JP3848185B2 - バルジ加工方法およびバルジ加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法およびバルジ加工装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パイプに湾曲した膨出部を形成する方法としては、例えば、特許第３２０５１０５号公報に記載の技術が知られている。この従来技術は、パイプにバルジ加工を行う前に、予めパイプを所定形状に曲げ加工（プリベンド加工）しておくことで、三次元的に折れ曲がった側面形状を有する異形曲管を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、下記の問題があった。
(イ) プリベンド加工を行うと、パイプが加工硬化を起こして硬度が上がるので、バルジ成形性に悪影響を及ぼす。
(ロ) パイプの曲げ形状によっては、バルジ加工時のクラックの発生を防止するために、プリベンド加工後にパイプを焼鈍して軟化させる必要がある。その場合、工程数が多く、焼鈍に長時間を要するので、製造コストが嵩む。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、プリベンド加工およびそれに伴う焼鈍を必要とせず、従来の加工方法と比較して、工程数の削減を図ることができるバルジ加工方法およびバルジ加工装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載のバルジ加工方法では、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法において、前記パイプを、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成し、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態で配置された複数の分割金型にセットし、前記パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当て、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプ内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させ、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプがバルジ型と密着するまでパイプの内圧を上昇させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載のバルジ加工装置では、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工装置において、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成した複数の分割金型と、これら複数の分割金型を、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態から、元のバルジ金型の形状と一致するまでパイプ軸直交方向に移動させる分割金型移動手段と、前記パイプの両端に気密に突き当て可能、かつ一方にパイプ内部へ液圧を供給する液圧供給穴を形成した芯金と、これら芯金を所定の押圧力でパイプ軸方向へ押圧すると共に、芯金を前記分割金型の移動に沿って移動させる芯金移動手段と、前記芯金の液圧供給穴からパイプ内部に液圧を供給する液圧供給手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載のバルジ加工方法では、まず、複数の分割金型にパイプをセットすると共に、パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当てる。このとき、分割金型はバルジ型の膨出部が上下に位置ずれした状態となり、パイプは、パイプ両端を含む前記膨出部以外の部分が分割金型に固定された状態となる。
【０００８】
続いて、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ所定の押圧力で押圧しつつ、パイプの内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させる。このとき、パイプは加工形状に沿って曲げ加工されることとなるが、パイプには所定の内圧がかけられているので、パイプの潰れや楕円化が抑制される。さらに、パイプ両端を芯金により軸方向へパイプ押圧することで、曲げ外側部分の板厚を極力減肉させない配慮がなされているので、クラックやシワ等の発生が抑制される。
【０００９】
前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致したら、前記芯金でパイプ両端をパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプが分割金型のバルジ型と密着するまでパイプ内圧を上昇させることにより、湾曲した膨出部を有するパイプが形成される。
【００１０】
よって、本発明のバルジ加工方法では、バルジ加工前のプリベンド加工およびプリベンド加工に伴う焼鈍が不要であるため、従来の加工方法と比較して、工程数の削減を図ることができると共に、製造時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載のバルジ加工装置では、芯金移動手段により芯金をパイプ軸方向へ押圧しつつ、液圧供給手段によりパイプの内圧を上昇させながら、分割金型移動手段により分割金型をパイプ軸直交方向に移動させることによって、請求項１に記載のバルジ加工方法を用いたバルジ加工を行う。よって、請求項１に記載の発明と同一の効果が得られる。
【００１２】
（第１実施例）
図１は、バルジ加工装置の構成を示す概略構成図である。
図において、Ｐはパイプ、１は左分割金型、２は右分割金型、３は左芯金、４は右芯金である。
【００１３】
前記左分割金型１は、上下一対の上型１ａと下型１ｂとを有している。同様に、右分割金型２も、上下一対の上型２ａと下型２ｂとを有している。これら左右分割金型１，２を合わせたバルジ型の形状は、パイプＰの加工形状、すなわち、図５に示すディフューザＤの製品形状を左右勝手違いに併せた形状となるように設定されている。なお、前記右分割金型２は、図示しない分割金型移動手段としての油圧シリンダを用いた昇降装置により上下方向へ昇降可能となっている。
【００１４】
