JPS617021A - 熱処理された直管部付曲げ管の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は金属直管を熱処理し２ながら曲げ加工し１曲げ
部の両端に該曲げ部と同一の熱処理を施した直管部を有
する金属曲げ管を連続的に製造する方法に関する。

従来の技術 従来より曲げ管、特に大径の曲げ管の製造方法として、
金属管例えば鋼管の直管を局部的に環状に高周波誘導子
により加熱し、該加熱部を管の長手方向に移動させなが
ら管に曲げモーメントを加え、連続的に曲げ加工する方
法が知られている。この方法は９曲げ加工のための加熱
を利用して同時に熱処理（焼入れ）することが可能であ
り、高強度、高硬度の曲げ管を製造しうる利点がある。

曲げ加工された金属管は通常、エルボに代表されるよう
に直管部無しで使用されてきたが。

最近は、配管上、溶接線の低減、溶接の簡易化、溶接後
の検査の短縮を図ることができる等の理由で１曲げ部両
端に直管部を設けた直管部付曲げ管が要望されるように
なってきた。この直管部付曲げ管は、当然曲げ部とその
両端の直管部との双方に均一な熱処理が施されている必
要がある。

上記の直管部付曲げ管を製造する従来の方法は、上記し
た方法で曲げ加工と熱処理を施し曲げ部を形成する工程
と２曲げ部両端の直管部に熱処理を施す工程との二工程
で行っている。このため、工程数が多くなるばかりでな
く２曲げ部、直管部、及びこれらの境界部の熱処理状態
を均一にすることが極めて困難であった。

この欠点を解消する方法として１本出願人は先に。

直管部と曲げ部とを管に対して相対的に移動する加熱装
置によって連続的に熱処理し、且つ曲げ加工する方法を
開発し、特許出願した（特開昭５９−４２１３３号）。

特開昭５９−４２１３３号公報に開示の方法は。

加熱装置を停止させた状態で管を前進させ次に加熱装置
の後進を開始し２．次いで管を止めて管端を曲げ操作部
に把持させ、加熱装置が管の曲げ開始位置に達すると加
熱装置の後進を止めて管を前進させて曲げ加工を行い２
曲げ加工終了後は加熱装置の後進を開始し且つ管の前進
を止めて管を曲げ操作部から解放し８次いで加熱装置の
後進を止めて管の前進を再開するという手順により、加
熱装置が管に対して相対的に常時一定速度で直管部２曲
げ部、直管部を通って移動するようにしたものであり、
高能率で直管部付曲げ管を製造することができ、しかも
直管部付曲げ管全体を均一に熱処理できる優れたもので
ある。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上記方法にも若干の問題点があることが判明
した。即ち、上記方法では、加熱装置の管に対する相対
的な移動を開始し、熱処理を行っている最中に。

管を曲げ操作部に把持させたり２曲げ操作部から解放す
る操作を行うため、この操作に手間どると、その間熱処
理装置の移動を続けねばならず、熱処理される直管部の
長さが長くなること、及び場合によっては曲げ加工中管
に相当大きい歪エネルギが蓄えられることがあり、管先
端を曲げ操作部から急激に放すと、この歪エネルギが急
激に解放されて管を振動させ、均一な加工を困難にする
ことがある等の問題点が判明した。

