JPS6380924A - パイプの曲げ加工方法 - 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、ステンレス鋼管等のパイプの曲げ加工方法に
関し、特に湾曲したマンドレルとそれを囲む成形型との
間にパイプを加圧挿入して成形するパイプの曲げ加工方
法に係わる。

〔従来の技術〕

ステンレス鋼管等のパイプの曲げ加工としては、第５図
に示されるようなロールベンダー加工、例えば特公昭４
３−６８７８号公報に開示されているようなマンドレル
を使った押し曲げ加工、または、液圧バルジによる曲げ
加工等がある。

最初の第５図に示されるロールベンダー加工は、バイブ
の曲げ加工として最も多く使われている加工方法であり
、曲げるべきバイブ５１の曲げ半径に合った回転曲げ型
５２の外周に、締付は型５３でこのバイブ５１を固定し
た後、このバイブ５１の未加工部分を移動押え型５４で
ガイドしながら、前記回転曲げ型５２を回転させてこの
バイブ５１を回転曲げ型５２の外周に巻き付けるように
して曲げ加工を行うものである。

通常は、曲げ加工時のバイブ５１の楕円の変形を防止す
るため、バイブ５１の内側に心金５５を挿入する。

次に、特公昭４３−６８７８号公報に開示されているよ
うなマンドレルを使った押し曲げ加工は、全長の短いバ
イブの曲げ加工に使われる加工方決であり、第６図乃至
第８図に示される様に、曲げるべきバイブロ１の曲げ半
径に合った湾曲マンドレル６２と、それを抱えこむ半割
りの溝が形成された開閉出来る一対の外型６３．６４か
らなる曲げ型６５内において、バイブロ１を押し込むよ
うにして加圧し、このバイブロ１が曲げられるに従って
このバイブロ１の内壁が、前記湾曲マンドレル６２に沿
って成形され、バイブロ１がつぶされることなく正規の
形状に曲げ加工するものである。

そして、バイブロ１が曲げられた後、前記一対の外型６
３．６４を開いて、湾曲マンドレル６２に嵌合している
曲げられたバイブロ１を、前記湾曲マンドレル６２に摺
動自在に嵌められている成形品押出し用リング６６を移
動させて、この湾曲マンドレル６２より取り外す。

最後に、液圧バルジによる曲げ加工は、バイブをある程
度の変形を認めてラフに曲げ、これを所望の曲げ半径に
合った型に入れ液圧を内側よりかけて正規の形に戻すも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記従来のロールベンダー加工は、曲げ半径の
小さい湾曲パイプの加工は困難であり、加工できる曲げ
半径はバイブの直径の２倍以上で、これより小さい曲げ
半径、例えば、バイブの直径に等しい曲げ半径の曲げ加
工を行うと、バイブの断面形状が変形してしまうと云う
問題があった。

このバイブの直径に等しい曲げ半径の湾曲バイブが必要
な場合は、前記のマンドレルを使った押し曲げ加工、あ
るいは、液圧バルジによる曲げ加工等により曲げ加工を
行うが、マンドレルを使った押し曲げ加工は、湾曲マン
ドレル６２からバイブロ１を抜くのに時間が掛かり生産
性が悪い、また、外型６３．６４が分割タイプであるた
め、出来上がったバイブロ１の寸法精度が不十分である
と云う問題がある。

また、液圧バルジによる曲げ加工は、液体を用いるため
どうしても生産性が悪く、液圧でバイブを押し拡げるた
め、寸法精度が良くないという問題がある。

したがって、本発明の目的は、バイブの曲げ加工におい
て、バイブの寸法精度を向上するとともに生産性を向上
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明は、成形型に湾曲成形後のバイブと同−
外径及び同一曲率半径の成形湾曲孔を貫通形成して、こ
の成形湾曲孔に横切るようにして収容されたマンドレル
受け型に前記湾曲成形後のバイブの内面と同一形状の外
形を有する湾曲部を有するマンドレルを着脱可能に固定
し、このマンドレルと成形型の間の空間に湾曲成形前の
バイブを加圧挿入して湾曲形成した後、前記マンドレル
とマンドレル受け型を成形型より取り出し、この成形型
の成形湾曲孔に残った湾曲成形後のバイブをこの湾曲成
形後のバイブと同一半径・同一曲率半径を有する湾曲円
柱状のノックアウトパンチで押し出すようにしたことを
特徴とする。

