JPS63154236A - パイプの製造方法 - 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】 技術分野 本発明はパイプの製造方法に関するものである。

従来技術およびその問題点 従来より、たとえば、特開昭５６−５６７２１号公報、
特開昭５６−１３６２３０号公報、および特開昭５７−
８１９２４号公報に記載されているように、帯状板を円
筒状に曲成した後、周方向両端部を圧着あるいは溶接等
により接合することにより、パイプを製造する方法が知
られている。

しかし、かかる曲成工程と接合工程とを一連の工程とし
て連続的に行うことは通常比較的困難であるため、パイ
プの生産性が充分に得られないとい　゛う問題があった
。

これに対し、板状素材から円板を打ち抜くとともに、そ
の円板に絞り加工を施して有底円筒状とした後、その底
部を打ち抜くことによりパイプを製造するようにすれば
、上述のような接合工程が不要となって、パイプの生産
性を比較的向上し得ると考えられる。しかしながら、こ
の場合においては、前記円板および底部の各打抜き加工
時に多量のスクラップが発生することが避は難く、材料
歩留りが充分に得られないという問題があるのである。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景にして為されたものであり、
その要旨とするところは、長手状かつ平板状の素材を順
送しつつその素材にプレス加工を施すことにより所定長
さのパイプを連続的に製造する方法であって、（ａ）前
記素材の幅方向両端縁部を打ち抜いて所定形状のかしめ
部をそれぞれ形成するとともにその素材をその送り量と
同一の長さ毎に幅方向において中央部を残して切断する
打抜きおよび切断工程と、（ｂ）前記素材を前記かしめ
部が互いに重なるまで曲成することより略パイプ状の中
間品を成形する曲成工程と、（Ｃ）前記互いに重なるか
しめ部を前記中間品の径方向においてかしめるかしめ工
程と、（ｄ）前記切り残された中央部を切断することに
より前記かしめ部がかしめられた中間品を切り離す切断
工程とを含むことにある。

作用 このようにすれば、打抜きおよび切断工程により、前記
素材の幅方向両端縁部が打ち抜かれて所定形状のかしめ
部が形成されるとともにその素材がその送り量と同一の
長さ毎に幅方向において中央部を残して切断される一方
、曲成工程によって前記素材が前記かしめ部が互いに重
なるまで曲成されることにより略バイブ状の中間品が成
形される。そして、かしめ工程により、前記互いに重な
るかしめ部が前記中間品の径方向においてかしめられる
とともに、切断工程により、前記切り残された中央部が
切断されることにより前記かし部がかしめられた中間品
が切り離される。

発明の効果 これにより、前記素材を単に所定の送り量で順送するだ
けで、その素材の送り量と同一の長さを有し且つ素材の
幅寸法より僅かに小さい外周寸法を有するパイプを連続
的かつ迅速に製造し得るので、帯状板を円筒状に曲成し
た後、その両端部を別途接合する従来の場合に比べて、
パイプの生産性を大幅に向上させ得る。しかも、前記か
しめ部を打ち抜く際に僅かなスクラップが発生するに過
ぎないため、充分な材料歩留りを維持しつつ上記効果が
得られるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、１０は、本発明方法により長手状かつ
平板状の素材１２から製造されたパイプである。パイプ
１０は、軸心と平行な方向の長さく以下、単に長さとい
う）が径寸法に比べて比較的小さいリング状を成してい
るとともに、その周方向の一部に軸心と平行な方向に延
びる接合部１４を有している。かかるパイプ１０は、第
２図に示す金型を用いて製造されたものである。なお、
第２図においては、上型および押え部材等は省略されて
いる。

第２図において、１６は、前記素材１２の幅寸法と略同
様の幅を有する平坦な送り面１８を備え、その送り面１
８に沿って素材工２を送るための送り台である。送り台
１６の送り方向前端部側であって且つ送り方向と直角に
位置する側面には、平板状を成すとともに前記パイプ１
０の長さ寸法と同様の寸法の厚さをそれぞれ有する第一
下型２０゜第二下型２２．第三下型２４が厚さ方向にお
いて互いに重ね合わされた状態で、且つ円柱状の中型２
６が軸心方向において第三下型２４の第二下型２２側と
反対側の面と当接する状態で図示しない固定手段により
互いに一体的に固定されている。

