JP3848185B2 - バルジ加工方法およびバルジ加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法およびバルジ加工装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、パイプに湾曲した膨出部を形成する方法としては、例えば、特許第3205105号公報に記載の技術が知られている。この従来技術は、パイプにバルジ加工を行う前に、予めパイプを所定形状に曲げ加工(プリベンド加工)しておくことで、三次元的に折れ曲がった側面形状を有する異形曲管を形成するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、下記の問題があった。
(イ) プリベンド加工を行うと、パイプが加工硬化を起こして硬度が上がるので、バルジ成形性に悪影響を及ぼす。
(ロ) パイプの曲げ形状によっては、バルジ加工時のクラックの発生を防止するために、プリベンド加工後にパイプを焼鈍して軟化させる必要がある。その場合、工程数が多く、焼鈍に長時間を要するので、製造コストが嵩む。
【0004】
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、プリベンド加工およびそれに伴う焼鈍を必要とせず、従来の加工方法と比較して、工程数の削減を図ることができるバルジ加工方法およびバルジ加工装置を提供することにある。
【0005】
【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に記載のバルジ加工方法では、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法において、前記パイプを、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成し、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態で配置された複数の分割金型にセットし、前記パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当て、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプ内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させ、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプがバルジ型と密着するまでパイプの内圧を上昇させることを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載のバルジ加工装置では、パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工装置において、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成した複数の分割金型と、これら複数の分割金型を、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態から、元のバルジ金型の形状と一致するまでパイプ軸直交方向に移動させる分割金型移動手段と、前記パイプの両端に気密に突き当て可能、かつ一方にパイプ内部へ液圧を供給する液圧供給穴を形成した芯金と、これら芯金を所定の押圧力でパイプ軸方向へ押圧すると共に、芯金を前記分割金型の移動に沿って移動させる芯金移動手段と、前記芯金の液圧供給穴からパイプ内部に液圧を供給する液圧供給手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
【発明の作用および効果】
請求項1に記載のバルジ加工方法では、まず、複数の分割金型にパイプをセットすると共に、パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当てる。このとき、分割金型はバルジ型の膨出部が上下に位置ずれした状態となり、パイプは、パイプ両端を含む前記膨出部以外の部分が分割金型に固定された状態となる。
【0008】
続いて、前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ所定の押圧力で押圧しつつ、パイプの内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させる。このとき、パイプは加工形状に沿って曲げ加工されることとなるが、パイプには所定の内圧がかけられているので、パイプの潰れや楕円化が抑制される。さらに、パイプ両端を芯金により軸方向へパイプ押圧することで、曲げ外側部分の板厚を極力減肉させない配慮がなされているので、クラックやシワ等の発生が抑制される。
【0009】
前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致したら、前記芯金でパイプ両端をパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプが分割金型のバルジ型と密着するまでパイプ内圧を上昇させることにより、湾曲した膨出部を有するパイプが形成される。
【0010】
よって、本発明のバルジ加工方法では、バルジ加工前のプリベンド加工およびプリベンド加工に伴う焼鈍が不要であるため、従来の加工方法と比較して、工程数の削減を図ることができると共に、製造時間の短縮を図ることができる。
【0011】
請求項2に記載のバルジ加工装置では、芯金移動手段により芯金をパイプ軸方向へ押圧しつつ、液圧供給手段によりパイプの内圧を上昇させながら、分割金型移動手段により分割金型をパイプ軸直交方向に移動させることによって、請求項1に記載のバルジ加工方法を用いたバルジ加工を行う。よって、請求項1に記載の発明と同一の効果が得られる。
【0012】
(第1実施例)
図1は、バルジ加工装置の構成を示す概略構成図である。
図において、Pはパイプ、1は左分割金型、2は右分割金型、3は左芯金、4は右芯金である。
【0013】
前記左分割金型1は、上下一対の上型1aと下型1bとを有している。同様に、右分割金型2も、上下一対の上型2aと下型2bとを有している。これら左右分割金型1,2を合わせたバルジ型の形状は、パイプPの加工形状、すなわち、図5に示すディフューザDの製品形状を左右勝手違いに併せた形状となるように設定されている。なお、前記右分割金型2は、図示しない分割金型移動手段としての油圧シリンダを用いた昇降装置により上下方向へ昇降可能となっている。
