JPH0217251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパイプの曲げ加工法の一種であるプレ
ス曲げ加工に適用するに好適なパイプ曲げ方法お
よびその装置に関する。

〔従来技術〕

従来、パイプのプレス曲げ加工は、観音開き可
能な下型上にパイプを乗せ、円弧状の曲げガイド
構を有する上型をパイプと直交する外方から下型
に向けて押圧し、曲げガイド構に倣つてパイプに
曲げ加工を施すようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来の曲げ加工法によれば、曲げ加
工後のパイプの曲がり部分の断面形状が偏平とな
り易く、真円を保ち得ない問題があつた。すなわ
ち、従来、パイプの曲げ加工力は上型をパイプ軸
心と直交する方向に作用するため、この加工力た
る外力によつてパイプには曲げ応力が生じ、パイ
プの中立軸を挾んで内側には圧縮応力が、外側に
は引張応力が発生する。この結果、パイプの肉厚
は中立軸の内側で増加し、外側では伸びによつて
減少してしまう。パイプの曲げが大きい場合、中
立軸の内外肉厚の増減が内外の周長差を補うこと
ができなくなり、そのため、パイプ曲げ中央部の
断面が偏平となつてしまうのである。このような
曲げパイプの偏平発生があると、この曲がり部分
に他の部品を溶接等によつて接続しようとする場
合、偏平となつた断面を矯正する必要があり、困
難な矯正作業を強いられる欠点があつた。また、
矯正を施しても特に外周側は薄肉となつており、
充分な強度を保つことができない構造となつてし
まう問題があつた。

本発明は、上記問題点に着目し、パイプの曲げ
加工によつて偏平が生じないように改良したパイ
プ曲げ方法およびその装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、曲げ中立軸より外側の周長と内側の
周長との差が偏平化の原因であるとの観点から、
周長差の補正を曲げ加工時の曲げ外側のパイプの
伸びのみに依存せず、積極的に伸びを抑制する方
向に材料を送り込むことにより、曲げ加工部の周
長差を少なくし、偏平部発生を防止しようとする
ものである。

このようなことから、本発明に係る曲げ加工法
は、上型１２と下型１４との間においてパイプ１
０を曲げ加工するに際し、該パイプ１０の中立軸
より曲げ外側の管壁に圧縮力を与えて前記曲げ外
側管壁の曲げ加工による伸びを抑制するように構
成した。

また、上記方法を実施する装置は上型１２と下
型１４とからなる曲げ型の一方の側部に、パイプ
１０内に挿入される芯金部２８を一体に有する押
し込み型２６を配置し、この押し込み型２６には
パイプ軸心と斜交するパイプ端面の支承段部３０
を設け、前記押し込み型２６にはその支承段部３
０を少なくともパイプ曲げ外側端面１０″に当接
させ曲げ型の曲げ加工動作に同期してパイプ曲げ
外側の管壁を圧縮する加圧シリンダ２２を連継さ
せた構成としたものである。

〔作用〕

上記構成により、曲げ加工と同時に曲げ中立軸
の外側端面が押し込み型の支承段部に支承されつ
つ、加圧シリンダにて押し込まれるので、中立軸
内外の周長差が小さくなる。パイプ曲がり部の偏
平は周長差に基づく伸びの差によるものであるの
で、偏平発生の原因が除去され、曲がり部の真円
度がプレス曲げ加工によつても維持されるのであ
る。

