JPH03169434A - 管材の曲げ装置および曲げ加工方法 - Google Patents
管材の曲げ装置および曲げ加工方法Info
- Publication number
- JPH03169434A JPH03169434A JP30766689A JP30766689A JPH03169434A JP H03169434 A JPH03169434 A JP H03169434A JP 30766689 A JP30766689 A JP 30766689A JP 30766689 A JP30766689 A JP 30766689A JP H03169434 A JPH03169434 A JP H03169434A
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- JP
- Japan
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- bending
- tube
- tube material
- zirconium
- pipe
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- Pending
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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。
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〕
本発明は管材の曲げ加工に係わシ、とくにジルコニウム
管のように、曲げ加工部に微細クラックが発生しやすい
管材の曲げ装置にかかわる。
管のように、曲げ加工部に微細クラックが発生しやすい
管材の曲げ装置にかかわる。
従来の管材の各種曲げ加工法に関しては、例えば社団法
人日本塑性加工学会編、コロナ社発行の「麗性と加工」
誌、Ｍ１９巻、２１２号（１９７８年）７４２〜７４９
ページに記載されているものの、曲げ加工部の扁平化を
防止する根本的な対策法や、使用済み核燃科保存容器に
用いるジルコニウム管の曲げ加工部に発生する微細クラ
ツクの防止策等に関する記載は見当らない。
人日本塑性加工学会編、コロナ社発行の「麗性と加工」
誌、Ｍ１９巻、２１２号（１９７８年）７４２〜７４９
ページに記載されているものの、曲げ加工部の扁平化を
防止する根本的な対策法や、使用済み核燃科保存容器に
用いるジルコニウム管の曲げ加工部に発生する微細クラ
ツクの防止策等に関する記載は見当らない。
なシ第８図に示すように、上記曲げ加工によ９、管材１
の曲げ部の１ａ部では引つ張シ応力が、また、１ｂ部で
は圧縮応力が作用する結果、その断面形状は第９図のよ
うに楕円形となる。
の曲げ部の１ａ部では引つ張シ応力が、また、１ｂ部で
は圧縮応力が作用する結果、その断面形状は第９図のよ
うに楕円形となる。
上記従来技術では、曲げ加工部が扁平化するので管内を
流れる流体の流体抵抗が曲げ部で増加したう、曲げ部の
強度が低下した少、腐食し易くなるという問題があった
。さらに、ジルコニウム管のように、曲げ部に発生する
微細クラツクにより、強度、信頼性等が低下するという
問題があった。
流れる流体の流体抵抗が曲げ部で増加したう、曲げ部の
強度が低下した少、腐食し易くなるという問題があった
。さらに、ジルコニウム管のように、曲げ部に発生する
微細クラツクにより、強度、信頼性等が低下するという
問題があった。
本発明の目的は上記曲げ部の扁平化や微細クラックの発
生等を防止した管材の曲げ装ｔｉ＞よび曲げ加工方法を
提供することにある。
生等を防止した管材の曲げ装ｔｉ＞よび曲げ加工方法を
提供することにある。
上記の問題は、管材を予め、曲げ加工によ９扁平化する
方向とは直角の方向に扁平化させ、さらに、温間で曲げ
加工を行なうことによう改善することができる。
方向とは直角の方向に扁平化させ、さらに、温間で曲げ
加工を行なうことによう改善することができる。
このため本発明では、管材の一端を回転可能なアームの
端部に固定し、上記管材の他端を押圧し、さらに上記管
材を加熱して加工する管材の曲げ装置に訃いて、上記加
熱前に上配管材を予め扁平に変形するようにする。
端部に固定し、上記管材の他端を押圧し、さらに上記管
材を加熱して加工する管材の曲げ装置に訃いて、上記加
熱前に上配管材を予め扁平に変形するようにする。
さらに、上記管材を加熱する加熱装置に、上記予め扁平
化された管材に適合して支持する曲げ型を備えるように
し、さらに上記曲げ型を加熱するヒータを備えるように
する。
化された管材に適合して支持する曲げ型を備えるように
し、さらに上記曲げ型を加熱するヒータを備えるように
