JP2003200217A - 環状製品のプレス加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環状製品の製造に要する溶接箇所の数を減少
させることができ、環状製品の製作コストを低減できる
プレス加工方法を提供する。 【解決手段】 環状製品の形成に用いる素材帯状板３
を、該環状製品の周長に見合う長さに設定し、この帯状
板を環状体４にしてその両端を溶接により結合し、該環
状製品の周長の一部分の長さに設定した雄金型７と雌金
型９を用い、環状体４に所定の断面形状と環状製品の曲
率に合う長さ方向の曲げ形状をプレス加工し、このプレ
ス加工を環状体４の周方向に複数回繰り返して行うこと
により、環状製品を製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、環状製品を形成
する分割体のプレス加工方法、具体的には、熱交換器の
エキスパンジョイントをプレス加工によって形成するた
めの加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の熱交換器に用いられてい
るエキスパンジョイントを示し、このエキスパンジョイ
ント２１の形成に用いる素材の帯状金属板を、該エキス
パンジョイント２１の周長を例えば８分の１に分割した
長さに設定し、この帯状金属板をプレス加工によって、
所定の断面形状とエキスパンジョイント２１の曲率に合
う長さ方向の曲げ形状を施して、図８に示すようなエキ
スパンジョイント２１の分割体２２を製作し、８個の分
割体２２を順次溶接２３することにより、エキスパンジ
ョイント２１を形成するものである。

【０００３】上記エキスパンジョイント２１は、熱交換
器の大きさによって口径が異なるが、例えば、直径２ｍ
前後の口径を有する環状金属製品であり、このエキスパ
ンジョイント２１の形成に用いる分割体２２は断面が外
側へ円弧状に膨出した形状となり、長さ方向にエキスパ
ンジョイント２１の曲率に合う曲げ形状を有している。

【０００４】従来、上記分割体２２は、雄金型と雌金型
を用い、帯状金属板の全長を一度にプレス加工すること
により製作していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、帯状金属板
の全長を一度にプレス加工して円弧状の分割体２２を製
作する方法は、当然ながら長さ方向に対して成形できる
限界があり、このため、分割体２２をエキスパンジョイ
ント２１の直径に応じて周長の３〜８分の１に分割した
長さに形成しているが、このような分割数では溶接箇所
の数が増えることになり、エキスパンジョイント２１の
製作コストがその分高くなるという問題がある。

【０００６】また、エキスパンジョイント２１における
溶接箇所は、十分な強度と気密性が要求され、このた
め、溶接箇所は必ず検査をする必要があり、溶接箇所が
多いとその分検査費用が高くつくという問題もある。

【０００７】そこで、この発明の課題は、環状製品の形
成における溶接箇所の数を一か所に減少させ、溶接コス
ト及び検査費用を低減し、環状製品のコストダウンを図
ることができる環状製品のプレス加工方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、第１の発明は、所定の断面形状を有する環状
製品の形成に用いる素材帯状板を、該環状製品の周長に
見合う長さに設定し、この帯状板を環状体にしてその両
端を溶接により結合し、該環状製品の周長の一部分の長
さに設定した雄金型と雌金型を用い、環状体に所定の断
面形状と環状製品の曲率に合う長さ方向の曲げ形状を、
環状体の周方向に複数回繰り返してプレス加工すること
により、環状製品を製作する構成を採用したものであ
る。

【０００９】また、第２の発明は、所定の断面形状を有
する環状製品が熱交換器のエキスパンジョイントであ
り、このエキスパンジョイントの形成に用いる素材帯状
板を、該エキスパンジョイントの周長に見合う長さに設
定し、この帯状板を環状体にしてその両端を溶接により
結合し、該環状製品の周長の一部分の長さに設定した雄
金型と雌金型を定位置に配置し、環状体の周壁の一部を
雄金型と雌金型間に位置させた状態で、雄金型と雌金型
により所定の断面形状と環状製品の曲率に合う長さ方向
の曲げ形状を部分的にプレス加工し、この環状体の周方
向への回動変位と上記プレス加工の繰り返しにより、プ
レス加工を環状体の全長にわたって施す構成を採用した
ものである。

