JPH11221622A - Bending method in hot bender and hot bender - Google Patents

Bending method in hot bender and hot bender

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JPH11221622A
JPH11221622A JP2212898A JP2212898A JPH11221622A JP H11221622 A JPH11221622 A JP H11221622A JP 2212898 A JP2212898 A JP 2212898A JP 2212898 A JP2212898 A JP 2212898A JP H11221622 A JPH11221622 A JP H11221622A
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JP
Japan
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bending
neutral axis
equation
thickness
angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2212898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Mibu
生男 壬生
Junji Sumikawa
順二 澄川
Yasukazu Shiraishi
八州一 白石
Keisuke Tomino
啓介 冨野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering and Services Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering and Services Co Ltd
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Publication of JPH11221622A publication Critical patent/JPH11221622A/en
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  • General Induction Heating (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of controlling a higher precise wall thinning rate about small radius bending by a hot bender such as a high frequency bender. SOLUTION: An annular heating part wherein bending is generated is divided into plural areas in its circumferential direction, and a temperature distribution about these respective areas is formed. For this purpose, an angular position βof a neutral axis about bending is obtained using not only deformation resistance correlating with a heating temperature but also the variation of thickness, a thrust and a compressing force as an important matter. And th division of the area (three divisions of e.g. -90 deg. to θ2 , θ2 to θ3 and θ3 to +90 deg.) is executed in the β position so that the temperature distribution for maintaining the neutral axis is obtd., and the temperatures T1 , T2 , T3 in these respective areas are set. By this method, the neutral axis is supposed with high precision. Consequently, bending with higher precision is efficiently executed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波べンダーの
ような熱間べンダーにより、例えば3DR以下のような
小半径でパイプに曲げ加工を施す場合に特に問題となる
減肉率を要求仕様範囲内に制御するための曲げ方法及び
ベンダーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a required thickness reduction ratio which is particularly problematic when a pipe is bent by a hot bender such as a high frequency bender with a small radius such as 3DR or less. Bending method and bender for controlling within range.

【0002】[0002]

【従来の技術】数100Hz〜数1000Hzの交流信
号(交番信号)で加熱を行う高周波べンダーで小半径曲
げを施す際の減肉率の制御を意図した曲げ方法について
は既にいくつかの技術が知られている。例えば特開昭5
3−135871号、特開昭55−144332号及び
特開平5−277571号の各公報にそれぞれ記載され
る方法がその代表的なものである。以下これら各方法に
ついて順次説明する。
2. Description of the Related Art Some techniques have already been proposed for a bending method intended to control a wall thinning rate when a small radius bending is performed by a high frequency bender which performs heating with an AC signal (alternating signal) of several hundred Hz to several thousand Hz. Are known. For example, JP
The representative methods are described in JP-A-3-135871, JP-A-55-144332 and JP-A-5-277571. Hereinafter, each of these methods will be sequentially described.

【0003】特開昭53−135871号公報の曲げ方
法:図17はこの方法に関する説明図である。加工対象
のパイプ82に対し、加熱コイル83により狭い幅の環
状にして局部的な加熱を施すと共に、図外の曲げ機構に
より曲げ力を加えることで局部的な加熱部に曲がりを生
じさせつつ必要な曲げ形状の曲げ加工を施す。そしてこ
の際に、加熱コイル83の入り口側に設けてある冷却ジ
ャケット84から冷却水85を加熱部位の近傍に注水す
ることで、曲げ外側つまり背側の最も曲げ半径が大きい
部分を冷却し、これにより減肉率の抑制を図っている。
この方法は、減肉率を小さくできるものの、その目標値
を正確に定めることができず、また増肉率が過大になる
という問題も残している。なお、これは一般的な高周波
べンダーに共通する構造であるが、加熱コイル83は銅
製の板材をリング状に加工した1回巻の導体から構成さ
れ、且つその内部が空洞とされ、そこに冷却水が満たさ
れている。この冷却水86は、所定の曲がりを生じた加
熱部を速やかに冷却するのに用いられる。
[0003] FIG. 17 is an explanatory diagram relating to this bending method disclosed in JP-A-53-135871. The pipe 82 to be processed needs to be locally heated by applying a bending force by a bending mechanism (not shown) while making the pipe 82 to be processed a narrow width annular by the heating coil 83 and applying a bending force by a bending mechanism (not shown). The bending process of a bend shape is performed. At this time, cooling water 85 is injected from the cooling jacket 84 provided on the entrance side of the heating coil 83 to the vicinity of the heating portion, thereby cooling the outside of the bend, that is, the portion having the largest bend radius on the back side. The aim is to reduce the wall thinning rate.
This method can reduce the wall thinning rate, but cannot set its target value accurately, and still has the problems that the wall thickness increasing rate becomes excessive. Although this is a structure common to general high-frequency benders, the heating coil 83 is formed of a single-turn conductor formed by processing a copper plate material into a ring shape, and the inside thereof is hollow, and there is a hollow inside. Cooling water is full. The cooling water 86 is used to quickly cool the heating section having a predetermined bend.

【0004】特開昭55−144332号公報の曲げ方
法:図18はこの方法に関する説明図である。加熱コイ
ル(図示を省略)の入り口側で二つの冷却ノズル88、
89により注水してパイプ82を冷却する。この冷却
は、背側の中心点から腹側に若干寄った左右対称な各部
位に適度は幅で施されている。これにより曲げ変形に関
する中立軸が背側に偏って減肉率を小さくすることがで
きる。しかし冷却の程度と中立軸の位置つまり角度の変
位との関係が考慮されていない。このため目標とする減
肉率を与える曲げ条件を設定するには試験的な曲げ加工
による試行錯誤に頼らざるを得ない。
[0004] Bending method disclosed in JP-A-55-144332: FIG. 18 is an explanatory view of this method. Two cooling nozzles 88 at the entrance side of the heating coil (not shown),
Water is injected by 89 to cool the pipe 82. This cooling is performed with an appropriate width on each symmetrical part slightly shifted to the ventral side from the center point on the dorsal side. As a result, the neutral axis relating to bending deformation is biased to the back side, and the wall thinning rate can be reduced. However, the relationship between the degree of cooling and the position of the neutral axis, that is, the displacement of the angle is not considered. Therefore, in order to set a bending condition that gives a target wall thinning rate, it is necessary to rely on trial and error by trial bending.

【0005】特開平5−277571号公報の曲げ方
法:図19はこの方法に関する説明図で、加熱部位にお
けるパイプの断面を対称な半分について省略して示して
いる。この方法では、環状の加熱部位をその周方向で複
数の区域に分割し、これら各区域を異なる温度とするこ
とで周方向に温度分布を与えている。図の例はθA 〜θ
2 、θ2 〜θ3 それにθ3 〜θB の3区域を設定してい
る。そしてこれらの各区域の温度T1 、T2 、T3 を、
これら温度と各区域の変形抵抗応力σ1 、σ2 、σ3
び真の曲げ変形中立位置(角度で表した中立軸の位置)
θnuとの関係式から、目標とする減肉率に関して求め、
この求めた温度T1 、T2 、T3 により温度分布を設定
している。したがってこの方法は、温度分布と中立軸の
関係を計算的に推測することができ、この め上記各方
法に比べると、減肉率制御の精度を高めることができ
る。しかし、実際にこの方法で試験してみると、計算上
の減肉率と実測した減肉率との間にかなり大きな誤差の
ある場合が少なくない。つまり温度分布と中立軸の関係
を計算的に推測することができるものの、その精度が十
分でない。
FIG. 19 is an explanatory view of the bending method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-277571, in which the cross section of the pipe at the heating portion is omitted for symmetrical halves. In this method, the annular heating portion is divided into a plurality of sections in the circumferential direction, and these sections have different temperatures to give a temperature distribution in the circumferential direction. The example in the figure is θ A to θ
2, and set the third area of theta 2 through? 3 And theta 3 through? B. And the temperatures T 1 , T 2 , T 3 in each of these areas are:
These temperatures and the deformation resistance stresses σ 1 , σ 2 , σ 3 of each area and the true bending deformation neutral position (the position of the neutral axis expressed as an angle)
From the relational expression with θ nu , the target thinning rate is obtained,
The temperature distribution is set based on the obtained temperatures T 1 , T 2 , and T 3 . Therefore, according to this method, the relationship between the temperature distribution and the neutral axis can be inferred by calculation, and therefore, the accuracy of the wall thinning rate control can be improved as compared with the above methods. However, when actually tested by this method, there are many cases where there is a considerable error between the calculated thinning rate and the actually measured thinning rate. That is, although the relationship between the temperature distribution and the neutral axis can be estimated by calculation, the accuracy is not sufficient.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情を背景になされたものであり、高周波べンダーのよ
うな熱間べンダーによる小半径曲げについて、より高精
度な減肉率の制御を可能とする方法及びベンダーの提供
を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has been described in detail with respect to a small radius bending by a hot bender such as a high frequency bender. The purpose is to provide methods and vendors that allow control.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、送出し機構に
より所定の推力で送り出される曲げ加工対象のパイプに
対し、その外周からの加熱手段による加熱で所定幅の環
状加熱部を形成すると共に、曲げ機構で加える曲げ力に
より前記環状加熱部に曲がりを生じさせることを連続的
に繰り返すことで所定形状の曲げ加工を施すようになっ
ている熱間べンダーにおける曲げ方法において、前記環
状加熱部における力のつり合いから厚さ、推力、 圧縮力
及び変形抵抗を要件として中立軸を求め、この中立軸を
保つように、環状加熱部の周方向への温度分布を与える
ことで、曲り部の減肉率を制御するようにしたことを特
徴とする曲げ方法を開示する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an annular heating section having a predetermined width is formed by heating a pipe to be bent which is sent out with a predetermined thrust by a feeding mechanism by a heating means from the outer periphery thereof. A bending method in a hot bender configured to perform a bending process of a predetermined shape by continuously repeating generation of bending in the annular heating unit by a bending force applied by a bending mechanism; The neutral axis is determined from the balance of the forces at thickness, thrust, compressive force, and deformation resistance as requirements, and the temperature distribution in the circumferential direction of the annular heating section is given so as to maintain this neutral axis, thereby reducing bending. A bending method characterized by controlling a wall ratio is disclosed.

