JP2018103203A - バルジ加工用の金属管ベローズ成形方法、及び、その金属管ベローズ成形装置 - Google Patents
バルジ加工用の金属管ベローズ成形方法、及び、その金属管ベローズ成形装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】クランプ機構のように複雑な形状を備えつつ素管を挟持し、素管の外周にベローズ成形を行う金型において、各部の動作を確実に行なうと共に、各部の動作を複合的に連動させ迅速かつ正確に処理することができるバルジ加工用の金属管ベローズ成形の提供。
【解決手段】素管pの外周を挟持すると共に、軸方向に進退自在となし、上記素管P内への導入液圧の調整を図ることにより、素管Pの外周にベローズを成形する分割金型による成形において、成形領域１００を構成する多数の成形用分割金型１２を金型開閉シリンダ機構１１によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダ機構１３を協働させつつ押圧用分割金型１２を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型１２の動作に伴って成形用分割金型１２が協働するようそれぞれの枢軸を連結する。
【選択図】図１
【解決手段】素管pの外周を挟持すると共に、軸方向に進退自在となし、上記素管P内への導入液圧の調整を図ることにより、素管Pの外周にベローズを成形する分割金型による成形において、成形領域１００を構成する多数の成形用分割金型１２を金型開閉シリンダ機構１１によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダ機構１３を協働させつつ押圧用分割金型１２を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型１２の動作に伴って成形用分割金型１２が協働するようそれぞれの枢軸を連結する。
【選択図】図１
Description
この発明は、クランプ機構のように複雑な形状を備えつつ素管を挟持し、素管の外周にベローズ成形を行う金型において、各部の動作を確実に行なうと共に、各部の動作を複合的に連動させて迅速かつ正確に処理することができるバルジ加工用の金属管ベローズ成形に関する。
従来、中空状の円筒体である素管の外周に波形のベローズを形成した金属管は、耐久性に優れると共に、剛性を有し、かつ蛇腹部を介して屈曲性を有し振動などによる変位吸収性を有しているため、単に配管や継手管などとして用いるだけでなく、地中などに埋設される水道管やガス管などの屈曲配管などとしても多く用いられている。
しかして、従来のこのような装置は、図７に示すように、一対の分割金型２、２を一組とする金型本体１を、両分割金型２、２の半割穴２a、２aで素管P の外周を径方向に挟持して拘束し、この複数の分割金型２、２・・・を管体軸方向に多数列設させると共に、図示しない駆動装置によって管体軸方向に移動させ、同図（b）（c）に示すように、素管P の両端側を端キャップ部材５、５により密封し、図示しない液流入装置によって素管P の内圧を高め、半割穴 2 a、2 a の U字状凸部 2 b ・・・に嵌め合わせて軸方向に移動させ、波形のベローズ（蛇腹部）を形成するようにしている。
なお、３・・・は金型本体 1の四隅に開設された支持シャフト孔であり、この支持シャフト孔３・・・を貫通する支持シャフト軸３a・・・と上部に配置されたクランプ部材４とにより管体軸方向の倒れを防止するようにしている。
なお、３・・・は金型本体 1の四隅に開設された支持シャフト孔であり、この支持シャフト孔３・・・を貫通する支持シャフト軸３a・・・と上部に配置されたクランプ部材４とにより管体軸方向の倒れを防止するようにしている。
このような金型装置は、多数列設された分割金型を確実に軸方向に配列する必要があるが、素管Pを挟持する金型装置においてクランプ方式を用いて処理するものとして、例えば、特許文献１や特許文献２などの周知技術が知られている。
なお、同一機能を示す部材には同一符号を付して説明する。
特許文献１は、図７に示すように、分割体１、１を横側に設定されたピン２bを中心にして回動させつつ合着し、その自由端側にフランジ部2ｃ、2ｃを突設し、このフランジ部2ｃ、2ｃにコの字形状のクランプ板6を係合自在に取り付け、このクランプ6とフランジ部2ｃ、2ｃとをボルトやピストンなどで締付し、分割体１、１の緊締およびその解除を行うもので、これにより緊締力を与え成形型を緊締しようとするものである。
なお、同一機能を示す部材には同一符号を付して説明する。
特許文献１は、図７に示すように、分割体１、１を横側に設定されたピン２bを中心にして回動させつつ合着し、その自由端側にフランジ部2ｃ、2ｃを突設し、このフランジ部2ｃ、2ｃにコの字形状のクランプ板6を係合自在に取り付け、このクランプ6とフランジ部2ｃ、2ｃとをボルトやピストンなどで締付し、分割体１、１の緊締およびその解除を行うもので、これにより緊締力を与え成形型を緊締しようとするものである。
また、図８に示す特許文献２は、上記同様に分割体１・・・を横側に設定されたピン２b（枢着部）で開閉するものであるが、下部側に各分割体１を接離方向に案内する案内機構９を備え、分割体１・・・を径方向に向けて開閉する自動開閉機構８を備え、分割体１・・・の閉時において固定を自動的に行なうロック機構７を備えた構成である。
これにより、分割体１・・・の開閉およびクランプ機構のより自動化を図ると共に、ベローズ成型時における素管の内部圧力を外部に逃がす構造にし分割体１・・・の移動の円滑化を図ろうとするものである（公報第３頁第１２行〜１８行目記載参照）。
これにより、分割体１・・・の開閉およびクランプ機構のより自動化を図ると共に、ベローズ成型時における素管の内部圧力を外部に逃がす構造にし分割体１・・・の移動の円滑化を図ろうとするものである（公報第３頁第１２行〜１８行目記載参照）。
また、図９に示す特許文献3は、本願出願人の先行技術に係るものであり、左右に開閉自在とされる一対の分割金型２、２の下端部側に枢着部２bを設け、分割金型2、2の上端部側にクランプ板2ｃを設け、一対の分割金型２、２をクランプすると共に、左右に引導し、素管を挟持する一体の分割金型２、２とするものである。
そして、クランプ板2ｃを左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダ部Yと、進退自在とされるアーム部とを介して分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダ部Zとを備えている。
そして、クランプ板2ｃを左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダ部Yと、進退自在とされるアーム部とを介して分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダ部Zとを備えている。
このように、クランプ機構によって緊締力を得ようとするこれら分割金型は、多数列設された分割金型を確実に軸方向に配列する必要があり、複雑な形状を備えつつ各部の動作を複合的に連動させなければならないと共に、金型装置本体を迅速かつ正確に処理する要望がある。
しかしながら、特許文献１に示すものは、ボルトやピストンなどで型締を行うため緊締に時間を要し、また、ボルトによらずバネにより緊締力を得ようとする場合でも充分な緊締力が加えることができず、結局、製品に欠陥を生じる危険がある。
特許文献２に示すものは、分割体の開閉およびクランプの自動化を図ると共に、その移動の円滑化を図り、ベローズ成形にかかる稼動率の向上を図ることが示唆されているが、上記と同様な問題を充分に解決したものではなく、高速度で高精度に優れたベローズ成形は行うことはできなかった。
しかしながら、特許文献１に示すものは、ボルトやピストンなどで型締を行うため緊締に時間を要し、また、ボルトによらずバネにより緊締力を得ようとする場合でも充分な緊締力が加えることができず、結局、製品に欠陥を生じる危険がある。
特許文献２に示すものは、分割体の開閉およびクランプの自動化を図ると共に、その移動の円滑化を図り、ベローズ成形にかかる稼動率の向上を図ることが示唆されているが、上記と同様な問題を充分に解決したものではなく、高速度で高精度に優れたベローズ成形は行うことはできなかった。
また、本願出願人の先行技術に係る特許文献３は、三角構造の分割金型を上記クランプ板を左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダー部と、進退自在とされるアーム部とを介して上記分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダー部とを備えて形処理するものであるが、さらに金型装置本体を全体的に効率よく処理するものが要求される。
