JP3621194B2 - Core mold for bending hollow profiles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は中空形材の曲げ加工用芯型に関するものであり、特に、回転式曲げ加工機などを用いて中空形材に曲げ加工を施す際に、その湾曲部におけるシワ、変形、亀裂などの発生を防止することができる中空形材の曲げ加工用芯型に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車などの輸送機器を軽量化することはエネルギーの節約や地球環境の保全などの観点から重要な課題とされ、その解決手段の一つのとして、エンジン、構造部材、各種導管、ボディ表皮などがアルミニウム合金で製造されるようになってきている。アルミニウム合金をフレームなどの構造部材として用いる場合は、軽量でかつ比剛性に優れた方形横断面の中空形状が多く採用される。そして、これらの構造部材や各種導管の多くは、長さ方向に二次元的あるいは三次元的に湾曲した形状に成形される。湾曲した中空部材を成形する一つの方法は割り型を用いて鋳型する方法であるが、押出しによって予め直管状に成形された中空形材を後加工で曲げて成形することができれば、生産効率の面でも強度の面でも有利となる場合が多い。
【0003】
しかし、例えば方形横断面の中空形材をそのまま曲げると、外向き湾曲面(曲げ半径が大きくなるほうの面)が延伸され、内向き湾曲面(曲げ半径が小さいほうの面)が圧縮されて側面が撓み、湾曲部における中空部が偏平に変形して、外向き湾曲面またはその近傍の側面に亀裂を生じたり、内向き湾曲面またはその近傍の側面にシワが寄ったり、極端な場合には湾曲部で折れてしまうなどの問題が生じる。
【0004】
この問題を解決する一つの手段として、中空形材の湾曲部における横断面形状が変化しないように湾曲部の中に芯型を挿入した上で曲げ加工を行い、管体の偏平化やシワの発生を防止する方法が採用されている。この目的で用いられる芯型として、従来から湾曲芯型および積層芯型の2種類のものが知られている。
【0005】
従来の芯型の内、湾曲芯型を用いて中空形材を曲げる方法の一例を図6に示す。
図6において、符号1は横断面長方形の中空形材を示している。この中空形材1はアルミニウム合金製で、押出成形により直管状に成形された形材である。
【0006】
符号30は全体として回転式曲げ加工機を示している。この回転式曲げ加工機30は、概略、搬送台31、ローラ部材32、およびクランプ部材33からなっている。搬送台31は、中空形材1を定置してローラ部材32の外周に沿って(図では右から左へ)搬送する装置である。ローラ部材32は、中空形材1の内向き湾曲面3を受け込むローラ溝34を有する円筒体であり、その軸芯35に連結された回転駆動装置(図示せず)によって、搬送台31の搬送方向と一致する方向に回転するようになっている。このローラ溝34の曲げ半径は、中空形材1の内向き湾曲面3の設計された曲げ半径と一致している。クランプ部材33は、図示しない支柱によってローラ部材の回転軸35に連結され、ローラ部材32と一緒に回転するようになっている。またこのクランプ部材33は、中空形材1を受け込むクランプ溝36を有していて、このクランプ溝36とローラ溝34との間に中空形材1を挟んで挟圧し、中空形材1の湾曲しようとする部分(湾曲部)の先端をローラ溝34に固定するとともに、湾曲部における中空形材の横断面形状の変形を外側から拘束するようになっている。
【0007】
ここで用いられる湾曲芯型40は、概略、中空形材1の中空部に挿入し得る横断面形状を有する直方体であるが、ただし中空形材1の中空部に挿入された状態で、湾曲部の外向き湾曲面2の側となる面42が、外向き湾曲面2の設計された曲げ半径と等しい曲げ半径を有する曲面に成形され、この湾曲面42が湾曲芯型40の先端部において、対向する平面43に当接している。
【0008】
先ず、中空形材1を回転式曲げ加工機30の搬送台31に定置し、その後端部の開口から、出し入れ自在の挿入棒41の先端に固定した湾曲芯型40を挿入し、湾曲部の内部に配置する。次に、中空形材1の湾曲部の前方先端をローラ溝34とクランプ溝36との間に挟んで固定する。この状態でローラ部材32とクランプ部材33とを一緒に回転軸35の駆動力によって回転すると、中空形材1は、ローラ溝34の曲げ半径を内向き湾曲面3の曲げ半径として曲げられる。この時、中空形材1の外向き湾曲面2は、湾曲芯型40によって内側から拘束されているので、偏平化することなく、湾曲部においても一定の中空部横断面形状が維持されるようになる。
