JP6144519B2 - Metal tube twisting method - Google Patents

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Description

断面多角形状の金属管について管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工方法及び装置に関し、特にねじり形状を精度よく安定して加工する上で好適な金属管のねじり加工方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a torsion processing method and apparatus for a metal tube that twists in the outer peripheral direction of a metal tube having a polygonal cross section, and more particularly to a torsion processing method and apparatus for a metal tube suitable for processing a torsional shape with high accuracy and stability. is there.

断面が多角形状であって、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工された金属管が従来より提案されている。このようなねじり加工された金属管は、例えば手摺の縦棒や杭、装飾部材、更には衝撃吸収部材等、様々な用途への応用が期待される。   2. Description of the Related Art Conventionally, metal pipes having a polygonal cross section and twisted in the pipe outer peripheral direction around the pipe axis direction have been proposed. Such a twisted metal tube is expected to be applied to various applications such as vertical bars and piles of handrails, decorative members, and shock absorbing members.

このような断面多角形状の金属管について実際に管外周方向にねじり加工するためには、例えば図15(a)に示すように、平面部71と角部72からなる断面四角形状の金属管7を中心にして4つのロール74を配置する。このロール74は、例えばそのロール74の当接面と平面部71とが互いに平行に面接触可能となるような角度で配置されている。また、このロール74の当接面に対する平面部71の接触位置は、平面部71のうち極めて角部72に近接している箇所とされている。   In order to actually twist the metal pipe having such a polygonal cross section in the pipe outer peripheral direction, for example, as shown in FIG. 15A, the metal pipe 7 having a quadrangular cross section composed of a plane portion 71 and a corner portion 72 is used. Four rolls 74 are arranged around the center. For example, the roll 74 is disposed at an angle such that the contact surface of the roll 74 and the flat portion 71 can be in surface contact with each other in parallel. Further, the contact position of the flat surface portion 71 with respect to the contact surface of the roll 74 is a portion of the flat surface portion 71 that is extremely close to the corner portion 72.

このような4つのロール74からなるロール対を管軸方向に複数箇所設ける。そして、互いのロール対について、その管軸方向を中心として管外周方向に向けて配設角度をシフトさせて配設する。そして、各ロール対における4つのロール74のうち少なくとも1つについて金属管7を管軸方向に搬送するための回転力を付与し、これを駆動させる。その結果、金属管7には図中矢印方向への外力が負荷されるとともに時計回りのトルクが発生することとなり、管外周方向へねじり変形することとなる。   A plurality of such roll pairs including four rolls 74 are provided in the tube axis direction. And about a mutual roll pair, the arrangement | positioning angle is shifted and arrange | positioned toward the pipe | tube outer peripheral direction centering | focusing on the pipe-axis direction. And the rotational force for conveying the metal pipe 7 to a pipe-axis direction is provided about at least one of the four rolls 74 in each roll pair, and this is driven. As a result, an external force in the direction of the arrow in the drawing is applied to the metal tube 7 and a clockwise torque is generated, which causes torsional deformation in the tube outer peripheral direction.

ところで、一の平面部71aに着目したとき、この平面部71aは一端が固定された梁のモデルで考えることができる。実際にこの平面部71aに対して外部からロール74を介して負荷される外力Pは、図15(b)に示すように、平面部71aの延長方向と同一方向となる。その結果、平面部71に負荷される外力が座屈荷重(=Pcr)を超えてしまうと、この平面部71は座屈してしまう。この座屈荷重Pcrは、材料強度や材質、平面部71の長さや板厚、更には角部72における曲率等にも依存するが、平面部71がPcrを超えて座屈開始に至るまで、相当大きな外力Pを負荷しなければならない。   By the way, when attention is paid to one flat surface portion 71a, this flat surface portion 71a can be considered as a model of a beam having one end fixed. The external force P actually applied to the flat surface portion 71a from the outside via the roll 74 is in the same direction as the extending direction of the flat surface portion 71a, as shown in FIG. As a result, when the external force applied to the flat portion 71 exceeds the buckling load (= Pcr), the flat portion 71 is buckled. This buckling load Pcr depends on the material strength and material, the length and thickness of the flat portion 71, and also the curvature at the corner portion 72, but until the flat portion 71 exceeds Pcr and starts buckling. A considerable external force P must be applied.

そして、この平面部71について一度座屈が発生した場合には、平面部71は外力Pの負荷方向に対して傾き始め、その結果、図15(c)に示すように、平面部71自体が潰れてしまって座屈が深くなる。また座屈が進行して平面部71の外力Pの負荷方向に対する傾斜角の差が大きくなるにつれて、更に平面部71への外力Pに基づく曲げモーメントは大きくなり、その結果急速に座屈が進行することとなる。これが繰り返されることにより、平面部71が急速に折れ曲がり、不規則にねじれて潰れてしまい、ひいては損傷という形で残存してしまう。特にこの金属管7をねじり加工して装飾部材として適用する場合もあることから、平面部71が座屈により不規則に潰れてしまうのを極力防止する必要性があった。   And once buckling generate | occur | produces about this plane part 71, the plane part 71 begins to incline with respect to the load direction of the external force P, As a result, as shown in FIG.15 (c), plane part 71 itself has become. Crushing and deepening buckling. Further, as the buckling progresses and the difference in the inclination angle with respect to the load direction of the external force P of the flat surface portion 71 increases, the bending moment based on the external force P applied to the flat surface portion 71 further increases, and as a result, the buckling progresses rapidly. Will be. By repeating this, the flat surface portion 71 is rapidly bent, irregularly twisted and crushed, and eventually remains in the form of damage. In particular, since the metal tube 7 may be twisted and applied as a decorative member, it is necessary to prevent the flat portion 71 from being crushed irregularly by buckling as much as possible.

従来における金属管のねじり加工方法としては、例えば特許文献1に示されるように、ロールを放射状に配置し、これに出発材料を送り込んでねじり加工を施すものである。   As a conventional method for twisting a metal tube, for example, as shown in Patent Document 1, rolls are arranged radially, and a starting material is fed into this to perform twisting.

しかしながら、この特許文献1の開示技術では、あまりにねじり角を大きくしてしまうと、平面部71の外力Pの負荷方向に対する傾きが大きくなり、座屈が生じてしまう。このため、特許文献1の開示技術では、大きなねじり角からなるねじり加工を行うことが困難であり、座屈が生じることなくねじるためには、せいぜい25°のねじり角とするのが精一杯であった。   However, in the disclosed technique of Patent Document 1, if the torsion angle is excessively increased, the inclination of the external force P of the flat portion 71 with respect to the load direction increases, and buckling occurs. For this reason, it is difficult for the disclosed technique disclosed in Patent Document 1 to perform twisting with a large torsion angle, and in order to twist without causing buckling, it is at best to set the torsion angle to 25 ° at most. there were.

また、特許文献2の開示技術によれば、金属管(角パイプ)の中に予め丸パイプを通しておき、この状態でねじり加工を施すものである。ねじる過程で、角パイプの内径が小さくなり、中の丸パイプに当たるとそれ以上のねじりが発生せず、ねじりのピッチの均一化を実現できるものである。この方法によれば上述した平面部71の座屈も防止することが可能となる。   Moreover, according to the disclosed technique of Patent Document 2, a round pipe is passed in advance in a metal pipe (square pipe), and twisting is performed in this state. During the twisting process, the inner diameter of the square pipe becomes smaller, and when it hits the round pipe inside, no further twisting occurs, and a uniform twisting pitch can be realized. According to this method, it is possible to prevent the above-described buckling of the flat portion 71.

