JPH0825091B2 - パイプ切断刃 - Google Patents

パイプ切断刃

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JPH0825091B2
JPH0825091B2 JP62276974A JP27697487A JPH0825091B2 JP H0825091 B2 JPH0825091 B2 JP H0825091B2 JP 62276974 A JP62276974 A JP 62276974A JP 27697487 A JP27697487 A JP 27697487A JP H0825091 B2 JPH0825091 B2 JP H0825091B2
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blade
pipe
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chips
cutting blade
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正 梅田
孝男 河合
勝明 曽我
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Kanefusa Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はパイプ切断時に予め別の刃でプレカットされ
たパイプをプレス切断するパイプ切断刃に関する。
従来技術 この種切断刃を使用するパイプ切断機としては例えば
特公昭52-20712号で知られている。そしてパイプ切断刃
としては従来第16図のように先端が尖った刃形である
為、切断過程でパイプ上半分の切粉を左右に分断し、巻
き込みながら切断が進行する。即ち、分断された上半分
の切粉は、切断途中に変形し軸方向へ僅かズレを生じる
ため、パイプ下半分の切断時に切粉片やバリをパイプと
パイプ切断刃の間にかみ込んでパイプ切断面の美観や平
滑度を悪くすることが多く切断刃の摩耗も促進される。
また分断された上半分の切粉はパイプ切断刃のパイプ下
方向への移動にともない左右方向へ押し出される傾向も
あるため、切粉と切断刃下面間に強い摩擦が生じ摩擦熱
の発生が激しく、その熱の為パイプ切断刃への切粉の熔
着、またはパイプ切断刃にクラックが発生することも多
くあった。そのためこれを改良したパイプ切断刃として
特公昭54-4795号に知られており、このものはパイプの
両側部の切断時に滑り摩擦による発熱の損傷を殆どなく
して寿命を大幅に延ばし秀れた効果を有する。
発明が解決しようとする問題点 出願人は上記とは別の形のパイプ切断刃で秀れた効果
を得ようとするもので、上記のものにおいてもパイプ切
断刃の先端が尖っているため及び切断に関与している刃
渡り(切れ刃作用長さ)に比べてパイプ切断部の長さが
短いために引張られ上半分の切粉は切断初期の段階で中
央で分断される。出願人は上半分の切粉が分断されるこ
とを問題として切断終了迄分断されないパイプ切断刃を
得ようとするものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明におけるパイプ切断
刃は、プレカットされたパイプをプレス切断する切断刃
において、切断刃の先端を刃中心線に対して直角な直線
刃とし、該直線刃の長さBは肉厚の1/2の深さまでプレ
カットしたカット長さSに対し(1/3)・S≦B≦(2/
3)・Sであって、直線刃の両端から立上がる刃先角θ
が40°≦θ≦60°である曲線刃を設け、該曲線刃の外端
E,E1に連なって逃げ刃が形成され、前記外端E,E1間の距
離Aがパイプ外径Dに対してA<Dである。
また望ましくは前記距離Aが0.75D<A<Dである。
実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。第1
図においてパイプ切断刃1は刃中心線CLに対して左右対
