JP2010201503A - Method, structure and device for bending square pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、四辺からなる中空の鉄及び鉄合金、銅及び銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金などの金属製角パイプにおいて、折り曲げ一箇所当たり、一辺を切除せず残し、残る三辺を切除し、必要な折り曲げ箇所数、方向に構成させて折り曲げ、熔接、仕上げ加工をしてなる、商品陳列用店舗部材として使用される、角パイプの折り曲げ手段に関する。 The present invention is a hollow square iron and iron alloy consisting of four sides, copper and copper alloy, aluminum and aluminum alloy pipes such as aluminum alloy, etc., per bending, leaving one side without cutting, and cutting the remaining three sides, The present invention relates to a means for bending a square pipe, which is used as a store member for product display, which is configured in the necessary number and direction of bending portions and is bent, welded, and finished.
商品陳列用店舗部材として使用される角パイプの多くは、一辺が通常1ミリから3ミリ程度の厚みの四辺からなる中空の角パイプが一般的であり、普通では、一辺が10ミリ程度の正方形の角パイプ及び2辺のサイズを大きくした長方形などから100ミリ程度の辺を持つ正方形の角パイプ及び二辺のサイズを変えた長方形の様々な各種サイズの角パイプが採用される。 Most of the square pipes used as store members for displaying merchandise are generally hollow square pipes with four sides with a thickness of about 1 mm to 3 mm on a side. Normally, a square with a side of about 10 mm is used. A square pipe having a side of about 100 mm from a rectangular pipe having a large size on two sides and a rectangular pipe having various sizes in a rectangular shape having two sides changed are employed.
こうした商品陳列用店舗部材として使用される角パイプは通常の場合、低炭素鋼、高炭素鋼などの鉄素材、ステンレスのような特殊鉄合金、真鍮のような銅合金、アルミ合金などを素材として各種サイズの正方形、長方形角パイプが生産され、上市提供されている。 Square pipes used as store components for product display are usually made of iron materials such as low carbon steel and high carbon steel, special iron alloys such as stainless steel, copper alloys such as brass, and aluminum alloys. Square and rectangular pipes of various sizes are produced and marketed.
業界では、上記角パイプを所定の形状に折り曲げたり、所定の必要な冶具取り付け用の図柄孔加工、切断加工をして商品陳列用店舗部材造形物を作成するほか、塗装、めっきなどの表面美装仕上げを行い目的を果たしてきた。 In the industry, the above-mentioned square pipes are bent into a predetermined shape, and the required holes for attaching jigs are drilled and cut to create a model for store display for merchandise display. The finish has been accomplished.
一般的には小ロット生産が多いことに起因して、折り曲げ加工は、該パイプを所定の角度に切断分離し、それぞれを慎重につき合わせて後、所定の冶具で固定した後熔接加工により接合して折り曲げ製品を作ることが常識となっていたため、云うまでもないが合理的な手法と言えず、接合変形などの不良率も高いうえに、繊細な熟練技術を要し、更に、仕上がりが不良で接合部の強度が不足するなど商品陳列用店舗部材として使用する場合には落下したり、エッジ部で怪我をするなど安全性などに非常に多くの問題があった。 In general, due to the large number of small lot production, the bending process is performed by cutting and separating the pipes at a predetermined angle, carefully aligning them, fixing them with a predetermined jig, and then joining them by welding. Needless to say, making bent products is not a reasonable method, but it has a high defect rate such as joint deformation, requires delicate skill, and has a poor finish. However, when used as a store member for product display, such as the strength of the joint is insufficient, there are many safety problems such as dropping or injury at the edge.
上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意研究を進めた結果、後述する極めて有用な技術思想に基づく手段を開発し、特許出願を考慮するに至り、先行文献を調査した結果、関連する先行技術を次の通り見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted earnest research and has developed a means based on an extremely useful technical idea, which will be described later, and has considered patent applications. The following prior art was found.
