JP2010142821A - Tool for preventing inside-diameter buckling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パイプ材の端部を加工する際にパイプ材が内側に座屈するのを防止するための治具に関する。 The present invention relates to a jig for preventing a pipe material from buckling inward when an end portion of the pipe material is processed.
パイプ材の端部にフランジ部等を設ける場合に、フランジ部材をパイプに溶接する方法とパイプ材の端部に加工成形にて一体的にフランジ部を成形する方法とが一般的に採用されている。
例えば本願出願人は、特許文献1に開示し、その加工例を図6に示すようなフランジ加工方法をこれまでに提案している。
この内容を図6に基づいて説明すると、パイプ材1を上クランプ2aと下クランプ2bとで挟持保持し、パイプ材1の端部1aに一次ローラ3を公転及び自転させて約40〜45°まで拡径曲げ加工する。
次に、一次ローラ3よりも先端角が大きい二次ローラ4を公転及び自転させて端部1aを90°まで曲げ加工することでパイプ材の端部に一体的にフランジ部を成形する加工方法である。
この場合に、端部が拡径するように塑性変形させる際にパイプ材の曲げ起点より、やや奥側の内側が座屈しやすい。
そこで従来は、図6に示すように外径円板状の芯金治具110をパイプ内側に挿入セッティングしていた。
これにより、パイプ材の曲げ起点付近の座屈を抑えることができるものの、パイプ材の内面が芯金治具の外周面にくい付き、フランジ加工後にパイプ内から芯金治具を抜き取るのに非常に大きな力が必要であり、シャフト111が破損しやすいという課題があった。
When providing a flange or the like at the end of the pipe material, a method of welding the flange member to the pipe and a method of integrally forming the flange portion by machining at the end of the pipe material are generally employed. Yes.
For example, the applicant of the present application has disclosed a flange processing method as disclosed in
The contents will be described with reference to FIG. 6. The
Next, a processing method for forming a flange portion integrally with the end portion of the pipe material by revolving and rotating the
In this case, when plastically deforming so that the diameter of the end portion is expanded, the inner side on the far side is likely to buckle slightly from the bending start point of the pipe material.
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6, an outer diameter disk-shaped
This makes it possible to suppress buckling in the vicinity of the bending start point of the pipe material, but the inner surface of the pipe material is not easily attached to the outer peripheral surface of the core metal jig, and is extremely useful for extracting the core metal jig from the pipe after flange processing. There was a problem that a large force was required and the
本発明は、パイプ材の塑性加工時にパイプ材の一部が内側に座屈するのを防止しつつ、パイプ材の内側に着脱しやすい内径座屈防止治具の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an inner diameter buckling prevention jig that can be easily attached to and detached from the inside of a pipe material while preventing a part of the pipe material from buckling inward during plastic processing of the pipe material.
本発明に係るパイプ材の内径座屈防止治具は、加工されるパイプ材の内径を拘束し、内側への座屈を防止するための治具であって、パイプ材の内側に挿入するシャフトと、シャフトに固定したベース板及びベース板から所定の間隔を隔てストッパ板を有し、ベース板とストッパ板との間に複数のガイド部材を設けるとともに、各ガイド部材に沿って移動するコマを有し、コマは相互にテーパ面で接触する、移動コマと当該移動コマよりも移動距離が短くなるように制限された移動制限コマとからなり、コマがベース板側に位置する場合には移動コマと移動制限コマとでパイプ材の内径を拘束し、コマがガイド部材に沿ってストッパ板側に移動すると、移動コマと、それより移動距離が短く制限された移動制限コマとのズレによりコマが内側に縮径するものであることを特徴とする。 An inner diameter buckling prevention jig of a pipe material according to the present invention is a jig for restraining the inner diameter of a pipe material to be processed and preventing buckling inward, and a shaft to be inserted inside the pipe material And a base plate fixed to the shaft and a stopper plate with a predetermined distance from the base plate, a plurality of guide members are provided between the base plate and the stopper plate, and a piece that moves along each guide member The frame is composed of a moving frame and a movement limiting frame limited so that the moving distance is shorter than that of the moving frame, and moves when the frame is located on the base plate side. The inner diameter of the pipe material is constrained by the top piece and the movement restriction piece, and when the piece moves to the stopper plate side along the guide member, the piece is moved by the displacement between the moving piece and the movement restriction piece whose movement distance is restricted to be shorter Is inside Characterized in that it is intended to diameter.
