JPH0512047B2 - - Google Patents

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JPH0512047B2
JPH0512047B2 JP1120894A JP12089489A JPH0512047B2 JP H0512047 B2 JPH0512047 B2 JP H0512047B2 JP 1120894 A JP1120894 A JP 1120894A JP 12089489 A JP12089489 A JP 12089489A JP H0512047 B2 JPH0512047 B2 JP H0512047B2
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bending
die
guide cylinder
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push
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NITSUSHIN SEIKI KK
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Publication of JPH0512047B2 publication Critical patent/JPH0512047B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die
    • B21D7/085—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die by passing through a curved die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/12—Bending rods, profiles, or tubes with programme control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は押し通し曲げ加工方法及び同方法によ
る曲げ加工装置に係り、より詳細には、管材・形
材または中実材（以下、「管材等」という）を被
加工材として各種の曲げ加工品を製造するための
塑性加工に適用され、簡単な構成で高精度の自在
曲げ加工を実現する加工方法とその方法を用いた
加工装置に関する。
［従来の技術］ 管材等の曲げ加工品は、配管・輸送用機器・家
庭電気製品・機械構造部品等の多種多様な分野で
利用されており、今後もその利用範囲は益々拡大
するものと考えられる。
このような曲げ加工品の利用状況に対して、従
来から管材等の曲げ加工品を製造するには、プレ
ス曲げ・ロール曲げ・押し付け曲げ等の各種の基
本的な曲げ加工方法が慣用されてきている。
ところで、前記のような曲げ加工品の利用範囲
の拡大に伴い、曲げ加工に係る加工コストの低減
化が要求されると共にその加工精度についても更
に高いレベルが要求されつつあり、また、管材等
の曲げ加工品を様々な機器の狭い機構スペース内
により合理的に組込むためには、連続的で複雑な
曲げ加工が施されたものが要求されるようになつ
ている。
そこで、本発明の発明者は、高精度な曲げ加工
を実現する方法として、先に「管材または形材の
曲げ加工において、管材または形材の一部を拘持
したダイスのベアリング部を、管材または形材の
導入方向軸に対して傾斜させた状態で管材または
形材を引抜きまたは押出し成形することを特徴と
した管材または形材の曲げ加工方法」を提案して
いる［特願昭62−264137］。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記の従来からの慣用的な加工
方法では、各方法が具有している様々な機械的要
因により、製品に要求された精度仕様まで加工精
度を高めることが困難な場合が多く、また単純な
曲げ加工にしか適用できない。更に、単純な曲げ
加工であるにもかかわらず、比較的大型の加工装
