JPH02207925A - 中空パイプの多段変形装置 - Google Patents

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） 本発明は中空バイブに複数のバルジやスプール等の変形
加工を必要とする中空パイプの多段変形装置に関するも
のである。

（従来の技術） 中空パイプに第２図に示すような３ケ所以上の変形を施
す場合、液圧式や充慎材を利用する方式があるが、装置
が複雑であり、コストも高くなる。

パンチ成形や絞り成形は比較的簡単な装置であるが、こ
の方法によると３ケ所以上を同時に一工程で変形させる
ことは非常に困難であった。

その理由は、通常パンチ成形や絞り成形においては、型
でパイプを押えてパイプに圧縮力を加え、座屈させる方
法が最も簡単な方法であるが、その座屈工程、つまり型
をパイプの圧縮と同時に移動させた時、次の工程を行う
ために型を元の位置に戻す装置が必要になってくる。

しかし、パイプの座屈完了後、すぐに型が元に戻ろうと
すると、３ケ所以上変形部がある場合、パイプの変形部
が邪魔をして元に戻れない。

無理に戻そうとすると変形部に損傷を与えることになる
。一般的に型の戻りにはスプリングを使用するわけであ
るが、スプリングは圧縮力を解除するとすぐに元に戻ろ
うとするので、上述した問題が起こるわけである。

以上のことから従来は中空パイプに３ケ所以上変形を施
す場合、同時に行わず、数工程にわけて行う方式をとっ
ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は中空パイプの座屈変形方式で、パイプに損傷を
与えることなく、３ケ所以上の変形を同一工程にて行お
うとするものである。

（問題点を解決するための手段） 以下、その特徴とするところは 成形工程を次の順序で行うようにしたところにある。

■中空パイプの装着 ■複数の型による中空パイプのクランプ（割型のチャッ
キング） ■加圧による中空パイプの座屈変形 （複数の型の垂直移動） ■複数の型による中空パイプのクランプ解除（割型の開
放） ■複数の型の座屈前位置への戻り （作用） 以下、その作用を説明する。

パイプ両端を固定し、軸方向にパイプ座屈強さ限度以上
の圧縮力を加えた時、パイプが外周方向へ膨らむことを
利用したものであり、−本のパイプに３ケ所以上の変形
部分を施す場合、単純に第１図に示すように型（ａ）、
（ｂ）、（Ｃ）を積上げ、原型（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
の間に間隙を設け、パイプの軸方向に圧縮力を加えるこ
とにより、第２図に示す如く成形が完了できるものであ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。

先ず、第３図において、素材パイプ８を案内ビン４ｂに
差し込み、第１成形型４ａの第１成形部４ｆの底面で保
持する。５ａは第２成形型で、第２成形部５ｃを有し、
割型となっており、シャツ）７ｂで連結され、締め付は
部７ａのＥ方向の推力でスライドし、パイプ外径をクラ
ンプできる機構を有する。パイプの第１成形を完了する
ための第１成形部４ｆから第２成形型５ａとの間隙Ｌ１
を確保するため、第２成形型５ａを押し上げピン４ｄに
のせ、スプリング４ｅにて押し上げて、ストッパ４ｇで
位置を決める。第３成形型６ａは第２成形型５ａに固定
されたガイドシャフト５ｂをスライドする機構になって
おり、その上限はストッパ４ｈになっている。さらに第
３成形型６ａも割型になっており、シャツ）７ｃで連結
され、締め付は部７ａのＥ方向の推力でスライドし、第
２成形型５ａと共にパイプ外径をクランプできる。

６ｃは第３成形部である。第２成形部５ｃと第３成形型
６ａとの間隙Ｌ２を確保するため、第２成形型５ａと第
３成形型６ａとの間に油圧シリンダ６ｂを内蔵させ、該
油圧シリンダ６ｂの（イ）側にＰ３の圧力を加えること
によって第３成形型６ａをストッパ４ｈに当接させる。