特許文献1の特許出願公告(昭55−50737)は、要約すると、突先部にまるみを持たせた波形状の刃稜形状の上型と上型をガイドする溝を形成させた下型を使用して、角パイプの折り曲げ箇所を加圧切欠するもので、角パイプを例えばコの字型製品造形物とするための正確な折り曲げが出来るよう、角パイプの一辺を残し、そこを支点として折り曲げることで、正確な角パイプの折り曲げ造形が可能となることを開示している。 The patent application publication (Sho 55-50737) of
しかしながら、この特許文献1の引例によると、残すべき角パイプの一辺に該波形状上型が垂直方向に動作するため、残すべき角パイプの一辺のパイプ内部側壁面を切削することになり、当該箇所のパイプ肉厚は減少する(引例第1図イ参照)ことになり使用に際し強度不足になる可能性を否定できない。また、該波形状上型を中空の角パイプの外側からパイプをくさびの原理と説明する力の加え方により切断して行くのであるが、いかにしても、パイプは押し圧方向に潰されるような変形を避けられない。加えて、特に問題となるところは、最初に波形状上型が接する折り曲げ箇所切欠部となる角パイプの辺はパイプの内部方向に変形の力が生じるとともに生じたバリはパイプ内面方向になることである。 However, according to the reference of this
このようなパイプ内面方向に変形が生じパイプ外側表面部に、パイプ内部に向かっての凹部が生じ、バリが内面方向にあると電気熔接などの熔接時には極めて困難な技術を必要とするだけでなく、熔接仕上がり面の状態は不良で、強度が十分でない状態を余儀なくされるほか、後加工の塗装、めっきなどの美装仕上げのために実施する研磨作業においても不良な外観となりやすく、結果的に後工程の塗装、めっきなどの不良が出やすいものである。また、この特許文献1の図面(第1図ロ参照)には折り曲げしたパイプの内コーナー(B、B‘)にバリ回避の切込隙間があるので、熔接できないか、仕上がり不良、強度不足などとなるので好ましくなかった。 When deformation occurs in the pipe inner surface direction and a recess toward the inside of the pipe is formed on the outer surface portion of the pipe and the burr is in the inner surface direction, not only a very difficult technique is required for welding such as electric welding. The surface of the welded finish is poor and the strength is inadequate. In addition, it tends to have a poor appearance even in polishing work performed for beautifying finishes such as post-processing painting and plating. Defects such as painting and plating in the subsequent process are likely to occur. Further, in the drawing of Patent Document 1 (see FIG. 1B), since there is a burr-incision gap at the inner corners (B, B ′) of the bent pipe, it cannot be welded, the finish is poor, the strength is insufficient, etc. Therefore, it was not preferable.
特許文献2の特許出願公開(昭63−199029)は、要約すると、先に記述した特許文献1の波形状上型を改良したもので、刃稜にR部と直線状の刃部を構成し、かつ一部に段差を構成したものであり、その作用効果については先の引例(特許文献1)と格段に相違するところはなく、かつ一部に構成された段差についての明らかな説明がないので推察をすると、引例の特許文献2の第3図(ロ)に示される切込接合部Bを構成する目的で構成されているものと判断される。したがってこの引例の問題点は特許文献1と同様の内容の好ましくない問題があった。 The patent application publication (Sho 63-199029) of
特許文献3の特許出願公開(平08−309430)は、要約すると、特許文献1及び特許文献2において、角パイプを折り曲げ後に生じる隙間(引例第6図ハのa部分)が生じるために、レーザー熔接手段が導入できないため、隙間が出来ないように改良した中空角パイプの屈曲加工方法及びその加工金型である。 The patent application publication (Patent Document 08-309430) of
引例発明によると、上部型の刃稜については特許文献2に類似の全体構造を持ち、刃先先端からの中心線を仮定すると、左右に角度差(例えば引例の第4図イ参照)をつけ、かつ折り曲げ接合時に引例第4図ハのようにaの部分の概略パイプ肉厚に相当部分が隙間なく接することができるように上部型の刃稜形状の一部を所定角度と直角に左右振り分けて構成した金型構造としたこと及び具体的には刃稜角度をほぼ40.5度とほぼ49.5度に形成することを特徴としている。 According to the reference invention, the upper mold edge has an overall structure similar to that of
上記加工方法に於いても、角パイプを外側から押し圧をかけてせん断してゆくため金型の劣化、精度不具合などが関係して引例発明が示すほどの正確な、隙間のない折り曲げ結果は期待し難く、特に上部型の進行方向に位置する角パイプの少なくとも二辺はパイプ内面方向にバリが発生し、また変形が生じ、レーザー熔接が出来ないことも多く見られた。 Even in the above processing method, because the square pipe is sheared by applying pressure from the outside, the result of bending without gaps is as accurate as the cited invention shows in relation to deterioration of the mold, accuracy failure, etc. It was difficult to expect, and in particular, at least two sides of the square pipe located in the traveling direction of the upper mold were often burred toward the inner surface of the pipe, deformed, and laser welding was often not possible.