第一下型２０の第２図中上面は前記送り面１８と面一と
されている一方、第一下型２０の素材１２送り方向と直
角な方向（幅方向）の両側部は送り台１６の幅方向の両
側部からそれぞれ所定寸法だけ内側に位置させられてい
るとともに、第一下型２０の前記両側部であって且つ図
中上部には、前記上面と直角な方向に所定距離延び且つ
前記幅方向において内側に向かう程幅寸法が大きくなる
複数の溝２８．３０が前記送り方向において交互に位置
するようにそれぞれ形成されている。

上記第二下型２２は第一下型２０と略同様の幅を有して
おり、第二下型２２の第２図中上面であって且つ幅方向
中央部には頂部が第一下型２０の上面と面一とされた凸
面３２が設けられているとともに、第二下型２２の上面
であって且つ凸面３２以外の部分には第一下型２０の上
面より所定寸法低くされた平坦面３４．３６が設けられ
ている。

上記第三下型２４は、第二下型２２の幅方向両端部側の
所定部分がそれぞれ切除された形状を有しており、第三
下型２４の第２図中上面には、第二下型２２の凸面３２
および平坦面３４．３６とそれぞれ面一とされた凸面３
８および平坦面４０゜４２がそれぞれ設けられていると
ともに、第三下型２４の幅方向両角部には前記平坦面４
０．４２とそれぞれ連なり且つパイプ１０の内周面と同
様の曲率半径を有する曲面４４．４６がそれぞれ設けら
れている。

上記中型２６は、パイプ１０の内径と同様の径を有しか
つパイプ１０の長さ寸法の略四倍に相当する長さを有し
ているとともに、中型２６の軸心は送り台１６の幅方向
中心に略位置させられており且つ中型２６の外周面の一
部は前記第三下型２４の凸面３８の頂部と面一とされて
いる。

一方、中型２６の外周側であって且つ前記送り方向と直
角な方向の両側に位置する部分には、一対の金型４８，
５０が配設されており、これら金型４８．５０は、図示
しないカム機構によって第２図中上下方向の作用力が左
右方向へ変換されることにより、中型２６を挟んで互い
に接近離隔する方向へ作動させられるようになっている
。金型４８．５０の互いに対向する部分にはパイプ１０
の外周面と同様の曲率半径を有する凹面５２，５４がそ
れぞれ形成されている。金型５０の前記送り方向後端部
側に位置する部分であって且つ前記凹面５４の図中下端
部には、その凹面５４の接線方向であって且つ下方に向
かって傾斜する傾斜面５６（第７図参照）が設けられて
いるとともに、金型５０の前記送り方向前端部側に位置
する部分には、前記凹面５４がその凹面５４を含む円の
最下端位置まで延び出させられることにより、前記傾斜
面５６より金型４８側へ所定距離大きく突き出す突出部
５８　（第８図参照）が設けられている。

以上のように構成された金型を使用して前記素材１２か
らパイプ１０を製造するに際しては、素材１２を送り台
１６の送り面１８に沿ってパイプ１０の長さと同様の送
り量で中型２６に向かって順次送りつつ以下の加工を施
すこととなる。

すなわち、先ず、素材１２をその幅方向両端部を除いて
図示しない押え部材により押圧するとともに、第一下型
２０の前記溝２８．３０と対応する形状の複数の突条を
幅方向両端部にそれぞれ有する上型（図示せず）を第一
下型２０に向かって打ち下ろして素材１２の幅方向両端
縁部をそれぞれ打ち抜く。これにより、第１図に示すよ
うに、素材１２の一部をかしめ部６０．６２が形成され
た第一加工部６４に加工する。ここで、第４図は、一方
のかしめ部６０の一部を拡大して示す図である。かしめ
部６０は、先端に向かう程幅寸法が大きくなる複数の楔
部６５と、底部に向かう程幅寸法が大きくなり且つ前記
楔部６５に対応する形状を有する複数の凹部６７とを交
互に備えて構成されているとともに、各凹部６７の底部
には他方のかしめ部６２から離隔する方向へ僅かに突き
出す突起６９が前記送り方向の所定長さに亘ってそれぞ
れ形成されている。なお、他方のかしめ部６２も上記か
しめ部６０と同様に構成されている。

