JPH02127927A

JPH02127927A - 金属管曲げ方法

Info

Publication number: JPH02127927A
Application number: JP28211688A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Horiuchi; 堀内　安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-05-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、金属管曲げ方法に関するものである。

従来の技術従来の金属管曲げ方法としては、大別すると、金属管の
温度が常温でその剛性が本来の状態のままで、その金属
管に機械的応力を加えて曲げ変形させる冷間曲げ加工方
法と、金属管を炉、ガスバーナ又は高周波電力にて誘導
加熱しその金属管を可塑状態にして、その金属管に機械
的応力を加えて曲げ変形させた後冷却して曲げ加工を完
了する熱間曲げ加工方法との二つの方法がある。

発明が解決しようとする課題金属管のうち肉厚の薄いものや管径の細い゛ものは、従
来の冷間曲げ加工方法にて問題なく曲げ加工することが
できる。しかしながら、金属管のうち肉厚の厚いものや
管径の大きいものは、熱間曲げ加工によらねばならず、
この場合において、最近では、高周波電力で金属管を部
分的に加熱し逐次曲げては冷却する方法が多く用いられ
ている。

しかし、このような方法を用いると、大掛かりな設備が
必要となり、また、金属管の曲げの中心側の肉厚が増し
、曲げの外側の肉厚が減少してしまうという問題を避け
ることができなかった。この問題は、特に、蒸気タービ
ンの如き超高圧装置の配管に用いられる肉厚の大きい金
属管を曲げ加工するような場合に重大である。

本発明の目的は、前述したような従来の問題点を解消し
ろるような金属管曲げ方法を提供することである。

課題を解決するための手段本発明による金属管曲げ方法は、曲げ加工すべき金属管
の、少なくとも曲げ加工を施すべき部分の内部の外面部
および内面部は、金属としての画性を保持しつつ、該内
部の内部は、高温可塑の状態にして、金属管の前記部分
に応力曲げ加工を施し、その後金属管を冷却して曲げ加
工を完了することを特徴とする。

実施例次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例について本
発明をより詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明の金属管曲げ方法を適用
するのに適した金属管の構造を説明するためのそれぞれ
金属管の横断図および縦断面図である。これら第１図お
よび第２図を参照して、本発明の金属管曲げ方法を適用
するのに適した金属管の構造例について、以下列挙する
。

（１）先ず第１の構造例としては、金属鋼管の内部の外
面および内面に、チタンの如き塑性化温度の高い材料を
被せるか又は接合して三重管としたもの。例えば、第１
図および第２図の断面図によって説明すれば、このよう
な三重金属管１０は、内部の内面部１１が塑性化温度の
高いチタン材で、内部の外面部１２も塑性化温度の高い
チタン材であり、内部の内部１３が塑性化温度の比較的
に低い鋼材である。また、金属管に、塑性化温度の高い
材料で出来た薄いスリーブを密接して被せ、曲げ加工が
完了し冷却後にその薄いスリーブを取り外す方法もある
。

（２）第２の構造例としては、金属鋼管の内部の外面お
よび内面に、その外面部よび内面から必要な深さまで塑
性化温度を高めるための特殊処理、例えば、ガス浸炭又
はイオン窒化の如き処理を施したもの。これを第１図お
よび第２図の断面図によって説明すれば、このような特
殊処理金属管１０は、内部の内面部１１がその特殊処理
により塑性化温度の高い材質に変換されており、内部の
外面部１２もその特殊処理によって塑性化温度の高い材
質に変換されており、内部の内部１３が塑性化温度の比
較的に低い鋼材質のままとされている。

（３）第３の構造例としては、金属鋼管の内部の外面お
よび内面に、ニッケルークローム鋼の如き比透磁率の極
めて小さい材料を被せるか又は接合して三重管としたも
の。例えば、第１図および第２図の断面図によって説明
すれば、このような三重金属管１０は、内部の内面部１
１が比透磁率の小さなニッケルークローム鋼材で、内部
の外面部１２も比透Ｗｔ率に小さいニッケルークローム
鋼材であり、内部の内部１３が比透磁率の比較的に高い
鋼材である。

次に、前述したような構造の金属管を、本発明の金属管
曲げ方法によって、曲げ加工する例について説明する。

第３図は、本発明の一実施例を説明するための概略断面
図であり、この実施例では、主として、中子２０と、曲
げ応力を加えるための治具３０と、高周波加熱装置４０
とを使用して金属管１０の曲げ加工が行われる。金属管
１０は、前記（１）項、（２）項または（３）項に述べ
たような構造のものである。

中子２０の外径は、金属管１０の内径、すなわち、中空
部の径よりわずかに小さなものとされており、一定の径
とされており、且つ先端部分は可撓である。この金属管
１０に曲げ加工を施すには、第３図に示すように、金属
管１０の中空部に中子２０を挿入した状態にて、金属管
１０を、高周波加熱装置４０および治具３０を通して矢
印Ｐ方向へと送り込むようにする。高周波加熱装置４０
は、そこに通される金属管１０の内部の内部１３を塑性
化する温度まで高周波加熱するが、金属管１０の内部の
内面部１１および外面部１２がその剛性を保持しろるよ
うな加熱を行うように設定されている。高周波加熱装置
４０を通過した金属管１０の部分は、治具３０に通され
、内部の外面部１２および内面部１１が金属としての剛
性を保持し、内部の内部１３が高温可塑の状態で、その
治具３０により適当な曲げ応力を加えられて、剛体部は
応力曲げ加工を受けて、所望の曲率に曲げられていく。

