TW201711768A - Ｌ字型方管的製造方法、ｌ字型方管的製造裝置及ｌ字型方管 - Google Patents

Ｌ字型方管的製造方法、ｌ字型方管的製造裝置及ｌ字型方管 Download PDF

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Abstract

本發明所要解決的問題在於提供一種L字型方管的製造方法、L字型方管的製造裝置及L字型方管，該L字型方管的製造方法，即便不進行熔接也可以確保足夠的強度。 為了解決此問題，本發明提供一種L字型方管1A的製造方法，包含：溝部形成步驟，其將方形鋼管1的一面1a，沿著該一面1a的短邊方向，向位於前述一面1a的裡面側之另一面1b側推壓，藉此形成溝部5；及，折彎步驟，其以使前述一面1a上的夾著前述溝部5的兩側彼此接近的方式，來折彎前述方管。

Description

L字型方管的製造方法、L字型方管的製造裝置及L字型方管
本發明關於一種L字型方管的製造方法、L字型方管的製造裝置及L字型方管。
先前，形成整體浴室(unit bathroom)用基台的框架之構造構件、或將預鑄(prefabricated)住宅用的外壁面板安裝至梁柱上等的分隔壁(partition wall)所使用的構造構件，都是採用L字型方形鋼管。
作為L字型方形鋼管的製造方法，是針對2個方形鋼管，採用在將一方的端部抵壓在另一方的端部的側面的狀態下進行熔接以固定方形鋼管的方法。
然而，在此方法中，為了得到足夠的接合強度，必須在方形鋼管的端部上進行全周熔接。如果方形鋼管的端部的切斷精度或定位精度低，則即便熔接也不能夠得到需要的強度。如果進行熔接，則熱應變所造成的翹曲和扭曲，可能會使得尺寸精度降低。在熔接中會產生微粒污染物(fume)，所以會有作業環境惡化的問題。再者，考慮到熔接部的外觀樣式或耐腐蝕性，必須進行細加工或補修。
又，提案有一種製造技術(參照專利文獻1)，其在方形鋼管的頂面及兩側面上加入V字狀的切口且進行彎曲加工後，將已抵接的兩側面進行熔接。
[先前技術文獻] (專利文獻) 專利文獻1：日本特開2010-201503號公報
[發明所欲解決的問題] 但是，上述先前技術，是在方形鋼管的頂面及兩側面上加入V字狀的切口，所以在方形鋼管的4面當中，只有在底部表面的1面上沒有切口。因此，相較於其他部分，方形鋼管的切口部分的強度顯著地降低。為了彌補強度的降低，則必須在使切口彼此緊貼的部分進行熔接。 這樣做，如上述，熱應變所造成的翹曲和扭曲，可能會使得尺寸精度降低。又，在熔接中會產生微粒污染物，所以會有作業環境惡化的問題。 本發明的目的，在於提供一種L字型方管的製造方法、L字型方管的製造裝置及L字型方管，該L字型方管，即便不進行熔接也可以確保足夠的強度。
[解決問題的技術手段] 依據本發明的一個實施例，是一種L字型方管的製造方法，包含：溝部形成步驟，其將方管的一面，沿著該一面的短邊方向，向位於前述一面的裡面側之另一面側推壓，藉此形成溝部；及，折彎步驟，其以使前述一面上的夾著前述溝部的兩側彼此接近的方式，來折彎前述方管。
在前述溝部形成步驟中，前述溝部，較佳是藉由將具有V字部之推壓構件中的該V字部的角部，向前述一面推壓而形成。
前述V字部的前述角部的角度，較佳是對應於前述方管的折彎角度。
