JP4811914B2 - パイプの曲げ加工装置および方法 - Google Patents
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Description
本発明は、この問題を解決し、曲げ加工の初期でのパイプの曲げ外側の局所減肉の発生を有効に防止し得るパイプの曲げ加工装置及び方法を提供することを目的とする。
[請求項2] パイプの座屈防止用として、パイプの中間部に転動若しくは摺動自在に当接するパイプガイド手段を有する請求項1記載の装置。
[請求項4] 曲げ加工の初期を経過後、前記制御モードを、第1、第2の力のモーメントが共に順方向で且つこれらモーメントの合成が前記パイプ曲げ抵抗モーメントよりも大となり且つ第1の力のモーメントが第2の力のモーメントよりも大となるように切替えることを特徴とする請求項3記載の方法。
曲げ加工の初期を経過した後は、第1の力のモーメントを逆方向としたままでは、曲げ角が大きくなると、曲げ型の曲がり形状にパイプが倣わなくなり、むしろ曲げ型のカリバー面(パイプを外周形状に対応した溝孔面)からパイプが離れるようになる。そこで、曲げ加工の初期を経過した後は、第1、第2の力のモーメントを順方向とし、第1の力のモーメントを第2のそれよりも大きくする、通常の制御モードに切替えるのが好ましい。
第1の力のモーメント=第1の力×曲げ型の回転軸に連結したスプロケットの半径
第2の力のモーメント=第2の力×曲げ型外周の曲率半径
但し、第1の力は曲げ型の回転軸に連結したスプロケットの外周接線方向に作用し、第2の力は曲げ型の外周接線方向に作用するものとする。
上記曲げ加工方法を実施するには、回転可能に軸支された曲げ型と、該曲げ型にパイプの曲げ始点部を締結する締結手段と、曲げ型との間にパイプを挟持しつつ直進移動可能に保持された押し型と、押し型をパイプへの押付け可能に加圧する加圧手段と、曲げ型の回転軸を回転駆動する第1の動力手段と、パイプをパイプ軸方向に押圧する第2の動力手段と、第1、第2の動力手段の出力を、曲げ加工の初期には前者が逆方向、後者が順方向の状態で曲げ加工が進行し、曲げ加工の初期を経過後は両者が共に順方向の状態で曲げ加工が進行するように制御する動力制御手段とを有するパイプの曲げ加工装置を用いるのが好ましい。
(第1モード) 曲げ開始からの曲げ型1の回転角度が、20〜40°の範囲から選択して設定したモード切替角度に達するまでは、図1に示すように第1の力F1が逆方向(F1<0)、第2の力F2が順方向(F2>0)で、これらの力のモーメントの合成(M1+M2=F1×r1+F2×r2)がパイプ曲げ抵抗モーメントよりも大となるように設定した目標値に一致するように制御する。
(第2モード) 曲げ型1の回転角度が前記モード切替角度に達して以降は、図2に示すように第1、第2の力が共に順方向(F1>0,F2>0)で、これらの力のモーメントの合成(M1+M2=F1×r1+F2×r2)がパイプ曲げ抵抗モーメントよりも大となり、且つ(M1=F1×r1)>(M2=F2×r2)となるように制御する。尚、曲げ型1の回転角度は、回転軸1Aに設置した図示しない角度センサにより計測し、動力制御手段7に送るようにしている。
局所減肉率=(曲げ角度40°超での最小肉厚−曲げ角度40°以下での最小肉厚)/曲げ角度40°超での最小肉厚×100(%)
表1より、本発明例では曲げ加工の初期の局所減肉が抑制されたことがわかる。
1A 回転軸
2 押し型
3 締結手段
4 加圧手段
4A ガイドレール
5 第1の動力手段
5A 背圧シリンダ
5B チェーン
5C 補助軸
5D 張力調整用ロッド
6 第2の動力手段
6A 管ブースター
6B チャック(掴み具)
7 動力制御手段
8 ガイドローラ(パイプガイド手段)
10 鋼管(パイプ)
11 ワイパ
F1 第1の力
F2 第2の力
O 曲げ型回転中心
Claims (4)
- 回転可能に軸支された曲げ型と、該曲げ型にパイプの曲げ始点部を締結する締結手段と、曲げ型との間にパイプを挟持しつつ直進移動可能に保持された押し型と、押し型をパイプへの押付け可能に加圧する加圧手段と、曲げ型の回転軸を回転駆動する第1の動力手段と、パイプをパイプ軸方向に押圧する第2の動力手段と、第1、第2の動力手段の出力を、曲げ加工の初期には前者が逆方向、後者が順方向の状態で曲げ加工が進行し、曲げ加工の初期を経過後は両者が共に順方向の状態で曲げ加工が進行するように制御する動力制御手段とを有し、前記第2の動力手段がパイプの曲げ終点側の端部と連結されたパイプの曲げ加工装置。
- パイプの座屈防止用として、パイプの中間部に転動若しくは摺動自在に当接するパイプガイド手段を有する請求項1記載の装置。
- 請求項1又は2に記載の曲げ加工装置を用いる曲げ加工方法であって、曲げ型にパイプの曲げ始点部を固定し、押し型でパイプの曲げ反力を受けつつ曲げ型を順方向に回転させて、パイプを曲げ型の曲がり形状に倣わせるパイプの曲げ加工方法において、曲げ型の回転軸を回転駆動する第1の力と、パイプをパイプ軸方向に押圧する第2の力とを付与可能としておき、第1、第2の力の制御モードを、第1の力のモーメントが逆方向、第2の力のモーメントが順方向で、且つ第1、第2の力のモーメントの合成が、パイプ自体の抵抗分と曲げ用工具の抵抗分からなるパイプ曲げ抵抗モーメントよりも大となるように初期設定して、曲げ加工を開始することを特徴とするパイプの曲げ加工方法。
- 曲げ加工の初期を経過後、前記制御モードを、第1、第2の力のモーメントが共に順方向で且つこれらモーメントの合成が前記パイプ曲げ抵抗モーメントよりも大となり且つ第1の力のモーメントが第2の力のモーメントよりも大となるように切替えることを特徴とする請求項3記載の方法。
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