する。
筐た、上記管材がジルコニウムの場合、上記曲げ型の温
度を２００ないし４００℃にする。
度を２００ないし４００℃にする。
以上のように構戒した本発明の管材の曲げ装置は，予め
管材の曲げ加工部に与えた扁平化変形が曲げ加工による
扁平化を補償し曲げ部断面を円形化する。さらに、管材
の一様伸び率が最大となる温度で曲げ加工を行なうので
曲げ部の微小クラックの発生を防止する。
管材の曲げ加工部に与えた扁平化変形が曲げ加工による
扁平化を補償し曲げ部断面を円形化する。さらに、管材
の一様伸び率が最大となる温度で曲げ加工を行なうので
曲げ部の微小クラックの発生を防止する。
以下、本発明の夾施例ｔ−図函を用いて説明する。
第１図は本発明の管材の曲げ装置の−実施例を示す図で
ある。
ある。
第１図において、管材１の右端はビボット９０回シに回
転可能なアーム２の先端に固定され、同左端は油圧シリ
ンダ５によう右方向に押圧されるようになっている。上
記は押圧により右方向に移動する管材１の途中には、加
圧ローラ装置４が設けられ、管材を第１図紙面と平行な
方向に押しつぶして楕円形化し，これを曲げＭ６ｔ−経
由して送シ出すようにする。
転可能なアーム２の先端に固定され、同左端は油圧シリ
ンダ５によう右方向に押圧されるようになっている。上
記は押圧により右方向に移動する管材１の途中には、加
圧ローラ装置４が設けられ、管材を第１図紙面と平行な
方向に押しつぶして楕円形化し，これを曲げＭ６ｔ−経
由して送シ出すようにする。
上記アーム２のビボット９，油圧シリンダ５．加圧ロー
ラ装ｔ４．曲げ型６等はベース８上に固定されている。
ラ装ｔ４．曲げ型６等はベース８上に固定されている。
５ｂは油圧シリンダ５のピストンに連結され管材１の左
端を保持するホルダ、５ａは油圧シリンダ５をベース８
に固定する７ランジである。
端を保持するホルダ、５ａは油圧シリンダ５をベース８
に固定する７ランジである。
Ｍ２図は加圧ローラ装ＩＪｉ１４の断面図である。ペー
ス８には加圧下ローラ４Ｃが管材１の軸方同に回転可能
なように固定されて管材１を支持し、その上部には管材
１ｔ−挾んで加圧上ローラ４ｂが同様に管材１の軸方向
に回転可能なように設けられ、これをシリンダ４ｄが押
圧して管材１を扁平化する。４ｅはシリンダ４ｄのスピ
ンドル，４ａはシリンダ４ｄｔ−ベース８に固定するプ
レートである。
ス８には加圧下ローラ４Ｃが管材１の軸方同に回転可能
なように固定されて管材１を支持し、その上部には管材
１ｔ−挾んで加圧上ローラ４ｂが同様に管材１の軸方向
に回転可能なように設けられ、これをシリンダ４ｄが押
圧して管材１を扁平化する。４ｅはシリンダ４ｄのスピ
ンドル，４ａはシリンダ４ｄｔ−ベース８に固定するプ
レートである。
加圧上ローラ４ｂ、４０等を管材１の軸方向に回転可能
にすることにより、上記予備的に楕円形に変形された管
材１の中心位置のずれを防止して曲げ加工精度を高める
ことが出来るのである。
にすることにより、上記予備的に楕円形に変形された管
材１の中心位置のずれを防止して曲げ加工精度を高める
ことが出来るのである。
第５図は曲げ型６０部分の断面図である。同図に示すよ
うに、曲げ型６の内所は上記予備加工された管材１と同
様な楕円形状となるように作られる。また、曲げ型６内
にはヒータ６ａが設けられ、第１図に示した温度調節器
７によりその温度が設定される。
うに、曲げ型６の内所は上記予備加工された管材１と同
様な楕円形状となるように作られる。また、曲げ型６内
にはヒータ６ａが設けられ、第１図に示した温度調節器
７によりその温度が設定される。
第４〜６図はとくに曲げ加工の難しいジルコニウム（Ｚ
ｒ）材の加工に関わる特性図である。
ｒ）材の加工に関わる特性図である。
第４図はジルコニウム（Ｚｒ）管材の成形限界をス７ン
レス板材のそれと比較して示す図である。
レス板材のそれと比較して示す図である。
同図において、横軸は円周方向歪、縦軸は軸方向歪を表
し、また、右下がｂの鎖線は軸方向に引張９加重を加え
た場合、右上がシの鎖線は軸方向と直径方向に引張９加
ＩＫを加えた場合である。この両鎖線間にスデンレスＳ
ＯＳ５０４材とジルコニウム材との成形限界線が描かれ
ている。これよシ、ジルコニウム材はステンレス材に比
べて成形可能域が町成狭く、通常の方法では良好な成形
が得にくいことを示している。
し、また、右下がｂの鎖線は軸方向に引張９加重を加え
た場合、右上がシの鎖線は軸方向と直径方向に引張９加
ＩＫを加えた場合である。この両鎖線間にスデンレスＳ
ＯＳ５０４材とジルコニウム材との成形限界線が描かれ
ている。これよシ、ジルコニウム材はステンレス材に比
べて成形可能域が町成狭く、通常の方法では良好な成形
が得にくいことを示している。
