JPH0730170Y2 - フレアチユ−ブの成形装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、素管からフレアチューブを成形するための装
置に関する。

（従来の技術） 従来、素管からフレアチューブを成形するには液圧バル
ジ加工法が一般に用いられていた。この液圧バルジ加工
法は、成形型内に素管を挿入し、該素管の両端を押し型
で液密に押えつゝこの中に油圧を導入し、該素管を膨出
させて成形型面にはり付かせるようにする加工法であり
（塑性と加工vol23No.255（1982）P315〜320及びP358参
照）、大きな膨出量が得られ、また加工性の悪い材料の
成形が容易になるという特徴を有している。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記液圧バルジ加工法においては、超高
圧が作用するため、以下のような問題があった。

素管を液密に保持しなければならないため、素管およ
び押し型を高密度に加工する必要がある。

成形型および押し型を超高圧に耐え、かつ動き得る構
造としなければならないため、型構造の大型、複雑化が
避けられない。

大型の油圧ユニットが必要で、上記型構造の大型化と
相まって装置全体が複雑、大型化し、設備コストの増
大、メンテナンスコストの増大を招く。

本考案は、上記従来の問題点に鑑み、液圧バルジ加工法
に代わる新たな加工法の実現を可能とするフレアチュー
ブの成形装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このため、本考案は、相互に連結して所定の間隔で対向
配置された一対のフレームと、該一対のフレームをその
連結方向へ移動させる第１の駆動手段と、前記フレーム
の一方に固設された受圧板と、前記フレームの他方に配
置され前記受圧板に対向する加圧板を支持してこれを前
記受圧板に対して接近離間させる第２の駆動手段と、前
記一対のフレーム間に固定的に配置され前記受圧板と前
記加圧板との間に挾持した素管を局部的に円周方向に加
熱しかつ加熱後直ちに該素管に冷却液を噴射する加熱・
冷却手段とから成るように構成したことを要旨とする。

（作用） 上記構成のフレアチューブの成形装置において、素管を
加熱・冷却手段により局部的に円周方向に加熱しつゝ第
２の駆動手段により加圧板を駆動し、受圧板との間で素
管に軸方向の荷重を付与すれば、素管は局部的に膨出変
形し、その後、直ちに加熱・冷却手段から冷却液を噴射
すれば、該膨出部の形状は固定化される。したがって前
記サイクルを素管の軸方向に対して定ピッチで繰り返す
ことによって所定ピッチの山を有するフレアチューブを
成形することができるようになる。

すなわち、特別の型や液圧ユニットを用いることなく、
フレアチューブを成形することができ、液圧バルジ加工
法に代わる新たな加工法を実現できる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図は本考案の第１の実施例を示したものである。同
図において、１は架台で、該架台１上には第１のボール
ネジ２が回転自在に立設されている。この第１のボール
ネジ２は、前記ベース１に固設したボックス３に含まれ
る図示を略すサーボモータに、同じく図示を略すギヤ機
構を介して連結され、前記サーボモータの作動によって
回動し得るようになっている。前記第１のボールネジ２
の上端部には、ナット４を一体に有する下フレーム５
が、そのナット４を螺合させて支持されている。下フレ
ーム５は、下方に延びるガイドロッド６を具備し、該ガ
イドロッド６を前記ベース１に設けた孔1aに挿通せしめ
て、その回転が規制されている。すなわち、下フレーム
５は、前記第１のボールネジ２の回転に追従して、該第
１のボールネジ２上を上・下方向に移動し得るようにな
っている。

上記フレーム５の上方には、該下フレーム５と連結ロッ
ド７にて結ぶ上フレーム８が配設され、この上フレーム
８にシリンダ９が取付けられている。そして、該シリン
ダ９の前記上フレーム８より下方に延びるロッド端には
加圧板10が固設され、一方前記下フレーム５上には前記
加圧板10に対向して受圧板11が固設されている。これら
加圧板10および受圧板11は、素管Ｗの両端を支持し、こ
れに軸方向の荷重を付与する役割りをなすもので、前記
受圧板11上に素管Ｗを載置し、シリンダ９の作動により
加圧板10を下降させれば、該素管Ｗに軸方向の荷重を付
与することができる。なお、加圧板10と受圧板11とのそ
れぞれには、素管Ｗに内部にわずか嵌入して該素管Ｗを
位置決めするための突起が設けられている。

また、下フレーム５と上フレーム８との間には第２のボ
ールネジ12が回転自在に橋架されており、この第２のボ
ールネジ12には、ナット13を一体に有するストッパプレ
ート14が、そのナット13を螺合させて支持されている。

ストッパプレート14は、素管Ｗの挿通を許容する孔14a
を有すると共に、前記連結ロッド７の挿通を許容する孔
14bを有しており、前記連結ロッド７によって回転が規
制されている。一方、上フレーム８上にはモータ15が固
設され、このモータ15と前記第２のボールネジ12とはギ
ヤ機構16によって連結されている。すなわち、モータ15
の作動によって、第２のボールネジ12が回転し、これに
追従してストッパプレート14が昇降するようになってい
る。

