JPS62161429A - うず巻式ダイレス曲げ加工法 - 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、ボイラ等の管を高周波加熱して曲げるうず巻
成ダイ９フ る。

〈従来の技術〉 第６図に示すように、管０１の小半径曲げ加工部のスタ
ート部においては１曲げ内周部にコブ状盛り上りＯｌａ
が、また外周部には凹状のへコミｏｔｂが発生すること
がある．このような盛り上りＱｌａ及びヘコミＯ１ｂを
発生しない曲げ加工法として、うず巻成ダイ９フ加工法
が開発された．この方法は、曲げ半径の大きい曲げ加工
では曲げスタート部に上記に示す状況が発生しないこと
から１曲げスタートから曲げ終了時までの加工時間中に
曲げ半径の大きい状態から次第に曲げ半径を小さくしな
がら曲げる方法である。第７図にその原理を第８図及び
第９図にその実施例を示す。

第７図において、Ｏｌは管、Ａは曲げ加工中心、０５及
び０５°は曲げアーム、φ１．及びφｌｂは曲げ中心軸
、φハφ２ｂ及びφ゛２．φ’２ｂは管のクランプ位置
、曲＆１ｉｊａ及びｂは曲げ加工部の形状である。また
同図で、曲げ半径はＡφ１ａる。前者の場合、曲げ加工
部は実線ａの形状に、後者の場合、曲げ加工部は実ｉｂ
の形状に曲がる。すなわち、ダイレス曲げ加工の場合、
曲げアーム長さが同じでも半径の異なる曲げ加工が可能
である。この時、曲げ半径ＡφＩａ及びＡφｌｂの間に
は原理的にはこの空間を規定する様な装置は存在せず完
全な自由空間である。以上のことから、曲げスタート時
に曲げ中心軸をφｌａに取り、曲げ加工中に中心軸を次
第に移動させ曲げ終了時に中心軸をφｌｂの位置に来る
様にすれば、管の曲げ加工部の形状は１曲げスタート部
の曲げ半径が大きく、曲げ加工が進むにつれて小さくな
るいわゆるうす巻き状に曲がることになる。この方法を
採用することにより曲げスタート部の上記不具合をなく
すことができた。

次に第８図及び第９図を用いて従来のうず巻成ダイレス
曲げ加工法を説明する。第８図は曲げ加工前の状況、第
９図は曲げ加工後の状況である。これらの図において、
０１は管、０２は管つかみ装置、０３は管送り装置、ｏ
４は管端クランプ、０５は曲げアーム、０５ａは曲げア
ーム支持ビン、０５ｂは管端クランプ支持ビン、θＢは
ガイドローラー、ｏ７は高周波トランス、０８は高周波
加熱コイル、０９は管冷却装置、０１０は冷却水付電源
ケーブル、０１１は曲げアーム支点移動架台、０１２は
曲げアーム支点クランプ装置、０１３は曲げ−ム支点駆
動装置である。またＡは曲げ加工中心、φ１は曲げ中心
軸、φ２はクランプ回転軸、矢印Ｂは管送り方向である
。

第８図及び第９図において、管０１を管つかみ装置０２
でつかむと共に、管端を管端クランプ０４でつかむ。次
に図示しない高周波電源を作動させ、高周波加熱コイル
０８で管０１を加熱し、さらに加熱部の直後を管冷却装
置０８で水　・を散布しながら冷却を行う、管Ｏ１の加
熱部温度が曲げ加工温度に達すると、管送り装置０３を
作動させ管Ｏ１を矢印Ｂ方向に送り始める。

これにより管０１は…ロブ加工中心Ａの位置から曲がり
始める。

次に管送り装置０３を作動させると同時か、あるいは少
し遅れて曲げアーム支点駆動装置０１３を作動させ、曲
げアーム支点クランプ装置０１２を高周波加熱コイル０
８の方向、すなわち、曲げ加工中心Ａの方向に移動させ
、曲げ加工中心Ａと、曲げ中心軸φｌの距離を次第に近
づける。これにより曲げ開始時の曲げ半径を大きく取り
、曲げ加工中に曲げ半径を次第に小さくしながら曲げ加
工を行うことができる。

