JP2006159206A - Method and apparatus for working diametrically enlarged portion of pipe - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液圧と軸力を加えてパイプの途中に環状の拡径部を加工するパイプの拡径部加工方法と、この方法の実施に用いる拡径部加工装置に関する。 The present invention relates to a pipe diameter-expanded portion processing method for processing an annular diameter-expanded portion in the middle of a pipe by applying hydraulic pressure and axial force, and a diameter-expanded portion processing apparatus used for carrying out this method.
例えば、給水器、温水端末器等に用いる銅製やアルミ製の金属パイプにおいて、パイプ同士あるいは、基体の通路と接続するため、端部等に径方向へ膨出する拡径部を一体成形し、この拡径部を利用してパイプにOリング等の水密手段を取付けて接続することが行われている。 For example, in a metal pipe made of copper or aluminum used for a water supply, a hot water terminal, etc., in order to connect the pipes to each other or a passage of the base body, an enlarged diameter part bulging in the radial direction is integrally formed at the end part, etc. Using this enlarged diameter portion, a watertight means such as an O-ring is attached and connected to the pipe.
従来、パイプの途中に径方向へ膨出する拡径部を一体成形する方法として、液圧バジル成形方法が知られており、この液圧バジル成形は、図5(a)と(b)に概略図で示すように、パイプ1の両端を互に接近離反動可能となるクランプ型2と2で固持すると共に、両クランプ型2と2の間に拡径部確保型3を配置し、更に両クランプ型2と2の相反する外側にパンチ型4と4を配置した加工装置を用い、図5(a)のように、パイプ1の両端をクランプ型2と2で固持し、この状態で両パンチ型4と4をクランプ型2と2に接近させ、該パンチ型4と4に設けた液体注入軸5をパイプ1の端部内へ挿入した状態で、両パンチ型4と4で両クランプ型2と2を接近するよう押圧することにより、パイプ1に両端部から軸方向の応力を加える。
Conventionally, a hydraulic basil molding method is known as a method for integrally molding a diameter-expanded portion that swells in the radial direction in the middle of a pipe. This hydraulic basil molding is illustrated in FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown in the schematic diagram, both ends of the
接近した両クランプ型2と2はその間に配置された拡径部確保型3を挟んで停止することにより、両クランプ型2と2の対向面と拡径部確保型3の内周面によって、パイプ1の外側に環状の成形空間6が形成され、上記のように、両端部から軸方向の応力が加えられたパイプ1は、成形空間6に臨む部分が成形空間6内に向けて座屈し、この座屈と同時に、パンチ型4と4の外部から供給された液圧を、液体注入軸5の通路7を介して先端の注入口8からパイプ1内の成形空間6に臨む部分に吐出する。
The two
図5(b)のように、上記液圧の供給によって、パイプ1の座屈した部分は径方向に伸ばされ、成形空間6の形状に膨出することで拡径部9が形成され、この後、液体の供給を停止してクランプ型2と2によるパイプの固持を解き、両クランプ型2と2とパンチ型4と4を離反させ、拡径部確保型3からパイプ1を抜き取れば加工が完了する(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記のような従来の液圧バジル成形による拡径部加工方法は、パイプを軸方向の両端から押圧して応力をかけなければならないため、加工装置が大型化し、設備コストが高くつくという問題があり、特に長尺パイプに対する加工が困難となる。 By the way, the conventional method for expanding a diameter portion by hydraulic basil molding as described above has to press the pipe from both ends in the axial direction to apply stress, so that the processing apparatus becomes large and the equipment cost increases. There is a problem, and it is particularly difficult to process long pipes.
また、パイプの両端をクランプする必要があるため、パイプの端部に近い位置に拡径部を加工するのが困難であり、また、予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工ができないという問題がある。 In addition, since it is necessary to clamp both ends of the pipe, it is difficult to process the enlarged diameter portion at a position close to the end of the pipe, and it is impossible to process the enlarged diameter portion of the pipe that has been bent in advance. There's a problem.
そこで、この発明の課題は、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、パイプの端部に近い位置や予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工が行えるパイプの拡径部加工方法と装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to process a diameter-expanded portion by simply applying stress from one end to a pipe, thereby making it possible to simplify the size of the processing device and reduce equipment costs. Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for processing a diameter-expanded portion of a pipe capable of processing the diameter-expanded portion with respect to a position close to the end of the pipe or a pipe that has been previously bent.
