JPS5893516A - パイプの熱間曲げ加工法およびその装置 - Google Patents

パイプの熱間曲げ加工法およびその装置

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JPS5893516A
JPS5893516A JP19088381A JP19088381A JPS5893516A JP S5893516 A JPS5893516 A JP S5893516A JP 19088381 A JP19088381 A JP 19088381A JP 19088381 A JP19088381 A JP 19088381A JP S5893516 A JPS5893516 A JP S5893516A
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pipe
bending
coil
heating coil
bent
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JP19088381A
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Hiroshi Asao
浅尾 宏
Kenichi Okada
健一 岡田
Noboru Umehara
昇 梅原
Hideo Yonemura
米村 秀雄
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/024Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member
    • B21D7/025Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member and pulling or pushing the ends of the work

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パイプの熱間曲げ加工法に係シ、特に曲げ加
工部の減肉抑止を志向した、高周波誘導加熱、を利用し
た、パイプの熱間曲げ加工法に関するものである。
まず従来の、高周波誘導加熱を利用したパイプの熱間曲
げ加工法の概要と、その問題点を、第1〜3図を使用し
て説明する。
第1図は、従来の、高周波誘導加熱を利用したパイプの
熱間曲げ加工法の実施に供せられる装置の概要を示す平
面図、第2図は、第1図の■−■断面図、第3図は、従
来の、パイプの熱間曲げ加工法による、パイプの曲げ半
径比と減肉率との関係を示す曲げ半径比−減肉率特性図
である。
第1図において1は、曲げ加工すべきパイプ、2は、パ
イプlの曲げ加工部の外周に配設された真円形状の加熱
コイルである。たとえば、パイプ1の外径Do=90m
φ、加熱コイル2の内径100Wφ、コイルギャップ5
 ws (円周上均一)である。5は、パイプ1の一端
をクランプし、ピボット6を中心に自在に回転できる回
転アーム、9は、パイプ1を支持し、パイプ1の移動方
向を直進方向に規制するガイドロールである。
このように構成した、第1図に係る装置による、従来の
パイプの熱間曲げ加工法によれば、パイプ1は真円形状
の加熱コイル2によって円周方向に均熱される。均熱す
ることにより、パイプ1の平均変形抵抗を小さく抑え、
加工力を低下させ、加熱した状態でパイプ1の軸方向に
加工力4を負荷することによって回転アーム5をピボッ
ト6のまわりに回転させ、パイプ1の曲げ加工を行なう
ことができる。
しかし上記した従来技術によれば、パイプlの曲は外側
部1aは、前記加工力4により発生する軸方向引張応力
によって減肉する(曲げ内側部1bは、逆に増肉する)
。とくに、曲げ半径rを小さくすると、減肉率が大きく
表る。
減肉率=(to  t)/1xxo、o%ただしto 
:曲げ加工前のパイプの板厚t :曲げ加工後のパイプ
の板厚 たとえば、r =−1,5Do 17)場合、第3図か
ら明らかなように、減肉率が19%となシ、耐圧特性を
考慮した減肉率の要求仕様12−5%以下を満足するこ
とができないという欠点があった。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、曲げ加
工部の減肉を抑止することができる、高周波誘導加熱を
利用した、パイプの熱間曲げ加工法の提供を、その目的
とするものである。
本発明の特徴は、パイプの曲げ加工部の外周に加熱コイ