置を用いなければならない等の不利不便が指摘さ
れている。
また、特願昭62−264137の発明においては、相
当に加工精度を向上させ得るが、ダイスを微妙な
角度で回動制御する必要があり、加工装置として
構成する場合に少々困難が伴う。
そこで、本発明は、特願昭62−264137の発明に
おける管材または形材とダイスのベアリング部と
の摺動圧接関係は、管材等を案内するガイドシリ
ンダとダイスベアリング部との相対的位置関係を
制御することによつても構成できることに着目
し、制御が簡単で、管材等の曲げ加工精度を更に
向上させることが可能な押し通し曲げ加工方法と
同方向を利用した曲げ加工装置を提供することを
目的として創作された。
［課題を解決するための手段］ 本発明の押し通し曲げ加工方法の原理的構成は
第１図に示され、管材等１を拘持しながら挿通せ
しめるガイドシリンダ２と該ガイドシリンダ２を
貫通した管材等１の一部をベアリング部３ａで拘
持するダイス３とからなり、ガイドシリンダ２の
中心軸とダイス３のベアリング部３ａの中心とを
相対的にズラせた状態（オフセツトｕを設けた状
態）で管材等１をガイドシリンダ２とダイス３に
押し通すことを特徴とした押し通し曲げ加工方法
に係る。
また、本加工方法においては、ガイドシリンダ
２の貫通側端とダイスとの距離（アプローチｖ）
を変化させることによつて、曲げ加工の強弱を変
化させることができる。
更に、ダイス傾き角Ψを10°ないし20°としてお
くと、比較的低い押し通し荷重で円滑な押し通し
曲げ加工が可能になる。
一方、本発明の押し通し曲げ加工装置の基本的
構成は第２図に示され、押し通される管材または
中実形材１を拘持しながら挿通せしめるガイドシ
リンダ２と、ガイドシリンダ２を貫通した管材ま
たは中実形材１の一部をベアリング部３ａで拘持
するダイス３と、ダイス３とガイドシリンダ２の
相対的位置関係を変化させるべくダイス３また
は／及びガイドシリンダ２を駆動させる駆動手段
４と、管材または中実形材１の機械的性質及び曲
げ加工条件に係るデータを入力する入力手段５
と、入力手段５から入力されたデータを記憶する
第一記憶手段６と、管材または中実形材１の機械
的性質及び曲げ加工条件に係るデータに対応させ
てそのデータで特定される曲げ加工を実現するた
めに必要なダイス３とガイドシリンダ２の相対的
位置関係を設定するためのダイスまたは／及びガ
イドシリンダの駆動量データを記憶した第二記憶
手段７と、第一記憶手段６のデータに基づいて第
二記憶手段７の駆動量データを参照して駆動手段
４を制御する駆動制御手段８とを具備したことを
特徴とする押し通し曲げ加工装置に係る。
また、入力手段５から曲げ加工条件の経時的変
化データを入力し、第一記憶手段６がそのデータ
を記憶し、駆動制御手段８が第一記憶手段６のデ
ータに基づいて第二記憶手段７の駆動量データを
参照しながらダイス３とガイドシリンダ２の相対
的位置を経時的に制御できるようにすると、連続
的に変化する曲げ加工が可能になる。
［作用］ 押し通し曲げ加工方法について： 第１図に示すように、ガイドシリンダ２の中心
軸とダイス３のベアリング部３ａの中心とを相対
的にズラせた状態、即ちオフセツトｕを設けた状
態で管材等１をガイドシリンダ２とダイス３に押
し通すと、ダイス３のベアリング部３ａが管材等
１を局部的に摺接・拘持しながら管材等１を通過
させるが、オフセツトｕが設けられていることに
より、管材等１のアプローチｖの区間には常に曲
げモーメントが作用する。即ち、オフセツトｕの
ズレによつて、管材等１には元の中心軸方向への
復元力が生じるが、これに対してベアリング部３
ａがオフセツトｕを維持したまま管材等１を拘束
し、その拘束による反力をＰとした場合に、管材
等１に対して曲げモーメントＭ（＝Ｐ・ｖ）が作
用する。従つて、管材等１は連続的に押し通され
ながらアプローチｖの区間で曲げ加工を受け、ベ
アリング部３ａを通過した時点では、第１図にお
ける上側を外周側として一定の曲率Ｒを有した塑
性変形後の状態で押し出されることになる。また
同時に、ダイス３のベアリング部３ａは、前記の
曲げ塑性加工に伴い管材等１の横断面形状に発生
