JP2008100444A - Method for molding resin pipe and mandrel for molding resin pipe - Google Patents
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Description
この発明は、樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルに係わり、更に詳しくは樹脂パイプを任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外観の良好な曲げパイプを効率良く製造出来る樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルに関するものである。 The present invention relates to a method for molding a resin pipe and a mandrel for molding the resin pipe. More specifically, the resin pipe can be bent into an arbitrary three-dimensional shape, and the inner surface shape can be maintained. The present invention relates to a resin pipe molding method and a mandrel for molding the resin pipe.
従来、車輛や航空機用の燃料配管や空調配管、或いは建築用資材としての配管に使用されている樹脂パイプには、用途に応じて種々の曲がり形状に加工されて使用されているが、曲率部内面の凹凸や内面形状のつぶれ等の問題を解決すべく、曲げ加工方法については種々の発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, resin pipes used for fuel pipes and air conditioning pipes for vehicles and aircraft, or pipes for building materials are used after being processed into various bent shapes depending on the application. In order to solve problems such as unevenness of the inner surface and collapse of the inner surface shape, various inventions have been proposed for the bending method (for example, see Patent Document 1).
樹脂パイプを三次元形状に曲げ加工する場合、内面の凹凸や内面形状の潰れを防止するために、マンドレルを使用したり、樹脂パイプの中空部内に詰め物を入れて曲げ加工する方法があるが、マンドレルを使用する場合には、樹脂パイプを曲げ加工した後に、マンドレルを容易に抜くことができなければならず、このためにマンドレルの表面に油や潤滑剤等の摺動性が良くなるものを塗布する必要がある。また曲げ加工の際に樹脂パイプの内面に凹凸が出来ないように一定の硬度を有する必要があり、内面形状を維持させる必要がある。 When bending a resin pipe into a three-dimensional shape, there is a method of bending by using a mandrel or putting a filling in the hollow part of the resin pipe in order to prevent the inner surface from being uneven and the inner surface shape being crushed. When using a mandrel, it must be possible to easily remove the mandrel after bending the resin pipe.For this reason, the surface of the mandrel should have improved slidability such as oil and lubricant. It is necessary to apply. Further, it is necessary to have a certain hardness so that the inner surface of the resin pipe is not uneven during bending, and it is necessary to maintain the inner surface shape.
更に、砂等の詰め物をして曲げ加工する場合には、内面形状や肉厚を一定に保ちながら曲げ加工するのは非常に難しい上に、詰め物の出し入れに多くの手間と時間がかかり、また曲げ加工後の樹脂パイプの内面を洗浄しなければならないという問題があった。
この発明はかかる従来の問題点に着目し、樹脂パイプの曲げ加工の際に、樹脂パイプの内面形状を維持しつつ、平滑に成形でき、また曲げ加工した後の樹脂パイプからマンドレルを容易に抜き取ることが出来る樹脂パイプの成形方法及びその樹脂パイプの成形用マンドレルを提供することを目的とするものである。 The present invention pays attention to such a conventional problem, and can smoothly mold the resin pipe while maintaining the shape of the inner surface of the resin pipe, and easily extract the mandrel from the resin pipe after the bending. It is an object of the present invention to provide a method for molding a resin pipe and a mandrel for molding the resin pipe.
この発明は上記目的を達成するため、表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレルに成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプを挿入し、このマンドレルに挿入した樹脂パイプを加熱手段を介して所定温度に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工し、この曲げ加工した樹脂パイプを成形型にセットした後冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプの形状が安定した状態で成形型から取外すと共に、成形加工された樹脂パイプからマンドレルを引き抜くことを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention inserts a resin pipe made of a thermoplastic resin material for molding into a rod-shaped mandrel whose surface has a constant coefficient of friction or less, and the resin pipe inserted into the mandrel is inserted through a heating means. Bending into a predetermined three-dimensional shape while heating to a predetermined temperature, setting the bent resin pipe in a mold and then cooling it with cooling means, and molding the mold with a stable shape of the molded resin pipe The gist is to remove the mandrel from the molded resin pipe.
また、この発明の他の樹脂パイプの成形方法は、所定温度に加熱すると所定の三次元形状に成る表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレルに成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプを挿入し、このマンドレルに挿入した樹脂パイプを加熱手段を介して所定温度に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工し、この曲げ加工した樹脂パイプを冷却手段により冷却し、成形加工した樹脂パイプの形状が安定した状態で樹脂パイプからマンドレルを引き抜くことを要旨とするものである。 According to another method of molding a resin pipe of the present invention, a resin pipe made of a thermoplastic resin material for molding is formed on a rod-shaped mandrel having a predetermined three-dimensional surface when heated to a predetermined temperature and having a coefficient of friction or less. The resin pipe inserted and bent into the mandrel is bent into a predetermined three-dimensional shape while being heated to a predetermined temperature via the heating means, and the bent resin pipe is cooled by the cooling means and molded. The gist is to pull out the mandrel from the resin pipe in a state where the shape of the pipe is stable.
