JPH0647453A - 管材の曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 加工対象物である直管状態の管材１の両端部
を、把持機構２，２によって把持して張力を付与しつ
つ、湾曲部材３の湾曲面３ａに押し当てて曲げ加工を行
なう。湾曲面３ａには管材が嵌合し得る溝３ｂを形成し
ておき、その溝により管材を案内しながら湾曲させてい
く。 【効果】 加工に際して管材が側方にずれたり転倒して
しまうようなことが防止され、高度の曲げ加工精度を得
ることができる。また、管材の全長にわたって心金を挿
通させるような必要がないから、管材の内面が汚染され
てしまうことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直管状態の管材を湾曲状
態に曲げるための曲げ加工装置、特に、たとえば粒子加
速器の蓄積リングを構成するための真空チェンバーの如
き、高精度の曲率が要求されるとともに加工に際して清
浄度が低下してしまうことが許されない製品を製作する
場合に用いて好適な曲げ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、シンクロトロン等の粒子
加速器における蓄積リングは、この蓄積リングの曲率に
対応して湾曲している多数の真空チェンバーを連結して
構成されるものである。そして、そのような湾曲状態の
真空チェンバーを製作するには、まず、たとえばアルミ
合金製の所望の断面形状の直管を押出し成形により製作
し、次いで、その直管内に心金を挿通したうえでベンデ
ィングローラに通すことにより、心金によって変形を防
止しつつ所定の曲率となるように曲げ加工していること
が従来一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベンデ
ィングローラによることでは真空チェンバーに要求され
るような高度の曲げ加工精度が必ずしも得られるもので
はないし、また、心金を挿通させることから管材の内面
が汚染されてしまって真空チェンバーに要求される高清
浄度が維持できず、以上のことから、粒子加速器の蓄積
リングとして用いる真空チェンバーを高精度でかつ清浄
度を損うことなく製作することのできる有効な装置の開
発が要望されていた。

【０００４】なお、棒材に張力を付与しながら湾曲面に
対して押し当てることによって湾曲させる構成のいわゆ
るストレッチフォーミング装置を用いることも検討され
ているが、従来一般のストレッチフォーミング装置はあ
くまで中実材の曲げ加工用のもので、それを真空チェン
バーの如き管材の曲げ加工にそのまま適用しても十分な
精度が得られるものではなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記事情に鑑み、本発明
は、曲げ加工するべき直管状態の管材の両端部を把持
し、その管材に対して張力を付与しつつその中間部分を
湾曲面に対して押し当てることによって、管材を湾曲面
の曲率に合致するまで湾曲させる構成の管材の曲げ加工
装置であって、管材の両端部を把持するとともに把持し
た管材に対して張力を付与し得る一対の把持機構の間
に、それら把持機構によって把持した前記管材の中間部
分が押し当てられる湾曲面を有するとともにその湾曲面
には管材が嵌合し得る溝が全長にわたって形成されてい
る湾曲部材を設け、それら把持機構と湾曲部材の少なく
ともいずれか一方を管材の曲げ方向に相対的に変位可能
となし、かつ、前記管材を前記溝に嵌合させた状態で湾
曲面に対して押し当てることで湾曲させるように構成し
てなることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明の装置は、管材に張力を付与しつつ湾曲
面に押し当てて湾曲させるものであって、基本的にはス
トレッチフォーミング装置の原理に基づくものである
が、管材が押し当てられる湾曲面には管材が嵌合し得る
溝を設けておき、その溝内に管材を嵌合させることで管
材を溝により案内しつつ湾曲させるものであり、それに
よって、管材が湾曲していく際に側方へずれてしまった
り転倒してしまうようなことが防止され、高精度の曲げ
加工がなされる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３を
参照しながら説明する。図１は本実施例の装置の概略構
成を示すもので、符号１は加工対象物の管材、２はその
両端部を把持する一対の把持機構、３は湾曲部材であ
る。