特開昭61−259838号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-259838 特開平7−80556号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-80556

一般的に、ねじり変形は、このねじり応力が加わった場合に、金属管に形成されるねじり変形の起点となる起点凹部が形成され、当該凹部から管軸方向に向けて徐々にねじり変形が進展する。   In general, torsional deformation, when this torsional stress is applied, a starting recess is formed as a starting point of torsional deformation formed in the metal tube, and the torsional deformation gradually progresses from the recess toward the tube axis. To do.

しかしながら、上述した特許文献2の開示技術では、角パイプ内に丸パイプを遊嵌してねじるのみであることから、上述した起点凹部が不規則に発生することとなる。そして、最初に形成されるねじり変形の起点凹部の位置が不規則に発生することとなれば、これを起点としたねじり変形そのものが不規則なものになってしまい、所望の均一なねじり形状が形成され難いという問題点が生じる。また、特に近年において、ねじり形状(ねじり角やピッチ)をユーザの好みに応じて自在にコントロールしたいという社会的要請もあるが、この特許文献2の開示技術では、上述した問題点から当該要請に応えることができなかった。   However, in the technique disclosed in Patent Document 2 described above, since the round pipe is merely loosely fitted and twisted in the square pipe, the above-described starting recesses are irregularly generated. Then, if the position of the starting recess of the torsional deformation formed first is irregular, the torsional deformation starting from this becomes irregular, and the desired uniform torsional shape is obtained. The problem that it is hard to form arises. Further, particularly in recent years, there is a social request to freely control the twist shape (torsion angle and pitch) according to the user's preference. However, in the disclosed technique of Patent Document 2, the request described above meets the request. I couldn't respond.

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、均一なねじり形状を精度よく安定して加工することが可能となり、しかもねじり形状をユーザの好みに応じて自在にコントロール可能な金属管のねじり加工方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to be able to process a uniform torsional shape with high accuracy and stability, and to change the torsional shape of the user. An object of the present invention is to provide a method of twisting a metal tube that can be freely controlled according to preference.

本発明者は、上述した課題を解決するために、金属管を管内側に塑性変形させた凹部を管周方向に複数形成させた上で金属管内に中子を挿通させ、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工することにより、均一なねじり形状を精度よく安定して加工できることを見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has formed a plurality of recesses formed by plastic deformation of the metal tube inside the tube in the tube circumferential direction, and then inserted the core into the metal tube, with the tube axis direction being the center. As a result, it was found that a uniform torsional shape can be processed accurately and stably by twisting in the tube outer peripheral direction.

本発明を適用した金属管のねじり加工方法は、金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を管周方向に複数形成させ、上記凹部が形成された金属管内に中子を挿通させ、上記中子が挿通された金属管を、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工し、上記ねじり加工では、平面部と角部からなる断面略角形状の上記金属管を基準ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送し、上記基準ロール対により上記各平面部の右端又は左端をその平面に対して略垂直方向から当接させ、上記基準ロール対からの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対の当接面から管外周方向に回転させて設けられた上記ねじり加工用ロール対により、上記金属管における上記各平面部の右端又は左端を押圧させて上記ねじり加工することを特徴とする。 A method of twisting a metal tube to which the present invention is applied is a method of forming a plurality of recesses plastically deformed by pressing a metal tube toward the inside of the tube, and forming a core in the metal tube in which the recesses are formed. The metal tube having the core inserted therein is twisted in the tube outer peripheral direction around the tube axis direction, and in the torsion processing , the metal tube having a substantially square shape in cross section composed of a flat portion and a corner portion is formed. A reference roll pair and a twisting roll pair are conveyed in this order, and the right end or the left end of each plane portion is brought into contact with the plane from a substantially vertical direction by the reference roll pair, and the tube axis from the reference roll pair Depending on the desired twist angle with respect to the pitch in the direction, the twisted roll pair provided by rotating from the contact surface of the reference roll pair in the outer circumferential direction of the pipe, Press the left end Characterized by twisting the Te.

このとき、上記金属管を凹部形成用ロール対、上記基準ロール対、上記ねじり加工用ロール対の順で搬送する際において、上記凹部形成用ロール対により上記金属管における上記各平面部を管内側に向けて押圧して上記凹部を形成させるようにしてもよい。 In this case, roll pair recess formed on the Symbol metal tube, the reference roll pair, in during the transport in the order of the twisting process roll pairs, tubes each planar portion of the metal pipe by the recess-forming roll pair You may make it form the said recessed part by pressing toward an inner side.

本発明を適用した金属管のねじり加工方法は、中子が予め挿通された金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を管周方向に複数形成させ、上記金属管を管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工し、上記金属管を凹部形成用ロール対、基準ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送する際において、上記凹部形成用ロール対により上記金属管における各平面部を管内側に向けて押圧して上記凹部を形成させることを特徴とする。 A method of twisting a metal tube to which the present invention is applied is a method of forming a plurality of concave portions plastically deformed by pressing a metal tube through which a core is inserted in advance toward the inside of the tube in the pipe circumferential direction. When the metal pipe is transported in the order of a recess-forming roll pair, a reference roll pair, and a twisting roll pair, the metal is then twisted in the pipe outer peripheral direction around the pipe axis direction. The concave portions are formed by pressing each flat portion of the tube toward the inside of the tube .

上述した構成からなる本発明によれば、均一なねじり形状を精度よく安定して加工することが可能となる。また、上述した構成からなる本発明によれば、ねじり形状をユーザの好みに応じて自在にコントロールすることも可能となる。   According to the present invention having the above-described configuration, a uniform torsional shape can be processed accurately and stably. Further, according to the present invention having the above-described configuration, the torsional shape can be freely controlled according to the user's preference.

また、上述した構成からなる本発明によれば、中子を挿入することでねじり加工時に、ねじりの深さや幅の位置決め(芯出し)ができ、偏りのない安定したねじり成形が可能となる。   Further, according to the present invention having the above-described configuration, the twist depth and width can be positioned (centered) by twisting by inserting the core, and stable torsion molding without deviation can be achieved.

本発明を適用したねじり加工装置の平面図である。It is a top view of the twist processing apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したねじり加工装置の正面図である。It is a front view of the twist processing apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したねじり加工装置において、側面からの詳細な構成を示す図である。In the twist processing apparatus to which this invention is applied, it is a figure which shows the detailed structure from a side surface. 本発明を適用したねじり加工装置における凹部形成用ロール対の正断面図である。It is a front sectional view of a pair of rolls for forming recesses in a twist processing apparatus to which the present invention is applied. 凹部形成用ロール対により押圧された金属管の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the metal tube pressed by the pair of recess forming rolls. 本発明を適用したねじり加工装置における基準ロール対の正断面図である。It is a front sectional view of a reference roll pair in a twist processing apparatus to which the present invention is applied. 金属管に対してロールにより負荷される外力をベクトル表示した図である。It is the figure which carried out vector display of the external force loaded with a roll with respect to a metal pipe. ねじり加工用ロール対について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the roll pair for a twist process. (a)は、ねじり加工用ロール対の管外周方向への回転調整前における状態を示す図であり、(b)は、その回転調整がなされた状態にあるねじり加工用ロール対を示す図である。(A) is a figure which shows the state before the rotation adjustment to the pipe | tube outer periphery direction of the twist pair for twist processing, (b) is a figure which shows the roll pair for twist processing in the state in which the rotation adjustment was made. is there. 本発明を適用したねじり加工装置によるねじり加工動作について説明するための第1図である。It is FIG. 1 for demonstrating the twisting operation | movement by the twisting apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したねじり加工装置によるねじり加工動作について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the twisting operation | movement by the twisting apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したねじり加工装置によるねじり加工動作について説明するための第2図である。It is FIG. 2 for demonstrating the twisting operation | movement by the twisting apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したねじり加工装置によるねじり加工動作について説明するための第3図である。It is FIG. 3 for demonstrating the twisting operation | movement by the twisting apparatus to which this invention is applied. 断面略円形の金属管について実際にねじり加工する例を示す図である。It is a figure which shows the example which actually twists about the metal pipe of a cross section substantially circular. 従来技術の問題点について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem of a prior art.