本願出願人は、そのような観点から鋭意研究を重ねたものであり、クランプ機構により緊締力を得てようとする場合には、多数列設された分割金型を確実に軸方向に配列する必要があると共に、複雑な動作を必要とする形状の複雑なベローズ成形に際し、確実かつ迅速かつ充分な緊締力を与えて成形型を緊締し、また、単にクランプを嵌め込むだけでは成形中の内圧により成形型の合着面に隙間が生じベローズの製品に欠陥を生じる危険のないバルジ加工用の金属管ベローズ成形を研究した。
この発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、クランプ機構など複雑な形状を備え、床面から浮きあがった状態で支持され、かつ素管を挟持しつつ加工する開閉自在な一対の分割金型よりなる三角構造の金型本体の処理に際し、各部のそれぞれの複雑な動作を確実に行なう共に、各部の動作を複合的に連動させつつ迅速に処理し、製品歩留まりを向上させて稼働率の向上を図るバルジ加工用の金属管ベローズ成形方法、及び、その金属管ベローズ成形装置を目的とする。
この発明は、金属ベローズ成形方法において、請求項１記載のように、請求項１記載のように、素管の外周を挟持すると共に軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、上記素管の外周にベローズを成形する分割金型による金型装置本体の成形において、成形領域を構成する多数の成形用分割金型とこれを最外側から挟持する押圧用分割金型とが、金型開閉シリンダ機構および型クランプシリンダ機構とによって扇状に開閉させるように協働すると共に、両者におけるクランプ板部を貫通する連動シャフトによって協働することを特徴とする。
また、請求項２記載のように、床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする。
また、請求項３記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする。
また、請求項４記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする。
また、請求項５記載のように、所定厚みを有すると共に、中空状の送液路を有し、かつベローズ成形用孔を有してなる芯金を進退自在に有する液量調整機構を備え、可動金型側から挿入されると共に、その挿入完了時に固定金型側に密着し、かつ上記芯金と上記素管とから形成される空間部を備え、上記芯金の挿入完了時には、少ない体積の空間部として形成すると共に、上記少ない空間部内にベローズ成形用液を導入することを特徴とする。
また、請求項６記載のように、上記液量調整機構は、交換可能に設置されることを特徴とする。
また、請求項２記載のように、床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする。
また、請求項３記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする。
また、請求項４記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする。
また、請求項５記載のように、所定厚みを有すると共に、中空状の送液路を有し、かつベローズ成形用孔を有してなる芯金を進退自在に有する液量調整機構を備え、可動金型側から挿入されると共に、その挿入完了時に固定金型側に密着し、かつ上記芯金と上記素管とから形成される空間部を備え、上記芯金の挿入完了時には、少ない体積の空間部として形成すると共に、上記少ない空間部内にベローズ成形用液を導入することを特徴とする。
また、請求項６記載のように、上記液量調整機構は、交換可能に設置されることを特徴とする。
金属ベローズ成形装置において、請求項７記載のように、素管の外周を挟持すると共に軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、上記素管の外周にベローズを成形する分割金型による金型装置本体において、成形領域を構成する多数の成形用分割金型とこれを最外側から挟持する押圧用分割金型とが、金型開閉シリンダ機構および型クランプシリンダ機構とによって扇状に開閉させるように協働すると共に、両者におけるクランプ板部を貫通する連動シャフトによって協働することを特徴とする。
また、請求項８記載のように、床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする。
また、請求項９記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする。
また、請求項１０記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする。
また、請求項１１記載のように、所定厚みを有すると共に、中空状の送液路を有し、かつベローズ成形用孔を有してなる芯金を進退自在に有する液量調整機構を備え、可動金型側から挿入されると共に、その挿入完了時に固定金型側に密着し、かつ上記芯金と上記素管とから形成される空間部を備え、上記芯金の挿入完了時には、少ない体積の空間部として形成すると共に、上記少ない空間部内にベローズ成形用液を導入することを特徴とする。
また、請求項１２記載のように、上記液量調整機構は、交換可能に設置されることを特徴とする。
また、請求項８記載のように、床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする。
また、請求項９記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする。
また、請求項１０記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする。
また、請求項１１記載のように、所定厚みを有すると共に、中空状の送液路を有し、かつベローズ成形用孔を有してなる芯金を進退自在に有する液量調整機構を備え、可動金型側から挿入されると共に、その挿入完了時に固定金型側に密着し、かつ上記芯金と上記素管とから形成される空間部を備え、上記芯金の挿入完了時には、少ない体積の空間部として形成すると共に、上記少ない空間部内にベローズ成形用液を導入することを特徴とする。
また、請求項１２記載のように、上記液量調整機構は、交換可能に設置されることを特徴とする。
この発明の方法によれば、床面に載置された基台上に浮きあがった状態で支持され、素管を挟持しつつベローズ加工する開閉自在な一対の分割金型の処理であっても、扇状に開閉自在とされると共に、素管を挟持し、かつそれらの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる方法を提供することができる。
この発明の装置によれば、床面に載置された基台上に浮きあがった状態で支持され、素管を挟持しつつベローズ加工する開閉自在な一対の分割金型の処理であっても、扇状に開閉自在とされると共に、素管を挟持し、かつそれらの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる装置を提供することができる。。
以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の側面図であり、図面中央の成形領域１００と図面左の固定側受け領域１０１と図面右の移動側成形領域１０２よりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令されると共に、各部のそれぞれの複雑な動作を確実に行え、その動作を複合的に連動しつつ迅速に行えるシステムに係る。
すなわち、床面より浮き上がった状態に配置され、多数の列設された一対の成形用分割金型１２・・・が軸方向に進退自在とされると共に、水平方向より出し入れ可能に挿入され、素管Pを扇状に開閉自在な状態で処理すると共に、この成形用分割金型１２・・・を最外側より挟持し、成形用分割金型１２・・・と協働して連動する押圧用分割金型１４、１４とよりなるクランプ方式の分割金型である。
より具体的には、素管Pの外周にベローズを成形するに際し、成形領域１００を構成する中間プレートである成形用分割金型１２を、ダイセットクランプシリンダである金型開閉シリンダ機構１５によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダである型クランプシリンダ機構１３を協働させつつ押圧用分割金型１４を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型１４の動作に伴って成形用分割金型１２が協働するよう枢軸である連動シャフトFによって関係させ連結するものである。