【０００８】本実施例における加工対象物の管材１はシ
ンクロトロンの蓄積リングを構成するための真空チェン
バーであって、予め押出し成形法によって図２および図
３に示すような断面形状の直管状に形成されたアルミ合
金製のものであり、その断面形状は、上部が湾曲面１ａ
とされているとともに両側部が互いに平行な平坦面１
ｂ，１ｂとされ、かつ、下面には後述する湾曲部材３の
溝３ｂに嵌合する突部１ｃが形成されたものとなってい
る。

【０００９】また、把持機構２は、それぞれ、図３に示
すように上記管材の端部の平坦面１ｂ，１ｂを両側から
挟み込むチャック２ａ，２ａと、それらチャック２ａ，
２ａを支持しているとともに互いに接近離反する方向に
移動自在とされた対のストレッチャー２ｂ，２ｂ（図１
参照）からなる。この把持機構２は、チャック２ａ，２
ａにより管材１の両端部を把持した状態で双方のストレ
ッチャー２ｂ，２ｂが互いに離れる方向に移動すること
で把持した管材１に対して所定の張力を付与するように
なっている。また、この把持機構２には、図３に示すよ
うに管材１の両端部に挿入される心金２ｃが付設されて
いて、その心金２ｃを挿入することでチャック２ａ，２
ａの把持力により管材１が潰れてしまうことが防止され
るようになっている。

【００１０】さらに、上記湾曲部材３は、双方の把持機
構２，２の間において図示しない駆動機構により上下方
向に昇降可能に設置されたもので、この湾曲部材３の上
面は上に凸の状態に湾曲している湾曲面３ａとされ、そ
の湾曲面３ａの曲率は製作するべき管材１の曲率と曲げ
加工の際のスプリングバックとを考慮して決定されてい
る。そして、この湾曲面３ａには、図２に示すように管
材１の下面に形成されている上記突部１ｃが嵌合し得る
溝３ｂが全長にわたって形成されている。

【００１１】上記構成の曲げ加工装置により管材１を曲
げ加工するには、まず、加工対象物である直管状の管材
１の両端部を把持機構２，２により把持する。この際、
管材１の端部における両側部は平坦面１ｂ，１ｂとなっ
ているので、チャック２ａ，２ａによりその部分を確実
に挟み込むことができるとともに、管材１の両端部に心
金２ｃを挿入することによりその部分が潰れてしまうこ
とが防止され、確実なチャックを行なえる。

【００１２】次いで、湾曲部材３を徐々に上昇させてい
ってその溝３ｂ内に管材１の中央部分の突部１ｃを嵌合
させる（図１に示す状態）。そして、把持機構２，２に
より管材１を引っ張って所定の張力を付与しつつ、湾曲
部材３をさらに上昇させていき、管材１を塑性変形させ
て湾曲部材３の湾曲面３ａに合致する形状にまで湾曲さ
せる。この際、管材１は湾曲していくにつれてその全長
が溝３ｂ内に入り込んでいくから、その溝３ｂに案内さ
れつつ湾曲されていくことになる。

【００１３】以上のようにして管材１を湾曲させたら、
把持機構２，２による管材１の把持を解除し、その両端
部をたとえば図１に示す鎖線の位置で切除する。

【００１４】上記の装置により上記の手順で作業を行な
うことにより、管材１は湾曲面３ａに形成された溝３ｂ
により案内されつつ次第に湾曲していくので、曲げ加工
の際に管材１が側方にずれてしまったり、転倒してしま
うようなことがない。したがって、上記の装置によれ
ば、従来のベンディングローラによる場合や、棒材等の
中実材を曲げる場合に採用されている従来のストレッチ
フォーミング装置による場合に比して、曲げ加工精度を
格段に向上させることができるものである。

【００１５】また、心金２ｃは管材１の端部にのみ挿入
されるとともに加工後にはその部分が切除されるから、
心金を全長にわたって挿通させる必要のあるベンディン
グローラによる場合のように管材１の内面が心金により
汚染されてしまうことはなく、シンクロトロンに用いる
真空チェンバーの如き内面の高清浄度が要求される管材
を曲げ加工する際に用いて特に好適である。

