JP2010131649A - 鋼管の曲げ加工装置及び鋼管の曲げ加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジャッキ22を繰り出すと共に、ジャッキ21で引張ることにより、前部押圧板15及び後部押圧板16で把持された鋼管1の環状加熱部2には、軸圧縮力が作用する。これと共に、押しローラ12が鋼管1を押圧することにより、鋼管1の環状加熱部2にせん断力が作用する。このように、軸圧縮力とせん断力とが作用するので、鋼管1が円弧状に曲がる。鋼管1の環状加熱部2には、軸圧縮力とせん断力が同時に作用するので、圧縮力のみによる曲げ加工に比べて、小さな軸圧縮荷重で曲げることができる。そのため、ジャッキ22および21とチェーン20を小さくでき、装置の小型化が図れる。
【選択図】図1
Description
を備えている。
(第1実施形態に係る鋼管の曲げ加工装置100の構成)
まず、第1実施形態に係る鋼管の曲げ加工装置100の構成を説明する。図1は、第1実施形態に係る曲げ加工装置100の構成を示す概略図である。
次に、ジャッキ21及びジャッキ22の操作態様について説明する。
D:パイプ外径 とすると、
Xa=b(θ−λsinθ)、Ya=b(λcosθ−1)
Xb=b(θ−sinθ)、Yb=b(cosθ−1)
図8には半径aおよび半径bの円板が一体となって同心円に置かれたモデルを考える。このモデルにおいて半径bの円が直線X−X’に接しながら互いに滑ることなく角度θだけ転がったときのサイクロイド運動を示す。このとき半径aの円板17の外周には、チェーン20が巻かれている。転がる前のチェーン20の両端末をFおよびGとし、円板17が角度θだけ転がった後のチェーン20の両端末をF’およびG’とする。端末Fの移動距離は(a+b)θであり、端末Gの移動距離は(a−b)θである。従って逆に言えば、端末Fを(a+b)θだけ引張り、端末Gを(a−b)θだけ繰り出せば、半径bの円板は直線X−X’に接しながら滑ることなく角度θだけ転がり、S=bθだけ移動することになる。従って以上のことから、図8のように、チェーン20が移動するように、ジャッキ21及びジャッキ22を操作すれば、曲げ加工装置100において曲げ加工が実行できることがわかる。以下、具体的にその方法について述べる。
S>bθとする場合は ΔLF および ΔLG の長さを同じ比率で増加させる。すると塑性中立半径bが増大し、パイプを押し縮める効果が増大するので曲がり部の肉厚は、S=bθの場合より増加する。
次に、第1実施形態に係る曲げ加工装置100の作用効果を説明する。
(第2実施形態に係る鋼管の曲げ加工装置200の構成)
まず、第2実施形態に係る鋼管の曲げ加工装置200の構成を説明する。図11は、第2実施形態に係る曲げ加工装置200の構成を示す概略図である。
なお、鋼管1を下方へ押して、鋼管1にせん断力およびせん断速度を付与する装置を別途配置しても良い。
2 環状加熱部
9 加熱冷却装置(加熱手段、冷却手段)
12 押しローラ(せん断力付与手段)
15 前部押圧板(圧縮力付与手段)
17 円板(圧縮力付与手段)
19 拘束板(拘束手段)
20 チェーン(圧縮力付与手段)
21 ジャッキ(圧縮力付与手段)
22 ジャッキ(圧縮力付与手段)
23 台車(移動手段)
34 押圧装置(せん断力付与手段、圧縮力付与手段、移動手段)
38 拘束装置(拘束手段)
100 曲げ加工装置
200 曲げ加工装置
Claims (4)
- 鋼管の一部を環状に加熱する加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された前記鋼管の環状加熱部を環状に冷却する冷却手段と、
前記環状加熱部にその軸線方向に沿って圧縮力を付与する圧縮力付与手段と、
前記環状加熱部にせん断力を付与するせん断力付与手段と、
曲げられた鋼管が所定の形状を保つように前記鋼管を拘束する拘束手段と、
前記鋼管に対して前記加熱手段及び前記冷却手段を、前記鋼管の未だ曲げられていない部位側へ前記鋼管の軸方向に相対移動させる移動手段と、
を備えた鋼管の曲げ加工装置。 - 前記加熱手段は、前記鋼管がクランク形状に曲がるように、前記鋼管の軸線に対して斜めに前記鋼管の一部を環状に加熱する請求項1に記載の鋼管の曲げ加工装置
- 鋼管の一部を環状に加熱して、前記鋼管の軸方向に沿って連続的に環状加熱部を形成する加熱工程と、
前記環状加熱部を連続的に冷却する冷却工程と、
前記環状加熱部にその軸線方向に圧縮力を付与すると共に、前記環状加熱部にせん断力を付与して鋼管を連続的に曲げる付与工程と、
を備えた鋼管の曲げ加工方法。 - 前記加熱工程は、前記鋼管がクランク形状に曲がるように、前記鋼管の軸線に対して斜めに前記鋼管の一部を環状に加熱する請求項3に記載の鋼管の曲げ加工方法。
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