JP2005014060A - 管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】管の潰れを防止でき、しかも曲げ加工の自動化も安価に実現できる管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法を提供すること。
【解決手段】２つの円柱状芯金部分の端部を入れ子式に係合させるとともに、一方の芯金部分に対して他方の芯金部分を所望の角度に折り曲げた際に、それらの芯金部分によって形成される曲げ部の外側周面が母線に沿って曲面になるように、それぞれの芯金部分の端部を形成した。
【選択図】 図１
【解決手段】２つの円柱状芯金部分の端部を入れ子式に係合させるとともに、一方の芯金部分に対して他方の芯金部分を所望の角度に折り曲げた際に、それらの芯金部分によって形成される曲げ部の外側周面が母線に沿って曲面になるように、それぞれの芯金部分の端部を形成した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
管の曲げ加工方法としては、管の曲げ部における潰れを防ぐために、一般的に芯金を使用し、この芯金の先端部を管の曲げようとする部位に臨ませ、管を曲げることが成されている。
また、より管の曲げ部における潰れを防ぐため、上記芯金を使用するとともに、芯金から前方の管内に充填材を詰め込み、管を曲げる方法も知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１９８２１号公報（図１，図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した一般的に成されている芯金を使用した管の曲げ加工方法では、管の曲げ角度が大きくなる（加工後の曲げＲが小さくなる）と、芯金の先端部分と管の外周部との間にどうしても隙間が生じてしまい、管の外周部が潰れてしまうことが生じていた。
【０００５】
また、特許文献１に記載された芯金の前方の管内に充填材を詰め込むことによって管の潰れを防いでいる技術にあっては、充填材を詰め込む作業、その充填材に圧力を付与した状態で管内に保持させる手段および曲げ加工後に充填材を管から取出す作業等が必要になり、曲げ加工を自動化するためには、大掛かりな装置を必要とするばかりでなく、充填材は変形自在なため、管の潰れを完全に防止することはできないものであった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、管の曲げ角度が大きくなっても（加工後の曲げＲが小さいものであっても）管の潰れが生じ難く、しかも曲げ加工の自動化も安価に実現できる管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の管の曲げ加工用芯金では、２つの円柱状芯金部分の端部を入れ子式に係合させるとともに、一方の芯金部分に対して他方の芯金部分を所望の角度に折り曲げた際に、それらの芯金部分によって形成される曲げ部の外側周面が母線に沿って曲面になるように、それぞれの芯金部分の端部を形成したことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の管の曲げ加工方法では、管に請求項１の芯金部分を挿入するとともに、芯金部分の端部を互いに係合させ、前記管を芯金部分の係合部で曲げ、次いで、それぞれの芯金部分を管のそれぞれの端部から抜き出すことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の管の曲げ加工方法では、上記方法において、管の曲げ部近傍の外周面をクランプ部材によって挟持させ、管を曲げる際に、クランプ部材によって管の外側周面を母線に沿って曲げ部方向へ押圧させることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の管の曲げ加工方法では、上記方法において、管を曲げる際に、クランプ部材によって管の内側周面を母線に沿って曲げ部方向と反対方向へ押圧させることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、上記した本発明に係る管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法を、図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明するが、本発明は、何ら下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明に係る曲げ加工用芯金を示し、図２〜図５は、該芯金を使用して管の曲げ加工を行なう加工手順を示した模式図である。
【００１３】
管の曲げ加工用芯金１は、図１に示したように、２つの円柱形の芯金部分２，３によって構成されている。それらの芯金部分２，３は、端部を入れ子式に係合させるために、それぞれの端部に複数の凸部４，５がそれぞれ形成され、それらの凸部４，４間および凸部５，５間に、溝６，７がそれぞれ形成されている。
【００１４】
両芯金部分２，３の凸部４，５は、互いにオフセットされ、それに伴って溝６，７もオフセットされている。芯金部分２の溝６は、相手の芯金部分３の凸部５を収容するように、十分な深さを有しており、同様に芯金部分３の溝７は、相手の芯金部分２の凸部４を収容するように、十分な深さを有している。
【００１５】
さらに、上記両芯金部分２，３の凸部４，５は、図示したように外側周面が先端に向かって曲面になるように形成されている。
【００１６】
そして、図２に示したように、それぞれの芯金部分２，３は、その後端が、ロッド８，９によって、装置フレーム１０，１１に設置されたシリンダー１２，１３にそれぞれ連結されている。
【００１７】
装置フレーム１１は、装置フレーム１０に対して、支点Ｏを中心にして回動自在に設けられている。そして、それぞれの装置フレーム１０，１１には、管２０を挟持するためのクランプ部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂがそれぞれ設置されており、それらのクランプ部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、装置フレーム１０，１１に設置された管２０の母線方向に移動可能に設けられている。