置体的には、湾曲成形後のバイブの内面と同一形状の外
形を有する湾曲部とこの湾曲部に延設する円柱状の直線
部からなるマンドレルと、このマンドレルの湾曲部先端
外形より大きい外形を有する面をマンドレルの湾曲部先
端に着脱可能可能に固定されたマンドレル受け型と、前
記湾曲成形後のバイブの外径に等しい内径を有し互いの
中心線の曲率半径が等しく前記マンドレルの湾曲部を収
容する成形湾曲孔を二つの外壁に開口するとともにこの
成形湾曲孔と交差し前記マンドレル受け型を排出可能に
収容する受け型収容孔を他の外壁に開口する成形型と、
この成形型に収容された前記マンドレルの直線部を囲む
ようにしてこの成形型に着脱自在に固定されたガイド型
とから構成される押し込み曲げ型を用い、この押し込み
曲げ型のマンドレルとガイドとの間の空間に曲げ加工前
のパイプを挿入し、このパイプと同一断面形状のパイプ
状の押圧ロッドでこのパイプを加圧し、このパイプをし
て前記マンドレルの湾曲部と前記成形型との間で湾曲形
成させ、成形後、前記ガイド型とマンドレルとマンドレ
ル受け型を分離して取り外した後、前記成形型に残って
いる湾曲成形後のパイプをこの湾曲成形後のパイプと同
一半径・同一曲率半径を有する湾曲円柱状のノックアウ
トパンチで押し出すようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

かかる本発明の構成によれば、一体成形の成形型をくり
抜いて成形湾曲孔を貫通形成しているので、湾曲成形時
にこの成形湾曲孔の変形が極めて少なく、湾曲成形され
たパイプの寸法精度が良い。

また、マンドレルをマンドレル受け型より分離出来るよ
うにし、これらを成形型より抜き出せるようにしたので
、パイプの湾曲成形後、この湾曲成形後のパイプをこの
パイプと同一半径・同一曲率半径を有する湾曲円柱状の
ノックアウトパンチで簡単に押し出すことができる。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例に係わるパイプの曲げ加工方法
を、図面を参照しながら説明する。

第１図は本実施例に係わるパイプの曲げ加工方法に用い
る押し曲げ型の断面図、第２図は第１図の押し曲げ型よ
りガイド型及びマンドレルを取り去った状態の平面図、
第３図は湾曲成形後のパイプの押し出しを行う装置の断
面図、第４図は湾曲成形前のパイプの部分断面図である
。

第１図において、符号１はマンドレルであり、第３図に
示す湾曲成形後のパイプ２の内面と同一形状の外形を有
する湾曲部ＩＡとこの湾曲部ＩＡに延設する円柱状の直
線部ＩＢからなり、この直線部ＩＢの端部にはマンドレ
ル１の取扱用の雌ねじＩＣが螺設されている。

また、このマンドレル１の湾曲部ＩＡＯ曲率半径の小さ
い側が、前記直線部ＩＢの軸直角方向に削られて、前記
直線部ＩＢの軸方向に並行な面ＩＤを形成し、この面Ｉ
Ｄに位置決め孔ＩＥが穿設されている。

符号３はマンドレル受け型であり、断面が前記湾曲パイ
プ２の外径より大きい外径の円形状をしており、前記マ
ンドレル１とは、その直線部ＩＢの中心軸線ＩＦとこの
マンドレル受け型３の中心軸線３Ａが並行で且つマンド
レル１の湾曲部ＩＡの中心軸線ＩＧとこのマンドレル受
け型３の中心軸線３Ａが交差するようにして噛合してお
り、前記マンドレル１の湾曲部ＩＡＯ曲率半径の小さい
側の削り取られた部分を、このマンドレル受け型３の先
端が補う恰好になっている。

このマンドレル受け型３の先端部には、前記マンドレル
１の位置決め孔ＩＥに連通ずる貫通孔３Ｂが形成され、
この貫通孔３Ｂ及び前記マンドレル１の位置決め孔ＩＥ
に位置決めピン４を差し込んで、マンドレル１とマンド
レル受け型３との位置決め固定を行う。

符号５は、成形型でありその断面外形は円形状をなして
おり、この成形型５の上面の中心からこの成形型５の側
面にかけて、前記湾曲バイブ２の外径及び曲率半径と内
径及び曲率半径が等しく、その曲率中心Ｃがこの成形型
５の上面に位置する成形湾曲孔５Ａが貫通形成されてい
る。

この成形型５には、前記成形湾曲孔５Ａに交差するよう
にして前記マンドレル受け型３を収容する受け型収容孔
５Ｂを、その軸心が成形型５の軸心と並行に且つ偏心さ
せて形成している。

この成形型５の下部には、前記受け型収容孔５Ｂに直交
する断面四角形の溝５Ｃが成形型５の軸直角方向に貫通
形成され、この溝５Ｃに長方形の受圧スペーサ６が摺動
可能に嵌合されて、前記マンドレル受け型３の下端と当
接している。