【0008】更に本発明は、送出し機構により所定の推
力で送り出される曲げ加工対象のパイプに対し、その外
周からの加熱手段による加熱で狭い幅の環状加熱部を形
成すると共に、曲げ機構で加える曲げ力により前記環状
加熱部に曲がりを生じさせることを連続的に繰り返すこ
とで所定形状の曲げ加工を施すようになっている熱間べ
ンダーにおける曲げ方法において、前記環状加熱部をそ
の周方向で複数の区域に分割すると共に、これら各区域
について温度分布を形成するものとし、且つ前記環状加
熱部における力のつり合いから前記各区域における厚
さ、推力、 圧縮力及び変形抵抗を要件として中立軸を求
め、この中立軸を保つような区域分割と温度分布を与え
ることで、曲り部の減肉率を制御するようにしたことを
特徴とする曲げ方法を開示する。
Further, according to the present invention, an annular heating portion having a narrow width is formed on a pipe to be bent which is sent out with a predetermined thrust by a sending-out mechanism by heating means from the outer periphery thereof, and is added by a bending mechanism. In a bending method in a hot bender configured to perform a bending process of a predetermined shape by continuously repeating the generation of a bend in the annular heating portion by a bending force, the annular heating portion is moved in a circumferential direction thereof. It shall be divided into a plurality of sections, and a temperature distribution shall be formed for each of these sections, and the thickness, thrust, compressive force and deformation resistance in each of the sections from the balance of the forces in the annular heating section, and the neutral axis shall be Bending method characterized by controlling the wall thinning rate of a bent portion by giving a zone division and a temperature distribution so as to maintain the neutral axis. Is disclosed.

【0009】更に本発明は、所定の推力で曲げ加工対象
のパイプを送り出す送り出し機構と、その外周からの加
熱で所定幅の環状加熱部を形成する加熱手段と、曲げ力
により前記環状加熱部に曲がりを生じさせる曲げ機構
と、を備えて、所定形状の曲げ加工を施す熱間べンダー
において、厚さ、推力、 圧縮力及び変形抵抗を要件とし
て求めた中立軸を保つように、前記環状加熱部の周方向
への温度分布制御を行う制御手段を備えたことを特徴と
する熱間ベンダーを開示する。
Further, the present invention provides a feeding mechanism for feeding a pipe to be bent by a predetermined thrust, a heating means for forming an annular heating portion having a predetermined width by heating from the outer periphery thereof, and a heating device for forming the annular heating portion on the annular heating portion by a bending force. A bending mechanism that causes bending, and in a hot bender that performs bending processing of a predetermined shape, the annular heating is performed so as to maintain a neutral axis determined as a requirement of thickness, thrust, compression force and deformation resistance. A hot bender characterized by comprising control means for controlling the temperature distribution in the circumferential direction of the section is disclosed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の基本的な考え方について
先ず説明する。上記した、減肉率を計算的に推測すると
いう従来の方法(特開平5−277571号公報に開示
の方法)は、減肉率制御の精度を高める上で原理的には
有効である。しかし上記したように、従来の方法は、そ
れについて試験してみると、実際にはそれ程安定した制
御をもたらさない。そこで本願発明者等はその原因につ
いて研究を重ねた。その結果、中立軸の変位には、従来
の方法で中立軸を求めるための要素としている変形抵抗
のみだけでなく、各区域における厚さ変化や推力それに
圧縮曲げとする場合の圧縮力も関与しており、しかもこ
れらの寄与程度が無視できないものであることが分かっ
た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic concept of the present invention will be described first. The above-described conventional method of estimating the wall thinning rate computationally (the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-277571) is effective in principle to increase the accuracy of the wall thinning rate control. However, as mentioned above, conventional methods, when tested on them, do not actually provide much more stable control. Therefore, the inventors of the present application have repeatedly studied the cause. As a result, the displacement of the neutral axis involves not only the deformation resistance, which is an element for obtaining the neutral axis by the conventional method, but also the thickness change and thrust in each area and the compressive force in the case of compressive bending. It was also found that these contributions were not negligible.

【0011】本発明はこのような研究により得られたも
のであり、加熱温度と相関する変形抵抗だけでなく、厚
さ変化、推力及び圧縮力も要件として中立軸を求め、こ
の中立軸を維持する温度分布となるように区域の分割と
各区域の温度設定をなすことに特徴を持っている。
[0011] The present invention has been obtained by such research, and determines not only the deformation resistance correlated with the heating temperature but also the thickness change, the thrust and the compression force, and maintains the neutral axis. The feature is that the area is divided and the temperature of each area is set so as to have a temperature distribution.

【0012】より具体的には本発明による曲げ方法は、
送出し機構により所定の推力で送り出される曲げ加工対
象のパイプに対し、その外周からの加熱手段による加熱
で狭い幅の環状加熱部を形成すると共に、曲げ機構で加
える曲げ力により前記環状加熱部に曲がりを生じさせる
ことを連続的に繰り返すことで所定形状の曲げ加工を施
すようになっている熱間べンダーに用いられる方法であ
り、前記環状加熱部をその周方向で複数の区域に分割す
ると共に、これら各区域について温度分布を形成するも
のとし、且つ前記環状加熱部における力のつり合いから
前記各区域における厚さ、推力、 圧縮力及び変形抵抗を
要件として中立軸を求め、この中立軸を保つような区域
分割と温度分布を与えることで、曲り部の減肉率を制御
するようにしたことを特徴としている。
More specifically, the bending method according to the present invention comprises:
A pipe having a narrow width is formed on the pipe to be bent, which is sent out with a predetermined thrust by the sending mechanism, by heating from the outer periphery of the pipe by a heating means, and the bending force applied by the bending mechanism is applied to the annular heating section. This is a method used for a hot bender adapted to perform a bending process of a predetermined shape by continuously repeating generation of a bend, and the annular heating unit is divided into a plurality of sections in a circumferential direction thereof. In addition, a temperature distribution is formed for each of these sections, and a neutral axis is obtained from the balance of the forces in the annular heating section on the basis of the thickness, thrust, compressive force, and deformation resistance in each section as requirements. It is characterized in that the wall thickness reduction of the bent portion is controlled by giving the division of the area and the temperature distribution to keep.

【0013】このように変形抵抗のみでなく、厚さ変
化、推力及び圧縮力をも要件として中立軸の位置を求め
るようにしたことにより、中立軸の位置に相関する減肉
率の計算上の推測を極めて高い精度で行なうことが可能
となり、と同時にこの減肉率を与える温度区域の分割条
件とこれにより設定した区域についての温度分布のあり
方も高精度で計算的に得ることができる。この結果、要
求される曲げ仕様に応じた加工条件を計算によるシミュ
レーションで正確に求めることが可能となり、より高精
度な曲げ加工をより効率的に行えるようになる。
[0013] As described above, the position of the neutral axis is determined based on not only the deformation resistance but also the thickness change, the thrust and the compressive force, so that the calculation of the wall thinning rate correlated with the position of the neutral axis. The estimation can be performed with extremely high accuracy, and at the same time, the division condition of the temperature area that gives this thinning rate and the way of the temperature distribution in the area set thereby can be obtained with high accuracy and calculation. As a result, it is possible to accurately determine the processing conditions according to the required bending specifications by simulation by calculation, and it is possible to more efficiently perform bending with higher accuracy.

【0014】本発明による曲げ方法を用いて例えば高周
波べンダーでパイプに曲げ加工を施すにあたっては、環
状加熱部における区域の分割数をどの程度とするかが問
題になる。分割数は多いほど制御の精度を高めることが
できると言える。しかし各区域の温度制御のし易さや中
立軸の算出に関する複雑さなどの考慮すると、3分割が
適当と分割数である。ここで、加工対象のパイプは、曲
げに関して、腹側の中心点(腹側の最も曲げ半径が小さ
い位置)と背側の中心点(背側の最も曲げ半径が大きい
位置)とを結ぶ線分を挟んで対称となる。したがって区
域の分割数を例えば3分割という場合、それは対称な一
方に関して数えるものである。
When bending a pipe using, for example, a high-frequency bender using the bending method according to the present invention, it is important to determine the number of divisions of the area in the annular heating section. It can be said that the greater the number of divisions, the higher the control accuracy can be. However, considering the ease of controlling the temperature of each area and the complexity of calculating the neutral axis, the number of divisions is appropriate if three divisions are appropriate. Here, the pipe to be processed is a line segment connecting the center point on the ventral side (the position where the bending radius is the smallest on the ventral side) and the center point on the back side (the position on the back side where the bending radius is the largest). Is symmetrical with respect to. Therefore, when the division number of the area is, for example, three divisions, it is counted with respect to one of the symmetry.