以下、本発明の実施の形態として、金属管について管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工装置について、図面を参照しながら詳細に説明をする。   Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a metal tube twisting device for twisting a metal tube in the tube outer peripheral direction will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用したねじり加工装置1の平面図であり、図2(a)はその正面図である。このねじり加工装置1は、駆動モータ19と、この駆動モータ19に接続された減速機18と、この減速機18に接続された駆動軸16とを備えている。また、このねじり加工装置1は、この成形機ベッド3と、この成形機ベッド3上に立設させたスタンドフレーム10と、スタンドフレーム10に設けられた複数のロール2からなるロール対4とを備えている。これらロール対4を含むスタンドフレーム10は、図1に示すように、金属管5の管軸方向に向けて間隔をおいて複数個に亘り設けられている。更に、この金属管5の内部には、中子41が挿入される。   FIG. 1 is a plan view of a twisting apparatus 1 to which the present invention is applied, and FIG. 2 (a) is a front view thereof. The twist processing apparatus 1 includes a drive motor 19, a speed reducer 18 connected to the drive motor 19, and a drive shaft 16 connected to the speed reducer 18. The twist processing apparatus 1 includes the molding machine bed 3, a stand frame 10 erected on the molding machine bed 3, and a roll pair 4 including a plurality of rolls 2 provided on the stand frame 10. I have. As shown in FIG. 1, a plurality of stand frames 10 including these roll pairs 4 are provided at intervals in the direction of the tube axis of the metal tube 5. Further, a core 41 is inserted into the metal tube 5.

このねじり加工装置1により加工される金属管5は、例えば鉄やアルミニウム合金からなるが、金属製であればいかなる材質で構成されていてもよい。また金属管5は、断面多角形状で構成されていてもよく、例えば断面正多角形で構成されている。以下の例では。断面正四角形状の金属管5を例に挙げて説明をする。   The metal tube 5 processed by the twist processing apparatus 1 is made of, for example, iron or an aluminum alloy, but may be made of any material as long as it is made of metal. Moreover, the metal tube 5 may be comprised by the cross-sectional polygonal shape, for example, is comprised by the cross-sectional regular polygon. In the following example: A description will be given by taking the metal tube 5 having a regular square cross section as an example.

なお、この断面四角形状の金属管5は、例えば図2(b)に示すように、角部52が丸くなっているような形態も含まれる。かかる場合において、角部52間に形成される平面部51についても、完全な平面である場合に限定されるものではなく、ある程度曲率を持つものも含まれる。即ち、この金属管5は、完全な幾何学的意味における断面多角形である場合に限定されるものではなく、角部52、平面部51がある程度の曲率を持った、略正多角形であってもよい。   The metal tube 5 having a square cross section includes a form in which corners 52 are rounded, as shown in FIG. 2B, for example. In such a case, the flat portion 51 formed between the corner portions 52 is not limited to a complete flat surface, and includes one having a certain degree of curvature. In other words, the metal tube 5 is not limited to a polygon having a cross section in a complete geometric sense, but is a substantially regular polygon in which the corner 52 and the plane 51 have a certain degree of curvature. May be.

また、この金属管は、断面正四角形状に限定されるものではなく、断面円形であってもよいし、断面形状が不規則なものであってもよい。   Further, the metal tube is not limited to a square shape in cross section, and may have a circular cross section or an irregular cross sectional shape.

駆動モータ19は、供給された電力に基づいて駆動軸16を回転させる。この駆動モータ19により回転駆動された駆動軸16に基づく動力は、減速機18を介してスタンドフレーム10側に伝達されることになる。   The drive motor 19 rotates the drive shaft 16 based on the supplied power. The power based on the drive shaft 16 that is rotationally driven by the drive motor 19 is transmitted to the stand frame 10 side via the speed reducer 18.

スタンドフレーム10に設けられているロール2は、当該スタンドフレーム10内に設けられたロールシャフト21により組み込まれてなり、ロールシャフト21を中心として回転自在に設けられている。このロールシャフト21のうち何れか1以上には、駆動軸16からの回転駆動力が伝達される。そしてこの回転駆動力が伝達されたロールシャフト21を自転させることにより、ロール2が自転することが可能となる。その結果、成形すべき金属管5を必要に応じて所望の加工を施しつつ、これを管軸方向における上流側から下流側に向けて送り出すことが可能となる。実際に金属管5の成形を開始する際には、これらロール2により囲まれる中央領域に、この金属管5を挿入することで行う。   The roll 2 provided in the stand frame 10 is incorporated by a roll shaft 21 provided in the stand frame 10, and is provided so as to be rotatable around the roll shaft 21. A rotational driving force from the drive shaft 16 is transmitted to any one or more of the roll shafts 21. Then, by rotating the roll shaft 21 to which the rotational driving force is transmitted, the roll 2 can rotate. As a result, the metal pipe 5 to be formed can be sent out from the upstream side to the downstream side in the pipe axis direction while performing desired processing as necessary. When actually forming the metal tube 5, the metal tube 5 is inserted into the central region surrounded by the rolls 2.

またスタンドフレーム10における外周面から圧下調整ボルト20が挿入されて螺着されている。この圧下調整ボルト20の挿入位置は、ちょうどロール2の配設位置に対応したものとなる。圧下調整ボルト20の先端はロール2に当接可能となっており、圧下調整ボルト20を締め込むことにより、ロール2を内側へ押し込んで位置調整を図ることが可能となり、ひいては金属管5への押圧量をも調整することが可能となる。   A reduction adjusting bolt 20 is inserted and screwed from the outer peripheral surface of the stand frame 10. The insertion position of the reduction adjusting bolt 20 corresponds to the position where the roll 2 is disposed. The tip of the reduction adjustment bolt 20 can be brought into contact with the roll 2, and by tightening the reduction adjustment bolt 20, the roll 2 can be pushed inward to adjust the position. It is possible to adjust the pressing amount.

中子41は、例えば金属製のパイプ等で構成されている。中子41は、その断面外周が略円形とされているのが望ましいが、これに限定されるものではなく、いかなる断面形状で構成されていてもよい。中子41の径は、金属管5の内部に挿入可能な径であればいかなるもので構成されていてもよいが、望ましくは金属管5の内径に対して遊嵌される程度の外径で構成されている。   The core 41 is composed of, for example, a metal pipe. The core 41 preferably has a substantially circular outer periphery in cross section, but is not limited thereto, and may have any cross sectional shape. The diameter of the core 41 may be any diameter as long as it can be inserted into the metal tube 5, but preferably has an outer diameter that is loosely fitted to the inner diameter of the metal tube 5. It is configured.