特許文献4の特許出願公開(平11−300422)は、要約すると、角パイプをはじめとする長尺材の折り曲げ構造に関するもので、一辺を残し、折り曲げ部分をレーザー溶断などの溶断手法に従い接合形状(引例の特許文献4の第1図参照)に溶断してなる長尺材の折り曲げ構造であって、その他、部材肉膨らみ防止切欠構造、折り曲げ線による折り曲げ位置設定手段、位置設定手段が折り曲げ線に沿って形成された孔部、溝、スリット状の切欠溝、折り曲げ線上に頂点が位置する三角形の切欠溝を構成したことを特徴とする長尺材の折り曲げ構造である。 The patent application publication (Japanese Patent Laid-Open No. 11-300422) of
この特許文献4に記載される発明では、後加工で該接合部の熔接が必要となった場合、折り曲げ接合部の長さが異形、かつ長くなるので、熔接にはきわめて不利なことになる外、商品陳列用店舗部材などで広く要求される多種小ロット生産などには不向きであるとともに、角パイプのような中空構造の場合は所定の形状にレーザー溶断することは困難で、パイプ位置を正確に反転させるなどの工夫を要した。また、折り曲げるための支点となる残した一辺を曲げやすくするため溝状に切欠させたり短くしたりすることは商品陳列用店舗部材として使用するときには強度不足などの問題があり危険である。 In the invention described in
以上のように特許文献に記載され実施される発明は、角パイプを折り曲げるために、パイプの一辺を残し他の部分を切断除去して正確に加工する合理的な方法を開示しているが、前記するような欠点を夫々に保有しているので、その問題点を解決し、加工が容易で、精度良く簡単に小ロット生産が可能な、商品陳列用店舗部材として適した角パイプの折り曲げ手段が要求されるのは当然の成り行きである。 As described above, the invention described and implemented in the patent literature discloses a rational method for accurately processing by cutting and removing other parts while leaving one side of the pipe to bend the square pipe. Since each of the above-mentioned drawbacks is possessed, a means for bending a square pipe suitable as a store member for displaying products, which solves the problem, is easy to process, and can be easily produced in small lots with high accuracy. It is natural that this is required.
一般的に、商品陳列用店舗部材として使用される場合の角パイプは、一例として図1のように使用される。即ち、床面及び壁面1で構成される店舗室内において、角パイプ2は埋め込みタイプの商品棚、取り付けタイプの商品棚、移動可能タイプの商品ケース、仮置きタイプの商品枠などの造作物として広く活用されている。使用される角パイプ2は通常図2に例示するように、角パイプ2の一部の辺または全辺に棚受けなどの冶具を取り付け可能な所定サイズ、図柄の孔4が構成されている。また、角パイプ2の肉厚3は一般的には1から3ミリのものが特に安全強度面から採用されている。また、角パイプ2の素材材質は一般に鉄鋼、ステンレス、アルミニウム、真鍮の順に多用され、めっき、塗装などの美装仕上げをして使用されている。 In general, a square pipe used as a store member for displaying merchandise is used as shown in FIG. 1 as an example. That is, in the store room composed of the floor surface and the
また、商品陳列用店舗部材として使用される場合の角パイプ2は、図3、図4、図5に例示するような折り曲げ加工がなされ、コの字形、四角枠型、階段形、その他異形などの形状に造形され電気熔接、ロウ付け、アルゴン熔接などの一般的な熔接後、研磨、各種表面処理をして実用されている。 In addition, the
このような商品陳列用店舗部材について、従来の技術、特許文献技術については既に説明し課題を明らかにしたとおりであるが、目的使用に耐え、正確に容易に熟練を必要とせずに一般的な汎用技術で角パイプの折り曲げが出来ないものかと考えた結果、うまく出来ない原因の主たるものが、従来技術(以後この明細書では説明しない)においてはパイプを完全切断、突合せ、熔接の手段をとるので良好な製品造形ができるはずもなく論ずるまでもない。また、非常に漸進的な特許文献に示される技術(以後これを従来技術として説明する)においても、中空の角パイプの切断箇所の少なくとも二辺内面に向かって外側から切断するため、パイプ内側に対する凹み状変形、内側方向のバリ及び折り曲げ時に生じる隙間が一般的な熔接技術を阻害し、仕上がりも悪く、安全性及び強度も不足するということが解った。 For such merchandise display store members, the conventional technology and patent literature technology have already been explained and the problems have been clarified, but they can withstand the intended use and are generally easy to use without requiring skill. As a result of considering whether or not the square pipe can be bent by general-purpose technology, the main cause of the failure is that the conventional technology (which will not be described in the following description) takes the means of completely cutting, butting and welding the pipe. Therefore, there is no need to argue that good product modeling can not be done. Further, in the technique shown in the very progressive patent document (hereinafter, this will be described as the prior art), since at least two sides of the cut portion of the hollow square pipe are cut from the outside, It was found that the dent-like deformation, the burrs in the inner direction, and the gaps generated during bending hinder general welding techniques, have poor finish, and lack safety and strength.
