the die and the second scrap cutter of the punch.
(1) First embodiment
At a predetermined time of trimming of the pipe end by the first cutting edge portion of the die and the second cutting edge portion of the punch, each portion of the second scrap cutter portion of the punch is replaced with each portion of the first scrap cutter portion of the die. Are sequentially engaged. As a result, the cylindrical scrap is sheared from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface at one or two locations on the outer peripheral surface, and one or two slits penetrating in the thickness direction and extending in the axial direction are formed. .
[0035]
The slit forms a predetermined angle with the odd-shaped trim end, and may extend parallel to the axis of the scrap or may form a predetermined angle with respect to the axis, and the extension direction is the extension direction of the first and second scrap cutter portions. Is determined by This is the same in the second, third and fourth embodiments described below.
(2) Second embodiment
A predetermined time for trimming the pipe end by the fixed first cutting edge of the die and the second cutting edge of the punch rotating and revolving around the outer surface of the die, each part of the second scrap cutter of the punch Sequentially engage with each portion of the first scrap cutter portion of the die. As a result, the horizontally long cylindrical scrap is sheared from the outer circumferential surface toward the inner circumferential surface at one or two places on the circumferential surface, and one or two slits penetrating in the thickness direction and extending in the axial direction are formed. You.
[0036]
The slit may be formed on a flat surface in the middle part in the longitudinal direction, or may be formed on a pair of curved surfaces on both sides. This is the same in the third and fourth embodiments described below.
(3) Third embodiment
Each part of the first scrap cutter portion of the punch, at a predetermined time of trimming of the pipe end by the first cutting edge portion of the fixed die and the second cutting edge portion of the punch that rotates and revolves around the inner surface of the die. Sequentially engage with each portion of the second scrap cutter portion of the die. As a result, the horizontally long cylindrical scrap is sheared from the inner circumferential surface to the outer circumferential surface at one or two places on the circumferential surface, and one or two slits penetrating in the thickness direction and extending in the axial direction are formed. You.
(4) Fourth embodiment
Trimming of a pipe end by a first cutting edge portion of a die movable in a direction perpendicular to the axis of the die and reversible around an axis parallel to the axis at a moving end, and a second cutting edge portion of a punch that rotates. At the predetermined time, the portions of the second scrap cutter portion of the punch sequentially engage with the portions of the first scrap cutter portion of the die. As a result, the horizontally long cylindrical scrap is sheared from the outer circumferential surface toward the inner circumferential surface at one or two places on the circumferential surface, and one or two slits penetrating in the thickness direction and extending in the axial direction are formed. You.
[0037]
【Example】
<First embodiment>
(Constitution)
1, 2, 3, 4, and 5 show a first embodiment. The trimming device includes a die 10 that holds and presses the pipe 230 and a punch 25 that presses the pipe 230 against the die 10.
[0038]
As shown in FIG. 10, the pipe 230 has an oval cross section, and the plate thickness is substantially constant over the entire length in the axial direction and the entire circumferential direction. The one end portion 232 in the axial direction is trimmed to form a deformed trim end 233 that goes in and out in the axial direction at each portion in the circumferential direction. Then, the scrap 237 generated at the time of trimming is separated from the die 10.
[0039]
1 and 2, a die 10 includes a column member 12 having a predetermined length and an elliptical cross section, and a flange portion 18 at one end thereof. The cross-sectional shape of the pillar portion 12 includes a rectangular portion in the middle portion in the longitudinal direction and semicircular portions on both sides thereof, and matches the cross-sectional shape of the pipe 230. 3 (b) (c) and FIGS. 4 (a) (b), an annular first concave groove 13 having a predetermined width and depth is formed on the outer surface of the pillar portion 12. The first groove 13 is defined by a pair of side walls 14a and a bottom wall 14b, and is curved in a three-dimensional space in the same manner as the modified trim end 233. The first cutting edge portion 16 constituted by one corner edge of the first concave groove 13 has a portion that protrudes in the axial direction and a portion that enters in each portion in the circumferential direction.
