JPH0813385B2 - Elbow tube forming method and apparatus - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、曲げ半径がほぼ零のエ
ルボ管の成形方法及びその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming an elbow pipe having a bending radius of almost zero.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のエルボ管の成形方法として、パイ
プベンダーを使用するもの及び焼き曲げ方法が知られて
いる。パイプベンダーには、手動式、機械式又は油圧式
が採用されているが、これによるパイプ素材の最小曲げ
半径は、管外径の２．５〜３倍程度である。一方、焼き
曲げ方法は、管内に砂、小石等を入れて、焼き曲げする
方法であるが、曲げたときの偏肉、偏平度が問題にな
る。偏肉、偏平度が大きい場合には、パイプ素材の破損
を招く。2. Description of the Related Art As a conventional method for forming an elbow pipe, a method using a pipe bender and a bending method are known. The pipe bender is of a manual type, a mechanical type, or a hydraulic type, and the minimum bending radius of the pipe material by this is about 2.5 to 3 times the outer diameter of the pipe. On the other hand, the baking and bending method is a method in which sand, pebbles, and the like are put in a tube and baking is performed, but uneven thickness and flatness when bending are problems. If the wall thickness or flatness is large, the pipe material may be damaged.

【０００３】また、従来のエルボ管の他の成形方法とし
て、パイプ素材から製造する熱間押出しエルボ成形（マ
ンドレル成形）と板から製造するプレス成形とがある。
熱間押出しエルボ成形（マンドレル成形）は、加熱炉中
でエルボの曲率を有するマンドレルに加熱されたパイプ
素材を通過させて成形する方法である。一方、プレス成
形は、Ｕ曲げ後、Ｏ曲げを行う１枚の板から製造する方
法と、Ｕ曲げされた半円同士を向かい合わせて製造する
組合せ方法とがある。しかしながら、いずれの方法で製
造するエルボ管にあつても、その最小曲げ半径は管外径
の約１．０倍に相当する。Other conventional methods for forming an elbow pipe include hot extrusion elbow molding (mandrel molding) manufactured from a pipe material and press molding manufactured from a plate.
The hot extrusion elbow molding (mandrel molding) is a method in which a heated pipe material is passed through a mandrel having a curvature of an elbow in a heating furnace for molding. On the other hand, press molding includes a method of manufacturing from a single plate that is U-bent and then O-bent, and a combination method of manufacturing U-bent semicircles facing each other. However, the minimum bending radius of the elbow pipe manufactured by either method corresponds to about 1.0 times the outer diameter of the pipe.

【０００４】以上の各方法では、曲げ半径をほぼ０mmと
する曲げ加工は、座屈、シワ、偏肉、偏平等の発生によ
つて不可能である。すなわち、何れの方法にあつても、
純粋な曲げ加工によつてエルボ管を得るため、素材の引
張側は減肉し、圧縮側は増肉し、偏肉は避けられない。
更に、管の最小曲げ半径が外径の２．５〜３倍以下とな
るように加工すると、偏肉、偏平等の発生が著しくな
り、最終的には座屈が発生する。このため上記の従来方
法によつて曲げ加工半径を小さくすることには限界があ
る。In each of the above methods, the bending work with a bending radius of about 0 mm is impossible due to the occurrence of buckling, wrinkles, uneven thickness, flatness and the like. That is, whichever method is used,
Since the elbow pipe is obtained by pure bending, the tensile side of the material is thinned and the compressed side is thickened, and uneven thickness is inevitable.
Further, if the pipe is processed so that the minimum bending radius of the pipe is 2.5 to 3 times the outer diameter or less, uneven thickness, flatness, and the like become remarkable, and finally buckling occurs. Therefore, there is a limit in reducing the bending radius by the above-mentioned conventional method.

【０００５】従来のエルボ管の更に他の製造方法とし
て、鋳造又は機削りがあるが、これらは薄肉物や、寸法
精度の高い鋳造が難しく、特に後者は非常にコストの嵩
むものとなり、工業生産としては成立しない。Still another conventional method for manufacturing an elbow pipe is casting or machining, but it is difficult to cast a thin-walled product or a product with high dimensional accuracy. Especially, the latter becomes very costly and industrial production. Does not hold.

【０００６】曲げ半径をほぼ０mmとするエルボ管の成形
方法としては、１９６６年に英国にて特許されたものが
知られている（英国特許第１０２９８９２号）。これ
は、剪断変形を利用するものであり、図１５に示す構造
を有する。すなわち、枠体６０の上下に配置した一対の
シリンダ５０，５１がプランジヤ５２，５３を押圧する
ことにより、プランジヤ５２，５３間に配置され、油を
収容したパイプ素材５４に内圧を発生させると同時にパ
イプ素材５４を圧縮する。このパイプ素材５４は、上・
下金型５５，５６に貫通させて設けた縦孔５５ａ，５６
ａに嵌挿され、上・下金型５５，５６の型合わせ面に
は、縦孔５５ａ，５６ａから横方向の一側に延びる半円
形溝及び他側に延びる半円形溝が形成されている。これ
により、図１６に模式的に示すようにパイプ素材５４の
一部に剪断力が作用し、割型である下金型５６が左方に
移動するので、パイプ素材５４の中間部が次第にクラン
ク状に加工され、図１２に示すと同様に曲げ半径がほぼ
零のクランク状をなすエルボ管が得られる。As a method for forming an elbow pipe having a bending radius of approximately 0 mm, a method patented in England in 1966 is known (British Patent No. 1029892). This utilizes shear deformation and has a structure shown in FIG. That is, a pair of cylinders 50 and 51 arranged above and below the frame body 60 presses the plungers 52 and 53, whereby the cylinders 50 and 51 are arranged between the plungers 52 and 53, and an internal pressure is generated in the pipe material 54 containing oil at the same time. The pipe blank 54 is compressed. This pipe material 54 is
Vertical holes 55a and 56 penetrating the lower molds 55 and 56
A semi-circular groove extending to one side in the lateral direction and a semi-circular groove extending to the other side from the vertical holes 55a and 56a are formed on the die-matching surfaces of the upper and lower molds 55 and 56 which are fitted into the a. . As a result, as shown schematically in FIG. 16, a shearing force acts on a part of the pipe material 54 and the lower mold 56, which is a split mold, moves to the left, so that the middle portion of the pipe material 54 is gradually cranked. As shown in FIG. 12, a crank-shaped elbow tube having a bending radius of substantially zero is obtained by processing the same into a shape.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の曲げ半径がほぼ零のエルボ管の成形方法にあ
つては、パイプ素材５４が圧縮されて縮むことによつて
内部に封入した油による内圧を発生させる構造となつて
いるので、パイプ素材５４の圧縮力と内圧力とを個別に
増減調整することが不可能である。However, in such a conventional method for forming an elbow pipe having a bending radius of substantially zero, the pipe material 54 is compressed and contracted, so that the oil enclosed therein is used. Since the structure is such that internal pressure is generated, it is impossible to individually increase / decrease the compressive force of the pipe material 54 and the internal pressure.

