JPS62118919A

JPS62118919A - 曲管の製造方法及び同装置

Info

Publication number: JPS62118919A
Application number: JP25787285A
Authority: JP
Inventors: Josuke Yamaguchi; 山口　條介
Original assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1987-05-30

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〕本発明は金属円管を用いて、両端に直管部のある曲管を
製造する方法及びその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

金属円管を曲げ加工する方法としては熱間押し曲げ方法
や冷間または熱間プレス曲げ方法、或は炉中で管全体を
加熱しながら、マンドレルで拡管しつつ曲げ加工するこ
とにより略等肉のベンド管を製造する方法等種々の方法
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しながら、従来のいずれの方法によっても全体の肉厚
が同一で偏平がなく両側に直管部のあるベンド管を製造
することは困難である。

熱間押し曲げ方法や熱間または冷間プレス曲げ方法にあ
っては、曲げ半径が小さい場合や、曲げ外側の減肉を抑
制する曲げ加工の場合、曲げ内側の肉厚は極度に増大す
る。この現象は曲率半径Ｒ／Ｄ（Ｒ：曲げ半径、Ｄ＝管
外径）を小さくする程顕著に現われると同時に曲管部の
偏平化現象も著しく増大するため、小さい曲げ半径で曲
げ加工された曲管においては、その中に流体を通した場
合の流体抵抗の増加や曲げ内側の増肉に起因する曲管部
の可撓性の減少などがあり、配管設計上好ましくない現
象として問題視されている。また、曲げ半径が１．５Ｄ
以下のような曲げ加工では５曲げ内側に屡々蛇腹現象が
発生するなど、形状的にも好ましくないという問題点が
ある。

更に、炉中で加熱しながらマンドレルで拡管しつつ略等
肉のベンド管を製造する方法では、曲管部の直径を原管
と等しくできない上に、曲管部の両側に直管部を形成す
ることもできず、直管部を設ける必要のある場合は、曲
げ加工後に短管を溶接しているので、作業が煩雑であり
、また、全体として、熱間加工であるため、コスト高に
ならｄるを得ないという問題点があるのである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述のような従来技術の問題点を解決し、冷間
または熱間プレス曲げにより、金属円管を原管と曲管部
の径が同じで、然も小さい曲げ半径でも偏平、偏肉がな
く、両側に直管部のある曲管に製造することの出来る曲
管の製造方法及び装置を提供することを目的としてなさ
れたもので。

その方法の構成は、曲げ加工すべ金属円管の中に予め砂
利及び／または弾性体から成る充填材を充填し、前記充
填材を適当な圧力により圧縮して該充填材を常に前記管
の内壁に密着させると共に、前記管の曲げ内側において
は、軸方向に引張力を加えながら、または、曲げ内側に
は引張力を１曲げ外側には圧縮力をそれぞれ同時に加え
ながら、前記管を曲成ロールで押圧することにより曲げ
加工することを特徴とするものである、また、その装置
の構成は、断面半円形状の溝を設けた２個の曲成ロール
下型を回転自在に装着すると共にそれら下型を水平状態
にすれば前記溝が連通してそれら溝に曲げ加工すべき管
が嵌合支持されるようにした下部プレス台と、ロッドの
下端部に前記管の曲げ内側の形状に即した曲成ロール上
型を取付けた油圧シリンダを装着し前記管を上から押圧
するようにした上部プレス台とから成り、前記曲成ロー
ル下型の外端部に、前記管の曲げ加工時に、該管内に充
填する偏平防止用の充填材を圧縮する手段と、原管の曲
げ内側端部を引張する手段とを設けたことを特徴とする
ものである。

〔作　用〕

即ち、本発明方法は、従来方法においては、曲げ内側の
増肉量を増大させる曲げでは、曲げに要する力が大きく
なり、然も曲げ内側の圧縮断面に働く力の反力が曲げ外
側の減肉率の増大酸は曲管部の偏平化の増大を助長する
ように作用するところから、曲げ加工に際して、管の曲
げられる部内に原管の偏平化を抑制する充填材を充填し
圧縮すると共に、曲げ内側に引張力を加えることにより
、本来ならば、曲げ内側の増肉されるべき分が曲管部外
に引伸ばされるようにして、偏平化現象が生じない上に
曲げ内側に増肉現象が発生せず、全体として肉厚が同一
で両端に直管部を有する曲管を製造出来るようにしたの
である。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図に拠り説明する。

第１図は曲げ加工すべき管の中に予め弾性体を挿入圧縮
し、前記管の曲げ内側に引張力を加えなから曲成ロール
で押圧して、両端に直管部のある曲管を製造する本発明
の一例の装置を、部分的に断面図で表した装置全体の正
面図である。