[0040]
As shown in FIG. 4 (a), two second grooves 17 are formed from two portions having a large amount of in-and-out directions on the first grooves 13 on the pair of flat surfaces 11a and 11b of the rectangular portion. The first branch 13 is branched, and its extension direction is substantially perpendicular to the extension direction of the first groove 13. As shown in FIG. 4B, the second groove 17 is deeper and narrower than the first groove 13. As a result, a first scrap cutter portion 18 composed of a step is formed in the middle in the depth direction.
[0041]
In FIG. 1, an elliptical gear portion 22 is formed on the outer surface of the column portion 12 (not shown in FIG. 4A). The die 10 is attached to an attachment member (not shown) at the flange portion 21 and does not rotate and does not move in the radial direction or the axial direction.
[0042]
1, 2 and 5 (a) and 5 (b), the punch 25 is formed of a columnar member having a predetermined length and a circular cross section. A first ridge 27 having a predetermined width and height is formed on the outer surface. 3 (b), 3 (c) and 5 (a), 5 (b), the first ridge 27 is defined by a pair of side walls 28a and an outer wall 28b, and the width thereof is slightly smaller than the width of the first groove 13. One of the small edges constitutes the second cutting edge 31.
[0043]
The outer peripheral length of the second cutting edge portion 31 is equal to the circumferential length of the cutting edge portion 16 of the die 10, and in each portion in the circumferential direction, a portion that protrudes in the axial direction corresponding to the first cutting edge portion 16 and a portion that enters. have.
[0044]
Two second ridges 33 branch off from two portions of the punch 25 on the first ridges 27 where the amount of in-and-out movement in the axial direction is large, and their extending directions are substantially orthogonal to the extending direction of the first ridges 27. are doing. As shown in FIGS. 5A and 5B, the height of the second ridge 33 is higher than that of the first ridge 27 and the width thereof is narrower. As a result, a second scrap cutter 34 composed of a step is formed in the middle of the height direction. In addition, an annular gear portion 36 formed on the outer surface can mesh with the gear portion 22 of the die 10.
[0045]
The punch 25 is attached to a driving device (not shown), can rotate around its axis, and can move up and down to approach and separate from the die 10. Further, it can revolve around the outer surface of the pillar portion 12 of the die 10. However, it does not move in the radial direction or the axial direction at the time of rotation or revolution.
(Action)
Next, the trimming of the pipe end 232 by the die 10 and the punch 25 and the removal of scrap will be described.
[0046]
1 and 2, in a state where the punch 25 is raised, the pipe end 232 is axially inserted into and fitted to the column portion 12 of the die 10, and then the punch 25 is lowered. The pipe end 232 is sandwiched between the portion 16 and the cutting blade 31 of the punch 25.
[0047]
As shown in FIG. 3 (a), when the punch 25 is rotated around its axis, the punch 25 moves around the die 10 along an elliptical locus due to the engagement between the gear portion 36 and the gear portion 22. Revolve. At this time, each part of the cutting blade 31 of the punch 25 sequentially engages with each part of the cutting blade 16 of the die 10 in a three-dimensional space.
[0048]
More specifically, the punch 25 revolves rightward on the flat surface 11a while being positioned above the die 10, so that the flat portion 231a above the pipe 230 is positioned differently in the radial direction and the axial direction. Are sequentially sheared (trimmed) from the outer surface side to the inner surface side. Accordingly, each portion of the second scrap cutter portion 34 of the punch 25 is sequentially engaged with each portion of the first scrap cutter portion 18 of the die 10, and one flat portion of the scrap 237 (see FIG. 10) is moved from the outer surface to the inner surface. , While making a slit 238.
