JP3725842B2

JP3725842B2 - パイプ曲げ加工装置およびパイプ曲げ加工方法

Info

Publication number: JP3725842B2
Application number: JP2002196864A
Authority: JP
Inventors: 八州治波多野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2003334617A; US20040011106A1; US7032422B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプの小半径曲げ加工を行うのに好適なパイプ曲げ加工装置およびパイプ曲げ加工方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術としては、例えば、特公平２−１５２９１号公報に記載のものが知られている。この従来技術は、図１０に示すような構造となっている。
パイプＰの一端は引き曲げ加工を行う引き曲げ型０１にクランプ型０２で締め付け固定されている。前記引き曲げ型０１は、図外の引き曲げ用シリンダにより回転し引き曲げ加工を行う。前記パイプＰの他端は圧縮曲げ加工を行うチャック０３に締め付け固定されている。チャック０３は図外の圧縮曲げ用シリンダによりパイプ軸方向に移動し圧縮曲げ加工を行う。前記パイプＰの側面はワイパ０４とサイド曲げ型０５で締め付け固定されている。前記サイド曲げ型０５は、図外のサイド曲げ用シリンダによりパイプ軸方向へ移動しサイド曲げ加工を行う。なお、０６は芯金であり、芯金シャフト０７の先端に固定されている。
【０００３】
上記構成において、引き曲げ型０１およびチャック０３を作動させて引き曲げ加工と圧縮曲げ加工を行うと同時に、サイド曲げ型０５を作動させてサイド曲げ加工を行うことにより、パイプの小半径の曲げ加工を、曲げ加工部の背面側に発生する減肉を抑制しながら行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、パイプＰの他端を押圧するチャック０３のパイプ圧縮方向にはワイパ０４が位置しているので、チャック０３はワイパ０４と干渉する直前までしかパイプを加圧することができない。従って、図１１に示すように、パイプＰの他端に押し出し代ｌ_０を残さなければならないので、加工後にこの押し出し代ｌ_０のうち不要部分をカットする工程が必要であると共に、カットした部分が無駄になるため歩留まりが悪いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、パイプの端部に押し出し代を設定することなくパイプの小半径曲げ加工を行うことができ、歩留まり率の向上を図ることができるパイプ曲げ加工装置およびパイプ曲げ加工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載のパイプ曲げ加工装置では、パイプの一端に引き曲げ型を圧接して引き曲げ加工を行う引き曲げ手段と、前記パイプの他端に圧縮曲げ型を圧接して圧縮曲げ加工を行う圧縮曲げ手段と、前記パイプの側面にサイド曲げ型を圧接してサイド曲げ加工を行うサイド曲げ手段と、を備えたパイプ曲げ加工装置において、前記サイド曲げ型は、前記パイプ側へ突出しパイプの他端と係合するストッパを備え、前記ストッパを、前記サイド曲げ型のパイプ圧接面からパイプ側へ出没可能としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のパイプ曲げ加工装置において、前記ストッパの先端にパイプの端面形状に沿って劣弧状の切欠部を形成し、この切欠部の開口縁部をパイプの端縁と係合するように設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のパイプ曲げ加工装置において、前記ストッパを、付勢手段によりパイプ側へ付勢したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のパイプ曲げ加工装置において、前記ストッパを、パイプの長さ方向に沿って複数設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載のパイプ曲げ加工方法では、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のパイプ曲げ加工装置を用いたパイプ曲げ加工方法であり、前記パイプの