第５図はジルコニウム（Ｚｒ）材の引っ張シ試験にかけ
る一様伸び率の温度特性例である。これよりジルコニウ
ム材では温度が略３００℃の時に、曲げ加工に伴う伸張
、シよび圧縮応力に対して、最もひび割れしにくなるの
で、上記温度調節器７により曲げ型６の温度を略３００
℃に設定するようにする。他の管材に対しても同様に、
その一様伸び率が高くなる温度で加工するようにする。
る一様伸び率の温度特性例である。これよりジルコニウ
ム材では温度が略３００℃の時に、曲げ加工に伴う伸張
、シよび圧縮応力に対して、最もひび割れしにくなるの
で、上記温度調節器７により曲げ型６の温度を略３００
℃に設定するようにする。他の管材に対しても同様に、
その一様伸び率が高くなる温度で加工するようにする。
曲げ型６よシ押出された管材１はアーム２の先端にその
右端が固定されているので、第１図に示すように曲がシ
はじめる。
右端が固定されているので、第１図に示すように曲がシ
はじめる。
曲げ加工の半径はアーム２の長さにより適宜設定するこ
とができる。第６図はジルコニウム管材の曲げ半＆率（
Ｒ／Ｄｏ）により変化する上記クラックの発生限界とそ
の加工温度との関係の測定例である。ただし、Ｒは曲げ
半径、Ｄｏは管材の外径である。
とができる。第６図はジルコニウム管材の曲げ半＆率（
Ｒ／Ｄｏ）により変化する上記クラックの発生限界とそ
の加工温度との関係の測定例である。ただし、Ｒは曲げ
半径、Ｄｏは管材の外径である。
通常，曲げ半径率の増大に伴い、クラックが発生し易く
なるのであるが、第５図よυ加工温度を高めることによ
り、上記クラックが発生しない良品領域の幅を広げられ
ることがわかる。さらに、上記加工温度を略３００℃以
上に上げても上記良品領域は余シ広がらないので、上記
温度調節器７によう曲げ型６の温度を略３００℃に設定
することが極めて効果的であることがわかる。
なるのであるが、第５図よυ加工温度を高めることによ
り、上記クラックが発生しない良品領域の幅を広げられ
ることがわかる。さらに、上記加工温度を略３００℃以
上に上げても上記良品領域は余シ広がらないので、上記
温度調節器７によう曲げ型６の温度を略３００℃に設定
することが極めて効果的であることがわかる。
第７図は管材１の右端を保持するアーム部の断面図であ
る。アーム２にはシリンダ５０が固定され、スピンドル
５ｄを介してク２冫バ３ｂｆ．クランハ３ Ｂ側に押付
け管材１を保持する。
る。アーム２にはシリンダ５０が固定され、スピンドル
５ｄを介してク２冫バ３ｂｆ．クランハ３ Ｂ側に押付
け管材１を保持する。
以下、上記第１図に示した本発明の管材曲げ装ｇｔを用
いた管材の加工結果例につき説明する。
いた管材の加工結果例につき説明する。
加工する管材は外径φ３４、肉＄５．４ｍｍ，長さ６
０ ０ ｍｍのジルコニウム管である。この管材ｆ：第
１図の装置に設定後、加圧ローラ装［ｉ４にょシ楕円化
率１０％程度に扁平化してから、２程度の曲げ半径率で
曲げ加工する。従来の加工法では２程度の曲げ半径率に
対しては上記楕円化律は１２％程度の値となる。しかし
、本発明のように予備整形すると、通常の円管を曲げる
場合に比べて加工後の楕円化率が少なくなるので．この
点を勘案して上記予備加工の楕円率を１０％程度にして
いる。
０ ０ ｍｍのジルコニウム管である。この管材ｆ：第
１図の装置に設定後、加圧ローラ装［ｉ４にょシ楕円化
率１０％程度に扁平化してから、２程度の曲げ半径率で
曲げ加工する。従来の加工法では２程度の曲げ半径率に
対しては上記楕円化律は１２％程度の値となる。しかし
、本発明のように予備整形すると、通常の円管を曲げる
場合に比べて加工後の楕円化率が少なくなるので．この
点を勘案して上記予備加工の楕円率を１０％程度にして
いる。
なか、上記楕円化率は次式のように定義される。
楕円化率＝（楕円外周の長径と短径の差）／（素管外径
） 曲げ型６がヒータ６ａにより上記５００℃に加熱されて
から油圧シリンダ５により管材の左端を押出し曲げ加工
を行なう。このときの曲げｆｆｉ６の楕円化率は略７％
である。
） 曲げ型６がヒータ６ａにより上記５００℃に加熱されて
から油圧シリンダ５により管材の左端を押出し曲げ加工
を行なう。このときの曲げｆｆｉ６の楕円化率は略７％
である。
上記の加工により、楕円化率１〜２％以下で微細クラッ
クの全くないジルコニウム曲げ管′ｆ．４ることかでき
た。上記の楕円化率１〜２％という値は従来に比べて略
一桁少なくなっている。
クの全くないジルコニウム曲げ管′ｆ．４ることかでき
た。上記の楕円化率１〜２％という値は従来に比べて略
一桁少なくなっている。
以上詳述したように本発明ｔ−適用すると、管材の曲げ
加工に伴う＠面の扁平化変形を防止することができる。
加工に伴う＠面の扁平化変形を防止することができる。