次に、その第一加工部６４を第二下型２２上へ送るとと
もにその第二下型２２の上面と対応する形状の成形面を
有する図示しない上型を第二下型２２に向かうて打ち下
ろすことにより、第一加工部６４の前記送り方向後端部
側を送り方向と直角な幅方向（以下、単に幅方向という
）において中央部を残して切断するとともに、第一加工
部６４の幅方向中央部を前記凸面３２に対応する形状を
有し且つ第２図中上方に向かって突き出す突出部６６に
曲成し、これにより、第１図に示すように、第一加工部
６４を第二加工部６８に加工する。

次に、この第二加工部６８を第三下型２４上へ送るとと
もに、第５図に示すように、押え部材７１により第二加
工部６８の幅方向中間部を押圧しつつ第三下型２４の両
凸面４４．４６とそれぞれ対応する形状の成形面を有す
る上型７３を第三下型２４に向かって下降させることに
より、第二加工部６８の幅方向両端部側の所定部分を前
記突出部６６の突出し方向と反対方向（図において下方
）へそれぞれ曲成し、これにより、第二加工部６８゜を
、互いに対向し且つパイプ１０の外周面と同様の曲率半
径を有する一対の円弧状部７０．７２が形成された第三
加工部７４に加工する。円弧状部７２と突出部６６との
間の距離は、第５図に示すように、円弧状部７０と突出
部６６との間の距離に比べて小さくされているとともに
、円弧状部７２の下端部には、第１図および第５図にお
いて下方に向かって所定距離延びる直線部７６が形成さ
れている。

次いで、この第三加工部７４を中型２６の基部側に位置
する第一中型部２６ａ上へ送るとともに、第６図に示す
ように、押え部材７７により前記突出部６６を押圧しつ
つ、第一中型部２６ａの外周面と対応する形状の成形面
を有する上型７９を第一中型部２６ａに向かって下降さ
せることにより、第三加工部７４を略リング状であって
且つかしめ部６０．６２が互いに重ね合わされた第四加
工部７８に加工する。したがって、この第四加工部７８
が本実施例の中間品に相当する。なお、上記押え部材７
１および７７は、通常、互いに一体的に設けられること
となる。

続いて、この第四加工部７８を第二中型部２６ｂ上へ送
るとともに、第７図に示すように、押え部材８１により
第四加工部７８の第１図中上部を押圧しつつ、前記金型
４８．５０を中型２６に向かってそれぞれ押し付けるこ
とにより、金型４８゜５０の前記送り方向後端部側にそ
れぞれ位置する部分によって第四加工部７８の外周形状
を矯正し、これにより、第四加工部７８を第五加工部８
０に加工する。なお、第五加工部８０において前記直線
部７６は前記傾斜面５６の存在により曲げ残されるため
、両かしめ部６０．６２がかしめられることはない。

次に、第五加工部８０を第三中型部２６ｃ上へ送るとと
もに、第８図に示すように、押え部材８３により第五加
工部８０の第１図中上部を押圧しつつ、前記金型４８．
５０を再び中型２６に向かってそれぞれ押し付けること
により、前記突出部５８の凹面５４により前記直線部７
６を第五加工部８０内周側へ曲成して両かしめ部６０．
６２を互いに嵌合させ、これにより、第五加工部８０を
第六加工部８２に加工する。このとき、かしめ部６０．
６２の一方の各凹部、６７の突起６９とかしめ部６０．
６２の他方の各楔部６５の先端部とが互いに第五加工部
８０の径方向においてかしめられるとともに、それに伴
って、かしめ部６０．６２の互いに嵌合する各楔部６５
が第五加工部８０の周方向において互いに離隔する方向
へ微視的に僅かに相対移動させられることにより、各楔
部６５の模作用により第六加工部８２の両かしめ部６０
．６２は比較的強固に接合されることとなる。

