JPH05329535A - 曲り管の製造方法及び曲り管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の曲り管は曲り部のみよりなり、直管又
は曲り管と溶接する場合に固定し難く溶接部を大気より
遮断することが困難であり、チタン合金の曲り管と直管
又は曲り管とを溶接するのに適さない。溶接に適する曲
り管とその製造方法を得ることが目的である。 【構成】 曲り管ＮＷは曲り部１の両端側に境界線２で
一体に短管部３が連続し、両端は開口３ａしている。従
って短管部３があるため、両端と突合せて他の管と溶接
する場合に短管部３を利用して曲り管ＮＷを容易に固定
出来る。又溶接部を局部的に不活性ガスの雰囲気中に置
くことも簡単である。製造方法は直管の素管をバルジ加
工により外径側（半径ｒ２の側）を膨出した後に曲げ加
工により曲げて製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管の両端に短管部を備え
た曲り管の製造方法及びその製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】曲り管の従来の製造方法と該製造方法に
より製造された曲り管について、図を用いて説明する。
図１１のように直管の端部１０−２を斜めに切って中間
加工材１０−１を作る。本例では中間加工材１０−１の
中心線３１に対して端部を約４５°に切る。この切断方
向は曲げ後内側相当部１０−３が中間加工材１０−１の
長手方向で短くなり、曲げ後外側相当部１０−４が中間
加工材１０−１の長手方向で長くなる側となるように、
中間加工材１０−１の長手方向を直角に切る切断面Ｓに
関し対称である。

【０００３】図１２に示すように中間加工材１０−１は
断面円形である。こうして出来た中間加工材１０−１を
曲げ機により、曲げ後内側相当部１０−３を内側にして
曲げる。この際通常曲げ半径が小さいので心金を用い
る。図１３はかくして出来た曲り管Ｗの側面図であり、
製品の両側の端面１０−２−１は直交し、その交点Ｏを
中心に半径ｒ１の位置に内側部１０−３−１、半径ｒ２
の位置に外側部１０−４−１が存在する。この中交点Ｏ
を通る平面で切った曲り管ＷのＤ−Ｄ断面は図１４の如
く円形である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような曲り管に
は端部に直管を溶接して用いられる。このような曲り管
は日本工業規格（ＪＩＳ）としてその形状が規定されて
いる。近年、管溶接に関して、施工品質の高速化ととも
に、施工技術者不足がまますます深刻化して行く現状の
中で、この施工は人の手から、コンピューターを使った
自動溶接の時代へと変化しつつあり、このニーズに答え
るためには、従来の、ＪＩＳ規格に設定の形状、溶接接
手では自動溶接の施工に適応しない面が多く見られる。
上記曲り管Ｗを自動溶接するには次のような問題点があ
る。

【０００５】図１５は図１３のように作られた曲り管Ｗ
に直管ＷＳを自動溶接する方法を示してある。曲り管Ｗ
と直管ＷＳは端面を突合せて、直管ＷＳは固定具Ｇで固
定し、曲り管Ｗは図示されない固定具で固定する。溶接
は溶接用電極Ｆを溶接部ＷＥの周囲を回転して自動溶接
する。このようにすると曲り管Ｗの固定が困難であり、
たとえ同径の曲管であっても曲り管Ｗの半径が異なる毎
に固定具を変更する必要がある。又、チタン合金パイプ
等の溶接に際し、溶接部ＷＥを大気側と遮断するのが好
ましいが、溶接部ＷＥを大気側と遮断する部材を配する
ことは困難である。特に曲り管同志の溶接であるとこの
困難は格別に大きい。

【０００６】本発明は曲り管と他の管との自動溶接が容
易である曲り管及びその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は断
面円筒形の中空の曲り管を製造する方法において、バル
ジ加工により両端部が同一中心線上にある円筒形で、中
間部が前記両端部の中心線を含む平面で切った片側が前
記両端部と同径の半円形とすると共に、他の片側を該半
円形の部分を含めて長円形となる膨出部とし、該膨出部
における長円の長さは両端部に続いて中間部へ向って次
第に大となり、両端部をつなぐ方向の中央部において最
大となる形状の中空の中間加工材を製作し、該中間加工
材の膨出部を外側にして曲げ加工を行ない、管の曲り部
の両端に短管部が一体成形されていることを特徴とする
曲り管の製造方法であ。

【０００８】本発明の第２の発明はバルジ加工により両
端部が同一中心線上にある円筒形で、中間部が前記両端
部の中心線を含む平面で切った片側が前記両端部と同径
の半円形とすると共に他の片側を該半円形の部分を含め
て長円形となる膨出部とし、該膨出部における長円の長
さは両端部に続いて中間部へ向って次第に大となり、両
端部をつなぐ方向の中央部において最大となる形状の中
空の中間加工材を製作し、該中間加工材の膨出部を外側
にして曲げ加工を行ない得られた管の曲り部の両端に直
管の短管が一体成形されていることを特徴とする曲り管
である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。