〔実施例〕

以下に、本発明に係るパイプ曲げ方法およびそ
の装置の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１〜２図に実施例に係るパイプ曲げ装置の曲
げ加工前後の断面図を示す。この装置はパイプ１
０に曲げ加工を施す上型１２と下型１４とからな
る曲げ型を有している。上型１２はパイプ１０の
曲げ形状を規制するもので、パイプ１０の上半部
に嵌め合わされるガイド溝１６を円弧状に湾曲し
て形成し、当該上型１２をパイプ１０の中心軸と
直交する外方から押圧プレスすることでガイド溝
１６に做う形状にパイプ１０を曲げ加工するので
ある。一方、下型１４は曲げ加工時のパイプ１０
を支持するもので、これはパイプ１０を加工前に
おいては直管状態で支持し、加工時においては上
型１２の進行を許容するように観音開き動作が可
能に中央で分割されている。各分割型１４Ａ，１
４Ｂはパイプ１０の下半部に嵌め合わされる支持
溝１８を上型１２との対向面に形成し、曲げ加工
時には支持溝１８とガイド溝１６との接触部でパ
イプ１０の全周をカバーするようにしている。ま
た、各分割型１４Ａ，１４Ｂは支持プレート２０
に取付けられ、このプレート２０が図示しない機
構で観音開きされる構造である。この観音開き構
造と、上型１２の加工動作の駆動手段は公知の手
段を用いればよい。

ここで前記下型１４が取付けられている支持プ
レート２０には、パイプ１０の軸線上に位置して
加圧シリンダ２２が取付けられている。この加圧
シリンダ２２はピストンロツド２４をパイプ１０
の端部開口に向けて突出させており、ロツド２４
の先端には各分割型１４Ａ，１４Ｂの支持溝１８
を滑動し得る押し込み型２６が連結されている。
押し込み型２６は加工対象たるパイプ１０と略同
径の小円柱体であり、パイプ１０の開口端面と当
接可能ならしめるとともに、その先端面にはパイ
プ１０内に挿入される芯金部２８を一体に設けて
いる。この芯金部２８を有する押し込み型２６の
構造を第６〜７図に示す。この押し込み型２６は
パイプ１０の外径寸法に等しい外径を有するが、
特に下型１４の支持溝１８との摺動面部のみ、す
なわち下半部のみをパイプ１０の径と等しくして
いる。そして、上半部を芯金部２８と同径として
いるのである。押し込み型２６と芯金部２８との
間には径差があるため、押し込み型２６の先端面
には径差に相当する段部が形成されることにな
り、この段部をパイプ端面と当接させる支承段部
３０としている。この支承段部３０は、パイプ１
０の軸線と斜交する傾斜面であり、パイプ１０の
曲げ加工に際して、加圧シリンダ２２の押圧によ
り、その中立軸より外側のパイプ端面１０″を中
立軸に沿う内方、すなわち曲げ加工力の作用点に
向けて押し込ませるように傾斜させている。ま
た、前記芯金部２８はパイプ１０内に差し込まれ
るものであるが、その先端下面にはパイプ１０の
曲げ加工完了状態で中立軸より外側の内面の曲げ
形状を規制するガイド面３２が形成されている。
したがつて、ガイド面３２には、第２図に示す曲
げ完了状態においてパイプ曲げ中心を中心とする
円弧面に形成されている。

上述のように構成された装置を用いた曲げ方法
は次のように行われる。まず、分割されている下
型１４を第１図に示すように直線配置し、支持溝
１８内に加工すべきパイプ１０を載置する。そし
て、両端部加圧シリンダ２２を前進させて、これ
に連結された押し込み型２６をパイプ１０の端面
に突き当て、芯金部２８をパイプ１０内に挿入す
る。このとき、押し込み型２６は、パイプ１０の
外側端面１０″と傾斜支承段部３０の先端の一点
で当接状態にある。また、このときパイプ１０の
内側端面１０′は前記芯金部の外表面上を滑動で
きる状態にある。

