JPS6230849B2 - - Google Patents

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JPS6230849B2
JPS6230849B2 JP7909378A JP7909378A JPS6230849B2 JP S6230849 B2 JPS6230849 B2 JP S6230849B2 JP 7909378 A JP7909378 A JP 7909378A JP 7909378 A JP7909378 A JP 7909378A JP S6230849 B2 JPS6230849 B2 JP S6230849B2
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JP
Japan
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pipe
bending
radius
die
mold
Prior art date
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Expired
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JP7909378A
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English (en)
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JPS555180A (en
Inventor
Yoichi Hamanishi
Iwao Futahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS555180A publication Critical patent/JPS555180A/ja
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車排気管等の如く薄肉のパイプを
小さい曲率半径に曲げる場合に有効なパイプの曲
げ加工法に関し、特に、シワ防止型、芯金等を用
いることなくシワ発生、断面偏平化を防止し、し
かも、管端部の真円度を確保し得る曲げ加工法に
関する。
従来、自動車排気管等の如く管径の割に薄肉の
パイプを小さい曲率半径に曲げる場合、第1図に
示すように、曲げ型1と押し型2との間にパイプ
3を挿入した後、該パイプ3の挿入端側を曲げ型
1に設けた一対のクランプ手段4,5に保持さ
せ、次いで、曲げ型1を回転させてパイプ3を曲
げていたが、薄肉で曲げ半径の小さいパイプを曲
げる場合、パイプの内壁に生ずるシワ、及び断面
偏平化を防止する目的で、シワ防止型6をパイプ
3と曲げ型1との間に介装するとともに、芯金7
をパイプ3内に挿入するという手段をとつてい
た。
しかしながら、こうした曲げ加工法の場合、パ
イプ曲げ加工時にシワ防止型6、芯金7等とパイ
プ3との間に相対的な滑りを生ずるため、これら
部品が早期に摩耗し、その交換を頻繁に行なう必
要があつた。また、部品の摩耗程度に応じて曲げ
条件が変化する問題が生じ、パイプ製品の寸法ば
らつきが生じる原因となつていた。しかも、パイ
プのセツトに手数を要することとなつていた。な
お、第9図に示すように、曲げ型31の型溝32
と押し型33の型溝34との両者を、パイプの管
半径より大きい曲率半径を有する2つの周面32
A,32Bと34A,34Bとから形成し、全調
長さを縮小させつゝパイプの曲げを行つて、シワ
の発生や断面偏平化を防止するようにしたパイプ
の曲げ加工法が、一部試みられている(特開昭52
−155167号公報)。しかしながら、この加工法で
は、後に詳述するように、パイプの曲げ終り端部
の真円度を良好に確保し難くなるばかりか、曲げ
型31と押し型33との合せ部に生じる段差によ
つてパイプが変形してしまう危険性がある。
本発明は上記問題を解消したパイプの曲げ加工
法を提供することを目的とするもので、パイプの
押し型側の周面をパイプの管半径とほぼ同一の曲
率半径に保つとともに、曲げ型側の周面をパイプ
の管半径より大きい曲率半径の2つの周面を有す
る形状に変形させ、しかも、パイプの全周長さを
数%好ましくは5.3%程度縮小させつつパイプを
曲げることにより、パイプの壁面に圧縮応力を付
与し、一種の緊張状態を作ることによつてその壁
面の剛性を向上させ、もつて、シワ発生、断面偏
平化等を防止し、かつ管端部の真円度を確保し得
るようにしたことを特徴とするものである。
以下に本発明の実施例を説明する。
はじめに、第2図〜第6図により、本発明方法
に用いる曲げ加工装置を説明すると、11は曲げ
