JPS5992121A - 冷間曲げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 大径の金属管を大きな半径で曲げたｐ．長い定尺管をそ
の両端を可及的に狭い幅で把握し、全長を一工程でその
曲げ曲想を均一な円弧又は適宜な曲線に曲げ加工できる
冷間曲げ装置に関するものである。

金属条材を冷間で曲は加工する装置には鴇々のものがあ
るが、本発明は特公昭５７−２６１６９号公報に記載さ
れている装置を改良しようとするものである。

即ちｂ　ｆＩｉＩ記公報記載の装置は、曲げ加工すべき
金属条材の曲けられるべき部分の両側をそれぞれ個々に
クランプにより把持し、前記２個のクランプにそれぞれ
腕を前記条材に対して横方向に固定し、それら腕の先端
部を互に引張る引張シ手段と、前記引張りの際に前記や
材の長手方向に移動ＣＩＴ能月つ冷間で該条材に局部的
に曲げを促進塾せる手段により曲は加工するようにした
もので、金属管その他の金属条材を冷間でよく曲げ加工
することが出来るが、この装置において金属管を曲げる
のに必要な曲げモーメントの大部分を付与するための推
力装置α（上記の引張り手段）の作用方向が引きである
ため、管に圧縮力がかかつて管の曲は内側にしわを発生
させるおそれがあり、−また長い定尺管を一工程で曲げ
ることはできないという負（１点のあることが４−１］
明したので、本発明は、１）推力装置の作用方向を押し
に限定すると共に曲げ腕（上記の腕）の長さを可及的に
短かくして必要ＩＷ力を大きくし、管になるべく大きな
張力を作用させるようにする。

２）　推力装置と曲は腕を複数組直列に配設できるよう
にし、月つ谷推力装置が各連結点で折曲し得るようにし
て、長い定尺管を一工程で曲けられるようにする ことによシ前自己公報記載の装置を改良したものである
。

而して、本発明の構成は、曲げ加工すべき金属条材の両
端をその外周から締付けるクランプと、前記クランプを
固定し且つ前記条材の横方向に延伸する曲（げ腕と、前
記曲げ腕上で前記条材の軸心から可及的に小さい適追′
距離にある点において前記両曲げ腕を相互に押し合せる
推力装置とから成ることを特徴とするものであり、また
、金属管のみを曲げ加工する装置の構成は、曲げ加工す
べき管の両端において、管の内径に略等しい外径を有し
肢管の内面に遊合する芯金及び該芯金を肢管の外周から
締付けるリングとから成る管端クランプと、前記管端ク
ランプの前記芯金とリングの双方を固定し且つ前記管の
横方向に延伸する曲げ腕と、前記曲げ腕上で前記管の劇
１１心から可及的に小きい適宜距離にある点において前
記両曲は腕を相互に押し合せる一７１１ｊ力装置とから
成ることを特徴とするものであって、このように構成す
ることにより、曲げ加工時、管のつかみ代をｏＪ及的に
小ざくし、１つ肢管に強力な引張シを作用させて管の曲
げ内側にしわが発生するのを防止するようにしたのであ
る。

“また、上記の曲げ加工において、管の曲げられる部分
の断面が曲げ加工後偏平にならないように、曲げの前に
前記断面を、その長軸が曲げ平面と一致するような長円
形に変形させる中間クランプを適′「数、迩〕」：間隔
で装置しておくことにょシ偏平を防止するようにし、更
に、管の曲げの最内側ないしその近傍が曲げの中立１＋
ｌｌ＋に含まれるように、前記管端クランプと中間のク
ランプ間をリンク又はリンクと同等のバー、フラットバ
ー等で連結し、両曲げ腕間を前記推力装置によって押し
合せることによシ、前記リンク等の圧縮応力に対する抵
抗力と前記推力装置の推力とのｂＬ力によって強大な引
張力を管に作用させ、曲げによる圧縮応力の発生を防止
することにより曲げ内１１１１１におけるしわの発生を
完全に防止するようにするのである。