その後、金属管１０は、冷却されて内部の内部１３を剛
体に戻して、曲げ加工が完了する。このような金属管曲
げ方法において、治具３０による応力曲げ加工によって
金属管１００部分が曲げられていくとき、金属管１０の
その部分の内部の内部１３は、塑性化しているために、
曲げ応力は小さくてすみ、金属管１０の曲げの内側には
圧縮力がかかり、曲げの外側には引き伸ばし力がかかる
ので、内部の内Ｂ１３の塑性化部分は内側から外側に移
動し、その曲げによる肉厚の減少を補うようになる。す
なわち、金属管１０の内径側は曲げることにより圧迫さ
れ、これが外径側に移動し、曲げ部における増肉、減肉
を最小限に抑えることができる。

第４図は、本発明の金属管曲げ方法の別の実施例を説明
するための概略断面図である。この実施例においては、
一対の中子２２および２４と、曲げ応力を加える一対の
治具３２および３４と、対の高周波加熱装置４２および
４４とを用いて、金属管１０をＵ型管に曲げ加工する。

詳述するに、金属管１０を矢印Ｐの方向へ送っていくこ
とにより、先ず、高周波加熱装置４２にて金属管１０の
部分を加熱して治具３２にて応力曲げ加工を施す。

その後、−旦曲げた金属管１０の部分を、高周波加熱装
置４４にて再び加熱して、治具３４にて再び直管に応力
曲げ戻ししていき、その後冷却して、Ｕ型管とされる。

第５図は、本発明の金属管曲げ方法を実施するのに用い
て効果のある可撓性中子の構造例を示す部分拡大図であ
る。この中子２６は、同一の部材２６Ａを互いに前後に
枢着接続したを椎の如き構造のものである。

第６図は、本発明のさらに別の実施例を説明するための
概略断面図である。この第６図に示す実施例は、第５図
に示したような一連の可撓性中子２６をあらかじめ金属
管１０の曲げようとする部分に挿入し、これを炉、ガス
バーナー又は高周波電源で加熱して、曲げようとする部
分の内部の鋼材を高温可塑の状態にし、これを第６図に
示す如き所定の曲面を有する当て治具３６に対して押し
付けるようにする曲げ応力３８を適当な装置（図示して
いない）により加えて一気に曲げ、しかる後、冷却して
固定するものである。中子が内径を一定に保つので、増
減間の極めて少ない曲げができる。

そして、この際に金属管　１０の中空部に挿入されてい
る可撓性中子２６は、そのような補正を助長する作用を
果たしうる。すなわち、金属管１０の内径側は曲げるこ
とにより圧迫され、これが外径側に移動し、曲げ部にお
ける増肉、減肉を最小限に抑えることができ、可撓性中
子２６は、そのような抑え作用を助長するように作用す
る。

なお、前述した実施例では、曲げ加工を施す金属管の構
造は、前記（１）項、（２）項および（３）項に記載さ
れたようなものとしたが、本発明の金属管曲げ方法は、
このような構造の金属管でなくても適用しうるものであ
る。例えば、通常の金属鋼管でも、適当な装置により、
曲げ加工を施すべき部分の内部の外面部および内面部を
、金属としての剛性を保持するように冷却しつつ、その
内部の内部を、高温可塑の状態にまで加熱しておいて、
その金属鋼管のその部分に応力曲げ加工を施し、その後
金属鋼管を冷却して曲げ加工を完了するようにすればよ
い。

また、本発明の金属管曲げ方法を適用するに適した金属
管の構造としては、前記（１）項、（２）項および（３
）項に別個に説明したようなものに限らず、これら各項
に説明した構造を適当に組み合わせたような構造又は状
態の金属管でもよい。

発明の効果前述したような本発明の金属管曲げ方法によれば、肉厚
の大きい金属管でも外径の大きな金属管でも非常に簡単
な設備にて曲げ加工を行うことができ、しかも、曲げ加
工によって曲げ部に増肉部や減肉部が生じてしまうよう
な問題も全く生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の金属管曲げ方法を適用
するのに適した金属管の構造を説明するためのそれぞれ
金属管の横断図および縦断面図、第３図は、本発明の一
実施例を説明するための概略断面図、第４図は、本発明
の金属管曲げ方法の別の実施例を説明するための概略断
面図、第５図は、本発明の金属管曲げ方法を実施するの
に用いて効果のある可撓性中子の構造例を示す部分拡大
図、第６図は、本発明のさらに別の実施例を説明するた
必の概略断面図である。１０・・・・・・金属管、１１・・・・・・内部の内面
部、１２・・・・・・内部の外面部、１３・・・・・・
内部の内部、２０．２２．２４・・・・・・先端が可撓
性の中子、２６・・・・・・可撓性中子、３０．３２．
３４・・・・・・治具、３６・・・・・・当て治具、０．４２、・・・・・高周波加熱装置。第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）曲げ加工すべき金属管の、少なくとも曲げ加工を
施すべき部分の肉部の外面部および内面部は、金属とし
ての剛性を保持しつつ、該肉部の内部は、高温可塑の状
態にして、金属管の前記部分に応力曲げ加工を施し、そ
の後金属管を冷却して曲げ加工を完了することを特徴と
する金属管曲げ方法。
（２）前記曲げ加工において、金属管の中空部に径一定
の中子を挿入しておく請求項（１）記載の金属管曲げ方
法。
（３）前記中子は、可撓性である請求項（１）記載の金
属管曲げ方法。