JPH06277762A - 金属部材の曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定金型１と可動金型２との間に金属管から
なるワークＰを所定温度に加熱する高周波加熱コイル３
を配設した曲げ加工装置において、高周波加熱コイル３
からの磁束が金型１，２やワークＰに伝播されて金型
１，２やワークＰの加熱されるのを抑制し、金型１，２
の強度向上及びワークＰのかじりや焼付きを防止するこ
と。 【構成】 高周波加熱コイル３から発生する磁束が固定
金型１側に伝播するのを抑制する強磁性体薄板４を設け
ることで、磁束を上記強磁性体薄板４で吸収し、固定金
型１側に伝播しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固定金型に挿通され
た、たとえばアルミニウム押出材等からなる金属管を軸
方向に押圧しながら、可動金型によって所定の曲率の曲
げ加工を行うための金属部材の曲げ加工装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種金属部材の曲げ加工装置と
して、固定型と回転アーム式曲げ型との間に高周波加熱
コイルを配設することにより、アルミニウム材のワーク
を高周波加熱して曲げ加工し易くしたものが知られてい
る（たとえば特開昭５８−９３５１６号公報参照） また、この他、固定金型と三次元方向に転向及び変位可
能な可動ジャイロ金型とを備えたマルチベンダーと称さ
れる装置において、上記両金型内面部に冷却油を供給す
ることにより、ワークの焼付きやかじりを防止するよう
にしたものがある（たとえば特開平３−６６４１９号公
報参照）。

【０００３】すなわち、図７は上記マルチベンダーとい
われる曲げ加工装置Ａ′を示し、１はワーク導通孔１ａ
を有する固定金型、２は固定金型１の側方に、たとえば
三次元方向に転向及び変位可能に配設され、かつワーク
導通孔２ａを有するジャイロ金型等の可動金型、Ｐは曲
げ加工される金属管等のワークである。

【０００４】そして、この金属部材の曲げ加工装置Ａ′
では、ワークＰの後端を矢印のように軸方向に押圧しな
がら固定金型１のワーク導通孔１ａと可動金型２のワー
ク導通孔２ａを通過させ、上記固定金型１に対する可動
金型２の相対的移動によって所定の曲率で曲げ加工され
るようになっている。

【０００５】ところが、上記曲げ加工装置Ａ′の場合、
ワークＰがたとえばアルミニウム押出材等の金属管のよ
うに降伏点が低くかつ伸びが小さい素材でできている
と、図８に示すように押圧部が加圧力に耐え切れずに塑
性変形して座屈Ｂを発生したり、あるいはワークＰの曲
げ方向外側に伸び不足による割れＣが発生したりして、
所定の曲げ加工ができないという不都合がある。

【０００６】そこで、上記不都合を解決する曲げ加工装
置として、たとえば図９及び図１０に示すような装置が
考えられる。すなわち、この装置は前者の従来技術に示
されている高周波加熱に着目し、固定金型１と可動金型
２との間（特に固定金型１の近傍が望ましい）に高周波
加熱コイル３を配設したものである。

【０００７】そして、上記装置によれば、高周波加熱コ
イル３によりワークＰの曲げ加工部のみが加熱されて、
この曲げ加工部の変形抵抗が下がるため、加圧力が小さ
くなり（加圧部は加熱していないので押圧部の降伏点は
下がっていない）、より曲げやすくなって、座屈Ｂの発
生が防止される。また、加熱することによってワークＰ
である金属管の伸びが上昇するため、伸び不足による割
れＣの発生も防止することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記装置で
は図１０で示すようにワークの曲げ半径Ｒと、固定金型
１及び可動金型２間の距離Ｌとの間の幾何学的関係とし
て、必ず次式（１）を満足させる必要がある。

【０００９】Ｒ≦Ｌ…（１） したがって、曲げ半径Ｒの小さい曲げを行うときには、
必ず固定金型と可動金型との距離Ｌを小さくしなければ
ならず、このような状態で曲げ加工を行うと、Ｌの値が
小さいために、高周波加熱コイル３から発生する磁束が
固定金型１または可動金型２側に伝播しやすく、固定金
型１や可動金型２及びワークＰそのものも高温に加熱さ
れ、高温状態となりやすい。

