JPH04210318A - パイプ材の精密せん断加工法 - 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】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明はパイプ材の精密せん断加
工法に関する。 ［０００２］ 【従来の技術】パイプ材を精密にせん断する場合、切口
面のつぶれなどの変形を少なくするため、芯金を使用す
ることが必要不可欠である。その芯金として型に固定芯
金を設けた場合、せん断に供する材料長さに制限が生ず
る。この問題を解決する方法として、特公昭５６−４５
７２７号公報に浮動芯金を利用したパイプ材の剪断法が
提案されている。 ［０００３］

【発明が解決しようとする課題】この先行技術は、ポン
チ側に切断すべきパイプ材と嵌合する固定芯金を設け、
この固定芯金に対向する浮動芯金をパイプ材に入れ、そ
れら固定芯金と浮動芯金の相接する面に沿って切断を行
うようにしている。しかしながら、パイプ材は一般的に
その製作上の問題から内径寸法のバラツキが非常に大き
い。このため、実際のせん断において、先行技術を適用
しただけでは、芯金がパイプの内部に挿入できなかった
り、逆に芯金とパイプ材との間に大きな隙間が生じて芯
金使用による効果が十分に発揮されないという問題が生
じていた。 ［０００４］

【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解消するために研究して創案されたもので、その
目的とするところは、内径のバラツキのあるパイプ材を
切密にせん断することができる方法を提供することにあ
る。 ［０００５］上記目的を達成するため本発明は、パイプ
材を芯金を用いてせん断する方法において、くさびと該
くさびの外周に位置する複数割り拡縮リング体とくさび
を軸線方向に移動する手段とからなる拡縮自在な芯金を
用い、移動刃内部と固定刃内部にそれぞれ前記芯金を配
し径を縮小させた状態でパイプ材を挿入し、次いでくさ
びを移動させることにより拡縮リング体を拡径してパイ
プ材に密着させ、この状態で移動刃を作動してせん断を
行い、くさびを戻すことにより拡縮リング体を縮径して
オフカット材料を排出するものである。 ［０００６）（実　施　例〕以下本発明の実施例を添付
図面に基いて説明する。図１は本発明の概要を示し、図
２は本発明に使用する芯金を示している。１はパンチで
あり、図示しないパンチホルダに固定され、プレスラム
により昇降される。２は前記パンチｌの側方に配置固定
されたダイスであり、パイプ材Ｐのガイド穴２１を有し
ている。 ［０００７］３は前記パンチ１の前側すなわちダイス２
と対向する側に設けた凹部１０に嵌着固定されたリング
状の移動刃、４はガイド穴２１の前側すなわちパンチ１
と対向する側の凹部２０に嵌着固定したリング状の固定
刃であり、それら移動刃３と移動刃４はパイプ材Ｐの外
輪郭と合致する断面形状を有し、相接する面の切れ刃に
よりパイプ材をせん断するようになっている。 ［０００８］５は半径方向に拡縮自在な第１芯金、６は
半径方向に拡縮自在な第２芯金であり、パイプ材Ｐに納
められる。第１芯金５と第２芯金６は、それぞれ拡縮リ
ング体７と、この拡縮リング体７の内径側に配されたく
さび８と、このくさび８を流体圧により軸線方向に動か
す手段９とを備えている。流体圧としては圧縮エアまた
は油圧が好適である。 ［０００９］詳しくは、拡縮リング体７はパイプ材Ｐの
内面形状に対応する外面形状（この実施例では円筒形）
を持った２個以上の分割ブロック７０からなっており、
外周の適所には必要に応じて溝が形成され、その溝に分
割ブロック固定用のＯリング７１が取付けられる。そし
て、拡縮リング体７の内側はくさび８に合致するテーパ
形状をなしている。図２はくさび８と拡縮リング体７の
例を示している。　（ａ）は拡縮リング体７が半割りで
あり、くさび８が矩形状断面をなしている。　（ｂ）は
拡縮リング体７が半割りであり、くさび８が一部に平行
面を有する円形断面をなしている。なお拡縮リング体７
は、２分割に限られるものではなく、３分割、４分割あ
るいはそれ以上の分割数でもよい。 ［００１０１第１芯金５の拡縮リング体７は、移動刃３
を納めた凹部１０の底に当接するように配置され、凹部
１０の底部中心にはパンチ背面側に通じるガイド孔１１
が設けられている。一方、くさび８を軸線方向に動かす
手段９として、パンチ背部とりわけ移動刃３と同心上に
流体圧シリンダ１２が固定されている。流体圧シリンダ
１２はピストン１３を有し、ピストン１３に結合したピ
ストンロッド１３０が前記ガイド孔１１を貫いて拡縮リ
ング体７に達し、拡縮リング体７に内挿されているくさ
び８の後端に連結されている。この実施例ではくさび８
を引くことで拡縮リング体７をパイプ材軸と直交する方
向（せん断方向と平行な方向）に移動させるようにして
おり、ロッド側に流体給排口１２０が設けられ、これに
接続した導管１５が切換弁１５０を介して流体圧源（圧
縮エア源または油圧源）に接続されている。そして、ビ
ストン側にはスプリング】６が配され、常態においてピ
ストン１３を進出させ、くさび８を押し込むようなって
いる。 ［００１１］第２芯金６においても、くさび８を軸線方
向に動かす手段９が流体圧シリンダ１７であることは同
じであるが、この流体圧シリンダ１７は、拡縮リング体
７と同軸上にありしかもの拡径時における径よりも細い
外径を持ち、先端の連結部１７３を介して拡縮リング体
７に相対軸線方向移動しないように連結されている。流
体圧シリンダ１７は外周にパイプ材Ｐの内面と接触する
Ｏリング１７４が取付けられ、内部にはピストン１８が
