JPH081257A - フレア管の製造方法およびその装置 - Google Patents
フレア管の製造方法およびその装置Info
- Publication number
- JPH081257A JPH081257A JP13150894A JP13150894A JPH081257A JP H081257 A JPH081257 A JP H081257A JP 13150894 A JP13150894 A JP 13150894A JP 13150894 A JP13150894 A JP 13150894A JP H081257 A JPH081257 A JP H081257A
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- Japan
- Prior art keywords
- tube
- pipe
- flare
- rotating body
- expanded
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 管端部が拡管されたフレア管の製造方法およ
び装置を提供する。 【構成】 管端部が拡管されたフレア管を製造する装置
であって、管１の中心Ｃにほぼ一致して回転する回転体
２と、該回転体２に対称的に取付けられて、その回転重
心４を管外側に有し、円錐台状のローラ３ｂを備えた少
なくとも２個の拡管治具３と、該拡管治具３を管内径に
合わせて位置決めするストッパ７とから構成することに
より、多くの治具や加熱装置を必要とせずにフレア管を
製造することを可能とする。
び装置を提供する。 【構成】 管端部が拡管されたフレア管を製造する装置
であって、管１の中心Ｃにほぼ一致して回転する回転体
２と、該回転体２に対称的に取付けられて、その回転重
心４を管外側に有し、円錐台状のローラ３ｂを備えた少
なくとも２個の拡管治具３と、該拡管治具３を管内径に
合わせて位置決めするストッパ７とから構成することに
より、多くの治具や加熱装置を必要とせずにフレア管を
製造することを可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管端部が拡管されたフ
レア管の製造方法およびその装置に関する。
レア管の製造方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、外径の異なる管同士をたとえば突
き合わせ溶接を用いて接続するには次のような方法があ
る。すなわち、たとえば図３に示すように、外径の大き
い管（以下、大径管という）１に外径の小さい管（以
下、小径管という）２を接続する場合は、小径管２側の
管端２ａを大径管１側の外径に合わせるように拡管して
から、突き合わせ溶接などを用いて結合する。
き合わせ溶接を用いて接続するには次のような方法があ
る。すなわち、たとえば図３に示すように、外径の大き
い管（以下、大径管という）１に外径の小さい管（以
下、小径管という）２を接続する場合は、小径管２側の
管端２ａを大径管１側の外径に合わせるように拡管して
から、突き合わせ溶接などを用いて結合する。
【０００３】また、断熱二重管のように、図４に示す中
空構造の二重管３の外管４に内管５を接続する場合は、
内管５の管端５ａを拡管して外管４の内径に合わせるよ
うに製造する。このような管端を拡管する方法として
は、従来、管端を加熱しておき、型を管端から打ち込
むことによって拡管する方法、同様に管端を加熱して
おき、ローラを内面数箇所に押し当てて、ローラを押し
拡げることによって拡管する方法などが用いられてい
る。
空構造の二重管３の外管４に内管５を接続する場合は、
内管５の管端５ａを拡管して外管４の内径に合わせるよ
うに製造する。このような管端を拡管する方法として
は、従来、管端を加熱しておき、型を管端から打ち込
むことによって拡管する方法、同様に管端を加熱して
おき、ローラを内面数箇所に押し当てて、ローラを押し
拡げることによって拡管する方法などが用いられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来法ではいずれも加熱装置を設備する必要があると
か、管サイズによっては多種類の治具を用意する必要が
あり、コスト的に高くつくという問題がある。本発明
は、上記のような従来技術の有する課題を解決したフレ
ア管の製造方法およびその装置を提供することを目的と
する。
た従来法ではいずれも加熱装置を設備する必要があると
か、管サイズによっては多種類の治具を用意する必要が
あり、コスト的に高くつくという問題がある。本発明
は、上記のような従来技術の有する課題を解決したフレ
ア管の製造方法およびその装置を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
管端部が拡管されたフレア管を製造する方法において、
固定された管端部内面の相対する少なくとも２点に、回
転によって生じる遠心力を負荷しながら拡管することを
特徴とするフレア管の製造方法である。また、本発明の
第２の態様は、管端部が拡管されたフレア管を製造する
装置であって、管の中心にほぼ一致して回転する回転体
と、該回転体に対称的に取付けられて、その回転重心を