【００１０】そして、固定金型や可動金型及びワークが
高温に加熱されると、固定金型や可動金型の強度が低下
し、あるいはこれらの金型とワークとのかじりが発生し
てワークの一部が剥離したり、ワークが焼付きを起こし
たりするという不具合が生じる。

【００１１】また、特にワークがアルミニウム材であ
り、固定金型や可動金型が鋼材である場合には、これら
材料特性値の違いによりワークは金型の約１０倍もの温
度上昇が引き起こされることになる。このような状態に
なると、ワークの強度が低下し、かつ焼付きが発生する
一方、固定金型や可動金型の剛性低下を来たし、クラッ
クの発生や破損等により曲げ加工に耐えられなくなると
いう不具合がある。

【００１２】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、高周波加熱コイル側から
金型への磁束伝播を制限する手段を講じるようにするこ
とにより、曲げ半径Ｒの小さい曲げを行う場合にも金型
の温度上昇やワークの加熱を防止し、よって金型の強度
低下及び金型とワークの焼付き等を抑制することにあ
る。

【００１３】

【発明を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、金属部材からなるワークを挿
通可能に保持する固定金型と、この固定金型にワークの
軸心方向に所定間隔をあけて配設された可動金型と、こ
れらの金型の間に配設され、上記ワークを所定温度に加
熱する高周波加熱コイルとを備え、固定金型を通過した
ワークを可動金型の変位により両金型間で曲げ加工する
ようにした金属部材の曲げ加工装置において、上記コイ
ルと金型との間に、コイルから発生する磁束が金型側に
伝播するのを抑制する磁束伝播抑制部材が設けられた構
成としている。

【００１４】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
ける磁束伝播抑制部材は上記コイルの金型側の側端部の
少なくとも一方に設けられた強磁性体からなるものであ
る構成としている。

【００１５】請求項３の発明では、請求項２における可
動金型がジャイロ金型である構成としている。

【００１６】請求項４の発明では、請求項２または３の
発明における強磁性体がコイルの固定金型に対向する側
の側端部に設けられた構成としている。

【００１７】請求項５の発明では、請求項１の発明にお
ける磁束伝播抑制部材を固定金型または可動金型の少な
くとも一方のコイルに面する側の側面部に設けられた反
磁性体からなるもので構成している。

【００１８】請求項６の発明では、請求項５の発明にお
ける金型のワークへの接触面に反磁性体が設けられた構
成としている。

【００１９】請求項７の発明では、請求項５または６の
発明における可動金型がジャイロ金型である構成として
いる。

【００２０】請求項８の発明では、請求項５ないし７の
発明における反磁性体が固定金型側に設けられた構成と
している。

【００２１】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、高周
波加熱コイルと金型との間に磁束伝播抑制部材が配設さ
れているので、上記コイルから発生する磁束が金型側に
伝播するのが抑制される。したがって磁束の伝播により
金型が加熱されて高温となることはなく、金型強度の低
下やワークの焼付きを防止できる。

【００２２】請求項２の発明では、上記コイルの金型側
側端部の少なくとも一方に強磁性体が設けられているの
で、コイルから発生する磁束が強磁性体が具備する磁束
吸収能によって吸収され、金型側に漏れ出て伝播するこ
とを防止できる。したがって金型が磁束の伝播によって
加熱され高温とならないので、金型の強度が低下するお
それがない。

【００２３】請求項３の発明では、可動金型がジャイロ
金型であるので、マルチベンダー装置への適用が可能と
なり、上記コイルから発生する磁束は強磁性体の磁束吸
収能によってすみやかに吸収されるので、金型側に漏れ
出て伝播することが防止される。したがってマルチベン
ダー装置においても、金型の強度が低下するおそれがな
い。

【００２４】請求項４の発明では、上記強磁性体がコイ
ルにおいて固定金型に対向する側端部に設けられている
ので、コイルからの磁束は強磁性体の磁束吸収能によっ
て吸収され、固定金型への磁束が漏れ出て伝播すること
が抑制される。したがって固定金型が磁束により加熱さ
れて、その強度が低下するおそれはない。