[0049]
Subsequently, the punch 25 revolves in the statistical direction around the semicircular portion 11c, which is located to the right of the die 10, so that the semicircular portion 231c, which is located to the right of the pipe 230, becomes the first semicircular portion 231c. The first and second cutting edges 16 and 31 sequentially trim inward at different positions in the radial and axial directions. During this time, the second scrap cutter 34 does not engage with the first scrap cutter 18.
[0050]
Further, the punch 25 revolves leftward on the other flat surface 11 b located below the die 10, and the other flat portion 231 b located below is radially moved by the first cutting edge 16 and the second cutting edge 31. And at different positions in the axial direction. Accordingly, each portion of the second scrap cutter portion 34 of the punch 25 is sequentially engaged with each portion of the first scrap cutter portion 18 of the die 10, and the other flat portion of the scrap 237 is sheared from the outer surface to the inner surface, On the other hand, a slit 239 is formed.
[0051]
Subsequently, the punch 25 revolves clockwise around the other semicircular portion 11d located to the left of the die 10, and the other semicircular portion 231d located to the left has different radial and axial directions. It is trimmed inward at the location. During this time, the second scrap cutter 34 does not engage with the first scrap cutter 18.
[0052]
In this way, the trimmed end 233 having a predetermined shape is formed at the pipe end 232, and the horizontally long cylindrical scrap 237 is cut off from the pipe main body. Then, the scrap 237 is divided into two by the two slits 238 and 239, detaches from the die 10, falls down and is removed.
(effect)
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained with respect to the formation of the modified trim end 233. First, even if the odd-shaped trim end 233 of the pipe end 232 is sharply moved in and out in the axial direction, it can be trimmed to a desired shape. This is because the die 10 has the cutting edge 16 corresponding to the deformed trim end 233, and the punch 25 has the cutting edge 31 corresponding to the cutting edge 16.
[0053]
Further, fine position adjustment of the die 10 and the punch 25 is unnecessary. The die 10 is fixed at a predetermined position, and the punch 25 needs only to revolve around the die 10 while rotating by rotating the gear portion 36 with the gear portion 22 of the die 10, and to adjust the position in the radial direction and the axial direction. Is completely unnecessary. This is because the cutting edge 16 of the die 10 corresponds to the deformed trim end 232, and the cutting edge 31 of the punch 25 corresponds to the cutting edge 16. Furthermore, since the pipe end 232 is sheared inward from the outside to the inside, the sheared surface is on the outer surface side, and the accuracy of the outer surface is easily guaranteed.
[0054]
On the other hand, the effects related to the removal of the scrap 237 are as follows. First, an operation for removing the scrap 237 after the formation of the odd-shaped trim end 233 becomes unnecessary. This is because the scrap 237 is divided into two parts by the two slits 238 and 239 which enter during the trimming of the deformed trim end 233, and is separated from the die 10.
[0055]
Further, the scrap 237 is surely separated from the die 10. Since the first scrap cutter 18 is deeper than the first cutting blade 16 and the second scrap cutter 34 is higher than the second cutting blade 31, the slit 237 is cut off from the pipe body by trimming and is in a floating state. This is because 238 and 239 surely enter. Furthermore, the shape of the die 10 is flexible. Although the die 10 extends long toward the leading edge of the scrap 237 (opposite to the trimming), the scrap 237 is divided into two parts, so that the die 10 need not be designed in consideration of being extracted in the axial direction. Because it is good.
<Second embodiment>
6 and 7 show a trimming method according to the second embodiment. In the second embodiment, as compared with the first embodiment, the cylindrical punch 60 revolves along the inner peripheral surface of the cylindrical die 50 and revolves to trim the pipe end 232 outward. The points are different.
