JPH0698404B2 - パイプの極小曲率半径の曲げ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプを約1.０ＤＲ以
下の極小曲率半径に曲げ加工するパイプの極小曲率半径
の曲げ加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークの先端部をクランプ型で曲
げ型に押圧把持して曲げ加工を行っていたが、かかる曲
げ加工方法においてパイプの直径よりも大きい半径（約
2.０ＤＲ）で曲げ加工をする場合は充分に加工出来る
が、逆にパイプの直径よりも小さい半径、例えば約1.０
ＤＲ以下の極小曲率半径に曲げ加工をする場合は、曲げ
型の回転中にワークの先端部が後方へ滑り後退移動して
曲げ部の断面円形状が維持出来ず、潰れる欠点を有して
いた。

【０００３】他方、２本のパイプを４５度で切断し、こ
の切断面を溶接により接合する曲げ加工方法も行われて
いたが、曲げ部が直角接合であるためにパイプ内を通る
液体（油、水等）、気体（クーラーのガス等）に抵抗、
圧力損失が発生したり、パイプ内面を摩耗させてパイプ
の肉厚を薄くさせて液体、気体が漏洩し、特にこの現象
が溶接部において発生する欠点を有していた。

【０００４】そこで、クランプ型の押圧力を強化して、
ワークの先端部を曲げ型に固定把握（拘持）して曲げ加
工を行う様になり、かかる曲げ加工方法では前者に比較
して多少改善されたが、図３に示す様にやはり力の関係
で曲げ部の外側が伸びると共に内側が縮んで曲げ部が潰
れる欠点を有し、曲げ加工されたワークをその両端から
数種の芯金状の補正工具を挿入して潰れた曲げ形状を復
元しており、その結果曲げ加工よりも復元作業の方が１
０倍程度の作業量となる欠点を有していた。

【０００５】上記曲げ加工方法においては、特にパイプ
の材質により鋼管、ステンレス管等の場合に、上記欠点
が大きく発生し、具体的には曲げ部の断面変形が大きく
内側の管壁に座屈が生じると共に、外側の管壁が破断し
たりしていた。

【０００６】そして、第１番目の方法では曲げ加工は殆
ど不可能であり、又第２番目の方法では曲げ加工は可能
となったが、工程、作業数が多く、そこで第３番目の方
法としてワークの先端部を曲げ型に固定把握（拘持）す
ると共に、ワークの後端部をブースター装置で押圧する
様になり、かかる曲げ加工方法では曲げ部の力関係によ
る潰れ現象は若干解消されるも、曲げ型で引く力とブー
スター装置で押す力をバランスが取れる様に制御を試み
るも、その詳細は不明であるが実際の曲げ加工時には図
４に示す様にパイプの内側の管壁の座屈が大きく、依然
として潰れを復元する作業が必要となる欠点を有してい
た。

【０００７】又、最近の傾向としては、自動車のエンジ
ンルーム、クーラーの機構部を筆頭に、各種の機械器具
において複雑化したり、補器装置が必要となったり、小
型化する様になっており、配管スペースは減少すると共
に、その配置位置が限定され、例えば壁面等に沿って直
角に屈曲するケースが増加し、その結果極小曲率半径に
曲げ加工したパイプの使用頻度が増加し、曲げ加工の簡
易な方法の実現が要望される様になってきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、パイプの直
径よりも小さい半径、例えば約1.０ＤＲ以下の極小曲率
半径に直角に曲げ加工しても、曲げ部が潰れず断面円形
状を維持する様にしたパイプの極小曲率半径の曲げ加工
方法を提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく、パイプを極小曲率半径に曲げ加工することが
不可能な課題、或いは断面円形状に復元する作業が必要
な課題に鑑み、曲げ型を回転する曲げ加工時に、クラン
プ部でワークが前方に滑り移動して曲げ加工を行うこと
によって、パイプを極小曲率半径に直角に曲げ加工して
も、曲げ部が潰れず断面円形状を維持する様にして、上
記課題を解決せんとしたものである。