【０００８】従つて、パイプ素材５４の圧縮力と内圧力
との比は、油の満たし具合、シール部からのリーク量の
違い等によつて一定とはならず、その再現性が悪いた
め、パイプ素材に座屈、シワ、バースト等の不具合を発
生し易く、均一形状のエルボ管を安定的に得ることが困
難である。従つて、工業生産に適さない。Therefore, the ratio between the compressive force and the internal pressure of the pipe material 54 is not constant due to the oil filling condition, the difference in the amount of leakage from the seal portion, etc., and its reproducibility is poor, so that Problems such as buckling, wrinkles, and bursts easily occur in the pipe material, and it is difficult to stably obtain a uniform elbow pipe. Therefore, it is not suitable for industrial production.

【０００９】それ故、延性材料である銅パイプ素材やア
ルミニウムパイプ素材を使用した小規模実験が行われて
いる程度で、今日までその実用化には至つていない。加
えて、その金型は、上・下型５５，５６の２分割であ
り、成形後のエルボ管を取り出すことが容易でない。Therefore, small-scale experiments using copper pipe materials and aluminum pipe materials, which are ductile materials, have only been carried out and have not been put to practical use until today. In addition, the mold is divided into upper and lower molds 55 and 56, and it is not easy to take out the elbow pipe after molding.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたもので、請求項１の構
成は、一方の金型から他方の金型にまで延在して形成さ
れ、パイプ素材を嵌挿する縦孔を有し、一方の金型の型
合わせ面には、該縦孔から横方向の一側に延びる半円形
溝が形成され、他方の金型の型合わせ面には、該縦孔か
ら他側に延びる半円形溝が形成される一対の金型を用
い、前記縦孔に嵌挿したパイプ素材に内圧付与手段から
の内圧を作用させた状態で、縦シリンダ装置によつて該
パイプ素材に圧縮力を作用させると共に、起動シリンダ
装置によつて前記金型間に両半円形溝が重なり合う方向
への相対移動を与えることを特徴とするエルボ管の成形
方法である。そして、各金型は、縦孔及び半円形溝の中
心軸線を含む面で、それぞれ２分割することができる。
また、請求項３の構成は、一方の金型から他方の金型に
まで延在して形成され、パイプ素材を嵌挿する縦孔を有
し、一方の金型の型合わせ面には、該縦孔から横方向の
一側に延びる半円形溝が形成され、他方の金型の型合わ
せ面には、該縦孔から他側に延びる半円形溝が形成され
る一対の金型と、前記縦孔に嵌挿したパイプ素材に内圧
を作用させる圧力調整可能な内圧付与手段と、該パイプ
素材に圧縮力を作用させる縦シリンダ装置と、前記金型
間に両半円形溝が重なり合う方向への相対移動を与える
起動シリンダ装置とを備えることを特徴とするエルボ管
の成形装置である。そして、各金型は、縦孔及び半円形
溝の中心軸線を含む面で、それぞれ２分割することがで
きる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional technical problems, and the structure of claim 1 extends from one mold to the other mold. Has a vertical hole into which the pipe material is inserted, and a semicircular groove extending laterally from the vertical hole to one side is formed in the mold matching surface of one mold, and the other mold has a semicircular groove. A pair of molds having semi-circular grooves extending from the vertical hole to the other side are used for the mold matching surface, and the pipe material fitted in the vertical hole is subjected to the internal pressure from the internal pressure applying means. A vertical cylinder device exerts a compressive force on the pipe material, and a starting cylinder device imparts relative movement in a direction in which both semicircular grooves overlap each other between the molds. It is a molding method. Then, each mold can be divided into two parts by a surface including the central axis of the vertical hole and the semicircular groove.
Further, the structure of claim 3 has a vertical hole extending from one mold to the other mold and having a vertical hole into which the pipe material is inserted, and the mold matching surface of one mold is A pair of molds in which a semicircular groove extending laterally from the vertical hole is formed, and a semicircular groove extending from the vertical hole to the other side is formed on the mold matching surface of the other mold, In the direction in which both semi-circular grooves are overlapped between the mold and the internal pressure applying means capable of adjusting the internal pressure to apply an internal pressure to the pipe material fitted in the vertical hole, the vertical cylinder device for applying a compressive force to the pipe material. And a starting cylinder device that gives relative movement of the elbow pipe. Then, each mold can be divided into two parts by a surface including the central axis of the vertical hole and the semicircular groove.

【００１１】[0011]

【作用】しかして、上・下金型を組合せ、両縦孔を接続
させた状態で、パイプ素材を挿入し、内圧付与手段から
の所定の圧液をパイプ素材内に送り込んで内圧を掛ける
と共に、縦シリンダ装置に所定の圧液を供給し、パイプ
素材に中心軸線方向の所定の圧縮力を与える。更に、起
動シリンダ装置によつて両金型に相対的横移動を補助的
に与え、パイプ素材に所定の引張力を与える。これによ
り、両金型の縦孔に挿入されたパイプ素材は、上金型か
ら下方に突出する箇所が両金型の半円形溝内に受け入れ
られて、クランク状をなすように確実かつ連続的に剪断
変形してクランク状管が成形される。[Operation] By combining the upper and lower molds and connecting the vertical holes, the pipe material is inserted, and the predetermined pressure liquid from the internal pressure applying means is fed into the pipe material to apply the internal pressure. A predetermined pressure liquid is supplied to the vertical cylinder device to apply a predetermined compression force in the central axis direction to the pipe material. Further, a relative lateral movement is supplementarily applied to both molds by the starting cylinder device, and a predetermined tensile force is applied to the pipe material. As a result, the pipe material inserted into the vertical holes of both molds is securely and continuously formed into a crank shape, with the part protruding downward from the upper mold being received in the semicircular groove of both molds. It is sheared and deformed into a crank tube.