これにより、移動コマと移動制限コマとがベース板側に位置し、円筒状の外周部を形成した状態で加工されるパイプ材の内側に挿入することで端部のフランジ加工等の塑性加工時に内側に座屈変形するのを防止し、加工終了後にシャフトをパイプ材の内側から外に向けて引き抜く際に移動距離が相対的に短く制限された移動制限コマと、移動コマとの間に移動のズレが生じ、移動コマと移動制限コマとがテーパ面接触になっているので、これらのコマは縮径する方向に移動する。
従って、治具の外径が小さくなるのでパイプ材の内周面と、この治具のコマ外周面との間に隙間が生じることになり、パイプ材の内側から治具を容易に抜き取ることができる。
As a result, the moving piece and the movement restricting piece are positioned on the base plate side and inserted into the pipe material to be machined in a state where a cylindrical outer peripheral part is formed, thereby performing plastic working such as end flange processing. Prevents buckling deformation to the inside, and moves between the movement restriction piece and the movement restriction piece, the movement distance of which is restricted to be relatively short when the shaft is pulled out from the inside of the pipe material after processing is completed. Since the movement frame and the movement restriction frame are in contact with the tapered surface, these frames move in the direction of reducing the diameter.
Accordingly, since the outer diameter of the jig is reduced, a gap is formed between the inner peripheral surface of the pipe material and the outer peripheral surface of the jig, and the jig can be easily extracted from the inside of the pipe material. it can.
本発明において、移動コマ及び移動制限コマをガイド部材に沿ってベース板側に向けて弾性付勢してあると、シャフトを引っ張り、治具をパイプ材の内側から抜き取ると弾性部材によりコマが自動的にベース板側に復帰する。 In the present invention, when the moving piece and the movement restricting piece are elastically biased toward the base plate along the guide member, the piece is automatically moved by the elastic member when the shaft is pulled and the jig is pulled out from the inside of the pipe material. Return to the base plate side.
また、ベース板の円板状のベース部と、その先のストッパ板側に円錐台状の縮径部を設けると、この円錐台の側面に沿ってコマが移動しやすい。 In addition, when a disc-shaped base portion of the base plate and a truncated cone-shaped reduced diameter portion are provided on the stopper plate side ahead of the base plate, it is easy to move the frame along the side surface of the truncated cone.
本発明における内径座屈防止治具にあっては、移動コマと移動制限コマとがベース板側に位置した状態では移動コマと移動制限コマとの側面突合せにて円筒状の外周部を形成し、この状態でパイプ材の内径に合致するように挿入することで、パイプ材が内側に座屈するのを防止し、塑性加工終了後に、ベース板を固定したシャフトを引っ張る際に移動コマと移動制限コマとが相互にズレるようにストッパ板に向けて移動することで、仮に塑性加工時にコマ外周面にパイプ内面が食い付いていても、治具の外径寸法が縮径するので、治具をパイプ材の内側から容易に抜き取ることができる。 In the inner diameter buckling prevention jig according to the present invention, when the moving piece and the movement restricting piece are located on the base plate side, a cylindrical outer peripheral portion is formed by a side butt of the moving piece and the movement restricting piece. In this state, by inserting it so as to match the inner diameter of the pipe material, the pipe material is prevented from buckling inward, and after the plastic working is finished, when moving the shaft with the base plate fixed, the moving piece and movement restriction By moving toward the stopper plate so that the pieces are displaced from each other, the outer diameter of the jig is reduced even if the pipe inner surface bites against the outer surface of the piece during plastic processing. It can be easily extracted from the inside of the pipe material.