図１は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の側面図であり、図面中央の成形領域１００と図面左の固定側受け領域１０１と図面右の移動側成形領域１０２よりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令されると共に、各部のそれぞれの複雑な動作を確実に行え、その動作を複合的に連動しつつ迅速に行えるシステムに係る。
すなわち、床面より浮き上がった状態に配置され、多数の列設された一対の成形用分割金型１２・・・が軸方向に進退自在とされると共に、水平方向より出し入れ可能に挿入され、素管Pを扇状に開閉自在な状態で処理すると共に、この成形用分割金型１２・・・を最外側より挟持し、成形用分割金型１２・・・と協働して連動する押圧用分割金型１４、１４とよりなるクランプ方式の分割金型である。
より具体的には、素管Pの外周にベローズを成形するに際し、成形領域１００を構成する中間プレートである成形用分割金型１２を、ダイセットクランプシリンダである金型開閉シリンダ機構１５によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダである型クランプシリンダ機構１３を協働させつつ押圧用分割金型１４を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型１４の動作に伴って成形用分割金型１２が協働するよう枢軸である連動シャフトFによって関係させ連結するものである。
成形用分割金型１２は、図3に示すように、下端部の中央部位に設けられた枢着部１２aを支点として左右側に扇状に開閉され、また、上側部位の上端部に設けられた凸部１2a、１2aにより合着される一対の分割金型よりなるものであり、図1に示すように２つの金型開閉用シリンダー機構１１の指令により動作される。なお、１２aは枢着部である。
また、この成形用分割金型１２、１２の先端側には、凸部１２b、１２bが形成され、この凸部１２b、１２bにクランプ板部１２cが緊締可能に嵌合される。このクランプ板部１２cは、枢着部１２ｄを中心に動作され緊締されるが枢着部１２ｄの他端に孔１２eを有し、この孔１２eにクランプ板部１２c用の連結シャフトFが挿通される。
また、この成形用分割金型１２、１２の先端側には、凸部１２b、１２bが形成され、この凸部１２b、１２bにクランプ板部１２cが緊締可能に嵌合される。このクランプ板部１２cは、枢着部１２ｄを中心に動作され緊締されるが枢着部１２ｄの他端に孔１２eを有し、この孔１２eにクランプ板部１２c用の連結シャフトFが挿通される。
また、この分割金型１２、１２には、多数列設した各分割金型を軸方向に整理するために外側辺部位に上下方向に複数個の連結ピン穴１２ｇ ・・・が開設されており、各分割金型間には出没自在な連結ピン（図示略）を介して取り付けられている。
また、内側辺部位に上下方向に３個の連結ピン穴１２h・・・が開設されており、主として中央部の連結ピン穴１２hを中心として分割金型１２、１２を等間隔に多数列設し整理する。
また、内側辺部位に上下方向に３個の連結ピン穴１２h・・・が開設されており、主として中央部の連結ピン穴１２hを中心として分割金型１２、１２を等間隔に多数列設し整理する。
押圧用分割金型１４、１４は、上記成形用分割金型１２、１２とほぼ同様に構成されているが、成形用分割金型１２、１２の最外側に配置されてこれを挟持し、成形用分割金型１２、１２と協働し、上記クランプ板部１４cを回動させる型クランプシリンダ機構１３を備える。
この型クランプシリンダ機構１３は、アーム部１３aとシリンダー部１３bとよりなり、上記クランプ板部１３cの開放に伴なって押圧用分割金型１４、１４を開閉させるように回動される。
また、この押圧分割金型１４には、上下に２個の金型開閉シリンダー機構１１が備えられている。
この金型開閉シリンダ機構１１は、アーム部１１aとシリンダー部１１bとよりなり、アーム部１１aの先端がホルダ部１５が取り付けられると共に、このホルダ部１５は型クランプシリンダ機構１３と連結しており、ホルダ部１５を介して押圧分割金型１４を扇状に開閉する（図b参照）。
上下に２個の金型開閉シリンダ機構１１、１１間は型開閉フレーム部１６aによって連結されて支持されている。
なお、１６は押圧分割金型１４に添えられて隣接されたフレーム部である。また、これらの成形用分割金型１２および押圧分割金型１４は、図示しない支持部材で基台１8に載置支持されている。
この型クランプシリンダ機構１３は、アーム部１３aとシリンダー部１３bとよりなり、上記クランプ板部１３cの開放に伴なって押圧用分割金型１４、１４を開閉させるように回動される。
また、この押圧分割金型１４には、上下に２個の金型開閉シリンダー機構１１が備えられている。
この金型開閉シリンダ機構１１は、アーム部１１aとシリンダー部１１bとよりなり、アーム部１１aの先端がホルダ部１５が取り付けられると共に、このホルダ部１５は型クランプシリンダ機構１３と連結しており、ホルダ部１５を介して押圧分割金型１４を扇状に開閉する（図b参照）。
上下に２個の金型開閉シリンダ機構１１、１１間は型開閉フレーム部１６aによって連結されて支持されている。
なお、１６は押圧分割金型１４に添えられて隣接されたフレーム部である。また、これらの成形用分割金型１２および押圧分割金型１４は、図示しない支持部材で基台１8に載置支持されている。
各部の具体的な動作をブロック図に基づいて説明する。
図４は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の電気的に統括・指令されるブロック図で、図面中央の成形領域１００と、図面左の固定側受け領域１０１と、図面右の移動側成形領域１０２とよりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令される。
まず、成形領域１００において、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態にあると、素管Pを水平方向（図2（b）の水平方向参照）から受け入れてセットされる。
次いで、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態から閉状態に移行する（図３（a）、（図2（a）参照）。成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４の閉状態に際しては、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４のクランプ板部１２c、１３cを挿通するクランプ板部挿通軸Fの動作によって協働する。
このように、固定側と移動側の押圧用分割金型１４、１４のそれぞれを統括する型クランプシリンダ手段２０４、金型開閉シリンダ手段２０５の動作指令により、また、進退動作手段２０６の動作指令により、また、これら各手段の動作は金型協働手段２０３により複合的にチェックされ、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が閉状態においてベローズ成形される。
また、これらの各手段は、正常確認部を伴っているので、各部品のの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる。
したがって、制御手段は、この各手段における正常確認部を備えるので、各部品のの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に統合し、静振動性や静粛性を保って効率の良い迅速な理することができる
図４は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の電気的に統括・指令されるブロック図で、図面中央の成形領域１００と、図面左の固定側受け領域１０１と、図面右の移動側成形領域１０２とよりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令される。
まず、成形領域１００において、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態にあると、素管Pを水平方向（図2（b）の水平方向参照）から受け入れてセットされる。