【００１０】

【作用】本発明にあっては、パイプの直径よりも小さい
半径、例えば約1.０ＤＲ以下の極小曲率半径に直角に曲
げ加工する場合に、ワークの先端部をクランプ型で曲げ
型に押圧把持し、ワークの後端部をブースター装置で押
圧し、曲げ型を回転する曲げ加工時に、クランプ部でワ
ークが前方に滑り移動して曲げ加工を行い、曲げ部が潰
れず断面円形状を維持するのである。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
すると、１はパイプ等のワークＷを曲げ加工するパイプ
ベンダーであり、ベース（図示せず）の上部にして前方
部には回転自在な曲げ型２を設置し、該曲げ型２には半
円形状のパイプ溝３を形成すると共に、曲げ型２の基端
部４にはクランプ型５を設置し、該クランプ型５には図
示しない油圧シリンダーを装備すると共に、パイプ溝６
を形成している。

【００１２】７は曲げ型２の隣接後部にして内側に設置
したシワ取装置であり、該シワ取装置７に対向する様に
プレッシャー型８をスライド自在に設置し、シワ取装置
７及びプレッシャー型８の内面には夫々パイプ溝９、9a
を形成している。

【００１３】尚、プレッシャー型８には２本の油圧シリ
ンダー（図示せず）を装備しており、１本の油圧シリン
ダーはプレッシャー型８をシワ取装置７に押圧し、他方
の油圧シリンダーはプレッシャー型８をワークＷの軸方
向に移動する様に押圧しており、又シワ取装置７は曲げ
加工前のワークＷに付いているシワ等をプレッシャー型
８との押圧により補正するのである。

【００１４】10は曲げ型２の後方部に設置したブースタ
ー装置であり、該ブースター装置10はワークＷの延長線
上に配置され、パイプ加圧シリンダー11のロッド12の先
端にはパイプ加圧チューブ13を取付けると共に、ロッド
12の進退量を規制するストッパー14を取付けている。

【００１５】15は基端が一定位置に固定された芯金棒で
あり、該芯金棒15はストッパー14、パイプ加圧シリンダ
ー11、ロッド12及びパイプ加圧チューブ13内を挿通して
ワークＷの内部に挿通され、芯金棒15の先端はワークＷ
内において曲げ型２の曲げ開始位置まで到達している。

【００１６】尚、上記パイプ加圧シリンダー11はワーク
Ｗの延長線上に配置せず、ステー（図示せず）を介して
パイプ加圧チューブ13を進退制御しても良い。

【００１７】次に上記パイプベンダー１を使用してパイ
プ等のワークＷを極小曲率半径に曲げ加工する方法につ
いて説明すると、ワークＷの先端部をクランプ型５で曲
げ型２に押圧把持して、曲げ型２とクランプ型５のパイ
プ溝３、６内に保持し、ワークＷの後端部をブースター
装置10のパイプ加圧シリンダー11の作動により押圧し、
曲げ型２を回転してワークＷの曲げ部Ｓを９０度のアー
ルを描く様に曲げ、かかる曲げ加工時に曲げ型２とクラ
ンプ型５で構成するクランプ部ＣにおいてワークＷが前
方に滑り移動して曲げ加工を行うのである。

【００１８】例えばクランプ型５の押圧力はシリンダー
で出力７０kg、ブースター装置10のパイプ加圧シリンダ
ー11で出力５０kgで使用し、曲げ開始と同時にパイプ加
圧シリンダー11でワークＷを押し出し、クランプ部Ｃで
ワークＷが前方に滑りながら曲げ加工を行う。

【００１９】尚、上記作用において押圧把持するクラン
プ型５のシリンダーの方が圧力が高いが、実際の曲げ加
工時にはワークＷは軸方向に移動しており、従来のクラ
ンプ型における作用は固定把握（拘持）でワークは移動
不可能な状態に対し、本願のクランプ型５における作用
は押圧把持であり、ワークＷは移動可能である。

【００２０】そして、曲げ加工開始前にクランプ型５よ
り前方に突出していたワークＷの先端長さL1は、曲げ加
工終了後に加工後先端長さL2となり、両者の長さはL2＞
L1の関係となり、又ワークＷの後端長さL3の寸法はスト
ッパー14の進退量で調整する。