さらに、管材の曲げ部の微小クラックの発生を抑止する
。
。
第１図は本発明による装置の実施例図、第２図は本発明
実施例装置の加圧ローラ装置の断面図、第３図は本発明
実施例装置の曲げ型部の断面図、第４図はジルコニウム
管材の成形限界線図、第５図はジルコニウム材の伸び率
と温度の関係を示す図、第６図はジルコニウム管材のク
ラック発生限界を示す図、第７図は本発明実施例装置の
アーム部の断面図、第８図は曲げ加工された管材の形状
図，第９図は曲げ加工された管材の断面形状である。 符号の説明 １・・・管材、２・・・アーム、３ａ、５ｂ・・・各ク
ランパ３Ｃ・・・シリンダ、４・・・加圧ローラ装置、
４ｄ・・・シリンダ、５・・・油圧シリンダ、６・・・
曲げ型、６ａ・・・ヒータ、７・・・温度調節器、８・
・・ベース、９・・・ピポット。
実施例装置の加圧ローラ装置の断面図、第３図は本発明
実施例装置の曲げ型部の断面図、第４図はジルコニウム
管材の成形限界線図、第５図はジルコニウム材の伸び率
と温度の関係を示す図、第６図はジルコニウム管材のク
ラック発生限界を示す図、第７図は本発明実施例装置の
アーム部の断面図、第８図は曲げ加工された管材の形状
図，第９図は曲げ加工された管材の断面形状である。 符号の説明 １・・・管材、２・・・アーム、３ａ、５ｂ・・・各ク
ランパ３Ｃ・・・シリンダ、４・・・加圧ローラ装置、
４ｄ・・・シリンダ、５・・・油圧シリンダ、６・・・
曲げ型、６ａ・・・ヒータ、７・・・温度調節器、８・
・・ベース、９・・・ピポット。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、管材の一端を回転可能なアームの端部に固定し、上
記管材の他端を押圧装置により押圧し、さらに上記管材
を加熱装置により加熱して加工する管材の曲げ装置にお
いて、上記押圧装置と上記加熱装置との間に上記管材を
変形する加圧ローラ装置を設けたことを特徴とする管材
の曲げ装置。 ２、請求項１において、上記加圧ローラ装置は、上記管
材の直径方向に対向する一対のローラ装置を備えたもの
であることを特徴とする管材の曲げ装置。 ３、請求項１において、上記加熱装置は、上記管財を内
通する扁平円状の曲げ型を備えたものであることを特徴
とする管材の曲げ装置。 ４、請求項３において、上記加熱装置は、上記曲げ型を
加熱するヒータを備えたものであることを特徴とする管
材の曲げ装置。 ５、請求項１ないし４において、上記加圧ローラ装置は
、上記管材の曲げ加工面に直交する方向から上記管材を
加圧するローラを備えたものであることを特徴とする管
材の曲げ装置。 ６、管材の曲げ加工部を、上記曲げ加工前に予め扁平円
状化することを特徴とする管材の曲げ加工方法。 ７、請求項６において、上記管材をジルコニウム管材と
し、上記曲げ加工部を２００ないし４００℃に加熱する
ことを特徴とする管材の曲げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30766689A JPH03169434A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 管材の曲げ装置および曲げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30766689A JPH03169434A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 管材の曲げ装置および曲げ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169434A true JPH03169434A (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=17971784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30766689A Pending JPH03169434A (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 管材の曲げ装置および曲げ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03169434A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011025314A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-02-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 補正機能を有する屈曲部材の製造装置および屈曲部材の製造方法 |