前記左右芯金３，４は、パイプＰと同一径に形成され、その先端部３ａ，４ａがパイプＰの端部に嵌入可能に縮径し、先端部３ａ，４ａをパイプＰの端部に嵌入した状態で、パイプＰとの当接部分が気密となるように形成されている。
【００１５】
また、前記左芯金３の内部には、液圧供給穴３ｂが軸方向へ設けられ、液圧供給手段であるオイルポンプ５により、前記先端部３ａからパイプＰ内部へ液圧を供給可能となっている。
【００１６】
左右芯金３，４の他端は、左右芯金３，４をパイプ軸方向へ移動させる芯金移動手段としてのオイルシリンダ６ａ，６ｂとそれぞれ固定されている。なお、前記右芯金４およびオイルシリンダ６ｂは、前記昇降装置に支持され、前記右分割金型２と共に上下方向へ昇降可能となっている。
【００１７】
上述した左分割金型２を昇降させる分割金型移動手段、左右芯金３，４を押圧するオイルシリンダ６ａ，６ｂ、パイプＰ内部に液圧を供給するオイルポンプ５の制御は、図外のコントロールユニットによって制御されている。
【００１８】
次に、本実施の形態のバルジ加工装置を用いたバルジ加工方法を説明する。
まず、図２に示すように、左分割金型１および右分割金型２にパイプＰをセットする。このとき、左分割金型１と右分割金型２はバルジ型の膨出部１ｃ，２ｃが上下に位置ずれした状態となり、パイプＰは、パイプ両端が左右分割金型１，２に固定されている。
【００１９】
次に、左右分割金型１，２にセットされたパイプＰの両端に、左右芯金３，４の先端部３ａ，４ａをそれぞれ嵌入する。このとき、パイプＰとの当接部３ｃ，４ｃは気密となっている。
【００２０】
続いて、図３に示すように、左右芯金３，４によりパイプＰの両端をパイプ軸方向へ所定の押圧力で押圧しつつ、オイルポンプ５から左芯金３の液圧供給穴３ｂを介してパイプＰの内部に液圧を供給してパイプＰの内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、左右分割金型１，２の膨出部１ｃ，２ｃがバルジ型の形状と一致するまで、昇降装置により右分割金型２を下降させる。
【００２１】
このとき、パイプＰは加工形状に沿って曲げ加工されることとなるが、パイプＰにはオイルポンプ５により所定の内圧がかけられているので、パイプＰの潰れや楕円化が抑制されている。さらに、パイプ両端を左右芯金３，４によりパイプ軸方向へ押圧することで、曲げ外側部分の板厚を極力減肉させない配慮がなされているので、クラックやシワ等の発生が抑制される。
【００２２】
前記左右分割金型１，２の膨出部１ｃ，２ｃがバルジ型と一致したら、図４に示すように、前記左右芯金３，４でパイプＰの両端をパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプＰの外周が左右分割金型１，２の膨出部１ｃ，２ｃと密着するまでオイルポンプ６から左芯金３の液圧供給穴３ｂを介してパイプＰの内部に液圧を供給することにより、図５に示したようなバルジ成形品が形成される。
【００２３】
次に、効果を説明する。
本実施の形態のバルジ加工装置およびバルジ加工方法は、従来の加工方法と比較して以下の効果を奏する。
(1) バルジ加工前のプリベンド加工が不要であるため、工程数の削減を図ることができる。
(2) プリベンド加工に伴う焼鈍が不要であるため、製造時間を大幅に短縮することができる。
(3) プリベンド加工を行う設備が不要となる。
【００２４】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的な構成は、本実施の形態に限るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００２５】
例えば、本実施の形態では、左右２つの分割金型を用いた例を示したが、パイプの加工形状によっては、３つまたはそれ以上の分割金型を用いて複数の膨出部を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】バルジ加工装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図３】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図４】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図５】パイプの加工形状を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｄ ディフューザ
Ｐ パイプ
１ 左分割金型
１ａ 上型
１ｂ 下型
１ｃ 膨出部
２ 右分割金型
２ａ 上型
２ｂ 下型
２ｃ 膨出部
３ 左芯金
３ａ 先端部
３ｂ 液圧供給穴
３ｃ 当接部
４ 右芯金
４ａ 先端部
４ｃ 当接部
５ オイルポンプ（液圧供給手段）
６ａ，６ｂ オイルシリンダ（芯金移動手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法およびバルジ加工装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パイプに湾曲した膨出部を形成する方法としては、例えば、特許第３２０５１０５号公報に記載の技術が知られている。この従来技術は、パイプにバルジ加工を行う前に、予めパイプを所定形状に曲げ加工（プリベンド加工）しておくことで、三次元的に折れ曲がった側面形状を有する異形曲管を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、下記の問題があった。
(イ) プリベンド加工を行うと、パイプが加工硬化を起こして硬度が上がるので、バルジ成形性に悪影響を及ぼす。