【0009】
従来の芯型の他の例は積層芯型である。この積層芯型を用いて中空形材を曲げる方法の一例を図7に示す。
図7において、符号1は横断面長方形の中空形材を示している。また符号30は全体として前記と同様な回転式曲げ加工機を示している。
【0010】
この場合、中空形材1の湾曲部の内部には、積層芯型50が、出し入れ自在の挿入棒51の先端に取り付けられて挿入されている。この積層芯型50は、長方形の可撓性材料からなる板材51,51,…が複数枚積層されてなり、その積層部の横断面形状が、中空形材1の中空部内に挿入し得る形状とされている。
【0011】
この積層芯型50を用いて中空形材1を曲げるには、先ず、この中空形材1を回転式曲げ加工機30の搬送台31に乗せ、直管状の中空形材1の中空部に上記の積層芯型50を挿入し、挿入棒51で湾曲部まで押し込み、中空形材1の湾曲部先端をローラ溝34とクランプ溝36との間に挟んで固定する。この状態でローラ部材32とクランプ部材33とを一緒に回転軸35の駆動力によって回転すると、中空形材1は、ローラ溝34の曲げ半径を内向き湾曲面3の曲げ半径として曲げられる。この時、中空形材1の内部の積層芯型50もそれぞれの板材51,51,…が互いに進行方向にズレながら曲がり、積層芯型50の横断面形状は湾曲しても変化しない。従って中空形材1も、積層芯型50によって内側から拘束されて、湾曲部において偏平化することなく、中空部の横断面形状が一定に維持されるようになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の湾曲芯型40または積層芯型50を用いる方法にはそれぞれ問題があって、実質的に変形、シワ、亀裂などの欠点がない湾曲部を得ることは困難であった。すなわち、湾曲芯型40を用いる場合は、回転式曲げ加工機30によって中空形材1を曲げるに際して、中空形材1の内向き湾曲面3を拘束することができないので、この内向き湾曲面3およびその近傍の側面が圧縮されてシワになりやすい。一方、積層芯型50を用いる場合は、積層部の横断面形状を中空形材1の中空部の横断面形状に一致させると曲げた後で中空形材1から抜き取れなくなるので、中空形材1の中空部の横断面寸法より幾分小さく成形する必要があり、このため、曲げ加工に際して、湾曲部の全周を拘束することができず、湾曲部に偏平化などの横断面形状の変化を起こしてしまう。
【0013】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、従ってその目的は、中空形材に曲げ加工を施す際に、湾曲部における中空形材の変形、シワ、亀裂などの発生を防止することができる中空形材の曲げ加工用芯型を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、外向き湾曲面の設計された曲げ半径と等しい曲げ半径の曲面を有し、芯型の少なくとも側面に配設されている湾曲型材と、外向き湾曲面と内向き湾曲面との間に積層されて中空形材の長さ方向に延びる複数の可撓性板材からなる積層型材とから構成された曲げ加工用芯型を提供することによって解決できる。上記の積層型材は、芯型の幅方向に湾曲型材に挟まれて配設されていることが好ましい。また、芯型の側面に配設された湾曲型材の少なくとも外向き湾曲面側の厚さが、芯型全体の幅の15%ないし35%の範囲内とされていることが好ましい。
【0015】
本発明はまた、前記において、湾曲型材が芯型のそれぞれの側面に配設され、積層型材が湾曲型材に挟まれて配設され、それぞれの前記湾曲型材の厚さが外向き湾曲面側から内向き湾曲面側に向かって漸次縮小され、かつ積層型材の厚さが外向き湾曲面側から内向き湾曲面側に向かって漸次拡大されてなる曲げ加工用芯型を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例により図面を用いて説明する。以下の説明において、従来の技術として図6,図7を用いて説明した構成要素と共通しているものは同一番号を付してその説明を省略または簡略化する。
この実施例の曲げ加工用芯型(以下、単に「芯型」という)は、直管状の中空形材を曲げるために用いられるものである。この中空形材1は、図2に示すように、中空部の横断面形状が高さH、幅Dを有する長方形をなしている。この中空形材1は、湾曲部4において、高さHの方向に、外向き湾曲面2を弧線Bに沿って曲げるように計画されている。従って、曲げられた後では、中空形材1の中空部の幅Dを形成する2面の内、一方が外向き湾曲面2となり、他方が内向き湾曲面3となる。また、中空部の高さHを形成する面はそれぞれ側面5,5となる。