本発明に係る内径座屈防止治具10の例を以下、図面に基づいて説明する。
なお、本実施例は、パイプ材1の端部1aにフランジ部を塑性加工成形する工程を一次ローラと二次ローラによる連続加工装置を用いて説明するが、本発明に係る治具はこれに限定されるものでなく、パイプ材の内周面を拘束するための治具として広く展開できる。
An example of the inner diameter
In addition, although a present Example demonstrates the process which plastically shapes a flange part to the
本発明に係る内径座屈防止治具(以下、単に治具と称する。)10を用いて、パイプ材1の端部にフランジ加工する流れを図5に示し、図1(a)はパイプ材1の内側に治具を挿入した状態を示し、図1(b)は端部1aのフランジ加工が終了し、治具をパイプ材1の内側から抜き取る状態の説明図を示す。
図3は移動コマ14と移動制限コマ15との動きを説明した図であり、その各断面図を図2及び図4に示す。
FIG. 5 shows a flow of flange processing on the end portion of the
FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the
本発明に係る治具10は、パイプ材1の内側に挿入及び引っ張り出すためのシャフト11の先端部よりに、略円板形状のベース板12と、それから所定の距離を隔てストッパ板13を連結してある。
ベース板12とストッパ板13との間には、ガイド部材17とストッパ板13からベース板12側に所定の高さ、突出させたストッパピン16を有している。
本実施例では、図4に示すようにストッパ板13とシャフト11との連結及びガイド部材17、ストッパピン16の固定をボルト11a、16a、17aオンになっているが、これに限定されない。
ガイド部材17に沿って、図では左右に移動する移動コマ14と移動制限コマ15とを有し、この移動コマ14と移動制限コマ15とは図2及び図4に示すように、中心から外側に向けて長孔のガイド孔14a、15aにより、ベース部12とストッパ板13との間及び中心方向に移動可能になっている。
移動制限コマ15はストッパピン16に干渉し、移動距離が移動コマ14よりも短くなるように設定してある。
The
Between the
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the connection between the
In the figure, there are a moving
The
移動コマ14と移動制限コマ15とは、図4に示すように正面視扇形状に分割したような形状になっていて、分割円筒部14d,15dと分割円錐台部14e,15eとからなる移動コマ14の分割円筒部14dと移動制限コマ15の分割円筒部15dとの接触面は、シャフト軸と平行なストレート面14f,15fになっていて、コマ全体として円筒部を形成する。
これに対して、分割円錐台部14e,15eの接触面は、移動コマが内側に縮径移動する方向のテーパ面14c,15cとなっていて、移動コマ14と移動制限コマ15は、ガイド部材17に取り付けたコイルばねからなる弾性部材18にてベース板12側に向けて弾性付勢されている。
なお、移動制限コマ15のテーパ面15eは、移動コマ14が図4(d)で、紙面手前側に移動しつつ、内側に縮径移動可能になるように、紙面手前側の幅が狭くなる方向のテーパ面となっている。
従って移動コマ14のテーパ面14eは、その逆方向のテーパ面となる。
As shown in FIG. 4, the
On the other hand, the contact surfaces of the divided truncated cone parts 14e and 15e are
Note that the taper surface 15e of the
Therefore, the taper surface 14e of the
ベース板12は、外周面が円筒状になっているベース部12bと、それからストッパ板13側に向けて縮径した円錐台状の縮径部12aを有している。
治具10をパイプ材1の内側に挿入する段階では、図1(a)に示すように、移動コマ14及び移動制限コマ15が弾性部材18にてベース板12側に押圧されるので、移動コマ14の内側円筒部14b、及び移動制限コマ15の内側円筒部15bがベース板12bの外周部に位置し、コマ全体の外径(14d,15d)が円筒状になり、パイプの内周面に合致するように保持されている。
この状態では、移動コマ14及び移動制限コマ15はストレート面14f,15fとで相互に接触拘束されて円筒部を形成するので、パイプ材の内径が座屈するのを防止できる。
また、移動コマ14と移動制限コマ15とで全体として円筒部を形成するので縮径することはなく、ベース板12の外周面に食いつくこともない。
The
At the stage of inserting the
In this state, the moving
Further, since the
次に、治具10をパイプ材1の内側から引っ張り出す場合には図1(b)のようになるシャフト11を矢印fの方向に引っ張ると、移動コマ14及び移動制限コマ15の外周面がパイプ材1の内周面に食い付いていた場合にベース板12だけがシャフト11によって抜かれようとする。
相対的に移動コマ14と移動制限コマ15は図2に示すように、ストッパ板13側に移動する。
ベース板12のベース部12bの厚みに相当する長さだけコマが移動すると図2(b)に示すように、移動コマ14及び移動制限コマ15の内側円筒部14b、15bがベース板12の縮径部12a側に移動する。
この際に、移動制限コマ15はストッパピン16に当接し、それ以上移動できないが、ストッパピン16を有しない移動コマ14は、さらにストッパ板側に移動する。
この状態では図1(b)に示すように、移動コマ14と移動制限コマ15の分割円錐台部14e,15eの接触面(分割面)はテーパ面14c、15cになっているので、S1及びS2の方向のみならず縮径するSrの方向にも移動する。
これによりパイプ材1の拘束面1bとコマの外周面(14d,15d)に隙間が生じ、治具10が外側に抜き出される。