上記のような課題を解決するため、請求項1の方法の発明は、拡径部成形空間を有するクランプ型でパイプを固持し、このパイプに一方の端部からパンチ型で軸方向の応力を加えると共に、パンチ型に設けた液体注入軸の注入口からパイプの拡径部成形空間に臨む位置に内側から液圧を加え、軸方向の応力でパイプの一部を拡径部成形空間内に座屈させると同時に液圧で座屈部分を径方向に伸ばすことにより、パイプに拡径部成形空間の形状に適合した拡径部を形成する構成を採用したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of the method of
請求項2の装置の発明は、パイプを固持すると共に、パイプに外嵌する可動型が所定ストローク押し込まれることにより、固定型とでパイプの外側に規定された拡径部成形空間を形成するクランプ型と、このクランプ型で固持されたパイプ内に一方の端部から嵌入する液体注入軸を備え、前記パイプを一方の端部から軸方向に加圧すると同時に可動型を押し込むパンチ型とからなり、前記液体注入軸に、パイプ内への挿入状態で拡径部成形空間と対応する位置に形成され、パンチ型の外部から供給された液圧をパイプ内に吐出する注入口と、その両側にパイプ内径との水密手段を設けた構成を採用したものである。
According to the invention of the device of
この発明によると、クランプ型で固持されたパイプに対して、パンチ型で一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができ、これによって、加工装置の小型簡略化を図って設備コストの低減が可能となり、省スペースの装置で長尺のパイプに対しても容易に拡径部が加工できる。 According to the present invention, a diameter-enlarged portion can be machined by simply applying stress from one end of a punch die to a pipe held by a clamp die, thereby reducing the size of the machining apparatus. Therefore, the equipment cost can be reduced, and a diameter-enlarged portion can be easily processed even for a long pipe with a space-saving device.
また、パイプに対して一方の端部から応力をかけるだけで拡径部を加工することができるので、パイプの端部に近い位置や、端部にクランプ型で固持することのできる直線部分があれば、予め曲げ加工されたパイプに対する拡径部の加工も可能になる。 In addition, the diameter-expanded portion can be machined simply by applying stress from one end to the pipe, so there is a position close to the end of the pipe and a straight portion that can be clamped to the end. If it exists, the process of the enlarged diameter part with respect to the pipe bent beforehand is also attained.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1と図2のように、パイプの拡径部加工装置は、パイプ1を水平状態でその端部を固持するクランプ型11と、このクランプ型11で固持されたパイプ1内に一方の端部から嵌入する液体注入軸12を備え、前記パイプ1を一方の端部から軸方向に加圧するパンチ型13との組み合わせによって形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the pipe diameter-expansion portion processing apparatus includes a
上記クランプ型11は、例えば、上下に二つ割りの構造となり、ベース台上に下型14を固定配置すると共に、上型15は下型14の直上においてクランプシリンダ等で上下動するようにし、下型14と上型15の後端寄りの位置に設けた半円溝のクランプ部16、16でパイプ1を着脱可能となるよう水平状態に固持するようになっている。
The
このクランプ型11には、下型14と上型15の対向面で先端寄りの位置にそれぞれ凹欠部17を形成し、この凹欠部17内の内端側に固定型18と、先端側に可動型19が組み込まれている。
The
上記固定型18と可動型19は二つ割りで上下に対称状の構造となり、固定型18は対向面にパイプ1の嵌合溝20を有し、下型14及び上型15にそれぞれ固定され、その先端側に半円筒状の延長部21が設けられている。