【0017】
(実施例1)
図1は、前記の中空形材1を曲げるために用いる芯型10の先端部を示している。
図1に示す芯型10は、中空形材1の外向き湾曲面2の設計された曲げ半径と等しい曲げ半径の曲面2a を有する湾曲型材13と、外向き湾曲面2と内向き湾曲面3との間に積層されて中空形材1の長さ方向に延びる複数の可撓性板材11a ,11b ,…,11n からなる積層型材12とから構成されている。
【0018】
この芯型10の横断面形状は長方形であって、その高さと幅の寸法は、これを中空形材1の中空部に許容し得るクリアランスを持って挿入し得る値とされている。ここでは説明のため、クリアランスを無視して、芯型10の横断面の高さをH、幅をDと表記する。
【0019】
この芯型10は、双方の側面5a ,5a に湾曲型材13,13が配設され、積層型材12は、これらの湾曲型材13,13に挟まれて配設されている。そして、湾曲型材13,13の厚さdは、芯型10全体の幅Dの15%ないし35%の範囲内とされている。また、積層型材12は、その先端が湾曲型材13の先端より長さLだけ突出している。
【0020】
次に、この芯型10を用いて前記の中空形材1を曲げる方法の一例を、図3を用いて説明する。この方法では、従来例において説明した前記の回転式曲げ加工機30を使用する。
先ず、中空形材1を回転式曲げ加工機30(例えば大洋社製「ドローベンダー」)の搬送台31に定置し、前記の芯型10を出し入れ自在の挿入棒14の先端に固定して、中空形材1の後部開口から湾曲部4の位置まで挿入する。この際、湾曲型材13の曲面2a が、曲げようとする中空形材1の外向き湾曲面2に対向するように挿入する。
【0021】
次に湾曲部4の先端部をローラ溝34とクランプ溝36との間に、内向き湾曲面3をローラ溝34側として挟んで固定する。この状態でローラ部材32とクランプ部材33とを一緒に中空形材1の搬送方向に回転すると、中空形材1は、後方の直管部が搬送台31によって拘束されているため、ローラ溝34の曲げ半径を内向き湾曲面3の曲げ半径として曲げられる。
【0022】
実施例1の芯型10を用いた上記の方法によれば、中空形材1の湾曲部4において、外向き湾曲面2は、その中空部の両側面5,5に対向して配設された湾曲型材13,13のそれぞれの湾曲面2a によって拘束されるので、設計され弧線Bに沿って曲げられ、偏平化することがない。また、積層型材12が芯型10の幅方向に湾曲型材13,13に挟まれて配設されているので、芯型10の外向き湾曲面2に対する拘束力と内向き湾曲面3に対する拘束力が均衡して中空形材1の亀裂などが生じ難くなる。
【0023】
更に、内向き湾曲面3およびその近傍の側面は、湾曲部4において、外側からローラ溝34によって、また内側から、湾曲しても高さHが変わらない積層型材12によって拘束されるので、ローラ溝34の湾曲に沿って曲げられ、シワなどの変形が生じることがない。
【0024】
中空形材1の側面は、外側からローラ溝34の側面とクランプ溝36の側面とによって、また内側から湾曲型材13の側面5a ,5a によって拘束されているので、シワや撓みなどの変形が生じることがない。
【0025】
上記の作用によって、中空形材1の湾曲部4においては、その外向き湾曲面2とその近傍の側面が、シワや亀裂を発生することなく必要な分量だけ延伸され、内向き湾曲面3とその近傍の側面にもシワなどの変形が生じることなく、湾曲部4においても非湾曲部と同様の横断面形状が維持される。
【0026】
図1に示した上記実施例1において、湾曲型材13,13の厚さdは、芯型10全体の幅Dの15%ないし35%の範囲内とすることが好ましい。実験の結果、d/Dの比率が15%未満では、湾曲型材13の湾曲面2a による変形防止効果が不十分で、湾曲部4の横断面に変形が生じ易くなり、また35%を越えると、内向き湾曲面3近傍における無拘束空間が増大するとともに外向き湾曲面2における拘束力が過大となって、外向き湾曲面近傍の伸長に対して素材の延展性が対応できず変形や亀裂が生じ易くなることがわかった。
【0027】