(ロ) パイプの曲げ形状によっては、バルジ加工時のクラックの発生を防止するために、プリベンド加工後にパイプを焼鈍して軟化させる必要がある。その場合、工程数が多く、焼鈍に長時間を要するので、製造コストが嵩む。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、プリベンド加工およびそれに伴う焼鈍を必要とせず、従来の加工方法と比較して、工程数の削減を図ることができるバルジ加工方法およびバルジ加工装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載のバルジ加工方法では、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法において、前記パイプを、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成し、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態で配置された複数の分割金型にセットし、前記パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当て、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプ内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させ、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプがバルジ型と密着するまでパイプの内圧を上昇させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載のバルジ加工装置では、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工装置において、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成した複数の分割金型と、これら複数の分割金型を、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態から、元のバルジ金型の形状と一致するまでパイプ軸直交方向に移動させる分割金型移動手段と、前記パイプの両端に気密に突き当て可能、かつ一方にパイプ内部へ液圧を供給する液圧供給穴を形成した芯金と、これら芯金を所定の押圧力でパイプ軸方向へ押圧すると共に、芯金を前記分割金型の移動に沿って移動させる芯金移動手段と、前記芯金の液圧供給穴からパイプ内部に液圧を供給する液圧供給手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載のバルジ加工方法では、まず、複数の分割金型にパイプをセットすると共に、パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当てる。このとき、分割金型はバルジ型の膨出部が上下に位置ずれした状態となり、パイプは、パイプ両端を含む前記膨出部以外の部分が分割金型に固定された状態となる。
【０００８】
続いて、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ所定の押圧力で押圧しつつ、パイプの内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させる。このとき、パイプは加工形状に沿って曲げ加工されることとなるが、パイプには所定の内圧がかけられているので、パイプの潰れや楕円化が抑制される。さらに、パイプ両端を芯金により軸方向へパイプ押圧することで、曲げ外側部分の板厚を極力減肉させない配慮がなされているので、クラックやシワ等の発生が抑制される。
【０００９】
前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致したら、前記芯金でパイプ両端をパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプが分割金型のバルジ型と密着するまでパイプ内圧を上昇させることにより、湾曲した膨出部を有するパイプが形成される。
【００１０】
よって、本発明のバルジ加工方法では、バルジ加工前のプリベンド加工およびプリベンド加工に伴う焼鈍が不要であるため、従来の加工方法と比較して、工程数の削減を図ることができると共に、製造時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載のバルジ加工装置では、芯金移動手段により芯金をパイプ軸方向へ押圧しつつ、液圧供給手段によりパイプの内圧を上昇させながら、分割金型移動手段により分割金型をパイプ軸直交方向に移動させることによって、請求項１に記載のバルジ加工方法を用いたバルジ加工を行う。よって、請求項１に記載の発明と同一の効果が得られる。
【００１２】
（第１実施例）
図１は、バルジ加工装置の構成を示す概略構成図である。
図において、Ｐはパイプ、１は左分割金型、２は右分割金型、３は左芯金、４は右芯金である。
【００１３】
前記左分割金型１は、上下一対の上型１ａと下型１ｂとを有している。同様に、右分割金型２も、上下一対の上型２ａと下型２ｂとを有している。これら左右分割金型１，２を合わせたバルジ型の形状は、パイプＰの加工形状、すなわち、図５に示すディフューザＤの製品形状を左右勝手違いに併せた形状となるように設定されている。なお、前記右分割金型２は、図示しない分割金型移動手段としての油圧シリンダを用いた昇降装置により上下方向へ昇降可能となっている。
【００１４】
前記左右芯金３，４は、パイプＰと同一径に形成され、その先端部３ａ，４ａがパイプＰの端部に嵌入可能に縮径し、先端部３ａ，４ａをパイプＰの端部に嵌入した状態で、パイプＰとの当接部分が気密となるように形成されている。
【００１５】
また、前記左芯金３の内部には、液圧供給穴３ｂが軸方向へ設けられ、液圧供給手段であるオイルポンプ５により、前記先端部３ａからパイプＰ内部へ液圧を供給可能となっている。
【００１６】
左右芯金３，４の他端は、左右芯金３，４をパイプ軸方向へ移動させる芯金移動手段としてのオイルシリンダ６ａ，６ｂとそれぞれ固定されている。なお、前記右芯金４およびオイルシリンダ６ｂは、前記昇降装置に支持され、前記右分割金型２と共に上下方向へ昇降可能となっている。
【００１７】
上述した左分割金型２を昇降させる分割金型移動手段、左右芯金３，４を押圧するオイルシリンダ６ａ，６ｂ、パイプＰ内部に液圧を供給するオイルポンプ５の制御は、図外のコントロールユニットによって制御されている。
【００１８】
次に、本実施の形態のバルジ加工装置を用いたバルジ加工方法を説明する。
まず、図２に示すように、左分割金型１および右分割金型２にパイプＰをセットする。このとき、左分割金型１と右分割金型２はバルジ型の膨出部１ｃ，２ｃが上下に位置ずれした状態となり、パイプＰは、パイプ両端が左右分割金型１，２に固定されている。
【００１９】
次に、左右分割金型１，２にセットされたパイプＰの両端に、左右芯金３，４の先端部３ａ，４ａをそれぞれ嵌入する。このとき、パイプＰとの当接部３ｃ，４ｃは気密となっている。
【００２０】
続いて、図３に示すように、左右芯金３，４によりパイプＰの両端をパイプ軸方向へ所定の押圧力で押圧しつつ、オイルポンプ５から左芯金３の液圧供給穴３ｂを介してパイプＰの内部に液圧を供給してパイプＰの内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、左右分割金型１，２の膨出部１ｃ，２ｃがバルジ型の形状と一致するまで、昇降装置により右分割金型２を下降させる。
