JPH11342427A - 液圧式マンドレルを用いた中空材の曲げ加工方法及び液圧式マンドレル - Google Patents

液圧式マンドレルを用いた中空材の曲げ加工方法及び液圧式マンドレル

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JPH11342427A
JPH11342427A JP15086098A JP15086098A JPH11342427A JP H11342427 A JPH11342427 A JP H11342427A JP 15086098 A JP15086098 A JP 15086098A JP 15086098 A JP15086098 A JP 15086098A JP H11342427 A JPH11342427 A JP H11342427A
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JP
Japan
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mandrel
tube
hollow member
fluid pressure
bending
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JP15086098A
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English (en)
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Yasuhisa Hagiwara
靖久 萩原
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Showa Aluminum Can Corp
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Showa Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充分に高い液圧をかけて金属製中空材をその
内部からしっかりと支持して曲がり部における断面変形
を防止することができ、しかも、曲げの過程でマンドレ
ルと中空材とを無理なく摺動させることができて、支障
なく曲げ加工を遂行することができると共に、摩擦によ
るマンドレルチューブの摩耗、損傷、破裂も確実に防止
することができるようにすること。 【解決手段】 マンドレルチューブ2の外周面に、伸縮
性および変形追従性を有する金属メッシュチューブ3を
被せた液圧式マンドレル1を用い、該マンドレル1を中
空材Wの内部に挿入し、前記マンドレルチューブ2内に
液を導入して液圧にて該マンドレルチューブ2を膨らま
せるとともに金属メッシュチューブ3を膨らませること
により、中空材Wの内面を前記金属メッシュチューブ2
を介して支持し、その支持状態において該中空材Wの曲
げ加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液圧式マンドレル
を用いたアルミニウム、鋼などの金属製の中空材の曲げ
加工方法及び液圧式マンドレルに関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】アルミニウムや鋼等の金属製の
中空材の曲げ加工では、曲げ加工された曲がり部に潰れ
等の断面変形を生じさせないよう、中空材の内部にマン
ドレルを挿入し、このマンドレルにて中空材の周壁を支
えながら曲げ加工することが行われている。このような
マンドレルとして、従来より、数珠状のマンドレルや、
変形追従性を有する金属製あるいは樹脂製の棒状のマン
ドレルが用いられている。
【0003】しかし、上記のようなマンドレルでは、マ
ンドレルを中空材の中空部内にスムーズに挿入し得るよ
う、マンドレルと中空材の内面との間にある程度のクリ
アランスを形成しておく必要がある一方で、このクリア
ランスのために曲げ加工後の曲がり品の曲がり部に断面
変形を生じてしまうという問題があった。
【0004】そこで、図5に示されるように、ゴム製の
マンドレルチューブ(52)を用い、これを中空材
(W)の中空部内に挿入した後、チューブ(52)内に
液を導入してチューブ(52)を液圧にて膨らませ、該
チューブ(52)の外周面にて中空材(W)の内面を支
持し、その支持状態において該中空材(W)の曲げ加工
を行う曲げ加工方法が提案されている(特開昭60−1
48627号公報、特開昭61−253126号)。こ
の液圧式のマンドレルを用いた曲げ加工によれば、中空
材(W)の内部へのマンドレル(51)の挿入を容易に
行うことができると共に、挿入後は、マンドレルチュー
ブ(52)に液を導入して、液圧にて中空材(W)の内
面をしっかりと支持することができ、曲がり部に断面変
形のない良好な曲がり品を得ることができる。
【0005】しかしながら、例えば回転引き曲げのよう
な曲げ加工にこの液圧式マンドレル(51)を用いた場
合、曲げの過程でマンドレルチューブ(52)の外周面
と中空材(W)の内面とが摺動しあうようにしておく必
要があるが、マンドレル(51)に高い液圧をかける
と、両者間の摩擦力が大きくなって、この摺動が妨げら