斯かる状態から、上型１２を下型１４に向けて
押圧し、そのガイド溝１６にパイプ１０を嵌め合
わせ、ガイド溝１６に沿う形状に曲げ加工を施す
のである。そして、このとき、各分割型１４Ａ，
１４Ｂの側部の加圧シリンダ２２を上型１２の加
圧動作に同期させて加圧動作せしめ、パイプ１０
の中立軸より外側の管壁に矢印Ｐ方向に圧縮力を
与え、当該曲げ外側の管壁に曲げ加工に伴なう伸
びが生じないようにする。パイプ１０の端面が接
触する押し込み型２６の支承段部３０は傾斜され
ており、中立軸より外側の管壁に生じる曲げ加工
時の引張応力分布に応じた伸び量を適正に抑え、
曲げ加工の完了時には中立軸内外の周長差がない
ような傾斜支承段部３０の全体に接触した第２図
に示す状態となる。すなわち、パイプ曲げ外端端
面１０″はガイド面３２の下側最先端に接触し、
パイプ曲げ内側端面１０′はガイド面３２の上側
最後端に在る。このときの加圧シリンダ２２によ
る押圧力はパイプ１０にもよるが１トン程度の力
である。そして、パイプ１０は曲げ加工される
が、内部に挿入された芯金部２８はガイド面３２
を設けたものであるため、押し込み型２６による
押圧時にパイプ１０の座屈を防止し、異形に変形
することを防止して曲げ部の真円度を保持するも
である。このときのパイプ１０の各部断面は第３
〜５図のようになる。

このようなパイプ１０の曲げ方法および装置に
よれば、曲げ加工に際して、押し込み型２６で押
し込み力をパイプ１０の曲げ外側に加えるため、
曲げ外側の管壁肉厚の減少を防止することがで
き、中立軸内外の周長差が発生することを防止で
きる。パイプ１０の曲げ加工時に生じる曲げ部の
偏平化は中立軸内外の周長差に起因するものであ
るため、実施例の如く伸びが生じる側の管壁を伸
び抑制方向に積極的に押し込むので、結局パイプ
１０の曲げ部の偏平化を防止できる。

第８〜９図、第１０〜１１図は押し込み型の変
形例である。第８〜９図に示したものは、傾斜支
承段部３０を全周に亘つて形成したものであり、
これは主として押し込み型２６の製作を容易にし
たものである。また、第１０〜１１図に示す例
は、特に芯金部２８を短尺化し、ガイド面３２の
形成部を削除したものである。押し込み型２６の
押し込み力によるパイプ１０の座屈が生じるおそ
れがなければ必ずしもガイド面３２を設けること
は要しない。

また、押し込み型２６と芯金部２８とは、一体
成形しなくてもよく、芯金部２８を延長形成し、
これに支承段部３０を形成し得るスリーブ体を嵌
着して溶着等により一体化させるようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、パイプ
の曲げ加工時において、曲げ外側の肉厚減少が生
じないように積極的に材料を押し込ませるように
したので、中立軸内外の周長差がなくなり、もつ
て曲がり部の偏平等の変形発生を防止し、真円度
を保つことができるというすぐれた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の曲げ装置の加工前断面図、第
２図は同加工後の断面図、第３図は第２図の−
線断面図、第４図は同−線断面図、第５図
は同−線断面図、第６図は押し込み型の正面
図、第７図は同側面図、第８図は押し込み型の変
形例の正面図、第９図は同側面図、第１０図は更
に他の変形例の正面図、第１１図は同側面図であ
る。 １０……パイプ、１２……上型、１４……下
型、１６……ガイド溝、１８……支持溝、２２…
…加圧シリンダ、２６……押し込み型、２８……
芯金部、３０……支承段部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上型と下型との間においてパイプを曲げ加工
   するに際し、該パイプの中立軸より曲げ外側の管
   壁に圧縮力を与えて前記曲げ外側管壁の曲げ加工
   による伸びを抑制することを特徴とするパイプ曲
   げ方法。 ２ 上型と下型とからなる曲げ型の一方の側部
   に、パイプ内に挿入される芯金部を一体に有する
   押し込み型を配置し、この押し込み型にはパイプ
   軸心と斜交するパイプ端面の支承段部を設け、前
   記押し込み型にはその支承段部を少なくともパイ
   プ曲げ外側端面に当接させ曲げ型の曲げ加工動作
   に同期してパイプ曲げ外側の管壁を圧縮する加圧
   シリンダを連継させてなることを特徴とするパイ
   プ曲げ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記芯金に
   はパイプ曲げ形状に沿う円弧面を形成したことを
   特徴とするパイプ曲げ装置。