【００１０】ここで、上記したエキスパンジョイントの
製作において、溶接は一箇所だけとなり、溶接箇所の数
が減少した分だけ検査も少なくなり、エキスパンジョイ
ントの製作コストを低減できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００１２】図２は、この発明の対象となる環状金属製
品として熱交換器のエキスパンジョイント１を示し、例
えば、直径２ｍ前後の口径を有し、断面が外側へ円弧状
に膨出した部分２を有する形状のリング状である。

【００１３】上記キスパンジョイント１の形成に用いる
素材は、図１のように、一枚の金属帯状板３を用い、こ
の帯状板３を該キスパンジョイント１の周長に見合う長
さに設定し、この帯状板３を環状体４に曲げ加工してそ
の両端を溶接５により結合する。

【００１４】図３は、環状体４のプレス加工に用いる金
型を示し、環状体４の内面側を成形するため断面の中央
部に凸部６を備えた雄金型７と、環状体４の外面側を成
形するため断面の中央部に凹部８を備えた雌金型９の組
合わせによって形成され、この雄金型７と雌金型９は、
環状体４の周長の一部分の長さに設定されている。

【００１５】上記環状体４の形成に用いる帯状板３は、
例えば、１６ｍｍ厚の鋼板等を用い、エキスパンジョイ
ント１の断面形状の形成に必要な幅と、エキスパンジョ
イント１の周長に見合う長さを有し、この環状体４を加
工する上記の雄金型７と雌金型９は、例えば、その長さ
が環状体４の周長の全長の６分の１の長さに設定されて
いる。

【００１６】図５と図６は、上記雄金型７と雌金型９を
用いて環状体４をエキスパンジョイント１に加工するプ
レス装置を示し、雌金型９をベース台１０上に固定する
と共に、雌金型７の直上に位置するプレス昇降体１１の
下面に、上下に長い一対の枠体１２、１２を固定し、こ
の枠体１２、１２の下部に雄金型７を雌金型９と対向す
るよう取り付け、プレス昇降体１１によって雄金型７を
昇降させるようになっている。

【００１７】上記枠体１２、１２は、環状体４の幅が納
まって貫通する内幅と、環状体４が雌金型９上に載った
状態で、雄金型７が下降して雌金型９とで環状体４の一
部をプレス加工した際に、環状体４の上部外周面に干渉
しない程度の高さに設定され、また、この枠体１２、１
２は、環状体４の途中を出し入れすることができるよう
に、側面部分がボルト等を用いて開閉可能な構造になっ
ている。

【００１８】次に、エキスパンジョイントの加工方法を
説明する。

【００１９】先ず、鋼板等を用いた所定長さを有する帯
状板３を用い、この帯状板３を環状体４にしてその両端
を溶接５により結合し、環状体４を製作する。

【００２０】次に、図５のように、上記環状体４の周囲
の一部をプレス装置の枠体１２内に挿入し、この環状体
４の下部を雄金型７と雌金型９の間に位置させ、環状体
４が雌金型９の上に載ったセット状態で、プレス昇降体
１１により雄金型７を下降させ、環状体４の一部をプレ
ス加工する。

【００２１】上記のようなプレス加工により、雄金型７
の凸部６と雌金型９の凹部８の形状により、図４のよう
に、環状体４の一部に、雄金型７と雌金型９の長さに見
合う範囲で断面が外側へ円弧状に膨出した部分２を加工
する。

【００２２】このようなプレス加工後、雄金型７を上昇
させ、環状体４を周方向へ送り移動させ、先のプレス加
工部分に隣接する位置を雌金型９の上に載せ、上記と同
様にプレス加工を施す。

【００２３】このようにして、部分的なプレス加工と環
状体４の周方向へ送りを繰り返すことにより、環状体４
の周方向にプレス加工部分をラップするように順次施せ
ば、図２に示すような、エキスパンジョイント１が製作
できる。