[0056]
More specifically, the die 50 has an oblong cylindrical shape that is the same as the oval cross section of the pipe end 232. A large-diameter portion 51 having a predetermined length is formed at one end thereof, and a step portion 53 at the boundary between the large-diameter portion 51 and the small-diameter portion 52 constitutes a first cutting edge portion. The first cutting blade 53 has the same shape at the top and bottom. That is, in FIG. 6, the first cutting blade 53 having the same shape is formed in the upper half and the lower half. A first scrap cutter (not shown) branches from the middle of the first cutting edge 53 on the one flat surface 54a and the other flat surface 54b. The die 50 is fixed to a mounting member (not shown).
[0057]
The cylindrical punch 60 has a small outer diameter that can be inserted into the hollow portion of the die 50. The second cutting edge 61 has a shape corresponding to the first cutting edge 53 of the upper half and the lower half of the die 60. Two second scrap cutters (only one 63 is shown) branch off from the middle of the second cutting blade and extend. The punch 60 is capable of rotating around its axis and revolving along the inner peripheral surface of the die 50.
[0058]
At the time of trimming, the pipe end 232 is inserted into the hollow part of the die 50, and the punch 60 is inserted into the hollow part of the pipe end 232. The pipe end 232 is sandwiched between the first cutting edge 53 of the die 50 and the first cutting edge 61 of the punch 60. When the punch 60 is revolved while rotating, the respective portions of the second cutting edge portion 61 are sequentially engaged with the respective portions of the first cutting edge portion 53 of the die 50, and the respective circumferential portions of the pipe end portion 232 are inside. From the outside to the outside. In addition, the right half (in FIG. 6) of the pipe end 232 is trimmed by one rotation of the punch 60, and the left half is trimmed by another rotation. That is, the punch 60 rotates twice during the trimming of the pipe end 232.
[0059]
Further, when the punch revolves on the one flat surface 54a and the other flat surface 54b of the die, the slits 238 and 239 enter the scrap 237.
[0060]
According to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the pipe end 232 is trimmed radially outward and a slit is formed radially outward in the scrap 237, which is necessary for expanding the diameter. The load can be suppressed and the scrap 237 can be easily dropped.
<Third embodiment>
8 and 9 show a trimming method according to the third embodiment. The third embodiment differs from the first embodiment in that the punch 110 only rotates and does not revolve, and instead the die 100 can move in the longitudinal direction, and is parallel to the axis 107 at the moving end. The difference is that it can be inverted around the rotation centers 104 and 106.
[0061]
Specifically, in FIG. 8, a cylindrical die 100 includes a longitudinally intermediate rectangular shape 102 having one flat surface 101a and the other flat surface 101b, and one semicircular portion 103 and the other semicircular portion 105 on both sides thereof. , And has an oval cross section. It can move in the longitudinal direction of the transverse cross section (the horizontal direction in FIG. 8) in a direction orthogonal to the axis 107. The moving stroke is equal to the distance between the center 104 on one side and the center 106 on the other side.
[0062]
In the forward (left) position, it can be turned counterclockwise around the other center 106 or one center 104, which is then located to the right. On the outer peripheral surface, a cutting blade and a scrap cutter (not shown) similar to the first cutting blade 16 and the first scrap cutter 18 (see FIG. 4) of the first embodiment are formed.
[0063]
The cylindrical punch 110 is capable of rotating around its axis. A second cutting edge 112 and a second scrap cutter (not shown) that branches off from the second cutting edge 112 are formed on the outer peripheral surface.
[0064]
At the time of trimming, as shown in FIG. 9A, the die 100 advances from the right position to the left position, and the punch 112 rotates in a clockwise direction, so that the first cutting edge portion of the one flat surface 101 a of the die 100 ( The pipe end 232 is trimmed from the outer surface to the inner surface with the second cutting blade 112 of the punch 110 (not shown). Further, the second scrap cutter of the punch 110 engages with the first scrap cutter of the die 100, and the scrap 237 is slit. Then, as shown in FIG. 9B, when the dice 100 reaches the left position, the other center 106 comes directly below the punch 110.