称であって中央先端に刃中心線CLと垂直平坦な直線刃2
が形成され、直線刃2の両端から半径Rの円弧または類
似曲線で滑らかに曲線刃3が設けられている。そして曲
線刃3の外端に連なって立上がる逃げ刃4が形成された
ものである。
このパイプ切断刃で特に重要であることはパイプ上部
を切断する間、正確にはパイプ切断刃の後記するE及び
E1がパイプに当たって上下の切粉の分離が始まるまでの
間切断時のパイプ切断表面長さLp(Lp=GPP1G1)と切れ
刃作用長さLc(Lc=GSS1G1)との差を小さくすることで
ある。第2図に切断開始からE,E1点がパイプに当たるま
での間のLpとLcの関係を示したが、この差がなるべく少
ないことが好ましく、そのように後述のθ,α,B,Aを決
めるものである。
第2図で切断開始後のLc>Lpの状態が続くが、この間
は切粉が引張られる。切粉が引っぱられ伸びる率は通常
の引張り試験の伸び(破断伸び)に対応する形で表す
と、 伸び率=100(Lc−Lp)/Lp%で表される。第2図にお
いて、伸び率の最大値は17%であるが、切粉はちぎられ
なかった。なお伸び率が20%を越えると、特にパイプ肉
厚が小の時切粉がちぎれる。これらの数値は、例えばJI
S G3454圧力配管用炭素鋼鋼管に規定されている伸び
(破断伸び)の数値(同規格表3及び参考表)に概ねよ
く対応することが判明した。
次に、E,E1点がパイプに当たる直前においては、Lc<
Lpとなる切粉が長目になるので、切粉が左,右から中心
部へ押し出される現象、即ち切粉と曲線刃の刃面との間
のすべり現象が生じる可能性があるが、本願パイプ切断
刃においてはE,E1点近くでは曲線刃の直線刃に対する傾
きは大きくないので切粉は下方に向かって押し出される
形となる。従ってLc<Lpの段階でも切粉は刃面との間に
滑りを生じることなく、密接したまま以後の切断過程に
進む。このようにすることによって上部の切粉はパイプ
切断刃の直線刃2,曲線刃3から離れていかずまた左右に
分断されることなく連続しうる。
本願のパイプ切断刃はパイプをプレカットした部分に
直角に投入してプレス切断するものであり、一般にプレ
カットはパイプ肉厚の1/2の深さ迄行われる。
直線刃2の長さBは切断するパイプ外径D,肉厚tに応
じて決まるプレカットの長さ S=D・sin{cos-1(D−t)/D}との関係が大切で
あって、(1/3)・S≦B≦(2/3)・Sに選定されるこ
とが好ましい。直線刃2の長さBが(2/3)・Sより長
いときはパイプ肉厚tが薄いとパイプが変形しまた(1/
3)・Sより短いときは切粉がほぼ中央で左右に分断さ
れる。そしてこの直線刃2はパイプ切断表面長さLpと切
れ刃作用長さLcとの差を小さくするために必要なもので
ある。
曲線刃3は直線刃2の両端から立上がる刃先角(刃中
心線CLに対する曲線刃3の立上がり角度)θは40°≦θ
≦60°に選定される。θが40°より小さいときは切れ刃
作用長さLcが長くなりパイプ切断表面長さLpとの差を切
断初期の段階で大きくして上部切粉をちぎる。また60°
より大きなときは切断抵抗が大きくパイプを押しつぶす
力が増大しパイプの変形を大にする恐れがある。
さらに曲線刃3の曲率半径Rは R=(A−B)/{2・(cos θ−sin α)}でなお
αは刃中心線CLからA/2の距離に位置する逃げ刃4の立
上がり点E,E1で曲線刃3の接線が直線刃2とのなす角が
αとなる角である。またAは前記立上がり点E,E1間の距
離である。
曲線刃3の端の角αは0°≦α≦20°が好ましい。α
が20°以上となるとE,E1部のくい込みが悪く上部切粉と
下部切粉の分離がうまく行かないで折りたたんだ形とな
り、折れ部がパイプ軸方向にふくらみ、パイプとパイプ
切断刃1の隙間に巻き込まれ切断面を悪くするとともに
パイプ切断刃1の損傷を早める。
距離Aの値は、0.75D<A<Dに選定される。即ち曲
線刃3の両端EE1点はパイプの外径面より内側に位置さ
せるものでA寸法は少なくとも外径より1〜2mm小さい