【００２４】図２の如く、上記のようにして製作された
エキスパンジョイント１は、溶接５の部分が一箇所だけ
になり、溶接５の検査に要する費用を大幅に削減するこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、帯状
板を環状体にしてその両端を溶接により結合し、環状製
品の周長の一部分の長さに設定した雄金型と雌金型を用
い、上記環状体に所定の断面形状と環状製品の曲率に合
う長さ方向の曲げ形状を、環状体の周方向に複数回繰り
返してプレス加工するようにしたので、帯状板を用いて
環状製品を製作する場合に、溶接箇所の数を一箇所に減
少することができ、溶接箇所の減少で、溶接の検査に要
する費用と手間を削減し、環状製品の製作コストを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のプレス加工方法に用いる環状体の斜
視図

【図２】環状製品であるエキスパンジョイントの斜視図

【図３】分割体のプレス加工に用いる金型の分解斜視図

【図４】環状体に対するプレス加工の途中を示す斜視図

【図５】環状体に対してプレス加工を施すプレス装置の
一部を切り欠いた縦断正面図

【図６】環状体に対してプレス加工を施すプレス装置の
縦断側面図

【図７】従来のエキスパンジョイントの斜視図

【図８】同上の分割体の斜視図

【符号の説明】

１ エキスパンジョイント ２ 膨出した部分 ３ 帯状板 ４ 環状体 ５ 溶接 ６ 凸部 ７ 雄金型 ８ 凹部 ９ 雌金型 １０ ベース台 １１ プレス昇降体 １２ 枠体

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１月１８日（２００２．１．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の熱交換器に用いられてい
るエキスパンジョイントを示し、このエキスパンジョイ
ント２１の形成に用いる素材の帯状金属板を、該エキス
パンジョイント２１の周長を例えば８分の１に分割した
長さに設定し、この帯状金属板をプレス加工によって、
所定の断面形状とエキスパンジョイント２１の曲率に合
う長さ方向の曲げ形状を施して、図９に示すようなエキ
スパンジョイント２１の分割体２２を製作し、８個の分
割体２２を順次溶接２３することにより、エキスパンジ
ョイント２１を形成するものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】図５と図６及び図７は、上記雄金型７と雌
金型９を用いて環状体４をエキスパンジョイント１に加
工するプレス装置を示し、雌金型９をベース台１０上に
固定すると共に、雌金型７の直上に位置するプレス昇降
体１１の下面に、上下に長い一対の枠体１２、１２を固
定し、この枠体１２、１２の下部に雄金型７を雌金型９
と対向するよう取り付け、プレス昇降体１１によって雄
金型７を昇降させるようになっている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】環状体に対してプレス加工を施すプレス装置の
構造を示す斜視図

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】従来のエキスパンジョイントの斜視図

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図９

【補正方法】追加

【補正内容】

【図９】同上の分割体の斜視図

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】追加

【補正内容】

【図９】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の断面形状を有する環状製品の形成
   に用いる素材帯状板を、該環状製品の周長に見合う長さ
   に設定し、この帯状板を環状体にしてその両端を溶接に
   より結合し、該環状製品の周長の一部分の長さに設定し
   た雄金型と雌金型を用い、環状体に所定の断面形状と環
   状製品の曲率に合う長さ方向の曲げ形状を、環状体の周
   方向に複数回繰り返してプレス加工することにより、環
   状製品を製作することを特徴とする環状製品のプレス加
   工方法。
2. 【請求項２】 所定の断面形状を有する環状製品が熱交
   換器のエキスパンジョイントであり、このエキスパンジ
   ョイントの形成に用いる素材帯状板を、該エキスパンジ
   ョイントの周長に見合う長さに設定し、この帯状板を環
   状体にしてその両端を溶接により結合し、該環状製品の
   周長の一部分の長さに設定した雄金型と雌金型を定位置
   に配置し、環状体の周壁の一部を雄金型と雌金型間に位
   置させた状態で、雄金型と雌金型により所定の断面形状
   と環状製品の曲率に合う長さ方向の曲げ形状を部分的に
   プレス加工し、この環状体の周方向への回動変位と上記
   プレス加工の繰り返しにより、プレス加工を環状体の全
   長にわたって施すことを特徴とする環状製品のプレス加
   工方法。