[0065]
Then, as shown in FIGS. 9B and 9C, the die 100 is turned counterclockwise around the center 106 on the other side, with the semicircular portion 103 on the right and the semicircular portion 105 on the left. The top and bottom surfaces are reversed. During the reversal of the die 100, the right semicircular portion of the pipe end 232 is trimmed by the first cutting edge (not shown) of the other portion 105 and the cutting edge 112.
[0066]
As shown in FIGS. 9C and 9D, the die 100 at the right position advances to the left position again, and at this time, the first cutting edge of the other flat portion 101b and the second cutting edge of the punch 110. The pipe end 232 is trimmed at section 112, while the center 104 is directly below the punch 110. Further, the second scrap cutter of the punch 110 engages with the first scrap cutter of the die 100, and the scrap 237 is slit.
[0067]
Then, as shown in FIG. 9 (e), in the left position, the other semicircular portion 105 is turned right around the one center 104 at this point in time, and one cycle ends.
[0068]
According to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the configuration of the punch 110 is simplified. This is because the punch 110 only rotates and does not revolve. The movement of the die 100 is a combination of movement and reversal, and is not a very complicated movement.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the pipe end trimming method of the first invention of the present application, the die on which the first cutting edge and the first scrap cutter are formed and / or the second cutting edge and the second cutting edge are formed. By moving the punch on which the scrap cutter is formed in a predetermined direction, the first cutting edge and the second cutting edge trim the pipe end to form a predetermined trim end. At the same time, the first and second scrap cutters slit the scrap separated from the pump body, and the scrap can be removed from the die.
[0070]
According to the pipe end trimming method of the second invention, the die on which the first cutting blade and the first scrap cutter are formed and / or the punch on which the second cutting blade and the second scrap cutter are formed. By moving in a predetermined direction, the first cutting edge and the second cutting edge trim the pipe end to form a desired modified trim end. At the same time, the first and second scrap cutters slit the scrap separated from the pump body, and the scrap can be removed from the die.
[0071]
According to the trimming method of the third aspect, a desired deformed trim end can be formed at the pipe end having a circular cross section by the rotating die and the rotating punch, and scrap can be removed.
[0072]
According to the trimming method according to the fourth and fifth aspects, a desired deformed trim end can be formed at the end of the pipe having a non-circular cross section from the fixed die and the punch that rotates and revolves, and the scrap can be removed. According to the trimming method of the sixth aspect, a desired deformed trim end can be formed at the end of the pipe having a non-circular cross-section by the movable and reversible die and the rotating punch, and scrap can be removed.
[0073]
According to the trimming method of the seventh aspect, the formation of the first cutting edge and the second cutting edge is easy, and the formation of the odd-shaped trim end is ensured. According to the trimming method of the eighth aspect, formation of the first scrap cutter portion and the second scrap cutter portion is easy, and formation of a slit in the scrap is ensured. According to the trimming method of the ninth aspect, the first scrap cutter portion and the second scrap cutter portion reliably form a slit up to the leading edge of the scrap.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of a trimming device used in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the trimming device of FIG.
3A is a side view of the first embodiment, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is an enlarged view of a main part, and is an explanatory view for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 4A is a front view of the die of the first embodiment, and FIG. 4B is a side view of the same.
FIG. 5A is a front view of the punch of the embodiment, and FIG. 5B is a side view of the same.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a trimming device used in a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a transverse sectional view of the same.
FIG. 8 is a side view of a trimming device used in a third embodiment of the present invention.
FIGS. 9 (a), (b), (c), (d) and (e) correspond to side views of the third embodiment and are explanatory views for explaining the operation.
10A is a perspective view of a pipe to be trimmed by the trimming method of the present invention, and FIG. 10B is a front view of the pipe.
FIG. 11 is a front sectional view showing a first conventional example.
12A is a side view showing a second conventional example, and FIG. 12B is a front sectional view of the same.