在前述溝部形成步驟前，較佳是包含：屈曲(buckling)線形成步驟，其將在前述方管中的前述一面與前述另一面之間的2個側面，沿著前述側面的長邊方向向內側推壓而形成屈曲線。
依據本發明的其他實施例，是一種L字型方管的製造裝置，包含：溝部形成裝置，其將方管的一面，沿著該一面的短邊方向，向位於前述一面的裡面側之另一面側推壓，藉此形成溝部；及，折彎裝置，其以使前述一面上的夾著前述溝部的兩側彼此接近的方式，來折彎前述方管。
本發明是一種L字型方管，該方管以夾著沿著該方管的一面的短邊方向設置的溝部的方式被彎曲。
[發明的效果] 依據本發明，能夠提供一種L字型方管的製造方法、L字型方管的製造裝置及L字型方管，該L字型方管，即便不進行熔接也可以確保足夠的強度。
以下，針對本發明的一實施形態的L字型方形鋼管1A的製造方法進行說明。第1(a)圖至第1(d)圖，是本實施形態的L字型方形鋼管1A的製造方法的說明圖。
L字型方形鋼管1A的製造方法，將如第1(a)圖所示的延伸成直線狀方形鋼管1的一面1a，沿著該一面1a的短邊方向，向位於一面1a的背面之另一面1b側推壓。藉此，形成如第1(c)圖所示的溝部5。接著，折彎方形鋼管1，以製造如第1(d)圖所示的具有折彎部A之L字型方形鋼管1A。
在本實施形態中的折彎成L字型方形鋼管1，是剖面為長方形的鋼製的中空方管。但是，本實施形態不受限於鋼製，也可以是其他材料，只要是可以藉由折彎而塑性變形的材料即可。
在本實施形態中，針對方形鋼管1的剖面是長方形的場合進行說明，但是該剖面也可以是正方形。其中，如果方形鋼管1的剖面是長方形，則一面1a及另一面1b的短邊方向的幅度，較佳是比側面1c和側面1d的短邊方向的幅度更大。
又，在以下說明中，針對L字型方形鋼管1A的製造方法進行說明，該L字型方形鋼管1A具有被折彎成直角(90∘)的折彎部A。但是折彎部A的被折彎的角度不受限於直角，也可以是銳角或鈍角。
如第1圖所示，本實施形態的L字型方形鋼管1A的製造方法，包含：對第1(a)圖所示的方形鋼管1的側面1c和側面1d推壓以設置屈曲線4之屈曲線形成步驟(第1(b)圖)；向方形鋼管1的一面1a推壓以形成溝部5之溝部形成步驟(第1(c)圖)；及，使方形鋼管1折彎之折彎步驟(第1(d)圖)。
L字型方形鋼管1A的製造方法，是藉由L字型方管的製造裝置100來實施，該L字型方管的製造裝置100，具備：後述的屈曲線形成裝置2、溝部形成裝置3、折彎裝置15。但是，本實施形態的L字型方形鋼管1A的製造方法，不受限於使用此製造裝置100。
(屈曲線形成步驟) 屈曲線形成步驟，如第1(b)圖所示，是對方形鋼管1的側面1c和側面1d推壓，以在側面1c和側面1d上形成屈曲線4的步驟。
第2圖表示用以實現屈曲線形成步驟之具體的屈曲線形成裝置2的一例。但是，在方形鋼管1的側面1c和側面1d上形成屈曲線4的裝置，不受限於此屈曲線形成裝置2。 屈曲線形成裝置2，具備2個側面推壓衝頭6，該側面推壓衝頭6是在長方體的一側面上設置有V字部6a的形狀。2個側面推壓衝頭6，其V字部6a的角部6b，沿著側面1c和側面1d的長邊方向配置。進一步，V字部6a的角部6b，在可以抵接側面1c和側面1d的約略中央部的狀態下，被配置成自側面1c和側面1d側夾住方形鋼管1。