図3は、本発明を適用したねじり加工装置1において、側面からの詳細な構成を示す図である。ねじり加工装置1では、金属管5を搬送する凹部形成用ロール対4a、基準ロール対4b、ねじり加工用ロール対4cが上流側から下流側にかけて管軸方向に向けて順に設けられている。また、この金属管5の内部には、上述した中子41が挿入されている。   FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration from the side in the twisting apparatus 1 to which the present invention is applied. In the twisting device 1, a concave forming roll pair 4a, a reference roll pair 4b, and a twisting roll pair 4c for conveying the metal tube 5 are provided in order from the upstream side to the downstream side in the tube axis direction. Further, the above-described core 41 is inserted into the metal tube 5.

凹部形成用ロール対4aは、図4に示す正断面図に示すように、断面四角形状の金属管5に対して4方向から管内側に向けて押圧する。図5は、この金属管5の拡大平面図を示している。平面部51と角部52からなる断面四角形状の金属管5における各平面部51に対して凹部形成用ロール対4aにおける各ロール2a−1〜2a−4を押圧する。この各ロール2a−1〜2a−4は互いに平面部51の面数に応じて設けられており、断面四角形状の金属管5においては、その押圧方向は、各面に対する4方向となる。   As shown in the front cross-sectional view shown in FIG. 4, the recess forming roll pair 4 a presses the metal tube 5 having a quadrangular cross section from the four directions toward the inside of the tube. FIG. 5 shows an enlarged plan view of the metal tube 5. The respective rolls 2a-1 to 2a-4 in the recess forming roll pair 4a are pressed against the respective flat portions 51 in the metal tube 5 having a quadrangular cross section including the flat portions 51 and the corner portions 52. The rolls 2a-1 to 2a-4 are provided according to the number of surfaces of the flat portion 51. In the metal tube 5 having a quadrangular cross section, the pressing directions are four directions with respect to each surface.

このとき、平面部51に対する各ロール2a−1〜2a−4の押圧位置は、図5(a)に示すように平面部51のちょうど断面中央とされていることが望ましい。これにより、その後段において負荷されるねじり外力がより均等に負荷されることになり、整合性の取れたねじり形状を得ることが可能となるためである。但し、この各ロール2a−1〜2a−4の押圧位置が平面部51の断面中央とされていることは特に必須とはならず、他のいかなる箇所とされていてもよい。   At this time, it is desirable that the pressing position of each of the rolls 2a-1 to 2a-4 with respect to the plane portion 51 is exactly the center of the cross section of the plane portion 51 as shown in FIG. This is because the torsional external force applied in the subsequent stage is applied more evenly, and a torsional shape with consistency can be obtained. However, it is not indispensable that the pressing position of each of the rolls 2a-1 to 2a-4 is the center of the cross section of the plane portion 51, and it may be any other location.

各ロール2a−1〜2a−4における平面部51への当接面の形状は、図4に示すように曲率が設けられていてもよいが、これに限定されること無く、扁平形状とされていてもよいし、また先細形状とされていてもよい。   The shape of the contact surface of the rolls 2a-1 to 2a-4 with the flat surface 51 may be provided with a curvature as shown in FIG. 4, but is not limited to this and is a flat shape. It may also be a tapered shape.

また、本発明では、この平面部51に対する各ロール2a−1〜2a−4の押圧を通じて、平面部51が例えば図5(b)に示すように管内側に向けて塑性変形させて凹部53を形成させる。即ち、平面部51を単なる弾性域で収まる程度の押圧では足りず、あくまで塑性変形が生じて凹部53が形成されるところまでの押圧量が必要となる。そして、このような塑性変形を通じて形成された凹部53に相当する箇所は、加工硬化が生じており、他の箇所と比較して硬化している。   Further, in the present invention, through pressing of the rolls 2a-1 to 2a-4 against the flat portion 51, the flat portion 51 is plastically deformed toward the inside of the tube as shown in FIG. Let it form. That is, it is not sufficient to press the flat portion 51 in a mere elastic range, and a pressing amount is required to the extent that plastic deformation occurs and the concave portion 53 is formed. And the location corresponding to the recessed part 53 formed through such plastic deformation has produced work hardening, and has hardened compared with the other location.

なお、この凹部53が形成された段階において、中子41と凹部53とは、図5(b)に示すように互いに離間されていてもよいし、互いに接触されていてもよい。以下の例では、中子41と凹部53とが離間している場合を例にとり説明をする。   In addition, in the stage where this recessed part 53 was formed, the core 41 and the recessed part 53 may be mutually separated as shown in FIG.5 (b), and may mutually contact. In the following example, a case where the core 41 and the recess 53 are separated will be described as an example.

このようにして図5(b)に示すように平面部51に凹部53を形成された金属管5は、管軸方向に向けて上流から下流側へと搬送されて、基準ロール対4bに到達する。   In this way, as shown in FIG. 5B, the metal pipe 5 having the recess 53 formed in the flat part 51 is conveyed from the upstream side to the downstream side in the pipe axis direction and reaches the reference roll pair 4b. To do.

図6は、基準ロール対4bの構成図である。この基準ロール4bを示す図6において、上述した図2と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。   FIG. 6 is a configuration diagram of the reference roll pair 4b. In FIG. 6 which shows this reference | standard roll 4b, about the same component and member as FIG. 2 mentioned above, the description below is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

基準ロール4bは、駆動モータ19と、この駆動モータ19に接続された減速機18と、この減速機18に接続された駆動軸16とを備え、更に駆動軸16からの動力が伝達されるロールシャフト21と、ロールシャフト21に接続された基準ロール対4bにおける各ロール2b−1〜2b−4とがスタンドフレーム10内に設けられている。また、このスタンドフレーム10には、ロール2を内側に押し込むことが可能な圧下調整ボルト20が更に設けられている。   The reference roll 4 b includes a drive motor 19, a speed reducer 18 connected to the drive motor 19, and a drive shaft 16 connected to the speed reducer 18, and a roll to which power from the drive shaft 16 is further transmitted. The shaft 21 and the rolls 2b-1 to 2b-4 in the reference roll pair 4b connected to the roll shaft 21 are provided in the stand frame 10. The stand frame 10 is further provided with a reduction adjusting bolt 20 that can push the roll 2 inward.

駆動モータ19からの回転駆動力は、基準ロール対4bにおけるロール2b−1、2b−3に伝達され、ロール2b−1、2b−3が自転することにより金属管5を搬送することが可能となる。ちなみに、この駆動モータ19からの回転駆動力は、少なくとも上述した図3の凹部形成用ロール対4aに設けられていれば金属管5を搬送する上では十分であり、この基準ロール対4b側においては特段配設されていなくてもよい。   The rotational driving force from the drive motor 19 is transmitted to the rolls 2b-1 and 2b-3 in the reference roll pair 4b, and the rolls 2b-1 and 2b-3 can rotate to transport the metal tube 5. Become. Incidentally, the rotational driving force from the drive motor 19 is sufficient for conveying the metal tube 5 as long as it is provided at least in the recess forming roll pair 4a in FIG. 3 described above. May not be particularly arranged.