本発明者は鋭意研究を進めた結果、総ての課題を解決するには角パイプ2の切断切除必要な辺の位置の内面から外側に向かって角パイプ2の肉厚3を切断することにすれば、メス型、オス型を使用することが出来るので、折り曲げ接合時に課題となる変形が著しく抑えられるとともに、生じたバリは角パイプ2の外側に出来るので、折り曲げ接合部の熔接時には極めて良い結果をもたらすことが判明し、従来の課題のほぼ全部を解消することが可能になった。 As a result of diligent research, the present inventor decided to cut the
即ち、[請求項1]に係る発明は、折り曲げる箇所の一辺を残し三辺所定部分を切断切除してなる、四辺で構成される金属製の角パイプ折り曲げ手段において、最初(第一工程として)、角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8b及び角パイプの肉厚3より僅かに深い位置の平坦な凹部11aを有する内部型(中ゴ)10と角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8cを有し、かつ角パイプ2の肉厚3より僅かに深い位置の平坦な凹部11bを有するメス型13を配置し、更に角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8aを有するオス型7を配置し、角パイプ2の切断切除しないで残す一辺2Aに対面する側(パイプの幅方向)の一辺の所定の部分を切断切除し、次工程オス型15aまたは15bの挿入孔9を設け、次(第二工程として)に、角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8eを有する角パイプ2内部へ挿入するオス型15aまたは15bと切断切除形状(折り曲げ角度を持つ傾斜部8f相当形状)にしたメス型16aまたは16bを配し、角パイプ2の切断切除すべき個所の残る二辺を角パイプ2の内面に挿入したオス型15aまたは15bにより、角パイプ2の内側から外側に向かって所定の折り曲げ角度を持つ傾斜部8ddになるように角パイプ2の所定箇所を切断切除して、折り曲げることを可能にしたことを特徴とする商品陳列用店舗部材として利用される角パイプの折り曲げ手段である。 That is, the invention according to [Claim 1] is the first (as the first step) in the metal square pipe bending means constituted by four sides, which is formed by cutting and cutting a predetermined portion of the three sides while leaving one side of the portion to be bent. An inclined portion 8b having a bending angle of the
[請求項2]に係る発明は、請求項1において、切断切除加工時に発生するバリ6を、角パイプ2の外側に生じさせ折り曲げ接合面5の熔接を容易、正確に出来るようにしたことを特徴とする構造にすることである。 The invention according to [Claim 2] is that, in
[請求項3]に係る発明は、請求項1及び2において、折り曲げの支点部分となる切断切除せず残した一辺2Aの該当所定の位置に、R状の凹部19aを付けたメス型16bとR状の凸部19bを付けたオス型15bによる角パイプ2肉厚3の塑性変形によって、R状凸部19cを角パイプ2の切断切除しない辺2A外側に向かい突起するように構成した構造にすることで、折り曲げ接合面5をより精度よく仕上げることにある。 [Claim 3] The invention according to [Claim 3] is that, in
[請求項4]に係る発明は、請求項1、2、3において、第一工程として、素材の角パイプ2内部に挿入するパイプ折り曲げ角度を持つ傾斜部8b及び角パイプ2の肉厚3より僅かに深い位置の平坦な凹部11aを有する内部型(中ゴ)10と角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8cを有し、かつ角パイプ2の肉厚3より僅かに深い位置の平坦な凹部11bを有するメス型13を配置し、更に角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8aを有するオス型7を、第二工程オス型15a又は15bの挿入孔9を構成することが出来るように配置する。更に第二工程として所定位置に角パイプ2の折り曲げ角度を持つ傾斜部8eを有する角パイプ2内部へ挿入するオス型15aまたは15b及び切断切除形状(折り曲げ角度傾斜部8f相当形状)にしたメス型16aまたは16bを配置する。該オス型15aとメス型16aを使用配置する場合には、オス型15aを挿入孔9に挿入する動作及び角パイプ2の切断切除すべき二辺の内側から外側に向けて切断切除する動作を可能にし、また、該オス型15bとメス型16bを使用配置する場合には、オス型15bを挿入孔9に挿入する動作及び角パイプ2の切断切除しない一辺2Aを塑性変形させることができるようにオス型15bとメス型16b間を加圧する動作と切断すべき二辺の内側から外側に向かい切断切除する動作を可能とした、油圧プレス機構22及び全体の制御機構23を配置してなる角パイプ2の折り曲げ手段加工装置である。 In the invention according to [Claim 4], in
上記のように角パイプの折り曲げ所定部分をパイプの長さ方向に対し、必要箇所数加工することにより、従来の課題を皆無に折り曲げすることが出来るようになり、また、熔接、研磨、塗装、めっきなどの後加工における仕上がりも良く、生産技術としてもきわめて容易、正確に目的を達成することが可能となった。 As mentioned above, by bending the predetermined part of the square pipe in the length direction of the pipe, it becomes possible to bend without any conventional problems, welding, polishing, painting, The finish in post-processing such as plating is good, and the production technology is very easy and accurate.