一端に引き曲げ型を圧接し、前記パイプの側面にサイド曲げ型を圧接すると共に、このサイド曲げ型のストッパをパイプの他端と係合させ、前記引き曲げ型とサイド曲げ型とを加工方向に移動させてパイプの曲げ加工を行うパイプ曲げ加工方法において、前記パイプの長さ方向に沿って複数のストッパを設けたサイド曲げ型を用い、前記パイプの側面にサイド曲げ型を圧接したとき、複数のストッパのいずれか１つとパイプの他端の位置が揃うように、パイプの長さに応じてサイド曲げ型のパイプ軸方向位置を設定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載にパイプ曲げ加工装置では、サイド曲げ型は、パイプ側へ突出するストッパを備えている。そして、パイプに圧縮曲げ加工およびサイド曲げ加工を行うとき、加工するパイプの曲げ加工部が端部から近く、圧縮曲げ型がサイド曲げ型と干渉するような場合には、パイプの端部にサイド曲げ型のストッパを係合させ、サイド曲げ型と引き曲げ型とを作動させることにより、ストッパがパイプの端部をサイド曲げ型の移動方向へ加圧するので、サイド曲げ型によりサイド曲げ加工と圧縮曲げ加工とが同時に行われる。
【００１４】
よって、圧縮曲げ型とサイド曲げ型との干渉を避けるための押し出し代をパイプの端部に設定する必要がないので、歩留まり率を向上させることができると共に、押し出し代のうち不要な部分をカットする工程が不要となるので、工数を削減することができるという効果が得られる。
【００１５】
また、ストッパの先端にパイプの端面形状に沿って劣弧状の切欠部を形成し、この切欠部の開口縁部をパイプの端縁と係合するように設定してもよい。このような構成とすることで、ストッパはパイプの曲げ加工部背面側の端縁と係合するので、パイプの内部に芯金が挿入されている場合でも、ストッパと芯金が干渉することがなく、パイプを最後まで圧縮曲げ加工することができる。
【００１６】
また、ストッパをサイド曲げ型のパイプ圧接面からパイプ側へ出没可能としてもよい。さらに詳しくは、ストッパを付勢手段によりパイプ側へ付勢してもよい。
【００１７】
さらに、ストッパをパイプの長さ方向に沿って複数設けてもよい。このような構成とすることにより、同径のパイプにおいて、サイド曲げ型を共用することができ、パイプの長さ毎にサイド曲げ型を用意する必要がなく、さらに、サイド曲げ型を交換する手間も省くことができる。
【００１８】
請求項６に記載のパイプ曲げ加工方法では、圧縮曲げ型とサイド曲げ型との干渉を避ける押し出し代をパイプの端部に設定する必要がないので、歩留まり率を向上させることができる。さらに、押し出し代のうち不要な部分をカットする工程が不要となるので、工数削減を図ることができる。
【００１９】
また、複数のストッパを備えたサイド曲げ型を用い、サイド曲げ型をパイプに圧接する際、パイプの長さに応じてサイド曲げ型のパイプ軸方向位置を設定することにより、同径のパイプであればサイド曲げ型を交換することなく連続して加工を行うことができる。よって、材料歩留まりと作業性のさらなる向上を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のパイプ曲げ加工装置を実現する実施の形態を、第１実施例と第２実施例とに基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施例）
図１は第１実施例のパイプ曲げ加工装置を示す断面図である。
図において、Ｐはパイプ、１は引き曲げ型、２はクランプ型、３はチャック、４はワイパ、５はサイド曲げ型、６は芯金である。
【００２２】
前記引き曲げ型１は、クランプ型２と共にパイプＰの一端を締め付け固定する。この引き曲げ型１は、図外の引き曲げ用シリンダにより回転し、パイプＰの引き曲げ加工を行う。
【００２３】
前記チャック３は、パイプＰの他端を締め付けて固定している。このチャック３は図外の圧縮曲げ用シリンダによりパイプ軸方向へ移動し、パイプＰの圧縮曲げ加工を行う。
【００２４】
前記ワイパ４およびサイド曲げ型５は、パイプＰの側面を締め付け固定する。前記ワイパ４は固定であり、前記サイド曲げ型５はサイド曲げ用シリンダ５２によりパイプ軸方向へ移動し、パイプＰのサイド曲げ加工を行う。
なお、サイド曲げ型５をパイプ軸方向に移動するときは、パイプの径、板厚、曲げＲに応じて、サイド曲げ型５の移動スピード、移動圧力を任意に設定して行うのが好ましい。
【００２５】