2個側面推壓衝頭6的V字部6a的角部6b，各自沿著長邊方向且在約略中央部抵接至方形鋼管1的側面1c和側面1d。 在利用此2個側面推壓衝頭6來夾住此方形鋼管1的狀態下，對於2個側面推壓衝頭6施加彼此接近方向的力量，使得方形鋼管1的側面1c和側面1d的中央凹入內側而變形，以沿著長邊方向形成屈曲線4。
屈曲線4的長度，能夠配合方形鋼管1的尺寸而進行適當的調整，以使得在後述的溝部形成步驟中設置有屈曲線4的部分容易地屈曲到內側。 又，屈曲線4的變形量(深度)，較佳是在不會使側面1c和側面1d斷裂的範圍內。 再者，在屈曲線4形成後，使2個側面推壓衝頭6自方形鋼管1的側面1c和側面1d離開。
(溝部形成步驟) 溝部形成步驟，如第1(c)圖所示，是使方形鋼管1的一面1a，沿著該面1a的短邊方向，向另一面1b側推壓，以形成V字狀的溝部5的步驟。
第3圖表示實施溝部形成步驟之具體的溝部形成裝置3(擠壓模具)的一例。 溝部形成裝置3，具備2個側面保持部7、及溝部形成衝頭8。但是，推壓方形鋼管1的一面1a，以在方形鋼管1上形成V字狀的溝部5的裝置不受限於此。
側面保持部7是長方體，且抵接方形鋼管1的側面1c和側面1d來保持方形鋼管1。另外，在第3圖中，將2個側面保持部7當中的與方形鋼管1重疊的一方，以虛線來表示。 溝部形成衝頭8，與側面推壓衝頭6同樣，是在長方體的一面上形成V字部8a的形狀。再者，溝部形成衝頭8，其V字部8a的角部8b，以位於在一面1a的溝部形成預定處的中央線M上的方式，被配置在一面1a的上方。
在本實施形態中，V字部8a的角度θ，僅比L字型方形鋼管1A的折彎角度(在本實施形態中是直角(90∘))大一點。這樣，使V字部8a的角度θ，僅比方形鋼管1的折彎角度大一點，藉此當在下一個折彎步驟中折彎方形鋼管1時，可以使L字型方形鋼管1A的折彎角度變成想要的值(在本實施形態中是直角(90∘))。
又，V字部8a的角度θ，較佳是當V(字狀的)溝部5形成時，被賦予的R值使得方形鋼管1不會斷裂。 溝部形成衝頭8的壓入量，此時的壓入深度，是使一面1a接觸到另一面1b的程度。藉此，防止方形鋼管1的各面的斷裂。
首先，將方形鋼管1配置在2個側面保持部7之間。 然後，使溝部形成衝頭8的V字部8a的角部8b抵接至中央線M。 接著，將力量施加到溝部形成衝頭8，以將方形鋼管1的溝部5形成預定處，壓入到另一面1b側。 此時的壓入深度，是使一面1a接觸到另一面1b的程度。 藉此，如第3圖所示，方形鋼管1的一面1a被擠壓變形，而形成V字型的溝部5。 然後，在溝部5形成後，使溝部形成衝頭8自方形鋼管1的一面1a離開。
另外，在本實施形態中，將方形鋼管1折彎成約略直角以製造L字型方形鋼管1A，但是不受限於此。也可以調整L字型方形鋼管1A的L部的角度(折彎角度)，也可以配合此L字的角度來調整溝部形成衝頭8的角部8b的角度。
(折彎步驟) 折彎步驟，如第1(d)圖所示，是以使在一面1a上的夾著形成溝部5的部分的兩側(一方1aa和另一方1ab)彼此接近的方式，來折彎方形鋼管1的步驟。。
第4圖表示實施折彎步驟之具體的折彎裝置15(摺疊彎曲模具)的一例。但是，方形鋼管1的折彎裝置，不受限於此裝置。 折彎裝置15，具備：2片壓緊板9、頂部模具10、底部模具11、彎曲模具12、彎曲衝頭13。