【００１８】
以下に、上記芯金１を使用した、管２０の曲げ加工手順を説明する。
先ず、図２に示したように、管２０を装置フレーム１０，１１に亘って配置し、曲げようとする部位が装置フレーム１０，１１の境界（支点Ｏ）に位置するようにして、管２０の一方部２０ａをクランプ部材１４ａ，１４ｂによって挟持させ、管２０の他方部２０ｂをクランプ部材１５ａ，１５ｂによって挟持させる。
【００１９】
上記の状態で、芯金部分２，３を、管２０の両端から管２０の曲げようとする部位にそれぞれ挿入し、芯金部分２の凸部４を芯金部分３の溝７に嵌入させるとともに、芯金部分３の凸部５を芯金部分２の溝６に嵌入させる。
【００２０】
次いで、図３に示したように、装置フレーム１１を、装置フレーム１０に対して支点Ｏを中心にして矢印Ａ方向に回動させる。その際、クランプ部材１４ａ，１５ａを、管２０の内側周面を母線に沿って曲折部２０ｃと反対の方向Ｂ，Ｃへ押圧させ、クランプ部材１４ｂ，１５ｂを、管２０の外側周面を母線に沿って曲げ部２０ｃの方向Ｄ，Ｅへ押圧させる。そして、図４に示したように、管２０を所望とする角度に曲げる。
【００２１】
次いで、図５に示したように、シリンダー１２，１３を作動させて、芯金部分２，３を管２０のそれぞれの端部から引き抜き、クランプ部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂを管２０から開放し、管２０をフレーム１０，１１から取出す。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、管２０の曲げ角度を９０度にした場合を示しているが、例えば、図６に示したように、管２０の曲げ角度を鈍角（図６では、１３５度）にしたり、図７に示したように、管２０の曲げ角度を鋭角（図７では、４５度）にしたり、任意の角度にすることができる。
【００２３】
また、図８および図９に示したように、曲げ型１６を使用して、管２０の曲げ部２０ｃにおける内側周面を適宜な曲率半径ｒをもって曲げることもできる。この場合には、図９からも明らかなように、曲げ加工の最終工程においても、芯金部分２，３が重なり合っていることが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の管の曲げ用芯金（請求項１）によれば、２つの芯金部分が入れ子式に結合（互いに重ね合わせるようにして結合）され、管は常に両芯金部分の外周面に接しながら曲げられるので、管が潰れる虞はない。
【００２５】
また、本発明の管の曲げ加工方法（請求項２）によれば、管のそれぞれの端部から芯金部分を挿入し、曲げ加工後は管のそれぞれの端部から芯金部分をそれぞれ抜き出せばよいので、加工の自動化に適しており、しかも曲げ部が潰れることのない高品質の曲げ管を得ることができる。
【００２６】
また、本発明の管の曲げ加工方法（請求項３）によれば、上記方法において、管を曲げる際に、管の曲げ部を挟む外側周面を曲折部方向へ押圧させるので、管の肉厚減少率が小さくなるため、管の亀裂等を防止することができる。
【００２７】
さらに、本発明の管の曲げ加工方法（請求項４）によれば、上記方法において、管を曲げる際に、管の内側面を母線に沿って曲折部方向と反対方向へ押圧させるので、皺の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管の曲げ加工用芯金を概念的に示した斜視図である。
【図２】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図３】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図４】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図５】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図６】本発明に係る管の曲げ加工方法において、曲げ角度を鈍角にした場合を示した概念的な断面図である。
【図７】本発明に係る管の曲げ加工方法において、曲げ角度を鋭角にした場合を示した概念的な断面図である。
【図８】本発明に係る管の曲げ加工方法において、管の曲げ部における内側周面を適宜な曲率半径でもって直角に曲げた場合を示した概念的な断面図である。
【図９】本発明に係る管の曲げ加工方法において、管の曲げ部における内側周面を適宜な曲率半径でもって鋭角に曲げた場合を示した概念的な断面図である。
【符号の説明】
１ 芯金
２，３ 芯金部分
４，５ 凸部
６，７ 溝
８，９ ロッド
１０，１１ 装置フレーム
１２，１３ シリンダー
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ クランプ部材
１６ 曲げ型
２０ 管
２０ａ 一方部分
２０ｂ 他方部分
２０ｃ 曲げ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
管の曲げ加工方法としては、管の曲げ部における潰れを防ぐために、一般的に芯金を使用し、この芯金の先端部を管の曲げようとする部位に臨ませ、管を曲げることが成されている。
また、より管の曲げ部における潰れを防ぐため、上記芯金を使用するとともに、芯金から前方の管内に充填材を詰め込み、管を曲げる方法も知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１９８２１号公報（図１，図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した一般的に成されている芯金を使用した管の曲げ加工方法では、管の曲げ角度が大きくなる（加工後の曲げＲが小さくなる）と、芯金の先端部分と管の外周部との間にどうしても隙間が生じてしまい、管の外周部が潰れてしまうことが生じていた。
【０００５】