17は素管Ｗを囲むように配設された高周波コイル、18は
同じく素管Ｗを囲むように前記高周波コイル17の直下に
配設された冷却コイルで、両者は前記架台１から延びる
図示を略す支持手段に一体的に支持されている。高周波
コイル17は素管Ｗを局部的に円周方向に加熱する役割り
わなすもので、これには図示を略す高周波電源が接続さ
れている。また冷却コイル18は、その内周面に設けた噴
射口18aから冷却液を噴射し、素管Ｗを局部的に冷却す
る役割りをなすもので、これには図示を略す液供給手段
が接続されている。

かゝる構成により、先ず受圧板11上に素管Ｗを載置し、
続いてシリンダ９を作動して加圧板10を素管Ｗの上端に
当接させ、一旦シリンダ９の作動を停止する。この時、
モータ15の作動により第２のボールネジ12を回転し、ス
トッパプレート14を素管の上端から成形代分だけ下げて
おく。次に高周波コイル17に高周波電力を印加しつゝ、
再びシリンダ９を作動させ、加圧板10と受圧板11とで素
管Ｗに軸方向の荷重を付与する。

上記加熱および荷重の付与により、素管Ｗの加熱部分が
局部的に膨出し、この間加圧板10の下降が継続され、遂
には該加圧板10がストッパプレート14に当接し、この段
階でシリンダ９の作動および高周波コイル17への高周波
電力の印加を停止する。そして、この後直ちに冷却コイ
ル18から冷却液を噴射して前記膨出部を冷却し、これに
て一山の成形が完了する。

次に、ボックス３内のサーボモータの作動により第１の
ボールネジ２を回転し、下フレーム５を所定距離だけ下
降させる。下フレーム５の下降により、これと連結され
た上フレーム８も下降し、したがって素管Ｗも加圧板10
と受圧板11とで支持された状態で下降する。そして、こ
の後、第２のボールネジ12の回転により再びストッパプ
レート14を成形代分だけ下げ、再びシリンダ９の作動、
高周波コイル17への高周波電力の印加、冷却コイル18か
らの冷却液の噴射等を行って次の山を成形し、以降、上
記動作を繰り返し、これによって所定の山数を有するフ
レアチューブが得られるようになる。

こゝで素管Ｗとして、JIS STKM11A,外径34mm、肉厚1.0m
m、長さ130mmを用いた場合の成形条件の一例を示すと、
成形代3mm、高周波コイル17の出力として周波数40KHz、
電圧4KV、電流7.5A、加熱時間1.8sec、加圧板10の下降
速度1.6mm/sec、冷却コイル18の冷却液噴射量10l/mmの
とおりであり、かゝる成形条件によって膨出量が大きく
かつ山ピッチの小さいフレアチューブを成形することが
できた。

第２図は、本考案の第２の実施例を示したものである。
なお、前出第１図に示した部分と同一部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。

本第２の実施例において、受圧板11を具備する下フレー
ム５は第１のボールネジ21によって架台１上に支持され
ている。架台１には前記第１のボールネジ21に螺合する
支持ブロック22が回転自在に装着されており、この支持
ブロック22にギヤ23が一体に取付けられている。架台１
にはまた、軸受ボックス24が固設されており、この軸受
ボックス24に軸25が回転自在に支持されている。前記軸
25には、その架台１上に延びる一端に前記ギヤ23に噛合
するギヤ26が取付けられると共に、その架台１内に延び
る他端にプーリ27が取付けられている。また架台１内に
はブラケット28を介して第１のサーボモータ29が固設さ
れている。第１のサーボモータ29は、その出力軸端にプ
ーリ30を取付けておけており、このプーリ30と前記プー
リ27との間にはベルト31が捲回されている。これによ
り、第１のサーボモータ29の回転は、ベルト31を介して
軸25に伝達され、さらにギヤ対26,23を介して支持ブロ
ック22に伝達されるようになる。すなわち、第１のサー
ボモータ29の作動によって支持ブロック22が回転し、こ
れに追従して第１のボールネジ21つまり下フレーム５が
昇降駆動されるようになっている。

一方、上フレーム８にも支持ブロック32が回転自在に装
着され、この支持ブロック32に第２のボールネジ33が螺
合・支持されている。この支持ブロック32にはギヤ34が
一体に取付けられており、このギヤ34は軸35の一端に取
付けられたギヤ36に噛合している。前記軸35は、上フレ
ーム８に固設されたギヤボックス37に回転自在に支持さ
れ、その上フレーム８上に延びる他端にプーリ38を取付
けている。また上フレーム８上にはブラケット39を介し
て第２のサーボモータ40が固設されている。第２のサー
ボモータ40は、その出力軸端にプーリ41を取付けてお
り、このプーリ41と前記プーリ38との間にはベルト42が
捲回されている。これにより、第２のサーボモータ40の
回転は、ベルト42を介して軸35に伝達され、さらにギヤ
対36,34を介して支持ブロック32に伝達されるようにな
る。

