JPH02268927A - 円管の曲げ加工法 - Google Patents

円管の曲げ加工法

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JPH02268927A
JPH02268927A JP9092589A JP9092589A JPH02268927A JP H02268927 A JPH02268927 A JP H02268927A JP 9092589 A JP9092589 A JP 9092589A JP 9092589 A JP9092589 A JP 9092589A JP H02268927 A JPH02268927 A JP H02268927A
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JP
Japan
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plug
circular tube
bending
floating plug
pipe
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JP9092589A
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Masao Nakamura
中村 雅勇
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SHINNICHI KOGYO KK
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

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、心金に浮動状態で取付けられた浮動プラグを
使用して、直管状の素材円管を曲げて曲がり管にする円
管の曲げ加工法に関するものである。なお、本発明に係
わる円管の曲げ加工法を「浮動プラグ法」と称する。
〔従来の技術〕
真円度を損なうことなく円管を曲げて曲がり管にするこ
とは大変に難しく、円管を単純に曲げたのでは、つぶれ
たり、座屈したりする。
直管状の円管を曲がり管にする曲げ加工法として、直管
状の円管内に、この円管の内径よりも大きな径を有する
球体状のプラグを挿入して通過させることによって、円
管を塑性変形させて拡管させながらプラグの部分で曲げ
る方法が知られている。
このプラグを使用する方法として、固定プラグを使用す
る方法(以下、「固定プラグ法」という)と、偏心プラ
グを使用する方法(以下、「偏心プラグ法」という)と
がある。
前者の固定プラグ法は、第2図に示されるように、プラ
グ11の中心(C1)と、心金12の軸心(C0)とを
−敗させて、心金12にプラグ11を一体に取付け、素
材円管Pにおける拡管直後の部分に押付は具13によっ
て曲げ力(F)を加えつつ、直管状の素材円管P内にプ
ラグ11を挿入して通過させることにより、直管状の素
材円管Pを曲がり管P゛にする方法である。この固定プ
ラグ法では、プラグ11の中心(CI)と、心金12の
軸心(C8)とが一致しているため、曲げ°の外側にお
ける肉厚の減少が大きいという欠点がある。
後者の偏心プラグ法は、第3図に示されるように、プラ
グ21の中心(C5)を、心金22の軸心(Cg)に対
して(e)だけ偏心させて、心金22にプラグ21を一
体に取付け、心金22に対して偏心したプラグ21を素
材円管P内に挿入して通過させることにより、直管状の
素材円管Pをプラグ21の偏心側に曲げて曲がり管P°
にする方法である。この偏心プラグ法は、曲がり管P°
の曲率が、プラグ21の偏心量(e)によって定まって
しまい、その曲率を自在に変化させることができず、ま
た材料の性質の不均一、或いは潤滑の不良によって曲げ
の曲率が部分的に変動する欠点があり、このため大きな
曲率で曲げることもできない。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、曲げの方向、及び曲率を自在に変化させるこ
とができ、しかも肉厚ひずみの小さい複雑な形状の曲が
り管を高精度で加工できるようにすることをlK題とし
てなされたものである。
C課題を解決するための手段) 本発明に係わる円管の曲げ加工法は、素材円管の内径よ
りも大きな径を存する球体状の浮動プラグの中心が心金
の軸心に対して一定範囲内で移動するような浮動状態に
して、心金の一端に浮動プラグを取付け、素材円管にお
ける拡管直後の部分に曲げ力を加えながら前記浮動プラ
グを該素材円管内に挿入して通過させることを特徴とす
るものである。
〔発明の作用〕
心金の一端にプラグが浮動状態となって取付けられてい
るので、素材円管における拡管直後の部分に曲げ力を加
えながら、素材円管内に浮動プラグを挿入して通過させ
ると、この曲げ力によって、心金に対して浮動状態とな
って取付けられている浮動プラグは、曲げ力が作用して
いる側に偏心させられ、偏心プラグと同様な状態となる
このような状態で、素材円管内に浮動プラグを挿入して
通過させると、心金に対して偏心した浮動プラグによる
曲げ作用と、素材円管における拡管直後の部分に加えら
れている曲げ力による曲げ作用とが相乗して、直管状の
素材円管が浮動プラグの部分で曲げられる。
このように、心金に対して偏心した浮動プラグによる曲
げ作用と、素材円管に加えられている曲げ力による曲げ
作用とが相乗して、素材円管が曲げられるので、小さな
曲げ力でもって大きく曲げることができる。
また、心金に対する偏心プラグの偏心量は、素材円管に
加えられている曲げ力の大きさに比例するものと考えら
れるので、この曲げ力の大きさを変えることによって、
曲がり管の曲率を自在に調整できると共に、この曲げ力
の方向を変えることにより、円管の曲げ方向を変えるこ
とができる。
従って、素材円管における拡管直後の部分に加える曲げ
力の大きさ、及び方向を制御することにより、複雑な形
状の曲がり管を高精度で加工することが可能となる。
しかも、曲げ力によって、浮動プラグが心金に対して曲
げ力が作用している側に偏心させられ、この状態で円管
が曲げられるので、偏心プラグ法と同様な状態となり、
従って、曲がり管の肉厚ひずみが小さくなる。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて1本発明を更に詳細に説明する。
第1図において、素材円管Pを案内するための円筒状の
心金1の外径(Dl)は、直管状の素材円管Pの内径(
d)よりも僅かに小さくなっており、この心金1の一端