また、この発明のその樹脂パイプの成形用マンドレルは、樹脂パイプを三次元形状に曲げ加工する樹脂パイプの成形用マンドレルであって、マンドレル本体を、表面が一定の摩擦係数以下で、JIS 硬さがHDD75 〜65の範囲である熱可塑性樹脂材料、熱可塑性エラストマー、合成ゴム材料の何れか一つにより棒状に形成したことを要旨とするものである。 Further, the resin pipe molding mandrel of the present invention is a resin pipe molding mandrel for bending a resin pipe into a three-dimensional shape, and the mandrel body has a surface with a coefficient of friction or less and a JIS hardness. Is formed into a rod shape from any one of a thermoplastic resin material, a thermoplastic elastomer, and a synthetic rubber material in the range of HDD75 to 65.
ここで、前記マンドレル本体の外径は、成形する樹脂パイプの内径に対して97〜94(%)の範囲であり、また前記マンドレル本体は、中空または中実の棒状体であり、更に前記マンドレル本体を、形状記憶樹脂により中空または中実の棒状体に形成することも可能である。 Here, the outer diameter of the mandrel body is in the range of 97 to 94 (%) with respect to the inner diameter of the resin pipe to be molded, the mandrel body is a hollow or solid rod-like body, and the mandrel It is also possible to form the main body into a hollow or solid rod-like body with a shape memory resin.
以上のようなマンドレルを使用して樹脂パイプを製造することで、樹脂パイプを任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外観の良好な曲げパイプを効率良く製造出来るものである。 By manufacturing a resin pipe using the mandrel as described above, the resin pipe can be bent into an arbitrary three-dimensional shape, the inner surface shape can be maintained, and a bent pipe with a better appearance can be efficiently manufactured. It is.
この発明は上記のように構成したので、樹脂パイプの曲げ加工の際に、樹脂パイプを任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外観の良好な曲げパイプを効率良く製造出来、更に曲げ加工した後の樹脂パイプからマンドレルを容易に抜き取ることが出来、生産性の向上を図ることが出来る効果がある。 Since the present invention is configured as described above, when bending a resin pipe, the resin pipe can be bent into an arbitrary three-dimensional shape, the inner surface shape can be maintained, and a bent pipe with a good appearance can be efficiently produced. The mandrel can be easily extracted from the resin pipe after being manufactured and further bent, and the productivity can be improved.
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
図1(a)〜(d)は、この発明の樹脂パイプの成形方法を実施するための製造工程の説明図、図2は製造工程のブロック図を示し、この実施形態では、先ず表面が一定の摩擦係数以下(例えば、材質がシリコーン等の樹脂の場合には、0.08以下)の棒状のマンドレル1に成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ2を挿入する(図1(a),(b)及び図2の (ステップ(1))) 。なお、成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ2に表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレル1を挿入することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1A to 1D are explanatory views of a manufacturing process for carrying out the resin pipe molding method of the present invention, and FIG. 2 shows a block diagram of the manufacturing process. In this embodiment, first, the surface is constant. A
次に、上記マンドレル1に挿入した樹脂パイプ2を図示しない加熱手段(例えば、オーブン等)を介して所定温度(170°C〜180°C)に加熱した状態で所定の三次元形状に曲げ加工する(図1(b),(c)及び図2の (ステップ(2),(3))) 。そして、この曲げ加工した樹脂パイプ2とマンドレル1とを、成形型3にセットした後、冷却手段(例えば、ブローアーや大気温度)により冷却し、成形加工した樹脂パイプ2の形状が安定した状態(硬化)で成形型3から取外す(図1(c),(d )及び図2の (ステップ(4),(5))) 。
Next, the
成形型3から取外した成形加工された樹脂パイプ2からマンドレル1を引き抜き成形作業を終了する(図1(d )及び図2の (ステップ(6),(7))) 。
The mandrel 1 is drawn from the
なお、樹脂パイプ2からマンドレル1を引き抜く際に、樹脂パイプ2とマンドレル1との間に潤滑用の加圧流体(水,エアー)等を供給することも可能である。
When the mandrel 1 is pulled out from the
次に、この発明の第2実施形態としては、マンドレル1に所定温度に加熱すると所定の三次元形状に成る形状記憶樹脂または形状記憶合金を使用する。この第2実施形態としては、図3に示すように、表面が一定の摩擦係数以下の棒状のマンドレル1に成形用の熱可塑性樹脂材料から成る樹脂パイプ2を挿入し (ステップ(1))、このマンドレル1に挿入した樹脂パイプ2を加熱手段を介して所定温度(170°C〜180°C)に加熱する (ステップ(2))。