なお、第８図及び第９図では管Ｏ１に直交する方向で曲
げ中心軸φ１を曲げ加工中心Ａに近づけたが、この近づ
ける方向は任意で良い。

て発明が解決しようとする問題点〉 従来の曲げ加工法で管０１を曲げると、曲げ加工部外周
部の肉厚（シりが第５図に示す様に素管肉厚（ｔｏ）に
比べ約２０％減肉する。管の設計強度は、管肉厚によっ
て決定されるため、曲げ加工部の設計強度を確保するた
めには、あらかじめ減肉率に見合った分だけ厚い肉厚の
管を購入して曲げ加工を行い、曲げ加工部外周部の肉厚
を設計肉厚に確保している。この方法によれば、常に設
計肉厚より厚い（２０％以上）直管を購入しなければな
らず、直管長さの１０〜２０％程度しかない曲げ加工部
のために、厚肉直管を購入することは、管購入コストが
高くなり、このため減肉率の少ない曲げ加工法が望まれ
ている。

く問題点を解決するための手段〉 従来の曲げ加工法における、高周波加熱コイル及び管冷
却装置を移動可能装置とし、かつ、管端クランプを一時
的に固定する装置を付加することにより、高周波曲げ加
工を行う前に、管の曲げ加工に当る部分をます増肉加工
（以後すくめ加工とする）し、減肉に見合う量だけ増肉
させる。その後、従来通りの曲げ加工を行い、曲げ加工
部外周部の最終減肉率を０％にする。

く作　　　用〉 曲げ加工部分を、すくめ加工して増肉した後に曲げ加工
を行うため、減肉率を０％にできる。

く実　施　例〉 以下１本発明の実施例を第１図、第２図。

第３図及び第４図を用いて説明する。このうち第１図は
本発明法によるすくめ加工前の状況を示し、第２図は本
発明法によるすくめ加工後の状況を示し、第３図はすく
め加工部の曲げ加工前の状況を示し、第４図はすくめ加
工部の曲げ加工後の状況を示す。これらの図において、
ｌは管、２は管つかみ装置、３は管　送り装置、４は曲
げ加工用管端クランプ、５は曲げアーム、５ａは曲げア
ーム支持ピン、５ｂは管端クランプ支持ビン、６はガイ
ドローラー、７は駆動装置付高周波トランス、８は高周
波加熱コイル、９は管冷却装置、ｌＯは冷却水付電源ケ
ーブル、１１は曲げアーム支点移動架台、１２は曲げア
ーム支点クランプ装置、１３は曲げアーム支点駆動装置
、１４は高周波トランス移動用のレール、１５は管端ク
ランプの固定装置、１６は管端クランプ固定装置用駆動
装置である。またＡは曲げ加工中心、φ１は曲げ中心軸
、φ２はクランプ回転軸、矢印Ｂは管圧縮方向、矢印Ｃ
は高周波加熱コイル移動方向である。

まずはじめに管すくめ加工について説明する。第１図及
び第２図において、管１を管つかみ装置２でつかみ、一
方の管端を曲げ加工用の管端クランプ４でつかむと共に
、その管端クランプ４を管端クランプの固定装置１５で
固定する０次に図示しない高周波電源を入れ、高周波加
熱コイル８で管１を加熱すると共に管冷却装置９より冷
却水を散布させ、管１の加熱部直後を冷却する。加熱部
の温度が目的温度に達した後、駆動装置付高周波トラン
ス７を一定速度で矢印Ｃ方向にレール１４上を移動させ
ると共に管送り装置３を作動させ、管１を矢印Ｂ方向に
送り始める。この作業により、第２図及び第５図のすく
め加工部に示す様に管１の曲げ加工部に当る部分の肉厚
を増加させる。

次に管の曲げ加工について説明する。第３図及び第４図
において、まずすくめ加工後に駆動装置付高周波トラン
ス７を移動させ、すくめ加ニスタート部、すなわち、曲
げ加ニスタート部の位置に高周波加熱コイル８が来る様
に調整する。又この時管端クランプ固定装置用の駆動装
置１Ｂを作動させ、管端クランプ固定装置１５を解放し
、曲げ加工用管端クランプ４の固定を解く０次に図示し
ない高周波電源を再び作動させ、高周波加熱コイル８で
管１のすくめ加工部を加熱すると同時に、管冷却装置９
で冷却水を散布しながら管１を冷却する。管１の加熱部
温度が曲げ加工温度に達すると、管送り装置３を作動さ
せ、管１を矢印Ｂ方向に送り始める。これにより管１は
曲げ加工中心Ａの位置から曲がり始める。