【0015】このような3分割方式をより具体的に説明
すると以下のようになる。腹側の中心点を−90°、背
側の中心点を+90°として、−90°〜θ2 、θ2
θ3及びθ3 〜+90°の各区域とこれら各区域の温度
を、腹側の中心点と背側の中心点とを結ぶ対称線を挟ん
だ一方の対称領域に設定し、他方の対称領域にはこれと
対称となるように各区域とそれぞれの温度を設定するも
のとする。そして先ず、要求される減肉率Dに関して下
記式(数3)から必要な中立軸の位置を角度βで求め、
次いでθ2 とθ3 それに前記各区域の温度T1 、T2
3 について仮の値を設定し、この値に関して下記式
(数4)により中立軸の角度βx を求めることと、この
βx と前記中立軸の角度βとを比較することを、βx
βが一致するまで繰り返し、そして一致した場合の
θ2 、θ3 それにT1 、T2 、T3 を制御用の設定値と
する。
The following is a more specific description of such a three-division system. -90 ° the center point of the ventral, as + 90 ° to the center point of the back side, -90 ° through? 2, theta 2 ~
The areas of θ 3 and θ 3 to + 90 ° and the temperatures of these areas are set in one symmetric region with a symmetric line connecting the ventral center point and the dorsal center point therebetween, and the other symmetric region It is assumed that each area and each temperature are set so as to be symmetrical to this. First, the required position of the neutral axis is obtained from the following equation (Equation 3) with respect to the required wall thinning rate D by the angle β.
Next, θ 2 and θ 3 and the temperatures T 1 , T 2 ,
Setting a provisional value for T 3 , obtaining the angle β x of the neutral axis by the following equation (Equation 4) with respect to this value, and comparing the β x with the angle β of the neutral axis are represented by β x Is repeated until β and β coincide with each other, and θ 2 , θ 3 and T 1 , T 2 , and T 3 in the case of coincidence are set as control setting values.

【数3】 (Equation 3)

【数4】 (Equation 4)

【0016】ただし、各式において、n=ρ0 /2r
(ρ0 は曲げ半径、rは加工対象のパイプの肉厚中心ま
での半径)、S1は区域−90°〜θ2 における変形抵
抗、S2は区域θ2 〜θ3 における変形抵抗、S3は区域θ
3 〜+90°における変形抵抗、t1は区域−90°〜β
(β<θ2 の場合) または−90°〜θ22 <β≦θ
3の場合) におけるパイプの厚み、t2は区域β〜θ2
<θ2 の場合) またはθ2〜β (θ2 <β≦θ3 の場合)
におけるパイプの厚み、t3は区域θ2 〜θ3(β<θ2
の場合) またはβ〜θ32 <β≦θ3 の場合) におけ
るパイプの厚み、t4は区域θ3 〜+90°におけるパイ
プの厚み、K p は推力に対する圧縮力の倍数である。
However, in each equation, n = ρ 0 / 2r
([Rho 0 is the bending radius, r is the radius to the center thickness of the processing target of the pipe), S 1 is the deformation resistance in the region -90 ° ~θ 2, S 2 is the deformation resistance in the area θ 23, S 3 is the area θ
Deformation resistance at 3 to + 90 °, t 1 is the area −90 ° to β
(beta <theta case 2) or -90 ° ~θ 2 (θ 2 < β ≦ θ
Pipe thickness at 3 cases), t 2 is the area β~θ 2
<For theta 2) or theta case 2 ~β (θ 2 <β ≦ θ 3)
Pipe thickness at, t 3 is zone θ 2 ~θ 3 (β <θ 2
) Or the thickness of the pipe in β to θ 3 (when θ 2 <β ≦ θ 3 ), t 4 is the thickness of the pipe in the area θ 3 to + 90 °, and K p is a multiple of the compressive force to the thrust.

【0017】以下に、上記式(数4)の導出について説
明する。図1は曲げ加工時の曲げ断面における、3分割
の場合の温度区域と中立軸の角度βとの関係を、角度β
が温度区域θ2 より小さい(β≦θ2 )場合について示
す。ただし一方の対称領域(−90°〜90°)のみを
示し、他方の対称領域は省略してある。−90°〜
θ2 、θ2 〜θ3 及びθ3 〜90°に3分割されている
各区域の温度をT1 、T2、T3 とし、これらの温度に
相関する変形抵抗をS1 、S2 、S3 とする。また曲げ
断面におけるパイプの厚さは、中立軸も分割要件とし
て、−90°〜β、β〜θ2 、θ2 〜θ3 及びθ3 〜9
0°の各区域で異なるものととし、それぞれの平均厚さ
をt1 、t2 、t3 、t4 (図中には記入されていな
い)とする。
The derivation of the above equation (Equation 4) will be described below. FIG. 1 shows the relationship between the temperature section and the angle β of the neutral axis in the case of three divisions in the bending cross section at the time of bending, by the angle β.
Is smaller than the temperature zone θ 2 (β ≦ θ 2 ). However, only one symmetric region (−90 ° to 90 °) is shown, and the other symmetric region is omitted. -90 ° ~
theta 2, the temperature of each zone is divided into three theta 2 through? 3 and theta 3 to 90 ° and T 1, T 2, T 3 , S 1 the deformation resistance that correlates to these temperatures, S 2, and S 3. The thickness of the pipe in the bend section, as also divided requirements neutral axis, -90 ° ~β, β~θ 2, θ 2 ~θ 3 and theta 3 to 9
It is assumed to be different in each area of 0 °, and the respective average thicknesses are t 1 , t 2 , t 3 , and t 4 (not shown in the figure).

【0018】図2の(a)と(b)は、それぞれ曲げ断
面における軸荷重FとモーメントMの関係を示す。図2
の(a)は、旋回アーム式の熱間べンダーによる曲げ加
工の場合で、軸荷重Fで加工対象のパイプ11をその軸
方向に左側から右側へ送り出すと共に、このパイプ11
の先端を把持した旋回アーム14が旋回中心15を支点
にして旋回することで、曲げ半径ρ0 の曲げ加工を施
す。図中のR1 、R2 及びR3 はパイプ11の送りを支
持している支持ローラである。モーメントMの斜線が施
してある部分12は局部的に加熱された局部軟化域であ
る。旋回中心15には右側から左側に軸荷重Fに相当す
る力Fが作用し、局部軟化域12に曲げモーメントMを
生じる。
FIGS. 2A and 2B show the relationship between the axial load F and the moment M in the bending cross section, respectively. FIG.
(A) is a case of bending by a rotating arm type hot bender, in which a pipe 11 to be processed is sent out from the left side to the right side in the axial direction with an axial load F, and the pipe 11
The turning arm 14 gripping the tip of the turning means turns around the turning center 15 to perform a bending process with a bending radius ρ 0 . R 1 , R 2 and R 3 in the figure are support rollers for supporting the feeding of the pipe 11. The hatched portion 12 of the moment M is a locally heated local softening zone. A force F corresponding to the axial load F acts on the turning center 15 from the right to the left, and a bending moment M is generated in the locally softened region 12.

【0019】一方、図2の(b)は押曲げローラ式の熱
間べンダーによる曲げ加工の場合で、軸荷重Fで加工対
象のパイプ11をその軸方向に左側から右側へ送り出す
と共に、押曲げローラ10が軸荷重Fに相当する荷重F
を右側から左側に与えつつ所定の軌跡で移動することに
より、曲げ中心13を中心とした曲げ半径ρ0 の曲げ加
工を施す。これにより、局部軟化域12に曲げモーメン
トMを生じる。
On the other hand, FIG. 2B shows a case of bending using a hot bending bender of a pressing and bending roller type. The pipe 11 to be processed is sent out from the left side to the right side in the axial direction with an axial load F, and the pressing is performed. The load F corresponding to the axial load F of the bending roller 10
Is given from the right to the left while moving along a predetermined trajectory, thereby performing a bending process with a bending radius ρ 0 about the bending center 13. Thereby, a bending moment M is generated in the locally softened region 12.

【0020】図3は、曲げ断面と、そこにおける変形抵
抗、応力分布及び歪み分布との関係を示す。(a)は図
1と同様な曲げ断面である。厚さ変化、推力、圧縮力及
び変形抵抗を考慮した中立軸(角度β)の他に、軸荷重
F=0のときの厚さ変化と変形抵抗とによる中立軸(角
度βdt)を示してある。(b)は変形抵抗を示す。この
例はθ2 〜θ3 の区域を冷間加工的温度に冷却する場合
であるので、変形抵抗S2 が突出的に大きくなってい
る。(c)は軸荷重F=0のときの応力分布を示し、中
立軸は角度βdtの位置にある。M0 は軸荷重F=0のと
きの曲げモーメントである。(d)は軸荷重F=2F3
のときの応力分布を示し、中立軸は角度βの位置にあ
る。Mは軸荷重Fが作用しているときの曲げモーメント
である。(e)は歪み分布を示す。引張り側は減肉し、
圧縮側は増肉する。
FIG. 3 shows the relationship between the bending cross section and the deformation resistance, stress distribution and strain distribution therein. (A) is a bending cross section similar to FIG. In addition to the neutral axis (angle β) considering the thickness change, thrust, compression force and deformation resistance, the neutral axis (angle β dt ) due to the thickness change and deformation resistance when the axial load F = 0 is shown. is there. (B) shows deformation resistance. In this example, since the area between θ 2 and θ 3 is cooled to a cold working temperature, the deformation resistance S 2 is remarkably increased. (C) shows the stress distribution when the axial load F = 0, and the neutral axis is at the position of the angle β dt . M 0 is the bending moment when the axial load F = 0. (D) is the axial load F = 2F 3
And the neutral axis is at the position of the angle β. M is a bending moment when the axial load F is acting. (E) shows a strain distribution. The tension side is reduced in thickness,
The compression side increases in thickness.