基準ロール対4bにおける各ロール2b−1〜2b−4により、図6に示す正断面図に示すように、金属管5の各平面部51における金属管中心へ視認した場合の左端をその平面に対して略垂直方向から当接させる。この当接位置は、平面部51における左端の極めて角部52近傍とされていることが望ましい。またこの金属管5への各ロール2b−1〜2b−4の当接位置は、各平面部51の金属管中心へ視認した場合の右端とされていてもよい。かかる場合も、その当接位置は、一の平面部51の右端ではなく全ての平面部51の右端とされている必要がある。この各ロール2b−1〜2b−4は互いに平面部51の面数に応じて設けられている。   With the rolls 2b-1 to 2b-4 in the reference roll pair 4b, as shown in the front sectional view of FIG. 6, the left end when viewed to the center of the metal tube in each flat portion 51 of the metal tube 5 is the plane. It is made to contact from a substantially vertical direction. It is desirable that the contact position is extremely near the corner 52 at the left end of the flat portion 51. Moreover, the contact position of each roll 2b-1 to 2b-4 to the metal tube 5 may be the right end when viewed from the center of the metal tube of each flat portion 51. Even in such a case, the contact position needs to be the right end of all the plane portions 51, not the right end of one plane portion 51. Each of the rolls 2b-1 to 2b-4 is provided according to the number of surfaces of the flat portion 51.

図7は、金属管5に対してロール2b−1〜2b−4により負荷される外力をベクトル表示したものである。この金属管5に対してロール2b−1〜2b−4により負荷される外力のベクトル方向は、各平面部51を支持できるものであれば、点線で示されている凹部53形成前の平面部51に対して傾いていてもよい。   FIG. 7 is a vector display of the external force applied to the metal tube 5 by the rolls 2b-1 to 2b-4. As long as the vector direction of the external force loaded on the metal tube 5 by the rolls 2b-1 to 2b-4 can support the flat portions 51, the flat portion before the formation of the concave portion 53 shown by the dotted line is shown. 51 may be inclined.

なお、この基準ロール対4bにより負荷される外力はあくまで弾性変形域内に収まるような小さい外力とされている。即ち、この基準ロール対4bでは、単に金属管5の各平面部51を支持できる程度の押圧力であればよい。   The external force applied by the reference roll pair 4b is set to a small external force that is within the elastic deformation range. That is, the reference roll pair 4b may simply have a pressing force that can support the flat portions 51 of the metal tube 5.

このようにして平面部51がロール2b−1〜2b−4により支持された金属管5は、管軸方向に向けて上流から下流側へと搬送されて、ねじり加工用ロール対4cに到達することになる。   Thus, the metal pipe 5 in which the plane portion 51 is supported by the rolls 2b-1 to 2b-4 is conveyed from the upstream side to the downstream side in the pipe axis direction, and reaches the twisting roll pair 4c. It will be.

このねじり加工用ロール対4cにおいて、これを構成するロール2c−1〜2c−4は、図3の側面図、並びに図8に示すように所望のねじり角θに応じて管外周方向に回転調整されて設けられている回転盤9と、この回転盤9を固定するための固定板11とが、台座17上において設けられている。回転盤9は、その外周の一部に形成された歯車9aと、この歯車9aを外周方向に向けて回転自在に構成された回転制御部13とを有している。更に、この回転盤9の回転位置を固定するためのロック機構12が設けられている。   In this twisting roll pair 4c, the rolls 2c-1 to 2c-4 constituting the twisting roll pair 4c are rotated and adjusted in the pipe outer peripheral direction according to the desired twist angle θ as shown in the side view of FIG. 3 and FIG. A turntable 9 provided and a fixing plate 11 for fixing the turntable 9 are provided on a pedestal 17. The turntable 9 has a gear 9a formed on a part of the outer periphery thereof, and a rotation control unit 13 configured to be able to rotate the gear 9a in the outer peripheral direction. Further, a lock mechanism 12 for fixing the rotational position of the rotary disk 9 is provided.

固定板11は、台座17上において立設されており、中央に金属管5を挿通させるための穴部14が設けられている。また、固定板11にはロック機構12が取り付けられている。   The fixed plate 11 is erected on the pedestal 17 and is provided with a hole 14 through which the metal tube 5 is inserted. A locking mechanism 12 is attached to the fixed plate 11.

ロック機構12は、図3に示すように回転盤9を把持可能ないかなる形状で構成されていてもよい。このロック機構12による回転盤9の把持は、ネジ15の締め付けを介して実現可能とされていてもよい。   As shown in FIG. 3, the lock mechanism 12 may be configured in any shape that can grip the rotating disk 9. The gripping of the turntable 9 by the lock mechanism 12 may be realized through tightening of the screws 15.

回転制御部13には、回転盤9の外周に形成された歯車9aに嵌合可能な凹凸部13aが連続して設けられている。この回転制御部13を回転させることで、これに嵌合する歯車9aを介して回転盤9を外周方向に回転自在に制御することが可能となる。   The rotation control unit 13 is continuously provided with a concavo-convex portion 13 a that can be fitted to a gear 9 a formed on the outer periphery of the rotating disk 9. By rotating the rotation control unit 13, it is possible to control the turntable 9 to be rotatable in the outer peripheral direction via a gear 9 a fitted to the rotation control unit 13.

図9(a)は、ねじり加工用ロール対4cの管外周方向への回転調整前における状態を示している。ちなみに、この図9では歯車9aの構成は省略している。この回転調整前のロール2c−1〜2c−4における基準線Aを基準としてねじり角θを設定する。このねじり角度θは、基準ロール対4bとねじり加工用ロール対4cとの間隔(ピッチ長)に対する所望のねじり角度に基づいて調整されている。そして、このねじり加工用ロール対4cを構成する回転盤9をねじり角θに亘り管外周方向に回転させることにより、これが調整されている。図9(b)は、その回転調整がなされた状態にあるねじり加工用ロール対4cを示している。基準線Aからちょうどねじり角θ分、管外周方向に回転させられているのが示されている。   FIG. 9A shows a state before the rotation adjustment of the twisting roll pair 4c in the pipe outer peripheral direction. Incidentally, the configuration of the gear 9a is omitted in FIG. The torsion angle θ is set with reference to the reference line A in the rolls 2c-1 to 2c-4 before the rotation adjustment. The twist angle θ is adjusted based on a desired twist angle with respect to the interval (pitch length) between the reference roll pair 4b and the twisting roll pair 4c. And this is adjusted by rotating the turntable 9 which comprises this twisting roll pair 4c to the pipe | tube outer peripheral direction over twist angle (theta). FIG. 9B shows the twisting roll pair 4c in a state where the rotation is adjusted. It is shown that it is rotated from the reference line A toward the outer periphery of the tube by the twist angle θ.

なお、ねじり加工用ロール対4cは、一段のみならず、管軸方向に向けて上流から下流に向けて複数段に亘って設けられていてもよい。かかる場合には、同一のねじり角の形状で仕上げられるように下流になるにつれて基準線Aからの角度θが大きくなるように調整がなされることになる。   Note that the twisting roll pair 4c may be provided not only in one stage but also in a plurality of stages from upstream to downstream in the tube axis direction. In such a case, adjustment is made so that the angle θ from the reference line A increases as it goes downstream so that the shape is finished with the same twist angle.

ちなみに、基準ロール対4bと、ねじり加工用ロール対4cとの間隔は、極力近いことが望ましい。これらの間隔がより近いほど、弾性変形をより小さくすることが可能となり、塑性変形量を多くすることでねじり加工を効果的に実現することができるためである。   Incidentally, it is desirable that the distance between the reference roll pair 4b and the twisting roll pair 4c is as close as possible. This is because the closer these distances are, the smaller the elastic deformation can be achieved, and the twisting can be effectively realized by increasing the amount of plastic deformation.