次に管送り装置３を作動させると同時か、あるいは少し
遅れて曲げアーム支点駆動装置１３を作動させ、曲げア
ーム支点クランプ装置１２を高周波加熱コイル８の方向
、すなわち曲げ加工中心Ａの方向に移動させ１曲げ加工
中心Ａと曲げ中心軸φ１の距離を近づける。これにより
曲げ開始時の曲げ半径を大きく取り、曲げ加工中に曲げ
半径を次第に小さくしながら曲げ加工を行うことができ
、曲げスタート部内周部のコブ状盛り上り及び外周部の
凹状へコミの小さい良好な曲げ加工法を行うことができ
ると共に１曲げ加工外周部の最終減肉率を０％にするこ
とができる。

なお、第３図及び第４図では管ｌに直交する方向で曲げ
中心軸φ１を曲げ加工中心Ａに近づけたが、この近づけ
る方向は任意で良い。

〈発明の効果〉 本発明の効果を８５図を用いて説明する。

第５図は本発明によって加工したすくめ加工部と、その
後の曲げ加工部外周部の肉厚変化率及び従来曲げ加工部
外周部の肉厚変化率を示したものである。

（１）　　第５図に示す様に、曲げ加工に当る部分をあ
らかじめすくめ加工し管の肉厚を増肉させれば、その後
の曲げ加工で曲げ加工部外周部の減肉率をほぼ０％に抑
えることができる。

（２）　　本発明を用いることにより、すくめ加工時の
増肉率を適当に選定することができ、その結果曲げ加工
部外周部の減肉率を適当に選定することができる。

（３）　　本発明を用いることにより、曲げ加ニスター
ト部内周側の凸状盛り上り及び外周側の凹状へこみのな
い、健全な曲げ加工が可能となった。

（４）　本発明により、設計強度肉厚の管を購入するこ
とができ、管購入コストを大幅に下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法によるすくめ加工前の状況を示す説明
図、第２図は本発明法によるすくめ加工後の状況を示す
説明図、第３図はすくめ加工部の曲げ加工前の状況を示
す説明図、第４図はすくめ加工部の曲げ加工後の状況を
示す説明図、第５図は曲げ加工特性を示す特性図、第６
図は曲げ加工による盛り上り及びヘコミを示す断面図、
第７図はうず巻成ダイレフ的げ加工法の原理を示す説明
図、第８図及び第９図は従来方法を説明するための説明
図である。 図　　面　　中、 １は管、　　　　　　　２は管つかみ装置、３は管　送
り装置、　４は曲げ加工用管端クランプ、　　　　　　
　　５は曲げアーム、５ａは曲げアーム支持ビン、　５
ｂは管端クランプ支持ピン、　　　　　　６はガイドロ
ーラー、７は駆動装置付高周波トランス、 ８は高周波加熱コイル、　　９は管冷却装置、１０は冷
却水付電源ケーブル、１１は曲げアーム支点移動架台、
　１２は曲げアーム支点クランプ装置、　　１３は曲げ
アーム支点駆動装置、　　１４は高周波トランス移動用
のレール、　１５は管端クランプの固定装置、　１６は
管端クランプ固定用駆動装置、　Ａは曲げ加工中心であ
る。 ４＼　６　図　　　　　　　　　　　　　　　　曲１ヂ
スタート第７図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 管の管端をクランプする管端クランプと、管をその軸に
   沿い管端に向い送る送り手段と、一端が管端クランプに
   枢支された曲げアームと、曲げアームの他端を枢支する
   支点部と、管の曲げ加工部分のうち曲げ加工中心に向い
   支点部を徐々に近づける支点部駆動手段と、管の軸に沿
   い移動可能な加熱手段と、管端クランプを固定する固定
   手段とを有する装置により曲げ加工を行う加工法であっ
   て、 管端をクランプした管端クランプを固定手段で固定した
   状態で、管の曲げ加工部分に沿い加熱手段を移動させて
   管を加熱するとともに送り手段により管を固定手段側に
   送ることにより、曲げ加工部分を増肉加工し、 次に、固定手段を管端クランプから解放し 且つ加熱手段を曲げ加工中心に位置させた状態で、送り
   手段により管を送るとともに支点部駆動手段により支点
   部を曲げ加工中心に向い徐々に近づけることにより、増
   肉した曲げ加工部分を曲げ加工することを特徴とするう
   ず巻式ダイレス曲げ加工法。