次いで、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態から閉状態に移行する（図３（a）、（図2（a）参照）。成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４の閉状態に際しては、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４のクランプ板部１２c、１３cを挿通するクランプ板部挿通軸Fの動作によって協働する。
このように、固定側と移動側の押圧用分割金型１４、１４のそれぞれを統括する型クランプシリンダ手段２０４、金型開閉シリンダ手段２０５の動作指令により、また、進退動作手段２０６の動作指令により、また、これら各手段の動作は金型協働手段２０３により複合的にチェックされ、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が閉状態においてベローズ成形される。
また、これらの各手段は、正常確認部を伴っているので、各部品のの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる。
したがって、制御手段は、この各手段における正常確認部を備えるので、各部品のの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に統合し、静振動性や静粛性を保って効率の良い迅速な理することができる
このように、この実施例では、素管の外周を挟持すると共に、軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、素管の外周にベローズを成形する分割金型による成形において、成形領域を構成する多数の成形用分割金型を金型開閉シリンダ機構によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダ機構を協働させつつ押圧用分割金型を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型の動作に伴って成形用分割金型が協働するようそれぞれの枢軸を連結する構成とされ、床面に載置された基台上に浮きあがった状態で支持され、素管を挟持しつつベローズ加工する開閉自在な一対の分割金型の処理であっても、扇状に開閉自在とされると共に、素管を挟持し、かつそれらの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる。
また、この発明の第２の実施例を説明する。
図８において、液量調整機構３０は、素管Ｐの内部に進退自在に挿入される芯金３１と、この素管Ｐの両端部を密封する可動金型キャップ３２と固定金型キャップ３３と、芯金３１を支持し挟持する芯金押し込み機構３４とによって構成され、芯金と素管との間に閉じられたベローズ成形用空間部を少ない体積の空間部として形成する。
なお、可動側用制御部と固定側用制御部とを統括する制御部１００を備えている。
図８において、液量調整機構３０は、素管Ｐの内部に進退自在に挿入される芯金３１と、この素管Ｐの両端部を密封する可動金型キャップ３２と固定金型キャップ３３と、芯金３１を支持し挟持する芯金押し込み機構３４とによって構成され、芯金と素管との間に閉じられたベローズ成形用空間部を少ない体積の空間部として形成する。
なお、可動側用制御部と固定側用制御部とを統括する制御部１００を備えている。
芯金３１は、所定厚みｔと中空状の送液路３１aとベローズ成形用孔３１bよりなるもので、素管Pに軸方向において進退自在に挿入され、その両端を可動金型キャップ３２と固定金型キャップ３３とによって密封される。
芯金押し込み機構３４は、進退自在とされる芯金３１を支持し挟持し素管Pに挿入するもので、フランジを有する可動金型キャップ３２を中央にして、図中右側の前半部と、図中左側の後半部により構成され、芯金３１と接合する内周面には密封すべくオイルレスプツシュ３４bや０リング ３４ｄなどが設けられている。
また、素管Ｐに挿入される固定金型キャップ３３のその先頭側３３aは、芯金３１と接合する内周面には密封すべく０リング３４ｂなどが設けられている。３１bは空気孔である。
芯金押し込み機構３４は、進退自在とされる芯金３１を支持し挟持し素管Pに挿入するもので、フランジを有する可動金型キャップ３２を中央にして、図中右側の前半部と、図中左側の後半部により構成され、芯金３１と接合する内周面には密封すべくオイルレスプツシュ３４bや０リング ３４ｄなどが設けられている。
また、素管Ｐに挿入される固定金型キャップ３３のその先頭側３３aは、芯金３１と接合する内周面には密封すべく０リング３４ｂなどが設けられている。３１bは空気孔である。
このように、素管の挿入完了時には芯金は、その両端を可動金型キャップと固定金型キャップとによって密封されると共に、芯金と素管との間に閉じられた少ない体積のベローズ成形用空間部を形成することとなり、この少ない体積のベローズ成形用空間部にベローズ成形用液を導入してベローズ成形が行われる。このため、ベローズ成形圧は、従来と同様であり一定としてもベローズ成形押し力少なくて済むこととなる。すなわち、芯金を挿入するだけの簡単な構造によるので、装置の大型化を防ぐができ、また、その消費電力も低減化することができ、シンプルな構造とすることができる。
また、この実施例では、芯金１２を交換可能とし、通常の空間部Ｓを少ない体積の空間部Ｓ１に可変自在とする液量調整機構１１を備えることもできる。すなわち、大径管などにおいて、芯金１２と素管Ｐとの空間部Ｓを適宜少ない体積の空間部Ｓ１として形成する際に好適である。液量調整機構１１及び芯金１２などの交換については、手作業や自動交換機など従来周知の技術手段を適宜用いればよい。
」
１００ 成形領域
１０１ 固定側受け領域
１０２ 移動側成形領域
P 素管
１０ 金型装置本体
１１ 金型開閉シリンダ機構
１１a アーム部
１１ シリンダ部
１２ 成形用分割金型
１２a 枢着部
１２b 凸部
１２c 孔
１２d 孔
１２e プレート維持孔
１２f プレート維持孔
１２g シールプレート部
１２h ベースブラケット部
１３ 型クランプシリンダ機構
１３a アーム部
１３b シリンダ部
１４ 押圧用分割金型
１４a 枢着部
１４b 凸部
１４c クランプ板部
１４d 孔
１５ ホルダ部
１６ 型開閉フレーム
１７ フレーム部
１8 基台
１８a 取付け部
１９ 受けシリンダ機構
１９a 受けシリンダ部
１９b シールロックシリンダ部
２０ 成形シリンダ機構
２０a 主押しシリンダ部
２０b 金型ロッドシリンダ部
３０ 液量調整機構
３１ 芯金
３１a 送液路
３１b ベローズ成形用孔
３２ 可動金型キャップ
３３ 固定金型キャップ
３４ 芯金押し込み機構
３５ 空気孔
２００ 制御手段
２０１ 受け領域手段
２０２ 成形領域手段
２０３ 金型協働手段
２０４ 型クランプシリンダ手段
２０５ 金型開閉シリンダ手段
２０６ 進退動作手段
１００ 成形領域
１０１ 固定側受け領域
１０２ 移動側成形領域
P 素管
１０ 金型装置本体
１１ 金型開閉シリンダ機構
１１a アーム部
１１ シリンダ部
１２ 成形用分割金型
１２a 枢着部
１２b 凸部
１２c 孔
１２d 孔
１２e プレート維持孔
１２f プレート維持孔
１２g シールプレート部
１２h ベースブラケット部
１３ 型クランプシリンダ機構
１３a アーム部
１３b シリンダ部
１４ 押圧用分割金型
１４a 枢着部
１４b 凸部
１４c クランプ板部
１４d 孔
１５ ホルダ部
１６ 型開閉フレーム
１７ フレーム部
１8 基台
１８a 取付け部
１９ 受けシリンダ機構
１９a 受けシリンダ部
１９b シールロックシリンダ部
２０ 成形シリンダ機構
２０a 主押しシリンダ部
２０b 金型ロッドシリンダ部
３０ 液量調整機構
３１ 芯金
３１a 送液路
３１b ベローズ成形用孔
３２ 可動金型キャップ
３３ 固定金型キャップ
３４ 芯金押し込み機構
３５ 空気孔
２００ 制御手段
２０１ 受け領域手段
２０２ 成形領域手段
２０３ 金型協働手段
２０４ 型クランプシリンダ手段
２０５ 金型開閉シリンダ手段
２０６ 進退動作手段
この発明は、クランプ機構のように複雑な形状を備えつつ素管を挟持し、素管の外周にベローズ成形を行う金型において、各部の動作を確実に行なうと共に、各部の動作を複合的に連動させて迅速かつ正確に処理することができるバルジ加工用の金属管ベローズ成形に関する。
従来、中空状の円筒体である素管の外周に波形のベローズを形成した金属管は、耐久性に優れると共に、剛性を有し、かつ蛇腹部を介して屈曲性を有し振動などによる変位吸収性を有しているため、単に配管や継手管などとして用いるだけでなく、地中などに埋設される水道管やガス管などの屈曲配管などとしても多く用いられている。