【００２１】この様な曲げ加工方法によりワークＷの曲
げ部Ｓにおける断面変形が殆ど発生せず、又ワークＷの
内側管壁の座屈も殆ど生じない状態で曲げ加工を行うこ
とが出来る。

【００２２】又、図１における曲げ加工において、加工
前のワークＷの後端部は曲げ部Ｓに対応した外側が三角
状に突出し、この突出部をパイプ加圧チューブ13により
押圧しており、曲げ加工時には曲げ部Ｓにおいて内側が
縮むと共に外側が伸びることにより、内側部は外側に逃
げると共に軸方向に逃げ、加工終了後にはワークＷの後
端部は垂直となる。

【００２３】最後に、極小曲率半径に曲げ加工されたワ
ークＷの寸法関係について説明すると、図２に図示した
様に銅製パイプのワークＷを例にすると、ワークＷの断
面直径ＤがΦ２０（２０mm）、曲げ半径Ｒが１５mmの時
にΦ２０×0.７５ＤＲで表示し、以下に従来の曲げ加工
方法と本発明の曲げ加工方法の比較を例示する。

【００２４】鉄製では従来の曲げ加工方法では2.０ＤＲ
が限界であったが、本発明の曲げ加工方法では1.０ＤＲ
が可能となり、銅製パイプのものでは0.７ＤＲが可能と
なり、例えば断面直径ＤがΦ１６のものであれば、曲げ
半径Ｒが１1.２mmのものが可能となった。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記の表において、従来方法は従来の曲
げ加工方法であって、クランプで固定把握（拘持）する
曲げ加工方法、従来方法は従来の曲げ加工方法であっ
て、クランプで固定把握（拘持）すると共に、後端部よ
り押圧する曲げ加工方法、本発明方法はクランプで押圧
把持すると共に、後端部より押圧し、ワークＷは滑り移
動する曲げ加工方法である。

【００２７】尚、ワークＷの材質としては、上記表には
鉄製と銅製のものを示しており、銅製のものの方が加工
が容易な材質であり、両材質共に本発明方法によれば、
極小曲率半径の曲げ加工が可能となり、又上記材質の他
には真鍮、アルミニウム製等の材質のものがある。

【００２８】

【発明の効果】要するに本発明は、ワークＷの先端部を
クランプ型５で曲げ型２に押圧把持し、ワークＷの後端
部をブースター装置10で押圧し、曲げ型２を回転する曲
げ加工時に、クランプ部ＣでワークＷが前方に滑り移動
して曲げ加工を行う様にしたので、曲げ部Ｓが潰れず、
ワークＷの内側管壁の座屈を防止して断面円形状を維持
状態で曲げ加工することが出来るのである。

【００２９】従って、従来の様に溶接したり、復元作業
を行うことを必要とせず、パイプベンダー１で１度曲げ
加工すればそのまま製品化することが出来、工程数、作
業量、コストを格段に減少することが出来る等その実用
的効果甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はパイプベンダーによる曲げ加工開始前
の平面図、（Ｂ）は曲げ加工終了後の平面図である。

【図２】本発明の曲げ加工方法で曲げ加工したワークの
平面図であり、且つワークの直径と曲げ半径の関係説明
図である。

【図３】従来のワークを曲げ型に固定把握（拘持）して
曲げ加工したワークの平面図である。

【図４】従来のワークを曲げ型に固定把握（拘持）する
と共に、ワークの後端部より押圧して曲げ加工したワー
クの平面図である。

【符号の説明】

２ 曲げ型 ５ クランプ型 10 ブースター装置 Ｗ ワーク Ｃ クランプ部Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの先端部をクランプ型で曲げ型に
   押圧把持し、ワークの後端部をブースター装置で押圧
   し、曲げ型を回転する曲げ加工時に、クランプ部でワー
   クが前方に滑り移動して曲げ加工を行う様にしたことを
   特徴とするパイプの極小曲率半径の曲げ加工方法。