【0014】
前記左右芯金3,4は、パイプPと同一径に形成され、その先端部3a,4aがパイプPの端部に嵌入可能に縮径し、先端部3a,4aをパイプPの端部に嵌入した状態で、パイプPとの当接部分が気密となるように形成されている。
【0015】
また、前記左芯金3の内部には、液圧供給穴3bが軸方向へ設けられ、液圧供給手段であるオイルポンプ5により、前記先端部3aからパイプP内部へ液圧を供給可能となっている。
【0016】
左右芯金3,4の他端は、左右芯金3,4をパイプ軸方向へ移動させる芯金移動手段としてのオイルシリンダ6a,6bとそれぞれ固定されている。なお、前記右芯金4およびオイルシリンダ6bは、前記昇降装置に支持され、前記右分割金型2と共に上下方向へ昇降可能となっている。
【0017】
上述した左分割金型2を昇降させる分割金型移動手段、左右芯金3,4を押圧するオイルシリンダ6a,6b、パイプP内部に液圧を供給するオイルポンプ5の制御は、図外のコントロールユニットによって制御されている。
【0018】
次に、本実施の形態のバルジ加工装置を用いたバルジ加工方法を説明する。
まず、図2に示すように、左分割金型1および右分割金型2にパイプPをセットする。このとき、左分割金型1と右分割金型2はバルジ型の膨出部1c,2cが上下に位置ずれした状態となり、パイプPは、パイプ両端が左右分割金型1,2に固定されている。
【0019】
次に、左右分割金型1,2にセットされたパイプPの両端に、左右芯金3,4の先端部3a,4aをそれぞれ嵌入する。このとき、パイプPとの当接部3c,4cは気密となっている。
【0020】
続いて、図3に示すように、左右芯金3,4によりパイプPの両端をパイプ軸方向へ所定の押圧力で押圧しつつ、オイルポンプ5から左芯金3の液圧供給穴3bを介してパイプPの内部に液圧を供給してパイプPの内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、左右分割金型1,2の膨出部1c,2cがバルジ型の形状と一致するまで、昇降装置により右分割金型2を下降させる。
【0021】
このとき、パイプPは加工形状に沿って曲げ加工されることとなるが、パイプPにはオイルポンプ5により所定の内圧がかけられているので、パイプPの潰れや楕円化が抑制されている。さらに、パイプ両端を左右芯金3,4によりパイプ軸方向へ押圧することで、曲げ外側部分の板厚を極力減肉させない配慮がなされているので、クラックやシワ等の発生が抑制される。
【0022】
前記左右分割金型1,2の膨出部1c,2cがバルジ型と一致したら、図4に示すように、前記左右芯金3,4でパイプPの両端をパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプPの外周が左右分割金型1,2の膨出部1c,2cと密着するまでオイルポンプ6から左芯金3の液圧供給穴3bを介してパイプPの内部に液圧を供給することにより、図5に示したようなバルジ成形品が形成される。
【0023】
次に、効果を説明する。
本実施の形態のバルジ加工装置およびバルジ加工方法は、従来の加工方法と比較して以下の効果を奏する。
(1) バルジ加工前のプリベンド加工が不要であるため、工程数の削減を図ることができる。
(2) プリベンド加工に伴う焼鈍が不要であるため、製造時間を大幅に短縮することができる。
(3) プリベンド加工を行う設備が不要となる。
【0024】
(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。
【0025】
例えば、本実施の形態では、左右2つの分割金型を用いた例を示したが、パイプの加工形状によっては、3つまたはそれ以上の分割金型を用いて複数の膨出部を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】バルジ加工装置の構成を示す概略構成図である。
【図2】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図3】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図4】バルジ加工方法を示す断面図である。
【図5】パイプの加工形状を示す断面図である。
【符号の説明】
D ディフューザ
P パイプ
1 左分割金型
1a 上型
1b 下型
1c 膨出部
2 右分割金型
2a 上型
2b 下型
2c 膨出部
3 左芯金
3a 先端部
3b 液圧供給穴
3c 当接部
4 右芯金
4a 先端部
4c 当接部
5 オイルポンプ(液圧供給手段)
6a,6b オイルシリンダ(芯金移動手段)
Claims (2)
- パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工方法において、
前記パイプを、上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成し、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態で配置された複数の分割金型にセットし、
前記パイプ両端に芯金をそれぞれ気密に突き当て、
前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプ内圧を予め設定された所定圧まで上昇させながら、前記分割金型が元のバルジ金型の形状と一致するまで分割金型をパイプ軸直交方向に移動させ、
前記パイプ両端を芯金でパイプ軸方向へ押圧しつつ、パイプがバルジ型と密着するまでパイプの内圧を上昇させることを特徴とするバルジ加工方法。 - パイプに湾曲した膨出部を形成するバルジ加工装置において、
上下一対のバルジ金型をバルジ型の膨出部でパイプ長さ方向へ分割して形成した複数の分割金型と、
これら複数の分割金型を、互いにパイプ軸直交方向に位置ずれした状態から、元のバルジ金型の形状と一致するまでパイプ軸直交方向に移動させる分割金型移動手段と、
前記パイプの両端に気密に突き当て可能、かつ一方にパイプ内部へ液圧を供給する液圧供給穴を形成した芯金と、
これら芯金を所定の押圧力でパイプ軸方向へ押圧すると共に、芯金を前記分割金型の移動に沿って移動させる芯金移動手段と、
前記芯金の液圧供給穴からパイプ内部に液圧を供給する液圧供給手段と、
を備えることを特徴とするバルジ加工装置。
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