JP2009183983A - Method of bending electric resistance welded steel tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、電縫鋼管を回転引き曲げ加工装置により曲げ加工する方法に関する。 The present invention relates to a method of bending an electric resistance steel pipe by a rotary drawing bending apparatus in the processing of the electric resistance steel pipe having a step of bending the electric resistance steel pipe and a subsequent step of expanding the pipe end.
自動車の部品、空気調和の部品等には、極小曲げ加工(例えば曲げ半径R=1.5D以下、D:外径)されたパイプ部品が汎用されている。パイプを曲げるための曲げ加工装置としては、図5に示すような回転引き曲げ加工装置が広く利用されている。
図5(a)は従来の回転引き曲げ加工装置の構成を示した側面図、図5(b)はそのY0−Y0断面図である。
Pipe parts that have been subjected to minimal bending (for example, bending radius R = 1.5D or less, D: outer diameter) are widely used for automobile parts, air-conditioning parts, and the like. As a bending apparatus for bending a pipe, a rotary drawing bending apparatus as shown in FIG. 5 is widely used.
FIG. 5 (a) is a side view showing the configuration of a conventional rotary drawing and bending apparatus, and FIG. 5 (b) is a Y0-Y0 sectional view thereof.
回転引き曲げ加工装置8は、パイプpの断面寸法に対応した加工工具として、曲げ案内用溝を形成した回転可能な曲げ型1と、パイプpの一部を曲げ型1に固定するためのクランプ2と、パイプpの曲げ外周面を保持する押し型3と、パイプpの内周面を保持するワイパー4と、パイプp内に保持されるボールマンドレル5と、パイプpの後端からパイプpを軸方向に付勢するパイプブースター6とを有している。
The rotary
押し型3はホルダー7によりパイプpの軸方向に移動自在に支持されるとともに、ホルダー7は位置調節ねじ7aにより曲げ型1の半径方向位置が調節可能となっている。一般に押し型3の位置はパイプpの加工時には固定されていることが多い。
回転引き曲げ加工装置によるパイプpの曲げ加工方法は、以下のとおりである。
パイプpの一部をクランプ2により曲げ型1に固定するとともに、位置調節ねじ7aにより押し型3を所望の位置にまで移動させ、曲げ型1、ワイパー4、ボールマンドレル5及び押し型3でパイプpを狭持しつつ、曲げ型1を回転させることにより、曲げ型1の溝形状に倣った形状にパイプpが曲げ加工される。また、必要に応じてパイプpの後端に当接したパイプブースター6によりパイプpを付勢する。
The
The method of bending the pipe p by the rotary pull bending apparatus is as follows.
A part of the pipe p is fixed to the
上述した回転引き曲げ加工装置を用いた曲げ加工方法においては、図6に示すように、中立軸を境としてその内外で曲げ挙動が異なることが知られている。つまり、中立軸を境として曲げ外側の部分は、その軌跡長が曲げ半径Rの軌跡長よりも長いため、曲げ加工時、軸方向に伸ばされ曲げ加工後の肉厚が元の肉厚tよりも薄くなる。一方、曲げ内側の部分は、曲げ加工時、軸方向に縮められて曲げ加工後の肉厚が元の肉厚tよりも厚くなる。 In the bending method using the above-described rotary pulling bending apparatus, as shown in FIG. 6, it is known that the bending behavior differs between the inside and the outside with a neutral axis as a boundary. That is, since the locus length of the outer portion of the bend from the neutral axis is longer than the locus length of the bending radius R, the thickness after the bending is longer than the original thickness t at the time of bending. Also become thinner. On the other hand, the portion inside the bend is contracted in the axial direction at the time of bending, and the thickness after bending becomes thicker than the original thickness t.
これに起因して曲げ加工時、パイプpの曲げ外側の部分で割れが、曲げ内側の部分では座屈が発生しやすくなる。そこで従来、パイプpの座屈を防止するため、パイプpの内部にボールマンドレル5を配置し、パイプpの曲げ内側の管壁を、曲げ型1及びワイパー4により狭持して曲げ加工を行っていた。
パイプpが継目無鋼管の場合、その断面形状に起因する加工上の問題はあまりなかったが、パイプpが電縫鋼管の場合、管軸方向に延びるビード部の形状に起因する加工上の問題があった。
すなわち、電縫鋼管を回転引き曲げ加工装置により曲げ加工するに際し、管軸方向に延びるビード部の厚みを電縫鋼管の肉厚と同じとした場合、曲げ加工では問題は生じないものの、その後の管端拡管工程で、電縫鋼管のビード部から割れがある確率で発生する。
When the pipe p is a seamless steel pipe, there was not much problem in processing due to the cross-sectional shape, but when the pipe p was an electric resistance steel pipe, the problem in processing due to the shape of the bead portion extending in the pipe axis direction. was there.
That is, when bending the ERW steel pipe with the rotary pull bending apparatus, if the thickness of the bead portion extending in the pipe axis direction is the same as the thickness of the ERW steel pipe, there will be no problem in the bending process. In the pipe end expansion process, it occurs at a probability of cracking from the bead part of the ERW steel pipe.