【００１２】このようにして両金型の相対的横移動が適
当になされたなら、パイプ素材への内圧力の付与、及び
各シリンダ装置への圧液の供給を停止し、両金型から成
形後のパイプ素材を抜取り、クランク状管が得られる。
抜取つたクランク状管を必要に応じて切断すれば、エル
ボ管が２個得られる。しかして、パイプ素材の径、肉
厚、材質等に応じて内圧力、圧縮力又は引張力を個別に
調整することにより、角部の丸み形状、肌荒れ状態等の
成形具合を任意に調整して、所望の製品を得ることがで
きる。各金型を、縦孔及び半円形溝の中心軸線を含む面
で、それぞれ２分割すれば、クランク状管の抜取り作業
が容易である。When the relative lateral movement of the two dies is properly performed in this way, the internal pressure is not applied to the pipe material and the supply of the pressure liquid to each cylinder device is stopped, and the dies are molded. The latter pipe material is extracted to obtain a crank tube.
Two elbow pipes can be obtained by cutting the extracted crank pipe as required. Therefore, by adjusting the internal pressure, compression force or tensile force individually according to the diameter, wall thickness, material, etc. of the pipe material, it is possible to arbitrarily adjust the rounded shape of the corners, the molding condition such as the rough surface state. , You can get the desired product. If each mold is divided into two parts on the surface including the central axis of the vertical hole and the semicircular groove, the work of extracting the crank tube can be facilitated.

【００１３】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１〜図１０は本発明の１実施例に係るエ
ルボ管の成形装置を示す。図２〜図４中において符号１
は枠体を示し、枠体１は、上フレーム２と下フレーム３
と上・下フレーム２，３を連結する両側のコラム４とを
備え、上フレーム２には縦シリンダ装置５を備えて門型
プレスの形態を有している。この下フレーム３と縦シリ
ンダ装置５との間に下金型６及び上金型８が装備され
る。下金型６は、下フレーム３上にフラツトローラ軸受
１０を介装して載置され、下フレーム３に対して横方向
（図上にて左右方向）の円滑なスライドが可能である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10 show an elbow pipe forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 in FIGS.
Indicates a frame body, and the frame body 1 includes an upper frame 2 and a lower frame 3.
And the columns 4 on both sides connecting the upper and lower frames 2 and 3, and the upper frame 2 is provided with a vertical cylinder device 5 to form a gate-type press. A lower mold 6 and an upper mold 8 are installed between the lower frame 3 and the vertical cylinder device 5. The lower die 6 is placed on the lower frame 3 with a flat roller bearing 10 interposed therebetween, and can be smoothly slid laterally (left and right in the drawing) with respect to the lower frame 3.

【００１４】図上にて右側のコラム４には、下金型６を
左方にスライドさせるための起動シリンダ装置１２が水
平に取付けられ、また図上にて左側のコラム４には、起
動シリンダ装置１２と中心軸線を合致させて対向させ
て、下金型６の過度の移動を抑制する抑圧シリンダ装置
１４が取付けられている。これらの縦シリンダ装置５、
起動シリンダ装置１２及び抑圧シリンダ装置１４は、液
圧ポンプを備える共通の液圧ユニツト１６に、それぞれ
配管１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して接続され、各シリ
ンダ装置５，１２，１４の出力つまり各ピストンロツド
５ａ，１２ａ，１４ａのストローク速度及び押圧力は、
個別に制御できるようになつている。A starting cylinder device 12 for sliding the lower die 6 to the left is horizontally attached to the column 4 on the right side in the figure, and an activation cylinder device 12 is installed on the column 4 on the left side in the figure. A suppression cylinder device 14 that suppresses excessive movement of the lower mold 6 is attached so as to be opposed to the device 12 with their central axes aligned. These vertical cylinder devices 5,
The starting cylinder device 12 and the suppression cylinder device 14 are connected to a common hydraulic unit 16 having a hydraulic pump via pipes 16a, 16b, 16c, respectively, and the output of each cylinder device 5, 12, 14 or each piston rod. The stroke speed and pressing force of 5a, 12a, 14a are
It can be controlled individually.

【００１５】次に、上・下金型８，６は、型合わせ状態
にて型合わせ面８ａ，６ａが密着する形状をなしてい
る。すなわち、図５，図６に示すように上金型８の型合
わせ面８ａには、中央から横方向の一側に半円形断面の
突出部８ｂが形成され、他側に半円形溝８ｃが形成さ
れ、また、下金型６の型合わせ面６ａには、中央から横
方向の一側に半円形溝６ｃが形成され、他側に半円形断
面の突出部６ｂが形成されている。更にこのような上・
下金型８，６の型合わせ面８ａ，６ａを密着させた状態
で、上・下金型８，６に上下に延びる円形断面の縦孔８
ｄ，６ｄを貫通させて形成した形状をなしている。しか
して、上・下金型８，６を型合わせして縦孔８ｄ，６ｄ
を合致させた状態で、上金型８の突出部８ｂが下金型６
の半円形溝６ｃに嵌合し、上金型８の半円形溝８ｃに下
金型６の突出部６ｂが嵌合して、上・下金型８，６の横
方向の相対移動が案内される。Next, the upper and lower molds 8 and 6 are shaped such that the mold matching surfaces 8a and 6a are in close contact with each other in the mold matched state. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, on the mold matching surface 8a of the upper mold 8, a protrusion 8b having a semicircular cross section is formed on one side in the lateral direction from the center, and a semicircular groove 8c is formed on the other side. Further, a semicircular groove 6c is formed on one side in the lateral direction from the center of the die matching surface 6a of the lower die 6, and a projecting portion 6b having a semicircular cross section is formed on the other side. Further like this
A vertical hole 8 having a circular cross section that extends vertically in the upper and lower molds 8 and 6 in a state where the mold matching surfaces 8a and 6a of the lower molds 8 and 6 are in close contact with each other.
It has a shape formed by penetrating d and 6d. Then, the upper and lower molds 8 and 6 are aligned to form vertical holes 8d and 6d.
The protrusion 8b of the upper mold 8 is aligned with the lower mold 6
Is fitted in the semi-circular groove 6c of the upper mold 8, and the protruding portion 6b of the lower mold 6 is fitted in the semi-circular groove 8c of the upper mold 8 to guide the relative movement of the upper and lower molds 8 and 6 in the lateral direction. To be done.