【0021】以上のような関係を前提にして、先ずβ≦
θ2 の場合について、全体の力のつり合いから中立軸の
角度βを求める。 軸荷重Fと曲げモーメントM0 の関係
は式(数5)と式(数6)で与えられる。
Assuming the above relationship, first, β ≦
for the case of theta 2, determining the angle β of the neutral axis from the balance of the total force. The relationship between the axial load F and the bending moment M 0 is given by Equation (Equation 5) and Equation (Equation 6).

【数5】 (Equation 5)

【数6】 (Equation 6)

【0022】ただし、Sf は変形抵抗、Zは断面係数で
ある。この断面係数は、半径rで平均厚さがtf である
円形パイプの場合、tf /2r≒0と仮定して、Z≒0.
8 (2r)2 ・tf =3.2 r2 f となる。
Here, Sf is the deformation resistance, and Z is the section modulus. The section modulus, if the average thickness of at radius r of the circular pipe is t f, assuming t f / 2r ≒ 0, Z ≒ 0.
8 (2r) 2 · t f = 3.2 r 2 t f

【0023】ここで、n=ρ0 /2r(=ρ0 /D)と
おくと式(数7)を得る。
Here, if n = ρ 0 / 2r (= ρ 0 / D), the equation (Equation 7) is obtained.

【数7】 (Equation 7)

【0024】図4は、曲げ断面における、温度区域と厚
さの変化による中立軸及び軸荷重による中立軸の関係を
示す。βt は厚さの変化による中立軸の角度、βf は軸
荷重(推力)による中立軸の角度、Sf はβt とβf
間の変形抵抗、tf はβt とβf の間の平均厚さであ
る。Sf =S1 (図1参照)、tf =(t1 +t2 +t
3 +t4 )/4となるので、式(数7)は次のようにな
る。
FIG. 4 shows the relationship between the temperature axis and the neutral axis due to the change in thickness and the neutral axis due to the axial load in the bending cross section. beta t is the angle of the neutral axis due to the change in thickness, beta f the angle of the neutral axis by the axial load (thrust), deformation resistance between the S f is beta t and beta f, the t f are beta t and beta f The average thickness between. S f = S 1 (see FIG. 1), t f = (t 1 + t 2 + t
3 + t 4 ) / 4, the equation (Equation 7) becomes as follows.

【数8】 (Equation 8)

【0025】ここで、圧縮曲げのために軸荷重Fに対抗
する圧縮力を加える場合を考慮して、推力に対する圧縮
力の倍数つまり圧縮力/推力をK P とすると、式(数
8)は次のようになる。
[0025] Here, considering the case of adding a compressive force against the axial load F for bending compression, when a multiple clogging compression / thrust compressive force on the thrust and K P, equation (8) It looks like this:

【数9】 (Equation 9)

【0026】一方、軸荷重、厚さの変化及び加熱温度に
対応した変形抵抗から、力のつり合いは式(数10)と
なる。
On the other hand, from the deformation resistance corresponding to the axial load, the change in thickness, and the heating temperature, the balance of the force is represented by the following equation (Equation 10).

【数10】 (Equation 10)

【0027】この式(数10)と式(数9)を用いて整
理すると、上記式(数4)に対応する中立軸の角度βに
関する式が得られる。
By rearranging the equations (Equation 10) and the equation (Equation 9), an equation relating to the angle β of the neutral axis corresponding to the equation (Equation 4) is obtained.

【数11】 [Equation 11]

【0028】本発明による曲げ方法は、以上のように厚
さ、推力、 変形抵抗及び圧縮力を要件として中立軸を求
める。このため求めた中立軸の角度βは、厚さ変化によ
る中立軸の角度βt 、推力による中立軸の角度βf 、変
形抵抗による中立軸の角度βd 及び圧縮力による中立軸
の角度βb の合成で表すことができる。つまり各要素の
中立軸に対する寄与の程度を容易に評価することができ
る。以下このことについて説明する。
In the bending method according to the present invention, the neutral axis is determined on the basis of the thickness, the thrust, the deformation resistance and the compression force as described above. For this reason, the angle β of the neutral axis determined is the angle β t of the neutral axis due to the change in thickness, the angle β f of the neutral axis due to thrust, the angle β d of the neutral axis due to deformation resistance, and the angle β b of the neutral axis due to compressive force. Can be represented by the synthesis of That is, the degree of contribution of each element to the neutral axis can be easily evaluated. This will be described below.

【0029】図5は、曲げ断面における、厚さの変化に
よる中立軸の角度βt 、変形抵抗による中立軸の角度β
d 、推力による中立軸の角度βf 、圧縮力による中立軸
の角度βb 及びこれらの合成である中立軸の角度βの関
係を示す。これらの中立軸の関係及び各中立軸は以下の
各式で表される。
FIG. 5 shows the angle β t of the neutral axis due to a change in thickness and the angle β of the neutral axis due to deformation resistance in the bending section.
d , the angle β f of the neutral axis due to the thrust, the angle β b of the neutral axis due to the compressive force, and the relationship of the angle β of the neutral axis which is a composite of these. The relationship between these neutral axes and each neutral axis is represented by the following equations.

【数12】 (Equation 12)

【0030】βt とβd は、軸荷重F=0のときの厚さ
変化と変形抵抗とによる中立軸の角度βdtから導くこと
ができる。先ずβdtであるが、これは式(数11)の第
1項であり、下記の式(数13)で表される。
Β t and β d can be derived from the angle β dt of the neutral axis due to the thickness change and the deformation resistance when the axial load F = 0. First, β dt is the first term of the equation (Equation 11) and is represented by the following equation (Equation 13).

【数13】 (Equation 13)

【0031】βt は式(数13)においてS1=S2=S3
なる場合であり、下記の式(数14)で表される。
Β t is the case where S 1 = S 2 = S 3 in the equation (Equation 13), and is represented by the following equation (Equation 14).

【数14】 [Equation 14]

【0032】そしてβd は下記の式(数15)で表され
る。
Β d is expressed by the following equation (Equation 15).

【数15】 (Equation 15)

【0033】βf とβb は式(数11)の第2項に含ま
れており、それぞれ下記の式(数16)と式(数17)
で表される。
Β f and β b are included in the second term of the equation (Equation 11), and are respectively expressed by the following equations (Equation 16) and (Equation 17).
It is represented by

【数16】 (Equation 16)

【数17】 [Equation 17]

【0034】次に、θ2 <β≦θ3 の場合の中立軸の角
度βの導出について説明する。この場合のβも上記と同
様な考え方により求めることができ、下記の式(数1
8)となる。
Next, the derivation of the angle β of the neutral axis when θ 2 <β ≦ θ 3 will be described. Β in this case can also be obtained by the same concept as above, and the following equation (Equation 1)
8).

【数18】 (Equation 18)

【0035】このβを合成する各中立軸の角度は、それ
ぞれ下記の各式で表される。
The angles of the neutral axes for synthesizing β are expressed by the following equations.

【数19】 [Equation 19]

【数20】 (Equation 20)

【数21】 (Equation 21)

【数22】 (Equation 22)

【数23】 (Equation 23)

【0036】ここで、式(数18)から式(数20)に
おいて、t1は−90°〜θ2 までの平均厚さ、t2はθ2
〜βまでの平均厚さ、t3はβ〜θ3 までの平均厚さ、そ
してt4はθ3 〜90°までの平均厚さである。
[0036] Here, in equation (20) from equation (18), t 1 is the average thickness of up to -90 ° ~θ 2, t 2 is theta 2
The average thickness of up ~β, t 3 is the average thickness of up β~θ 3, and t 4 is the average thickness of up to theta 3 to 90 °.

【0037】以上のようにして求められるβと減肉率、
増肉率及び冷間部加工率との関係を、これに関する図6
に基づいて説明する。図6における0°〜β間の曲げ中
心方向への距離a、β〜θ3 間の曲げ中心方向への距離
b、それに減肉率D、増肉率C及び冷間部加工率Kは以
下の各式で与えられる。なお冷間加工率は曲げ温度が金
属の結晶温度より低い場合に適用され、炭素鋼の場合に
は725℃以下となる。
Β and the wall thinning rate determined as described above,
FIG. 6 shows the relationship between the wall thickness increase rate and the cold area processing rate.
It will be described based on. The distance a in the bending center direction between 0 ° and β in FIG. 6, the distance b in the bending center direction between β and θ 3, and the wall thinning rate D, the wall thickening rate C, and the cold work ratio K are as follows. Given by The cold working rate is applied when the bending temperature is lower than the crystal temperature of the metal, and is 725 ° C. or less in the case of carbon steel.

【数24】 (Equation 24)

【数25】 (Equation 25)

【数26】 (Equation 26)

【数27】 [Equation 27]

【数28】 [Equation 28]

【0038】ここで、上記式(26)から、要求仕様と
して与えられる減肉率を基に中立軸の角度βを求める上
記式(3)が得られる。なお以上の各式やその導出に関
連する事項を図13及び図14として付した表1と表2
にまとめてある。
Here, from the above equation (26), the above equation (3) for obtaining the angle β of the neutral axis based on the wall thinning rate given as the required specification is obtained. Tables 1 and 2 where the above equations and matters related to their derivation are attached as FIG. 13 and FIG.
It is summarized in.