壓緊板9，是壓緊方形鋼管1的側面1c和側面1d的板構件。壓緊板9，設置有2片，將方形鋼管1夾入彼此之間且壓緊側面1c和側面1d，以將方形鋼管1保持成不會移動。在第4圖中的一方的壓緊板9是以虛線表示。
頂部模具10，其具有與方形鋼管1約略相同的幅度，且被配置成壓緊在方形鋼管1的一面1a的夾著設置溝部5的部分的一方1aa上。
底部模具11，其具有與方形鋼管1約略相同的幅度，且以夾住方形鋼管1的方式被配置在頂部模具10的相反側(與方形鋼管1的另一面1b的接觸側)。
彎曲模具12，其具有與方形鋼管1約略相同的幅度，且相對於底部模具11能夠以旋轉軸14作為中心而旋轉。 彎曲模具12，在方形鋼管1被折彎前的第4(a)圖的狀態下，是與底部模具11排列成直線狀。 彎曲模具12，在方形鋼管1被折彎後的第4(b)圖的狀態下，是以旋轉軸14作為中心而變成相對於底部模具11傾斜成約略直角的狀態。
彎曲衝頭13，是長方體，且被連結在未圖示的進退機構上。在方形鋼管1被折彎前的第4(a)圖的狀態下，彎曲衝頭13的與進退方向垂直的一面抵接至彎曲模具12。
如果彎曲衝頭13藉由未圖示的進退機構而移動到方形鋼管1側，則彎曲模具12被推壓上去。 這樣做，彎曲模具12，以旋轉軸14作為中心而旋轉。 藉由此旋轉，使在方形鋼管1上的夾著設置溝部5的部分的另一方1ab的另一面被推壓上去。 藉此，方形鋼管1的另一方1ab旋轉，且另一方1ab的一面1a側抵接至頂部模具10的側面。又，彎曲衝頭13的與進退方向平行的面，抵接至彎曲模具12。 另外，藉由調整彎曲衝頭13的推壓上去的量，而能夠調整L字型方形鋼管1A的L字的折彎部A的彎曲角度。例如，第4(b)圖的狀態，是推壓上去的最大狀態，使得L字型方形鋼管1A彎曲成90∘。
第5圖是藉由本實施形態的製造方法的溝部形成步驟而形成有溝部5的狀態之方形鋼管的照片。第6圖是藉由本實施形態的製造方法的折彎步驟而折彎後的L字型方形鋼管1A的折彎部A的照片。
這樣，藉由本實施形態所製造的L字型方形鋼管1A，是以方形鋼管1的4個側面上都沒有切口的方式形成。 因此，不會產生強度降低，進一步因為藉由折彎而積層的部分會硬化，所以就算沒有熔接也會使強度稍微提升。 又，因為不需要進行側面的切斷或熔接，所以能夠以低成本來製造高強度的L字型方形鋼管1A。
另外，在需要更高剛性的場合，也可以在彎曲部或折入的兩側面上進行熔接接合或利用黏結劑進行接合。
本實施形態的方形鋼管1的折彎方法，如第7(a)圖所示，進一步對於1個方形鋼管1實施2次折彎，藉此能夠以低成本來穩定地製造具有2個折彎部B之方形鋼管1B 又，如第7(b)圖所示，對於1個方形鋼管1實施3次折彎，藉此能夠以低成本來穩定地製造具有4個折彎部C之四角形的方形鋼管1C。 因此，依據本實施形態，能夠以低成本來提供高強度的家電的殼體或托板(pallet)的面材(face bar)等的家電用構件、或者整體浴室用基台的框架等之住宅關聯構件。
又，藉由使用L字型方管的製造裝置100，而能夠高精度、順利且穩定地進行方形鋼管1的折彎，該L字型方管的製造裝置100，具備：上述的屈曲線形成裝置2、溝部形成裝置3、及折彎裝置15。 但是，本發明不受限於上述折彎裝置所造成的折彎，也可以不使用這些裝置(模具)來形成。
1‧‧‧方形鋼管
1A‧‧‧L字型方形鋼管
1B‧‧‧具有2個折彎部之方形鋼管
1C‧‧‧具有4個折彎部C之四角形的方形鋼管
1a‧‧‧方形鋼管的一面