次に本発明の実施例を図に拠り説明する。

１は曲は加工すべき管、２はその両端を強固に棺握する
クランプ、６は一９１Ｍに前記クランプ２を固定した曲
は腕、４は前記曲は腕６，６上で管１の中心から等距離
にあるビン３１．３１の間に設けた油圧シリンダから成
る推力装置で、この推力装置４によシビン３１，６１間
を互に押し合せるようにして曲げ腕６，６を介し、クラ
ンプ２．２間に曲げモーメントを分布させると同時に管
１の長手方向に大きな引張力を与えて、菅１を曲げるよ
うになっており、管１に代えて他の条材の曲げにも適用
できる。

面して、・釘１の両端を把握するクランプ２は、官１の
内径に略等しい外径をＭし曲げＨ６に同定して線管１の
内面に遊合する芯金２１と該芯金２１を肯１の外周から
締付けるリング群２２，２６゜２４とから成り、曲げ腕
６に固定したリング２２と’＃１との間に／Ａ周壁を中
高状に形成したリング２６と該リング２６より大きく且
つ内周壁を中高状に形成したリング２４とを配すると共
にそれらリング２３．２４同に、それらの間隙の形状に
適合する形状で線孔Ｓを有する中子２５．２５　ａを複
数個介在させ、線孔８に螺子２６を螺入し、中子２５，
２５ａを試螺子２６で互に締付けることにより芯金２１
とリング２６との間に位置する管１の端部を締付け、線
管１の断面全体の引張応力が１１４：伏点を超える程に
クランプ２に引張シがかかつても、クランプ２と・ｕｌ
とがスリップしないようにする。尚、上記において、螺
子２６の代りに油圧シリンダを用いてもよく、リング２
６と２４と金一体に構成してもよい。

このようにクランプ２を構成し、芯金２１とリング２２
とを共に曲は腕６に固定することにより狭い幅で管１の
端部を締付けることができると共に管１の内外面を介し
て曲げ腕６から管１に光分強力な引張力と曲はモーメン
トを与えることができる。

ここで、充分強力な引張力というのは、管１を曲げる場
合、曲けの中立軸より曲げ内１１１１１の応力は当然圧
縮となり、管壁が薄い程しわか発生し易いので、曲けの
中立軸の位置をなるべく曲けの最内１１１１１ないしそ
の近傍にもってくる必要があり、それに必要なだけの引
張力という意味である。

また、上記において■、芯金２１とリング２２の双方を
曲は腕６に固定したのは、管１をクランプする幅を狭く
するためであって、もし、芯金２１とリング２２のいず
れか一方を曲げＩＩＨＩ、６に固定せずフリーにしてお
くと、管壁の片面だけがクランプ２の滑りを止めるため
に作用するに止まるため、前記の双方を曲はＨ６に固定
する場合の２倍の幅のクランプが必要になり、それだけ
曲けられずに残る部分が増大するからであって、クラン
プ２０２倍の幅が１容される場合には、芯金２１かリン
グ２２のいずれか一方を曲は腕に固定し、他はフリーに
しても何等支障はない。

一方、曲げ腕６．６上で管１の中心から等距離にあるビ
ン３１．３１の間に設けた推力装置４によりビン３１．
５１間を互に押し合うようにして曲げ腕６，６を介し、
クラ／プ２，２間に曲げモーメントを分布させると同時
に管１の長手方向に大きな引張力を与えて曲げる場合、
曲げにより生じる曲は内側の圧縮応力を可及的に減殺す
るために、曲げ腕６の有効長！を可及的に短かくするこ
とが必要である。

ここで、可及的という意味は、曲は腕６の有効長！が短
かければ短かい程、必要推力Ｐが大きくなり、引張力を
太きくできるのであるが、第４図に示すように１曲げが
起ると、管１の中央のモーメントＰＡ’が眉・両端のモ
・−メントＰ、ｌよりもかなり小さくなシ、その不均一
の度合いが甚しくなると、甘１の中央部分が却って曲り
難くなるは力・、後述するように、曲げ加工時に骨１が
１捕平にならないように必要に応じ管１に取付ける偏平
防止枠と推力装Ｖｊ４との干渉が起って来ることがある
ので、それが起らない程度に曲は腕６の有効長、ｅを短
かくするということである。

即ち、曲げ腕６の有効長！の適正値は曲は胞６の間隔、
管径と曲は半径等の組合せによって決まるのであるが、
その−例を示すと、 管径１）　＝　５　Ｄ　Ｂ　ａｍ　　曲げ半径Ｒ＝　１
６ｍ　Ｒ／　Ｄ−６０管長Ｌ＝４０００朋 の場合、Ａ＝１２００朋程以が適当である。