本発明はかかる従来技術の問題を解決せんとするもので
、全体を均一に熱処理した直管部付曲げ管を連続的に製
造することのできる方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成すべくなされた本発明は１曲げられるべ
き直管１の先端を旋回軸３を中心として旋回する旋回ア
ーム２のクランプ４に固定し、かつ後端を直線状に前進
するテール２０のクランプ２１に固定し、直管１を常時
、旋回アーム２及びテール２０で保持した状態とし、旋
回アーム２とテール２０の双方のクランプ４，２１を直
線状に前進させて、直管１を熱処理装置２５に対して移
動させ、直管部の熱処理を行い２次いで、テール２０の
前進を継続しながら旋回アーム２側のクランプ４の直線
状の前進を止めることにより熱処理装置２５に対する直
管ｌの移動は１！続しながら旋回アーム２を旋回させ、
直管に曲げモーメントを付与して連続的に曲げ加工及び
熱処理を施し、その後再び旋回アーム２のクランプ４の
直線状の前進を行うことにより、旋回アーム２の旋回を
止め２曲げられた管１全体を直線状に前進させて曲げ部
に後続する直管部の熱処理を行い、これらの熱処理４曲
げ加工等を終了した後、加工された管ｌを各クランプ４
．２１から解放することを特徴とするものである。

上記方法において、直管１の曲げ加工時には通常旋回ア
ーム２ば定位置の旋回軸３のまわりに旋回し、一方熱処
理装置２５は定位置に静止しており、従って直管１の曲
げ位置は旋回軸３に対する所定位置（第３図の直線Ｙ−
Ｙ上）に固定され所定の曲率半径の曲げ加工が行われる
が、直管部から曲げ部への移行部分或いは曲げ部から直
管部への移行部分の曲げ加工時には。

曲率半径が徐々に変化するようにしてもよい。このよう
な曲率半径の変化する曲げ加工は、旋回アーム２が旋回
して曲げ加工を行う間に、旋回軸３と熱処理装置２５と
を相対的に移動させることにより可能である。

例えば、静止して設けた熱処理装置２５に対し直管１を
前進させながら、旋回アーム２を旋回軸３とともに直管
１と同速度で前進させて直管部の熱処理を行い。

次いで直管１の前進速度を下げることなく旋回軸３の移
動速度をゆるやかに減速すると、旋回軸３が移動しなが
ら旋回アーム２の旋回が始まり、直管１は曲率半径が徐
々に減少しながら曲げ加工される。この代わりに、旋回
軸３の移動を急速に停止しその後熱処理装置２５を直管
１に沿って移動させても同様に曲率半径が変化しながら
曲げ加工が行われる。このように、直管部から曲げ部へ
の、或いは曲げ部から直管部への移行部分で９曲率半径
を変化させながら曲げ加工を行うと。

滑らかな曲げを得ることができ２特に小半径曲げに対し
て好適である。

なお、上記方法を実施するに際し、均一な熱処理を得る
ため、管１と熱処理袋Ｎ２５との相対速度が常に一定と
なるよう、テール２０の移動速度を調整することが望ま
しい。

作用 上記方法によれば、テール２０と旋回アーム２とで曲げ
られるべき直管１を保持した状態で、連続して。

直管部の熱処理１曲げ部の曲げ加工及び熱処理２曲げ部
に後続する直管部の熱処理を行い、その後管１をクラン
プ４．２１から外すものであるので、たとえ管に曲げ加
工による歪エネルギが蓄えられていて、管解放時にこの
歪エネルギの急激な解放による振動等の衝撃が加わって
も、もはや曲げ加工や熱処理が終了しており、何等支障
はない。

実施例 以下２本発明の好適な実施例を添付図面を参照して詳細
に説明する。第１図は本発明方法の実施に好適な装置を
示す平面図である。同図において、１は曲げられるべき
直管（以下単に管と略称する）、２は旋回軸３を中心と
して旋回可能な旋回アームで管１先端を保持するクラン
プ４を保持している。クランプ４は管１内に挿入され、
拡径して管内面を保持するクランプ部材４Ａとクランプ
部材４Ａを作動させる油圧シリンダ４Ｂとを有する形式
のものであるが、この代わりに。

管１の外周をつかむ通常の形式のものであってもよい。

図示のクランプ４は管１の端部まで後述する熱処理装置
による熱処理を可能とするので好ましい。クランプ４は
旋回アーム２に移動可能に保持され、かつクランプ移動
モータ５で駆動されるねじ軸６に係合している。