前記サイド曲げ型５の後端部近傍のパイプ圧接面５１には、ストッパ８が設けられている。このストッパ８は、図２に示すように、前記パイプ圧接面５１に形成された凹部５１ａからパイプ圧接面５１側にスプリング９により出没可能に設けられている。このストッパ８の先端は、パイプＰの端面形状に沿って劣弧状の切欠部８ａが形成され、この切欠部８ａの開口縁部がパイプＰの端縁と係合するよう設定されている。
【００２６】
なお、前記引き曲げ用シリンダ、圧縮曲げ用シリンダおよびサイド曲げ用シリンダ５２は、図外の制御装置により同時制御される。
【００２７】
前記芯金６は、パイプＰの曲げ加工部の楕円化、座屈やシワの発生を抑制するためのものであり、先端部６ａがパイプＰの曲げ方向へ所定角度だけ折れ曲がり可能に形成されている。この芯金６は、芯金シャフト７に固定され、パイプＰの他端からパイプＰ内部に挿入される。
【００２８】
次に、作用を説明する。
（パイプの曲げ加工部が端部から近い場合）
まず、図１に示すように、クランプ型２およびサイド曲げ型５をパイプＰから離した状態で、チャック３でパイプＰの端部を把持し、パイプＰを所定の位置、すなわち、パイプＰの端部がサイド曲げ型５のストッパ８よりもパイプ圧縮曲げ方向の前方に位置するまで前進させる。このとき、図２に示すように、ストッパ８の先端はスプリング９の付勢力によってパイプ圧接面５１からパイプＰ側へ飛び出している。
【００２９】
続いて、図３のようにクランプ型２にてパイプＰをクランプした後、チャック３をパイプＰの端部から離間させ、図４のようにサイド曲げ型５をパイプＰに圧接させ、引き曲げ型１とクランプ型２とでパイプＰの他端を把持すると共に、ワイパ４とサイド曲げ型５とでパイプＰの側面を圧接する。
【００３０】
次に、図５に示すように、図外の引き曲げ用シリンダを駆動させて引き曲げ型１を回転駆動させると共に、サイド曲げ用シリンダ５２のロッド５２ａを伸張させてサイド曲げ型５を前進させ、パイプＰに引き曲げ加工とサイド曲げ加工を行う。
【００３１】
このとき、図６に示すように、ストッパ８の切欠部８ａの開口縁部は、パイプ８の端縁と係合し、パイプ８の加工部背面側の端縁をサイド曲げ型５の移動方向へ加圧する。よって、パイプＰには、引き曲げ加工およびサイド曲げ加工と同時に、圧縮曲げ加工が行われることとなる。
【００３２】
なお、パイプＰの曲げ加工において、減肉は曲げ加工部の背面側に発生するので、ストッパ８でパイプＰの曲げ加工部の背面側を押圧することで、減肉の抑制は達成される。
【００３３】
また、ストッパ８の切欠部８ａは劣弧状に形成され、その開口縁部がパイプＰの加工部背面側の端縁のみと係合するように設定されているので、圧縮曲げ加工中にパイプＰ内部の芯金６と干渉することはない。
【００３４】
（パイプの曲げ加工部が端部から遠い場合）
この場合、チャック３とワイパ４との干渉を考慮する必要がないので、図７に示すように、引き曲げ型１、サイド曲げ型４に加えてチャック３を同時に駆動し、引き曲げ加工、サイド曲げ加工および圧縮曲げ加工を行う。
【００３５】
このとき、ストッパ８はパイプＰの側面に押圧されてパイプ圧接面５１から凹部５１ａに格納された状態となる。
【００３６】
次に、効果を説明する。
(1) チャック３とワイパ４との干渉を避けるための押し出し代をパイプＰの端部に設定する必要がないので、歩留まり率を向上させることができると共に、押し出し代のうち不要な部分をカットする工程が不要となるので、工数を削減することができる。
【００３７】
(2) ストッパ８はパイプＰの曲げ加工部背面側の端縁のみと係合するので、ストッパ８が芯金６と干渉することがなく、パイプＰを最後まで圧縮曲げ加工することができる。
【００３８】
(3) ストッパ８はスプリング９によりパイプ圧接面５１から出没するよう設定されているので、チャック３を用いて圧縮曲げ加工を行うときは、サイド曲げ型５をパイプの側面に圧接するだけで、ストッパ８はパイプＰの側面と当接して自動的に格納される。よって、ストッパ８を出没させるアクチュエータが必要ないので、安価に構成することができる。
【００３９】
（第２実施例）
図９は、第２実施例のパイプ曲げ加工装置を示す断面図である。なお、第２実施例は、ストッパをパイプの長さ方向に複数設けた点で第１実施例と異なる。
【００４０】
すなわち、サイド曲げ型５の後端部近傍のパイプ圧接面５１には、ストッパ８０ａ〜８０ｄが設けられている。これらストッパ８０ａ〜８０ｄの間隔としては、サイド曲げ型５とクランプ２の隙間が曲げに影響ない間隔、例えば、１０〜３０ｍｍ程度が好適である。
【００４１】
