JP2005144477A - パイプ部材の貫通穴加工方法及び加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パイプ部材に貫通孔穴を加工するにあたり、加工時間を短縮するとともに、加工時にパイプの変形等を防止し、また、容易に加工できるようにする。
【解決手段】 中心部を挟んで対向する二ヶ所の外面部分に切欠き部２ｋのある芯金２をパイプ部材Ｐに挿入し、切欠き部２ｋに対応するパイプ部材Ｐの二ヶ所の外周縁部Ｐｅを、パイプ軸に直交する方向にプレスカットする一対のカットパンチ３で同時に切除し、貫通穴ｈを成形する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パイプ部材に貫通穴を形成するための技術に関する。

従来、パイプ部材に貫通孔を形成する際は、図６に示すように、パイプ部材Ｐを下型ダイ５１の所定箇所に位置決めするとともに、パイプ内に変形防止用の芯金５２を挿入し、直径方向にピアスパンチ５３を打ち込んで貫通穴を打ち抜くような方法が一般的であるが、一般的な芯金５２とピアスパンチ５３を用いて加工する場合、貫通穴の径が大きくなってパイプ部材Ｐの直径に近づくと、ピアスパンチ５３を逃がすため芯金５２に形成される逃げ孔５２ｈによって、局部的に肉厚ａが薄くなって強度が弱まり耐久性が悪くなるため、このような場合には、機械加工によって穴明けが行われるのが一般的である。

一方、芯金を用いないで貫通穴を形成する技術として、パイプをクランプダイスでクランプした後、パイプの一方側からシヤー角４５度以下の第１のパンチを打ち込んでパンチの先端部を他方側に突出させることにより、ピアス孔の一半部を加工し、その後、パイプの他方側からシヤー角４５度以下の第２のパンチを打ち込んでパンチの先端部を他方側に突出させることにより、ピアス孔の残部を形成するような技術（例えば、特許文献１参照。）なども知られている。
特開平７−１２４６６０号公報

ところが、機械加工で穴明けを行う場合、工数が多くて時間がかかるとともに、部分的な形状変化に対応しにくいという問題がある。

また、特開平７−１２４６６０号の技術のように、パイプを挟んで一対のパンチを時間差をもって加工する場合も、加工時間の短縮には限度があり、また、芯金を用いていないため、少なからずパイプの変形等の悪影響を受ける可能性がある。

そこで本発明は、パイプ部材に貫通穴を加工する際、加工時間を短縮するとともに、加工時にパイプの変形等を防止し、また、容易に加工できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、パイプ部材に貫通穴を加工する方法において、中心部を挟んで対抗する二ヶ所の外面部分に切欠き部のある芯金を前記パイプ部材に挿入した後、切欠き部に対応するパイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、パイプ軸に直交する方向にプレスカットして切除するようにした。

このように、パイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、パイプ軸に直交する方向にプレスカットして貫通穴を形成することにより、加工時間の短縮が図られると同時に、貫通穴が大きくなった場合でも芯金に薄肉部が生じることがなく、芯金の耐久性向上が図られる。また、穴明け作業が容易に行える。

ここで、二ヶ所の外周縁部分をプレスカットするときは、別々に作業するようにしても良く、同時に作業するようにしても良い。

また本発明では、前記パイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、一対のカットパンチで同時に切除するようにした。

このように、二ヶ所を同時にプレスカットすれば、工数削減が図られて、加工時間や工数の一層大幅な短縮が可能となる。

この際、加工装置としては、中心部を挟んで対抗する二ヶ所の外面部分に切欠き部を有し且つ前記パイプ部材に挿入可能な芯金と、前記切欠き部に対応するパイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を同時にカットするための一対のカットパンチを設け、このカットパンチとして、パイプ軸に直交する方向にプレスカットするものとすれば好適である。

パイプ部材に貫通穴を加工する際、中心部を挟んで対抗する二ヶ所の外面部分に切欠き部のある芯金を前記パイプ部材に挿入した後、切欠き部に対応するパイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、パイプ軸に直交する方向にプレスカットして切除するようにすることで、加工時間の短縮が図られると同時に、貫通穴が大きくなった場合でも芯金に薄肉部が生じることがなく、芯金の耐久性向上が図られる。

この際、パイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、一対のカットパンチで同時に切除するようにすれば、工数削減が図られて加工時間を大幅に短縮することができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。

ここで図１は本発明に係る加工装置のカットパンチの説明図で、（ａ）はカットパンチを正面方向から見た説明図、（ｂ）は（ａ）の芯金を上から見た状態の説明図、図２は芯金の斜視図、図３は切除されたパイプ部材の説明図、図４は貫通穴を利用して部品を組付けた状態の一例図、図５は、組付け時の溶接の態様を従来例と比較して示す説明図である。