【００１６】また、上・下金型８，６は、図８〜図１０
に示すように縦孔８ｄ，６ｄ並びに半円形溝８ｃ，６ｃ
及び突出部８ｂ，６ｂの中心軸線を含む面でそれぞれ２
分割され、上金型８は、第１上金型要素８ｅ及び第２上
金型要素８ｆからなり、また、下金型６は、第１下金型
要素６ｅ及び第２下金型要素６ｆからなつている。第１
上金型要素８ｅと第２上金型要素８ｆ、及び第１下金型
要素６ｅと第２下金型要素６ｆとは、それぞれ図示を省
略した分離可能な保持手段によつて一体的に保持する。
勿論、下金型６の横方向移動は阻害させない。The upper and lower molds 8 and 6 are shown in FIGS.
Vertical holes 8d and 6d and semicircular grooves 8c and 6c as shown in FIG.
And 2 in the plane including the central axis of the protrusions 8b and 6b.
The upper mold 8 is divided into the first upper mold element 8e and the second upper mold element 8f, and the lower mold 6 is divided into the first lower mold element 6e and the second lower mold element 6f. It comes from. First
The upper mold element 8e and the second upper mold element 8f, and the first lower mold element 6e and the second lower mold element 6f are integrally held by separable holding means (not shown). To do.
Of course, the lateral movement of the lower mold 6 is not hindered.

【００１７】このような下金型６には、図１に示すよう
に縦孔６ｄの下端部にシールリング２０を介装して嵌挿
した下プラグ１８が液密に螺着されている。下プラグ１
８には、一端部が縦孔６ｄの中心部に連通し、他端部が
専用の液圧ポンプを備えて圧力調整自在な内圧付与手段
２２に接続する連通孔１８ａが形成されている。図１１
に示すようなパイプ素材２４は、上金型８の縦孔８ｄの
上端部から挿入させ、パイプ素材２４の下端部に、シー
ルリング１８ｃを介装して下プラグ１８の突起部１８ｂ
が液密に嵌入している。As shown in FIG. 1, the lower mold 6 is liquid-tightly screwed with a lower plug 18 which is fitted and inserted into the lower end of the vertical hole 6d with a seal ring 20 interposed therebetween. Lower plug 1
A communication hole 18a is formed at one end thereof, which communicates with the central portion of the vertical hole 6d, and the other end of which is connected to the internal pressure applying means 22 which is equipped with a dedicated hydraulic pump and whose pressure is adjustable. Figure 11
The pipe material 24 as shown in FIG. 4 is inserted from the upper end of the vertical hole 8d of the upper mold 8, and the protrusion 18b of the lower plug 18 is provided at the lower end of the pipe material 24 with the seal ring 18c interposed.
Is fitted in a liquid-tight manner.

【００１８】一方、パイプ素材２４を嵌挿した上金型８
の縦孔８ｄには、上プラグ２６がスライド自在に嵌挿さ
れ、上プラグ２６の下端部の突起部２６ａがシールリン
グ２６ｂを介装してパイプ素材２４の上端部に嵌入して
いる。そして、上・下金型８，６を枠体１内に組み込ん
だ状態で、縦シリンダ装置５のピストンロツド５ａが上
プラグ２６の上面に臨み、起動シリンダ装置１２のピス
トンロツド１２ａが下金型６の横方向の一側面に臨んで
いる。なお、抑圧シリンダ装置１４のピストンロツド１
４ａは、下金型６の横方向の他側面に臨んでいる。On the other hand, the upper mold 8 into which the pipe material 24 is fitted and inserted.
The upper plug 26 is slidably inserted into the vertical hole 8d, and the protrusion 26a at the lower end of the upper plug 26 is inserted into the upper end of the pipe material 24 with the seal ring 26b interposed. Then, with the upper and lower molds 8 and 6 assembled in the frame 1, the piston rod 5a of the vertical cylinder device 5 faces the upper surface of the upper plug 26, and the piston rod 12a of the starting cylinder device 12 becomes the lower mold 6. It faces one side in the horizontal direction. The piston rod 1 of the suppression cylinder device 14
4a faces the other lateral surface of the lower mold 6.

【００１９】枠体１内に組み込んだ上金型８は、図２に
示すように両側のコラム４にそれぞれ螺合させたボルト
状の固定具２８によつて横方向の移動を拘束すると共
に、上フレーム２に螺合させたボルト状の固定具３０に
よつて縦方向の移動を拘束してある。As shown in FIG. 2, the upper mold 8 incorporated in the frame 1 restrains its lateral movement by means of bolt-shaped fixtures 28 screwed onto the columns 4 on both sides, respectively. A vertical movement is restrained by a bolt-shaped fixture 30 screwed onto the upper frame 2.

【００２０】しかして、パイプ素材２４の下端部が下プ
ラグ１８によつて液密に封止され、上端部が上プラグ２
６によつて液密に封止されているので、液圧ユニツト１
６からの圧液を配管１６ａを介して縦シリンダ装置５に
供給することにより、下プラグ１８によつて下端部が支
持されるパイプ素材２４に上プラグ２６を介して圧縮力
を作用させることができると共に、内圧付与手段２２か
らの液圧を下プラグ１８の連通孔１８ａを介してパイプ
素材２４内に作用させることができる。Therefore, the lower end of the pipe material 24 is liquid-tightly sealed by the lower plug 18, and the upper end thereof is the upper plug 2.
Since it is liquid-tightly sealed by 6, the hydraulic unit 1
By supplying the pressure liquid from 6 to the vertical cylinder device 5 via the pipe 16a, a compressive force can be applied to the pipe material 24 whose lower end is supported by the lower plug 18 via the upper plug 26. In addition, the hydraulic pressure from the internal pressure applying means 22 can be applied to the pipe material 24 through the communication hole 18a of the lower plug 18.