一方、旋回軸３はブロック７に保持され、ブロック７は
管１の軸線Ｘ−Ｘに直角に延びるスライドヘッド８に移
動可能に保持されるとともに、アーム移動モータ９で駆
動されるねじ軸１０に係合する。か（して、クランプ移
動モータ５及びアーム移動モータ９はクランプ４及び旋
回軸３をそれぞれ軸線Ｘ−Ｘに直角に移動させ、管１の
曲げ半径（第２図のＲ）を任意に設定する作用をする。

更に、スライドヘッド８は軸線Ｘ−Ｘに平行に延びるス
ライドヘッド１１に移動可能に保持され、かつアーム移
動モータ１２で駆動されるねし軸１３に係合する。かく
して、アーム移動モータ１２はスライドヘッド８及びそ
の上の旋回軸３を軸ＭＸ−Ｘに対して平行に移動させる
。この役割については後述する。

管１の後端にはテール２０が配置され、テール２０は旋
回アームのクランプ４と同様なりランプ２１を有する。

テール２０は軸線Ｘ−Ｘに平行なスライドヘッド２２上
に移動可能に保持され、かつテール駆動装置２３で往復
動される。

管１の先端近傍には、環状の熱処理装置２５が配置され
る。熱処理装置２５は管１を局部的に且つ環状に加熱す
る加熱装置（例えば高周波誘導子）と環状に冷却する冷
却装置とを備え、管１が内側を通過しうるように設けら
れるが、自身は移動しない。なお、４３０はガイドロー
ラである。

次に、上記装置を用いた本発明による管の曲げ加工及び
熱処理動作を第２図〜第５図を参照して説明する。

（１）まず第２図のように管１の先端を旋回アーム２の
クランプ４に固定し、後端をテール２０のクランプ２１
に固定し２管先端近傍に熱処理装置２５を配置する。

（２）次に熱処理袋Ｗ７の作動を開始し、旋回アーム２
の旋回軸３をアーム移動モータ１２により軸線Ｘ−ｘに
平行に直線状に移動させながらテール２０を前進させる
。この動作により、管１はその両端をクランプ４゜２１
で保持された状態でクランプ４，２１とともに前進し、
熱処理装置２５内を移動する。この移動により。

直管部の熱処理が行われる。

（３）旋回軸３が距離１１だけ前進して第３図の如く、
直！Ｙ−Ｙ　（熱処理袋Ｗ２５の中心を通り軸線ｘ−ｘ
に直°角な直線）に達すると、テール２０の前進は継続
したままで、アーム移動モータ１２の作動を止め、旋回
軸３の移動を停止させる。このため、旋回アーム２のク
ランプ４の直線状の移動は不能となり、旋回アーム２が
旋回軸３を中心として旋回を始め、管１に曲げモーメン
トを付与して管ｌを曲げ半径Ｒで曲げる。かくして管の
曲げ加工と熱処理とが同時に行われ９曲げ部が形成され
る。この際、管１は常時、テール２０で一定の速度で送
られているので直管部２曲げ部とも均一に熱処理が行わ
れる。

（４）テール２０が第４図の位置まで前進して所定の曲
げ部の形成が終了すると、テール２０の前進は継続した
状態で、再びアーム移動モータ１２の作動を開始し旋回
軸３を直線状に前進させる。このため、管１は両端をク
ランプ４．２１で保持された状態で１曲げられることな
く前進し、この前進により第５図のごとく曲げ部に後続
する直管部の熱処理が行われる。