上型２はパ・イブの同芯を出すために、第１成形型４ａ
を固定する台板４Ｃに固定されたシャフト１をガイドに
して、油圧シリンダ３に連結される。

パイプの第３成形を完了するための上型２面と第３成形
型６ａの第３成形部６ｃとの間隙Ｌ３を確保する。

次に成形過程を説明すると、第４図を用いて、先ず、案
内ビン４ｂに素材パイプ８をセットする。

次に締め付は部７ａの（ハ）側に油圧Ｐ５を加えて第２
成形型５　ａ　ｓ第３成形型６ａの割型を移動させてパ
イプ外径をクランプする。次に油圧シリンダ３の（ホ）
側に油圧Ｐ１を加えて上型２を下降させ、上型２の端面
２ａをパイプ８の端部に当接させる。さらに油圧を加え
ると、パイプ８に圧縮力が加わり、間隙Ｌ３がパイプの
第３成形を完了するための間隙になるが、実際の成形に
必要なパイプ長さを説明すると次のようになる。

第５図において、素材パイプ外径（ｄ）と上型２、第２
成形型５ａ、第３成形型６ａのパイプクランプ径（ｄ′
）の間にクリアランス（δｄ）があり、パイプに圧縮力
が加わると、パイプは中央より膨らんでくる。さらに加
圧すると、バイブクランプ径（ｄ′）と密着し、この時
のそれぞれの型間隙Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が成形に必要な寸
法となる。

素材バイブ外径・ｄ 素材バイブ長さ・Ｌ 素材バイブ肉厚・を 型径　　　　　・ｄ＋δｄ＝ｄ’ 圧縮量　　　　・δＬ とした時の理論式を説明する。

第５図（１）に圧縮を加えると（２）のようにバイブ外
径が型径に密着し、圧縮量δＬだけ短くなる。これを式
で表わすと となる。

よってδｄが多い場合、又はバイブ全長が長いほど変形
量は大きくなる。

以上のことを考慮し、第３図のＬＩＳＬ２、Ｌ３を計算
値で求めている。引き続き加圧していくと、第２成形型
５ａ、第３成形型６ａを押下げて、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３の
部分が変形してくる。

これは座屈を応用しているため、ランキンの方式で求め
られ、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３の一番長い部分より変形が始ま
る。

本実施例ではＬ３、Ｌｌ、Ｌ２の順で成形され、第４図
のようになる。この時油圧シリンダ６ｂの（イ）と油圧
シリンダ３の（ホ）の圧力関係は（イ〉〈（ホ）になる
ため第３成形型６ａが下降するのに何の支障もない。

これで成形工程を完了する。

次に戻し工程を説明すると、 油圧シリンダ３の（へ）に圧力Ｐ２を加えて上型な持ち
上げる。この時油圧シリンダ７ａの（ハ）の圧力Ｐ５を
解除せず、又油圧シリンダ６ｂのくｒ：Ｊ）にＰ４を加
えてやると、第２成形型５ａと第３成形型６ａはバイブ
８をクランプした状態で、しかも型同志が接触したまま
で第１成形型４ａから持ち上がり、ストッパ４ｇで止ま
る。

そして、第１成形型４ａと上型２からバイブ８がはなれ
る。次に油圧シリンダ７ａの（ニ）に圧力Ｐ６を加える
と、第２成形型５ａと第３成形型６ａは接触したまま割
型が割れ、バイブ８のクランプを解除する。

成形されたバイブ８が案内ビンに差し込んだ状態で残る
。次に油圧シリンダ６ｂの（イ）に圧力Ｐ３を加えると
すべての型が初期位置に戻り工程が完了する。

（発明の効果） 以上、本発明の要領を用いることによって、バイブの中
間にいくつの変形部分があっても、型の移動によるバイ
ブ自体に損傷を与えることなく一工程の動作でパイプ紋
り成形が可能になり、工数低減は言うに及ばず、設備費
の削減もかなり大幅にできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は成形工程を示した断面図第３図、第４
図は本発明の詳細を示した断面図第５図は型と素材バイ
ブのクリアランスを示した断面図である。 第１図 第２図 第５図 （２つ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、座屈成形部を有する複数の型をパイプ成形部の数と
   同数重ねて圧力を加え、その変形工数が次のようになる
   ことを特徴とする中空パイプの多段変形装置。 〔１〕中空パイプの装着 〔２〕複数の型による中空パイプのクランプ（割型のチ
   ャッキング） 〔３〕加圧による中空パイプの座屈変形 （複数の型の垂直移動） 〔４〕複数の型による中空パイプのクランプ解除（割型
   の開放） 〔５〕複数の型の座屈前位置への戻り ２、複数の型の座屈後の戻り機構を圧力シリンダーで行
   うことを特徴とする請求範囲第１項記載の多段変形装置
   。