而して、この場合、管の厚みｔ二９．５　ｍｍとし、相
料の変形抵抗力σ＝　３．５　ｔｏｎ／ｃＪＡ２とする
と、１瞬而係数Ｚ＝四）−１１２を二（５０，８−０，
９５１２ｘＯ，９５中２５６１ｃｒｎ’ 曲げモーメントＭ−σＺ＝５．５Ｘ２！＋６１＝８２６
５ｔｏｎ＊Ｃｉ一 推力　　　Ｐ＝−キロ９ｔｏｎ ！ 即ら、官１を６９　ｔｏｎの推力で引張り乍ら曲げるこ
ととなるのである。このような大きな推力で曲げるのに
際し、管１の全断面に圧縮応力が生じて曲げ内側にしわ
が生じるのを防止するためには、曲げの中立軸が１＃１
の曲シの最内側１にあるようにする必要があるし、また
、骨１の曲げられる部分の（す而が曲は加工後、その長
軸が曲は平面に直交する長円形に変形する偏平現象が生
じるのを防止する手段を採る必要がある。

５．６．７はそのためのもので、５はクランプ２．２に
リンク６を接続さぜるためのビン、７は前記偏平現象が
生じるのを防止するための偏平防止枠であり、・ｕｌの
曲げの中立軸とすべき位置がおる部に偏平防止枠７を取
付け、鏡枠７における前記中立軸とすべきイ曾、　ＩＮ
にビン５を取付けられるようにすると共にクランプ２，
２にもビン５を取付けられるようにして、該ビン５によ
シリンクロをクランプ２　、２１１ｔｌに接続するので
ある。尚、リンク６は官１の前後に２組設けるものとす
る。

こうすることによシ、曲は加工に際し、管１の最内側の
母線の長さが短縮されず、管１の全断面に圧縮応力が生
じないので、官１の曲は内側にしわの生じるおそれはな
い。

面して、上記のようにするためには、リンク６０強度は
肯１の断面の強１Ｗと同等にする必要があるが、前記Ｊ
ＡＭ力′Ｐの値を大きくとることにより、その分だけリ
ンク６の強度を洛すことができる。

即ち、管１の全張力Ｔは Ｔ二π（１１−ｔｌｔ−σ＝π（５０８−Ｕ、９５＋υ
９５Ｘろ５”５２１ｔｏｎ でを、す、一方、リンクの圧縮強耽Ｃは、Ｃ−５２１−
６９＝４５２　ｔｏｎ で、このリンクｄ、前述のように２組設けられるので、
リンク１組当りの強問は２２６　ｔｏｎとなシ、それに
酎えるリンク６１本の寸法は、例えば７０ｍπ×２５０
朋程度となる。

もし、ｌｉｔ力装置４とし一〇のシリンダを特公昭５７
−２６１６９号公報記載の装置のように、反対側に装備
して引張り型で使うとすると、リンクの圧縮強度Ｃ′は
、 Ｃ’＝５２１＋６９二５９０　ｔｏｎ となり、本発明にしける上ｉ＋し：　Ｃの１３倍たけ太
きくする必要がある。υｆつて、シリンダ祉推力装置４
として押しで使用する方が好都合である。

また、］ＩＦ力Ｐの値を前記の６９　ｔｏ１以上太きく
しようとして曲は腕６の有効＊！を小さくすると、曲げ
モーメントの分布の不均一が生じるばかりでなくｉｌｋ
力装置紅４と曲げられた管のそれぞれの中心部間の距顛
Ｌｌ′が小さくなり過ぎて、推力装置４と管１の偏平防
止枠７が干渉することにもなる。

面して、リンク６は前述のように管１に圧縮応力が発生
しようとするのを防止することがその主たる目的である
が、第４図に示すように、ストッパ８をビン５に枢着し
、該ストッパ８と左右のリンク６．６とにターンバック
ル８ａ、８ａを取付ψテ、該ターンバックル８ａでスト
ッパ８の位置を調節するようにすれば、各リンク毎の曲
シ角度を９１１１限できるので、曲げ半径の均一化ない
し規制を行うのに好都合であり、更に、このストッパ８
を強固にしてしけば、ｋ′が！よシも小さくなることに
よってモーメントの不均一が生じても、それに起因する
支ＩＳばはなくなり、！を極限まで短かくし推力Ｐを大
きくすることにより、リンク６の圧縮強朋に対する・υ
求を嶽和することができる。