（５）旋回軸３が直線Ｙ−Ｙよりも、所定の距離１２だ
け前進して管後端まで熱処理が行われると、テール２０
及び旋回軸３の前進及び熱処理装置２５の作動を停止し
。

管１を取り外す。以上により、直管部付曲げ管の製造が
終了する。なお、必要に応じて、出来上がった直管部付
曲げ管全体に焼戻し等の二次熱処理を施してもよい。

上記実施例では、旋回アーム２のクランプ４が管１の先
端を保持して直線状に移動するために、旋回アーム２を
保持する旋回軸３を直線状に移動するように構成したが
、旋回軸３を定位置に据付け、クランプ４のみがアーム
に対して移動するようにしてもよい。第６図はその場合
の例を示すものである。本例では旋回アーム２に、アー
ムの長手方向に直角方向に延びるスライドベッド１４を
移動可能に保持させるとともに、モータ５で駆動される
ねじ軸６をこのスライドヘッド１４に係合させ、更に、
このスライドヘッド１４上にクランプ４を移動可能に保
持させるとともにクランプ６を移動させるねし軸１５及
びクランプ移動モータ１６を設けている。第６図の装置
を用いて直管部付曲げ管を製造する場合において１曲げ
部の前の直管部の熱処理を行うには第２図の状態からク
ランプ４をアーム２に対して直角に移動させ、また１曲
げ部の後ろの直管部の熱処理を行うには第４図の状態か
らクランプ４をアームの長手方向に移動させればよい。

もし２曲げ部が第７図に示すように９０度でない場合に
は、モータ５及び１６を同時に作動させ、これらの速度
を制御することにより、クランプ４を軸線Ｘ−Ｘに平行
に直線状に移動させればよい。

発明の効果 以上のごとく１本発明によれば１曲げ加工されるべき金
属の直管を旋回アームとテールのクランプで保持した状
態で、常時熱処理装置に対して移動させ、管を連続的に
熱処理し、且つその途中で旋回アームを旋回させること
により連続的に曲げ加工することができ。

能率よく、全体的に均一に熱処理した直管部付曲げ管を
製造できる。しかも、熱処理途中において管を旋回アー
ムのクランプに把持させたり、クランプから解放するこ
とがないので、安定して曲げ加工や熱処理ができ、特開
昭５９−４２１３３号公報に開示の方法よりも更に均一
な曲げ加工及び熱処理が可能となる等の優れた効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いるに好適な装置の平面
図、第２図〜第５図は上記装置を用いた管の曲げ加工及
び熱処理動作を示す概略平面図、第６図は本発明の実施
に用いる旋回アームの変形例を示す平面図。 第７図は第６図の旋回アームを用いて曲げ角度が９０度
より小さい曲げ部を形成した後、直管部の熱処理を行う
状態を示す概略平面図である。 １−管　　　　　　　　２−旋回アーム３−旋回軸　　
　　　　４−クランプ ２０−テール　　　　　２１−クランプ２５−熱処理装
置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直管を熱処理するとともに曲げ加工して直管部付曲げ管
   を製造する方法において、 前記直管の先端近傍に、環状の加熱装置と冷却装置とを
   備えた熱処理装置を配置し、前記直管の先端を旋回軸を
   中心として旋回する旋回アームのクランプに固定し、か
   つ後端を直線状に前進するテールのクランプに固定する
   工程と、 前記熱処理装置による前記直管の熱処理を行いながら、
   前記テールのクランプと旋回アームのクランプとを直線
   状に前進させ、前記直管を熱処理装置に対して前進させ
   る工程と、 前記テールの前進を継続しながら前記旋回アームのクラ
   ンプの直線状の前進を止め、前記アームを旋回させて前
   記直管を連続的に熱処理しながら曲げて曲げ部を形成す
   る工程と、 所定長さの部分の曲げ加工終了後、前記旋回アームの旋
   回を停止し、且つ旋回アームのクランプを直線状に前進
   させて、曲げられた管全体を直線状に前進させ、曲げ部
   に後続する直管部を熱処理装置に対して前進させる工程
   と、 前記熱処理装置による前記直管の熱処理終了後、前記テ
   ール及びアームから解放する工程とから成ることを特徴
   とする直管部付曲げ管の製造方法。