【0039】以上のような本発明の曲げ方法にあって、
曲げ加工対象のパイプにおける環状加熱部の温度分布に
は3タイプがあり得る。一つは腹側から背側へ高−低−
中とするタイプである。このタイプは後述する例えば中
立軸曲げに適用される。他の一つは腹側から背側へ高−
中−低とするタイプであり、後述する例えばSR効果曲
げや温度差曲げに適用される。残りのタイプは均一な温
度分布とするタイプで、等温圧縮曲げや等温曲げに適用
される。
In the bending method of the present invention as described above,
There are three types of temperature distribution of the annular heating part in the pipe to be bent. One is high-low-from ventral to dorsal
Medium type. This type is applied to, for example, neutral axis bending described later. The other one is high from ventral to dorsal-
This type is a medium-low type, and is applied to, for example, SR effect bending and temperature difference bending described later. The remaining types have a uniform temperature distribution and are applied to isothermal compression bending and isothermal bending.

【0040】本発明による曲げ方法を実施するには、通
常、高周波べンダーを用いる。高周波べンダーとしては
旋回アーム式と押曲げローラ式の何れも用いることがで
きる。旋回アーム式高周波べンダーの一例の概略を図7
に示す。この高周波べンダーは、プッシャー7、ガイド
ローラ8、加熱コイル9、旋回中心15を支点に旋回す
る旋回アーム14及び補助冷却装置44を備えている。
この高周波べンダーで加工対象のパイプ11に曲げ加工
を施すには、先ず旋回アーム14でパイプ11の先端部
をクランプする。それからこの状態でパイプ11の曲げ
加工部位を加熱コイル9により例えば数cm程度狭い幅
で環状に加熱して塑性変形可能な局部軟化域12とする
と共に、プッシャー7による所定推力での送り動作と旋
回アーム14の旋回動作との組み合わせにより局部軟化
域12に曲げ半径ρ0 の曲げを与え、それから速やかに
局部軟化域12を冷却水20の注水により冷却する。以
降同様な加熱と曲げ操作及び冷却を繰り返して所定の曲
げ角度まで曲げ加工を行なう。
In order to carry out the bending method according to the present invention, a high frequency bender is usually used. As the high-frequency bender, any of a rotating arm type and a press bending roller type can be used. FIG. 7 schematically shows an example of a swing arm type high frequency bender.
Shown in This high frequency bender includes a pusher 7, a guide roller 8, a heating coil 9, a turning arm 14 that turns around a turning center 15 as a fulcrum, and an auxiliary cooling device 44.
In order to bend the pipe 11 to be processed by the high frequency bender, first, the tip of the pipe 11 is clamped by the turning arm 14. Then, in this state, the bent portion of the pipe 11 is heated annularly with a heating coil 9 in a narrow width of, for example, about several cm to form a locally softened region 12 that can be plastically deformed. The bending of the bending radius ρ 0 is given to the local softening region 12 in combination with the turning operation of the arm 14, and the local softening region 12 is cooled immediately by injecting the cooling water 20. Thereafter, the same heating, bending operation, and cooling are repeated to perform bending to a predetermined bending angle.

【0041】次に、本発明による曲げ方法において必要
な加熱温度とその分布を局部軟化部に設定するための加
熱コイルと補助冷却装置について説明する。図8は図7
の高周波べンダーにおける加熱コイル9と補助冷却装置
44の関係を簡略化して示す。加熱コイル9の内側は空
洞16とされ、そこに満たされた冷却水20を注水孔1
8から加熱コイル9の出口側に向けてパイプ11に注水
し、加熱コイル9の出口側の冷却、つまり曲げを受けた
局部軟化部の速やかな冷却を行なう。また加熱コイル9
には温度センサー21が取り付けられている。この温度
センサー21は加熱コイル9の周方向で複数箇所に取り
付けられ、それぞれの位置で温度を計測し、制御装置
(図示なし)に伝える。制御装置はこれらの温度データ
に基づいて、加熱コイル9による加熱温度を制御すると
共に、図1に示すような各区域におけるそれぞれの温度
を補助冷却装置44による冷却で設定するための制御を
なす。補助冷却装置44は、前部冷却ブロック26と中
位冷却ブロック28それに後部冷却ブロック30からな
り、取付部22とこれに接続した摺動棒24を介するこ
とで、前後方向に移動できるようにして、加熱コイル9
に取り付けてある。以下、この補助冷却装置44におけ
る各冷却ブロックの使い分けの一例を説明する。
Next, a heating coil and an auxiliary cooling device for setting the heating temperature and its distribution required in the bending method according to the present invention to the locally softened portion will be described. FIG. 8 shows FIG.
The relationship between the heating coil 9 and the auxiliary cooling device 44 in the high frequency bender is simply shown. The inside of the heating coil 9 is formed as a cavity 16, and the cooling water 20 filled therein is filled with the water injection hole 1.
Water is injected into the pipe 11 from 8 toward the outlet side of the heating coil 9 to cool the outlet side of the heating coil 9, that is, to rapidly cool the bent local softened portion. The heating coil 9
Is provided with a temperature sensor 21. The temperature sensors 21 are attached at a plurality of locations in the circumferential direction of the heating coil 9, measure the temperature at each location, and transmit the measured temperature to a control device (not shown). The control device controls the heating temperature of the heating coil 9 based on the temperature data, and performs control for setting each temperature in each section by cooling by the auxiliary cooling device 44 as shown in FIG. The auxiliary cooling device 44 includes a front cooling block 26, a middle cooling block 28, and a rear cooling block 30. The auxiliary cooling device 44 can be moved in the front-rear direction through the mounting portion 22 and the sliding rod 24 connected thereto. , Heating coil 9
It is attached to. Hereinafter, an example of properly using each cooling block in the auxiliary cooling device 44 will be described.

【0042】後部冷却ブロック30は、補助冷却装置4
4の入口側に向けて注水孔36から冷却水42をパイプ
11の背側に注水する。その注水範囲は一例を図9に示
すように、例えばパイプ11の背側の中心点つまり背側
の最も曲げ半径が大きい位置から腹側にそれぞれ90°
よりも小さい角度θm と角度θn の範囲である。この例
ではθm =50°、θn =40°となっているが、これ
らは加工条件に応じて変更される。
The rear cooling block 30 includes the auxiliary cooling device 4
The cooling water 42 is injected into the back side of the pipe 11 from the injection hole 36 toward the inlet side of the pipe 4. As shown in FIG. 9, the water injection range is, for example, 90 ° from the center point on the back side of the pipe 11, that is, the position on the back side where the bending radius is largest, to the ventral side.
Than the range of small angles theta m and the angle theta n also. In this example, θ m = 50 ° and θ n = 40 °, but these are changed according to the processing conditions.

【0043】中位冷却ブロック28は、補助冷却装置4
4の面内でパイプ11の背側に注水孔34から冷却水4
0を注水する。その注水範囲は一例を図10に示すよう
に、例えばパイプ11の背側の中心点から腹側にそれぞ
れ90°であり、背側の半円間を冷却する。この範囲も
加工条件に応じて変更される。
The middle cooling block 28 includes the auxiliary cooling device 4
In the plane of 4, the cooling water 4
Fill with 0. As shown in FIG. 10, the water injection range is, for example, 90 ° to the ventral side from the central point on the dorsal side of the pipe 11 to cool the semicircle on the dorsal side. This range is also changed according to the processing conditions.

【0044】前部冷却ブロック26は、上記各冷却ブロ
ック28と30がそれぞれ補助冷却装置44の入り口側
や面内を冷却し、これにより、加熱コイル9による加熱
部位を間接的に冷却していたのに対し、補助冷却装置4
4の出口側に向けて注水孔32から冷却水38をパイプ
11の背側に注水することで加熱部位を直接的に冷却す
る。そのため後述する中立軸曲げのように例えば350
℃程度まで冷却する場合に主に用いる。その注水範囲は
一例を図11に示すように、例えば角度βと−βにある
中立軸の位置を中心にした比較的狭い範囲であり、また
図1におけるθ2 〜θ3 の区域である。
In the front cooling block 26, each of the cooling blocks 28 and 30 cools the entrance side and the surface of the auxiliary cooling device 44, thereby indirectly cooling the heating portion by the heating coil 9. Whereas the auxiliary cooling device 4
The cooling part 38 is directly cooled by injecting the cooling water 38 to the back side of the pipe 11 from the water injection hole 32 toward the outlet side of No. 4. For this reason, for example, 350
Mainly used when cooling to about ° C. As shown in FIG. 11, an example of the water injection range is a relatively narrow range centered on, for example, the position of the neutral axis at angles β and −β, and is an area between θ 2 and θ 3 in FIG.

【0045】ここで本発明による曲げ方法を適用して行
なう熱間曲げは、温度分布条件や圧縮の有無に応じて、
便宜的に幾つかの曲げタイプに分けることができる。可
能な曲げタイプには、例えば中立軸の部位やその近傍を
冷間条件の温度(例えば350℃)とする中立軸曲げ、
SR効果(焼鈍効果)を与える温度分布とするSR効果
曲げ、冷間曲げやSR効果となることのない温度の範囲
で温度分布を与える温度差曲げ、各区域に温度差を付け
ない均一温度分布条件で圧縮を加える等温圧縮曲げ、冷
間曲げとなることのない温度の範囲の温度分布条件で圧
縮を加える温度差圧縮曲げ、均一温度分布条件とする等
温曲げなどがある。したがって以上のような補助冷却装
置44における各冷却ブロックによる冷却(注水)は、
曲げ方法のタイプに応じて最適に使い分けることにな
る。
Here, the hot bending performed by applying the bending method according to the present invention depends on the temperature distribution condition and the presence or absence of compression.
For convenience, it can be divided into several bending types. Possible bending types include, for example, neutral axis bending in which the temperature of the neutral axis portion and its vicinity is set to a cold temperature (for example, 350 ° C.).
SR effect bending with a temperature distribution giving the SR effect (annealing effect), temperature difference bending giving a temperature distribution in a temperature range that does not cause the cold bending or SR effect, uniform temperature distribution with no temperature difference in each area There are isothermal compression bending in which compression is performed under conditions, temperature difference compression bending in which compression is performed in a temperature distribution condition within a temperature range that does not cause cold bending, and isothermal bending in which uniform temperature distribution is performed. Therefore, cooling (water injection) by each cooling block in the auxiliary cooling device 44 as described above,
It will be optimally used depending on the type of bending method.