本発明は上記の発明の概要で説明するとおり、四辺からなる角パイプを折り曲げて使用する分野において、多種小ロット生産を要求され、十分な強度と安全性及び美観を要求される商品陳列用店舗部材について、折り曲げが正確、容易に生産性良く提供可能な、従来にない技術を提供するものであり、特に、折り曲げ加工後の熔接技術に格段の注意や特殊な熔接技術を全く必要としないばかりか、その熔接仕上がりが美しく、その後の研磨作業を含む美装仕上げが極めて容易かつ強度劣化もないので、最適な商品陳列用店舗部材を提供することが出来るほか、特殊な機械を使用しないで一般に広く汎用されるプレス機などの汎用機械で達成することが可能である。したがって、多種小ロット生産においても小規模の企業体で十分に対応することが可能となるなどその効果には有益なところが大きい。 As described in the outline of the present invention, the present invention is a store for merchandise display that requires production of various small lots and requires sufficient strength, safety and aesthetics in the field of bending and using a square pipe having four sides. This is an unprecedented technology that can provide bending accurately, easily and with good productivity, and does not require any special attention or special welding technology. In addition, its welded finish is beautiful, and beautiful finishes including subsequent polishing work are extremely easy and there is no deterioration in strength, so it is possible to provide store members for optimal merchandise display and generally without using special machines. It can be achieved by a general-purpose machine such as a widely used press. Therefore, even in the production of many kinds of small lots, a small-scale business entity can sufficiently cope with the effects, and the effect is great.
即ち、図6(角パイプ2の一部切断断面構造例)に示すように、所定切断位置に外側メス型、内側オス型を使用し、角パイプ2の切断を行うと、折り曲げ接合面5は変形を最小限に止められるとともにオス型とメス型のクリアランスにより生じるバリ6は角パイプ2の外側方向に生じる。この結果、図7(角パイプ2の折り曲げ接合状態を示す断面構造例)に示すように、角パイプ2を該切断部分で折り曲げ折り曲げ接合面5を接合させた場合には、ほぼ隙間なく合わせることが出来るとともにバリ6は角パイプ2外側に向かって合わせられる。バリ6はどのようにしても少なからず生じるものであることと金型の消耗により発生するものであり通常機械加工分野では嫌われるものであるが、本発明においてはこれが好都合に作用する。 That is, as shown in FIG. 6 (example of a partially cut cross-sectional structure of the square pipe 2), when the outer female type and the inner male type are used at a predetermined cutting position and the
即ち、後加工の熔接時には、熔材の使用、不使用を問わずほとんどの汎用熔接手法により、バリ6が存在することで、先ずバリ6が熔解し熔接接合がほぼ完了する。熔材使用の場合はより完全に熔接接合が可能となる。加えて、バリ6の成分は角パイプ2と同じものであるから組織変化をも少なくでき強度も向上することが見込める。本発明の作用によればバリ6がある程度でているほうが良いのであるから、オス型、メス型の磨耗などを気にすることは少なく型寿命にあまり気を使わないで運用することが可能となる。また、角パイプ2の折り曲げ接合面5の変形が少ないため、仕上がりが美しいだけでなく上記作用がより向上するとともに、バリ6があることと隙間も少ないので金型の手入れ、調整を心がけた場合にはレーザー熔接も可能となった。 That is, at the time of post-processing welding, the
このようにして角パイプ2の内面からオス型を外側に向けて動かし角パイプ2の切断切除の必要部分(肉厚3など)を外側方向に切断するためには、オス型が角パイプ2の内部に位置していることが必要となる。このために、本発明は最初第一工程として、四辺からなる角パイプ2の折り曲げ方向の一辺に孔を開ける必要がある。そのための具体的な例を説明すると、図8の第一オス型7(斜視図)に例示するような先端の左右に折り曲げ所定角度を設けた傾斜部8aをもつ第一オス型7を用意する。次いで、適切な手段として角パイプ2の内部にパイプ内部挿入可能な図10のような内部型(中ゴ)10(後記実施例などに説明あり)を挿入し、また後記実施例などで説明する外刃に該当する図11のようなメス型13を角パイプ2の外側に配した上で、例えば図21の油圧プレス機構22により該第一オス型7を前後方向に加圧作動させ、図9(第二オス型15a又は15bの挿入孔部9を設けた角パイプ2の斜視図)のように、所定の折り曲げ傾斜部8dをもち、角パイプ2の肉厚3より僅に深く切断して、所定の折り曲げに適した広さ有する第二オス型15a又は15bの挿入孔部9を設ける。この中間工程といえる第一工程で第二オス型15a又は15bの挿入孔9を設けるためには、鋸刃、フライスなどの方法によっても達成することが出来るが、生産性を考慮すると強調すべき推奨される方法ではない。 In this way, in order to move the male mold outward from the inner surface of the