そこで、電縫鋼管の加工を効率よく行うため、ビード部が内面側及び外面側に所定量突出すように、ビード部を切削して電縫鋼管を製造している。このような電縫鋼管を回転引き曲げ加工装置により曲げ加工すると、ビード部と当接する加工工具の磨耗が進行し、その加工工具の割れや磨耗の進行により、工具寿命が短いという欠点があった。
本発明は、上記従来技術に鑑み、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、回転引き曲げ加工装置の工具寿命を延ばすことが可能な電縫鋼管の曲げ加工方法を提供することを目的とする。
Therefore, in order to efficiently process the ERW steel pipe, the ERW steel pipe is manufactured by cutting the bead portion so that the bead portion protrudes by a predetermined amount on the inner surface side and the outer surface side. When such an electric-welded steel pipe is bent by a rotary pull bending apparatus, the wear of the working tool that comes into contact with the bead portion proceeds, and the tool life is shortened due to the progress of cracking and wear of the working tool. .
In view of the above prior art, the present invention provides an electric machine capable of extending the tool life of a rotary draw bending apparatus in the machining of an ERW steel pipe having a process of bending an ERW steel pipe and a process of expanding a pipe end following the process. It aims at providing the bending method of a sewn steel pipe.
本発明者は、鋭意検討し、回転引き曲げ加工装置により、電縫鋼管を曲げ加工するに際し、工具寿命が短くなるのは、面圧が著しく高くなる曲げ内側の加工工具、すなわち図5に示した曲げ型1(以下、フォームドダイ1という)、ワイパー4、及びボールマンドレル5であることを知見した。
そこで、曲げ内側の加工工具(フォームドダイ1、ワイパー4)及びボールマンドレル5の表面に、電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成し、曲げ加工時、電縫鋼管のビード部と加工工具とが非接触状態となるようにすることで、効果的に上記課題を解決できることを知見し、本発明をなした。
The present inventor has intensively studied, and when bending an ERW steel pipe by a rotary drawing bending apparatus, the tool life is shortened because the working tool inside the bending where the surface pressure is remarkably increased, that is, as shown in FIG. It was found that they were a bending die 1 (hereinafter referred to as a formed die 1), a wiper 4 and a
Therefore, a relief groove that can accommodate the bead portion of the ERW steel pipe is formed on the surface of the bending inner working tool (formed die 1, wiper 4) and the
すなわち、本発明は、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、回転引き曲げ加工装置により電縫鋼管を曲げ加工するに際し、曲げ内側の加工工具の表面及びボールマンドレルの表面に、前記電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用いることを特徴とする電縫鋼管の曲げ加工方法である。 That is, according to the present invention, in the machining of the ERW steel pipe having the process of bending the ERW steel pipe and the subsequent pipe end expanding process, when bending the ERW steel pipe by the rotary pull bending machine, A method of bending an ERW steel pipe, characterized by using a rotary drawing bending apparatus in which a relief groove capable of accommodating the bead portion of the ERW steel pipe is formed on the surface of a tool and the surface of a ball mandrel.
本発明によれば、回転引き曲げ加工装置により電縫鋼管を曲げ加工するに際し、外面ビード部と当接して面圧が著しく高くなる曲げ内側の加工工具及び内面ビード部と当接して面圧が著しく高くなるボールマンドレル5の表面に、電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成したので、逃げ溝を有しない場合に比べて回転引き曲げ加工装置の工具寿命を延ばすことが可能である。
According to the present invention, when bending an ERW steel pipe with a rotary pull bending apparatus, the surface pressure is increased by contact with the inner working bead and the inner bead part where the surface pressure is significantly increased by contacting the outer bead part. Since the escape groove that can accommodate the bead portion of the ERW pipe is formed on the surface of the
本発明の電縫鋼管の曲げ加工方法は、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、曲げ内側の加工工具、すなわちフォームドダイ1、ワイパー4(図1、図5参照)及びボールマンドレル5の表面に、電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝9を形成した回転引き曲げ加工装置を用い、電縫鋼管を曲げ加工する。それ以外は、逃げ溝9を形成していない従来の回転引き曲げ加工装置を用いた曲げ加工方法と同様である。
The method for bending an ERW steel pipe according to the present invention includes a bending inner working tool, that is, a formed
なお、図1は、本発明に用いる回転引き曲げ加工装置の一実施例を示す要部断面図であり、図5(a)は従来の回転引き曲げ加工装置の構成を示した側面図、(b)はそのY0−Y0断面図である。
また、本発明により得られる部品の一例を図2に示した。
図2は、図1に示した回転引き曲げ加工装置を用い、2回の曲げ工程で加工した部品を示す断面図、図3は図2のY1−Y1断面図、図4は図2のY2−Y2断面図である。bは電縫鋼管pのビード部を模式的に示した。この2箇所の曲げ部は、電縫鋼管pのビード部bを収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用い形成した。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a rotary drawing and bending apparatus used in the present invention, and FIG. 5 (a) is a side view showing the configuration of a conventional rotary drawing and bending apparatus. b) is a sectional view taken along the line Y0-Y0.