【0046】次に、本発明による曲げ方法を3分割式に
ついて適用した高周波ベンダーの動作の一例を図12に
示すフローチャートに基づいて説明する。ステップ50
では、CADデータから曲げ加工条件のデータとして、
曲げ半径、曲げ角度、減肉率などを読み出す。次いで、
この読み出されたデータに基づいて、ロジックテーブル
を参照しながら、上記のような曲げ方法のタイプから最
適な方法を選択する(ステップ51)。ステップ52で
は、要求仕様で求められる減肉率に対応するβ値を設定
する。このβ値は、上記式(数26)ないし式(数3)
から求めることもできる。次にステップ51で選択した
曲げ方法のタイプに関して最適と推測される温度T1
3 と温度区域θ2 、θ3 を仮に設定する(ステップ5
3)。それからステップ52で設定のβとステップ53
で設定のT1 〜T3 及びθ2 、θ3 を用いて上記の式
(数11)や式(数18)により計算上の中立軸角度β
x を計算する(ステップ54)。なお式(数11)や式
(数18)における厚さt1〜t4 は要求される減肉率
と、上記βから式(数27)により求まる増肉率とから
計算で得られる。ステップ55ではこのβx を上記βと
比較し、両者が合致しているか否かを判断する。もし、
合致していない場合はステップ53に戻り、T1 〜T3
及びθ2 、θ3 に関する設定値を変えて再計算をする。
設定値と計算値が合致した場合はステップ56に進む。
Next, an example of the operation of the high-frequency bender to which the bending method according to the present invention is applied to the three-division method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Step 50
Then, as the data of the bending condition from the CAD data,
Read the bending radius, bending angle, wall thinning rate, etc. Then
Based on the read data, an optimum method is selected from the above-described bending method types while referring to a logic table (step 51). In step 52, a β value corresponding to the thinning rate required by the required specifications is set. This β value is calculated by the above equation (Equation 26) to Equation (Equation 3)
Can also be obtained from Next, at the temperature T 1, which is estimated to be optimal for the type of bending method selected in step 51,
Temporarily set T 3 and temperature zones θ 2 and θ 3 (Step 5)
3). Then, in step 52, the set β and step 53
The neutral axis angle β calculated by the above equation (Equation 11) or Equation (Equation 18) using T 1 to T 3 and θ 2 and θ 3 set in the above.
x is calculated (step 54). Note that the thicknesses t 1 to t 4 in Equation (Equation 11) and Equation (Equation 18) can be obtained by calculation from the required wall thinning rate and the wall thickness increasing rate obtained from the above β by Equation (Equation 27). Step compare 55 In this beta x and the beta, to determine whether they are consistent. if,
If they do not match, the process returns to step 53, and T 1 to T 3
, And recalculate by changing the set values for θ 2 and θ 3 .
If the set value and the calculated value match, the process proceeds to step 56.

【0047】ステップ56ではβと一致したβx を与え
るT1 〜T3 及びθ2 、θ3 を実際の曲げパラメータと
して決定する。それからこれらの曲げパラメータを、実
際に装置を制御するためのNC言語に変換し、NC言語
に変換されたデータを制御データとして制御テーブルに
記憶する(ステップ57)。ステップ60では、制御デ
ータに基づいて、高周波電源装置、加熱コイル、補助冷
却装置、プッシャー、旋回アームなどの制御を開始す
る。
In step 56, T 1 to T 3 and θ 2 , θ 3 that give β x coincident with β are determined as actual bending parameters. Then, these bending parameters are converted into NC language for actually controlling the device, and the data converted into NC language is stored as control data in a control table (step 57). In step 60, control of the high-frequency power supply, the heating coil, the auxiliary cooling device, the pusher, the turning arm, and the like is started based on the control data.

【0048】曲げ加工の開始時には、曲げ開始時の余熱
動作として加熱コイルを約6°の範囲にわたって移動
し、温度勾配を与える(ステップ61)。曲げ加工中は
図8における温度センサー21で温度を計測しながら、
加熱コイルと補助冷却装置を制御することで、中立軸を
角度βに保つ(ステップ62)。またこれに並行して、
プッシャーと旋回アームを制御することで、所定の曲げ
半径の曲げとなるようにする(ステップ63)。また曲
げ加工中には要所要所でスプリングバックの検出を行な
い、もし、要求仕様を越える場合には、矯正制御を行な
う(ステップ64)。
At the start of bending, as a preheating operation at the start of bending, the heating coil is moved over a range of about 6 ° to give a temperature gradient (step 61). During the bending process, while measuring the temperature with the temperature sensor 21 in FIG.
By controlling the heating coil and the auxiliary cooling device, the neutral axis is maintained at the angle β (step 62). In parallel with this,
By controlling the pusher and the turning arm, the bending is performed with a predetermined bending radius (step 63). During the bending process, a springback is detected at a necessary place, and if the required specification is exceeded, straightening control is performed (step 64).

【0049】ステップ65では旋回アームの旋回角から
曲げ角度を検出し、それが所定の角度、例えば90°に
なったか否かを判断する。曲げ角度が所定値になると、
曲げ加工の終了となるがその際には、曲げ端部における
変形を防止するため、曲げ開始時と同様に加熱コイルを
約6°の範囲にわたって移動し、温度勾配を緩やかにす
る(ステップ66)。そしてステップ67で曲げ加工の
運転が終了する。
In step 65, the bending angle is detected from the turning angle of the turning arm, and it is determined whether or not it has reached a predetermined angle, for example, 90 °. When the bending angle reaches a predetermined value,
At this time, the heating coil is moved over a range of about 6 ° in the same manner as at the start of bending to prevent the deformation at the bending end, so that the temperature gradient is moderated (step 66). . Then, in step 67, the operation of bending is completed.

【0050】続いて、加熱コイルを退避させた後、搬出
ローラにより加工済のパイプを搬出する(ステップ6
8)。そして最後に、ステイタスモニタにリアルタイム
で表示されている温度、曲げ角度、曲げ半径などの加工
データを、次回以降の曲げ加工のために、制御テーブ
ル、ロジックテーブル、CADデータなどに反映させる
(ステップ69)。
Subsequently, after the heating coil is retracted, the processed pipe is unloaded by the unloading roller (step 6).
8). Finally, the processing data such as the temperature, bending angle, and bending radius displayed in real time on the status monitor is reflected in the control table, the logic table, the CAD data, and the like for the next and subsequent bending (step 69). ).

【0051】なお以上の動作に関する説明は、必要な計
算をその都度行なう場合についてのものであったが、こ
の他にも、例えば、本発明による方法を適用した加工実
績で順次蓄積した多種多様な加工条件に関するデータを
まとめてある一覧表のようなものとから、要求された仕
様に関して最適な加工条件を求め、これに基づいて加工
を行なうことも可能である。また、場合によっては多種
多様な加工条件に関して予め全ての計算シミュレーショ
ンを行なって、その結果を一覧表などにしげ利用するこ
とも可能である。
The above description of the operation has been made for the case where necessary calculations are performed each time. However, in addition to the above, for example, various various kinds of data sequentially accumulated based on the processing results obtained by applying the method according to the present invention. It is also possible to obtain the optimum processing conditions for the requested specifications from a list such as a table in which the data relating to the processing conditions are put together, and to perform the processing based on these. In some cases, it is also possible to perform all calculation simulations in advance with respect to various processing conditions and use the results in a list or the like.

【0052】[0052]

【実施例】以上のような本発明による曲げ方法を炭素鋼
パイプについて実施した結果を図15及び図16に示
す。実施した曲げ方法のタイプは中立軸曲げ(図中には
中立軸と記載、記号I)、SR効果曲げ(図中にはSR
効果と記載、記号II)、温度差曲げ(図中には温度差と
記載、記号III )、等温圧縮曲げ(図中には圧縮曲と記
載、記号IV)、温度差圧縮曲げ(図中には圧温差と記
載、記号V )及び等温曲げ(図中には等温と記載、記号
VI)である。なお図中に挙げてある評価は、要求される
減肉率を例えば一般的に要求される12.5%とした場合
に、この減肉率との関係で、それぞれの具体的条件で実
現できる減肉率の程度、冷間加工率の程度、及び必要と
する軸荷重の容量を評価したものである。つまり評価の
良し悪しは、減肉率が大きくてよい場合や、より小さい
ものが要求される場合には自ずと異なってくる。
EXAMPLE FIGS. 15 and 16 show the results of the above-described bending method according to the present invention performed on a carbon steel pipe. The types of bending methods performed are neutral axis bending (indicated as neutral axis in the figure, symbol I) and SR effect bending (SR in the figure).
Effect and description, symbol II), temperature difference bending (temperature difference in the figure, symbol III), isothermal compression bending (compression in the figure, symbol IV), temperature difference compression bending ( Is described as pressure difference, symbol V) and isothermal bending (described as isothermal in the figure, symbol
VI). In addition, the evaluation listed in the figure indicates that if the required thinning rate is, for example, 12.5%, which is generally required, in relation to this thinning rate, the thinning that can be realized under each specific condition The degree of rate, the degree of cold working rate, and the required axial load capacity were evaluated. In other words, the quality of the evaluation is naturally different when the thinning rate is sufficient or when a smaller thickness is required.