しかして、上記第２のボールネジ33の下端には、加圧動
板43が回転不能に支持されている。この加圧動板43は、
その下面に加圧板10を具備すると共に、連結ロッド７を
挿通させることによってその回りが規制されている。す
なわち、第２のサーボモータ40の作動によって支持ブロ
ック32が回転し、これに追従して第２のボールネジ33つ
まり加圧動板43が昇降駆動されるようになっている。

44は高周波コイルであり、該高周波コイル44は架台１に
図示を略す支持手段によって固定されている。この高周
波コイル44は、いわゆる焼入用コイルであり、この内面
に冷却液噴射用の孔を多数設けている。なお、上記加圧
板10および受圧板11には、素管Ｗを保持するためのチャ
ック45,46がそれぞれ付設されている。

かゝる構成により、先ず受圧板11上にチャック46を利用
して素管Ｗを保持し、続いて第２のサーボモータ40を作
動して、第２のボールネジ33の螺進により加圧動板43を
下降させ、加圧板10を素管Ｗの上端に当接させる。この
段階で一旦第２のサーボモータ40の作動を停止し、チャ
ック45で素管Ｗを保持する。次に高周波コイル44に高周
波電力（一例として、出力周波数40KHz、電圧5KV、電流
7.5A）を印加しつゝ、再び第２のサーボモータ40を作動
させ、加圧板10と受圧板11とで素管Ｗに軸方向の荷重を
付与する。この加熱および荷重の付与により、素管Ｗに
は一山が膨出成形され、この成形完了と同時に、高周波
コイル44への電力の印加および第２のサーボモータ40の
作動を停止し、この後直ちに同じ高周波コイル44から冷
却液を噴射する。

次に第１のサーボモータ29を作動して、第１のボールネ
ジ21の螺進により下フレーム５を所定距離（一例として
10.5mm）だけ下降させる。この下フレーム５の下降によ
り上フレーム８も下降し、素管Ｗは成形代分だけ下降す
る。その後、上記動作を繰り返し、これによって第１の
実施例と同様に所定の山数を有するフレアチューブが得
られるようになる。

本第２の実施例においては、素管Ｗに軸方向の荷重を付
与する手段として第２のサーボモータ40を用いたので、
上記第１の実施例におけるがごときストッパプレート14
（第１図）を用いることなく、成形代を任意調整するこ
とが可能になる。また冷却液噴射機能を有する高周波コ
イル44を用いたので、別途冷却コイル18（第１図）が不
要になって構造の簡略化を達成できる。

なお上記第１実施例では高周波コイル17と冷却コイル18
とを組合せて加熱・冷却を行い、一方上記第２の実施例
では冷却液噴射機能を有する高周波コイル44にて加熱・
冷却を行うようにしたが、冷却液噴射機能を有する高周
波コイル44と冷却コイル18とを併用するようにしても良
い。

さらに、上記２つの実施例において、加圧板10と受圧板
11とを上・下方向に配して、装置全体を縦型に構成した
が、これに代え、加圧板10と受圧板11とを左・右方向に
配して、装置全体を横型に構成しても良い。

（考案の効果） 以上、詳細に説明したように、本考案は、素管に軸方向
の圧縮荷重を付与する機構と素管を軸方向に移動させる
機構とを有機的に組合せたもので、いわゆる液圧バルジ
加工に比べればはるかに簡便にフレアチューブを成形で
きることはもちろん、構造簡単で高い信頼性を確立でき
る効果を奏した。また膨張変形直後に冷却液を噴射する
手段を設けたので、成形の安定化を図れると共にサイク
ルタイムの可及的短縮を達成できる効果を奏した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかゝるフレアチューブの成形装置の
一実施例を一部断面として示す正面図、第２図は本フレ
アチューブの成形装置の他の実施例を一部断面として示
す正面図である。 １……架台、2,21,33……ボールネジ ５……下フレーム、８……上フレーム ９……シリンダ、10……加圧板 11……受圧板、17,44……高周波コイル 18……冷却コイル、29,40……サーボモータ 43……加圧動板、Ｗ……素管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】相互に連結して所定の間隔で対向配置され
   た一対のフレームと、該一対のフレームをその連結方向
   へ移動させる第１の駆動手段と、前記フレームの一方に
   固設された受圧板と、前記フレームの他方に配置され前
   記受圧板に対向する加圧板を支持してこれを前記受圧板
   に対して接近離間させる第２の駆動手段と、前記一対の
   フレーム間に固定的に配置され前記受圧板と前記加圧板
   との間に挾持した素管を局部的に円周方向に加熱しかつ
   加熱後直ちに該素管に冷却液を噴射する加熱・冷却手段
   とから成ることを特徴とするフレアチューブの製造装
   置。