【００２５】請求項５の発明では、少なくとも一方の金
型のコイルに面する側の側面部に反磁性体を設けている
ので、上記コイルからの磁束は反磁性体の磁束反発能に
よって反発され、金型側に磁束が伝播されることがな
い。したがってこの場合、磁束が伝播されて金型が加熱
されることがなく、金型の強度の低下を防止できる。

【００２６】請求項６の発明では、反磁性体は金型にお
いてコイルに面する側の側面部のみならず、ワークとの
接触面にも設けられているので、金型への磁束伝播の抑
制効果に加え、ワークを介しての熱伝導も抑えることが
でき、より効率的に金型の温度上昇を抑えて、金型とワ
ークのかじり及びワークの焼付きを防止できる。

【００２７】請求項７の発明では、可動金型がジャイロ
金型であるので、請求項３の発明と同様にマルチベンダ
ー装置への適用が可能となり、マルチベンダー装置にお
いても、磁束の伝播により金型が加熱されて高温となる
ことがなく、金型強度の低下を防止できる。

【００２８】さらに、請求項８の発明では、固定金型側
に反磁性体が設けられているので、上記コイルから固定
金型側への磁束の伝播は反磁性体の存在によって阻止さ
れる。したがって磁束の伝播がないので、固定金型が磁
束の伝播によって加熱されて高温となることがことがな
く、固定金型の強度が低下するおそれがない。

【００２９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。 （第１実施例）図１はこの発明の第１実施例に係る金属
部材の曲げ加工装置Ａを示す（なお、この実施例の基本
構成は図７〜１０で示す従来例と同じであるので、図７
〜１０と同じ部分については同じ符号を付してその詳し
い説明を省略する。

【００３０】図１で示す金属部材の曲げ加工装置Ａは、
図７〜１０で示す従来例のものと同様、ワーク導通孔１
ａを有する固定金型１と、この固定金型１の側方に、た
とえば三次元方向に転向及び変位可能に配設され、かつ
ワーク導通孔２ａを有するジャイロ金型等の可動金型２
と、これらの金型１，２の間に配設され、曲げ加工され
る金属管等のワークＰを加熱するための高周波加熱コイ
ル３とから基本構成されている。なお、ワークＰとして
は中空の断面角型パイプを例示したが、断面丸形のもの
あるいは中実のものでも差し支えない。

【００３１】上記構成にかかる金属部材の曲げ加工装置
において、この第１実施例では、たとえば純鉄、ケイ
素、コバルト等で形成された磁束吸収能がある強磁性体
薄板４が、図示例のように、たとえば高周波加熱コイル
３の、固定金型１に面する側の側端部に貼着されてい
る。

【００３２】したがってこの実施例では、上記構成によ
り高周波加熱コイル３から発生し漏れ出る磁束は、強磁
性体薄板４の磁束吸収能によって吸収されて固定金型１
側へ漏れ出るのが抑制され、固定金型１に磁束が伝播し
ない。これにより、固定金型が加熱されることなく、加
熱による固定金型の強度低下がない。

【００３３】（第２実施例）第２実施例を図２により説
明する。同実施例の場合、高周波加熱コイル３の側端部
に貼着される強磁性体薄板４は、第１実施例のように固
定金型１に面する側のみならず、可動金型２に面する側
端部にも貼着されている。

【００３４】したがってこの実施例では、上記構成によ
り高周波加熱コイル３から発生する磁束は、同コイル３
の両側端部に貼着された強磁性体薄板４の磁束吸収能に
よって吸収され、固定金型１側及び可動金型２側へ漏れ
出るのが阻止される。このように、固定金型１のみなら
ず可動金型２にも磁束は伝播しないので、固定金型及び
可動金型ともに加熱されることなく、固定金型及び可動
金型はいずれも強度低下がない。

【００３５】（第３実施例）第３実施例を図３により説
明する。同図において、５はたとえばセラミック材、ビ
スマスやアンチモンを含む素材等で形成された反磁性体
薄板であって、図示例のように、たとえば固定金型１
の、高周波加熱コイル３に面する側の側面部に貼着され
ている。