ことが好ましい。
A≧Dとなると上部切粉と下部の切粉の分離が行われ
ず、折りたたんだ形となり軸方向に切粉片がはみ出しパ
イプとパイプ切断刃の間にはさまりパイプ切断刃1の摩
耗が促進され、また切粉がパイプ切断刃1に熔着して作
動を不円滑にする。
A寸法の下限は基本的にパイプ肉厚tに依らない。即
ちパイプ内径寸法(D−2t)より小さくてもよい。しか
しA寸法が余りに小さいと下部の切粉が長くなりすぎて
逃げ刃4にすべりによる摩擦熱が強くでて摩耗が早くな
るので、0.75D<Aとするのが逃げ刃4の摩耗抑制上好
ましい。
曲線刃3の外側端よりの逃げ刃4の立上がり角β即ち
刃中心線とのなす角は40°≦β≦60°が好ましい。βが
40°より小さいときは逃げ刃が立上がってくるために切
粉との滑り速度と滑り長さが大きくなり摩耗を促進す
る。またβが60°より大きいときはE,E1部のくい込みが
悪くなる。
パイプ切断刃1の直線刃2及び曲線刃3には第4図の
ように厚み方向の断面にV字形溝或いは円弧溝の抉り加
工が必要により施される。抉りをつけたとき生じる逃し
角γは7°〜25°であることが好ましい。このことによ
り切断抵抗が低減され、エッジの切れが良くなって切断
面の品質が向上される。また第5図のようにエッジ部に
僅かの面取り0〜0.5mmを行うことによりエッジ部の寿
命を延ばすことができる。なお曲線刃3には必ずしも抉
りを設けなくてもよい。またこの抉りは従来のパイプ切
断刃にも応用できるものである。
作用 図示しない機体上にパイプ切断刃1の厚みプラスクリ
アランス分間隔をあけた2個のダイで水平に固定された
パイプWは別の図示しないパイプ切断刃1の厚みより0.
3〜0.5mm大きい厚みの側刃によってパイプW上面がパイ
プ肉厚tの1/2の深さまでカット長さSにプレカットさ
れる。次いでパイプWの真上に上下動可能に設けられた
パイプ切断刃1が垂直に下降し、前記したようにE,E1点
がパイプに当たるまでの間LcとLpとの差が小さいので上
部切粉は左右に分断することなく、また左右に滑ること
なく直線刃2及び曲線刃3の刃面に密接した状態で切断
が進行し以後A<Dであるため第6図,第7図,第8
図,第9図のように順次切断される。即ち上部切粉が分
離される過程と下部切粉が生成される過程とが進行し第
9図でほぼ上部切粉の剪断分離が終わっているが、A<
Dであるので上部切粉は図示のような方向に剪断され切
粉の重なりが良くなり折り曲げ部分が生じないので、軸
方向へのふくらみが発生せず滑らかに切断される。第9
図から更に切断が進行すると上部切粉がパイプ下面に接
触したのちパイプ未切断部が一気に剪断される。この時
最大切断抵抗を示す。なお切断条件はD=48.6φ t=
5.1 θ=43° α=16.5° R=35 B=7 A=38 抉り加工である。
切断終了時は第10図,第11図のように上下の切粉は完
全な分離状態となるが、下部切粉の上に上部切粉が重ね
合わされたままとなっている。この事はパイプ未切断部
面積がより少なくなっている時点で最終剪断が起こるこ
とを意味する。即ち従来のパイプ切断刃では分断された
切粉が左右それぞれにパイプ内壁とパイプ切断刃との間
にはさまれ圧縮されることにより最終剪断が比較的早
く、特に局部的の負荷が最も大きい第1図C部を部分的
に含む形で起きるのに対して本願パイプ切断刃では概ね
C部の切断が終わった後最終剪断が起きるのでC部切断
によるパイプ切断刃の損傷が軽減される。
パイプ径D=48.6φmm肉厚t=5.1mmのものにおいて
パイプ切断刃1のAが38.0〜46.0mmの間のものはほぼ第
10図のような切粉であった。またD=48.6φ 肉厚t=
2.3mmと、薄いパイプでは第11図のような切粉であっ
た。
さらにパイプ切断刃1の直線刃2,曲線刃3,抉りを設け
たものは第15図のように切断当初の切断抵抗を少なくす
ることができ、第12図,第13図のようにパイプ上部の変
形が小さくなった。また切粉は抉りの円弧溝或いはV字
形溝に拘束されて第14図のように切粉のパイプ軸方向へ