する変形を元の形状に矯正する役割を果たす。
本発明によれば、ダイス３またはガイドシリン
ダ２をガイドシリンダ２の中心軸に対して垂直な
面内で移動させるだけで前記の曲げ加工状態を構
成させ得る。従つて、オフセツトｕを簡単な機構
を用いて高い精度で制御でき、その結果、管材等
１の曲げ精度を高めることが可能になる。
また、ダイス３の後段とガイドシリンダ２の周
囲に十分な空間が確保できるため、大きな曲げ角
を有した加工が可能になると共に、オフセツトｕ
を制御しながら連続的に曲げ半径を変化させた加
工が可能になる。
更に、本発明によれば、曲げ加工をベアリング
部３ａと管材等１との局部的な摺接部のみで実行
するため、加工後の管材等１に対して余分な外力
が加わることがなく、また、曲げ加工時に管材等
１の外周がベアリング部３ａで拘束されるため、
曲げ加工後における管材等１の断面形状が偏平化
したり、肉厚が変化することを抑制できる。
別の観点から、前記の曲げ加工状態はオフセツ
トｕを制御するだけでなく、アプローチｖを制御
することによつてもその強弱を変化させることが
できる。即ち、オフセツトｕが一定値に設定され
ている状態でアプローチｖを小さくすると、その
アプローチｖの減少率より前記の反力Ｐの増大率
の方が大きくなり、曲げモーメントＭが大きくな
る。また逆に、アプローチｖを大きくとると、そ
のアプローチｖの増大率より反力Ｐの減少率の方
が大きくなり、曲げモーメントＭが小さくなる。
従つて、オフセツトｕとアプローチｖを適当に設
定することにより、最適な曲げ加工状態を実現す
ることが可能になる。
押し通し曲げ加工装置について： 第２図に示すように、駆動制御手段８は第一記
憶手段６のデータにより、第二記憶手段７の駆動
量データを検索して読出し、その読出した駆動量
データに基づいて駆動手段４を制御して、ダイス
３とガイドシリンダ２の相対的位置関係を制御す
る。
第二記憶手段７は、曲げ加工が要求される管材
等１の機械的性質と曲げ加工条件に対して、その
加工条件を最適に実現するためのダイス３また
は／及びガイドシリンダ２の駆動量データ（オフ
セツトｕまたは／及びアプローチｖ）を対応付け
る役割を果たす。
従つて、管材等１の機械的性質に係るデータと
共に所望の曲げ加工条件を入力手段５から入力す
るだけで、その管材等１に対する所望の曲げ加工
を実現するためのダイス３とガイドシリンダ２の
最適相対的位置が自動的に設定されることにな
る。
尚、ここに「管材等１の機械的性質」とは材質
の引張り強さや伸び、管材か形材か中実材かの選
択、外径、肉厚等のデータをいい、また「曲げ加
工条件」とは曲げ半径及び真円度や偏平率に関す
るデータをいう。
本発明の装置は、先に説明した方法の発明を利
用するものであり、曲げ加工条件を経時的に変化
させた連続的加工をも実現できる。
その場合には、曲げ加工条件に係る経時的変化
データを予め第一記憶手段６へ入力して記憶させ
ておくことにより、駆動制御手段８が自動的にオ
フセツトｕとアプローチｖを最適値に設定するよ
うにダイス３または／及びガイドシリンダ２を駆
動させる。即ち、管材等１の送り量や送り時間に
対応させて曲げ加工条件を第一記憶手段６へ記憶
させておくと、所定の送り量や送り時間が経過す
る度に駆動制御手段８が第二記憶手段７の駆動量
データを読出して、対応した曲げ加工条件を実現
するべくダイス３または／及びガイドシリンダ２
を駆動させる。
［実施例］ 実施例 １ 本実施例は本発明の押し通し曲げ加工方法を実
施した実験例に係るものであり、その詳細を第１
図及び第３図から第１７図を用いて説明する。
実験的に試作した曲げ加工装置の概略斜視図は
第３図に示される。この装置では、固定基台１０
に枠部１１が一体的に形成されており、同枠部１
１の枠内にダイス３を所定位置と所定角度で固定
し、また固定基台１０にガイドシリンダ２を固定
する。この結果、第１図に示したような相対的位
置関係が構成され、第３図のように、固定した油
圧シリンダ１２で管材１の後端を押圧することに
よりガイドシリンダ２とダイス３へ押し通し、こ
れによつて管材１の曲げ加工が実行される。
また、加工の際の押し通し荷重Ｐを計測するた