ルを配設し、この加熱コイルで前記曲げ加工部を高周波
誘導加熱しながら、前記パイプを曲げ加工するようにし
たパイプの熱間聞げ加工法において、加熱コイルを、長
円形状の加熱コイルとし、この加熱コイルを、曲げ外側
のコイルギャップが曲げ内側のコイルギャップよシも大
きくなるように配設した、パイプの熱間曲げ加工法にあ
る。
さらに詳しくは、加熱コイルの形状を長円形状とし、且
つコイル位置制御装置を設け、パイプの曲げ加工部の減
肉側(曲げ外側部)のコイルギヤ・::・ニ ツブを大きく、増肉側(曲げ内側部)を小さくし、前記
パイプの円周方向に温度分布を与え、変形抵抗に勾配を
つけることにより、゛曲げ中立軸を減肉側(曲げ外側部
)へ移行させ、減肉を抑止するようにしたものである。
以下本発明を実施例によって説明する。
第4図は、本発明の一実施例に係る、パイプの熱間曲げ
加工法の実施に供せられる装置の一例と、これによって
曲げ刀ロエされるパイプを併せて示す平面図、第5図は
、第4図における加熱コイル近傍の詳細を示す平面図、
第6図は、第5図の■−■断面図である。
第4図において、1は、曲げ加工すべきパイプ、5は、
パイプ1の一端をクランプし、ピボット6を中心に自在
に回転できる回転アーム、7は、パイプ1の他端に結合
されたブツシャ、8は、ブツシャ7を介して、パイプ1
に軸方向の加工力4を負荷するための油圧シリンダ、9
は、パイプ1を支持し、パイプ1の移動方向を直進方向
に規制するガイドロールである。2人は、第6図にその
詳細を示すように、長円形状の加熱コイル(2Cは長径
、2dは短径)であり、この加熱コイル2人は、曲げ外
側のコイルギャップ2aが曲げ内側のコイルギャップ2
bよシも大きくなるように、パイプ1の曲げ加工部の外
周に配設されている。そして、この加熱コイル2人には
、パイプ1の曲げ中立部の温度(ここの温度は、パイプ
1の加熱領域の平均温度にほぼ等しい)を、非接触で検
出する二色温度計3が装着されている。11は、加熱コ
イル2人に高周波電流を供給する高周波発振機、10は
、加熱コイル2人による加熱領域が曲げ加工に必要な領
域以上になることを抑制するために、パイプ1に向けて
冷却水を噴射する冷却リングであシ、この冷却リング1
0は、加熱コイル2人の前後(第4図において左右方向
)に配設されている。
このように構成した、第4図に係る装置による、パイプ
の熱間曲げ加工法を説明する。
まず、パイプ1(外径])o=90■φ、板厚4■の炭
素鋼)をガイドロール9の間に置き、その一端を回転ア
ーム5にクランプし、他端をブツシャ7に結合する。パ
イプlの曲げ加工部の外周に、沖熱コイル2人およびそ
の前後に冷却リング10をセツティングする。前記加熱
コイル2人は、長径2C(内径”)が1105gm、短
径2d(内径)が100mの長円形状であり、長径2C
を曲げの面内に置き、曲げ外側のコイルギャップ2aが
15■1曲i内側のコイルギャップ2bが5簡になるよ
うに配設する。
高周波発振機11に通電し、その出力を、加熱コイル2
人を介してパイプ1に入力する。高周波により加熱コイ
ル2人の近傍に生じた交番磁界でパイプ1に誘導電流が
流れ、パイプ1内のオーム損により発熱する。そして、
冷却リング10からパイプ1に向けて冷却水を噴射し、
パイプ1の加熱領域が必要な郷域以上(加熱領域が過度
に拡がると、パイプ1が座屈する)になるのを抑制する
二色温度計3の検出値が所定の温度まで上昇したら、加
熱した状態でパイプ1の軸方向に油圧シリンダ8によシ
プツシャ7を介しτ加エカ4を負荷する。しかし、一端
が回転グー15にクランプされているため、パイプ1は
ピボット6のまわシを所定の曲げ半径r (=1.5D
o =135sag)セ誘導される。これによシ発生し
た曲げモーメントによシバイブ1が熱間曲げ加工される
この熱間曲げ加工時、パイグーの曲げ外側部1aの温度
は600C,曲げ内側部1bの温度は900Cとなり(
曲げ内側部1bの方がコイルギャップ2bが小さいため
高温になる)、それぞれの変形抵抗は11Kgf/m”
 、5Kff/w”とな゛るので、晶げ中立軸は、パイ
プ−の中心から外側へ移動する。
このようにして熱間曲げ加工されたパイグーの曲げ外側
部1aの減肉率は、従来の加工法では19%であったも
のが、本実施例では、11%に低減し、要求仕様12,
5%以下を満足することができる。
第7図は、本発明の他の実施例に係る、パイプの熱間曲
げ加工法の実施に供せられる装置の要部の一例と、これ
によって曲げ加工されるパイプを′:: 併せて示す平面図である。