なお、上記金型５０は、好適には、金型４８より僅かに
遅れて第五加工部８０に押し付けられることとなる。

次に、第六加工部８２を第四中型２６ｄ上へ送るととも
に、第８図に示す押え部材８３と略同様の押え部材によ
り第六加工部８２の第１図中上部を押圧しつつ、前記金
型４８．５０を再度上述の場合と同様にして中型２６に
向かって押し付けることにより、かしめ部６０．６２の
送り方向後端部側に位置するかしめ残された部分をかし
める。

これにより、第六加工部８２を前記接合部１４を有する
第七加工部８４にカロエする。なお、上記押え部材は、
通常、前記押え部材８１および８３と共に一体的に設け
られることとなる。

次いで、第七加工部８４を゛中型２６の先端部から外れ
る位置まで送り出すとともに、図示しないカンタを打ち
下ろして前記切り残された中央部を切断する。これによ
り、第七加工部８４が切り離されて前記パイプ１０を得
る。本実施例においては、第七加工部８４がクレーム上
のかしめ部がかしめられた中間品に相当する。

このようにして製造されたパイプ１０は、必要に応じて
、たとえば第９図に示すような装置を用いてその周形状
が更に矯正されるとともに接合部１４の接合強度の向上
が図られる。図において、プレスベッド８４上には円柱
状の下ダイス８６が一体的に固定されているとともに、
この下ダイス８６の外周側には円筒部８８を有する下パ
ンチ９０がノックアウトピン９２により図中上方への突
出し可能に嵌合されている。一方、プレスラム９４の下
端部には円筒状の上ダイス９８が一体的に固定されてい
る。この上ダイス９８の内部には前記下パンチ９０の円
筒部８８と同様の円筒部１００を有する上パンチ１０２
が摺動可能に嵌合されており、この上パンチ１０２はプ
レスラム９４内に摺動可能に設けられたホルダ１０４の
下端部に固定されている。

かかる装置においては、パイプ１０を下ダイス８６に嵌
め入れた後、プレスラム９４をプレスベッド８４に向か
って駆動することにより、両ダイス８６．９８によって
パイプ゛１０の周形状が矯正されるとともに、両パンチ
９０，１０２の円筒部８８．１００によってパイプ１０
にすえ込み加工が施されることにより、パイプ１０が軸
心と平行な方向において塑性変形させられて接合部１４
の接合強度が向上させられる。第９図はこのときの状態
を示している。パイプ１０のすえ込み量は、たとえばそ
のパイプ１０の長さの２〜５％程度に設定される。そし
て、プレスラム９４をプレスベッド８４から離隔する方
向へ駆動し且つ上パンチ１０２をホルダ１０４によりプ
レスベッド８４に向かって所定距離突き出すとともに、
下パンチ９０をノックアウトピン９２により所定距離突
き出すことにより、パイプ１０が両ダイス８６．９８か
ら払い出される。

このように、本実施例によれば、板状の素材１２を単に
所定の送り量で順送するだけで、素材１２に順次加工が
施されて素材１２の送り量と同一の長さを有し且つ素材
１２の幅寸法より僅かに小さい外周寸法を有するパイプ
１０が連続的かつ迅速に製造される。この結果、帯状板
をリング状に曲成した後、その両端部を別途接合する従
来の場合に比べて、パイプの生産性が大幅に向上する。

しかも、前記かしめ部６０．６２を打ち抜く際に僅かな
スクラップが発生するに過ぎないため、充分な材料歩留
りを維持しつつ上記効果が得られる。

ちなみに、厚さ４ｍ、内径１３５鶴、長さ３２．５鶴の
パイプを製造する場合において、そのパイプを絞り加工
および底部打抜き加工等により製造する場合と本実施例
方法により製造する場合とについて材料歩留りの比較試
験を行ったところ、前者が３９．８％であったのに対し
、後者においては前者の２倍以上である９７．２％とい
う著しい効果が得られた。