めに油圧シリンダ１２のロツドと管材１の後端面
との間にロードセル１３を介装し、そのブリツジ
出力電圧の変化を測定することとした。
尚、第１図においてオフセツトｕとアプローチ
ｖ及びダイス傾き角Ψは上記のとおりであるが、
その他にd0はダイス３のベアリング部３ａの直
径、γはダイス角を示す。
実験においては、ダイス３に関してd0を20mmで
一定とし、その材質としてはS45Cを用い、また
潤滑剤はJIS2種２号に相当する塩素化油を使用し
た。
一方、被加工体としては外径20.0mm、肉厚1.0
mmの管材を用い、素材は熱処理が施されていない
アルミニウム（A1050TD）であり、その引張り
強さが144MPa、伸びが３％である。
管の曲げ加工後の内半径の測定には三次元測定
器を、外径の測定にはブレードマイクロメータ
を、肉厚の測定は両球面マイクロメータを使用し
た。
尚、実験結果の評価のために用いる前記以外の
諸量として、次のように定義しておく。
Ｌ：油圧シリンダ１２が管材１を押し出した量 真円度：αc＝Rmax−Rmin（mm） 偏平率：αf＝（d0−dmin）／d0 偏肉率：αti＝（tmax−t0）／t0（曲げ内側） αtp＝（t0−tmin）／t0（曲げ外側） 但し、 Rmax：曲げ半径の最大値 Rmin：曲げ半径の最小値 dmin：外径の最小値 tmax：肉厚の最大値 tmin：肉厚の最小値 以下、実験結果を各計測値をまとめたグラフ
（第４図から第１７図）を参照しながら説明する。
≪曲げ半径について≫ アプローチｖをパラメータとしてオフセツトｕ
が曲げ半径Ｒに与える影響を示したものが第４図
である。同図から明らかなように、ｕが大きく、
またｖが小さくなるに従つて加工が厳しくなり、
ガイドシリンダ２の中心軸側へ反る曲げ半径Ｒは
小さくなる。より詳細には、ｕが大きくなるにつ
れてその影響は少なくなり、ｕ／d0＝0.5以上に
なるとｕの変化に対して曲げ半径Ｒが小さくなる
割合は少なくなつている。この加工において、最
小曲げ半径はＲ／d0＝1.8まで可能になり、しわ
も発生しない良好な曲げ加工がなされた。
更に、ダイス傾き角Ψの変化について検討を加
えたものが第５図に示され、この条件は曲げ半径
にあまり影響を与えていない。また同様に、ダイ
ス角γが曲げ半径に影響を与える傾向は見られな
かつた。
アプローチｖをパラメータとして曲げ半径Ｒ／
d0が1.8〜15の範囲において真円度αcを計測した
結果を第６図に示す。尚、加工条件に係るｕ、
ｖ、Ψはそれぞれ前記の範囲内で変化させてい
る。このグラフから理解できるように、曲げ半径
が小さくなるにつれて真円度が悪くなる傾向がみ
られるが、加工条件を適切に選択することによ
り、どの曲げ半径においても真円度αc＝0.03mm以
内の曲げ加工が可能になつている。
≪曲げ加工のための押し通し荷重について≫ 曲げ加工を行う際に、管材１を押し通すために
油圧シリンダ１２が作用する荷重Ｐと管材１が押
し通された距離Ｌとの関係を第７図と第８図に示
す。第７図はパラメータとしてオフセツトｕを、
第８図はパラメータとしてダイス傾き角Ψをとつ
ている。
両図において、曲げ加工の初期には管材１がダ
イス３に押し込まれて曲げが行われるためにＰが
大きくなつているが、曲げが円滑に行われている
とみなせるＬ／d0＝3.0以降においてはＰが低下
して一定になつている。
そこで、曲げが安定に行われているＬ／d0＝
5.0においてオフセツトｕとダイス傾き角Ψが押
し通し荷重Ｐに与える影響について検討を加える
と、第９図及び第１０図に示すようになる。
第９図から明らかなように、どのアプローチｖ
においてもオフセツトｕが大きくなると管材１が
厳しく曲げられるために押し通し荷重Ｐは増大す
る傾向にある。また、アプローチｖが小さくなる
とＰが増大し、特に曲げが厳しくなるｕ／d0＞
0.3、ｖ／d0＝1.0ではＰの増大が著しくなつてい
る。
一方、第１０図に示されるように、ダイス傾き
角Ψが10°〜20°の範囲において押し通し荷重Ｐは
最小となつている。これは、この範囲の傾き角で
管材１が最も円滑に曲げ加工を受けていることを