【００１６】なお、本発明の装置は、シンクロトロン用
の真空チェンバーのみならず各種用途の管材に広く適用
することができるものであり、加工対象の管材の断面形
状に対応させて湾曲部材３の湾曲面３ａに形成する溝３
ｂの断面形状は適宜設定して良い。たとえば、上記実施
例では、管材１の下面に突部１ｃを設け、その突部１ｃ
が嵌合するような溝３ｂを湾曲部材３に設けたのである
が、図４に示すように管材１の下部自体を直接的に嵌合
させるような溝３ｂとしても良い。但し、いずれにして
も、曲げ加工精度を確保するうえでは、管材１と湾曲部
材３の双方に互いに密着する平坦面を形成しておき、そ
れら平坦面どうしを密着させた状態で加工を行なうこと
が好ましい。

【００１７】また、上記実施例における加工対象物の管
材１の両側部にはチャック２ａ，２ａによる把持を確実
に行なうための平坦面１ｂ，１ｂを確保したが、管材１
の断面形状に対応してそれを確実に挟み込める形状のチ
ャックを適宜採用すれば、管材の断面形状は何等制約を
受けるものではない。さらに、心金２ｃはたとえば図４
に示しているように管材１の中空部の形状に合致するも
のを用いれば良い（図４に示す例では円形の中空部に挿
入される円形断面の心金が用いられている）が、チャッ
ク２ａ，２ａにより把持した際に管材１が潰れてしまう
懸念がない場合には心金２ｃを省略することも可能であ
る。

【００１８】さらにまた、上記実施例では、湾曲部材３
を上昇させることでその湾曲面３ａを管材１に押し当て
るようにしたが、湾曲部材３は固定的に備えておいて把
持機構２，２を降下させることで管材１を湾曲面３ａに
押し当てるようにしても同様の効果が得られるし、湾曲
部材３を上昇させると同時に把持機構２，２を降下させ
ることでも勿論良い。

【００１９】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、管材を把持機構によって把持して張力を付与しつ
つ、湾曲部材の湾曲面に押し当てて曲げ加工を行なうと
ともに、湾曲面には管材が嵌合し得る溝を形成しておい
て、その溝により管材を案内しながら湾曲させていくよ
うに構成したので、加工に際して管材が側方にずれたり
転倒してしまうようなことが防止され、その結果、従来
一般のスチレッチフォーミング装置に比して格段に優れ
た曲げ加工精度を得ることができるとともに、従来のベ
ンディングローラによる場合のように心金を挿通させる
必要がないから管材の内面が汚染されてしまうことがな
く、このため、高度の曲げ加工精度と内面の高清浄度が
要求される真空チェンバーの如き管材を曲げ加工する際
に用いて特に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である曲げ加工装置の概略構
成図である。

【図２】同装置により管材の曲げ加工を行なっている状
態を示す横断面図である。

【図３】同管材の端部を把持機構により把持した状態を
示す横断面図である。

【図４】本発明の他の実施例である装置により管材の曲
げ加工を行なっている状態を示す横断面図である。

【符号の説明】 １ 管材 ２ 把持機構 ２ａ チャック ２ｂ ストレッチャー ２ｃ 心金 ３ 湾曲部材 ３ａ 湾曲面 ３ｂ 溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲げ加工するべき直管状態の管材の両端
   部を把持し、その管材に対して張力を付与しつつその中
   間部分を湾曲面に対して押し当てることによって、管材
   を湾曲面の曲率に合致するまで湾曲させる構成の管材の
   曲げ加工装置であって、管材の両端部を把持するととも
   に把持した管材に対して張力を付与し得る一対の把持機
   構の間に、それら把持機構によって把持した前記管材の
   中間部分が押し当てられる湾曲面を有するとともにその
   湾曲面には管材が嵌合し得る溝が全長にわたって形成さ
   れている湾曲部材を設け、それら把持機構と湾曲部材の
   少なくともいずれか一方を管材の曲げ方向に相対的に変
   位可能となし、かつ、前記管材を前記溝に嵌合させた状
   態で湾曲面に対して押し当てることで湾曲させるように
   構成してなることを特徴とする管材の曲げ加工装置。