上述の如き構成からなるねじり加工装置1による実際の加工方法について説明をする。   The actual processing method by the twist processing apparatus 1 having the above-described configuration will be described.

先ず、ねじる前の時刻t1において図10に示すように、金属管5の端部5aに、予め塑性歪みとしての凹部53を形成させた上で中子41を挿通させる。その結果、図11に示すように、金属管5における端部5aから管軸方向Cに向けて順に断面P、Q、Rで捉えた場合に、時刻t1においては何れの断面P、Q、Rにおいても、凹部53と中子41との間が僅かに離間している状態となっている。以下の説明においては、簡単のため、この断面P、Q、Rにつき全て予歪みとしての凹部53が形成されているものと仮定しているが、より下流側に位置する断面Rに近づくにつれて凹部53が未形成である場合もありえる。   First, at time t1 before twisting, as shown in FIG. 10, a core 53 is inserted after a recess 53 as plastic strain is formed in the end 5a of the metal tube 5 in advance. As a result, as shown in FIG. 11, when the cross sections P, Q, and R are sequentially captured from the end portion 5 a of the metal pipe 5 toward the tube axis direction C, any cross section P, Q, R at time t <b> 1. In this case, the recess 53 and the core 41 are slightly separated from each other. In the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that the recesses 53 as pre-strains are formed for all of the cross sections P, Q, and R. However, the recesses become closer to the cross section R located further downstream. It is possible that 53 is not formed.

次に管軸方向Cに向けて金属管5を上流側から下流側にかけてねじり加工装置1を介して搬送する。その結果、金属管5には、ねじり加工用ロール対4cにより、図10中のトルク方向Tに向けてねじり応力が負荷されることとなる。この段階における時刻をt2とする。   Next, the metal pipe 5 is conveyed from the upstream side to the downstream side through the twisting device 1 in the pipe axis direction C. As a result, torsional stress is applied to the metal tube 5 in the torque direction T in FIG. 10 by the twisting roll pair 4c. The time at this stage is t2.

図12は、時刻t2における金属管5のねじり変形状態を示している。金属管5の端部5a側からトルク方向Tに向けてねじり変形が生じる結果、断面Pは図11に示すように時刻t2において凹部53は更に内側に変形しようとする。しかしながら、この内側に変形する過程において、中子41が管内に配設されていることから、凹部53が更に内側へ変形しようとする力が抑制されることとなる。即ち、ねじり応力が加わると、この断面Pにおける凹部53は内側に変形して中子41に当接されることとなる。しかしながらこの金属製の中子41が凹部53の内側に変形しようとする力に対抗することが可能となり、ひいては凹部53の内側への変形そのものが抑制されることとなる。なお断面Pにおいて、全ての凹部53の深さは、この中子41により均一化されることとなる。   FIG. 12 shows the torsional deformation state of the metal tube 5 at time t2. As a result of the torsional deformation from the end 5a side of the metal tube 5 toward the torque direction T, as shown in FIG. 11, the recess 53 tends to deform further inward at time t2. However, in the process of deforming inward, since the core 41 is disposed in the pipe, the force that the concave portion 53 tries to deform further inward is suppressed. That is, when torsional stress is applied, the recess 53 in the cross section P is deformed inward and comes into contact with the core 41. However, this metal core 41 can resist the force to be deformed to the inside of the recess 53, and the deformation to the inside of the recess 53 itself is suppressed. In the cross section P, the depth of all the recesses 53 is made uniform by the core 41.

時刻t2からさらに管軸方向Cに向けて金属管5を搬送するとともに、ねじり加工用ロール対4cにより、トルク方向Tに向けてねじり応力が負荷される結果、断面Pでは、上述したように中子41の存在により、凹部53はこれ以上内側への変形は拘束される。しかしながら、上述したねじり応力に基づく応力は、この内側への変形が拘束されていない管軸方向Cへと伝搬していくこととなり、具体的には、図12に示す凹部53を起点として矢印の方向へと伝播していくこととなる。   As a result of conveying the metal tube 5 further in the tube axis direction C from the time t2 and applying a torsional stress in the torque direction T by the twisting roll pair 4c, in the cross section P, as described above, Due to the presence of the child 41, the concave portion 53 is restrained from further inward deformation. However, the stress based on the torsional stress described above propagates in the tube axis direction C in which the inward deformation is not constrained. Specifically, the point indicated by the arrow starts from the recess 53 shown in FIG. It will propagate in the direction.

断面Qは、当初のt1の時点では未だ内側に変形していないため、中子41により変形が拘束されていない状態である。このため、このような矢印方向への応力が負荷された場合には、断面Qにおける平面部51は、容易に内側へと変形しやすい状態となっている。そして、この時刻t2の段階において、矢印方向への応力が負荷された結果、この断面Qにおける平面部が図11に示すように内側へと変形し、新たな凹部53が形成されていくことになる。即ち、断面Pのように中子41の存在により内側への変形が抑制される結果、ねじり応力に基づくエネルギーが、管軸方向C側によりシフトした断面Pの塑性変形に費やされることになる。   The cross section Q is in a state where the deformation is not constrained by the core 41 because it has not yet been deformed inward at the time of the initial t1. For this reason, when such stress in the direction of the arrow is applied, the flat portion 51 in the cross section Q is easily deformed inward. Then, as a result of the stress in the arrow direction being applied at the stage of time t2, the plane portion in the cross section Q is deformed inward as shown in FIG. 11, and a new recess 53 is formed. Become. That is, as a result of suppressing the inward deformation due to the presence of the core 41 as in the cross section P, energy based on the torsional stress is spent on plastic deformation of the cross section P shifted in the tube axis direction C side.

図13は、時刻t3における金属管5のねじり変形状態を示している。金属管5の端部5a側から更にトルク方向Tに向けてねじり変形が生じる結果、断面Pのみならず断面Qの凹部53も図11に示すように更に内側に更に変形する。この内側に変形する過程において、断面Qにおける凹部53は内側に変形して中子41に当接されることとなる。かかる場合も同様に中子41が断面Qの凹部53に対しても内側に変形しようとする力に対抗することが可能となり、ひいては断面Qの凹部53の内側への変形そのものが抑制されることとなる。なお断面Qにおいて、全ての凹部53の深さは、この中子41により均一化されることとなる。   FIG. 13 shows a torsional deformation state of the metal tube 5 at time t3. As a result of torsional deformation from the end 5a side of the metal tube 5 toward the torque direction T, not only the cross section P but also the concave portion 53 of the cross section Q is further deformed inward as shown in FIG. In the process of deforming inward, the recess 53 in the cross section Q is deformed inward and comes into contact with the core 41. In such a case as well, it becomes possible for the core 41 to counteract the force to be deformed inwardly with respect to the concave portion 53 of the cross section Q. It becomes. In the cross section Q, the depth of all the recesses 53 is made uniform by the core 41.