1aa‧‧‧在方形鋼管的一面上的一方
1ab‧‧‧在方形鋼管的一面上的另一方
1b‧‧‧方形鋼管的另一面
1c、1d‧‧‧方形鋼管的側面
2‧‧‧屈曲線形成裝置
3‧‧‧溝部形成裝置
4‧‧‧屈曲線
5‧‧‧溝部
6‧‧‧側面推壓衝頭
6a‧‧‧側面推壓衝頭的V字部
6b‧‧‧側面推壓衝頭的角部
7‧‧‧側面保持部
8‧‧‧溝部形成衝頭
8a‧‧‧溝部形成衝頭的V字部
8b‧‧‧溝部形成衝頭的角部
9‧‧‧壓緊板
10‧‧‧頂部模具
11‧‧‧底部模具
12‧‧‧彎曲模具
13‧‧‧彎曲衝頭
14‧‧‧旋轉軸
15‧‧‧折彎裝置
100‧‧‧L字型方管的製造裝置
A、B、C‧‧‧折彎部
M‧‧‧溝部形成預定處的中央線
θ‧‧‧V字部的角度
第1圖是L字型方形鋼管的製造方法的說明圖，該方法將方形鋼管折彎以製造L字型方形鋼管。 第2圖是用以實現屈曲線形成步驟之屈曲線形成裝置的概略圖。 第3圖是用以實現溝部形成步驟之溝部形成裝置的概略圖。 第4圖是用以實現折彎步驟之折彎裝置的概略圖。 第5圖是藉由本實施形態的製造方法的溝部形成步驟而形成有溝部的狀態之方形鋼管的照片。 第6圖是藉由本實施形態的製造方法的折彎步驟而折彎後的L字型方形鋼管的折彎部的照片。 第7圖是表示本實施形態的方形鋼管的折彎方法的應用例的圖，第7(a)圖是表示具有2個折彎部之方形鋼管的圖，第7(b)圖是表示具有3個折彎部之四角形的方形鋼管的圖。
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1‧‧‧方形鋼管
1A‧‧‧L字型方形鋼管
1a‧‧‧方形鋼管的一面
1aa‧‧‧在方形鋼管的一面上的一方
1ab‧‧‧在方形鋼管的一面上的另一方
1b‧‧‧方形鋼管的另一面
1c、1d‧‧‧方形鋼管的側面
4‧‧‧屈曲線
5‧‧‧溝部
M‧‧‧中央線

Claims (6)

  1. 一種L字型方管的製造方法，包含： 溝部形成步驟，其將方管的一面，沿著該一面的短邊方向，向位於前述一面的裡面側之另一面側推壓，藉此形成溝部；及， 折彎步驟，其以使前述一面上的夾著前述溝部的兩側彼此接近的方式，來折彎前述方管。
  2. 如請求項1所述之L字型方管的製造方法，其中，在前述溝部形成步驟中，前述溝部是藉由將具有V字部之推壓構件中的該V字部的角部，向前述一面推壓而形成。
  3. 如請求項2所述之L字型方管的製造方法，其中，前述V字部的前述角部的角度，對應於前述方管的折彎角度。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述之L字型方管的製造方法，其中，在前述溝部形成步驟前，包含： 屈曲線形成步驟，其將前述方管中的前述一面與前述另一面之間的2個側面，沿著前述側面的長邊方向向內側推壓而形成屈曲線。
  5. 一種L字型方管的製造裝置，包含： 溝部形成裝置，其將方管的一面，沿著該一面的短邊方向，向位於前述一面的裡面側之另一面側推壓，藉此形成溝部；及， 折彎裝置，其以使前述一面上的夾著前述溝部的兩側彼此接近的方式，來折彎前述方管。
  6. 一種L字型方管，該方管以夾著沿著該方管的一面的短邊方向設置的溝部的方式被彎曲。
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