のずれが防止された。
効果 以上詳述したように本発明は刃部先端を刃中心線に対
し直角平坦な直線刃の長さB,直線刃の両端からの曲線刃
の立上がる刃先角θ及び曲線刃の外端E.E1の距離Aを規
定したので、切れ刃作用長さLcとパイプの切断表面長さ
Lpの差を小さくすることができ、上部の切粉は中央で左
右に分断されず、切粉のふらつきがなくなり、切粉のパ
イプ軸方向へのずれが生ぜず、切粉のばり,切粉片等が
パイプとパイプ切断刃との間へのかみ込みが無くなり、
パイプ切断面が平滑度の良いきれいな切断面となった。
特にパイプ切断表面長さと切れ刃作用長さの差が小さく
なしたので切粉とパイプ切断刃は一体となって切断され
切粉とパイプ切断刃の下面の滑りによる摩擦が抑制さ
れ、また上部切粉とパイプ切断刃は一体となって切断す
るので最終剪断が最も局部的の負荷の大きい第1図C部
を含まない形で起きるので、摩擦熱や局部的な過負荷が
抑制されパイプ切断刃への切粉の熔着や、局部的な強い
摩耗,クラックの発生といった問題が改善されパイプ切
断刃寿命を大幅に改善することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のパイプ切断刃とパイプの関係を示す
図、第2図はパイプ切断刃の切れ刃作用長さとパイプ切
断表面の長さの関係を示す図、第3図は抉りを行ったパ
イプ切断刃の図、第4図,第5図は第3図の先端付近の
側面図、第6図,第7図,第8図,第9図はパイプ切断
刃がパイプを順次切断する過程を示す図、第10図,第11
図は切断時の切粉の形を示す図、第12図は切断されたパ
イプ示す図、第13図は抉れ加工の有無に対する変形量を
示す図、第14図は抉った直線刃面での切粉の付着状態
図、第15図は切断抵抗の大きさを示す図で(イ)は抉れ
加工あり(ロ)はなし、第16図は従来のパイプ切断刃に
よりパイプの切断状態を示す図である。 1……パイプ切断刃、2……直線刃 3……曲線刃、4……逃げ刃
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−232714(JP,A) 実開 昭60−131322(JP,U) 実開 昭54−63585(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プレカットされたパイプをプレス切断する
    切断刃において、切断刃の先端を刃中心線に対して直角
    な直線刃とし、該直線刃の長さBは肉厚の1/2の深さま
    でプレカットしたカット長さSに対し(1/3)・S≦B
    ≦(2/3)・Sであって、直線刃の両端から立上がる刃
    先角θが40°≦θ≦60°である曲線刃を設け、該曲線刃
    の外端E,E1に連なって逃げ刃が形成され、前記外端E,E1
    間の距離Aがパイプ外径Dに対してA<Dであることを
    特徴とするパイプ切断刃。
  2. 【請求項2】前記距離Aが0.75D<A<Dであることを
    特徴とする請求項1に記載のパイプ切断刃。
JP62276974A 1987-10-31 1987-10-31 パイプ切断刃 Expired - Lifetime JPH0825091B2 (ja)

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JPH01121117A JPH01121117A (ja) 1989-05-12
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JPS59232714A (ja) * 1983-06-14 1984-12-27 Ube Ind Ltd 連鋳鋼片の切断方法
JPS60131322U (ja) * 1984-02-13 1985-09-03 カルソニックカンセイ株式会社 コルゲ−トフイン用剪断装置

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