この第7図において、第4図と同一番号を付したものは
同一部分である。そして、3Aは、加熱コイル2Bに装
着された、パイプ−の曲げ外側部1aの温度を非接触で
測定する二色温度計、12は、二色温度計3A(7)’
検出値に基づいて、パイプ1の曲げ外側部1aの温度が
予め設定した設定温度になるように、コイルギャップ2
aを調整して、加熱コイル2Bの位置を制御することが
できるコイル位置制御装置である。冷却リング10は、
冷却効果を変動させることのないよう、一定の位置に固
定されている。
このように構成したので、パイプ1の曲げ加工中、パイ
プ1の曲げ外側部1aの温度を常に一定に保持する°こ
とができ、したがって減肉率も安定するので、第4図に
係る実施例よりも、さらに安定したパイプの熱間曲げ加
工が可能になる。−以上説明した各実施例によれば、パ
イプ1の曲げ加工部の減肉を抑止でき、大幅に加工限界
を向上させることができる。すなわち、曲げ加工部の減
肉率を12.5%以下に押え得る最小曲げ半径rを、従
来の3.0Do  (Do  ”パイプの外径)から、
1.5Doまで小径化でき、成形品の形状のコンパクト
化に大きく寄与するものである。
以上詳細に説明したように本発明によれば、ノ;イブの
曲げ加工部の外周に加熱コイルを配設し、この加熱コイ
ルで前記曲げ加工部を高周波誘導カロ熱しながら、前記
パイプを曲げ加工するようにしたパイプの熱間曲げ加工
法において、カロ熱コイルを、長円形状の加熱コイルと
し、この加熱コイルを、曲げ外側のコイルギャップが曲
げ内側のコイルギャップよシも大きくなるように配設し
たので、曲げ加工部の減肉を抑止することができる、高
周波誘導加熱を利用した、ノ(イブの熱間曲げ加工法を
提供することができる。  、
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の、高周波誘導加熱を利用したパイプの
熱間曲げ加工法の実施に供せられる装置の概要を示す平
面図、第2図は、第1図の■−IF断面図、第3図は、
従来の、・クイズの熱間曲げjyロ工法による、パイプ
の曲げ半径比と減肉率との関係を示す曲げ半径比−減肉
率特性図、第4図は、本発明の一実施例に係る、)<イ
ブの熱間曲げ加工法の実施に供せられる装置の一例と、
これによつて曲げ加工されるパイプを併せて示す平面図
、第5図は、第4図における加熱コイル近傍の詳細を示
す平面図、第6図は、第5図の’%I−vt断面図、′
第7図は、本発明の他の実施例に係る、パイプの熱間曲
げ加工法の実施に供せられる装置の要部の一例と、これ
によって曲げ加工されるパイプを併せて示す平面図であ
る。 1・・・パイプ、1a・・・パイプの曲げ外側部、1b
・・・パイプの曲げ内側部、2A、2B・・・加熱コイ
ル、2a・・・曲げ外側のコイルギャップ、2b・・・
曲げ内側のコイルギャップ、2C・・・加熱コイルの長
径、2d・・・加熱コイルの短径、3,3A・・・二色
温度計、11・・・高周波発振機、12・・・コイル位
置制御装置。 (ほか1名)3卒 手I 目 J1!2目 ls  目 四ケ゛辛短比()) 訂= Jlt4−Iib2A /JL。 ゴ メ冊

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、パイプの曲げ加工部の外周に加熱コイルを配設し、
    この加熱コイルで前記曲げ加工部を高周波誘導加熱しな
    がら、前記パイプを曲げ加工するようにしたパイプの熱
    間曲げ加工法において、加熱コイルを、長円形状の加熱
    コイルとし、この加熱コイルを、曲げ外側のコイルギャ
    ップが曲げ内側のコイルギャップよりも大きくなるよう
    に配設したことを特徴とするパイプの熱間曲げ加工法。 2、パイプの曲げ加工中、前記パイプの曲げ外側部の温
    度が、予め設定した設定温度になるように、加熱コイル
    のコイルギヤ′ツブを調整するようにしたものである特
    許請求の範囲第1項記載のパイプの熱間曲げ加工法。
JP19088381A 1981-11-30 1981-11-30 パイプの熱間曲げ加工法およびその装置 Granted JPS5893516A (ja)

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JPH0261335B2 JPH0261335B2 (ja) 1990-12-19

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