Next, as a second embodiment of the present invention, a shape memory resin or a shape memory alloy that becomes a predetermined three-dimensional shape when the mandrel 1 is heated to a predetermined temperature is used. In the second embodiment, as shown in FIG. 3, a
そして、マンドレル1に挿入した樹脂パイプ2を所定温度に加熱して、予めマンドレル1に記憶させた三次元形状で樹脂パイプ2を所定の三次元形状に曲げ加工する (ステップ(3))。この曲げ加工した樹脂パイプ2を成形型を使用することなく、冷却手段により樹脂パイプ2の形状が安定した状態(硬化)まで冷却し (ステップ(4))、成形加工した樹脂パイプ2の形状が安定した状態で樹脂パイプ2からマンドレル1を引き抜き、成形加工を終了する( (ステップ(5)), (ステップ(6))) 。
Then, the
以上のような成形方法により樹脂パイプ2を所定の三次元形状に曲げ加工することで、内面形状や肉厚を一定に保ちながら所定の形状の曲げ加工ができ、また曲げ加工後の樹脂パイプ2の内面を洗浄するような手間を省略でき、樹脂パイプ2からマンドレル1を容易に引き抜くことが出来るものである。
By bending the
上記の成形方法に使用するマンドレル1の本体は、第1実施形態の成形方法では、上述したように、表面が一定の摩擦係数(例えば、材質がシリコーン等の樹脂の場合には、0.08以下)以下で、JIS 硬さがHDD75〜65の範囲(マンドレル1の硬さは、JIS K 7215〜1986(ASTM D 2240) の規定のタイプDデュロメータにより測定した硬さ)である熱可塑性樹脂材料、熱可塑性エラストマー、合成ゴム材料の何れか一つにより中空または中実の棒状に形成するものである。 In the molding method of the first embodiment, the main body of the mandrel 1 used in the molding method described above has a constant friction coefficient (for example, 0.08 when the material is a resin such as silicone) as described above. The following is a thermoplastic resin material whose JIS hardness is in the range of HDD 75-65 (the hardness of mandrel 1 is measured by a type D durometer specified in JIS K 7215-1986 (ASTM D 2240)). In addition, it is formed into a hollow or solid rod shape by any one of thermoplastic elastomer and synthetic rubber material.
なお、マンドレル1の本体は、繰返しの成形加工に耐えうるように耐熱性があることが好ましい。また、マンドレル1の本体の外径は、成形する樹脂パイプ2の内径に対して97〜94(%)の範囲に設定するものである。
The main body of the mandrel 1 preferably has heat resistance so that it can withstand repeated molding. Moreover, the outer diameter of the main body of the mandrel 1 is set in the range of 97 to 94 (%) with respect to the inner diameter of the
また、この発明の第2実施形態の成形方法では、マンドレル1の本体を、形状記憶樹脂(例えば、耐熱性を有するポリエステル,ポリウレタン,スチレン・ブタジエン,ポリノルボルネン,トランスポリイソプレン等)により中空または中実の棒状体に形成したものを使用するものである。 In the molding method according to the second embodiment of the present invention, the main body of the mandrel 1 is hollowed or hollowed with a shape memory resin (for example, heat-resistant polyester, polyurethane, styrene-butadiene, polynorbornene, transpolyisoprene, etc.). What is formed into a real rod-like body is used.
また、この形状記憶樹脂は、マンドレル1の本体単体として利用したり、複合的に使用することも可能である。更に、形状記憶樹脂の代わりに、形状記憶合金(Ni-Ti 系合金,Cu 系合金,Fe 系合金等) により中空または中実の棒状体に形成して使用することも可能である。 The shape memory resin can be used as a single body of the mandrel 1 or can be used in combination. Further, instead of the shape memory resin, a hollow or solid rod-shaped body may be used by using a shape memory alloy (Ni-Ti alloy, Cu alloy, Fe alloy, etc.).
以上のように、この発明では樹脂パイプ2の曲げ加工の際に、樹脂パイプ2を任意の三次元形状に曲げ加工出来ると共に、内面形状を維持でき、更に外管の良好な曲げパイプを効率良く製造出来る。また曲げ加工した後の樹脂パイプ2からマンドレル1を容易に抜き取ることが出来、生産性の向上を図ることが出来るものである。
As described above, in the present invention, when the
1 マンドレル 2 樹脂パイプ
3 成形型
1 Mandrel 2 Resin pipe 3 Mold
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JP2006285537A JP2008100444A (en) | 2006-10-19 | 2006-10-19 | Method for molding resin pipe and mandrel for molding resin pipe |
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