れ、中空材(W)の曲げが困難となる。また、無理に曲
げを進めるとマンドレルチューブ(52)が中空材
(W)の内面と強く摺擦して摩耗により損傷し、破裂を
起こす危険性もある。一方、液圧を抑えたのでは、中空
材(W)をその内部からしっかりと支持できず、曲がり
部に断面変形を生じさせてしまう結果となる。
【0006】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、充分に高い液圧をかけて中空材をその内部からしっ
かりと支持して曲がり部における断面変形を防止するこ
とができ、しかも、曲げの過程でマンドレルと中空材と
を無理なく摺動させることができて、支障なく曲げ加工
を遂行することができ、摩擦によるマンドレルチューブ
の摩耗、損傷、破裂も確実に防止することができる、液
圧式マンドレルを用いた中空材の曲げ加工方法及び液圧
式マンドレルを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は、マンドレル
チューブ(2)の外周面に、伸縮性および変形追従性を
有する金属メッシュチューブ(3)を被せた液圧式マン
ドレル(1)を用い、該マンドレル(1)を中空材
(W)の内部に挿入し、前記マンドレルチューブ(2)
内に液を導入して液圧にて該マンドレルチューブ(2)
を膨らませるとともに金属メッシュチューブ(3)を膨
らませることにより、中空材(W)の内面を前記金属メ
ッシュチューブ(2)を介して支持し、その支持状態に
おいて該中空材(W)の曲げ加工を行うことを特徴とす
る中空材の曲げ加工方法によって解決される。
【0008】本発明によれば、マンドレルチューブ
(2)の外周面に被せる金属メッシュチューブ(3)
は,伸縮性及び変形追従性を有するものであるから、液
圧によるマンドレルチューブ(2)の膨らみに伴って膨
らみ、中空材(W)内面に接触する。中空材(W)の内
面を直接に支持するのはこの金属メッシュチューブ
(3)であるから、中空材(W)内面支持に充分な高い
液圧をかけても、マンドレル(1)と中空材(W)との
間の摩擦力は小さく、そのため、曲げの過程でマンドレ
ル(1)と中空材(W)とは無理なく摺動しあえる。従
って、曲げ加工が容易に遂行されると共に、摩擦による
マンドレルチューブ(2)の摩耗や損傷、破裂も確実に
防止される。また、このように高い液圧にて中空材
(W)の内面を支持できるから、中空材(W)に、断面
変形のない良好な曲がり部が形成される。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0010】本実施形態では、図1、図2に示されるよ
うな、断面一辺40mmの断面正方形で肉厚2mmの角パイ
プ状の6063−T5アルミニウム製の中空材(W)を
曲げ加工の対象とする。
【0011】図1に示す液圧式マンドレル(1)におい
て、(2)はマンドレルチューブ、(3)はマンドレル
チューブ(2)の外周に被せた金属メッシュチューブで
ある。
【0012】マンドレルチューブ(2)は、伸縮性及び
変形追従性を有する例えばゴム製の円筒材からなってお
り、その両端は栓体(4a)(4a)にて内部を密閉状
態にするように閉じられている。(5a)(5b)は栓
体固定用のリングであり、一方の栓体固定用リング(5
a)は金属メッシュチューブ(3)の上から栓体(4
a)に嵌め入れてマンドレルチューブ(2)および金属
メッシュチューブ(3)の両者を拘束している。他方の
栓体固定用リング(5b)はマンドレルチューブの上か
ら栓体(4b)に嵌め入れてマンドレルチューブ(2)
のみを拘束して、金属メッシュチューブ(3)が軸線方
向にも自在に伸縮できるようになされている。そして、
一方の栓体(4a)には、マンドレルチューブ(2)内
に開放された液圧導入孔(6)が設けられており、この
液圧導入孔(6)を通じて、マンドレルチューブ(2)
内に、図示しない液圧発生装置からの液圧が作用するよ
うになされている。両栓体(4a)(4b)は、チュー
ブ(2)内を延ばされた可撓性を有する線材(7)にて
連結され、液圧作用時に、マンドレルチューブ(2)が
半径線方向へのみ膨らみを生じ、軸線方向への膨らみが
規制されるようになされている。
【0013】金属メッシュチューブ(3)は、図3
(A)に示すように、ステンレスや銅などの細い金属線
をメッシュ状に編んだもので、編み目の伸縮により径方
向にも軸線方向にも自在に伸縮し、かつ変形追従性を有
する。例えば、図3(B)は図3(A)の状態から、軸
線方向に収縮する一方で径線方向に伸張した状態を示し
ている。そして、金属メッシュチューブ(3)を前記マ
ンドレルチューブ(2)の外周に被せ、中空材(W)と
マンドレルチューブ(2)との間に介在させる。中空材
(W)と金属メッシュチューブ(3)はいずれも金属で
あり、これらの間に発生する摩擦力は、ゴムであるマン
ドレルチューブ(2)が直接中空材(W)に接する場合
よりも小さいから、回転引き曲げを行う場合に、液圧を
十分に上げても容易に曲げ加工を行うことができる。ま
た、マンドレルチューブ(2)が中空材(W)に接触し
ないため、マンドレルチューブ(2)の摩耗や損傷を防
止する効果も得られる。さらに、潤滑油を用いる場合に
は、潤滑油が編み目間に保持されやすく、油膜保持性が