管外側に有し、円錐台状のローラを備えた少なくとも２
個の拡管治具と、該拡管治具を管内径に合わせて位置決
めする位置決め装置とからなることを特徴とするフレア
管の製造装置である。
管端部が拡管されたフレア管を製造する方法において、
固定された管端部内面の相対する少なくとも２点に、回
転によって生じる遠心力を負荷しながら拡管することを
特徴とするフレア管の製造方法である。また、本発明の
第２の態様は、管端部が拡管されたフレア管を製造する
装置であって、管の中心にほぼ一致して回転する回転体
と、該回転体に対称的に取付けられて、その回転重心を
管外側に有し、円錐台状のローラを備えた少なくとも２
個の拡管治具と、該拡管治具を管内径に合わせて位置決
めする位置決め装置とからなることを特徴とするフレア
管の製造装置である。
【０００６】
【作 用】本発明によれば、管端部に負荷する加圧力を
機械的な押し拡げ力として得るのではなく、治具の回転
力から生じる遠心力という物理応力から得るようにした
ので、どのような径のフレア管でも同一の治具を用いて
容易に加工を行うことが可能である。
機械的な押し拡げ力として得るのではなく、治具の回転
力から生じる遠心力という物理応力から得るようにした
ので、どのような径のフレア管でも同一の治具を用いて
容易に加工を行うことが可能である。
【０００７】以下にその原理について説明する。いま図
５に示すように、管１の中心Ｃ付近に回転中心を有する
回転体２に拡がりの自由な質量Ｍの拡管治具３を中心Ｃ
に相対して２個設け、管端内面１ａに挿入して角速度ω
で回転するものとする。この拡管治具３での回転重心４
の回転半径をｒとすると、拡管治具３に作用する遠心力
Ｆは下記(1) 式の関数で表される。
５に示すように、管１の中心Ｃ付近に回転中心を有する
回転体２に拡がりの自由な質量Ｍの拡管治具３を中心Ｃ
に相対して２個設け、管端内面１ａに挿入して角速度ω
で回転するものとする。この拡管治具３での回転重心４
の回転半径をｒとすると、拡管治具３に作用する遠心力
Ｆは下記(1) 式の関数で表される。
【０００８】 Ｆ＝Ｍ・ｒ・ω2 ……………(1) このとき、拡管治具３の質量Ｍと回転半径ｒは一定であ
るから、遠心力Ｆは回転角速度ωの二乗に依存すること
になる。そして、回転角速度ωを上昇することにより遠
心力Ｆを増大させ、管１の偏平荷重を超えたとき、管１
は変形を開始することになる。
るから、遠心力Ｆは回転角速度ωの二乗に依存すること
になる。そして、回転角速度ωを上昇することにより遠
心力Ｆを増大させ、管１の偏平荷重を超えたとき、管１
は変形を開始することになる。
【０００９】そこで、拡管、縮管を繰り返しながら、拡
管治具３の回転半径ｒを徐々に大きくしていくことによ
り、拡管治具３と管１の摩擦で生じる加工発熱による材
料の変形抵抗の低下を利用して、フレア状の管端を得る
ことができる。なお、拡管治具３の形状を図６に示すよ
うに円錐台状にすると、回転半径ｒを一定の状態で所要
のサイズのフレアを得ることができる。この場合、円錐
台の高さＨを大きくするか、角度θを大きくすることに
より大きなフレアを得ることができる。
管治具３の回転半径ｒを徐々に大きくしていくことによ
り、拡管治具３と管１の摩擦で生じる加工発熱による材
料の変形抵抗の低下を利用して、フレア状の管端を得る
ことができる。なお、拡管治具３の形状を図６に示すよ
うに円錐台状にすると、回転半径ｒを一定の状態で所要
のサイズのフレアを得ることができる。この場合、円錐
台の高さＨを大きくするか、角度θを大きくすることに
より大きなフレアを得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して詳しく説明する。図１は本発明の実施例を示す正面
図であり、図２はそのＡ−Ａ矢視側面図である。これら
の図に示すように、回転体２は４本の回転アーム２ａが
十字状に組付けられて構成され、駆動装置５によって回
転自在とされる。それぞれの回転アーム２ａに設けられ
たキー溝６には拡管治具３が回転中心Ｃに相対して摺動
自在に取付けられる。
して詳しく説明する。図１は本発明の実施例を示す正面
図であり、図２はそのＡ−Ａ矢視側面図である。これら
の図に示すように、回転体２は４本の回転アーム２ａが
十字状に組付けられて構成され、駆動装置５によって回
転自在とされる。それぞれの回転アーム２ａに設けられ
たキー溝６には拡管治具３が回転中心Ｃに相対して摺動
自在に取付けられる。
【００１１】拡管治具３は、フレーム３ａと円錐台状の
ローラ３ｂと質量部材３ｃの３つの部材をコの字状に組
み付けて構成される。フレーム３ａは回転体２に設けら
れたキー溝６に摺動自在に組み込まれて構成される。ロ
ーラ３ｂはフレーム３ａの一端に軸３ｄを介して回転自
在に支持されて管内面に接触自在とされる、たとえばロ
ーラ状に構成され、その表面は超硬質で耐熱性のあるた
とえば超硬溶射等で表面処理された材料で加工処理され
る。
ローラ３ｂと質量部材３ｃの３つの部材をコの字状に組
み付けて構成される。フレーム３ａは回転体２に設けら
れたキー溝６に摺動自在に組み込まれて構成される。ロ
ーラ３ｂはフレーム３ａの一端に軸３ｄを介して回転自