示しており、ダイス３は常に同範囲の傾き角でセ
ツトすることが望ましいことが理解される。
≪横断面の形状変化について≫ 第１１図は管材１の曲げ終了時の箇所から曲げ
角θ（図示）と偏平率αfの関係を示したものであ
る。ここではダイス傾き角Ψをパラメータとして
おり、曲げ半径Ｒは110mm前後となつている。
この曲げ加工においては、曲げの範囲がベアリ
ング部３ａとその周辺に限定されているため、及
び曲げ加工後の管材１に対して外力が作用してい
ないため、曲げ加工が行われたどの箇所において
も偏平率αfは一定になつており、例えばΨ＝20°
の場合には横断面の形状変化を殆ど無いに等し
く、そのαfは0.3％にまで小さくなつている。
第１２図はダイス傾き角Ψが偏平率αfに与える
影響について示す。比較的曲げが厳しくない場合
のｖ／d0＝2.0等では、ダイス傾き角Ψが10°以上
になると殆どαfに影響を与えず、横断面の形状変
化が完全に抑制されている。
一方、ｖ／d0＝1.5以下になると、Ψ＝15°前後
においてαfが最小になつており、この傾向は、第
１０図での押し通し荷重Ｐを最小にするダイス傾
き角と同様になつている。これは、ダイス傾き角
Ψを適切に選択すれば、ダイス３のベアリング部
３ａに管が円滑に導入されて摺接するために管材
１に対して無理な変形が行われず、荷重Ｐが最小
となり、また偏平率αfも最小になるものと推察さ
れる。逆に、ダイス傾き角Ψが管材１に押し通さ
れる方向に対して適切に選択されないと、ベアリ
ング部３ａに管材１が無理に押し込められ、そこ
での曲げに必要な摺接状態以外の摺接が生じ、荷
重Ｐと偏平率αfの増大が生じることになる。
第１３図は種々のアプローチｖを設定した条件
のもとで、Ｒ／d0＝1.8〜35の範囲における偏平
率αfをみたものである。ｖ／d0が小さくなるにつ
れて、同一曲げ半径Ｒでも偏平率αfが大きくなる
傾向がみられる。更に、曲げ半径Ｒが小さくなる
に伴つて偏平率αfは増大している。しかし、第６
図の真円度αcと同様に、適切な条件を選択するこ
とにより、Ｒ／d0＝4.0〜20の範囲でαfを１％以
下に抑制する曲げ加工がなされ、曲げの横断面の
形状変化を極小にできることが判明した。
≪横断面の肉厚変化について≫ 管材１の曲げ終了時の箇所からの曲げ角θと曲
げ内側の偏平率αtiの関係を第１４図に示す。ダ
イス傾き角Ψをパラメータとして、曲げ半径Ｒは
110mm前後になつている。
偏平率αfの場合と同様の理由で、曲げ加工が行
われたどの箇所においても肉厚の変化は一定とな
つている。
更に、第１５図はダイス傾き角Ψと曲げ内側の
偏肉率αtiの関係を、第１６図はＲ／d0と曲げ内側
の偏肉率αtiの関係を示す。
偏肉率αtiはダイス傾き角Ψが大きくなると減
少しているような傾向がみられるものの、その影
響は僅かである。
一方、偏肉率αtiは曲げ半径Ｒによる影響を大
きく受け、Ｒが小さくなるとαtiは増加している。
第１７図はＲ／d0と曲げ外側の偏肉率αtpの関
係を示す。管材１は摺動に伴なう圧縮力を受けな
がら曲げ加工を受けるため、αtpは正の値をとる
ことが多く、負の値をとる場合でもその値は５％
以内になつている。従来の慣用的な曲げ加工方法
では曲げの外側の肉厚が必ず減少することになる
が、本発明の加工方法においては条件を適切に選
択することにより、肉厚の減少を防止できること
になる。
また、同一の曲げ半径Ｒでもダイス傾き角Ψ
（＝0°〜30°）によりαtpが変化する傾向がみられ
た。
実施例 ２ 本実施例は本発明の押し通し曲げ加工装置に係
るものである。
第１８図は装置の機構部及び油圧回路部のシス
テム概略図を示し、２１はガイドシリンダ、２２
はダイスホルダー、２３はガイドシリンダ２１を
固定する基台、２４はダイスホルダー２２を案内
するガイド、２５は管材等を装置側へ送り込むロ
ーラ、CY１，CY１′はガイドシリンダ２１の両
側に設置されており、ダイスホルダー２２をガイ
ド２４に沿つて移動させるためのシリンダ（但
し、CY１′は図示せず）、OCH１，OCH１′はシ
リンダCY１，CY１′を駆動させるための油圧回
路、OCH２及びOCH３はダイスホルダー２２に