湾曲型材13,13の厚さdと芯型10の幅Dとの比d/Dを変化させて曲げ加工を行ったときの、曲げ加工後の湾曲部の状態を観察した試験例を以下に示す。この試験では、アルミニウム合金押出し形材を、内向き曲げ半径150mmに曲げ加工した。湾曲型材厚さd(mm)と芯型幅D(mm)、その比(d/D)および曲げ加工後の湾曲部の状態(結果)を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
表1の結果から、d/Dの値が15%ないし35%の範囲内できわめて良好な横断面形状を有する湾曲部が得られたことがわかる。
【0030】
曲げられた後の湾曲部4からこの芯型10を取り出すには、単に挿入棒14とともに芯型10を引き抜けばよい。この際、湾曲型材13は中空形材1の直管部の延長線上にあるので、引き抜きの抵抗にならない。また積層部12は、湾曲部4内で全体として曲げられているが、積層されたそれぞれの可撓性板材11a 〜11n が引き抜きに際して平板状態に戻るので、これらも引き抜きの障害にならず、容易に取り出すことができる。
【0031】
(実施例2)
図4に、実施例1において示したものと同様な中空形材1を曲げるために用いる芯型の他の実施例を示す。図4において、この芯型20は、中空形材1の外向き湾曲面2の設計された曲げ半径と等しい曲げ半径の曲面2a を有する湾曲型材23,23と、外向き湾曲面2と内向き湾曲面3との間に積層されて中空形材1の長さ方向に延びる複数の可撓性板材21a ,21b ,…,21n からなる積層型材22とから構成されている。
【0032】
この芯型20の横断面形状は長方形であって、その高さと幅の寸法は、これを中空形材1の中空部に許容し得るクリアランスを持って挿入し得る値とされている。ここでは説明のため、クリアランスを無視して、芯型10の横断面の高さをH、幅をDと表記する。
【0033】
この芯型20は、双方の側面5a ,5a に湾曲型材23,23が配設され、積層型材22は、これらの湾曲型材23,23に挟まれて配設されている。そして実施例2の芯型20においては、それぞれの湾曲型材23の厚さが、湾曲部の外向き湾曲面2側の厚さd1 から内向き湾曲面3側の厚さd2 に向かって漸次縮小され、一方、積層型材22の幅は、湾曲部の外向き湾曲面2側の幅w1 から内向き湾曲面3側の幅wn に向かって漸次拡大されて、芯型20全体として一定の幅Dが維持されるようになっている。この積層型材22の幅の変化は、積層された板材21a ,21b ,…,21n のそれぞれの幅w1 ,w2 ,…,wn を段階的に順次拡大することによって達成される。
【0034】
芯型20は、中空形材1の中空部の横断面形状に等しい横断面形状を有するので、実施例1の芯型10と同様にして中空形材1内に挿入することができる。芯型20を挿入した中空形材1は、実施例1と同様にして回転式曲げ加工機30を用いて曲げ加工を行うことができる。
【0035】
実施例2の芯型20を用いれば、曲げ加工に際して、芯型の両側面5a ,5a をなす湾曲型材23,23が、これに挟まれた積層型材22を内向き湾曲面3の方向に押圧するように作用するため、積層型材22による内向き湾曲面3への拘束力が強まり、内向き湾曲面3とその近傍の側面におけるシワを防止する効果が更に高められる。一方、外向き湾曲面2とその近傍の側面においては、積層型材22が内向き湾曲面3の方向に押圧されることによって芯型20の外向き湾曲面側の幅Dがわずかに縮小し、このため型の拘束力が若干弱まり、無理な伸長が抑制され、亀裂を防止する効果が更に高められる。
【0036】
(実施例3)
本発明の芯型は、異形横断面の中空形材の曲げ加工にも適用することができる。その一例を実施例3として図5に示す。図5は、段差を有する異形横断面の中空形材6と、これを曲げるために挿入された芯型25の横断面を示している。この中空形材6は、それぞれ段差が設けられた外向き湾曲面61,62と、内向き湾曲面63と、側面64a ,64b ,64c とによって形成されている。
【0037】
図5に示す芯型25は、中空形材6のそれぞれ側面64a ,64b ,64c に対向する位置に湾曲型材26,26,26が配設され、芯型25の幅方向に湾曲型材26,26,26に挟まれて積層型材27,27が配設されてなっている。それぞれの湾曲型材26は、図示しないが、外向き湾曲面の設計された曲げ半径と等しい曲げ半径の曲面を有している。また、それぞれの積層型材27は、それぞれ外向き湾曲面61,62と内向き湾曲面63との間に積層されて中空形材6の長さ方向に延びる複数の可撓性板材28,28,…からなっている。
【0038】