前記サイド曲げ型５は、ＮＣ制御されたサイド曲げ用シリンダ５２により、パイプＰの長さに合わせてパイプ圧接位置を調整可能となっている。すなわち、予め加工するパイプＰの長さをＮＣ装置に入力しておくことにより、ストッパ８０ａ〜８０ｄのいずれか１つとパイプＰの端部位置とが揃うように設定されている。
【００４２】
次に、効果を説明する。
第２実施例のパイプ曲げ加工装置にあっては、第１実施例の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００４３】
(4) 同径のパイプにおいて、サイド曲げ型を共用することができるので、加工するパイプの長さが変わる度にサイド曲げ型５を交換することなく連続して加工を行うことができる。加えて、パイプの長さ毎にサイド曲げ型を用意する必要がないので、コストダウンを図ることができる。
【００４４】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の具体的な構成は、本実施の形態に限るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００４５】
例えば、第１実施例では、ストッパ８をスプリング９の付勢力により出没させる例を示したが、ストッパ８の付勢手段は任意である。また、付勢手段を用いずにアクチュエータを用いてストッパ８を出没させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のパイプ曲げ加工装置を示す断面図である。
【図２】図１のＳ２−Ｓ２断面図である。
【図３】第１実施例の作用を示すパイプ曲げ加工装置の断面図である。
【図４】第１実施例の作用を示すパイプ曲げ加工装置の断面図である。
【図５】第１実施例の作用を示すパイプ曲げ加工装置の断面図である。
【図６】図５のＳ６−Ｓ６断面図である。
【図７】第１実施例の作用を示すパイプ曲げ加工装置の断面図である。
【図８】図７のＳ８−Ｓ８断面図である。
【図９】第２実施例のパイプ曲げ加工装置を示す断面図である。
【図１０】従来のパイプ曲げ加工装置を示す断面図である。
【図１１】従来のパイプ曲げ加工装置の作用を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｐパイプ
１引き曲げ型
２クランプ型
３チャック
４ワイパ
５サイド曲げ型
５１パイプ圧接面
５１ａ凹部
５２サイド曲げ用シリンダ
６芯金
６ａ先端部
７芯金シャフト
８ストッパ
８ａ切欠部
９スプリング

Claims

パイプの一端に引き曲げ型を圧接して引き曲げ加工を行う引き曲げ手段と、
前記パイプの他端に圧縮曲げ型を圧接して圧縮曲げ加工を行う圧縮曲げ手段と、
前記パイプの側面にサイド曲げ型を圧接してサイド曲げ加工を行うサイド曲げ手段と、を備えたパイプ曲げ加工装置において、
前記サイド曲げ型は、前記パイプ側へ突出しパイプの他端と係合するストッパを備え、
前記ストッパを、前記サイド曲げ型のパイプ圧接面からパイプ側へ出没可能としたことを特徴とするパイプ曲げ加工装置。
請求項１に記載のパイプ曲げ加工装置において、
前記ストッパの先端にパイプの端面形状に沿って劣弧状の切欠部を形成し、この切欠部の開口縁部をパイプの端縁と係合するように設定したことを特徴とするパイプ曲げ加工装置。
請求項１または請求項２に記載のパイプ曲げ加工装置において、
前記ストッパを、付勢手段によりパイプ側へ付勢したことを特徴とするパイプ曲げ加工装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のパイプ曲げ加工装置において、
前記ストッパを、パイプの長さ方向に沿って複数設けたことを特徴とするパイプ曲げ加工装置。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のパイプ曲げ加工装置を用いたパイプ曲げ加工方法であり、
前記パイプの一端に引き曲げ型を圧接し、
前記パイプの側面にサイド曲げ型を圧接すると共に、このサイド曲げ型のストッパをパイプの他端と係合させ、
前記引き曲げ型とサイド曲げ型とを加工方向に移動させてパイプの曲げ加工を行うパイプ曲げ加工方法において、
前記パイプの長さ方向に沿って複数のストッパを設けたサイド曲げ型を用い、前記パイプの側面にサイド曲げ型を圧接したとき、複数のストッパのいずれか１つとパイプの他端の位置が揃うように、パイプの長さに応じてサイド曲げ型のパイプ軸方向位置を設定することを特徴とするパイプ曲げ加工方法。