図において、１は下部プレス台、２，２′は該下部プレ
ス台ｌにブラケット３，３′を介しピン４゜４′により
回転自在に取付けた曲成ロール下型で、曲げ加工すべき
素管Ｐの外径と略等しい半円形の溝５，５′を全長に亘
り設けてあり、水平状態にすれば、前記溝５，５′が連
通して前記素管Ｐの下半部が嵌合されるようになってい
る。６は下部プレス台ｌに設は前記ブラケット３，３′
の下部を摺動自在に嵌合する溝、７，７′は下部プレス
台１の両側に固着したネジ固定板、８はそれらネジ固定
板７，７′に架着した左右勝手違いのネジ棒、９，９′
は前記ブラケット３．３′に取付けたナツトでネジ棒８
に螺合させてあり、ネジ棒８を回転させることによりブ
ラケット３，３′を移動させてそれらのスパンを調整し
得るようになっている。尚、ブラケット３，３′はそれ
らのスパンを調整し終ったら座金１０．１０’によりネ
ジ棒８を回転不能にして固定する。

１１、１１’は曲成ロール下型２，２′の外端部に定着
した取付板、１２．１２’は該取付板１１．１１’にブ
ラケット１３．１３’を介しピン１４．１４’により定
着した油圧シリンダ、１５．１５’は該油圧シリンダ１
２．１２’のロッド、１６．１６’は前記ロッド１５．
１５’の先端に装着した押蓋で、管Ｐの曲げ加工時、そ
の偏平を防止するために該管Ｐ内に充填した弾性体１７
．１７’を、油圧シリンダ１５．１５’を駆動して押蓋
１６．１６’により圧縮するようになっている。

１８、１８’は前記取付板１１．１１’に定着した油圧
シリンダ、１９．１９’はそれらのロッド、２０．２０
’は該ロッド１９．１９’の先端に定着したリンク、　
２１．２１’はそれらリンク２０．２０’の先端に取付
けた管端クランプ治具で、該クランプ治具２１．２１’
により管Ｐの曲げ内側端部を強固にクランプし、油圧シ
リンダ１８．１８’を駆動すれば、リンク２０．２０’
を介し管Ｐの曲げ内側端部に引張力が加えられるように
なっている。

２２は下部プレス台１に連結した上部プレス台（連結装
置は図示せず）、２３は該プレス台２２に定着した油圧
シリンダ、２４はそのロッド、２５は該ロッド２４の先
端に装着した曲成ロール上型で、この曲成ロール上型２
５には下型２，２′と同様に管Ｐの曲げ内側の曲げられ
るべき形状に即した＄２６が設けられており、以上によ
りプレス曲げ装置の一例が構成される。

而して、上記の装置により本発明方法を実施する操作に
ついて説明すれば、次の通りである。

曲成ロール下型２，２′を溝５，５′が連通ずるように
水平にしてそれら溝５，５′に管Ｐを嵌合し、管Ｐ内に
弾性体１７．１７’を挿入してそれら弾性体を、油圧シ
リンダ１２．１２’によりロッド１５．１５’及び押蓋
１６．１６’を介し圧縮する一方、クランプ治具２１．
２１’によりＩｗＰの曲げ内側端部を強固にクランプし
、油圧シリンダ１８．１８’によりリンク２０゜２０′
を介して管Ｐの曲げ内側端部に引張力を加えながら、上
部プレス台２２の油圧シリンダ２３によリロッド２４を
介して曲成ロール上型２５を前記管Ｐに押圧すると、管
Ｐはその内部に挿入圧縮された弾性体１７．１７・によ
り断面を略真円に保持されながら、曲成ロール上型２５
の押込み量に応じて中央部から徐々に曲成されると同時
に、曲成ロール下型２．２″は外側から管Ｐの偏平化を
抑制しながら、ピン１４．１４″を中心に曲げ角度に応
じて回転する一方、管Ｐの曲げ内側の端部は油圧シリン
ダ１８゜１８′によりリンク２０．２０’を介して引張
力が加えられており、従来方法では曲げ内側に生じてい
た肉厚の増大すべき量に相当する部分は曲管部の外に引
伸ばされるので、管Ｐの曲げ内側が増肉せず、また、そ
のため、従来方法では管Ｐの曲げ外側に生じていた減肉
現象も見られずに曲管を製造することが出来るのである
。

従って、本発明方法によれば、極めて低コストで安定し
た品質の偏肉、偏平のない直管付曲管を冷間曲げにより
製造することが可能である。

尚、上記においては、冷間曲げの例について述べたが、
管を予め加熱してから曲げ加工するようにしてもよい。

第２図は、第１図の装置における弾性体１７．１７’に
代え、管Ｐの中に曲げ外側内壁に略等しく又はそれより
僅かに小さなＲに加工された半円形の長手方向に二つ割
りした芯金２７．２７’を用い、これら芯金２７．２７
’を、リンク２８．２８’を介し油圧シリンダ１２．１
２’により加圧すると共に曲げ中央部管内壁に相当する
部分に、コツター２９等により強圧セットして、第１図
の場合と同様に曲げ加工するようにした装置を示すもの
である。