【００２１】また、液圧ユニツト１６からの圧液を配管
１６ｂを介して起動シリンダ装置１２に供給することに
より、上・下金型８，６に両半円形溝８ｃ，６ｃが重な
り合う方向への相対移動、具体的には下金型の左方向へ
の横移動を与えることができる。抑圧シリンダ装置１４
は、液圧ユニツト１６からの圧液が配管１６ｃを介して
供給されて下金型６の過度の移動を抑制するように作用
し、起動シリンダ装置１２による下金型６の移動を正確
に与える機能がある。そして、上金型８の固定具３０及
び下フレーム３は、上・下金型８，６の相対横移動に際
し、上・下金型８，６の縦方向の離反移動を拘束する拘
束手段を構成する。Further, by supplying the pressure liquid from the hydraulic unit 16 to the starting cylinder device 12 through the pipe 16b, the upper and lower molds 8 and 6 are moved in the direction in which the two semicircular grooves 8c and 6c are overlapped with each other. Relative movement, specifically lateral movement of the lower mold to the left, can be provided. Suppression cylinder device 14
Is supplied with the hydraulic fluid from the hydraulic unit 16 through the pipe 16c and acts to suppress the excessive movement of the lower die 6, thereby accurately giving the movement of the lower die 6 by the starting cylinder device 12. There is a function. The fixture 30 of the upper die 8 and the lower frame 3 serve as restraint means for restraining the vertical separation of the upper and lower dies 8 and 6 when the upper and lower dies 8 and 6 are moved laterally relative to each other. Configure.

【００２２】次に上記実施例の作用について説明する。
先ず、上・下金型８，６を組合せ、縦孔８ｄ，６ｄを接
続させた状態で、外周面に潤滑剤を塗布した金属製のパ
イプ素材２４を挿入し、下フレーム３にフラツトローラ
軸受１０を介して載置した下金型６の下プラグ１８と上
プラグ２６との間にパイプ素材２４をセツトする。そし
て、固定具２８，３０によつて上金型８を上フレーム２
に固定し、内圧付与手段２２からの圧液を下プラグ１８
の連通孔１８ａを通じてパイプ素材２４内に送り込んで
内圧を掛ける。その際、縦シリンダ装置５も上プラグ２
６が抜けないように同時に作動させる。Next, the operation of the above embodiment will be described.
First, with the upper and lower molds 8 and 6 combined and the vertical holes 8d and 6d connected, a metal pipe material 24 with a lubricant applied to the outer peripheral surface is inserted, and the flat roller bearing 10 is attached to the lower frame 3. The pipe material 24 is set between the lower plug 18 and the upper plug 26 of the lower mold 6 placed via the. Then, the upper mold 8 is fixed to the upper frame 2 by the fixtures 28 and 30.
The pressure liquid from the internal pressure applying means 22 is fixed to the lower plug 18
The internal pressure is applied by sending it into the pipe material 24 through the communication hole 18a. At that time, the vertical cylinder device 5 also includes the upper plug 2
Operate at the same time so that 6 does not come out.

【００２３】すなわち、縦シリンダ装置５に液圧ユニツ
ト１６からの所定の圧液を供給し、上プラグ２６の下端
面に作用するパイプ素材２４の内圧力を支持させると共
に、パイプ素材２４に中心軸線方向の所定の圧縮力を与
え、剪断変形に必要な加工力の一部を補助させる。パイ
プ素材２４に作用する圧縮力は、液圧ユニツト１６によ
つて任意に調整自在なので、座屈及びバーストを良好に
防止できる。That is, a predetermined pressure liquid from the hydraulic unit 16 is supplied to the vertical cylinder device 5 to support the internal pressure of the pipe material 24 acting on the lower end surface of the upper plug 26, and the pipe material 24 is supported by the central axis line. A predetermined compressive force in the direction is applied to assist a part of the processing force required for shear deformation. The compressive force acting on the pipe material 24 can be arbitrarily adjusted by the hydraulic unit 16, so that buckling and bursting can be effectively prevented.

【００２４】このように、パイプ素材２４に内圧付与手
段２２による所定の内圧を与え、かつ、縦シリンダ装置
５による所定の圧縮力を作用させれば、中心軸線方向の
中間部両側が上金型８の突出部８ｂ側面と下金型６の突
出部６ｂ側面とで支持されるパイプ素材２４は、下金型
６を図１２に示すように左方向に横移動させつつ図１３
に示すようなクランク状管２４ａに成形される。しかし
て、この成形に必要な加工力は、内圧付与手段２２によ
る内圧力及び縦シリンダ装置５による圧縮力の総和とし
て得られる。As described above, when a predetermined internal pressure is applied to the pipe material 24 by the internal pressure applying means 22 and a predetermined compression force is applied by the vertical cylinder device 5, both sides of the intermediate portion in the central axis direction are upper molds. The pipe material 24 supported by the side surface of the protruding portion 8b of 8 and the side surface of the protruding portion 6b of the lower mold 6 moves the lower mold 6 laterally to the left as shown in FIG.
It is molded into a crank tube 24a as shown in FIG. Thus, the processing force required for this molding is obtained as the sum of the internal pressure by the internal pressure applying means 22 and the compression force by the vertical cylinder device 5.