| CN103406470A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-11-27 | 河南科隆集团有限公司 | 一种整体式挤扁头的加工装置 |
| DE102015106571A1 (de) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | AWS Schäfer Technologie GmbH | Verfahren zum Induktionsbiegeumformen eines druckfesten Rohrs mit großer Wandstärke und großem Durchmesser und Induktions-Rohrbiegevorrichtung |
| CN108480470A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-09-04 | 浙江大学 | 一种精密弯管的双重非规则预变形装置和方法 |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP30766689A patent/JPH03169434A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011025314A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-02-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 補正機能を有する屈曲部材の製造装置および屈曲部材の製造方法 |
| JP2013252567A (ja) * | 2009-06-30 | 2013-12-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 補正機能を有する屈曲部材の製造装置および屈曲部材の製造方法 |
| CN103406470A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-11-27 | 河南科隆集团有限公司 | 一种整体式挤扁头的加工装置 |
| DE102015106571A1 (de) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | AWS Schäfer Technologie GmbH | Verfahren zum Induktionsbiegeumformen eines druckfesten Rohrs mit großer Wandstärke und großem Durchmesser und Induktions-Rohrbiegevorrichtung |
| CN107567358A (zh) * | 2015-04-28 | 2018-01-09 | Aws舍费尔技术有限公司 | 用于感应弯曲成形具有大壁厚和大直径的耐压管的方法以及感应管弯曲装置 |
| US20180043410A1 (en) * | 2015-04-28 | 2018-02-15 | Aws Schaefer Technologie Gmbh | Method for induction bend forming of a compression-resistant pipe having a large wall thickness and a large diameter, and induction pipe bending device |
| JP2018514387A (ja) * | 2015-04-28 | 2018-06-07 | アーヴェーエス シェーファー テヒノロギー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＡＷＳ Ｓｃｈａｅｆｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ＧｍｂＨ | 厚い壁厚と大きい直径とを有する耐圧性の管を誘導曲げ変形させる方法、および誘導式管曲げ加工装置 |
| CN108480470A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-09-04 | 浙江大学 | 一种精密弯管的双重非规则预变形装置和方法 |
| CN108480470B (zh) * | 2018-03-05 | 2019-03-05 | 浙江大学 | 一种精密弯管的双重非规则预变形装置和方法 |
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