在に支持されて管内面に接触自在とされる、たとえばロ
ーラ状に構成され、その表面は超硬質で耐熱性のあるた
とえば超硬溶射等で表面処理された材料で加工処理され
る。
【００１２】質量部材３ｃはフレーム３ａの他端に固定
されて、拡管治具３の回転時の回転重心４を管１の外側
に位置するように、十分に大きな質量Ｍを有する重りで
構成される。これにより、回転重心４をローラ３ａの外
側に位置することができるから、大きな回転半径ｒを得
ることができる。また、拡管治具３はストッパ７によっ
て回転体２のキー溝６から飛び出さないように固定され
る。
されて、拡管治具３の回転時の回転重心４を管１の外側
に位置するように、十分に大きな質量Ｍを有する重りで
構成される。これにより、回転重心４をローラ３ａの外
側に位置することができるから、大きな回転半径ｒを得
ることができる。また、拡管治具３はストッパ７によっ
て回転体２のキー溝６から飛び出さないように固定され
る。
【００１３】このように構成されたフレア製造装置の操
作手順について以下に説明する。 まず、円錐台状のローラ３ｂの先端部が管１内に確
実に挿入されるように、駆動装置５を駆動して回転体２
を回転し、４個の拡管治具３の停止位置をそれぞれ上下
左右の位置になるように制御する。 下側の拡管治具３の回転重心４の回転半径ｒが最大
になるように、図示しないシリンダによって設定し、そ
の後ストッパ７で固定する。ついで、回転体２を４分の
１だけ回転させ、下側にきた拡管治具３の位置決めを同
様の手順で行い、やはりストッパ７で固定する。同様に
残りの２個についても固定する。 ついで、駆動装置５を駆動して回転体２を回転す
る。このとき、回転する拡管治具３が上方付近ではその
重力で下方に下がって回転半径ｒが最小になって縮管作
用になり、下方の付近ではストッパ７の位置まで回転半
径ｒが大きくなって拡管作用になる。
作手順について以下に説明する。 まず、円錐台状のローラ３ｂの先端部が管１内に確
実に挿入されるように、駆動装置５を駆動して回転体２
を回転し、４個の拡管治具３の停止位置をそれぞれ上下
左右の位置になるように制御する。 下側の拡管治具３の回転重心４の回転半径ｒが最大
になるように、図示しないシリンダによって設定し、そ
の後ストッパ７で固定する。ついで、回転体２を４分の
１だけ回転させ、下側にきた拡管治具３の位置決めを同
様の手順で行い、やはりストッパ７で固定する。同様に
残りの２個についても固定する。 ついで、駆動装置５を駆動して回転体２を回転す
る。このとき、回転する拡管治具３が上方付近ではその
重力で下方に下がって回転半径ｒが最小になって縮管作
用になり、下方の付近ではストッパ７の位置まで回転半
径ｒが大きくなって拡管作用になる。
【００１４】いま、回転重心４の回転半径ｒを1500mm,
質量部材３ｃの質量Ｍを200 kg, 回転角速度ωを８π
（４回転／ｓ）とすると、１個の拡管治具３の遠心力Ｆ
は前記(1) 式から、 Ｆ＝200 ×1.5 × (８π)2 ＝1.9 ×105 （Ｎ）＝1.9 ×104 (kgw) として求めることができ、大きな荷重を得ることができ
る。 順次、図示しない駆動装置で回転体２を矢示Ｆ方向
に前進させて、拡管治具３を管１の内面に押し込みなが
ら拡管を行う。これによって、管１の管端はフレア状に
拡管される。 管１の先端が所定の径になった時点で回転体２の回
転を停めて、管端から後退させる。
質量部材３ｃの質量Ｍを200 kg, 回転角速度ωを８π
（４回転／ｓ）とすると、１個の拡管治具３の遠心力Ｆ
は前記(1) 式から、 Ｆ＝200 ×1.5 × (８π)2 ＝1.9 ×105 （Ｎ）＝1.9 ×104 (kgw) として求めることができ、大きな荷重を得ることができ
る。 順次、図示しない駆動装置で回転体２を矢示Ｆ方向
に前進させて、拡管治具３を管１の内面に押し込みなが
ら拡管を行う。これによって、管１の管端はフレア状に
拡管される。 管１の先端が所定の径になった時点で回転体２の回
転を停めて、管端から後退させる。
【００１５】なお、上記実施例は回転体２の回転アーム
の数を４個として説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、対称配置した少なくとも２個の回転アームを
用いることによって任意のフレア形状を製作することが
できる。また、ローラ３ｂを円錐台状であるとして説明
したが、ストッパ７を可動式にして、回転体２の回転と
ともに順次回転中心Ｃから引き離すようにすれば、同様
にフレア形状を形成することができる。
の数を４個として説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、対称配置した少なくとも２個の回転アームを
用いることによって任意のフレア形状を製作することが
できる。また、ローラ３ｂを円錐台状であるとして説明
したが、ストッパ７を可動式にして、回転体２の回転と
ともに順次回転中心Ｃから引き離すようにすれば、同様
にフレア形状を形成することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
管外部に回転重心を有する対称配置の少なくとも２個の
拡管治具を管に対して相対的に位置決めして回転し、管