【００２５】起動シリンダ装置１２は、このクランク状
管２４ａへの成形を補助する機能を有する。すなわち、
パイプ素材２４に内圧付与手段２２による所定の内圧を
与え、かつ、縦シリンダ装置５による所定の圧縮力を作
用させた状態で、図１２に示すように起動シリンダ装置
１２によつて下金型６を左方へスライドさせて、パイプ
素材２４に所定の引張力を与える。これにより、上・下
金型８，６の縦孔８ｄ，６ｄに挿入されたパイプ素材２
４は、上金型８から下方に突出する箇所が上・下金型
８，６の両半円形溝８ｃ，６ｃに受け入れられ、クラン
ク状をなすように確実かつ連続的に成形される。しかし
て、起動シリンダ装置１２は、縦シリンダ装置５と同様
にパイプ素材２４の剪断変形に必要な加工力の一部を補
助する。The starting cylinder device 12 has a function of assisting the molding of the crank tube 24a. That is,
In a state in which a predetermined internal pressure is applied to the pipe material 24 by the internal pressure applying means 22 and a predetermined compression force is applied by the vertical cylinder device 5, as shown in FIG. Is slid to the left to apply a predetermined tensile force to the pipe material 24. As a result, the pipe material 2 inserted into the vertical holes 8d, 6d of the upper and lower molds 8, 6
A portion of the upper die 4 projecting downward is received by both the semi-circular grooves 8c and 6c of the upper and lower die 8 and 6, and is reliably and continuously formed into a crank shape. Thus, the activation cylinder device 12, like the vertical cylinder device 5, assists a part of the processing force required for the shear deformation of the pipe material 24.

【００２６】下金型６の左方へのスライドが適当になさ
れたなら、パイプ素材２４への内圧力の付与、及び各シ
リンダ装置５，１２，１４への圧液の供給を停止し、枠
体１から上・下金型８，６を取り出す。上・下金型８，
６から成形後のパイプ素材２４を抜取れば、図１３に示
すようにクランク形状のクランク状管２４ａが得られ
る。上・下金型８，６を、第１上金型要素８ｅ、第２上
金型要素８ｆ、第１下金型要素６ｅ及び第２下金型要素
６ｆの各要素に分解すれば、クランク状管２４ａの抜取
りが容易である。抜取つたクランク状管２４ａを必要に
応じて切断すれば、図１４に示すエルボ管２４ｂが２個
得られる。When the lower die 6 is slid to the left properly, the internal pressure is not applied to the pipe material 24 and the supply of the pressurized liquid to the cylinder devices 5, 12, 14 is stopped, and the frame is closed. Remove the upper and lower molds 8 and 6 from the body 1. Upper / lower mold 8,
By removing the pipe material 24 after molding from 6, a crank-shaped crank-shaped pipe 24a is obtained as shown in FIG. If the upper and lower molds 8 and 6 are disassembled into the first upper mold element 8e, the second upper mold element 8f, the first lower mold element 6e and the second lower mold element 6f, the crank It is easy to remove the tubular pipe 24a. If the extracted crank-shaped pipe 24a is cut as required, two elbow pipes 24b shown in FIG. 14 can be obtained.

【００２７】エルボ管２４ｂは、パイプ素材２４に内圧
付与手段２２からの内圧を掛けた状態で、縦シリンダ装
置５のピストンロツド５ａが上プラグ２６を介してパイ
プ素材２４に中心軸線方向の圧縮力を加えると共に、起
動シリンダ装置１２が下金型６を左方へ移動させてパイ
プ素材２４に引張力を加えて得られる。すなわち、クラ
ンク状管２４ａへの成形に必要な加工力は、内圧力、圧
縮力に加えて、引張力を作用させて良好に得られる。In the elbow pipe 24b, the piston rod 5a of the vertical cylinder device 5 applies a compressive force in the central axis direction to the pipe material 24 via the upper plug 26 while the internal pressure from the internal pressure applying means 22 is applied to the pipe material 24. At the same time, the starting cylinder device 12 is obtained by moving the lower die 6 to the left and applying a tensile force to the pipe blank 24. That is, the processing force required for forming the crank tube 24a is favorably obtained by applying a tensile force in addition to the internal pressure and the compression force.

【００２８】そして、この内圧力、圧縮力又は引張力
は、個別に制御可能である。従つて、パイプ素材２４の
径、肉厚、材質等に応じてこれらを個別に調整すること
により、角部の丸み形状、肌荒れ状態等の成形具合を任
意に調整して、所望の製品を得ることができる。パイプ
外角の半径の調整及び上金型８の半円形溝８ｃ及び下金
型６の半円形溝６ｃとのスライドに起因するパイプ外表
面の肌荒れ状態の調整は、主に、専用ポンプを備える内
圧付与手段２２からの圧液の圧力調整をして行うことが
できる。特に、肉厚の薄いパイプ素材２４の加工に際し
ては、内圧力と圧縮力とを適宜に調整することが、パイ
プ素材２４に周方向のシワ状をなす成形不良を伴う座屈
を防止する上で必要である。The internal pressure, compressive force or tensile force can be controlled individually. Therefore, by individually adjusting these in accordance with the diameter, wall thickness, material, etc. of the pipe material 24, the rounded shape of the corners, the roughening condition of the skin, etc. can be arbitrarily adjusted to obtain the desired product. be able to. The adjustment of the radius of the pipe outer corner and the adjustment of the rough surface condition of the pipe outer surface due to the sliding with the semicircular groove 8c of the upper mold 8 and the semicircular groove 6c of the lower mold 6 are mainly performed by using an internal pressure provided with a dedicated pump. It can be performed by adjusting the pressure of the pressure liquid from the applying means 22. In particular, when the thin pipe material 24 is processed, it is necessary to appropriately adjust the internal pressure and the compression force in order to prevent buckling of the pipe material 24 due to defective molding which is wrinkled in the circumferential direction. is necessary.

【００２９】実際に、パイプ素材２４として外径２２．
２ｍｍ、長さ２００ｍｍ、肉厚１．０ｍｍ及び０．３ｍ
ｍの２種類の金属パイプ（材料ＳＵＳ３０４）を用い、
上記の装置によつてエルボ管２４ｂを成形した。その結
果、縦シリンダ装置５の液圧力を高めに設定し、起動シ
リンダ装置１２の液圧力を低めに設定した場合、図１３
に示すクランク状管２４ａの水平部２４ｃの肉厚減少は
少ないが、水平部上面２４ｄの肌荒れ、バースト発生率
及び内角部２４ｅの落込みが共に大きくなつた。Actually, as the pipe material 24, the outer diameter 22.
2mm, length 200mm, wall thickness 1.0mm and 0.3m
m two kinds of metal pipes (material SUS304) are used,
The elbow pipe 24b was molded by the above apparatus. As a result, when the hydraulic pressure of the vertical cylinder device 5 is set to be high and the hydraulic pressure of the starting cylinder device 12 is set to be low, FIG.
Although the thickness reduction of the horizontal portion 24c of the crank-shaped pipe 24a shown in (3) is small, the rough surface of the horizontal portion upper surface 24d, the burst occurrence rate, and the drop of the inner corner portion 24e are large.