また、偏平防止枠７は当然のこと乍ら曲けｔこより官１
に偏平が生じるのを防止するために設けられるが、この
防止効果を良好ならしめるためには、鏡枠７の形状ｊｆ
、真円よりはむしろ、曲は平面内に長軸を自する長円形
にしておき、それにより官１の要所安ＰＪｒを逆偏平気
味に締付けておいて、曲けが終ったときに略真円となる
ようにするのがよく、月つ図示のように、この枠７にリ
ンク６を取付けるようにすれば、４み造が１１１年にな
り、好都合である。

上記央廁例に示した装置は、曲は加工１べき対象を金属
音としたものであるが、本発明装置は金属管に限られる
ことなく、他の金属条材の曲げにも適用できること勿４
ｉｒ１ｉであり、この場合には、芯金２１のようなもの
は不要となる。

上Ｂｊｉ装置によれは、金属音は勿Ｎｒｉｉ＋　、他の
金属栄拐を冷間で良好に曲り加工できるが、この１＝−
Ｗを基本として、長さ１２ｍ乃至１６ｍにも及ぶ定尺管
を一工程で曲げることのできる装置を構成することが出
来る。

第５図はそのだめの装置を示すもので、以−Ｆ。

核装（ｄについて説明する。

図における官１を１２ｍの定尺官とし、そのｊｌＬ］端
を曲げ腕６，６に固定されたクランプ２．２により強固
に把持し、その中間の４ｍ毎に４Ｍ平防止装置を具えた
中間曲げ腕３ａ　、３ａを設け、各曲げ腕相互間を４１
に刃装置４により連結してあり、第４図の装置との本質
的な違いは中１川１１［１け腕５ａ。

６ａは推力表置４を左右均等にｆ「用するように自己す
ることにより、特にｖｌに対してス１ノツプすることを
考庫する必要がないという点である。

このように推力装Ｗ、を分釧してＰｒれｔｉｌｌるよう
にする目的ｅｉ、曲はバー４６−６ａ−６ａ−６の各有
効艮ｋを口Ｊ反曲に短かくするためである。

ここで、ａ７及的にという甘味は、翁り力装［直４力玉
偏平防止枠７に十を１・すること戸ヨなく、且つモーメ
ントの分布の不均一が極端になって１ｌｉｌ率の均一イ
ヒを図るストソ、５８．ターンノ（ツクル８８及び１ノ
ンクロに過太な負担をかけない範囲ということであり、
その１収要はＲ／　Ｄ及び第１図のＬ／１）によって決
捷るので、一定の数値を以て表現することは困難である
が、自然に決定されるものである。

以上のように構成することにより、大径、薄肉の長尺管
を短時間に一工程で均一に曲ｃ丁加工することができる
が、施工に際して、谷１１トカ＆１区４０ストロークが
等しくなるように、捷たは名々が予定喚れた太きさにガ
るよりにストロークの制御装置を設Ｃ」−れば、正確な
四〇を期待できる。

第６図及び第７図に＋、第５図の円Ａで回捷れた渭・分
を計細に不したもので、中間曲に−ｊ腕６ａは１ｉ６半
防止装置を貝えているが、その１ｈ１１平防止のだめの
平１９ノ止装置ｉｆの本体をなすもので、７１１１ｆ管
１び）曲がりの内側［に逸合し、全円Ｍｌの約１／４乃
主１／６程朋をカバーする型、７２は前記型７１を固定
した基体で、ピボット７６．７６、ブラケット７４．７
４、ピボット７５．７５を介してＭ７６゜７６を支持し
、ブラケット７４．７４にピボット７７．７７を介し油
圧シリンダ７８を架装して偏平防止装置を構成し、油圧
シリンダ７８により型７６．７６を青１に押し付けて管
１の偏平化を防止するようにしたものであり、基体７２
の両端部に曲げＩｌ’ｉｉ　６ａを固定し、更にピン５
を固定してり／り６をも支持するのである。

また、第６図及び第７図には、ｉ１ｍ乎防止用芯金９を
゛示しであるが、この芯金９はＩｔ／Ｄ、Ｄ／ｌの大小
によって必要がある場合とない場合とがある。例えば、
Ｒ，／Ｄが３０以旧、１．）　／　ｔが７０以下であれ
ば不要である。