しかして、従来のこのような装置は、図７に示すように、一対の分割金型２、２を一組とする金型本体１を、両分割金型２、２の半割穴２a、２aで素管P の外周を径方向に挟持して拘束し、この複数の分割金型２、２・・・を管体軸方向に多数列設させると共に、図示しない駆動装置によって管体軸方向に移動させ、同図（b）（c）に示すように、素管P の両端側を端キャップ部材５、５により密封し、図示しない液流入装置によって素管P の内圧を高め、半割穴 2 a、2 a の U字状凸部 2 b ・・・に嵌め合わせて軸方向に移動させ、波形のベローズ（蛇腹部）を形成するようにしている。
なお、３・・・は金型本体 1の四隅に開設された支持シャフト孔であり、この支持シャフト孔３・・・を貫通する支持シャフト軸３a・・・と上部に配置されたクランプ部材４とにより管体軸方向の倒れを防止するようにしている。
なお、３・・・は金型本体 1の四隅に開設された支持シャフト孔であり、この支持シャフト孔３・・・を貫通する支持シャフト軸３a・・・と上部に配置されたクランプ部材４とにより管体軸方向の倒れを防止するようにしている。
このような金型装置は、多数列設された分割金型を確実に軸方向に配列する必要があるが、素管Pを挟持する金型装置においてクランプ方式を用いて処理するものとして、例えば、特許文献１や特許文献２などの周知技術が知られている。
なお、同一機能を示す部材には同一符号を付して説明する。
特許文献１は、図７に示すように、分割体１、１を横側に設定されたピン２bを中心にして回動させつつ合着し、その自由端側にフランジ部2ｃ、2ｃを突設し、このフランジ部2ｃ、2ｃにコの字形状のクランプ板6を係合自在に取り付け、このクランプ6とフランジ部2ｃ、2ｃとをボルトやピストンなどで締付し、分割体１、１の緊締およびその解除を行うもので、これにより緊締力を与え成形型を緊締しようとするものである。
なお、同一機能を示す部材には同一符号を付して説明する。
特許文献１は、図７に示すように、分割体１、１を横側に設定されたピン２bを中心にして回動させつつ合着し、その自由端側にフランジ部2ｃ、2ｃを突設し、このフランジ部2ｃ、2ｃにコの字形状のクランプ板6を係合自在に取り付け、このクランプ6とフランジ部2ｃ、2ｃとをボルトやピストンなどで締付し、分割体１、１の緊締およびその解除を行うもので、これにより緊締力を与え成形型を緊締しようとするものである。
また、図８に示す特許文献２は、上記同様に分割体１・・・を横側に設定されたピン２b（枢着部）で開閉するものであるが、下部側に各分割体１を接離方向に案内する案内機構９を備え、分割体１・・・を径方向に向けて開閉する自動開閉機構８を備え、分割体１・・・の閉時において固定を自動的に行なうロック機構７を備えた構成である。
これにより、分割体１・・・の開閉およびクランプ機構のより自動化を図ると共に、ベローズ成型時における素管の内部圧力を外部に逃がす構造にし分割体１・・・の移動の円滑化を図ろうとするものである（公報第３頁第１２行〜１８行目記載参照）。
これにより、分割体１・・・の開閉およびクランプ機構のより自動化を図ると共に、ベローズ成型時における素管の内部圧力を外部に逃がす構造にし分割体１・・・の移動の円滑化を図ろうとするものである（公報第３頁第１２行〜１８行目記載参照）。
また、図９に示す特許文献3は、本願出願人の先行技術に係るものであり、左右に開閉自在とされる一対の分割金型２、２の下端部側に枢着部２bを設け、分割金型2、2の上端部側にクランプ板2ｃを設け、一対の分割金型２、２をクランプすると共に、左右に引導し、素管を挟持する一体の分割金型２、２とするものである。
そして、クランプ板2ｃを左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダ部Yと、進退自在とされるアーム部とを介して分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダ部Zとを備えている。
そして、クランプ板2ｃを左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダ部Yと、進退自在とされるアーム部とを介して分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダ部Zとを備えている。
このように、クランプ機構によって緊締力を得ようとするこれら分割金型は、多数列設された分割金型を確実に軸方向に配列する必要があり、複雑な形状を備えつつ各部の動作を複合的に連動させなければならないと共に、金型装置本体を迅速かつ正確に処理する要望がある。
しかしながら、特許文献１に示すものは、ボルトやピストンなどで型締を行うため緊締に時間を要し、また、ボルトによらずバネにより緊締力を得ようとする場合でも充分な緊締力が加えることができず、結局、製品に欠陥を生じる危険がある。
特許文献２に示すものは、分割体の開閉およびクランプの自動化を図ると共に、その移動の円滑化を図り、ベローズ成形にかかる稼動率の向上を図ることが示唆されているが、上記と同様な問題を充分に解決したものではなく、高速度で高精度に優れたベローズ成形は行うことはできなかった。
しかしながら、特許文献１に示すものは、ボルトやピストンなどで型締を行うため緊締に時間を要し、また、ボルトによらずバネにより緊締力を得ようとする場合でも充分な緊締力が加えることができず、結局、製品に欠陥を生じる危険がある。
特許文献２に示すものは、分割体の開閉およびクランプの自動化を図ると共に、その移動の円滑化を図り、ベローズ成形にかかる稼動率の向上を図ることが示唆されているが、上記と同様な問題を充分に解決したものではなく、高速度で高精度に優れたベローズ成形は行うことはできなかった。
また、本願出願人の先行技術に係る特許文献３は、三角構造の分割金型を上記クランプ板を左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダー部と、進退自在とされるアーム部とを介して上記分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダー部とを備えて形処理するものであるが、さらに金型装置本体を全体的に効率よく処理するものが要求される。
本願出願人は、そのような観点から鋭意研究を重ねたものであり、クランプ機構により緊締力を得てようとする場合には、多数列設された分割金型を確実に軸方向に配列する必要があると共に、複雑な動作を必要とする形状の複雑なベローズ成形に際し、確実かつ迅速かつ充分な緊締力を与えて成形型を緊締し、また、単にクランプを嵌め込むだけでは成形中の内圧により成形型の合着面に隙間が生じベローズの製品に欠陥を生じる危険のないバルジ加工用の金属管ベローズ成形を研究した。
この発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、クランプ機構など複雑な形状を備え、床面から浮きあがった状態で支持され、かつ素管を挟持しつつ加工する開閉自在な一対の分割金型よりなる三角構造の金型本体の処理に際し、各部のそれぞれの複雑な動作を確実に行なう共に、各部の動作を複合的に連動させつつ迅速に処理し、製品歩留まりを向上させて稼働率の向上を図るバルジ加工用の金属管ベローズ成形方法、及び、その金属管ベローズ成形装置を目的とする。
この発明は、金属ベローズ成形方法において、請求項１記載のように、素管の外周を挟持すると共に軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、上記素管の外周にベローズを成形する分割金型による金型装置本体の成形において、床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、多数の上記成形用分割金型とこれを最外側から挟持する押圧用分割金型とが、金型開閉シリンダ機構および型クランプシリンダ機構とによって扇状に開閉させるように協働すると共に、両者におけるクランプ板部を貫通する連動シャフトによって協働し、かつ上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えて形成されることを特徴とする。
また、請求項２記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されて形成されることを特徴とする。
また、請求項３記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えて形成されることを特徴とする。