装着されたダイスを移動させるシリンダ（後述の
CY２，CY３）を駆動させるための油圧回路、Ｍ
１〜Ｍ３は各油圧回路OCHのポンプを駆動させ
るモータである。
前記のダイスホルダー２２の正面図は第１９図
に示され、外枠部２６と、内枠部２７とから構成
される。
外枠部２６にはその枠内に内枠部２７を保持し
ながらｙ軸方向にのみ摺動案内する案内部２６ａ
が形成されていると共に、内枠部２７を移動させ
るためのシリンダCY３を内蔵している。一方、
内枠部２７にその枠内にダイス２８を保持しなが
らｘ軸方向にのみ摺動案内する案内部２７ａが形
成されていると共に、ダイス２８を移動させるた
めのシリンダCY２を内蔵している。
尚、外枠部２６の四隅にはガイド２４が貫通す
る穴２４ａが形成されており、また両側部にはシ
リンダCY１，CY１′のロツド取付け部２９が形
成されている。
従つて、ダイスホルダー２２はシリンダCY１，
CY１′の駆動によつて前後に移動せしめられると
共に、ダイスホルダー２２に取付けられたダイス
２８はシリンダCY２，CY３の駆動によつて一定
の範囲で任意の位置に移動できることになる。
第２０図は前記の各油圧回路（OHC）の回路
図を示し、シリンダCYと電磁切換え弁３１の間
にパイロツトチエツク弁３２を設けてロツキング
を可能にし、モータMiと電磁切換え弁３１をそ
れぞれ信号MCiと信号Biを用いて制御すること
によつてシリンダCYを任意の位置に停止させて
ロツクできるようになつている。
ところで、前記の制御信号MCi，Biは第２１
図に示されるようなマイクロコンピユータ回路に
よつて出力される。この回路は、加工装置の制御
プログラムを格納したROMと、アツプデイトさ
れたデータや入力データを格納するRAMと、被
加工体である管材等に係る機械的性質と曲げ加工
条件のデータに対応させてその条件下に曲げ加工
を実現するためのダイス２８の位置制御データ
（駆動量データ：各モータMiの回転数等）を格納
したEEPROMと、オペポートと、オペポート
Ｉ／Ｆと、Ｉ／ＯポートとがCPUのバスライン
に図示するように接続されたものであり、システ
ム全体はCPUがROMのプログラムを読出し・実
行することにより制御される。
以下、第２２図のフローチヤートを参照しなが
ら本実施例装置の動作状態を説明する。
先ず、被加工体である管材等を選定し、その横
断面形状に対応したベアリング部を有するダイス
２８を選択して第１９図に示した内枠部２７の枠
内に装着する。
そして、オペポートからその選定した被加工体
が管材か形材か中実材かのデータＤ１をオペポー
トから入力すると、その選定に対応したRAMの
選択フラグがONになる［ステツプ(1)(2)］。
ここで、選定した被加工体の材質・管外径・肉
厚等のデータは既知であるため、これらのデータ
Ｄ２をオペポートから入力し、また所望の初期曲
げ加工条件のデータＤ３、即ち初期の曲げ半径等
のデータを入力すると、これらのデータはRAM
の所定アドレスに格納される［ステツプ(3)〜(6)］。
更に、曲げ加工の開始後に曲げ加工条件を経時
的に変更する場合には、その変更を要するまでの
管材等の送り量と新たに変更される曲げ加工条件
に係るデータDiを入力することになるが、これ
らのデータDiもRAMの所定アドレスへ逐次格納
される［ステツプ(7)(8)(9)］。
以上の入力操作手順が完了した後、装置に対し
て加工指示を行うと、CPUはRAMのＤ１〜Ｄ３
のデータをチエツクし、同データに対応する
EEPROMの駆動量データを読出し、Ｉ／Ｏポー
トから制御信号MCi，Bi（ｉ＝１、２、３）を出
力せしめる［ステツプ(10)(11)］。
出力されたデータはそれぞれ各モータMiと油
圧回路OHCiへ入力され、前記のデータＤ１〜Ｄ
３に対応した駆動量分だけモータMiを起動させ
て、各OHCiを介して各シリンダCYiを作動させ、
ダイスホルダー２２全体とその内枠部２７及びダ
イス２８を移動させる［ステツプ(12)］。このよう
にして、ダイス２８が前記の駆動量データに相当
する分だけ移動せしめられると、ダイス２８の初
期位置がセツトされたことになり、この段階で各