次いで第二工程として、図13のようなメス型16aを配置した上で、図12の該第二オス型15aを図9に示す角パイプ2に構成された挿入孔部9に、図14のように、油圧プレス機構22により上部から挿入して第二オス型15aの先端が角パイプ2の残すべき一辺2Aにほぼ到達して後、第二オス型15aを前後方向に加圧移動させ、図15に示すように、角パイプ2の所定箇所を切断し、破断廃棄片18aを前後方向に除去廃棄して、図16に示すとおり、所定の折り曲げに必要な角度8ddと広さを形成した切断切除部17を構成した角パイプ2を得る。 Next, as a second step, after the female die 16a as shown in FIG. 13 is arranged, the second male die 15a shown in FIG. 12 is inserted into the
上記第二工程の第二オス型15aを図17の第二オス型15bに変更して、第一工程で構成した挿入孔部9に油圧プレス機構22により挿入する際、第二オス型15bの先端部と相対するメス型16bを図18のように、第二オス型15bの先端形状(R状凸部)19bと同じかやや大きめのR状凹部19aを形成させたメス型16bを使用して加圧塑性変形させると、第19図のように、肉厚3を損なうことなくR状の凸部(膨らみ)19cを、角パイプ2の切断切除しない辺2A(2Aの外側方向)に形成した、より正確で容易な折り曲げ可能となる理想的な角パイプ2を提供することが出来る。このように肉厚3を、従来技術がしているような切断せず残すべき角パイプ2の一辺2A相当部分を、切削するなどして傷つけ損なう事にならないように塑性変形させると角パイプ2を折り曲げたときに、図20のように、折り曲げ接合面5は極めて良好に隙間なく接する事が可能であることが確認された。従来技術のように切り込むなどして肉厚3を減少させると切削傷の箇所が折り曲げの支点となるために傷のような切削部分の角度に起因して、折り曲げをした場合パイプの接合辺の接合が完全でなく隙間を生じることがわかった。即ち、通常曲げ角度より鋭角になる事により、隙間を生じ不具合を発生することが明瞭になった。 When the second male die 15a in the second step is changed to the second male die 15b in FIG. 17 and inserted into the
以上のようにして、折り曲げが必要な箇所を同様に加工すると自在方向の折り曲げ造形が出来るほか、折り曲げる角度も自在(折り曲げ角度については、角パイプ2を90度に折り曲げする場合には、切断切除部17の先端部を中心として各45度に左右振り分け、また角パイプ2を120度に折り曲げたいときは、各30度に左右振り分けなどで各種の折り曲げが達成できる。)に出来、特に左右の振り分け角度を異なる角度に変えなくても、折り曲げ接合面5に隙間が生じて困ることはなく正確に折り曲げが出来る。即ち、90度(直角)曲げの場合と比較して、鈍角に曲げたいときには切断切除部17を小さく、鋭角にしたいときには切断切除部17を大きくすれば良いと言い換えることも出来る。尚、8a、8b、8c、8d、8dd、8e、8fで示される各所定角度を持つ傾斜部の角度は全部同じである。また、第一オス型7及び第二オス型15aまたは15bの動作方向については、上記説明の第一オス型7が横(前後)方向の動作、第二オス型15aまたは15bが上部から下方向に続いて横(前後)方向の動作に限られるものではなく、第一オス型7が上部から下方向の動作、第二オス型15aまたは15bが横(前後)方向に続いて上下方向の動作など本発明の技術思想から逸脱することのない範囲で、変化させることが可能なことは勿論である。また、最も好ましい例の図19、図22に示すR状凸部19cについて具体的には、第二メス型16bのR状凹部19aは第二オス型15bと同じかやや大き目のRとして形成されたものが好ましい。これは、塑性変形で形成されたR状凸部19cを持つ角パイプ2を折り曲げる場合に効果的に作用する。即ち、折り曲げ時には角パイプ2の外側に伸びようとする力が働くため、接合面5を正確かつ容易に隙間なくするためには、外側の長さが大きい(外側のRが大きい)と伸びが生じても形状的に吸収するので極めて効果的に目的を果たすことが可能となる。また、外側、内側のRが同じ場合においても、R状凸部19cが角パイプ2の切断切除しない辺2Aの外側に向かって膨らむように形成されていれば、概略同様に効果が発揮可能なことも確認されている。 In the above-described manner, if the portion that needs to be bent is processed in the same manner, bending can be formed in any direction, and the bending angle is also flexible (the bending angle is cut and excised when the
本発明の最も好ましい実施形態における実施例について図面を参考に説明すると、図21(第一工程と第二工程を組み合わせた加工機の運転状況を示す斜視図)に示すように、図11の第一工程のメス型13と図18の第二工程のメス型16bとを合体させた外刃となるメス型集合体20を下部に配置している。このメス型集合体20には製品角パイプ2の進行方向21に対し、手前側に図11のような左右振り分け45度の折り曲げ角度を有する傾斜部8cとパイプ肉厚よりわずかに深くした平面部11bが構成された第一工程メス型13が配置されている。更に少し離れたパイプの進行方向21に図18のように左右振り分け45度の切断形状の角度傾斜部8fを有し、R形状の凹み部19aを構成した開口部を構成した第二工程メス型16bが配置されている。また、このメス型集合体20には、予め必要な図柄の穴あけ加工をした製品角パイプ2を挿入支持できるように製品パイプの進行方向21に向かって直線的に角パイプ2の挿入溝14が構成されている。 An example in the most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 21 (a perspective view showing an operating state of a processing machine in which the first process and the second process are combined), as shown in FIG. A