ちなみに断面Rは、t2の時点では未だ内側に変形していないため、中子41により変形が拘束されていない状態である。このため、ねじり応力が負荷された場合には、断面Rにおける平面部51は、容易に内側へと変形しやすい状態となっている。そして、この時刻t3の段階において、図中矢印方向への応力が負荷された結果、この断面Rにおける平面部が図11に示すように内側へと変形し、新たな凹部53が形成されていくことになる。即ち、断面Qにように中子41の存在により内側への変形が抑制される結果、ねじり応力に基づくエネルギーが、管軸方向C側によりシフトした断面Qの塑性変形に費やされることになり、ひいてはねじり角に応じた方向に沿った内側への変形を進展させることが可能となる。   Incidentally, since the cross section R is not yet deformed inward at the time t2, the deformation is not restrained by the core 41. For this reason, when a torsional stress is applied, the flat portion 51 in the cross section R is in a state where it is easily deformed inward. Then, at the stage of time t3, as a result of applying stress in the direction of the arrow in the drawing, the plane portion in the cross section R is deformed inward as shown in FIG. 11, and a new recess 53 is formed. It will be. That is, as a result of suppressing the inward deformation due to the presence of the core 41 as in the cross section Q, energy based on the torsional stress is expended in plastic deformation of the cross section Q shifted in the tube axis direction C side. As a result, it becomes possible to advance the inward deformation along the direction corresponding to the torsion angle.

このような作用の繰り返しにより、管軸方向Cに向けて徐々にねじり変形が負荷されることになる。そして、このねじり変形は、予め管軸方向Cの端部5aに設けられた凹部53を起点として当該ねじり加工によるねじり角に応じた方向に沿って金属管5を内側に向けて徐々に変形させる。そして、この凹部53を管軸方向Cに向けて徐々に進展させることにより、凹部53を図中矢印方向に向けて連結させた1本のねじり線を形成させることが可能となる。この凹部53が複数に亘り設けられていれば、これらを起点としたねじり線も複数に亘り形成されることとなり、ねじり模様が金属管5全体に亘り施されることとなる。   By repeating such an action, the torsional deformation is gradually applied toward the tube axis direction C. This torsional deformation gradually deforms the metal tube 5 inward along the direction corresponding to the torsion angle by the torsion processing, starting from the recess 53 provided in the end portion 5a in the tube axis direction C in advance. . Then, by gradually developing the recess 53 in the tube axis direction C, it is possible to form a single twisted line in which the recess 53 is connected in the direction of the arrow in the figure. If a plurality of the recesses 53 are provided, a plurality of torsion lines starting from these will be formed, and a torsion pattern will be applied to the entire metal tube 5.

ちなみに、このねじり模様をコントロールしたい場合には、加工用ロール対4cを構成する回転盤9におけるねじり角θの調整を行うことで実現できる。これによりトルク方向Tへのトルクが決まり、ねじり加工によるねじり角も定まり、これらに応じた図中矢印方向に向けて金属管5の平面部51が徐々に潰れて凹部53を形成させることも可能となる。つまりねじり線の方向を自在にコントロールすることが可能となる。   Incidentally, when it is desired to control this twist pattern, it can be realized by adjusting the twist angle θ in the rotary disk 9 constituting the processing roll pair 4c. As a result, the torque in the torque direction T is determined, the torsion angle by twisting is also determined, and the flat portion 51 of the metal tube 5 can be gradually crushed in the direction of the arrow in the drawing to form a recess 53. It becomes. That is, the direction of the torsion line can be freely controlled.

これに加えて、凹部形成用ロール対4aにより当初から金属管5に形成させる凹部53の位置を制御することで、ねじり模様をコントロールするようにしてもよい。ねじり線は、起点となる凹部53から延伸されていくものであることから、その位置を制御した凹部53からねじり線を延伸させることで所望のねじり模様が実現できる。   In addition, the twist pattern may be controlled by controlling the position of the recess 53 formed on the metal tube 5 from the beginning by the recess forming roll pair 4a. Since the twist line is extended from the concave portion 53 which is the starting point, a desired twist pattern can be realized by extending the twist line from the concave portion 53 whose position is controlled.

しかも本発明によれば、加工すべき金属管5の内部に中子41が挿通されていることから、この中子41により凹部53の深さを均一に制御することも可能となる。その結果、全体的に均整のとれたねじり模様を金属管5に施すこともでき、しかもねじり加工時におけるねじり応力を全体にバランスよく負荷することができるため加工性を向上させることも可能となる。   In addition, according to the present invention, since the core 41 is inserted into the metal pipe 5 to be processed, the depth of the concave portion 53 can be uniformly controlled by the core 41. As a result, it is possible to apply a generally uniform torsion pattern to the metal tube 5 and to apply the torsional stress at the time of torsion processing in a well-balanced manner, thereby improving workability. .

更に凹部形成用ロール対4aにより形成される凹部53の形状は、各ロール2a−1〜2a−4における平面部51への当接面の形状に基づくものとなるが、実際に形成されるねじり形状は、この凹部53の形状によりコントロールされるものである。このため、逆に凹部53の形状を、目標とするねじり形状に応じて最適化することにより、最終的に仕上げるねじり形状そのものも制御することが可能となる。同様に凹部53の深さや幅も、目標とするねじり形状に応じて最適化することも可能となる。   Further, the shape of the recess 53 formed by the recess forming roll pair 4a is based on the shape of the contact surface of the rolls 2a-1 to 2a-4 with the flat surface 51, but the torsion actually formed The shape is controlled by the shape of the recess 53. Therefore, conversely, by optimizing the shape of the concave portion 53 in accordance with the target torsional shape, the final torsional shape itself can be controlled. Similarly, the depth and width of the recess 53 can be optimized according to the target twist shape.

上述した実施の形態においては、あくまで金属管5が断面略四角形状のパイプを加工する場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではなく、四角形以外の断面略正多角形であってもよいし、断面略円形とされていてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the metal pipe 5 is a pipe having a substantially square cross section has been described as an example. Alternatively, the cross section may be substantially circular.

図14(a)は、断面略円形の金属管5について実際にねじり加工する例を示している。断面略円形の金属管5に対して凹部形成用ロール対4aにおける各ロール2a−1〜2a−4を押圧する。その結果、予歪みとしての凹部53が導入された金属管5に対して中子41を挿入する。その後のプロセスは、上述した金属管5が断面略四角形状のパイプと同様である。これにより、断面略円形の金属管5についても同様にねじり加工を施すことが可能となる。   FIG. 14A shows an example of actually twisting the metal tube 5 having a substantially circular cross section. The rolls 2a-1 to 2a-4 in the recess forming roll pair 4a are pressed against the metal tube 5 having a substantially circular cross section. As a result, the core 41 is inserted into the metal tube 5 into which the concave portion 53 as pre-strain is introduced. The subsequent process is the same as that of the above-described metal pipe 5 having a substantially square cross section. As a result, the metal tube 5 having a substantially circular cross section can be similarly twisted.

さらに、この金属管5では、端部5aに予歪みとして凹部53を形成させる場合に限定されるものではなく、いかなる箇所に設けるようにしてもよい。仮にこの予歪みとしての凹部53を管軸方向C中央において形成する場合においても、この予歪みの凹部53がそこから起点となってねじり線が延伸していくこととなる。   Further, the metal pipe 5 is not limited to the case where the concave portion 53 is formed as a pre-strain at the end portion 5a, and may be provided at any location. Even when the concave portion 53 as the pre-strain is formed at the center in the tube axis direction C, the torsion line extends from the pre-strain concave portion 53 as a starting point.

また、上述した実施の形態では、時計反対回りにねじる場合を例に挙げて説明をしたが、これに限定されるものではなく、時計回りにねじる場合も同様の手法に基づいて実現可能である。かかる場合には、基準ロール対4bにより平面部51の右端を、また加工用ロール対4cにより平面部51の左端をそれぞれ押圧することになる。   In the above-described embodiment, the case of twisting in the counterclockwise direction is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the case of twisting in the clockwise direction can be realized based on the same method. . In such a case, the right end of the plane portion 51 is pressed by the reference roll pair 4b, and the left end of the plane portion 51 is pressed by the processing roll pair 4c.