【0053】中立軸曲げ(記号I):中立軸付近の2区
域を冷間曲げ(350℃)とし、その加工率を10%
(衝撃試験要求のあるもの5%)以下としている。表に
挙げた4例では、計算上で−9.1%〜−11.2%の
減肉率を可能としている。これらの例は、曲げ半径が3
r(曲げDR=1.5 )と4r(曲げDR=2)の場合、
何れも総合評価は2重マル印で示しており、この2重マ
ル状態では、総合評価が良いとしている。
Neutral axis bending (symbol I): cold bending (350 ° C.) in two areas near the neutral axis, and the working rate is 10%
(5% required for impact test). In the four examples listed in the table, the wall loss rate of -9.1% to -11.2% can be calculated. In these examples, the bend radius is 3
For r (bend DR = 1.5) and 4r (bend DR = 2),
In each case, the overall evaluation is indicated by a double circle mark, and in this double circle state, the overall evaluation is good.

【0054】SR効果曲げ(記号II):圧縮側を850
℃〜950℃の高温曲げとし、引張側をSR温度(炭素
鋼の場合、620℃)として温度差をつけ、準SR効果
を得る。各例は減肉率は満足させるが、冷間加工率が1
2.1ないし13.6%と高くなり、総合評価は△でやや良い
である。つまり要求減肉率12.5%の条件では不必要に冷
間加工率が高くなるということである。
SR effect bending (symbol II): 850 on the compression side
A quasi-SR effect is obtained by performing high-temperature bending at 950C to 950C and setting the tensile side to the SR temperature (620C in the case of carbon steel). Each example satisfies the thinning rate, but the cold working rate is 1
The overall rating is slightly good, with 2.1 to 13.6%. In other words, the cold working rate is unnecessarily high under the condition of the required thinning rate of 12.5%.

【0055】温度差曲げ(記号III ):引張側を再結晶
温度(炭素鋼の場合、725℃)とし、冷間加工やSR
効果とならない温度範囲で温度差をつける。このため温
度差に限界があり、1.5 DR曲げ(曲げ半径が3r)の
場合には減肉率=14.4%となって、総合評価は×(悪
い)である。
Temperature difference bending (symbol III): The recrystallization temperature (725 ° C. in the case of carbon steel) is set on the tensile side, and cold working or SR
Make a temperature difference in the temperature range where the effect is not obtained. For this reason, there is a limit to the temperature difference, and in the case of 1.5 DR bending (bending radius is 3r), the wall thickness reduction rate is 14.4%, and the overall evaluation is x (bad).

【0056】等温圧縮曲げ(記号IV):圧縮力倍率を2
〜3倍とすることで、1.5 DR曲げの場合でも減肉率は
十分に満足させることができる。しかし軸荷重容量を大
きくなるため設備が大がかりになる欠点がある。また増
肉率が上がるに従い、曲げ圧縮側にこぶを発生したり、
偏平化を生じ易い。このため12.5%の目標減肉率を前提
にすれば、総合評価は×(悪い)となる。
Isothermal compression bending (symbol IV): Compressive force magnification of 2
By setting it to 33 times, even in the case of 1.5 DR bending, the wall thinning rate can be sufficiently satisfied. However, there is a disadvantage that the equipment becomes large because the axial load capacity is increased. Also, as the rate of increase in wall thickness increases, bumps occur on the bending compression side,
Flattening tends to occur. Therefore, assuming a target thinning rate of 12.5%, the overall evaluation is x (bad).

【0057】温度差圧縮曲げ(記号V ):この方法は最
も減肉率を小さくすることができる。したがって特に小
さな減肉率を要求される場合には適するが、等温圧縮曲
げと同様のことがあり、12.5%の目標減肉率を前提にす
れば、総合評価は×(わるい)となる。
Temperature difference compression bending (symbol V): This method can minimize the wall thinning rate. Therefore, it is suitable especially when a small wall thinning rate is required, but may be the same as in isothermal compression bending. Assuming a target wall thinning rate of 12.5%, the overall evaluation is x (poor).

【0058】等温曲げ(記号VI):この方法は最も制御
が簡単であるが、通常要求される目標減肉率12.5%を前
提にすると、3DR以下の曲げには増肉した素管でない
と適用できない。そのため総合評価は×(悪い)とな
る。
Isothermal bending (symbol VI): This method is the easiest to control, but it is applied to a bending less than 3DR unless the pipe is thickened under the assumption that the normally required target thinning rate is 12.5%. Can not. Therefore, the overall evaluation is x (bad).

【0059】以上の各曲げ方法のタイプに関する実施例
では何れも、減肉率の計算上の値と実測値とに非常によ
い一致が見られる。このことから本発明による曲げ方法
の有効性の高さを理解することができる。
In each of the above embodiments relating to each bending method type, a very good agreement is found between the calculated value of the wall thinning rate and the actually measured value. From this, it can be understood that the bending method according to the present invention is highly effective.

【0060】尚、周方向の分割例は、3分割とか5分割
とかの例を代表として示しているが、特にその数は限定
されない。また、不均等な分割例もありうる。また、こ
れらの離散的な分割例の他に、分割せずに連続的な温度
制御のやり方もありうる。更に、パイプの例以外に、減
肉制御の必要な各種部材に適用可能であることは云うま
でもない。
The example of division in the circumferential direction is representative of an example of three divisions or five divisions, but the number is not particularly limited. Also, there may be unequal division examples. Further, in addition to these discrete division examples, there may be a continuous temperature control method without division. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to various members requiring wall thinning control other than the example of the pipe.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、温度に
応じた変形抵抗だけでなく、厚さ変化、推力及び圧縮力
も要件として中立軸の角度位置を求めるようにしている
ので、減肉率の制御の基礎として高い精度の中立軸を用
いることができる。このため加工条件に応じた実際の減
肉率を正確に予測することができ、要求される加工仕様
に応じて最適な曲げ方法を選択して、高精度な曲げ加工
を効率的に行なうことができる。この結果、パイプの曲
げ加工における、より一層の品質の向上に寄与できる。
As described above, according to the present invention, not only the deformation resistance according to the temperature but also the thickness change, the thrust and the compressive force are required to determine the angular position of the neutral shaft. A highly accurate neutral axis can be used as the basis for controlling the wall ratio. For this reason, it is possible to accurately predict the actual thinning rate according to the processing conditions, and to select the optimum bending method according to the required processing specifications and efficiently perform high-precision bending. it can. As a result, it is possible to contribute to a further improvement in quality in bending the pipe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】曲げ断面における3分割の場合の温度区域と中
立軸の関係を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a relationship between a temperature zone and a neutral axis in a case of three divisions in a bending section.

【図2】曲げ断面における軸荷重とモーメントの関係を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between an axial load and a moment in a bending section.

【図3】曲げ断面と、そこにおける変形抵抗、応力分布
及び歪み分布との関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a bending cross section and deformation resistance, stress distribution, and strain distribution therein.

【図4】曲げ断面における温度区域と厚さの変化による
中立軸及び軸荷重に中立軸の関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a neutral axis and a shaft load due to a change in thickness and a temperature zone in a bending section;

【図5】曲げ断面における、厚さの変化による中立軸の
角度、変形抵抗による中立軸の角度、推力による中立軸
の角度、圧縮力による中立軸の角度及びこれらの合成で
ある中立軸の角度の関係を示す説明図である。
FIG. 5 shows the angle of the neutral axis due to a change in thickness, the angle of the neutral axis due to deformation resistance, the angle of the neutral axis due to thrust, the angle of the neutral axis due to compressive force, and the angle of the neutral axis that is a combination of these angles. It is explanatory drawing which shows the relationship.

【図6】曲げ断面のける減肉率、増肉率及び冷間部加工
率の関係を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship among a thinning rate, a thickening rate, and a cold section processing rate in a bent cross section.

【図7】本発明による曲げ方法に用いることのできる高
周波べンダーの簡略化した平面図である。
FIG. 7 is a simplified plan view of a high-frequency bender that can be used in the bending method according to the present invention.

【図8】図8の高周波べンダーにける加熱コイルと補助
冷却装置部分の簡略化した断面図である。
8 is a simplified cross-sectional view of a heating coil and an auxiliary cooling device in the high frequency bender of FIG.

【図9】補助冷却装置によるその入口側の冷却範囲につ
いての説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a cooling range on the inlet side of the auxiliary cooling device.

【図10】補助冷却装置によるその面内での冷却範囲に
ついての説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a cooling range in the plane by the auxiliary cooling device.

【図11】補助冷却装置によるその出口側の冷却範囲に
ついての説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a cooling range on the outlet side of the auxiliary cooling device.

【図12】本発明による曲げ方法を適用した高周波べン
ダーの一動作例についてのフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation example of a high-frequency bender to which the bending method according to the present invention is applied.

【図13】本発明による曲げ方法に含まれる各数式など
の一覧表を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a list of mathematical formulas and the like included in the bending method according to the present invention.

【図14】図13と同様な一覧表を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a list similar to FIG.

【図15】本発明による曲げ方法を種々のタイプについ
て実施して得られたデータの一覧表を示す図である。
FIG. 15 is a table showing a list of data obtained by performing the bending method according to the present invention for various types.

【図16】図16と同様な一覧表を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a list similar to FIG. 16;

【図17】従来の曲げ方法の一つについての説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory view of one of the conventional bending methods.

【図18】従来の曲げ方法の他の一つについての説明図
である。
FIG. 18 is an explanatory view of another conventional bending method.