この芯型25を用いて前記の中空形材6を曲げる方法の一例を、以下に示す。この方法では、実施例1の場合に用いたものと同様の回転式曲げ加工機30を使用する。ただし、搬送台31の受け面とクランプ溝36の横断面形状を、前記の中空形材6の外向き湾曲面61,62およびその近傍の側面を外側から拘束することができる形状に変更する。
【0039】
中空形材6を回転式曲げ加工機30の搬送台31に定置し、前記の芯型25を出し入れ自在の挿入棒の先端に固定して、中空形材6の後部開口から湾曲部の位置まで挿入する。この際、湾曲型材26の曲面が、曲げようとする中空形材1の外向き湾曲面に対向するように挿入する。
【0040】
次に湾曲部の先端部をローラ溝34とクランプ溝36との間に、内向き湾曲面3をローラ溝34側として挟んで固定する。この状態でローラ部材32とクランプ部材33とを一緒に中空形材6の搬送方向に回転すると、中空形材6は、後方の直管部が搬送台31によって拘束されているため、ローラ溝34の曲げ半径を内向き湾曲面の曲げ半径として曲げられる。
【0041】
実施例3の芯型25を用いた上記の方法によれば、中空形材6の湾曲部において、外向き湾曲面61,62とその近傍の側面は、外側からクランプ溝36によって、また内側から、中空部の各側面64a ,64b ,64c に配設された湾曲型材26,26,26によって拘束されるので、設計された弧線通りに曲げられ、変形、亀裂などが生じることがない。
【0042】
また、内向き湾曲面63とその近傍の側面は、外側からローラ溝34によって、また内側から、湾曲しても高さが変わらない積層型材28,28によって拘束されているので、設計された内向き湾曲面通りに成形され、シワなどの変形が生じることがない。
【0043】
上記の作用によって、異形横断面の中空形材6の湾曲部においても、外向き湾曲面61,62とその近傍の側面が偏平化などの変形や亀裂を生じることなく必要な分量だけ延伸され、内向き湾曲面63とその近傍の側面にシワなどの変形が生じることなく、湾曲部においても非湾曲部と同様の横断面形状が保持される。
【0044】
本発明の芯型において、積層型材を構成する可撓性板材は、中空形材の湾曲部で曲げ加工時および芯型の抜き取り時に、長さ方向に屈曲し得る材質のものであればよいので、例えば銅板、鉛板、アルミニウム板など反発弾性の小さいものであってもよく、また鋼板、プラスチック板など反発弾性の大きいものであってもよい。また、特に中空形材の側面と対向する位置に配設された湾曲型材は、曲げ加工時に中空形材に鋭い切り込みを生じないように、その角部(稜線部分)を丸めて成形することが好ましい。
【0045】
以上、実施例1〜実施例3で説明した芯型は、横断面角形の中空形材を曲げる際に用いられるものであるが、本発明の芯型が適用できる中空形材はこれに限定されるものではない。例えば横断面形状が台形、円形または楕円形などの中空形材であっても、これに挿入する芯型の横断面形状を全体として台形、円形または楕円形などに成形しておけば、同様に横断面形状に変形、シワ、亀裂などのない湾曲部を形成することができる。また、外側の周面に、長さ方向に延びるフィンや周方向に延びるフランジなどが一体に成形された中空形材を曲げる場合にも、本発明の芯型は有利に使用することができる。更に、本発明の芯型は、横断面コ字状または樋状など、長さ方向に解放縁部がある形材を曲げる際にも適用することができる。
【0046】
本発明の芯型を用いて中空形材を曲げれば、湾曲部における剛性劣化が防止され、また横断面形状が非湾曲部と変わらないので、本発明の芯型は、自動車など輸送機器の中空構造部材や各種導管などの湾曲部の形成に好適に使用できるばかりでなく、中空の建築部材、家具部材、配線・配管部材などの曲げ加工にも用いることができる。
【0047】
【発明の効果】
本発明の中空形材の曲げ加工用芯型は、外向き湾曲面の設計された曲げ半径と等しい曲げ半径の曲面を有する湾曲型材と、外向き湾曲面と内向き湾曲面との間に積層されて中空形材の長さ方向に延びる複数の可撓性板材からなる積層型材とから構成されたものであるので、これを用いて中空形材を曲げれば、湾曲部における中空部が内側から拘束されるので横断面形状が変化せず、湾曲部のシワ、変形、亀裂などが防止される。
【0048】
前記において、積層型材が芯型の幅方向に湾曲型材に挟まれて配設されていれば、芯型の外向き湾曲面に対する拘束力と内向き湾曲面に対する拘束力が均衡して中空形材の亀裂などが生じ難くなる。
【0049】
このとき湾曲型材が、芯型の少なくとも側面に配設されていれば、外向き湾曲面とその近傍の側面が湾曲型材によって拘束されるので、外向き湾曲面が設計された弧線に沿って曲げられ、偏平化することがない。