【００３０】一方、縦シリンダ装置５の液圧力を低めに
設定し、起動シリンダ装置１２の液圧力を高めに設定し
た場合、パイプ内角部落込みは極小であり、水平部上面
２４ｄの肌荒れ及びバースト発生率も少ないが、水平部
２４ｃの肉厚減少は大きくなる傾向にある。なお、これ
らの現象には、内圧も関係する。一般に、内圧を充分に
高めればこの落込みは減少するが、外角部２４ｆにバー
ストを生じ易くなる。On the other hand, when the hydraulic pressure of the vertical cylinder device 5 is set to be low and the hydraulic pressure of the starting cylinder device 12 is set to be high, the corner depression in the pipe is minimal, and the rough surface and burst of the horizontal surface 24d are generated. Although the rate is low, the reduction in wall thickness of the horizontal portion 24c tends to increase. The internal pressure is also related to these phenomena. In general, if the internal pressure is sufficiently increased, this drop is reduced, but bursts are likely to occur at the outer corner portion 24f.

【００３１】ところで、曲げ半径がほぼ零のエルボ管２
４ｂは、建築構造物内の各種配管、産業機械装置の各種
配管、冷暖房機の吸排気管等の省スペース配管に使用さ
れる。また、クランク状管２４ａのままで偏心継手とし
ても使用できる。その偏心量は、上・下金型８，６の横
方向の相対移動量の調整のみで任意に得られ、偏心量が
直径以下のクランク状管２４ａも容易に得られる。偏心
量が直径以下のクランク状管２４ａは、鋳造を除く方法
では、現在良好に得られないので、本方法によつて得ら
れるクランク状管２４ａは省スペース配管に非常に有効
である。By the way, the elbow pipe 2 having a bending radius of almost zero.
4b is used for various pipes in a building structure, various pipes for industrial machinery, space-saving pipes such as intake and exhaust pipes for air conditioners. Further, the crank tube 24a can be used as it is as an eccentric joint. The amount of eccentricity can be arbitrarily obtained only by adjusting the amount of relative movement of the upper and lower molds 8 and 6 in the lateral direction, and the crank-shaped tube 24a having an eccentricity amount of not more than the diameter can be easily obtained. The crank-shaped pipe 24a having an eccentricity amount equal to or smaller than the diameter cannot be currently obtained satisfactorily by the method other than casting, and therefore the crank-shaped pipe 24a obtained by this method is very effective for space-saving piping.

【００３２】[0032]

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明によれば、パイプ素材の径、肉厚、材質等に応じ
て内圧力、圧縮力及び引張力を個別に増減調節して、剪
断変形によるエルボ管が品質良好かつ再現性良く成形さ
れる。すなわち、パイプ素材の内圧の増減調整によつ
て、バースト及び座屈を防止しながらパイプ角部の湾曲
部の大きさを調整することができると共に、パイプ外表
面のスライドによる肌荒れ状態を調整して、エルボ管を
得ることがでる。また、パイプ素材に圧縮力を与える縦
シリンダ装置の液圧力の増減調整及びパイプ素材に引張
力を与える起動シリンダ装置の液圧力の増減調節によつ
て、剪断変形に必要な加工力の一部を補助して、品質良
好なエルボ管が大量生産される。As can be understood from the above description,
According to the present invention, the internal pressure, the compression force and the tensile force are individually increased / decreased and adjusted according to the diameter, the wall thickness, the material, etc. of the pipe material, so that the elbow pipe due to shear deformation is formed with good quality and reproducibility. . That is, by adjusting the increase or decrease of the internal pressure of the pipe material, it is possible to adjust the size of the curved portion of the pipe corner portion while preventing burst and buckling, and adjust the rough surface state due to the slide of the outer surface of the pipe. , You can get an elbow tube. In addition, by adjusting the hydraulic pressure of the vertical cylinder device that applies compressive force to the pipe material and by adjusting the hydraulic pressure of the starting cylinder device that applies tensile force to the pipe material, part of the processing force required for shear deformation can be controlled. As an aid, high quality elbow tubes are mass produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の１実施例に係るエルボ管の成形装置
の要部を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an elbow pipe forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】 同じくエルボ管の成形装置を示す正面図。FIG. 2 is a front view of the same elbow pipe forming apparatus.

【図３】 同じくエルボ管の成形装置を示す側面図。FIG. 3 is a side view of the same elbow pipe forming apparatus.

【図４】 同じくエルボ管の成形装置を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing an elbow pipe forming apparatus.

【図５】 同じく上金型を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an upper mold of the same.

【図６】 同じく下金型を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing the lower mold of the same.

【図７】 同じく上・下金型を示す正面図。FIG. 7 is a front view of the upper and lower molds.

【図８】 同じく上・下金型を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing upper and lower molds.

【図９】 同じく上・下金型を示す右側面図。FIG. 9 is a right side view showing upper and lower molds as well.

【図１０】 同じく上・下金型を示す左側面図。FIG. 10 is a left side view showing upper and lower molds as well.

【図１１】 同じくパイプ素材を示す正面図。FIG. 11 is a front view of the same pipe material.

【図１２】 同じく作用説明図。FIG. 12 is an explanatory view of the same operation.

【図１３】 同じくクランク状管を示す正面図。FIG. 13 is a front view showing a crank tube.

【図１４】 同じくエルボ管を示す正面図。FIG. 14 is a front view showing the elbow pipe.

【図１５】 従来のエルボ管の成形装置を示す図。FIG. 15 is a view showing a conventional elbow pipe forming apparatus.