良い。
【0014】上記の液圧式マンドレル(1)の場合、中
空材(W)の曲げ加工は次のようにして行う。
【0015】即ち、図1に示されるように、中空材
(W)の内部にマンドレル(1)を挿入した後、マンド
レルチューブ(2)内に液を導入していき、液圧にてマ
ンドレルチューブ(2)を膨らませるとともに金属メッ
シュチューブ(3)も膨らませ、図2に示されるよう
に、金属メッシュチューブ(3)を中空材(W)の内面
に密着させ、中空材(W)の内面をしっかりと液圧支持
した状態にする。しかる後、その液圧支持状態を維持し
ながら、図4に示すように、中空材(W)を曲げる。金
属メッシチューブ(3)は、中空材(W)との摩擦力が
小さく、さらに潤滑油を用いることにより一層摩擦力が
小さくなるから、曲げの過程で、マンドレル(1)と中
空材(W)とは無理なく摺動しあうことができて、曲が
り部に断面変形を生じさせることなく、支障なくこの曲
げが遂行される。従ってまた、曲げの過程でマンドレル
チューブ(2)に無理な力が作用することもなくなり、
チューブ(2)の損傷や破裂も確実に防止される。
【0016】因みに、上記の角パイプ材(W)を,ステ
ンレス製金属メッシュチューブ(3)を用いた液圧式マ
ンドレル(1)を用い、回転引き曲げにより400Rに
曲げ加工を実施した。その結果、100回の曲げ加工を
行っても液圧式マンドレルに(1)異常は認められなか
った。これに対し、図5に示すような耐油性ゴム製のマ
ンドレルチューブ(52)のみからなる液圧式マンドレ
ル(51)を用いた場合は、5回の曲げ加工でマンドレ
ルチューブ(52)が摩耗して使用不可能となった。
【0017】なお、上記実施形態では、角パイプ状の中
空材を曲げの対象としたが、本発明は、各種金属製中空
材の曲げ加工に広く適用されるものである。金属メッシ
ュチューブ(3)はマンドレルチューブ(2)と同様に
径方向にも軸線方向にも自在に伸縮するものであるか
ら、一つの液圧式マンドレルを径寸法の異なる中空材に
適用できる他、異形断面管やテーパ管の曲げ加工にも適
用することができる。
【0018】
【発明の効果】以上の次第で、本発明の液圧式マンドレ
ルは、マンドレルチューブの外周面に、伸縮性および変
形追従性を有する金属メッシュチューブを被せたもので
あり、また、本発明の曲げ加工方法は、このマンドレル
を用い、該マンドレルを中空材の内部に挿入し、前記マ
ンドレルチューブ内に液を導入して液圧にて該マンドレ
ルチューブを膨らませるとともに金属メッシュチューブ
を膨らませることにより、中空材の内面を前記金属メッ
シュチューブを介して支持し、その支持状態において該
中空材の曲げ加工を行うものであるから、中空材とこれ
に直接接触する金属メッシュチューブとの間の摩擦力は
小さい。そのため、充分に高い液圧をかけて中空材をそ
の内部からしっかりと支持した状態においてもマンドレ
ルと中空材とを無理なく摺動させることができ、曲がり
部における断面変形を防止しつつ曲げ加工を遂行するこ
とができる。また、摩擦によるマンドレルチューブの摩
耗、損傷、破裂も確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態を示すもので、図(A)は液圧式マ
ンドレルの縦断面図、図(B)は横断面図である。
【図2】中空材内部の同マンドレルに液圧をかけて中空
材の内面を支持させた状態を示すもので、図(A)は縦
断面図、図(B)は横断面図である。
【図3】金属メッシュチューブの編み目を示す平面図で
あり、図(A)は通常状態、図(B)は径方向における
伸張状態である。
【図4】中空材を曲げていく過程を示す縦断面図であ
る。
【図5】従来の液圧式マンドレルを用いて中空材を曲げ
ていく過程を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…液圧式マンドレル 2…マンドレルチューブ 3…金属メッシュチューブ W…中空材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マンドレルチューブ(2)の外周面に、
    伸縮性および変形追従性を有する金属メッシュチューブ
    (3)を被せた液圧式マンドレル(1)を用い、該マン
    ドレル(1)を中空材(W)の内部に挿入し、前記マン
    ドレルチューブ(2)内に液を導入して液圧にて該マン
    ドレルチューブ(2)を膨らませるとともに金属メッシ
    ュチューブ(3)を膨らませることにより、中空材
    (W)の内面を前記金属メッシュチューブ(2)を介し
    て支持し、その支持状態において該中空材(W)の曲げ
    加工を行うことを特徴とする液圧式マンドレルを用いた
    中空材の曲げ加工方法。
  2. 【請求項2】 マンドレルチューブ(2)の外周面に、
    伸縮性および変形追従性を有する金属メッシュチューブ
    (3)を被せたことを特徴とする液圧式マンドレル。
JP15086098A 1998-06-01 1998-06-01 液圧式マンドレルを用いた中空材の曲げ加工方法及び液圧式マンドレル Pending JPH11342427A (ja)

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