また、請求項２記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されて形成されることを特徴とする。
また、請求項３記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えて形成されることを特徴とする。
金属ベローズ成形装置において、請求項４記載のように、素管の外周を挟持すると共に軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、上記素管の外周にベローズを成形する分割金型による金型装置本体の成形において、床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、多数の上記成形用分割金型とこれを最外側から挟持する押圧用分割金型とが、金型開閉シリンダ機構および型クランプシリンダ機構とによって扇状に開閉させるように協働すると共に、両者におけるクランプ板部を貫通する連動シャフトによって協働し、かつ上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする。
また、請求項５記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする。
また、請求項６記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする。
また、請求項５記載のように、上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする。
また、請求項６記載のように、上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする。
この発明の方法によれば、床面に載置された基台上に浮きあがった状態で支持され、素管を挟持しつつベローズ加工する開閉自在な一対の分割金型の処理であっても、扇状に開閉自在とされると共に、素管を挟持し、かつそれらの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる方法を提供することができる。
この発明の装置によれば、床面に載置された基台上に浮きあがった状態で支持され、素管を挟持しつつベローズ加工する開閉自在な一対の分割金型の処理であっても、扇状に開閉自在とされると共に、素管を挟持し、かつそれらの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる装置を提供することができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の側面図であり、図面中央の成形領域１００と図面左の固定側受け領域１０１と図面右の移動側成形領域１０２よりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令されると共に、各部のそれぞれの複雑な動作を確実に行え、その動作を複合的に連動しつつ迅速に行えるシステムに係る。
すなわち、床面より浮き上がった状態に配置され、多数の列設された一対の成形用分割金型１２・・・が軸方向に進退自在とされると共に、水平方向より出し入れ可能に挿入され、素管Pを扇状に開閉自在な状態で処理すると共に、この成形用分割金型１２・・・を最外側より挟持し、成形用分割金型１２・・・と協働して連動する押圧用分割金型１４、１４とよりなるクランプ方式の分割金型である。
より具体的には、素管Pの外周にベローズを成形するに際し、成形領域１００を構成する中間プレートである成形用分割金型１２を、ダイセットクランプシリンダである金型開閉シリンダ機構１１によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダである型クランプシリンダ機構１３を協働させつつ押圧用分割金型１４を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型１４の動作に伴って成形用分割金型１２が協働するよう枢軸である連動シャフトF（図示略）によって関係させ連結するものである。
図１は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の側面図であり、図面中央の成形領域１００と図面左の固定側受け領域１０１と図面右の移動側成形領域１０２よりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令されると共に、各部のそれぞれの複雑な動作を確実に行え、その動作を複合的に連動しつつ迅速に行えるシステムに係る。
すなわち、床面より浮き上がった状態に配置され、多数の列設された一対の成形用分割金型１２・・・が軸方向に進退自在とされると共に、水平方向より出し入れ可能に挿入され、素管Pを扇状に開閉自在な状態で処理すると共に、この成形用分割金型１２・・・を最外側より挟持し、成形用分割金型１２・・・と協働して連動する押圧用分割金型１４、１４とよりなるクランプ方式の分割金型である。
より具体的には、素管Pの外周にベローズを成形するに際し、成形領域１００を構成する中間プレートである成形用分割金型１２を、ダイセットクランプシリンダである金型開閉シリンダ機構１１によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダである型クランプシリンダ機構１３を協働させつつ押圧用分割金型１４を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型１４の動作に伴って成形用分割金型１２が協働するよう枢軸である連動シャフトF（図示略）によって関係させ連結するものである。
成形用分割金型１２は、図3に示すように、下端部の中央部位に設けられた枢着部１２aを支点として左右側に扇状に開閉され、また、上側部位の上端部に設けられた凸部１2ｂ、１2ｂにより合着される一対の分割金型よりなるものであり、図1に示すように２つの金型開閉用シリンダー機構１１の指令により動作される。なお、１２aは枢着部である。
また、この成形用分割金型１２、１２の先端側には、凸部１２b、１２bが形成され、この凸部１２b、１２bにクランプ板部１２cが緊締可能に嵌合される。
このクランプ板部１２cは、枢着部１２ｄを中心に動作され緊締されるが枢着部１２ｄの他端に孔１２eを有し、この孔１２eにクランプ板部１２c用の連動シャフトF（図示略）が挿通される。
また、この成形用分割金型１２、１２の先端側には、凸部１２b、１２bが形成され、この凸部１２b、１２bにクランプ板部１２cが緊締可能に嵌合される。
このクランプ板部１２cは、枢着部１２ｄを中心に動作され緊締されるが枢着部１２ｄの他端に孔１２eを有し、この孔１２eにクランプ板部１２c用の連動シャフトF（図示略）が挿通される。
また、この分割金型１２、１２には、多数列設した各分割金型を軸方向に整理するために内側辺部位に上下方向に複数個の連結ピン穴１２ｇ ・・・が開設されており、各分割金型間には出没自在な連結ピン（図示略）を介して取り付けられている。
また、外側辺部位に上下方向に３個の連結ピン穴１２h・・・が開設されており、主として中央部の連結ピン穴１２hを中心として分割金型１２、１２を等間隔に多数列設し整理する。
また、外側辺部位に上下方向に３個の連結ピン穴１２h・・・が開設されており、主として中央部の連結ピン穴１２hを中心として分割金型１２、１２を等間隔に多数列設し整理する。
押圧用分割金型１４、１４は、上記成形用分割金型１２、１２とほぼ同様に構成されているが、成形用分割金型１２、１２の最外側に配置されてこれを挟持し、成形用分割金型１２、１２と協働し、上記クランプ板部１４cを回動させる型クランプシリンダ機構１３を備える。
この型クランプシリンダ機構１３は、アーム部１３aとシリンダー部１３bとよりなり、上記クランプ板部１４cの開放に伴なって押圧用分割金型１４、１４を開閉させるように回動される。
また、この押圧分割金型１４には、上下に２個の金型開閉シリンダー機構１１が備えられている。
この金型開閉シリンダ機構１１は、アーム部１１aとシリンダー部１１bとよりなり、アーム部１１aの先端がホルダ部１５が取り付けられると共に、このホルダ部１５は型クランプシリンダ機構１３と連結しており、ホルダ部１５を介して押圧分割金型１４を扇状に開閉する（図b参照）。
上下に２個の金型開閉シリンダ機構１１、１１間は型開閉フレーム部１６によって連結されて支持されている。
なお、１６は押圧分割金型１４に添えられて隣接されたフレーム部である。また、これらの成形用分割金型１２および押圧分割金型１４は、図示しない支持部材で基台１8に載置支持されている。