また、特許文献１に記載された芯金の前方の管内に充填材を詰め込むことによって管の潰れを防いでいる技術にあっては、充填材を詰め込む作業、その充填材に圧力を付与した状態で管内に保持させる手段および曲げ加工後に充填材を管から取出す作業等が必要になり、曲げ加工を自動化するためには、大掛かりな装置を必要とするばかりでなく、充填材は変形自在なため、管の潰れを完全に防止することはできないものであった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、管の曲げ角度が大きくなっても（加工後の曲げＲが小さいものであっても）管の潰れが生じ難く、しかも曲げ加工の自動化も安価に実現できる管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の管の曲げ加工用芯金では、２つの円柱状芯金部分の端部を入れ子式に係合させるとともに、一方の芯金部分に対して他方の芯金部分を所望の角度に折り曲げた際に、それらの芯金部分によって形成される曲げ部の外側周面が母線に沿って曲面になるように、それぞれの芯金部分の端部を形成したことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の管の曲げ加工方法では、管に請求項１の芯金部分を挿入するとともに、芯金部分の端部を互いに係合させ、前記管を芯金部分の係合部で曲げ、次いで、それぞれの芯金部分を管のそれぞれの端部から抜き出すことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の管の曲げ加工方法では、上記方法において、管の曲げ部近傍の外周面をクランプ部材によって挟持させ、管を曲げる際に、クランプ部材によって管の外側周面を母線に沿って曲げ部方向へ押圧させることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の管の曲げ加工方法では、上記方法において、管を曲げる際に、クランプ部材によって管の内側周面を母線に沿って曲げ部方向と反対方向へ押圧させることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、上記した本発明に係る管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法を、図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明するが、本発明は、何ら下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明に係る曲げ加工用芯金を示し、図２〜図５は、該芯金を使用して管の曲げ加工を行なう加工手順を示した模式図である。
【００１３】
管の曲げ加工用芯金１は、図１に示したように、２つの円柱形の芯金部分２，３によって構成されている。それらの芯金部分２，３は、端部を入れ子式に係合させるために、それぞれの端部に複数の凸部４，５がそれぞれ形成され、それらの凸部４，４間および凸部５，５間に、溝６，７がそれぞれ形成されている。
【００１４】
両芯金部分２，３の凸部４，５は、互いにオフセットされ、それに伴って溝６，７もオフセットされている。芯金部分２の溝６は、相手の芯金部分３の凸部５を収容するように、十分な深さを有しており、同様に芯金部分３の溝７は、相手の芯金部分２の凸部４を収容するように、十分な深さを有している。
【００１５】
さらに、上記両芯金部分２，３の凸部４，５は、図示したように外側周面が先端に向かって曲面になるように形成されている。
【００１６】
そして、図２に示したように、それぞれの芯金部分２，３は、その後端が、ロッド８，９によって、装置フレーム１０，１１に設置されたシリンダー１２，１３にそれぞれ連結されている。
【００１７】
装置フレーム１１は、装置フレーム１０に対して、支点Ｏを中心にして回動自在に設けられている。そして、それぞれの装置フレーム１０，１１には、管２０を挟持するためのクランプ部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂがそれぞれ設置されており、それらのクランプ部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂは、装置フレーム１０，１１に設置された管２０の母線方向に移動可能に設けられている。
【００１８】
以下に、上記芯金１を使用した、管２０の曲げ加工手順を説明する。
先ず、図２に示したように、管２０を装置フレーム１０，１１に亘って配置し、曲げようとする部位が装置フレーム１０，１１の境界（支点Ｏ）に位置するようにして、管２０の一方部２０ａをクランプ部材１４ａ，１４ｂによって挟持させ、管２０の他方部２０ｂをクランプ部材１５ａ，１５ｂによって挟持させる。
【００１９】
上記の状態で、芯金部分２，３を、管２０の両端から管２０の曲げようとする部位にそれぞれ挿入し、芯金部分２の凸部４を芯金部分３の溝７に嵌入させるとともに、芯金部分３の凸部５を芯金部分２の溝６に嵌入させる。
【００２０】
次いで、図３に示したように、装置フレーム１１を、装置フレーム１０に対して支点Ｏを中心にして矢印Ａ方向に回動させる。その際、クランプ部材１４ａ，１５ａを、管２０の内側周面を母線に沿って曲折部２０ｃと反対の方向Ｂ，Ｃへ押圧させ、クランプ部材１４ｂ，１５ｂを、管２０の外側周面を母線に沿って曲げ部２０ｃの方向Ｄ，Ｅへ押圧させる。そして、図４に示したように、管２０を所望とする角度に曲げる。
【００２１】
次いで、図５に示したように、シリンダー１２，１３を作動させて、芯金部分２，３を管２０のそれぞれの端部から引き抜き、クランプ部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂを管２０から開放し、管２０をフレーム１０，１１から取出す。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、管２０の曲げ角度を９０度にした場合を示しているが、例えば、図６に示したように、管２０の曲げ角度を鈍角（図６では、１３５度）にしたり、図７に示したように、管２０の曲げ角度を鋭角（図７では、４５度）にしたり、任意の角度にすることができる。
【００２３】