抜き出された治具10は図3(a)に示すように、元の状態に復帰する。
Next, when the
The
When the frame moves by a length corresponding to the thickness of the
At this time, the
As shown in FIG. 1 in this state (b), dividing frustoconical portion 14e of the
As a result, a gap is generated between the constraining
The extracted
次に本発明に係る治具10を用いてフランジ部の塑性加工する例を図5に基づいて説明する。
パイプ材1は図5(a)に示すように、フランジ部となる端部1aを突出させて上クランプ2aと下クランプ2bとでクランプ保持されている。
シャフト11の先端部に保持した治具10を、このパイプ材1の端部開口部から内側に挿入する。
次に図5(b)に示すように公転及び自転する一次ローラ3にて端部1aの曲げ角度約40〜45°まで拡径曲げ加工する。
上記一次ローラ3にて一次加工が終了すると、一次ローラ3で曲げ起点部を押圧しながら、公転及び自転する二次ローラ4にてフランジ部を90°まで曲げ加工する。
フランジ部の塑性加工が終了すると一次及び二次ローラが後退し、シャフト11を後退させることで治具10を取り外す。
加工が終了したパイプ材は上下クランプ2a、2bが上下方向にアンクランプし、加工装置から取り外される。
Next, an example of plastic working of the flange portion using the
As shown in FIG. 5A, the
The
Next, as shown in FIG. 5 (b), the
When the primary processing is completed by the
When the plastic working of the flange portion is completed, the primary and secondary rollers are retracted, and the
The pipe material that has been processed is unclamped in the vertical direction by the upper and
1 パイプ材
2a 上クランプ
2b 下クランプ
10 内径座屈防止治具
11 シャフト
12 ベース板
12a 縮径部
13 ストッパピン
14 移動コマ
14d 分割円筒部
14e 分割円錐台部
15 移動制限コマ
15d 分割円筒部
15e 分割円錐台部
17 ガイド部材
18 弾性部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
パイプ材の内側に挿入するシャフトと、シャフトに固定したベース板及びベース板から所定の間隔を隔てストッパ板を有し、
ベース板とストッパ板との間に複数のガイド部材を設けるとともに、各ガイド部材に沿って移動するコマを有し、
コマは相互にテーパ面で接触する、移動コマと当該移動コマよりも移動距離が短くなるように制限された移動制限コマとからなり、コマがベース板側に位置する場合には移動コマと移動制限コマとでパイプ材の内径を拘束し、
コマがガイド部材に沿ってストッパ板側に移動すると、移動コマと、それより移動距離が短く制限された移動制限コマとのズレによりコマが内側に縮径するものであることを特徴とする内径座屈防止治具。 A jig for restraining the inner diameter of the pipe material to be processed and preventing buckling to the inside,
A shaft inserted inside the pipe material, a base plate fixed to the shaft, and a stopper plate with a predetermined distance from the base plate;
While providing a plurality of guide members between the base plate and the stopper plate, it has a top that moves along each guide member,
The frames are composed of a moving frame and a movement-restricted frame that is restricted so that the moving distance is shorter than the moving frame. If the frame is located on the base plate side, it moves with the moving frame. Constrain the inner diameter of the pipe material with the limit piece,
The inner diameter is characterized in that when the frame moves to the stopper plate side along the guide member, the frame shrinks inward due to a shift between the moving frame and a movement limiting frame whose movement distance is limited to a shorter distance. Buckling prevention jig.
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- 2008-12-16 JP JP2008320137A patent/JP5078860B2/en not_active Expired - Fee Related
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