この型クランプシリンダ機構１３は、アーム部１３aとシリンダー部１３bとよりなり、上記クランプ板部１４cの開放に伴なって押圧用分割金型１４、１４を開閉させるように回動される。
また、この押圧分割金型１４には、上下に２個の金型開閉シリンダー機構１１が備えられている。
この金型開閉シリンダ機構１１は、アーム部１１aとシリンダー部１１bとよりなり、アーム部１１aの先端がホルダ部１５が取り付けられると共に、このホルダ部１５は型クランプシリンダ機構１３と連結しており、ホルダ部１５を介して押圧分割金型１４を扇状に開閉する（図b参照）。
上下に２個の金型開閉シリンダ機構１１、１１間は型開閉フレーム部１６によって連結されて支持されている。
なお、１６は押圧分割金型１４に添えられて隣接されたフレーム部である。また、これらの成形用分割金型１２および押圧分割金型１４は、図示しない支持部材で基台１8に載置支持されている。
各部の具体的な動作をブロック図に基づいて説明する。
図４は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の電気的に統括・指令されるブロック図で、図面中央の成形領域１００と、図面左の固定側受け領域１０１と、図面右の移動側成形領域１０２とよりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令される。
まず、成形領域１００において、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態にあると、素管Pを水平方向（図2（b）の水平方向参照）から受け入れてセットされる。
次いで、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態から閉状態に移行する（図３（a）、（図2（a）参照）。成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４の閉状態に際しては、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４のクランプ板部１２c、１３cを挿通するクランプ板部挿通軸Fの動作によって協働する。
このように、固定側と移動側の押圧用分割金型１４、１４のそれぞれを統括する型クランプシリンダ手段２０４、金型開閉シリンダ手段２０５の動作指令により、また、進退動作手段２０６の動作指令により、また、これら各手段の動作は金型協働手段２０３により複合的にチェックされ、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が閉状態においてベローズ成形される。
また、これらの各手段は、正常確認部を伴っているので、各部品の動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる。
したがって、制御手段は、この各手段における正常確認部を備えるので、各部品の動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に統合し、静振動性や静粛性を保って効率の良い迅速な処理することができる
図４は、この発明に係る金属ベローズ成形装置の電気的に統括・指令されるブロック図で、図面中央の成形領域１００と、図面左の固定側受け領域１０１と、図面右の移動側成形領域１０２とよりなるもので、制御手段２００によって電気的に統括・指令される。
まず、成形領域１００において、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態にあると、素管Pを水平方向（図2（b）の水平方向参照）から受け入れてセットされる。
次いで、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が開状態から閉状態に移行する（図３（a）、（図2（a）参照）。成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４の閉状態に際しては、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４のクランプ板部１２c、１３cを挿通するクランプ板部挿通軸Fの動作によって協働する。
このように、固定側と移動側の押圧用分割金型１４、１４のそれぞれを統括する型クランプシリンダ手段２０４、金型開閉シリンダ手段２０５の動作指令により、また、進退動作手段２０６の動作指令により、また、これら各手段の動作は金型協働手段２０３により複合的にチェックされ、成形用分割金型１２および押圧用分割金型１４が閉状態においてベローズ成形される。
また、これらの各手段は、正常確認部を伴っているので、各部品の動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる。
したがって、制御手段は、この各手段における正常確認部を備えるので、各部品の動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に統合し、静振動性や静粛性を保って効率の良い迅速な処理することができる
このように、この実施例では、素管の外周を挟持すると共に、軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、素管の外周にベローズを成形する分割金型による成形において、成形領域を構成する多数の成形用分割金型を金型開閉シリンダ機構によって扇状に開閉させると共に、型クランプシリンダ機構を協働させつつ押圧用分割金型を扇状に開閉させ、かつ押圧用分割金型の動作に伴って成形用分割金型が協働するようそれぞれの枢軸を連結する構成とされ、床面に載置された基台上に浮きあがった状態で支持され、素管を挟持しつつベローズ加工する開閉自在な一対の分割金型の処理であっても、扇状に開閉自在とされると共に、素管を挟持し、かつそれらの動作をチェックし、複雑な形状で複雑な動作が要求される各部および各機構を、複合的に連動し確実かつ迅速に静粛性を保って処理することができる。
また、この発明の第２の実施例を説明する。
図８において、液量調整機構３０は、素管Ｐの内部に進退自在に挿入される芯金３１と、この素管Ｐの両端部を密封する可動金型キャップ３２と固定金型キャップ３３と、芯金３１を支持し挟持する芯金押し込み機構３４とによって構成され、芯金と素管との間に閉じられたベローズ成形用空間部を少ない体積の空間部として形成する。
なお、可動側用制御部と固定側用制御部とを統括する制御部１００を備えている。
図８において、液量調整機構３０は、素管Ｐの内部に進退自在に挿入される芯金３１と、この素管Ｐの両端部を密封する可動金型キャップ３２と固定金型キャップ３３と、芯金３１を支持し挟持する芯金押し込み機構３４とによって構成され、芯金と素管との間に閉じられたベローズ成形用空間部を少ない体積の空間部として形成する。
なお、可動側用制御部と固定側用制御部とを統括する制御部１００を備えている。
芯金３１は、所定厚みｔと中空状の送液路３１aとベローズ成形用孔３１bよりなるもので、素管Pに軸方向において進退自在に挿入され、その両端を可動金型キャップ３２と固定金型キャップ３３とによって密封される。
芯金押し込み機構３４は、進退自在とされる芯金３１を支持し挟持し素管Pに挿入するもので、フランジを有する可動金型キャップ３２を中央にして、図中右側の前半部と、図中左側の後半部により構成され、芯金３１と接合する内周面には密封すべくオイルレスプツシュ３４bや０リング３４ｄなどが設けられている。
また、素管Ｐに挿入される固定金型キャップ３３のその先頭側３３aは、芯金３１と接合する内周面には密封すべく０リング３４ｂなどが設けられている。３１bは空気孔である。
芯金押し込み機構３４は、進退自在とされる芯金３１を支持し挟持し素管Pに挿入するもので、フランジを有する可動金型キャップ３２を中央にして、図中右側の前半部と、図中左側の後半部により構成され、芯金３１と接合する内周面には密封すべくオイルレスプツシュ３４bや０リング３４ｄなどが設けられている。
また、素管Ｐに挿入される固定金型キャップ３３のその先頭側３３aは、芯金３１と接合する内周面には密封すべく０リング３４ｂなどが設けられている。３１bは空気孔である。
このように、素管の挿入完了時には芯金は、その両端を可動金型キャップと固定金型キャップとによって密封されると共に、芯金と素管との間に閉じられた少ない体積のベローズ成形用空間部を形成することとなり、この少ない体積のベローズ成形用空間部にベローズ成形用液を導入してベローズ成形が行われる。このため、ベローズ成形圧は、従来と同様であり一定としてもベローズ成形押し力少なくて済むこととなる。