【００３６】したがって上記実施例の構成では、高周波
加熱コイル３から発生し漏れ出る磁束は、反磁性体薄板
５の磁束反発能によって反発させられ、固定金型１側に
磁束が伝播しない。これにより、固定金型１が加熱され
ることなく、加熱による固定金型１の強度低下がない。

【００３７】（第４実施例）第４実施例を図４により説
明する。同実施例の場合、反磁性体薄板５は図示例のよ
うに、たとえば、第３実施例のように固定金型１の高周
波加熱コイル３に面する側のみならず、固定金型１とワ
ークＰとの接触面にも溶射等によって反磁性体薄板５に
相当するコーティング層が形成されている。

【００３８】したがって上記実施例の構成では、高周波
加熱コイル３から発生し漏れ出る磁束は、反磁性体薄板
５の磁束反発能によって反発させられ、固定金型１側へ
磁束が伝播しない。これにより、固定金型１が加熱され
ることなく、加熱による固定金型１の強度低下がないの
みならず、固定金型１とワークＰとのかじりがなく、焼
付きのおそれがない。

【００３９】（第５実施例）第５実施例を図５により説
明する。同実施例の場合、反磁性体薄板５は第３実施例
のように固定金型１の側面部のみならず、可動金型２
の、高周波加熱コイル３に面する側面部にも貼着されて
いる。

【００４０】したがって上記実施例の構成では、高周波
加熱コイル３から発生し漏れ出る磁束は反磁性体薄板５
の磁束反発能によって反発させられ、固定金型１側のみ
ならず、可動金型２側にも磁束が伝播しない。これによ
り、固定金型１及び可動金型２がともに加熱されること
なく、加熱による固定金型１および可動金型２の強度低
下がない。

【００４１】（第６実施例）さらに、第６実施例を図６
により説明する。同実施例の場合、第４実施例で示す反
磁性体薄板５に加え、可動金型２側にもその高周波加熱
コイル３に面する側のみならず、可動金型２とワークＰ
との接触面にも溶射等によって反磁性体薄板５に相当す
るコーティング層が形成されている したがって上記実施例の構成では、高周波加熱コイル３
から発生し漏れ出る磁束は、反磁性体薄板５の磁束反発
能によって反発させられ、固定金型１側と可動金型２に
磁束が伝播しない。これにより、固定金型１及び可動金
型２が加熱されることなく、加熱による固定金型１及び
可動金型２の強度低下がないのみならず、固定金型１と
ワークＰとの間、及び可動金型２とワークＰとの間のか
じりがなく、焼付きのおそれもない。

【００４２】上記第１実施例ないし第６実施例で示すよ
うに、この発明では、ワークの曲げ開始部の曲げをより
起こしやすくするために固定金型と可動金型との間に配
設した高周波加熱コイルから発生して金型やワークに悪
影響を及ぼす磁束を、コイル側に強磁性体を設けるかも
しくは金型側に反磁性体を設けるという簡単な構成によ
って金型やワークに悪影響を与えることなく吸収しある
いは反発させることができる。したがって金型が加熱さ
れて高温となることがなく、金型の強度低下や破損のお
それがないばかりか、ワーク成形後の耐力、伸びが向上
する。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は固定金型と高周波加熱コイルとの間に磁束伝播抑制部
材を設けるという構成とした。また請求項２の発明では
高周波加熱コイルの側端部の少なくとも一方に磁束伝播
抑制部材として強磁性体を設ける構成とした。さらに請
求項５の発明では金型の側面部側に反磁性体を設ける構
成とした。したがってこれらの発明によると、コイルか
らの磁束が金型に伝播されるのを強磁性体の磁束吸収能
または反磁性体の磁束反発能によって抑制でき、漏出磁
束の伝播による金型の加熱を防いで、その強度低下を防
止できるとともに、ワークのかじりや焼付きもなく、ワ
ークの成形後の耐力や伸びの向上を図ることができる。