端内面に遠心力による回転負荷を加圧しながら前進させ
るようにしたので、管端をフレア状に形成することがで
きる。これによって、多種類の予備治具の在庫や加熱装
置の設備が不要になるという効果もある。
管外部に回転重心を有する対称配置の少なくとも２個の
拡管治具を管に対して相対的に位置決めして回転し、管
端内面に遠心力による回転負荷を加圧しながら前進させ
るようにしたので、管端をフレア状に形成することがで
きる。これによって、多種類の予備治具の在庫や加熱装
置の設備が不要になるという効果もある。
【図１】本発明の実施例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視側面図である。
【図３】従来例を示す側断面図である。
【図４】他の従来例を示す側断面図である。
【図５】本発明の原理を示す説明図である。
【図６】本発明に用いられる拡管治具の一例を示す側面
図である。
図である。
１ 管 ２ 回転体 ３ 拡管治具 ３ａ フレーム ３ｂ ローラ ３ｃ 質量部材 ４ 回転重心 ５ 駆動装置 ６ キー溝 ７ ストッパ（位置決め装置）
Claims (2)
- 【請求項１】 管端部が拡管されたフレア管を製造す
る方法において、固定された管端部内面の相対する少な
くとも２点に、回転によって生じる遠心力を負荷しなが
ら拡管することを特徴とするフレア管の製造方法。 - 【請求項２】 管端部が拡管されたフレア管を製造す
る装置であって、管の中心にほぼ一致して回転する回転
体と、該回転体に対称的に取付けられて、その回転重心
を管外側に有し、円錐台状のローラを備えた少なくとも
２個の拡管治具と、該拡管治具を管内径に合わせて位置
決めする位置決め装置とからなることを特徴とするフレ
ア管の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13150894A JPH081257A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | フレア管の製造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13150894A JPH081257A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | フレア管の製造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH081257A true JPH081257A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15059677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13150894A Pending JPH081257A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | フレア管の製造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081257A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115447124A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-12-09 | 贵州电网有限责任公司 | 一种管材扩口装置 |
| CN117299981A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-29 | 江苏华裕机电科技有限公司 | 一种用于电动车车把生产的涨管设备 |
| CN119016613A (zh) * | 2024-10-29 | 2024-11-26 | 上海多弗众云航空科技有限公司 | 一种飞行器生产用管件扩口装置 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP13150894A patent/JPH081257A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115447124A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-12-09 | 贵州电网有限责任公司 | 一种管材扩口装置 |
| CN117299981A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-29 | 江苏华裕机电科技有限公司 | 一种用于电动车车把生产的涨管设备 |
| CN119016613A (zh) * | 2024-10-29 | 2024-11-26 | 上海多弗众云航空科技有限公司 | 一种飞行器生产用管件扩口装置 |
| CN119016613B (zh) * | 2024-10-29 | 2025-04-15 | 上海多弗众云航空科技有限公司 | 一种飞行器生产用管件扩口装置 |
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