この芯金９は必要最小限度の個数を・＃１内に挿入する
もので、その間隔は、例えば、ＴＬ／Ｄ＝２０．１）／
１＝７０のときに６〜７Ｄとする。即ち、外径５０４＋
ＩＩｍ、肉厚ｔ　＝９．５ｍｍ、　　ｔｔ＝　１０　ｍ
の場合、芯金９の間隔は６〜３．６ｍで、１２ｍ定尺管
では中間に６個の芯金９が必要となる。　　　　　　　
　４゜而して、芯金９は型９１，９〜２を油圧シリンダ
９６により肯１内壁に張って偏平を防止するようにした
もので、その橡数個を用いる場合、芯金９の間隔を保つ
ために、ピボット９４とリンク９ｂにより互に連結する
ようになっており、型を９１と９２の２つ割りと１〜だ
のは、菅１内で芯金９を移動させ易くするためで、移動
の際は油圧シリンダ９６をゆるめるようにする。°まだ
、前記ピボット９４の位置は極力管１の曲がりの内９１
１１に寄せて、芯金の滑りを少なくするものとし、一方
、リンク９５はこれを若干弾性のある拐料でつくれは、
都合がよい。

本発明は上述の通りであって、本発明装置１１によれば
金属管及びその他の金鵬条材をよく冷間で曲げ加工する
ことができ、特に金ＰＡＹＯ曲は加工にあっては比較的
厚内の通常の金属管は勿論、大径。

薄肉の長い定尺管を一工程で均一に又は予定通りの曲縁
に容易に曲は加工できるので、産業上偽めて有用でおる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例の正面図、第２図はクランプ
部の縦断正面拡大図、第６図は同じく縦断側面拡大図、
第４図及び第５図は別個の１１１１図、タル６図は第５
図のＡ部のｋｌ断世ＩＩ■１１拡太図、第７図は同じく
ｋＢｌＩ′ＩＴ正而図である。 面・・・・ｆｒ、２・・・クランプ、６・・・曲げ腕、
４・・・］１トカ装置、５・・・ピボット、６・・・リ
ンク、７・・偏平防止枠、８・・・ストッパ、９・・・
芯金。 代ｆｌｙｊ人　　　小　泉　良　邦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　曲は加工すべき金属条材の両端をその外周から締
   伺けるクランプと、前記クランプを固定し且４゛一 つ前記条材の横方向に延伸する曲げ腕と、前記曲は腕上
   で前記条材の軸心から５（反曲に小さい適宜距離にある
   点において前記両曲げ腕を相互に押し合せる推力装置と
   から成ることを特徴とする冷間曲げ装置。 ２　曲げ加工すべき金属管の両端において、管の内径に
   略等しい外径を有し肢管の内面に遊合する芯金及び該芯
   金を肢管の外周から締付けるリングとから成る管端クラ
   ンプと、前記管端クランプの前記芯金とリングの双方又
   は一方を固定し且つ前記管の横方向に延伸する曲げ腕と
   、前記曲げ腕上で前記管の軸心から可及的に小さい適宜
   距離にある点において前ｎ己両曲げ腕を相互に押し合せ
   る推力装置とから成ることを特徴とする冷間曲は装置。 ６、　管の曲げられる部分の断面が曲は加工後１１１４
   半に々らないように、曲げの前に前記１ＩＪ１而全、そ
   の長軸が曲げ平面と一致するような長円形に変形δせる
   偏平防止枠を適簑数適官間隔で装着する符ｕ′１請求の
   範囲第２項に記載の装置６゜ ４、　管の曲げの最内側乃至その近傍が曲けの中立軸に
   含まれるように、管端クランプと偏平防止枠間をリンク
   又はリンクと同等のバー、フラットバー等で連結する特
   許請求の範囲第６項に記載の装置。 ５　両端の曲げ腕の中間に核間は腕と同長の中間曲げ腕
   を金属条材に取付け、各曲は腕間に推力装置を連結した
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６　両端の曲げ腕の中間に核間は腕と同長で偏平防止装
   置を具えた中間曲は腕を管に取付け、各曲げ腕間に推力
   装置を連結した特許請求の範囲第２項又は第６項又は第
   ４項に記載の装置。