【図19】従来の曲げ方法のさらに他の一つについての
説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of still another one of the conventional bending methods.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 プッシャー(送出し機構) 9 加熱コイル(加熱手段) 11 パイプ 12 環状加熱部 14 旋回アーム(曲げ機構) F 推力 β 中立軸の角度 θ2 区域の境界の角度 θ3 区域の境界の角度Reference Signs List 7 Pusher (delivery mechanism) 9 Heating coil (heating means) 11 Pipe 12 Annular heating section 14 Revolving arm (bending mechanism) F Thrust β Angle of neutral axis θ Angle of boundary of area 2 θ of boundary of area 3

フロントページの続き (72)発明者 白石 八州一 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 冨野 啓介 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内Continuing from the front page (72) Inventor Shiraishi Hachishu 3-2-2, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Engineering Services Co., Ltd. (72) Keisuke Tomino 3-2-2, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki No. Within Hitachi Engineering Services Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送出し機構により所定の推力で送り出さ
れる曲げ加工対象のパイプに対し、その外周からの加熱
手段による加熱で所定幅の環状加熱部を形成すると共
に、曲げ機構で加える曲げ力により前記環状加熱部に曲
がりを生じさせることを連続的に繰り返すことで所定形
状の曲げ加工を施すようになっている熱間べンダーにお
ける曲げ方法において、 前記環状加熱部における力のつり合いから厚さ、推力、
圧縮力及び変形抵抗を要件として中立軸を求め、この中
立軸を保つように、環状加熱部の周方向への温度分布を
与えることで、曲り部の減肉率を制御するようにしたこ
とを特徴とする熱間ベンダーにおける曲げ方法。
1. An annular heating portion having a predetermined width is formed by heating a pipe to be bent, which is sent out by a sending mechanism with a predetermined thrust, from a periphery thereof by a heating means, and is formed by a bending force applied by a bending mechanism. In a bending method in a hot bender configured to perform a bending process of a predetermined shape by continuously repeating the generation of bending in the annular heating unit, the thickness from the balance of the force in the annular heating unit, Thrust,
It was found that the neutral axis was determined based on the compressive force and deformation resistance, and the wall thickness reduction rate of the bent part was controlled by giving the temperature distribution in the circumferential direction of the annular heating part so as to maintain this neutral axis. Characteristic bending method in hot bender.
【請求項2】 送出し機構により所定の推力で送り出さ
れる曲げ加工対象のパイプに対し、その外周からの加熱
手段による加熱で狭い幅の環状加熱部を形成すると共
に、曲げ機構で加える曲げ力により前記環状加熱部に曲
がりを生じさせることを連続的に繰り返すことで所定形
状の曲げ加工を施すようになっている熱間べンダーにお
ける曲げ方法において、 前記環状加熱部をその周方向で複数の区域に分割すると
共に、これら各区域について温度分布を形成するものと
し、且つ前記環状加熱部における力のつり合いから前記
各区域における厚さ、推力、 圧縮力及び変形抵抗を要件
として中立軸を求め、この中立軸を保つような区域分割
と温度分布を与えることで、曲り部の減肉率を制御する
ようにしたことを特徴とする熱間ベンダーにおける曲げ
方法。
2. A pipe having a narrow width is formed by heating a pipe to be bent, which is sent out with a predetermined thrust by a sending-out mechanism, from a periphery thereof by a heating means, and the bending force applied by the bending mechanism is used. In a bending method in a hot bender configured to perform a bending process of a predetermined shape by continuously repeating the generation of bending in the annular heating unit, the annular heating unit includes a plurality of sections in a circumferential direction thereof. And a temperature distribution is formed for each of these areas, and a neutral axis is obtained from the balance of the forces in the annular heating section, assuming the thickness, thrust, compression force and deformation resistance in each of the areas as requirements. The hot bender is characterized by controlling the wall thinning rate of the bent part by giving the area division and temperature distribution that maintain the neutral axis Under way.
【請求項3】 腹側の中心点を−90°、背側の中心点
を+90°として、−90°〜θ2 、θ2 〜θ3 及びθ
3 〜+90°の各区域とこれら各区域の温度を、腹側の
中心点と背側の中心点とを結ぶ対称線を挟んだ一方の対
称領域に設定し、他方の対称領域にはこれと対称となる
ように各区域とそれぞれの温度を設定するものとし、先
ず、要求される減肉率Dに関して下記式(数1)から必
要な中立軸の位置を角度βで求め、次いでθ2 とθ3
れに前記各区域の温度T1 、T2、T3 について仮の値
を設定し、この値に関して下記式(数2)により中立軸
の角度βx を求めることと、このβx と前記中立軸の角
度βとを比較することを、βx とβが一致するまで繰り
返し、そして一致した場合のθ2 、θ3 それにT1、T
2 、T3 を制御用の設定値とするようにした請求項2に
記載の熱間ベンダーの曲げ方法。 【数1】 【数2】 ただし、各式において、n=ρ0 /2r(ρ0 は曲げ半
径、rは加工対象のパイプの肉厚中心までの半径)、S1
は区域−90°〜θ2 における変形抵抗、S2は区域θ2
〜θ3 における変形抵抗、S3は区域θ3 〜+90°にお
ける変形抵抗、t1は区域−90°〜β (β<θ2 の場
合) または−90°〜θ22 <β≦θ3の場合) にお
けるパイプの厚み、t2は区域β〜θ2(β<θ2 の場合)
またはθ2〜β (θ2 <β≦θ3 の場合) におけるパイ
プの厚み、t3は区域θ2 〜θ3(β<θ2 の場合) または
β〜θ32 <β≦θ3 の場合) におけるパイプの厚
み、t4は区域θ3 〜+90°におけるパイプの厚み、K
p は推力に対する圧縮力の倍数である。
Wherein the center point of the ventral -90 °, as + 90 ° to the center point of the back side, -90 ° ~θ 2, θ 2 ~θ 3 and theta
The temperature of each zone of 3 to + 90 ° and the temperature of each zone is set in one symmetric region sandwiching the symmetry line connecting the ventral center point and the dorsal center point, and The respective zones and the respective temperatures are set so as to be symmetrical. First, for the required thinning rate D, the required position of the neutral axis is obtained from the following equation (Equation 1) by the angle β, and then θ 2 and It said sets the value of the temporary for the temperature T 1, T 2, T 3 of each zone theta 3 thereto, and determining the angle beta x of the neutral axis by the following equation (equation 2) for this value, the this beta x The comparison of the angle β of the neutral axis is repeated until β x and β coincide, and θ 2 , θ 3 and T 1 , T
3. The method for bending a hot bender according to claim 2 , wherein T 2 and T 3 are set values for control. (Equation 1) (Equation 2) However, in each equation, n = ρ 0 / 2r (ρ 0 is the bending radius, r is the radius to the center of the thickness of the pipe to be machined), S 1
The deformation resistance in the region -90 ° ~θ 2, S 2 is the area theta 2
Deformation resistance in through? 3, S 3 are deformation resistance in the region θ 3 ~ + 90 °, t 1 (in the case of β <θ 2) area -90 ° ~β or -90 ° ~θ 2 (θ 2 < β ≦ pipe thickness in the case of θ 3), t 2 is the area β~θ 2 (β <for theta 2)
Or θ 2 ~β (θ 2 <β ≦ θ 3 of the case) pipe thickness at, t 3 (in the case of beta <theta 2) zone theta 2 through? 3 or β~θ 3 (θ 2 <β ≦ θ pipe thickness at 3 cases), t 4 the pipe thickness in the region θ 3 ~ + 90 °, K
p is a multiple of the compression force with respect to the thrust.
【請求項4】 中立軸の角度βが、厚さ変化による中立
軸の角度βt 、推力による中立軸の角度βf 、圧縮力に
よる中立軸の角度βb 及び変形抵抗による中立軸の角度
βd の合成である請求項2または請求項3に記載の熱間
ベンダーの曲げ方法。
4. The angle β of the neutral axis is the angle β t of the neutral axis due to thickness change, the angle β f of the neutral axis due to thrust, the angle β b of the neutral axis due to compressive force, and the angle β of the neutral axis due to deformation resistance. 4. The method for bending a hot bender according to claim 2, wherein the method is a combination of d .
【請求項5】 環状加熱部の温度分布を腹側から背側へ
高−低−中または高−中−低とする請求項2〜請求項4
の何れか1項に記載の熱間ベンダーの曲げ方法。
5. The temperature distribution of the annular heating section is set to high-low-medium or high-medium-low from the ventral side to the dorsal side.
The method for bending a hot bender according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 所定の推力で曲げ加工対象のパイプを送
り出す送り出し機構と、その外周からの加熱で所定幅の
環状加熱部を形成する加熱手段と、曲げ力により前記環
状加熱部に曲がりを生じさせる曲げ機構と、を備えて、
所定形状の曲げ加工を施す熱間べンダーにおいて、 厚さ、推力、 圧縮力及び変形抵抗を要件として求めた中
立軸を保つように、前記環状加熱部の周方向への温度分
布制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする熱間ベ
ンダー。
6. A feeding mechanism for feeding a pipe to be bent with a predetermined thrust, heating means for forming a ring-shaped heating portion having a predetermined width by heating from the outer periphery thereof, and bending of the ring-shaped heating portion by bending force. And a bending mechanism for causing
In a hot bender performing a bending process of a predetermined shape, a control for controlling a temperature distribution in a circumferential direction of the annular heating section so as to maintain a neutral axis obtained by taking thickness, thrust, compression force and deformation resistance as requirements. A hot bender comprising means.
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