【0050】
また、芯型の側面に配設された湾曲型材の少なくとも外向き湾曲面側の厚さが、芯型全体の幅の15%ないし35%の範囲内とされていれば、湾曲部に発生するシワ、変形、亀裂などが更に軽減される。
【0051】
前記において、湾曲型材が芯型のそれぞれの側面に配設され、積層型材が湾曲型材に挟まれて配設され、それぞれの前記湾曲型材の厚さが外向き湾曲面側から内向き湾曲面側に向かって漸次縮小され、かつ積層型材の厚さが外向き湾曲面側から内向き湾曲面側に向かって漸次拡大されていれば、内向き湾曲面が強く拘束され、外向き湾曲面とその近傍の側面における拘束力が比較的緩和されるので、内向き湾曲面とその近傍の側面におけるシワ、外向き湾曲面とその近傍の側面における亀裂を防止する効果が更に高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す横断斜視図。
【図2】本発明を適用する中空形材の一例を示す横断斜視図。
【図3】本発明の一適用例を示す部分縦断側面図。
【図4】本発明の他の一実施例を示す横断斜視図。
【図5】本発明の更に他の一実施例を示す横断斜視図。
【図6】従来の芯型の適用例を示す部分縦断側面図。
【図7】従来の他の芯型の適用例を示す部分縦断側面図。
【符号の説明】
2a ……曲面
10……芯型
11a ,11b ,11n ……可撓性板材
12……積層型材
13……湾曲型材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a core for bending a hollow shape, and in particular, when bending the hollow shape using a rotary bending machine or the like, such as wrinkles, deformation, cracks, etc. in the curved portion. The present invention relates to a core for bending a hollow profile that can be prevented from occurring.
[0002]
[Prior art]
It is important to reduce the weight of transportation equipment such as automobiles from the viewpoint of saving energy and preserving the global environment. As one solution, engines, structural members, various conduits, body skins, etc. are made of aluminum. It is becoming manufactured with alloys. When an aluminum alloy is used as a structural member such as a frame, a hollow shape having a square cross section that is lightweight and excellent in specific rigidity is often used. Many of these structural members and various conduits are formed into a shape that is two-dimensionally or three-dimensionally curved in the length direction. One method for forming a curved hollow member is to mold using a split mold. However, if a hollow shaped material previously formed into a straight tube by extrusion can be bent and formed by post-processing, the production efficiency can be improved. It is often advantageous both in terms of surface and strength.