また、本実施例によれば、上記各加工部は一部において
互いに繋がっており、素材１２を送るだけで各加工部が
次の工程まで自動的に送り出されるので、各加工部を次
工程へ送るための搬送装置が不要となるとともに各加工
部の次工程における位置決めを容易に為し得る利点があ
る。

また、本実施例によれば、第一下型２０、第二下型２２
、第三下型２４、および中型２６が互いに密着した状態
で送り台１６の側面に一体的に固定されているので、パ
イプの製造装置のスペースが一層低減される利点がある
。

なお、前述の実施例において、かしめ部６０゜６２を打
ち抜く打抜き工程と第一加工部６４を幅方向において中
央部を残して切断する切断工程とは別工程で行われてい
るが、略同時に行うことも可能である。

また、前述の実施例において、第五加工部８０は必ずし
も必要でなく、第五加工部８０、すなわち第四加工部７
８の外周形状を矯正するための工程を削除することも可
能である。

また、前述の実施例においては、第六加工部８２および
第七加工部８４においてかしめ部６０゜６２のかしめが
完了するように構成されているが、第六加工部８２にお
いて充分にかしめが施される場合には第七加工部８４に
おけるかしめ工程を削除しても良い。　。

また、前述の実施例において、かしめ部６０゜６２の突
起６９は必ずしも必要なものではな（、かしめ部６０．
６２の各模部６５と凹部６７とを所定の圧入状態で嵌合
するようにした場合等においては削除しても良い。

また、前述の実施例において、かしめ部６０゜６２は楔
部６５およびそれに対応する形状の凹部６７をそれぞれ
有して構成されているが、必ずしもその必要はなく、互
いに嵌合されたとき或いはすえ込み加工が施されたとき
、周方向における外れが必要かつ充分に阻止された状態
で接合されるならば、他の形状であっても良い。

また、前述の実施例においては、第２図中左右方向にそ
れぞれ作動する金型４８，５０によって加工部８２．８
４の径方向においてかしめ部６０゜６２をかしめるよう
に構成されているが、必ずしもその必要はな（、第２図
中下方から中型２６に向かって所定の金型を押し付ける
ことにより前記径方向にかしめるようにしても良い。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種
々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法により素材が順次加工されて
パイプが製造される過程を金型を除去して示す斜視図で
ある。第２図は第１図のパイプを製造するために用いら
れる金型の要部を示す斜視図である。第３図は第１図の
平面図である。第４図は第１図および第３図のかしめ部
の一部拡大図である。第５図および第６図は第３図にお
ける■−■視断面断面びｖｒ−ＶＩ視断面にそれぞれ相
当する図であって、曲成工程を説明するための図である
。第７図は第３図における■−■視断面断面当する図で
あって、要部を示す図である。第８図は第３図における
■−■視断面断面当する図であって、かしめ工程を説明
するための図である。第９図は第１図のパイプの周形状
を矯正し且つそのパイプにすえ込み加工を施すための装
置を示す図であって、要部を示す正面図である。 １０：パイプ　　　　　１２：素材 ６０．６２：かしめ部 ７８：第四加工部 ８４：第七加工部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長手状かつ平板状の素材を順送しつつ該素材にプレス加
   工を施すことにより所定長さのパイプを連続的に製造す
   る方法であって、 前記素材の幅方向両端縁部を打ち抜いて所定形状のかし
   め部をそれぞれ形成するとともに該素材をその送り量と
   同一の長さ毎に幅方向において中央部を残して切断する
   打抜きおよび切断工程と、前記素材を前記かしめ部が互
   いに重なるまで曲成することより略パイプ状の中間品を
   成形する曲成工程と、 前記互いに重なるかしめ部を前記中間品の径方向におい
   てかしめるかしめ工程と、 前記切り残された中央部を切断することにより前記かし
   め部がかしめられた中間品を切り離す切断工程と を含むことを特徴とするパイプの製造方法。