【図１６】 同じく作用説明図。FIG. 16 is an explanatory view of the same operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：枠体、２：上フレーム、３：下フレーム（拘束手
段）、４：コラム、５：縦シリンダ装置、６：下金型、
６ａ：型合わせ面、６ｂ：突出部、６ｃ：半円形溝、６
ｄ：縦孔、６ｅ：第１下金型要素、６ｆ：第２下金型要
素、８：上金型、８ａ：型合わせ面、８ｂ：突出部、８
ｃ：半円形溝、８ｄ：縦孔、８ｅ：第１上金型要素、８
ｆ：第２上金型要素、１０：フラツトローラ軸受、１
２：起動シリンダ装置、１４：抑圧シリンダ装置、１
６：液圧ユニツト、１８：下プラグ、１８ａ：連通孔、
２２：内圧付与手段、２４：パイプ素材、２６：上プラ
グ、２８：固定具、３０：固定具（拘束手段）。1: frame, 2: upper frame, 3: lower frame (restraint means), 4: column, 5: vertical cylinder device, 6: lower mold,
6a: mold matching surface, 6b: protrusion, 6c: semicircular groove, 6
d: vertical hole, 6e: first lower mold element, 6f: second lower mold element, 8: upper mold, 8a: mold matching surface, 8b: protrusion, 8
c: semicircular groove, 8d: vertical hole, 8e: first upper mold element, 8
f: second upper mold element, 10: flat roller bearing, 1
2: Start cylinder device, 14: Suppression cylinder device, 1
6: hydraulic unit, 18: lower plug, 18a: communication hole,
22: internal pressure applying means, 24: pipe material, 26: upper plug, 28: fixing tool, 30: fixing tool (restricting means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 光之 神奈川県相模原市大山町１番30号 日本金 属工業株式会社 相模原製造所内 (72)発明者 小池 正純 神奈川県相模原市大山町１番30号 日本金 属工業株式会社 相模原製造所内 (72)発明者 道野 正浩 神奈川県相模原市大山町１番30号 日本金 属工業株式会社 相模原製造所内 (72)発明者 渡辺 三雄 神奈川県相模原市大山町１番30号 日本金 属工業株式会社 相模原製造所内 (56)参考文献 特開 平２−253088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215225（ＪＰ，Ａ) 特公 昭31−5068（ＪＰ，Ｂ１) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuyuki Tanaka 1-30 Oyama-cho, Sagamihara-shi, Kanagawa Nippon Metal Industry Co., Ltd. Sagamihara Works (72) Inventor Masazumi Koike 1-30, Oyama-machi, Sagamihara-shi, Kanagawa No. 30 Japan Metallurgical Industry Co., Ltd. Sagamihara Factory (72) Inventor Masahiro Dono 1-30 Oyama-cho, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture Japan Metal Industry Co., Ltd. (72) Mitsuo Watanabe Oyama-machi, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture No. 1-30 Japan Metallurgical Industry Co., Ltd. Sagamihara Factory (56) Reference JP-A-2-253088 (JP, A) JP-A-58-215225 (JP, A) JP-B-31-5068 (JP, B1) )

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一方の金型から他方の金型にまで延在し
て形成され、パイプ素材を嵌挿する縦孔を有し、一方の
金型の型合わせ面には、該縦孔から横方向の一側に延び
る半円形溝が形成され、他方の金型の型合わせ面には、
該縦孔から他側に延びる半円形溝が形成される一対の金
型を用い、前記縦孔に嵌挿したパイプ素材に内圧付与手
段からの内圧を作用させた状態で、縦シリンダ装置によ
つて該パイプ素材に圧縮力を作用させると共に、起動シ
リンダ装置によつて前記金型間に両半円形溝が重なり合
う方向への相対移動を与えることを特徴とするエルボ管
の成形方法。1. A vertical hole formed to extend from one mold to the other mold and into which a pipe material is inserted is provided, and a mold matching surface of one mold is provided with the vertical hole. A semi-circular groove extending to one side in the lateral direction is formed, and on the die matching surface of the other die,
Using a pair of molds in which a semicircular groove extending from the vertical hole to the other side is formed, the vertical cylinder device is used in a state in which the internal pressure from the internal pressure applying means is applied to the pipe material fitted in the vertical hole. Then, a compressing force is applied to the pipe material, and relative movement in a direction in which the semicircular grooves overlap each other is provided between the molds by a starting cylinder device. 【請求項２】 各金型が、縦孔及び半円形溝の中心軸線
を含む面で、それぞれ２分割されていることを特徴とす
る請求項１のエルボ管の成形方法。2. The method for forming an elbow pipe according to claim 1, wherein each die is divided into two parts at a surface including the central axis of the vertical hole and the semicircular groove. 【請求項３】 一方の金型から他方の金型にまで延在し
て形成され、パイプ素材を嵌挿する縦孔を有し、一方の
金型の型合わせ面には、該縦孔から横方向の一側に延び
る半円形溝が形成され、他方の金型の型合わせ面には、
該縦孔から他側に延びる半円形溝が形成される一対の金
型と、前記縦孔に嵌挿したパイプ素材に内圧を作用させ
る圧力調整可能な内圧付与手段と、該パイプ素材に圧縮
力を作用させる縦シリンダ装置と、前記金型間に両半円
形溝が重なり合う方向への相対移動を与える起動シリン
ダ装置とを備えることを特徴とするエルボ管の成形装
置。3. A vertical hole formed to extend from one mold to the other mold and into which a pipe material is inserted is provided, and a mold matching surface of one mold is provided with the vertical hole. A semi-circular groove extending to one side in the lateral direction is formed, and on the die matching surface of the other die,
A pair of molds in which a semicircular groove extending from the vertical hole to the other side is formed, an internal pressure applying means for applying an internal pressure to the pipe material fitted in the vertical hole, and a compression force for the pipe material. And a starting cylinder device that provides relative movement in a direction in which the two semicircular grooves overlap each other between the molds. 【請求項４】 各金型が、縦孔及び半円形溝の中心軸線
を含む面で、それぞれ２分割されていることを特徴とす
る請求項３のエルボ管の成形装置。4. The apparatus for molding an elbow pipe according to claim 3, wherein each die is divided into two parts on a plane including the central axis of the vertical hole and the semicircular groove.