型で、これは軸12を中心として回転し得る。曲
げ型11の外周に沿つて、パイプ3の管半径より
大きい曲率半径の2つの周面13A,13Bを有
する型溝13を形成し、曲げ型11の一部を切欠
いてその切欠き部14にクランプ受け15を取付
け、クランプ受け15にクランプ型16を着脱自
在に取付け、両者15,16により一対のクラン
プ手段を構成する。クランプ受け15及びクラン
プ型16にはそれぞれパイプ3の管半径と同一か
又は僅かに小さい曲率半径の型溝17,18を形
成する。
19は押し型、20,21は押し型19を曲げ
型11に対し接線方向に移動可能に案内するガイ
ドローラである。押し型19の曲げ型11側対向
面19Aにパイプ3の管半径とほぼ同一の曲率半
径からなる型溝22を形成する。
第3図及び第4図において、パイプ3の管径D
とし、パイプ3の曲げ中心点をO0とし、曲げ半
径をR0とし、曲げ型11の外周面11Aの半径
をR1とし、曲げ型11の型溝13の2つの周面
13A,13Bの曲率中心点をそれぞれO1、O2
とし、その曲率半径をそれぞれr1、r2とし、外周
面11Aに垂直な基準線Xから曲げ型軸線方向へ
の中心点O1、O2の偏位量をそれぞれC1、C2
し、中心点O0から押し型19の対向面19Aま
での距離をR2とし、曲げ型11と押し型19と
の間隙をTとし、押し型19の型溝22の曲率中
心点をO3とし、その曲率半径をr3とし、押し型1
9の対向面19Aから基準線X方向への中心点
O3の偏位量をC3とし、中心点O0からクランプ受
け15の合せ面15Aまでの距離をR3とし、ク
ランプ受けの型溝17の曲率中心点をO4とし、
その曲率半径をr4とし、合せ面15Aからこれに
垂直な基準線Y方向への中心点O4の偏位量をC4
とし、中心点O0からクランプ型16の合せ面1
6Aまでの距離をR4とし、クランプ型16の型
溝18の曲率中心点をO5とし、その曲率半径をr5
とし、合せ面16Aから基準線Y方向への中心点
O5の偏位量をC5とすると、好ましい各部位の寸
法は次の通りである。即ち、 (イ) R1=R3=R4=R0+C4=R0 +C5、C4=C5≒0.11D/2 (ロ) R2=R1+T、T≒0.03D/2 (ハ) r1=r2≒1.12D/2、C1=C2≒0.145D
/2 (ニ) r3≒D/2、C3≒0.226D/2 (ホ) r4=r5≒D/2 第5図及び第6図は曲げ型11の型溝13とク
ランプ受け15の型溝17との接続状態を示すも
ので、型溝13と型溝17との間の曲げ型11側
の段差部23を型溝17の面と一致するよう軸方
向に切削し、かつこの段差部23を角が滑かに落
された稜線23A,23Bを介して型溝13の周
面13A,13Bと連ならせる。この結果、型溝
13の周面13A,13Bと型溝17とは切削加
工された段差部23を介して滑らかに接続され
る。
上記構成の曲げ加工装置によるパイプの曲げ加
工法を以下に説明する。
はじめに、パイプ3を曲げ型11と押し型19
との間に挿入した後、該パイプ3の挿入端側をク
ランプ受け15とクランプ型16とで強固に保持
し、次いで、曲げ型11を回転させて押し型19
をパイプ3と共に直線動させる。これにより、押
し型19の型溝22で、第7図に示すように、パ
イプ3の押し型側周面3Aはパイプ3の管半径
(D/2)とほぼ同一の曲率半径r3に保たれ、曲
げ型側周面3Bはパイプ3の管半径(D/2)よ
り大きい曲率半径r1(r2)の2つの周面3B1,3
B2を組み合せた形状に変形され、しかも、上記
型構成により、パイプ3の全周長さはほぼ5.3%
縮小されつつ、パイプ3は曲げ型11に巻付くよ
うに曲げられる。
ここで、r1及びr2は管半径のほぼ1.12倍とな
る。
以上の曲げ加工により、パイプ3の曲げ部壁面
には圧縮応力が付与されて一種の緊張状態が作ら
れ、その剛性が向上するため、パイプ3の内壁面
へのシワ発生やパイプの断面偏平化(座屈)が防
止される。
また、パイプ3の挿入端部分3Cはクランプ受
け15及びクランプ型16の真円形の型溝17,
18によりほぼ真円形に保たれ、しかも、パイプ
3の挿入端部分3Cと曲げ型側周面3Bとの間は
上記段差部23により真円から略長円形に徐々に
変形した形状に加工される。こうして、パイプの
挿入端部分3Cの変形が防止されるから、取付用
フランジ24等の装着に支障を来たす虞れはなく
なる。
更に、パイプ3の曲げ終り側端部3Dは、押し
型側周面3Aが真円形に保たれることに起因して
ほぼ真円形に保たれることとなり、該端部3Dへ
の取付用フランジ(図示せず)等の装着に都合の
よいものとなる。これを更に詳しく説明すると、
今、例えば前出第9図に示した加工装置で、例え
ば材質SUS304、管径48.6〓nn、肉厚1.5のパイプを