【００４４】請求項３または７の発明では、曲げ装置が
可動金型をジャイロ金型としたマルチベンダー構成であ
るので、マルチベンダー装置としての利点を生かしつ
つ、上記コイルから漏れ出る磁束が金型側に磁束が伝播
されるのを防止でき、よって、マルチベンダー装置にお
ける金型の加熱による強度低下を回避できる。

【００４５】また、請求項４の発明では、固定金型と高
周波加熱コイルとの対向面の間でコイル側端部に強磁性
体を設ける構成とした。そして請求項８の発明では、固
定金型の側面部に反磁性体を設ける構成とした。したが
ってこれらの発明によると、固定金型が磁束の伝播の影
響を受けて加熱されることがないので、ワークの曲げ開
始部では効率的加熱を図りつつ曲げ加工されることにな
り、固定金型の強度低下及び焼付きが防止されるという
効果がある。

【００４６】さらに請求項６の発明では、反磁性体を金
型のコイルに面する側の側面部のみならず、ワークとの
接触面にも設けているので、コイルからの磁束は上記反
磁性体の磁束反発能によって反発され、金型側に磁束の
影響を及ぼさない。しかもワークとの接触面に設けた反
磁性体はワークから金型への熱伝導を遮断するので、金
型の温度上昇がより一層抑制され、金型とワークとの間
の焼付きが高い信頼性で防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係る金属部材の曲げ装
置の縱断面図である。

【図２】この発明の第２実施例の図１相当図である。

【図３】この発明の第３実施例の図１相当図である。

【図４】この発明の第４実施例の図１相当図である。

【図５】この発明の第５実施例の図１相当図である。

【図６】この発明の第６実施例の図１相当図である。

【図７】従来の金属部材の曲げ加工装置の斜視図であ
る。

【図８】座屈及び割れの発生状況を示す図７の曲げ加工
装置の斜視図である。

【図９】図７の曲げ加工装置に高周波加熱コイルを配設
した場合の金属部材の曲げ加工装置の斜視図である。

【図１０】図９の金属部材の曲げ加工装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 曲げ加工装置 １ 固定金型 ２ 可動金型 ３ 高周波加熱コイル ４ 強磁性体薄板 ５ 反磁性体薄板 Ｐ ワーク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属部材からなるワークを挿通可能に保
   持する固定金型と、この固定金型にワークの軸心方向に
   所定間隔をあけて配設された可動金型と、これらの金型
   の間に配設され、上記ワークを所定温度に加熱する高周
   波加熱コイルとを備え、固定金型を通過したワークを可
   動金型の変位により両金型間で曲げ加工するようにした
   金属部材の曲げ加工装置において、 上記コイルと金型との間に、コイルから発生する磁束が
   金型側に伝播するのを抑制する部材が設けられたことを
   特徴とする金属部材の曲げ加工装置。
2. 【請求項２】 磁束伝播抑制部材は、上記コイルの金型
   側の側端部の少なくとも一方に設けられた強磁性体から
   なるものであることを特徴とする請求項１記載の金属部
   材の曲げ加工装置。
3. 【請求項３】 可動金型がジャイロ金型であることを特
   徴とする請求項２記載の金属部材の曲げ加工装置。
4. 【請求項４】 コイルの固定金型に対向する側の側端部
   に強磁性体が設けられたことを特徴とする請求項２また
   は３記載の金属部材の曲げ加工装置。
5. 【請求項５】 磁束伝播抑制部材は、固定金型または可
   動金型の少なくとも一方のコイルに面する側の側面部に
   設けられた反磁性体からなるものであることを特徴とす
   る請求項１記載の金属部材の曲げ加工装置。
6. 【請求項６】 金型のワークへの接触面に反磁性体が設
   けられたことを特徴とする請求項５記載の金属部材の曲
   げ加工装置。
7. 【請求項７】 可動金型がジャイロ金型であることを特
   徴とする請求項５または６記載の金属部材の曲げ加工装
   置。
8. 【請求項８】 反磁性体が固定金型側に設けられている
   ことを特徴とする請求項５，６または７記載の金属部材
   の曲げ加工装置。