上記メス型集合体20には、製品角パイプ2が挿入溝14を介して挿入され、次に図10の左右振り分け45度の折り曲げ角度に適した傾斜部8bとパイプ肉厚よりわずかに凹んだ平面部11aを有し、角パイプ2の全長に適した挿入支持棒12を併せ持つ内部型(中ゴ)10が準備されている。 In the
更に、パイプ進行方向21に対して手前位置の第一工程メス型13相当部分の上部位置に合致させるように、図21に運転状況の斜視図として示すとおり、油圧プレス機構22に接合配置された図8の、左右振り分け45度の折り曲げ角度8aを持つ第一工程オス型7が配置されている。さらにその先に少し間隔をあけて、別の油圧プレス機構22に接合配置された図17の、左右振り分け45度の折り曲げ角度8eと先端にR状凸部19bを持つ第二工程オス型15bが図18のメス型16b相当の位置上部に配置され、それぞれの金型配置、製品角パイプ2の配置を完了する。次いで、図19に示す好ましい形状の突出たR状凸部19cを構成するために、図21では第二工程のオス型15bに配備された油圧プレス機構22の上部全体にもう一つの油圧プレス機構22が接合設置されている。これは、第二オス型15bを挿入孔9に挿入すること及び加圧し押し込んでR状凸部19cを構成する目的で設置したものである。以上のように各部材を配置した上で、運転動作などの制御を行う制御機構23を配備して本発明の好ましい実施例の角パイプ2の折り曲げ(この実施例では90度折り曲げ造形を説明している)を達成する加工機は完成する。 Furthermore, as shown in a perspective view of the operating state in FIG. 21, the
次に、具体的な製品の製造方法を上記の装置を使用して説明すると、上記図21の加工機において、最初、20ミリ角、肉厚2ミリ、長さ3,000ミリのSS鉄素材からなる既に所定図柄4を構成済みの角パイプ2を設置固定したメス型集合体20の挿入溝14に進行方向21に向けて挿入し、制御機構23の制御により、第一工程におけるメス型13に相当部分の平坦凹部11bの中央中心部に1,000ミリ長さとなるところで挿入移動を止める。次に内部型(中ゴ)10を挿入支持棒12により角パイプ2の内部に挿入、制御機構23で所定位置に正確にセットする。次いで、第一工程オス型7を油圧プレス機構22で押し出し、角パイプ2の一辺(切断切除しない一辺2Aの対面側)を切断切除する。このとき切断切除される角パイプ2の当該部分は角パイプ2の外側にせりあがる様に切断され、第二工程オス型15bを挿入するための挿入孔9を完成する。バリ6は角パイプ2の外側に生じ内面側には生じない。 Next, a specific product manufacturing method will be described by using the above-described apparatus. First, in the processing machine shown in FIG. 21, an SS iron material of 20 mm square, 2 mm thick, and 3,000 mm long is first prepared. Is inserted into the
次いで、進行方向21へ角パイプ2を進め、第二工程のメス型16b切断位置相当部分まで制御機構23により移動させる。次いで、第二工程オス型15bを上部油圧プレス機構22により下方向え移動、即ち角パイプ2の挿入孔9から、内部に挿入させ残すべき角パイプの一辺2Aを第二工程メス型16bに構成したR状凹部19aに沿うようにパイプ肉厚3の厚み分を控えて圧入し、パイプ肉を傷つけ損なうことなく塑性変形し成形する。次に、第二工程オス型15bを前後(パイプの外方向)にせん断するように移動させ、切断切除すべき残りの二辺を切断して、左右振り分け45度の折り曲げ角度を持つ傾斜部8fどおりに切断された角パイプ2の二辺の切断切除廃棄片18bを外側に廃棄する。以上のように加工することで、適切な折り曲げ角度を持つ傾斜部8ddを形成した切断切除部17を構成することが可能となる。本件実施例では更に同様の作業を2回繰り返し、図22に示すような角パイプ2の長さ方向1,000ミリ間隔で2箇所の切断切除部17を構成した目的の左右振り分け45度の折り曲げ角度を持つ角パイプ2を得た。また、バリ6は角パイプ2の外側に生じた。 Next, the
次に、R状凹部19cをつけた角パイプ2を、残すべき一辺2AのR状凹部19cを支点として折り曲げるときわめて簡単に正確に図23のように、直角のコの字に折り曲げられた1,000ミリの角パイプ2造形物として折り曲げることが出来、接合面5はレーザー熔接可能な隙間のない合せ面であり、当然ではあるが一般的な熔接技術においてはなんらの不具合もなく極めて理想的な熔接が行えた。特に、本発明ではバリ6が製品角パイプ2の外側に生じているため、熔接に際しバリ6が溶解し熔材の使用量が抑えられるとともに、仕上がりが綺麗になり、組織変化も少なく強度が充分かつ後処理の研磨、塗装、めっきなどが容易かつ綺麗に仕上がるなど極めて多大な利益を提供することが可能となった。 Next, when the
本発明は商品陳列用店舗部材としての安全性が高く、多種小ロット生産に適し、後加工仕上げの良い角パイプの折り曲げによる造形物を容易に一般的な手段で安価に提供するものであり、従来の手段でなしえなかったものであるから当該分野における利用の可能性は極めて高いものである。 The present invention is highly safe as a store member for product display, suitable for various small-lot production, and provides a shaped article by bending a square pipe with a good post-processing finish easily and inexpensively by general means. The possibility of use in this field is extremely high because it cannot be achieved by conventional means.