【００１０】図１は曲り管ＮＷを示してある。曲り管Ｎ
Ｗは曲り部１の９０度に曲って終る境界線２に続いて直
管の短管部３が一体に形成されており、短管部３の終る
部分は開口３ａとなっている。図における２つの境界線
２の延長は交点Ｏで直交しており、交点Ｏを中心に内側
半径ｒ１、外側半径ｒ２で曲り部１は曲っている。交点
Ｏをとおる曲り部１のＡ−Ａ断面は図２に示すように中
空円形である。

【００１１】次に上記曲り管ＮＷの製造方法を説明す
る。この曲り管ＮＷは図３，４の中間加工材４を先ず製
作する。中間加工材４の形状は両端部４ａが中心線５を
もつ円筒形で中間部４ｂが両端部４ａの中心線５を含む
図の紙面に直角な平面で切った片側（右側）が両端部４
ａと同形の半円筒形部４ｂ−１であって、該両端部４ａ
までの全長にわたり半円筒形である。他の片側は前記片
側の半円形部４ｂ−１を含めて長円形となる膨出部４ｂ
−２となっている。膨出部４ｂ−２における長円の長さ
は両端部４ａに続いて中央部へ向って次第に大となり、
両端部をつなぐ方向の中央部において最大となってい
る。

【００１２】中間加工材４の製造方法はバルジ加工によ
り行われる。即ち膨出部４ｂ−２をふくらませる。膨出
部４ｂ−２をふくらませる方法としては、ウレタン、液
圧、ロール、金型などによるが、本例のように曲り部１
の交点Ｏを中心とする曲げの曲率が小さい場合の膨出部
４ｂ−２はふくらみが大きいので液圧によるのが好まし
い。

【００１３】図５，６は液圧により中間加工材４を製作
する方法を示している。中間加工材４の全長Ｌよりも膨
出部４ｂ−２の所要肉厚さを得るために必要な圧縮長さ
ΔＬ／２を加えた直管の素管（ブランク）６を金型７に
嵌合する。この素管６の直径は両端部４ａの直径と同径
である。金型７は中間加工材４の外形寸法と同一の型部
分の両端側に前記圧縮長さΔＬ／２及び作用体８が嵌合
する嵌合部７ａの長さＬ１を有する。作用体８には圧力
流体例えば圧油が圧力源Ｐから矢印方向に流入する圧油
が素管６内に供給される油路９が設けてある。該作用体
８は加圧手段１１により矢印イの方向に力を加えられる
ようになっており、両側の加圧手段１１は同期手段１２
でもって等しい速度で且つ等しい力で作用体８を圧する
ようになっている。加圧手段１１としては液体圧シリン
ダ、トグル機構等が用いられ、同期手段としては加圧手
段１１が圧油を用いる場合には、サーボ機構、液圧同調
回路、機械的連結手段例えば一つのピニオンに両側の液
体圧シリンダに固定したラックを噛み合せる等であり、
トグル機構が加圧手段の場合はベルクランクとベルクラ
ンクを連結する連杆を備える。これらは周知であるので
説明を省略する。

【００１４】加圧手段１１で作用体８を矢印イの方向へ
押し進めると共に圧力源Ｐから圧油を油路９を通じて素
管６内に送り込む。この圧力は例えば２０００ｋｇ／ｃ
ｍ²である。これによって素管６の片側は膨出して、金
型７に圧接し、膨出部４ｂ−２となる（図６）。金型７
より加工された部材を外すと図３の中間加工材４とな
る。

【００１５】次に中間加工材４の膨出部４ｂ−２を外側
にして曲げ加工を行なう。この曲げ加工は例えば心金を
用いてプレス曲げによる。図７は曲げ加工を示す。図の
ように成形型１２に中間加工材の半円形部４ｂ−１を嵌
め込み、又両端部４ａに夫々心金１３を嵌め込み、両心
金１３を接近又は接するようにする。押圧型１４を両端
部４ａ及び膨出部４ｂ−２の一部に当てる。そして例え
ば、心金ガイド１５に滑合している滑り子１６と心金１
３の後端をピン１７結合する。そして押圧型１４を矢印
ロの方向へ回動すると共に滑り子１６を滑らせて心金１
３を矢印ハの方向へ回転し乍ら、中間加工材４に対して
矢印ニの方向へ移動する。これによって図１の曲り管Ｎ
Ｗが得られる。