部に、球体状の浮動プラグ2が球関継手3を介して浮動
状態で取付けられている。
このため、浮動プラグ2の中心(C6)は、心金1の軸
心(C8)に対して一定範囲内で移動するようになって
いる。
浮動プラグ2の径(D工)は、素材円管Pの内径(d)
よりも大きい。
そして、素材円管P内に心金1及び浮動プラグ2を挿入
し、心金1によって素材円管Pを案内して、素材円管P
における拡管直後の部分に押付は具4によって曲げ力(
F)を加えながら、浮動プラグ2と素材円管Pとを相対
的に移動させて該素材円管P内に浮動プラグ2を通過さ
せると、曲げ力(F)によって、浮動プラグ2が曲げ力
(F)の作用している側に移動させられて、その中心(
C1)が、心金1の軸心(Cりに対して偏心させられる
〔偏心量を(e、I)とする〕、心金1に対して偏心し
た浮動プラグ2は、上述した偏心プラグ法におけるプラ
グ21と同一作用を果たし、素材円管Pは、この部分に
おいて塑性変形を起こして拡管されながら浮動プラグ2
の偏心側に曲げられる。
浮動プラグ2によるこの曲げ作用と、素材円管Pにおけ
る拡管直後の部分に加えられている曲げ力Fによる曲げ
作用とが相乗して、直管状の素材円管Pは、浮動プラグ
2の部分において曲げられて曲がり管P°となる。この
ため、曲げモーメントに対する曲がり管の曲率(曲率半
径の逆数)を示した第4図から明らかなように、本発明
に係わる浮動プラグ法によれば、前記した固定プラグ法
に比較して、小さな曲げモーメント(曲げ力)でもって
、大きく曲げることができる。
また、この曲がり管P°の曲率半径Rは、偏心プラグ法
による場合とほぼ同様に、浮動プラグ2の心金1に対す
る偏心量(e、)に反比例するものと考えられるので、
曲げ力Fの大きさを変えて、浮動プラグ2の偏心量(e
、l)を変えると、曲がり管P°の曲率半径Rを自在に
調整できる。更に、曲げ加工の途中において曲げ力Fの
方向を変えると、浮動プラグ2が逆方向に偏心するため
、素材円管Pを途中において逆方向に曲げることもでき
る。
このように、素材円管Pの曲げの方向、及びその曲率を
自在に変化させて曲げ加工を行うことができるので、曲
げ力Fの大きさ、及びその方向の制御によって、複雑な
形状の曲がり管を加工することが可能となる。
第5図は、第6図ないし第8図における横軸の角度(C
0)を定義するための図である。
また、第6図ないし第8図は、それぞれ同一のプラグを
使用して本発明に係わる浮動プラグ法、固定プラグ法、
及び偏心プラグ法によって加工した曲がり管の曲げの外
側から内側に至る任意の角度位置における円周ひずみ(
εθ)、長手ひすみ(εり、及び肉厚ひずみ(εt)を
示すグラフである。
これらのグラフから明らかなように、本発明に係わる浮
動プラグ法によれば、固定プラグ法において顕著であっ
た曲げの外側における肉厚の減少が少なくなって改善さ
れていると共に、円周ひずみも偏心プラグ法に比較して
僅かに改善されていることが分かる。
〔発明の効果〕
本発明は、素材円管における拡管直後の部分に曲げ力を
加えながら、心金の一端に浮動状態にして取付けた浮動
プラグを素材円管内に挿入して通過させる構成であるの
で、心金に対する浮動プラグの偏心量を変化させること
によって、曲がり管の曲げの方向、及び曲率を自在に変
化させることができると共に、これによって、肉厚ひず
みの小さい複雑な形状の曲がり管を高精度で加工するこ
とが可能となり、円管の曲げ加工に関する技術を著しく
進歩させたものである。
また、心金に対して偏心した浮動プラグによる曲げ作用
と、素材円管における拡管直後の部分に加えられる曲げ
力の曲げ作用とが相乗して、素材円管が曲げられるので
、小さな曲げ力で素材円管を大きく曲げることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係わる浮動プラグ法によって素材円
管Pを曲げている状態の断面図、第2図及び第3図は、
それぞれ固定プラグ法、及び偏心プラグ法によって素材
円管Pを曲げている状態の断面図、第4図は、それぞれ
本発明に係わる浮動プラグ法、及び固定プラグ法によっ
て曲げた曲がり管の曲げモーメントに対する曲率を示す
グラフ、第5図は、曲げの外側から内側に至る曲がり管
P。 の位置を特定するための図、第6図ないし第8図は、そ
れぞれ同一のプラグを使用して本発明に係わる浮動プラ
グ法、固定プラグ法、及び偏心プラグ法によって加工し
た曲がり管の曲げの外側から内側に至る任意の角度位置
における円周ひずみ(εθ)、長手ひすみ(C1)、及
び肉厚ひずみ(ε【)を示すグラフである。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 CI :浮動プラグの中心 C2:心金の軸心P:素材
円管     Po :曲がり管F:曲げ力     
  l:心金 2:浮動プラグ     3:隙間継手4;押付は具 特許出願人     中 村  雅 勇シンニチ工業 
株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直管状の素材円管を曲げて曲がり管にする曲げ加工法で
    あって、素材円管の内径よりも大きな径を有する球体状
    の浮動プラグの中心が心金の軸心に対して一定範囲内で
    移動するような浮動状態にして、心金の一端に浮動プラ
    グを取付け、素材円管における拡管直後の部分に曲げ力
    を加えながら前記浮動プラグを該素材円管内に挿入して
    通過させることを特徴とする円管の曲げ加工法。
JP1090925A 1989-04-10 1989-04-10 円管の曲げ加工法 Expired - Lifetime JPH0642967B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5586462A (en) * 1994-01-31 1996-12-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Device and method for forming bent pipe of non-annular cross-section

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JPS53142964A (en) * 1977-05-20 1978-12-13 Hitachi Ltd Working method for pipe

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