また本発明では、上述したねじり加工装置1を使用することは必須ではない。最初に金属管5を管内側に向けて周知の手段により押圧することにより塑性変形させた凹部53を管周方向に複数形成させ、次に金属管5内に中子41を挿通させる。次に、中子41が挿通された金属管5を、管軸方向Cを中心として管外周方向に単にねじるものであれば、上述と同様の作用効果が生じる。即ち、本発明では、上流側から下流側へ金属管5を搬送しながら加工する場合に限定されるものではなく、金属管5の一端側を固定した上で、金属管5の他端側を単にねじるものであっても具現化することが可能となる。   Moreover, in this invention, it is not essential to use the twist processing apparatus 1 mentioned above. First, a plurality of concave portions 53 plastically deformed by pressing the metal tube 5 toward the inside of the tube by a known means is formed in the tube circumferential direction, and then the core 41 is inserted into the metal tube 5. Next, if the metal tube 5 through which the core 41 is inserted is simply twisted in the tube outer peripheral direction with the tube axis direction C as the center, the same effects as described above are produced. That is, in this invention, it is not limited to processing while conveying the metal tube 5 from the upstream side to the downstream side, and after fixing one end side of the metal tube 5, the other end side of the metal tube 5 is fixed. Even a simple twist can be realized.

何れの実施形態においても、本発明では、金属管5の内部に中子41を最初に挿入し、その後凹部53を管周方向に複数形成させるようにしてもよい。これによっても最初に凹部53を形成させた後に中子41を金属管5内に挿入する場合と同様の作用効果を奏することは勿論である。   In any of the embodiments, in the present invention, the core 41 may be first inserted into the metal tube 5 and then a plurality of the recesses 53 may be formed in the pipe circumferential direction. Of course, this also provides the same effect as when the core 41 is inserted into the metal tube 5 after the recess 53 is first formed.

1 加工装置
2 ロール
3 成形機ベッド
4 ロール対
5 金属管
9 回転盤
10 スタンドフレーム
11 固定板
14 穴部
16 駆動軸
17 台座
18 減速機
19 駆動モータ
20 圧下調整ボルト
21 ロールシャフト
41 中子
51 平面部
52 角部
53 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus 2 Roll 3 Forming machine bed 4 Roll pair 5 Metal tube 9 Turntable 10 Stand frame 11 Fixing plate 14 Hole part 16 Drive shaft 17 Base 18 Reduction gear 19 Drive motor 20 Reduction adjustment bolt 21 Roll shaft 41 Core 51 Plane Part 52 Corner part 53 Concave part

Claims (6)

金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を管周方向に複数形成させ、
上記凹部が形成された金属管内に中子を挿通させ、
上記中子が挿通された金属管を、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工し、
上記ねじり加工では、平面部と角部からなる断面略角形状の上記金属管を基準ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送し、
上記基準ロール対により上記各平面部の右端又は左端をその平面に対して略垂直方向から当接させ、
上記基準ロール対からの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対の当接面から管外周方向に回転させて設けられた上記ねじり加工用ロール対により、上記金属管における上記各平面部の右端又は左端を押圧させて上記ねじり加工すること
を特徴とする金属管のねじり加工方法。
By forming a plurality of concave portions plastically deformed by pressing the metal tube toward the inside of the tube,
Insert the core through the metal tube in which the recess is formed,
The metal pipe through which the core is inserted is twisted in the pipe outer peripheral direction around the pipe axis direction,
In the twisting process, the metal pipe having a substantially square cross section composed of a flat part and a corner part is conveyed in the order of a reference roll pair and a twisting roll pair,
With the reference roll pair, the right end or the left end of each plane portion is brought into contact with the plane from a substantially vertical direction,
According to a desired twist angle with respect to the pitch in the tube axis direction from the reference roll pair, the metal pipe is rotated by the twisting roll pair provided by rotating in the tube outer peripheral direction from the contact surface of the reference roll pair. A twisting method for a metal tube, wherein the twisting process is performed by pressing the right end or the left end of each of the flat portions in the above.
中子が予め挿通された金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を管周方向に複数形成させ、
上記金属管を、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工し、
上記金属管を凹部形成用ロール対、基準ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送する際において、
上記凹部形成用ロール対により上記金属管における各平面部を管内側に向けて押圧して上記凹部を形成させること
を特徴とする金属管のねじり加工方法。
Forming a plurality of recesses plastically deformed by pressing a metal tube inserted through the core in advance toward the inside of the tube;
The metal pipe is twisted in the pipe outer peripheral direction around the pipe axis direction ,
When transporting the metal tube in the order of the recess-forming roll pair, the reference roll pair, and the twisting roll pair,
A method of twisting a metal tube, characterized in that the recess is formed by pressing each flat portion of the metal tube toward the inside of the tube by the pair of recess forming rolls .
上記金属管における管軸方向の何れかの端部を押圧させることにより上記塑性変形させること
を特徴とする請求項1又は2記載の金属管のねじり加工方法。
The method for twisting a metal tube according to claim 1 or 2, wherein the metal tube is plastically deformed by pressing any one end portion in the tube axis direction.
上記金属管を凹部形成用ロール対、上記基準ロール対、上記ねじり加工用ロール対の順で搬送する際において、
上記凹部形成用ロール対により上記金属管における上記各平面部を管内側に向けて押圧して上記凹部を形成させること
を特徴とする請求項1記載の金属管のねじり加工方法。
When transporting the metal tube in the order of the recess-forming roll pair, the reference roll pair, and the twisting roll pair,
Twisting processing method according to claim 1 Symbol placement of the metal tube, characterized in that to form the recess and pressed toward the respective flat portions of the metal tube in the tube side by the recess-forming roll pair.
断面略四角形状、断面略三角形状、断面略ひし形状の何れかからなる金属管についてねじり加工すること
を特徴とする請求項1〜4のうち何れか1項記載の金属管のねじり加工方法。
The metal tube twisting method according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal tube having any one of a substantially square cross section, a substantially triangular cross section, and a substantially rhombic cross section is twisted.
上記ねじり加工では、先ず上記形成した凹部を内側に変形させ、
次に上記凹部が上記中子に当接されることにより当該凹部の更なる内側への変形が抑制されるとともに、当該凹部を起点として、当該ねじり加工によるねじり角に応じた方向に沿って金属管を内側へ変形させ、
更にこの内側へ変形させて形成した新たな凹部が上記中子に当接されることにより当該新たな凹部の内側への変形を抑制させつつ、上記ねじり角に応じた方向に沿った内側への変形を進展させることを繰り返し行うこと
を特徴とする請求項1〜5のうち何れか1項記載の金属管のねじり加工方法。
In the twisting process, first, the concave portion formed above is deformed inward,
Next, when the recess is brought into contact with the core, deformation of the recess further inward is suppressed, and the metal is formed along the direction corresponding to the torsion angle by the torsion processing with the recess as a starting point. Deform the tube inward,
Furthermore, the new concave portion formed by deforming inward is brought into contact with the core to suppress the inward deformation of the new concave portion, while inward along the direction corresponding to the torsion angle. The method of twisting a metal tube according to any one of claims 1 to 5, wherein the deformation is repeatedly performed.
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