また、図８および図９に示したように、曲げ型１６を使用して、管２０の曲げ部２０ｃにおける内側周面を適宜な曲率半径ｒをもって曲げることもできる。この場合には、図９からも明らかなように、曲げ加工の最終工程においても、芯金部分２，３が重なり合っていることが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の管の曲げ用芯金（請求項１）によれば、２つの芯金部分が入れ子式に結合（互いに重ね合わせるようにして結合）され、管は常に両芯金部分の外周面に接しながら曲げられるので、管が潰れる虞はない。
【００２５】
また、本発明の管の曲げ加工方法（請求項２）によれば、管のそれぞれの端部から芯金部分を挿入し、曲げ加工後は管のそれぞれの端部から芯金部分をそれぞれ抜き出せばよいので、加工の自動化に適しており、しかも曲げ部が潰れることのない高品質の曲げ管を得ることができる。
【００２６】
また、本発明の管の曲げ加工方法（請求項３）によれば、上記方法において、管を曲げる際に、管の曲げ部を挟む外側周面を曲折部方向へ押圧させるので、管の肉厚減少率が小さくなるため、管の亀裂等を防止することができる。
【００２７】
さらに、本発明の管の曲げ加工方法（請求項４）によれば、上記方法において、管を曲げる際に、管の内側面を母線に沿って曲折部方向と反対方向へ押圧させるので、皺の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る管の曲げ加工用芯金を概念的に示した斜視図である。
【図２】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図３】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図４】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図５】本発明に係る管の曲げ加工方法の手順の１つを示した模式図である。
【図６】本発明に係る管の曲げ加工方法において、曲げ角度を鈍角にした場合を示した概念的な断面図である。
【図７】本発明に係る管の曲げ加工方法において、曲げ角度を鋭角にした場合を示した概念的な断面図である。
【図８】本発明に係る管の曲げ加工方法において、管の曲げ部における内側周面を適宜な曲率半径でもって直角に曲げた場合を示した概念的な断面図である。
【図９】本発明に係る管の曲げ加工方法において、管の曲げ部における内側周面を適宜な曲率半径でもって鋭角に曲げた場合を示した概念的な断面図である。
【符号の説明】
１ 芯金
２，３ 芯金部分
４，５ 凸部
６，７ 溝
８，９ ロッド
１０，１１ 装置フレーム
１２，１３ シリンダー
１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ クランプ部材
１６ 曲げ型
２０ 管
２０ａ 一方部分
２０ｂ 他方部分
２０ｃ 曲げ部
Claims (4)
- ２つの円柱状芯金部分の端部を入れ子式に係合させるとともに、一方の芯金部分に対して他方の芯金部分を所望の角度に折り曲げた際に、それらの芯金部分によって形成される曲げ部の外側周面が母線に沿って曲面になるように、それぞれの芯金部分の端部を形成したことを特徴とする管の曲げ加工用芯金。
- 管に請求項１の芯金部分を挿入するとともに、芯金部分の端部を互いに係合させ、前記管を芯金部分の係合部で曲げ、次いで、それぞれの芯金部分を管のそれぞれの端部から抜き出すことを特徴とする管の曲げ加工方法。
- 管の曲げ部近傍の外周面をクランプ部材によって挟持させ、管を曲げる際に、クランプ部材によって管の外側周面を母線に沿って曲げ部方向へ押圧させることを特徴とする、請求項２に記載の管の曲げ加工方法。
- 管を曲げる際に、クランプ部材によって管の内側周面を母線に沿って曲げ部方向と反対方向へ押圧させることを特徴とする、請求項３に記載の管の曲げ加工方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003183721A JP2005014060A (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法 |
| US10/854,674 US7127928B2 (en) | 2003-06-27 | 2004-05-27 | Core bar for bending of a pipe and method of bending of a pipe |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003183721A JP2005014060A (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 管の曲げ加工用芯金および管の曲げ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Country Status (2)
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|---|---|
| US (1) | US7127928B2 (ja) |
| JP (1) | JP2005014060A (ja) |
Cited By (2)
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| CN113083961A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-09 | 常州大学 | 一种薄壁钢管直角弯头的免挤压折弯设备 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4941054B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-05-30 | 住友金属工業株式会社 | 継目無ベンド管の製造方法並びに溶接継手及びその製造方法 |
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