[Explanation of symbols]
10: dice
12: columnar portion 13: first concave groove
16: first cutting edge 17: second concave groove
18: First scrap cutter
25: punch
27: first ridge 31: second cutting edge
33: Second concave strip 34: Second scrap cutter
230: Pipe
232: End 233: Deformed trim end
237: Scrap 238, 239: Slit

Claims

A trimming method for forming a predetermined trim end on a pipe end having a predetermined cross-sectional shape by using a die and a punch,
A pipe having a predetermined cross-sectional shape corresponding to the pipe end, and having on its surface an annular first cutting blade corresponding to the predetermined trim end in a three-dimensional space and a first scrap cutter branched from the middle thereof; A second cutting edge portion corresponding to the first cutting edge portion and a second scrap cutter portion corresponding to the first scrap cutter portion branching from the middle thereof are formed on the die holding an end portion and / or an outer surface thereof. The punch is moved in a predetermined direction,
Each of the first cutting edge and the second cutting edge is sequentially trimmed at each portion of the pipe end in the circumferential direction to form the predetermined trim end, and is formed into a cylindrical shape which is cut off from the pipe end by trimming. An axial slit is inserted into the scrap by the first scrap cutter portion and the second scrap cutter portion and detached from the die.
A method of trimming an end of a pipe, characterized in that:

A trimming method for forming a deformed trim end that enters and exits in an axial direction at each part in a circumferential direction by a die and a punch at a pipe end having a predetermined cross-sectional shape,
A pipe having a predetermined cross-sectional shape corresponding to a pipe end, and having on its surface an annular first cutting edge corresponding to the deformed trim end in a three-dimensional space and a first scrap cutter branched from the middle thereof. A second cutting edge portion corresponding to the first cutting edge portion and a second scrap cutter portion corresponding to the first scrap cutter portion branching from the middle thereof are formed on the die holding an end portion and / or an outer surface thereof. The punch is moved in a predetermined direction,
Each of the first cutting edge and the second cutting edge is sequentially trimmed at each portion of the pipe end in the circumferential direction to form the irregularly shaped trim end, and is formed into a tubular shape which is cut off from the pipe end by trimming. An axial slit is inserted into the scrap by the first scrap cutter portion and the second scrap cutter portion and detached from the die.
A method of trimming an end of a pipe, characterized in that:

The trimming method according to claim 2, wherein a pipe end having a circular cross section is inserted outside the cylindrical die having a circular cross section, and the die and the cylindrical punch rotate around respective axes. .

A pipe end having a non-circular cross-section is inserted outside the die having a non-circular cross-section in a column shape. The trimming method according to claim 2, wherein the trimming is performed.

An end of a pipe having a non-circular cross section is inserted inside the cylindrical and non-circular cross-sectional die, and the punch having a cylindrical shape revolves around its axis and revolves around the inner surface of the die. The trimming method according to claim 2, wherein the trimming is performed.

A pipe end having a non-circular cross section is inserted outside the column-shaped, non-circular cross-section die, and the die moves in a direction perpendicular to its axis and moves around an axis parallel to the axis at the moving end. 3. The trimming method according to claim 2, wherein the punch having a columnar shape rotates around its axis.

The first cutting edge portion is formed of one annular corner of a first concave groove formed on an outer surface or an inner surface of the die, and the second cutting edge portion is formed on an outer surface of the punch. 7. A trimming method according to claim 3, comprising one annular corner of one ridge.

The first scrap cutter portion is formed of one corner of a second groove which is narrower and deeper than the first groove, and the second scrap cutter portion is a second protrusion which is narrower and higher than the first protrusion. The trimming method according to claim 3, 4, 5, or 6, comprising one of the corner edges.

The first scrap cutter portion extends from a branch point on the first cutting edge portion to at least a position corresponding to a leading edge of the scrap, and the second scrap cutter portion extends at least scrap from a branch point on the second cutting edge portion. 7. The trimming method according to claim 3, wherein the trimming portion extends to a position corresponding to a leading edge of the trimming portion.