この成形型５の下端は、単動プレス装置の下プレート７
に固定され、前記受圧スペーサ６が図面上下方向の位置
を規制されている。

さらに、この成形型５の上部には、前記湾曲ノ禮イブ２
の外径と等しい内径のガイド孔８Ａが貫通形成されたガ
イド型８が、このガイド孔８Ａが前記成形型５の成形湾
曲孔５Ａに合致するようにして載置されている。

このガイド型８の外径は前記成形型５の外径より大きく
、その下面は前記成形型５の外径に等しい内径の穴８Ｂ
が穿設され、この穴８Ｂに前記成形型５の上部が着脱自
在に嵌合されている。

そして、これらマンドレル１、マンドレル受け型３、成
形型５、受圧スペーサ６、ガイド型８とで押し曲げ型９
を構成している。

符号１０は、被加工材である第４図に示すバイブ１１と
同一断面形状の押圧ロフトであり、その一端は肉厚が厚
く鍔状となっている。

第４図に示す被加工材であるバイブ１１は、その先端が
中心軸に対して斜めにカットしており、外径をＤ、肉厚
をｔとすると、第４図に示す各部の寸法Ｌ＋、Ｌ＊、α
１、α８、αｆｆ、Ｒ１，、Ｒ２が、式：０≦し、≦０
．５Ｄ＜Ｌ＊≦Ｄ、　　０≦α１≦α寞≦α、≦９０°
、０≦Ｒ，、Ｒ，を満足する範囲で、第２図に示すバイ
ブの曲げ角度θに従って、適宜変えることによって、湾
曲成形後のバイブ２の端面をフラットに出来る。

第３図の符号１２は、湾曲成形後のバイブ２を成形型５
の成形湾曲孔５Ａから押し出すためのノックアウトパン
チで、湾曲成形後のバイブ２と外径及び曲率半径に等し
く、湾曲成形後のバイブ２に当接する側の端面ばフラッ
トであり、他の端面には、半球形状の球頭１２Ａが設け
られている。

このノックアウトパンチ１２の球頭１２Ａを、単動ブレ
ス装置の上プレート１３に取り付けられたブツシュロッ
ド１４で押し下げることにより、先端で湾曲成形後のバ
イブ２を成形型５の成形湾曲孔５Ａから押し出す。

次に、本実施例の作用について述べる。

先ず、押し込み曲げ型９を第１図に示すようにセットし
た後、ガイド型８とマンドレル１の直線部ＩＢとの間の
空間に、被加工材である第４図のバイブ１１を挿入し、
その上から、さらに筒状の押圧ロッド１０を挿入して、
この押圧ロッド１０の上面を図示してない単動ブレスで
、図面下方向に押圧する。

すると、このバイブ１１は成形型５の湾曲孔５Ａに沿っ
て成形されるが、マンドレル１の湾曲部ＩＡで内側への
変形を防止されるので変形することなく均一な肉厚のま
ま所望の形状のバイブ２に成形される。

こうして成形されたバイブ２は、ガイド型８を成形型５
より外し、マンドレル１とマンドレル受け型３を固定す
る位置決めピン４を抜き去って、このマンドレル１を真
上に引き抜き、さらに、受圧スペーサ６を成形型５の成
形湾曲孔５Ａより抜いてマンドレル受け型３を下方に下
ろした後、成形型５の成形湾曲孔５Ａの開口部に、ノッ
クアウトパンチ１２を差し込み、このノックアウトパン
チ１２を単動ブレス装置の上プレート１３に固定された
ブツシュロッド１４で押圧することにより、このノック
アウトパンチ１２で押し出すようにして、成形型５より
取り出される。

本実施例の場合、マンドレル１と成形型５の間の空間に
バイブ１１を挿入して押圧する圧縮成形であるため、曲
率半径の大きい曲げ外側の肉厚の減少が無いので剛性が
高い。

また、成形型５の成形湾曲孔５Ａは一体物の成形型５を
くりぬいて形成しているため、バイブの成形時、この成
形湾曲孔５Ａの変形は無（湾曲成形後のバイブ２の寸法
精度が良い。

さらに、本実施例の場合、マンドレル１の湾曲部ＩＡの
曲率半径の小さい側を、直線部ＩＢの軸直角方向に削り
取り、この湾曲部ＩＡが前記直線部ＩＢの延長輪郭線内
に納まるようにしているので、成形された湾曲成形後の
バイブ２より簡単に引き抜ける。