OCHiの電磁切換え弁３１が遮断されてダイス２
８がロツキングされる［ステツプ(13)］。
このロツキングが完了すると、第１８図に示す
ように送りローラ２５が回転せしめられることに
より被加工体である管材等の送りが開始され、管
材等はガイドリシンダ２１からダイス２８に押し
通される［ステツプ(14)］。従つて、管材等はオペ
ポートから入力されたデータＤ１〜Ｄ３に対応す
る位置にセツトされているダイス２８で曲げ加工
を受けることになる［ステツプ(15)］。即ち、第１
図に示したオフセツトｕとアプローチｖが管材等
の機械的性質や曲げ加工条件に関するデータＤ１
〜Ｄ３に対応した最適値になるようにセツトされ
た状態で曲げ加工が実行されることになる。
一方、この曲げ加工中において、Ｉ／Ｏポート
へは常に管材等の送り量データFSが入力されて
おり、CPUはこれを監視している。
そして、先のステツプ(8)(9)で曲げ加工条件につ
いて経時的変更データDiが入力されている場合
には、CPUは送り量データFSとデータDiの送り
量データを比較し、両データが一致するとRAM
のデータＤ１，Ｄ２、及びDiの曲げ加工条件に
対応したEEPROMの駆動量データを読出し、前
記と同様にモータMiと電磁切換え弁３１を制御
してダイス２８を変更後の位置へ移動・セツトさ
せる［ステツプ(17)〜(20)］。
この結果、曲げ加工が終了するまで、経時的変
更データDiの送り量データと実際の送り量デー
タFSが一致する度に、ダイス２８がデータDiの
曲げ加工条件に対応した最適位置に移動せしめら
れて、管材等はその押し通し中にデータＤ３とデ
ータＤ４〜Dnの曲げ加工条件に対応した形状に
逐次加工されてゆく［ステツプ（21）（22）
（23）］。
［発明の効果］ 本発明は以上の構成を有しているため、次のよ
うな効果を奏する。
請求項１の発明について： ガイドシリンダの中心軸とダイスのベアリン
グ部の中心とを相対的にズラせた状態で管材等
を押し通すだけで曲げ加工が行えるため、管材
等の横断面形状に対応したベアリング部が形成
されている一個のダイスのみを用いて、オフセ
ツトを制御するだけで任意の曲げ半径を有する
連続的な曲げ加工が可能になる。また、オフセ
ツトを確保させるにはダイスまたは／及びガイ
ドシリンダを直線的に移動させるだけで足りる
ため高精度な位置決め制御が可能になり、要求
された仕様に応じた正確な曲げ加工が実現でき
る。
ダイスで管材等の外周部を拘束しつつ、圧縮
力を加えながら曲げ加工を行うため、加工後の
横断面形状の変化が抑制できる。また、管材の
曲げ加工においては、同様の理由から曲げ外側
での肉厚の減少を防止できる。
曲げ機構の原理がガイドシリンダとダイスの
間での曲げ条件及びダイスのベアリング部での
矯正条件のみによるものであるため、曲げ加工
後の部分に外力が加わらず、優れた真円度を有
した曲げ加工が可能になる。
ダイスの後段及びガイドシリンダの周囲に大
きな装置を設ける必要がないため十分な空間を
確保でき、従来の曲げ型を使用した曲げ加工手
段の場合には180°の曲げ角が限界であつたが、
本発明の方法では300°以上の曲げ角を実現する
曲げ加工が可能になる。また、実施するための
装置全体を小型化できるという利点も有してい
る。
請求項２の発明について： ガイドシリンダとダイスのアプローチを可変と
することにより、曲げ加工の厳しさを制御できる
範囲を拡げ、より適応性のある曲げ加工を可能に
する。
請求項３の発明について： ダイス傾き角の最適範囲を与え、より軽い押し
通し荷重で円滑な曲げ加工を実現させる。
請求項４の発明について： 入力手段から入力された管材等の機械的性質と
曲げ加工条件に応じてダイスとガイドシリンダの
相対的位置を自動的に制御設定して曲げ加工を実
行させるため、簡単な操作で高精度の曲げ加工を
可能にする。
請求項５の発明について： 管材等の送りに対して曲げ条件を経時的に変化
させながら曲げ加工を実行させるため、管材等の
長手方向について任意の曲げ半径を有した複雑な
形状の曲げ加工を可能にする。
【図面の簡単な説明】
第１図は押し通し曲げ加工方法の原理的構成を
示す図、第２図は押し通し曲げ加工装置の基本的