The fixed
上記可動型19は、下型14及び上型15の凹欠部17内にそれぞれガイド22で誘導されて軸方向に移動可能となるよう収まり、対向面に延長部21への嵌合凹部23を有し、その先端部の内径側はパイプ1への嵌合部24になっている。
The
この可動型19は、先端側が下型14及び上型15に固定されたストッパー(図示省略)に当接する前進位置と、後端面が固定型18の前面に当接する後退位置の間を移動可能となり、可動型19と固定型18の間には、可動型19を前進位置に戻すためのスプリング26が設けられている。
The
上記可動型19が前進位置にあるとき、固定型18の延長部21の先端面と可動型19における嵌合凹部23の先端面の距離Hは、可動型19の後端面と固定型18の前面の距離hよりも長く設定され、可動型19が後退位置にある状態で、前記距離Hとhの差だけ嵌合凹部23の内周にパイプ1に対する拡径部成形空間27が形成されるようになっている。
When the
即ち、パイプ1に形成せんとする拡径部1aに対応して、嵌合凹部23の内径は拡径部1aの外径に一致させ、また、可動型19が前進位置にあるとき、固定型18の延長部21の先端面と可動型19の嵌合凹部23の先端面の距離Hは、可動型19の後端面と固定型18の前面の距離hに拡径部1aの幅を加えた寸法に設定し、これによって、可動型19が後退位置にある状態で、パイプ1に形成せんとする拡径部1aに適合した形状の拡径部成形空間27が形成されることになる。
That is, the inner diameter of the fitting recess 23 corresponds to the outer diameter of the enlarged
上記パンチ型13は、クランプ型11の先端側の位置に、クランプ型11に対して同軸心状の配置でシリンダによってベース台上を進退動自在となり、このパンチ型13のクランプ型11に対面する先端側に、クランプ型11で固持されたパイプ1内に一方の端部から嵌入する円軸状の液体注入軸12が突設されている。
The
上記パンチ型13には、外部から圧力液体を供給する管路の接続部28が設けられ、液体注入軸12の途中に形成した注入口29と接続部28が通路30で接続され、注入口29から液圧をパイプ1内に吐出するようになっている。
The
上記液体注入軸12は、パイプ1の内径に丁度適合する外径と、パイプ1内の所定深さ位置にまで嵌入する長さを有し、注入口19はパイプ1内への挿入状態で拡径部成形空間27と対応する位置に外径面で開口するよう設けられ、液体注入軸12には、この注入口29の両側の位置にOリング等によるパイプ1の内径との水密手段31が設けられ、圧力液体が漏れないようにしている。
The
図示の場合、拡径部1aを形成せんとするパイプ1は、一方の端部に端末処理としてフレア1bを折り曲げ加工した例を示し、拡径部1aを加工する場合、パイプ1は可動型19の前端面にフレア1bが当接するようクランプ型11にセットされる。
In the case of illustration, the
従って、上記パンチ型13の先端面には、フレア1bを逃がすための凹欠部32が設けてあると共に、この凹欠部32の底面がフレア1bを介してパイプ1を軸方向に押圧して応力を加える押し込み面になっている。
Accordingly, the tip surface of the
図示では、パンチ型13の先端面が可動型19を押し、同時に凹欠部32の底面がフレア1bを押し込むようにしたが、パンチ型13はフレア1bだけを押し込むようにしてもよい。
In the drawing, the tip surface of the
また、パンチ型13の先端面で可動型19とパイプ1の端面を同時に押し込むようにすれば、パイプの端部にフレア1bの加工を省くことができる。
Further, if the
図3は、上記フレア1bを加工する方法を示し、パイプ1を固持するストレートクランプ型33とパンチ型34を用い、図3(a)のように、ストレートクランプ型33でパイプ1を、その一端側が所定長さだけ突出するよう固持し、図3(b)のように、パイプ1の一端側をパンチ型34で押圧することで、突出部分を折り曲げてフレア1bを加工するものである。
FIG. 3 shows a method of processing the
この発明のパイプの拡径部加工装置は、上記のような構成であり、次に、このパイプの拡径部加工装置を用いたパイプの拡径部加工方法を説明する。 The pipe expanded diameter portion processing apparatus of the present invention is configured as described above. Next, a pipe expanded diameter portion processing method using the pipe expanded diameter section processing apparatus will be described.