また、第３図は第１図の装置における弾性体１７゜１７
′に代えて砂利３０を用い、また、曲成ロール下型２，
２′に管Ｐをセットする際に、原管Ｐの曲げ外側に相当
する部において、該外側の管Ｐの長さが曲げ加工時に伸
びないようにするため、曲成ロール下型２，２′に溝３
１を設けて該溝３１にストッパ３２を嵌合し、該ストッ
パ３２が管端に密着するようにライナー（図示せず）等
で強圧させることにより、曲げ外側に圧縮力を発生させ
るようにした装置である。

第４図は第１図と同様に偏平防止のために弾性体を用い
る装置であって、管Ｐの内径より僅かに小さい押蓋３３
にロープ３４を通してその端部が抜けないようにコブの
ようなロープスリップ止め３５を設け、該ロープ３４の
他方の端部を弾性体３６と押蓋３７を貫通させて、ロッ
ド３８にネジ式により取付けられた止め金３９に接続し
てあり、弾性体３６を圧縮する場合は、油圧シリンダ４
０の油圧及び油量を適当に調節して、ロッド３Ｂを介し
止め金３９を矢印方向に引張れば、押蓋３７はロープ３
４により引寄せられるため、支持体４１により支持され
た押蓋３７と同３３との間に挿入された形の弾性体３６
は押蓋３３により長手方向に圧縮されると同時に直径方
向にも張出そうとする応力を受け、然もその応力分布は
全周に亘り略一定になるので、この応力を曲げ加工時に
生じる偏平応力に抗する適正圧力に保持することにより
管Ｐの偏平化を防止するのである。

而して、上記第４図のものは、管Ｐの径の大小に拘らず
実施できるが、小径管の場合に特に有効である。

〔発明の効果〕

本発明は上述の通りであって、曲げ加工すべき金属円管
の中に曲げ加工時に、肢管に偏平の生じるのを防止する
充填材を充填し、該充填材を圧縮しながら、前記管の曲
げ内側においては引張力を加えつつ曲成ロールで押圧す
ることにより曲げ加工するようにしたから、曲げ加工時
に管はその内部に挿入圧縮された弾性体等の充填材によ
り断面を真円に保持されると共に曲成ロール下型により
偏平化を抑制され、然も管の曲げ内側は、従来方法であ
れば当然生じる肉厚の増大すべき量に相当する部分が曲
管部の外側に引伸ばされるので、全体として肉厚が原管
と同一で両端に直管部を有する曲管が製造出来るのであ
り、第３図に示すように１曲げ加工時に管の曲げ外側に
圧縮力が付与されるようにすれば、前記の効果は一層高
揚される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例の装置を部分的に断面で表し
た正面図、第２図及び第３図は本発明の別個の装置巻・
部分的に断面で表した正面図、第４図は充填材杏圧縮す
る状態の別個を示す断面図、第５図は本ｆ１明方法の原
理を示す図である。Ｐ・・・曲げｌ工すべき金属円管、ｌ・・・下部プレス
台、２，２′・・・曲成ロール下型、３，３′・・・ブ
ラケット、５．５’・・・溝、１２．１２’・・・油圧
シリンダ、１５、１５’・・油圧シリンダのロッド、　
１６．１６’・・・押蓋、１７、１７’・・・弾性体、
１８．１８’・・・油圧シリンダ、１９、１”・・・油
圧シリンダのロッド、２１．２１’・・・管端クランプ
治具、２２・・・上部プレス台、２３・・・油圧シリン
ダ、２４・・・ロッド、２５・・・曲成ロール上型、３
０・・・砂。３１、３１’・・・曲成ロール下型に設けた溝、３２．
３２’・・・ストッパ

Claims

【特許請求の範囲】１　曲げ加工すべき金属円管の中に予め砂利及び／また
は弾性体から成る充填材を充填し、前記充填材を適当な
圧力により圧縮して該充填材を常に前記管の内壁に密着
させると共に、前記管の曲げ内側においては、軸方向に
引張力を加えながら、または、曲げ内側には引張力を、
曲げ外側には圧縮力をそれぞれ同時に加えながら、前記
管を曲成ロールで押圧することにより曲げ加工すること
を特徴とする曲管の製造方法。２　断面半円形状の溝を設けた２個の曲成ロール下型を
回転自在に装着すると共にそれら下型を水平状態にすれ
ば前記溝が連通してそれら溝に曲げ加工すべき管が嵌合
支持されるようにした下部プレス台と、ロッドの下端部
に前記管の曲げ内側の形状に即した曲成ロール上型を取
付けた油圧シリンダを装着し前記管を上から押圧するよ
うにした上部プレス台とから成り、前記曲成ロール下型
の外端部に、前記管の曲げ加工時に、該管内に充填する
偏平防止用の充填材を圧縮する手段と、該管の曲げ内側
端部を引張する手段とを設けたことを特徴とする曲管製
造装置。