【００１６】図８は曲り管ＮＷと直管ＷＳの自動溶接を
行う方法を示す。図のように曲り管ＮＷの短管部３と直
管ＷＳの端部外周とに嵌合する嵌合部１９ａ，１９ｂを
持ち、溶接部ＷＥを取り巻く室１８を備えた密閉室とな
ったチャンバー１９の両側から、曲り管ＮＷの短管部３
及び直管ＷＳの端部が差し込まれ突合せてあり、チャン
バー１９と曲り管ＮＷ及び直管ＷＳは中心線２１を中心
に相対回転可能となっている。チャンバー１９には半径
方向から電極Ｆが挿入されている。チャンバー１９又は
曲り管ＮＷと直管ＷＳを回転し乍ら、電極（ワイヤ）Ｆ
を付勢すると曲り管ＮＷと直管ＷＳは溶接される。この
際、室１８に窒素ガス等の不活性ガスを送り込んでおく
と曲り管ＮＷ、直管ＷＳがチタン合金製等の溶接困難な
材料であっても確実に溶接できる。

【００１７】図９は中間加工材の他の製造方法であり、
この方法では図１１と同様に素管が加工されており、第
１の中間加工材２２となっている。即ち、第１の中間加
工材２２は図１１と同様であり、該中間加工材２２の両
端面に接する端面を作用体８が備えている。この実施例
によれば中間加工材４は膨出部４ｂ−２の肉厚が薄くな
るのを回避できる。

【００１８】図１０は曲り管ＮＷ同志を溶接する例を示
す。このような場合に従来例の曲り管であると保持がき
わめて困難であるが、本例では容易に溶接部を保持でき
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明の曲り管は曲り管部の両端部に短
管部を備えるから、該製品によれば短管部と曲り管を溶
接する際に、内部に不活性ガスを存在させることのでき
るチャンバーを管の周囲を取り巻くように設けることが
出来るため、チタン合金材の曲り管と他の管の自動溶接
を行うことが出来る。そのため、熟練者でなくても、大
量に施工される曲り管と直管の溶接が正確且つ短時間で
行われる。又、不活性ガスを用いられるのでチタン合金
等を材料とする曲り管及び直管の溶接が容易に出来る。
本発明によれば溶接部両側は同径の直管であるからその
取付保持は容易である。

【００２０】本発明の曲り管の製造方法によれば、素管
から製品に到るまで、素管の全部が使われるので材料の
無駄が零である。素管から中間加工材を製作するのが中
間加工材の両端に短管部を設けることはバルジ加工によ
り容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】中間加工材の縦断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】中間加工材の製作方法の初工程を示す縦断面図
である。

【図６】中間加工材の製造方法の終工程を示す縦断面図
である。

【図７】中間加工材の曲げ加工を行う工程を示す水平断
面図である。

【図８】本発明の曲り管と直管の溶接方法を示す一部断
面で示す平面図である。

【図９】中間加工材の他の製造方法を示す縦断面図であ
る。

【図１０】曲り管同志の溶接を一部断面で示す平面図で
ある。

【図１１】従来例の曲り管を製造する場合の中間加工材
の縦断面図である。

【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図である。

【図１３】従来例の曲り管の側面図である。

【図１４】図１３のＤ−Ｄ断面図である。

【図１５】従来例の曲り管と直管の溶接方法を示す平面
図である。

【符号の説明】

１ 曲り部 ２ 境界線 ３ 短管部 ４ 中間加工材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面円筒形の中空の曲り管を製造する方
   法において、バルジ加工により両端部が同一中心線上に
   ある円筒形で、中間部が前記両端部の中心線を含む平面
   で切った片側が前記両端部と同径の半円形とすると共
   に、他の片側を該半円形の部分を含めて長円形となる膨
   出部とし、該膨出部における長円の長さは両端部に続い
   て中間部へ向って次第に大となり、両端部をつなぐ方向
   の中央部において最大となる形状の中空の中間加工材を
   製作し、該中間加工材の膨出部を外側にして曲げ加工を
   行ない、管の曲り部の両端に短管部が一体成形されてい
   ることを特徴とする曲り管の製造方法。
2. 【請求項２】 バルジ加工により両端部が同一中心線上
   にある円筒形で、中間部が前記両端部の中心線を含む平
   面で切った片側が前記両端部と同径の半円形とすると共
   に他の片側を該半円形の部分を含めて長円形となる膨出
   部とし、該膨出部における長円の長さは両端部に続いて
   中間部へ向って次第に大となり、両端部をつなぐ方向の
   中央部において最大となる形状の中空の中間加工材を製
   作し、該中間加工材の膨出部を外側にして曲げ加工を行
   ない得られた管の曲り部の両端に直管の短管が一体成形
   されていることを特徴とする曲り管。