[0003]
However, for example, if a hollow section having a rectangular cross section is bent as it is, the outward curved surface (the surface with the larger bending radius) is stretched and the inward curved surface (the surface with the smaller bending radius) is compressed. In extreme cases, the side surface is bent, the hollow part of the curved part is deformed flat, and the outward curved surface or the side surface in the vicinity thereof is cracked, or the inward curved surface or the side surface in the vicinity thereof is wrinkled. Causes problems such as breaking at the curved portion.
[0004]
One way to solve this problem is to insert the core mold into the curved part so that the cross-sectional shape of the curved part of the hollow profile does not change, and then bend it to flatten the tube or A method for preventing the occurrence is employed. Conventionally, there are two known core types used for this purpose, a curved core type and a laminated core type.
[0005]
FIG. 6 shows an example of a method for bending a hollow shape using a curved core mold among conventional core molds.
In FIG. 6, the code |
[0006]
[0007]
The
[0008]
First, the
[0009]
Another example of a conventional core type is a laminated core type. FIG. 7 shows an example of a method of bending a hollow shape using this laminated core mold.
In FIG. 7, the code |
[0010]
In this case, the laminated
[0011]
In order to bend the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the conventional methods using the
[0013]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Therefore, the object of the present invention is to generate deformation, wrinkles, cracks, etc. of the hollow shape material in the curved portion when bending the hollow shape material. An object of the present invention is to provide a core for bending a hollow shape member capable of preventing the above-described problem.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is bent equal bending radii are designed in the outward curved surface have a radius of the curved surface, the curved-type material is disposed on at least side surfaces of the core type, an outward curved surface and inwardly curved surface This can be solved by providing a bending core die that is composed of a plurality of flexible plate members that are laminated between each other and extend in the length direction of the hollow shape member. It is preferable that the laminated mold material is disposed between the curved mold materials in the width direction of the core mold . Also, at least the outward curved surface thickness of the curved member disposed on a side surface of the core type, which is preferably within the range of 35% by 15% of the core type total width.
[0015]
According to the present invention, in the above, the curved mold material is disposed on each side surface of the core mold, the laminated mold material is disposed between the curved mold materials, and the thickness of each curved mold material is determined from the outward curved surface side. Provided is a bending core die that is gradually reduced toward the inwardly curved surface side, and the thickness of the laminated mold material is gradually increased from the outwardly curved surface side toward the inwardly curved surface side.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, components that are common to the components described with reference to FIGS. 6 and 7 as conventional techniques are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
The core for bending in this embodiment (hereinafter simply referred to as “core”) is used for bending a straight tubular hollow member. As shown in FIG. 2, the
[0017]
(Example 1)
FIG. 1 shows the tip of a core mold 10 used for bending the
A core mold 10 shown in FIG. 1 includes a
[0018]
The cross-sectional shape of the core mold 10 is rectangular, and the height and width dimensions thereof are values that can be inserted into the hollow portion of the
[0019]
The core mold 10 is provided with
[0020]
Next, an example of a method for bending the
First, the
[0021]
Next, the
[0022]
According to the above method using the core mold 10 of the first embodiment, in the
[0023]
Further, the inwardly
[0024]
Since the side surface of the
[0025]
Due to the above action, in the
[0026]
In the first embodiment shown in FIG. 1, the thickness d of the
[0027]
A test example in which the state of the curved portion after bending is observed when the bending is performed by changing the ratio d / D between the thickness d of the bending
[0028]
[Table 1]
[0029]
From the results of Table 1, it can be seen that a curved portion having a very good cross-sectional shape was obtained when the d / D value was in the range of 15% to 35%.
[0030]
In order to take out the core mold 10 from the
[0031]
(Example 2)
FIG. 4 shows another embodiment of the core type used for bending the
[0032]
The cross-sectional shape of the
[0033]
The
[0034]
Since the core die 20 has a cross-sectional shape equal to the cross-sectional shape of the hollow portion of the
[0035]
If the
[0036]
(Example 3)
The core mold of the present invention can also be applied to bending a hollow profile having an irregular cross section. An example thereof is shown in FIG. FIG. 5 shows a cross section of a
[0037]
In the
[0038]
An example of a method for bending the
[0039]
From the rear opening of the
[0040]
Next, the inwardly
[0041]
According to the above method using the
[0042]
Further, the inwardly
[0043]
By the above action, even in the curved portion of the
[0044]
In the core mold of the present invention, the flexible plate material constituting the laminated mold material may be any material that can be bent in the length direction at the time of bending at the curved portion of the hollow shape material and when the core mold is extracted. For example, a copper plate, a lead plate, an aluminum plate or the like having a small impact resilience may be used, and a steel plate or a plastic plate having a large impact resilience may be used. Further, in particular, a curved mold disposed at a position facing the side surface of the hollow profile may be formed by rounding its corners (ridge lines) so that the hollow profile is not sharply cut during bending. preferable.