1は店舗内の壁及び床を示す。
2は角パイプ。
2Aは切断切除しない角パイプの一辺。
3は角パイプを構成する辺の肉厚。
4は棚受けなどの冶具取り付け用の図柄孔部。
5は折り曲げ接合面。
6はバリ。
7は第一工程オス型。
8aは第一工程オス型7に構成された所定曲げ角度(8a、8b、8c、8d、8dd、8e、8fは全て同一角度)を持つ傾斜部。
8bは内部型(中ゴ)10に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
8cは第一工程メス型13に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
8dは第一工程で構成された第二工程オス型15aの挿入孔9に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
8ddは角パイプ2に構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
8eは第二工程オス型15a及び15bに構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
8fは第二工程メス型16a及び16bに構成された所定曲げ角度を持つ傾斜部。
9は第一工程で構成された第二工程オス型15a及び15bの挿入孔。
10は内部型(中ゴ)。
11aは内部型(中ゴ)10の平坦凹部。
11bは第一工程メス型13の平坦凹部。
12は内部型(中ゴ)10の挿入支持棒。
13は第一工程メス型。
14は角パイプ挿入溝。
15aは第二工程オス型。
15bは好ましい第二工程オス型。
16aは第二工程メス型。
16bは好ましい第二工程メス型。
17は切断切除部(第二工程で角パイプ2に構成された折り曲げのための空間)。
18aは第二工程で切断切除された破断廃棄片。
18bは別の第二工程で切断切除された破断廃棄片。
19aは好ましい第二工程メス型16bに形成されたR状凹部。
19bは好ましい第二工程オス型15bに形成されたR状凸部。
19cは好ましい角パイプ2の切断しない辺2A外側方向に塑性変形で形成されたR状の凸部。
20は第一、第二工程のメス型を一体にした集合体メス型。
21は製品角パイプ2の進行方向。
22は油圧プレス機構。
23は制御機構。
2 is a square pipe.
2A is a side of a square pipe that is not cut and excised.
3 is the thickness of the side that forms the square pipe.
4 is a pattern hole for attaching a jig such as a shelf holder.
5 is a bent joint surface.
6 is Bali.
7 is the first process male type.
8a is an inclined portion having a predetermined bending angle (8a, 8b, 8c, 8d, 8dd, 8e, and 8f are all the same angle) configured in the first process male die 7.
Reference numeral 8b denotes an inclined portion having a predetermined bending angle formed in the inner mold (medium core) 10.
8c is an inclined portion having a predetermined bending angle formed in the first process female die 13;
8d is an inclined portion having a predetermined bending angle formed in the
8dd is an inclined portion having a predetermined bending angle formed in the
8e is an inclined portion having a predetermined bending angle formed in the second process male dies 15a and 15b.
8f is an inclined portion having a predetermined bending angle formed in the second process female molds 16a and 16b.
9 is an insertion hole for the second process male molds 15a and 15b configured in the first process.
10 is an internal type (medium size).
11 a is a flat concave portion of the internal mold (medium core) 10.
11 b is a flat concave portion of the first process female die 13.
13 is a first process female type.
14 is a square pipe insertion groove.
15a is a second process male type.
15b is a preferable second step male type.
16a is a second process female type.
16b is a preferable second step female type.
18a is a broken waste piece cut and excised in the second step.
18b is a broken waste piece cut and excised in another second step.
19a is an R-shaped recess formed in the preferred second step female die 16b.
19b is an R-shaped convex portion formed on the preferred second-step male mold 15b.
19c is an R-shaped convex portion formed by plastic deformation in the outer side 2A of the preferred
21 is the traveling direction of the product
22 is a hydraulic press mechanism.
23 is a control mechanism.
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