全周長さの縮小率5.3%、曲げ半径120mmで30゜に
曲げた場合、パイプの曲げ終り端部の直線部長さ
とパイプの曲げ終り端部の真円度との関係は第8
図中破線で示すようになる。ここで、真円度とは
最大径と最小径との差をいうものとする。差が小
さい程真円度は良好である。これに対し、上記本
発明方法で上記と同一のパイプを同一半径、同一
角度に曲げた場合、パイプの曲げ終り端部3Dの
直線部長さL(mm)と真円度(mm)との関係は第
8図中実線で示すようになる。よつて、第8図か
ら明らかなように、パイプの曲げ終り端部3Dの
直線部長さL(mm)を一定以上確保すれば、本発
明方法によりパイプの曲げ終り端部3Dの真円度
は数倍向上されることとなる。また、第9図に示
されるような型構成では、設計上曲げ型31と押
し型33との合せ部における相互の周面32Aと
34A及び32Bと34Bを円滑に結ぶことが困
難であるため、該合せ部に段差が生じ易くなり、
これに起因して周長を減じた場合にパイプに非平
衡な力が作用し、結果的にパイプがねじれ変形を
起したり、座屈してしまう虞れがある。
なお、上記半径r1、r2の値及びパイプ長さの縮
小率はシワ発生及びパイプの断面偏平化を防止し
また管径縮小が問題とされない範囲内で多少増減
させることは可能である。
本発明方法は上記構成をなすから、例えば、材
質がSUS304で、管径(D)が50.8mm〓のパイプを曲
げ半径(R0)130mmに曲げる場合、管径Dが48.6
mm〓のパイプを曲げ半径(R0)120mmに曲げる場
合、管径(D)が42.7mm〓のパイプを曲げ半径(R0
110mmに曲げる場合、管径(D)が38.1mm〓のパイプ
を曲げ半径(R0)110mmに曲げる場合、管径(D)が
35mm〓のパイプを曲げ半径(R0)100mmに曲げる
場合等において、シワ発生や断面偏平化現象のな
い管製品が得られ、しかも、従来方法に必要なシ
ワ防止型や芯金を省略できるため、これら部品の
摩耗に伴なう曲げ精度ばらつきの問題や、これら
部品の着脱操作に起因したパイプ加工手数の頻雑
化や、これら部品の損耗品の交換に伴なうコスト
アツプ等を解消できることとなる。
また、本発明方法は、パイプの押し型側の周面
をパイプの管半径とほぼ同一の曲率半径に保つか
ら、パイプの曲げ終り端部の真円度を十分確保し
得ることとなり、該端部に取付用フランジ等を取
付けたりする際に支障を来たすことのないパイプ
を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のパイプの曲げ加工法に用いる曲
げ加工装置の一部断面平面図。第2図は本発明方
法の一実施例に用いる曲げ加工装置の一部断面平
面図。第3図は第2図におけるA−A線断面図。
第4図は第2図におけるB−B線断面図。第5図
は第2図に示す曲げ型とクランプ受けをC方向か
ら見た要部正面図。第6図は第5図における側面
図。第7図は本発明方法により曲げ加工したパイ
プの例を示す斜視図。第8図は本発明方法により
パイプを曲げ加工した場合のパイプの曲げ終り端
部の直線部長さとその真円度との関係を示す。第
9図は一部試みられているパイプ曲げ方法に用い
る曲げ型及び押し型の断面図。 3……パイプ、3A……押し型側周面、3B…
…曲げ型側周面、11……曲げ型、15,16…
…クランプ手段、19……押し型。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 回転可能な曲げ型と該曲げ型に対し接線方向
    に移動可能な押し型との間にパイプを挿入すると
    ともに、該パイプを前記曲げ型に設けたクランプ
    手段に保持させ、次いで、前記曲げ型を回転させ
    て前記パイプを曲げるパイプの曲げ加工法におい
    て、前記パイプの押し型側の周面をパイプの管半
    径とほぼ同一の曲率半径に保つとともに、曲げ型
    側の周面をパイプの管半径より大きい曲率半径を
    有する2つの周面から形成し、かつ、前記押し型
    と曲げ型との合せ部における相互の周面を滑らか
    に結ぶようにし、しかも、前記パイプの全周長さ
    を数%好ましくは5.3%程度縮小させつつ前記パ
    イプを曲げることを特徴とするパイプの曲げ加工
    法。
JP7909378A 1978-06-29 1978-06-29 Bending method of pipe Granted JPS555180A (en)

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JPS555180A JPS555180A (en) 1980-01-16
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