[0045]
As described above, the core mold described in Examples 1 to 3 is used when bending a hollow section having a square cross section, but the hollow mold to which the core mold of the present invention can be applied is limited to this. It is not something. For example, even if the cross-sectional shape is a trapezoidal shape, a circular shape or an elliptical shape, if the core-shaped cross-sectional shape to be inserted is formed into a trapezoidal shape, a circular shape or an oval shape as a whole, the same A curved portion free from deformation, wrinkles, cracks or the like can be formed in the cross-sectional shape. The core mold of the present invention can also be advantageously used when bending a hollow shape in which a fin extending in the length direction, a flange extending in the circumferential direction, and the like are integrally formed on the outer peripheral surface. Furthermore, the core mold of the present invention can also be applied when bending a shape having a release edge in the length direction, such as a U-shaped cross section or a bowl shape.
[0046]
If the hollow shape member is bent using the core mold of the present invention, the deterioration of rigidity in the curved portion is prevented, and the cross-sectional shape is not different from that of the non-curved section. Therefore, the core mold of the present invention is used for transportation equipment such as automobiles. Not only can it be used suitably for the formation of curved parts such as hollow structural members and various conduits, but it can also be used for bending of hollow building members, furniture members, wiring / pipe members and the like.
[0047]
【The invention's effect】
The hollow core bending mold of the present invention includes a curved mold having a curved surface having a bending radius equal to the designed bending radius of the outward curved surface, and a laminate between the outward curved surface and the inward curved surface. Since the hollow shape material is bent using this, the hollow portion in the curved portion is formed on the inner side. Therefore, the cross-sectional shape does not change and wrinkles, deformation, cracks, etc. of the curved portion are prevented.
[0048]
In the above, if the laminated mold material is disposed so as to be sandwiched between the curved mold materials in the width direction of the core mold, the restraining force for the outward curved surface of the core mold and the restraining force for the inward curved surface are balanced, so Cracks are less likely to occur.
[0049]
At this time, if the curved mold material is disposed on at least the side surface of the core mold, the outward curved surface and the side surface in the vicinity thereof are constrained by the curved mold material, so that the outward curved surface is bent along the designed arc line. And is not flattened.
[0050]
Moreover, if the thickness of at least the outward curved surface side of the curved mold member disposed on the side surface of the core mold is within the range of 15% to 35% of the entire width of the core mold, the curved section is generated in the curved portion. Wrinkles, deformation, cracks, etc. are further reduced.
[0051]
In the above, the curved mold material is disposed on each side surface of the core mold, the laminated mold material is disposed between the curved mold materials, and the thickness of each curved mold material is from the outward curved surface side to the inward curved surface side. And the thickness of the laminated mold is gradually increased from the outward curved surface side to the inward curved surface side, the inward curved surface is strongly restrained, and the outward curved surface and its Since the restraining force on the side surfaces in the vicinity is relatively relaxed, the effect of preventing cracks in the inward curved surface and the side surfaces in the vicinity thereof, and cracks in the outward curved surface and the side surfaces in the vicinity thereof is further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transverse perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a transverse perspective view showing an example of a hollow member to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a partially longitudinal side view showing an application example of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a transverse perspective view showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially longitudinal side view showing an application example of a conventional core type.
FIG. 7 is a partially longitudinal side view showing another conventional core type application example.
[Explanation of symbols]
2a: Curved surface 10: Core mold 11a, 11b, 11n: Flexible plate 12: Laminated mold 13: Curved mold
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KR20220146102A (en) * | 2021-04-23 | 2022-11-01 | 명한 | Mandrill device and its mandrill |
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