構成を示す図、第３図は実験装置の概略斜視図、
第４図はオフセツトが曲げ半径に及ぼす影響を示
すグラフ、第５図はダイス傾き角が曲げ半径に及
ぼす影響を示すグラフ、第６図は曲げ半径と真円
度の関係を示すグラフ、第７図は各オフセツトに
おける押出し長さと押し通し荷重の関係を示すグ
ラフ、第８図は各ダイス傾き角における押出し長
さと押し通し荷重の関係を示すグラフ、第９図は
オフセツトと押し通し荷重の関係を示すグラフ、
第１０図はダイス傾き角と押し通し荷重の関係を
示すグラフ、第１１図は曲げ各所における偏平率
を示すグラフ、第１２図はダイス傾き角が偏平率
に及ぼす影響を示すグラフ、第１３図は曲げ半径
と偏平率の関係を示すグラフ、第１４図は曲げ各
所における曲げ内側の偏肉率を示すグラフ、第１
５図はダイス傾き角が曲げ内側の偏肉率に及ぼす
影響を示すグラフ、第１６図は曲げ半径と曲げ内
側の偏肉率の関係を示すグラフ、第１７図は曲げ
半径と曲げ外側の偏肉率の関係を示すグラフ、第
１８図は実施例に係る押し通し曲げ加工装置の機
構部及び油圧回路部のシステム概略図、第１９図
はダイスホルダーの正面図、第２０図は油圧回路
の回路図、第２１図はマイクロコンピユータ回路
図、第２２図は押し通し曲げ加工装置の動作状態
を示すフローチヤートである。 １……管材・形材または中実材、２……ガイド
シリンダ、３……ダイス、３ａ……ベアリング
部、ｕ……オフセツト、ｖ……アプローチ、Ψ…
…ダイス傾き角、Ｐ……押し通し荷重、γ……ダ
イス角、４……駆動手段、５……入力手段、６…
…第一記憶手段、７……第二記憶手段、８……駆
動制御手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 管材・形材または中実材を拘持しながら挿通
    せしめるガイドシリンダと該ガイドシリンダを貫
    通した管材・形材または中実材の一部をベアリン
    グ部で拘持するダイスとからなり、ガイドシリン
    ダの中心軸とダイスのベアリング部の中心とを相
    対的にズラせた状態で管材・形材または中実材を
    ガイドシリンダとダイスに押し通すことを特徴と
    した押し通し曲げ加工方法。 ２ ガイドシリンダの貫通側端とダイスとの距離
    を可変設定するようにした請求項１の押し通し曲
    げ加工方法。 ３ ガイドシリンダの中心軸に対するダイス傾き
    角を10°ないし20°とした請求項１または２の押し
    通し曲げ加工方法。 ４ 押し通される管材・形材または中実材を拘持
    しながら挿通せしめるガイドシリンダと、 ガイドシリンダを貫通した管材・形材または中
    実材の一部をベアリング部で拘持するダイスと、 ダイスとガイドシリンダの相対的位置関係を変
    化させるべくダイスまたは／及びガイドシリンダ
    を駆動させる駆動手段と、 管材・形材または中実材の機械的性質及び曲げ
    加工条件に係るデータを入力する入力手段と、 入力手段から入力されたデータを記憶する第一
    記憶手段と、 管材・形材または中実材の機械的性質及び曲げ
    加工条件に係るデータに対応させてそのデータで
    特定される曲げ加工を実現するために必要なダイ
    スとガイドシリンダの相対的位置関係を設定する
    ためのダイスまたは／及びガイドシリンダの駆動
    量データを記憶した第二記憶手段と、 第一記憶手段のデータに基づいて第二記憶手段
    の駆動量データを参照して駆動手段を制御する駆
    動制御手段 とを具備したことを特徴とする押し通し曲げ加工
    装置。 ５ 入力手段から曲げ加工条件に係る経時的変化
    データを入力でき、第一記憶手段が同経時的変化
    データを記憶し、駆動制御手段が第一記憶手段の
    経時的変化データに基づいて第二記憶手段の駆動
    量データを参照しながらダイスとガイドシリンダ
    の相対的位置関係を経時的に変化させることとし
    た請求項４の押し通し曲げ加工装置。
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