配され、そのピストン１８に結合したピストンロッド１
８０が拡縮リング体７内のくさび８の後端部に連結され
ている。この実施例ではくさび８を押すことで拡縮リン
グ体７を拡径するようにしており、そのため、ピストン
側に流体給排口１７０が設けられ、これにフレキシブル
ホース１９が接続され、フレキシブルホース１９はパイ
プ材Ｐの端部から導出され、切換弁］７９０を介して流
体圧源（圧縮エア源または油圧源）に接続されている。 そして、ロッド側にはスプリング２２が配され、ピスト
ン１８を常態において後退させ、くさび８を引くように
なっている。前記フレキシブルホース１９を十分に長く
すれば、長尺のパイプ材に対応できるし、パイプ材の長
さが変化しても容易に対応することができる。 ［００１２］その他、図面において、２３はダイス２の
後部に配された材料送り手段であり、この実施例ではロ
ーラを用いている。この材料送り手段はパイプ材に軸方
向圧縮力を付加する機能を有していてもよい。または、
ダイス２に固定刃４より後部に窓孔を設け、ここに押圧
部材を配してパンチプレートの下降時にパイプ材を軸線
と直角方向から加圧し、拘束力を付加してもよい。２４
はストリッパ手段であり、この実施例では、移動刃３と
拡縮リング体７間の底部に通じる導孔２４０を設け、こ
の導孔２４０を外部の圧縮エア回路に接続したエアブツ
シュ方式を採用しているが、これに限定されるものでは
ない。 ［００１３１図３ないし図５は本発明によりパイプ材Ｐ
をせん断する工程を示している。まず加工にあたっては
、図３のようにパンチ１の移動刃３とダイス２の固定刃
４を同心上で接触するように位置させ、移動刃３内の芯
金５を縮径させる。また、芯金６を縮径させて予めパイ
プ材Ｐの端部に挿入し、この状態で材料送り手段２３を
駆動してパイプ材Ｐをガイド穴２１に挿入する。芯金５
．６の縮径は、図１の切換弁１５０．１９０を作動させ
、シリンダ１２．１７の給排口１２０．１７０をそれぞ
れ低圧側に通じさせることで行う。圧力媒体が圧縮エア
の場合には、給排口１２０，１７０を大気に通じさせる
。これによりシリンダ１２．１７の圧力室が低圧になる
ため、スプリング１２．２２によりピストン１３．１８
が動かされる。移動刃３側では先端にくさび８を連結し
たピストンロッド１３０が固定刃方向に進出し、くさび
８が拡縮リング体７のテーパ穴拡大方向に進出するため
、拡縮リング体７が縮径する。また、固定刃４側ではピ
ストンロッド１８０が後退し、これの先端に連結されて
いるくさび８が拡縮リング体７のテーパ穴拡大方向に後
退するため、拡縮リング体７が縮径し、０リング１７４
がパイプ材Ｐの内径に接して摩擦力で停止される。 ［００１４］前記操作で芯金５，６の外径が小さくなる
ため、製造時のバラツキでパイプ材内径が規定より小さ
くても、芯金５，６を円滑に内挿することができる。固
定刃４側の芯金６は、パイプ材Ｐの内面に０リング１７
４が接触しているため、パイプ材Ｐの送りに帯同して移
動し、拡縮リング体７が移動刃側の拡縮リング体７に当
接することで位置決めされる。パイプ材Ｐは固定刃４を
通過し、縮径されている芯金５と移動刃３との隙間を通
って進み、先端が四部１０の底に接して位置決めされる
。 ［００１５１次に、切換弁１５０，１９０を動かし、圧
力媒体を第４図矢印のようにシリンダ１２．１７に送り
込む。これにより加圧室の圧力が上昇し、ピストン１３
．１８はスプリング１６．２２のばね力に抗して動かさ
れ、移動刃３側ではピストンロッド１３０とくさび８が
引かれ、固定刃４側ではビス１−ンロツド１８０とくさ
び８が押し込まれる。くさび８．８の移動方向がテーパ
穴径小方向であるため、周方向で分割されている拡縮リ
ング体７は半径方向に移動し、外周面がパイプ材Ｐの内
面に密着する。前記拡縮りング体７の拡径寸法はピスト
ン１３．１８の移動ストロークによって可変であり、し
たがって、パイプ材Ｐの内径が規定より大きくても芯金
５．６をパイプ材Ｐと確実に密着させることができる。 ［００１６］次いで、前記のようにシリンダ１２．１７
を加圧保持した状態で図示しないプレスラムを動かす。 これにより図５のようにパンチ２は下降し、移動刃３は
固定刃４と接触しながら下降するため、パイプ材Ｐはせ
ん断される。パイプ材Ｐは外面が移動刃３と固定刃４に
接し、内面が拡径状態の芯金５，６に密接しているため
、切り口面の変形が生じず、精密にせん断される。 ［００１７］移動刃３が下降限に達したならば、次に図
６のように固定刃側のシリンダ１２の圧力室を低圧側に
導通させる。これによりスプリング１６のばね力でピス
トン１３とピストンロッド１３０が前進してくさび８が
押し込まれるため、拡縮リング体７は縮径し、せん断さ
れたオフカット材Ｐ゛の内面から離間する。その後スト
リッパ手段２４を作動させれば、オフカット材Ｐ”はダ
イス２の排出凹所２５から外部に排出される。また、リ
メンダ側のシリンダ１７も加圧室の圧力を低下させるも
ので、これによりピストン１８とピストンロッド１８０
が後退し、くさび８力司１かれるため拡縮リング体７が
リメンダ側材の内面から離間するように縮径する。した
がって、芯金６はりメンダ側材Ｐの内面にＯリング１７
４で摩擦的に保持され、リメンダ側材Ｐは容易に軸線方
向に移動できる状態となる。 ［００１８１次いで、バンチ１を戻せば図３の状態に戻
るため、材料送り手段２３を作動させてパイプ材Ｐを送
り込む。以上の操作を繰り返すことにより、パイプ材は
連続的にせん断される。なお、切り口面をより向上する
には、図４の状態になったときに材料送り手段２３を作
動させて軸方向圧縮力を加えるか、またはパイプ材の軸
線と直角方向から拘束力を加えればよい。 ［００１９］