【００２１】
このとき、パイプＰは加工形状に沿って曲げ加工されることとなるが、パイプＰにはオイルポンプ５により所定の内圧がかけられているので、パイプＰの潰れや楕円化が抑制されている。さらに、パイプ両端を左右芯金３，４によりパイプ軸方向へ押圧することで、曲げ外側部分の板厚を極力減肉させない配慮がなされているので、クラックやシワ等の発生が抑制される。
【００２２】
前記左右分割金型１，２の膨出部１ｃ，２ｃがバルジ型と一致したら、図４に示すように、前記左右芯金３，４でパイプＰの両端をパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプＰの外周が左右分割金型１，２の膨出部１ｃ，２ｃと密着するまでオイルポンプ６から左芯金３の液圧供給穴３ｂを介してパイプＰの内部に液圧を供給することにより、図５に示したようなバルジ成形品が形成される。
【００２３】
次に、効果を説明する。
本実施の形態のバルジ加工装置およびバルジ加工方法は、従来の加工方法と比較して以下の効果を奏する。
(1) バルジ加工前のプリベンド加工が不要であるため、工程数の削減を図ることができる。
(2) プリベンド加工に伴う焼鈍が不要であるため、製造時間を大幅に短縮することができる。
(3) プリベンド加工を行う設備が不要となる。
【００２４】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的な構成は、本実施の形態に限るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００２５】
例えば、本実施の形態では、左右２つの分割金型を用いた例を示したが、パイプの加工形状によっては、３つまたはそれ以上の分割金型を用いて複数の膨出部を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】バルジ加工装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図３】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図４】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図５】パイプの加工形状を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｄ ディフューザ
Ｐ パイプ
１ 左分割金型
１ａ 上型
１ｂ 下型
１ｃ 膨出部
２ 右分割金型
２ａ 上型
２ｂ 下型
２ｃ 膨出部
３ 左芯金
３ａ 先端部
３ｂ 液圧供給穴
３ｃ 当接部
４ 右芯金
４ａ 先端部
４ｃ 当接部
５ オイルポンプ（液圧供給手段）
６ａ，６ｂ オイルシリンダ（芯金移動手段）
Claims (2)
- パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法において、
前記パイプを、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成し、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態で配置された複数の分割金型にセットし、
前記パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当て、
前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプ内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させ、
前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプがバルジ型と密着するまでパイプの内圧を上昇させることを特徴とするバルジ加工方法。 - パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工装置において、
上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成した複数の分割金型と、
これら複数の分割金型を、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態から、元のバルジ金型の形状と一致するまでパイプ軸直交方向に移動させる分割金型移動手段と、
前記パイプの両端に気密に突き当て可能、かつ一方にパイプ内部へ液圧を供給する液圧供給穴を形成した芯金と、
これら芯金を所定の押圧力でパイプ軸方向へ押圧すると共に、芯金を前記分割金型の移動に沿って移動させる芯金移動手段と、
前記芯金の液圧供給穴からパイプ内部に液圧を供給する液圧供給手段と、
を備えることを特徴とするバルジ加工装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071152A JP3848185B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | バルジ加工方法およびバルジ加工装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071152A JP3848185B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | バルジ加工方法およびバルジ加工装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003266133A JP2003266133A (ja) | 2003-09-24 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN108465726B (zh) * | 2018-04-16 | 2024-01-30 | 广东永力泵业有限公司 | 一种离心泵泵壳水压胀形方法及其胀形设备 |
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2002
- 2002-03-15 JP JP2002071152A patent/JP3848185B2/ja not_active Expired - Fee Related
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