すなわち、芯金を挿入するだけの簡単な構造によるので、装置の大型化を防ぐができ、また、その消費電力も低減化することができ、シンプルな構造とすることができる。
すなわち、芯金を挿入するだけの簡単な構造によるので、装置の大型化を防ぐができ、また、その消費電力も低減化することができ、シンプルな構造とすることができる。
また、この実施例では、芯金１２を交換可能とし、通常の空間部Ｓを少ない体積の空間部Ｓ１に可変自在とする液量調整機構１１を備えることもできる。すなわち、大径管などにおいて、芯金１２と素管Ｐとの空間部Ｓを適宜少ない体積の空間部Ｓ１として形成する際に好適である。液量調整機構１１及び芯金１２などの交換については、手作業や自動交換機など従来周知の技術手段を適宜用いればよい。
」
１００ 成形領域
１０１ 固定側受け領域
１０２ 移動側成形領域
P 素管
１０ 金型装置本体
１１ 金型開閉シリンダ機構
１１a アーム部
１１ シリンダ部
１２ 成形用分割金型
１２a 枢着部
１２b 凸部
１２c 孔
１２d 孔
１２e プレート維持孔
１２f プレート維持孔
１２g シールプレート部
１２h ベースブラケット部
１３ 型クランプシリンダ機構
１３a アーム部
１３b シリンダ部
１４ 押圧用分割金型
１４a 枢着部
１４b 凸部
１４c クランプ板部
１４d 孔
１５ ホルダ部
１６ 型開閉フレーム
１７ フレーム部
１8 基台
１８a 取付け部
１９ 受けシリンダ機構
１９a 受けシリンダ部
１９b シールロックシリンダ部
２０ 成形シリンダ機構
２０a 主押しシリンダ部
２０b 金型ロッドシリンダ部
３０ 液量調整機構
３１ 芯金
３１a 送液路
３１b ベローズ成形用孔
３２ 可動金型キャップ
３３ 固定金型キャップ
３４ 芯金押し込み機構
３５ 空気孔
２００ 制御手段
２０１ 受け領域手段
２０２ 成形領域手段
２０３ 金型協働手段
２０４ 型クランプシリンダ手段
２０５ 金型開閉シリンダ手段
２０６ 進退動作手段
１００ 成形領域
１０１ 固定側受け領域
１０２ 移動側成形領域
P 素管
１０ 金型装置本体
１１ 金型開閉シリンダ機構
１１a アーム部
１１ シリンダ部
１２ 成形用分割金型
１２a 枢着部
１２b 凸部
１２c 孔
１２d 孔
１２e プレート維持孔
１２f プレート維持孔
１２g シールプレート部
１２h ベースブラケット部
１３ 型クランプシリンダ機構
１３a アーム部
１３b シリンダ部
１４ 押圧用分割金型
１４a 枢着部
１４b 凸部
１４c クランプ板部
１４d 孔
１５ ホルダ部
１６ 型開閉フレーム
１７ フレーム部
１8 基台
１８a 取付け部
１９ 受けシリンダ機構
１９a 受けシリンダ部
１９b シールロックシリンダ部
２０ 成形シリンダ機構
２０a 主押しシリンダ部
２０b 金型ロッドシリンダ部
３０ 液量調整機構
３１ 芯金
３１a 送液路
３１b ベローズ成形用孔
３２ 可動金型キャップ
３３ 固定金型キャップ
３４ 芯金押し込み機構
３５ 空気孔
２００ 制御手段
２０１ 受け領域手段
２０２ 成形領域手段
２０３ 金型協働手段
２０４ 型クランプシリンダ手段
２０５ 金型開閉シリンダ手段
２０６ 進退動作手段
Claims (12)
- 素管の外周を挟持すると共に軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、上記素管の外周にベローズを成形する分割金型による金型装置本体の成形において、成形領域を構成する多数の成形用分割金型とこれを最外側から挟持する押圧用分割金型とが、金型開閉シリンダ機構および型クランプシリンダ機構とによって扇状に開閉させるように協働すると共に、両者におけるクランプ板部を貫通する連動シャフトによって協働することを特徴とするバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。
- 床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、
上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、
上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、
上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする請求項１記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。 - 上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする請求項１または２記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。
- 上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする請求項１、２または３記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。
- 所定厚みを有すると共に、中空状の送液路を有し、かつベローズ成形用孔を有してなる芯金を進退自在に有する液量調整機構を備え、
可動金型側から挿入されると共に、その挿入完了時に固定金型側に密着し、かつ上記芯金と上記素管とから形成される空間部を備え、
上記芯金の挿入完了時には、少ない体積の空間部として形成すると共に、上記少ない空間部内にベローズ成形用液を導入することを特徴とする請求項１、２、３または４記載のバルジ加工用の金属ベローズ管の成形方法。 - 上記液量調整機構は、交換可能に設置されることを特徴とする請求項５記載のバルジ加工用の金属ベローズ管の成形方法。
- 素管の外周を挟持すると共に軸方向に進退自在となし、上記素管内への導入液圧の調整を図ることにより、上記素管の外周にベローズを成形する分割金型による金型装置本体において、成形領域を構成する多数の成形用分割金型とこれを最外側から挟持する押圧用分割金型とが、金型開閉シリンダ機構および型クランプシリンダ機構とによって扇状に開閉させるように協働すると共に、両者におけるクランプ板部を貫通する連動シャフトによって協働することを特徴とするバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
- 床面上に設置される基台上には、ベローズ成形を行う複数の成形用分割金型と、上記成形用分割金型を最外側から挟持する固定側および移動側の押圧用分割金型とを備え、
上記成形用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部を備え、
上記押圧用分割金型は、一方側に設けられた枢着部を有すると共に、他方側に孔部が設けられ、かつクランプ板部が嵌合される凸部に加え、片側面に取り付けられて型クランプシリンダ機構と接続されるホルダ部を有すると共に、一対の金型開閉シリンダ機構を互いに連結する型開閉フレーム部を備え、
上記型開閉フレーム部は、上記基台から浮き上がった状態で支持される連結機構を備えることを特徴とする請求項７記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。 - 上記押圧用分割金型および成形用分割金型は、上記素管が上記基台に対し水平方向側から挿入され挟持されることを特徴とする請求項７または８記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
- 上記金型装置本体は、上記各機構が制御手段に統括されると共に、それらの動作をチェックし修正する正常確認部を備えていることを特徴とする請求項７、８または９記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
- 所定厚みを有すると共に、中空状の送液路を有し、かつベローズ成形用孔を有してなる芯金を進退自在に有する液量調整機構を備え、
可動金型側から挿入されると共に、その挿入完了時に固定金型側に密着し、かつ上記芯金と上記素管とから形成される空間部を備え、
上記芯金の挿入完了時には、少ない体積の空間部として形成すると共に、上記少ない空間部内にベローズ成形用液を導入することを特徴とする請求項７、８、９または１０記載のバルジ加工用の金属ベローズ管の成形装置。 - 上記液量調整機構は、交換可能に設置されることを特徴とする請求項１１記載のバルジ加工用の金属ベローズ管の成形装置。
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