【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、く
さびと該くさびの外周に位置する複数割り拡縮リング体
とくさびを軸線方向に移動する手段とからなる拡縮自在
な芯金を用い、移動刃内部と固定刃内部にそれぞれ前記
芯金を配し径を縮小させた状態でパイプ材を挿入し、次
いでくさびを移動させることにより拡縮リング体を拡径
してパイプ材に密着させ、この状態で移動刃を作動して
せん断を行い、くさびを戻すことにより拡縮りング体を
縮径してオフカット材料を排出するため、内径寸法のバ
ラツキの大きなパイプ材をきれいな切り口にせん断する
ことができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパイプ材の精密せん断加工法の概
要と実施に使用する装置を示す断面図

【図２】本発明における芯金の例を示す斜視図

【図３】
本発明によるパイプ材の精密せん断加工法の第１段階を
示す断面図

【図４】本発明によるパイプ材の精密せん断加工法の第
２段階を示す断面図

【図５】本発明によるパイプ材の精密せん断加工法の第
３段階を示す断面図

【図６】本発明によるパイプ材の精密せん断加工法の第
４段階を示す断面図

【符号の説明】

１・・・パンチ、２・・・ダイス、３・・・移動刃、４
・・・固定刃、５．６・・・芯金、７・・・拡縮リング
体、８・・・くさび、９・・・軸線方向移動手段、Ｐ・
・・パイプ材

【図２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ材を芯金を用いてせん断する方法に
   おいて、くさびと該くさびの外周に位置する複数割り拡
   縮リング体とくさびを軸線方向に移動する手段とからな
   る拡縮自在な芯金を用い、移動刃内部と固定刃内部にそ
   れぞれ前記芯金を配し径を縮小させた状態でパイプ材を
   挿入し、次いでくさびを移動させることにより拡縮リン
   グ体を拡径してパイプ材に密着させ、この状態で移動刃
   を作動してせん断を行い、くさびを戻すことにより拡縮
   リング体を縮径してオフカット材料を排出することを特
   徴とするパイプ材の精密せん断加工法。