本発明に係るパイプ部材の貫通穴加工方法は、加工時間の短縮を図ると同時に、加工時にパイプの変形等を防止し、しかも芯金の耐久性向上を図ることができるようにされており、貫通穴に対応するパイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、パイプ軸に直交する方向にプレスカットして切除することを特徴としている。

すなわち、この加工装置１は、図１に示すように、不図示の下型ダイに位置決めされるパイプ部材Ｐの筒内に挿入される芯金２と、一対のカットパンチ３を有する上型ダイ４を備えており、カットパンチ３の背面には、あおられを防止するための押えブロック５が設けられている。

前記芯金２は、図２に示すように、中心部を挟んで対向する二ヶ所の外面部分に切欠き部２ｋを備えており、前記カットパンチ３の刃先部分３ａは、この切欠き部２ｋの形状に倣った形状にされるとともに、上型ダイ４が降下すると、刃先部分３ａが切欠き部２ｋに近接した位置を通過し、剪断作用が得られるようにされている。また、このカットパンチ３の刃先部分３ａには、破損を防止するため、鋭角形状でなく若干丸みを持たせるようにしている。

以上のような加工装置１において、図１、図２に示すような状態で芯金２を挿入し、上型ダイ４をプレス降下させると、図３に示すように、パイプ部材Ｐの二ヶ所の外周縁部Ｐｅがプレスカットされ、一回の操作で簡単に貫通穴ｈが形成されることになる。そしてこのような加工において、加工時間は極めて短く、また容易に加工できるとともに、貫通穴ｈの径が大きくなった場合でも芯金２には薄肉部がないため、繰り返して使用しても損耗等が生じにくく、芯金２の耐久性を高めることができる。

ところで、このようなパイプ部材Ｐの貫通孔ｈには、図４に示すような別のパイプ部材Ｑが挿し込まれ、接合部が溶接などで固定されるが、この接合の態様を従来の場合と較べると、図５の通りである。

すなわち、従来の機械加工やピアスパンチ５３（図６）で加工すると、図５（ｂ）に示すように、貫通穴ｈの端面が貫通方向と平行になるが、本案の場合は、図５（ａ）に示すように、貫通穴ｈの端面が貫通方向と直交する方向になり、溶接作業を楽に行うことができる。

なお、上記のような穴明け加工の加工時間を従来の機械加工と比較すると、従来の機械加工の場合、全工程で２６０秒、穴明けで１８８秒かかっていたものが、本案によると、全工程で８４秒、穴明けで１２秒と、大幅に工数、加工時間が短縮された。

尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

例えば貫通穴は他の部材の挿し込み用の穴に限られるものではなく、また、切除する外周縁部Ｐｅの形状等は例示である。

パイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、パイプ軸に直交する方向にプレスカットし切除することで、工数削減や加工時間の短縮が図られ、しかも芯金の耐久性を大幅に向上させることができるようになった。

本発明に係る加工装置のカットパンチの説明図で、（ａ）はカットパンチを正面方向から見た説明図、（ｂ）は（ａ）の芯金を上から見た状態の説明図 芯金の斜視図 切除されたパイプ部材の説明図 貫通穴を利用して部品を組付けた状態の一例図 組付け時の溶接の態様を従来例と比較して示す説明図 従来の芯金とピアスパンチを用いて加工する状態を示し、（ａ）は加工時の状態の正面図、（ｂ）は加工されたパイプ部材と芯金を説明する断面図

符号の説明

１…加工装置、２…芯金、２ｋ…切欠き部、３…カットパンチ、Ｐ…パイプ部材、Ｐｅ…外周縁部分、ｈ…貫通穴。

Claims (3)

1. パイプ部材に貫通穴を加工する方法であって、中心部を挟んで対向する二ヶ所の外面部分に切欠き部のある芯金を前記パイプ部材に挿入した後、切欠き部に対応するパイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、パイプ軸に直交する方向にプレスカットして切除することを特徴とするパイプ部材の貫通穴加工方法。
2. 前記パイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を、一対のカットパンチで同時に切除することを特徴とする請求項１に記載のパイプ部材の貫通穴加工方法。
3. パイプ部材に貫通穴を加工する装置であって、中心部を挟んで対向する二ヶ所の外面部分に切欠き部を有し且つ前記パイプ部材に挿入可能な芯金と、前記切欠き部に対応するパイプ部材の二ヶ所の外周縁部分を同時にカットするための一対のカットパンチを備え、このカットパンチは、パイプ軸に直交する方向にプレスカットするようにされることを特徴とする加工装置。