JP3725842B2 - パイプ曲げ加工装置およびパイプ曲げ加工方法 - Google Patents
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Description
【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l0を残さなければならないので、加工後にこの押し出し代l0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 (5)
- 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。
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