また、マンドレル１を、これを成形型５に対して固定す
るマンドレル受け型３より分離可能な構成とし、バイブ
１１の湾曲成形後、このマンドレル１とマンドレル受け
型３とを分離して成形型５　　　′の成形湾曲孔５Ａよ
り除去して、成形型５の成形湾曲孔５Ａに残った湾曲成
形後のパイプ２を湾曲円柱状のノックアウトパンチ１２
で押し出すようにしているので、生産性が良い。

さらに、湾曲成形時及び湾曲成形後の取り出し時共に押
圧機構があれば良いので、単動プレス装置での成形が可
能となり、特別な装置を必要としない。

〔発明の効果〕

以上、述べたように、かかる本発明によれば、一体成形
の成形型をくり抜いて成形湾曲孔を貫通形成しているの
で、湾曲成形時にこの成形湾曲孔の変形が極めて少なく
、また、圧縮成形であることと合わせて、湾曲成形され
たパイプの外径、内径、曲率半径、肉厚等の寸法精度が
良く、剛性の高いパイプが得られると云う優れた効果の
奏する。

また、マンドレルをマンドレル受け型より分離出来るよ
うにし、パイプの湾曲成形後、これらを成形型より抜き
出し、この湾曲成形後のパイプを湾曲円柱状のノックア
ウトパンチで簡単に押し出すようにしているので、生産
性が高いと云う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例に係わるパイプの
曲げ加工方法を示す図であり、第１図は本実施例に係わ
るパイプの曲げ加工方法に用いる押し曲げ型の断面図、
第２図は第１図の押し曲げ型よりガイド型及びマンドレ
ルを取り去った状態の平面図、第３図は湾曲成形後のパ
イプの押し出しを行う装置の断面図、第４図は湾曲成形
前のパイプの部分断面図である。 第５図はパイプの曲げ加工方法の従来例を示す曲ｃｙ装
置の平面図、第６図はパイプの曲げ加工方法の他の従来
例を示す曲げ装置の部分断面図、第７図は第６図の曲げ
装置の■視図、第８図は第６回の曲げ装置でパイプを湾
曲成形後心金から取′り外すところを示す部分断面図で
ある。 １　・・・・マンドレル ＩＡ・・・・直線部 １Ｂ・・・・湾曲部 ２６０．・湾曲成形後のパイプ ３　・・・・マンドレル受ケ型 ５　・・・・成形型 ５Ａ・・・、成形湾曲孔 ５Ｂ・・・・受け型収容孔 ８　・・・・　ガイド型 ９　・・・・押し込み曲げ型 ＩＯ・・・・押圧ロッド １１・・・・パイプ １２　・・・・ノックアウトパンチ 出願人　　トヨタ自動車株式会社 １日−一一一声１史ちｐ ３−−一曲マービレ１し便けβ ５−・−成形型 ５Ａ−−−一成形慮曹孔 ５Ｂ　−・−−リビＬプ型しｌマ箱？Ｊ’−８−一一一
がイ）′型 ９−−−・　１甲しｉ！１み一曲け“りｅ。 ＩＱ　　−−−一　子甲万Ｅ口・・ノヒ′′１１　＝−
ＩＶイ″′７゜ 第１図 Ｆ ３Ａ　　　　　　　　　７ 第３図 ２−−−−−一湾曲成形後のパイプ １２−−−−−ノッグアウトパンチ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）湾曲成形後のパイプの内面と同一形状の外形を有
   する湾曲部と該湾曲部に延設する円柱状の直線部からな
   るマンドレルと、該マンドレルの湾曲部先端外形より大
   きい外形を有する面を該マンドレルの湾曲部先端に着脱
   可能に固定されたマンドレル受け型と、前記湾曲成形後
   のパイプの外径に等しい内径を有し互いの中心線の曲率
   半径が等しく前記マンドレルの湾曲部を収容する成形湾
   曲孔を二つの外壁に開口するとともに該成形湾曲孔と交
   差し前記マンドレル受け型を排出可能に収容する受け型
   収容孔を他の外壁に開口する成形型と、該成形型に収容
   された前記マンドレルの直線部を囲むようにして該成形
   型に着脱自在に固定されたガイド型とから構成される押
   し込み曲げ型を用い、該押し込み曲げ型のマンドレルと
   ガイド型との間の空間に曲げ加工前のパイプを挿入し、
   該パイプと同一断面形状のパイプ状の押圧ロッドで該パ
   イプを加圧し、該パイプをして前記マンドレルの湾曲部
   と前記成形型との間で湾曲形成させ、湾曲成形後、前記
   ガイド型とマンドレルとマンドレル受け型を分離して取
   り外した後、前記成形型に残っている曲げ加工後のパイ
   プを該湾曲成形後のパイプと同一半径・同一曲率半径を
   有する湾曲円柱状のノックアウトパンチで押し出すよう
   にしたとを特徴とするパイプの曲げ加工方法。