An example of a part obtained by the present invention is shown in FIG.
2 is a cross-sectional view showing a part processed in two bending steps using the rotary pull bending apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is a Y1-Y1 cross-sectional view of FIG. 2, and FIG. 4 is Y2 of FIG. It is -Y2 sectional drawing. b schematically shows a bead portion of the electric resistance welded steel pipe p. The two bent portions were formed by using a rotary drawing and bending apparatus in which a clearance groove capable of accommodating the bead portion b of the ERW steel pipe p was formed.
曲げ加工前の直管に対して傾斜した管部分(図2の場合、曲げ加工前の直管の軸方向と90度傾斜した中間部)を有する部品は、配管に制約がある自動車の排気管部品に適用できて有用である。このような管部分を有する部品は、電縫鋼管pのビード部bを収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用い、加工前の管軸方向の異なる2箇所で互いに曲げ方向を反対にして曲げ加工することで容易に得ることができる。その際、一箇所での曲げ加工は、回転引き曲げ加工装置の曲げ内側に位置するため(図2のY1−Y1断面で示した曲げ部)、逃げ溝9を有しない従来の場合に比べて回転引き曲げ加工装置の工具寿命を大幅に延ばすことができる。
Parts having a pipe portion that is inclined with respect to the straight pipe before bending (in the case of FIG. 2, an intermediate portion that is inclined by 90 degrees with respect to the axial direction of the straight pipe before bending) is an exhaust pipe of an automobile with limited piping. Applicable to parts and useful. A part having such a pipe portion uses a rotary pull bending apparatus in which a clearance groove capable of accommodating the bead part b of the electric resistance welded steel pipe p is used, and the bending direction is mutually changed at two different positions in the pipe axis direction before processing. It can be easily obtained by bending in the opposite direction. At that time, the bending process at one place is located on the inner side of the bending of the rotary pulling bending apparatus (bent portion shown by the Y1-Y1 cross section in FIG. 2), so that compared with the conventional case without the
回転引き曲げ加工装置の曲げ内側の加工工具、すなわちフォームドダイ1、ワイパー4及びボールマンドレル5の表面に、電縫鋼管pのビード部bを収納可能な逃げ溝9を形成し、曲げ加工時、逃げ溝9内に電縫鋼管pのビード部bを収納した状態で電縫鋼管を曲げ加工する試験を行った。試験では、図2に示した曲げ部の曲げ半径Rを1.5D(D:パイプの外径=38.1〜42.7mm、規格:JIS 430M、429)とし、電縫鋼管の肉厚t=1.5mmとした。
A
なお、図1に示した逃げ溝の幅a及びその深さは、以下のとおりとした。すなわち、曲げ内側の加工工具であるフォームドダイ1、ワイパー4の逃げ溝の幅aは、外面ビード部の幅+(2〜5)mm、ボールマンドレル5のそれは、内面ビード部の幅+(2〜5)mmとした。
また、フォームドダイ1、ワイパー4の逃げ溝の深さは、外面ビード部の高さ+(0.2〜0.5)mmとし、ボールマンドレル5のそれは、内面ビード部の高さ+(0.2〜0.5)mmとした。
Note that the width a and the depth of the relief groove shown in FIG. 1 were as follows. That is, the width a of the relief groove of the formed
Further, the depth of the relief groove of the formed
この試験の結果、フォームドダイ1、ワイパー4及びボールマンドレル5の表面に、逃げ溝9を形成した場合、従来の加工工具に比べて回転引き曲げ加工装置の工具寿命を大幅に延ばすことができた。
As a result of this test, when the
p パイプ(鋼管)
a 逃げ溝の幅
b ビード部
t 肉厚
D 外径
R 曲げ半径
o 曲げ型の回転中心(回転軸)
1 曲げ型(フォームドダイ)
2 クランプ
3 押し型(プレッシャーダイ)
4 ワイパー
5 ボールマンドレル
6 パイプブースター
7 ホルダー
7a 位置調節ねじ
8 回転引き曲げ加工装置
9 逃げ溝
p Pipe (steel pipe)
a Width of relief groove b Bead part t Thickness D Outer diameter R Bending radius o Bending center of rotation (rotating axis)
1 Bending mold (formed die)
2
4
Claims (1)
In the machining of an ERW steel pipe having the process of bending the ERW steel pipe and the subsequent pipe end expanding process, when the ERW steel pipe is bent by the rotary pull bending machine, the surface of the inner working tool and the ball mandrel are bent. A method for bending an ERW steel pipe, characterized in that a rotary pulling bending apparatus in which a relief groove capable of accommodating the bead portion of the ERW steel pipe is formed on the surface of the ERW steel pipe is used.
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---|---|---|---|---|
JP2015129577A (en) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | 智 小野寺 | Existing pipe reclamation member of single item and pipeline member of single item |
CN110788179A (en) * | 2019-11-22 | 2020-02-14 | 保隆(安徽)汽车配件有限公司 | Forming method of oval bent pipe with complicated cross-section circumference change and pipe bending device |
-
2008
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