先ず、図3(a)のように、ストレートクランプ型33とパンチ型34を用い、ストレートクランプ型33でパイプ1を、その一端側が所定長さだけ突出するよう固持し、図3(b)のように、パイプ1の一端側をパンチ型34で押圧することで、パイプ1の突出部分を折り曲げて、図4(a)の如く、一端側にフレア1bを一体に加工しておく。
First, as shown in FIG. 3 (a), a straight clamp die 33 and a punch die 34 are used, and the
次に、図1のように、クランプ型11に上記パイプ1をセットし、フレア1bが可動型19の先端面に当接するようにして下型14と上型15を閉じ、このパイプ1をクランプ型11で水平に固持する。
Next, as shown in FIG. 1, the
この状態でパンチ型13をクランプ型11に向けて接近するよう前進移動させると、液体注入軸12がパイプ1内に一端側の開口から進入し、液体注入軸12の突出部分の全長がパイプ1内に進入すると、パンチ型13の先端面が可動型19の先端面に当接し、同時に押し込み面がフレア1bの端面に当接し、前記パンチ型13が更に前進移動するとスプリング26の弾性に抗して可動型19が押し込まれ、同時にパイプ1が一端側から軸方向に押圧されて応力が加えられる。
When the punch die 13 is moved forward toward the clamp die 11 in this state, the
クランプ型11は、可動型19が押し込まれ、後端が固定型18に当接して停止すると、固定型18の延長部21の先端面と可動型19の嵌合凹部23の先端面の間隔が移動ストローク分だけ短くなることで、拡径部1aに適合した拡径部成形空間27が形成される。
In the
また、一端側から軸方向に押圧されて応力が加えられパイプ1は、内部に液体注入軸12が嵌入しているため、逃げ場となる拡径部成形空間27に臨む部分が径方向の外側に座屈することになる。
In addition, since stress is applied by being pressed in the axial direction from one end side, the
上記パンチ型13の液体注入軸12に設けた注入口29は拡径部成形空間27と対応する位置に設けられているので、パイプ1の座屈発生にあわせてパンチ型13の外部から注入口29に圧力液体を供給し、注入口29からパイプ1内に液圧を加えることにより、液圧で座屈部分を径方向に伸ばすようにし、パイプ1に拡径部成形空間27の形状に適合した拡径部1aを形成する。
Since the
このように、一端側から軸方向に押圧された応力によって、パイプ1の拡径部成形空間27に座屈していく部分に内径側から液圧を加え、座屈部分を径方向に伸ばすようにすることにより、パイプ1の一部を拡径部成形空間27の形状に適合した寸法と形状の精度が高い拡径部1aを形成することができる。
As described above, the pressure pressed in the axial direction from the one end side applies hydraulic pressure from the inner diameter side to the portion of the
この後、圧力液体の供給を停止してパンチ型13を後退動させ、液体注入軸12をパイプ1から抜き取り、クランプ型11の上型15を離反させてパイプ1の固持を解き、下型14からパイプ1を取出せば、図4(b)のように、端部にフレア1bとこのフレア1bの近傍に拡径部1aを加工したパイプ1が得られることになる。
Thereafter, the supply of the pressure liquid is stopped, the punch die 13 is moved backward, the
上記した加工方法において、加工するパイプ1は、銅、真鍮、アルミ等材質は限定されないと共に、拡径部1aを加工したパイプ1の用途としては、給水器、温水端末器等に用いる各種機器の流体配管用だけでなく、自動車の流体配管等にも使用できる。
In the above-described processing method, the
なお、図示例の拡径部1aを加工したパイプ1は、フレア1bと拡径部1aの間がOリング等の嵌め込みによって接続部分の水密を確保する部分となる例を示したが、この拡径部1aの用途や設ける位置としては、接続部分の抜け止め等の目的のために用いたり、パイプ1の途中等の必要な箇所に設けてもよい。
In addition, although the
また、加工に用いるパイプ1は、図示の場合短い直管を例示したが、この発明はパイプ1の一方端部から押圧して応力を加えるため、省スペースの装置で長尺のパイプ1に対しても拡径部1aが加工できるだけでなく、端部にクランプ型11で固持することのできる直線部分があれば、予め曲げ加工した曲管にも拡径部を加工することができる。
Moreover, although the
1 パイプ
1a 拡径部
1b フレア
11 クランプ型
12 液体注入軸
13 パンチ型
14 下型
15 上型
16 クランプ部
17 凹欠部
18 固定型
19 可動型
20 嵌合溝
21 延長部
22 ガイド
23 嵌合凹部
24 嵌合部
26 スプリング
27 拡径部成形空間
28 接続部
29 注入口
30 通路
31 水密手段
32 凹欠部
33 ストレートクランプ型
34 パンチ型
1
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