JP6735182B2 - テーパー管の端部プレス曲げ装置 - Google Patents

Description

本発明はテーパー管の端部プレス曲げ装置に関し、特に扇状の平板素材をテーパー管素形材に曲げ加工するにあたり、平板素材の端部をテーパー管素形材の端部形状に高精度にプレス曲げ加工するようにした装置に関する。

鋼管などの金属管は支柱などの構造物や機械設備に広く使用されているが、最近は直管に代え、管径を連続的に変化させたテーパー管が使用されるようになってきた。

従来、テーパー管を製造する場合、台形状の平板素材をＵ−Ｏプレス加工によって環状に成形し、突き合わせ端縁を溶接することによってテーパー管を製造する方法が提案されているが（特許文献１）、テーパー管に複数の曲げ痕が残ってしまうことがあった。

また、３本のロールを三角形の各頂点の位置に配置するとともに、下側２本のロールの一端側の間隔を他端側の間隔に比較して小さく設定する一方、各ロールは長手方向に複数に分割し、一端側のロール部分は低速で、他端側のロール部分は高速で駆動し、一端側と他端側の中間のロール部分を従動させ、２本の下側ロールと１本の上側ロールとの間に、扇状の平板素材をセットし、一端側にて平板素材の小径部分を加工し、高速部分で平板素材の大径部分を加工し、小径部分から大径部分にかけて径を次第に増加させ、テーパー管素形材を曲げ加工する曲げロール装置が提案されている（特許文献２）。しかし、この曲げロール装置では複数の分割ロールによって曲げ加工しているので、テーパー管素形材の表面に段差ができやすかった。

他方、３本のロールを三角形の各頂点の位置に相互に平行に配置し、前後一対のパッドを２本の下側ロールの外側に配置し、扇状の平板素材を四隅のパッドで挟んで平板素材を位置決めした後、四隅のパッドを後退させ、平板素材の所定角度の部分扇状部分を３本のロールで円弧状に部分曲げ加工し、この素材をロール幅方向に送って上述の操作を繰り返すことによって、テーパー管素形材を曲げ加工するようにした曲げロール装置が提案されている（特許文献３）。

特開昭５５−１００８１６号公報 特開２００７−１５０１４号公報 特開２００６−１５９２５１号公報

特許文献３記載のロール曲げ装置ではテーパー管素形材の表面に段差ができ難いものの、部分曲げ加工の開始時に平板素材の始端部のロール曲げ加工ができず、平板素材の始端部の大きな角度範囲を別の装置でテーパー管素形材の始端部形状に曲げ加工する必要があった。

本発明はかかる問題点に鑑み、扇状の平板素材をテーパー管素形材に曲げ加工するにあたり、平板素材の始端部をテーパー管素形材の始端部形状に正確に曲げ加工できるようにしたテーパー管の端部プレス曲げ装置を提供することを課題とする。

そこで、本発明に係るテーパー管の端部プレス曲げ装置は、扇状の平板素材の端部に対して雌型及び雄型によって狭幅の部分プレス曲げ加工を繰り返すことにより、扇状の平板素材の端部をテーパー管素形材の端部形状に曲げ加工するテーパー管の端部プレス曲げ装置において、雌型は横幅方向に伸びる凹状型面を有し、雄型は断面円弧凸状の型面部分が横幅方向に伸びる形状を有し、該断面円弧凸状の型面部分が上記凹状型面に対して相対的に押し込まれることによって平板素材がプレス曲げ加工されるようになっている一方、上記雄型の型面部分には型面最突端に対して平板素材の送り方向前方側に少なくとも１つの凹穴を有し、該凹穴には自重にて突出するストッパーが下方抜け止めして内蔵され、該ストッパーは自重にて突出して平板素材の始端縁を位置決めするようになっていることを特徴とする。

本発明の特徴の１つは雄型の型面部分にストッパーを自重にて突出可能に設け、このストッパーによって平板素材の始端縁を位置決めし、雄型の型面部分を雌型の型面に相対的に押し込んで平板素材の始端部分をプレス曲げ加工するようにした点にある。

これによって平板素材の始端部をテーパー管素形材の始端部形状に正確に曲げ加工することができる。
プレス曲げ加工した始端部分に続く端部については雄型を押し付けるとストッパーは雄型内の凹穴内に押し込まれるので、平板素材の端部のプレス曲げ加工に支障をきたすことがない。

ストッパーは少なくとも１つ設ければ平板素材の始端縁の位置決めを行うことができるが、平板素材の始端縁を高精度に、しかも安定に位置決めする上で、複数のストッパーを設けるのがよい。

平板素材の端部に続く部分についてはロール曲げ加工でもよく、プレス曲げ加工でもよい。

本発明に係るプレス曲げ装置の好ましい実施形態の構造を示す概略正面図である。 上記実施形態における雄型の構造例を示す断面図である。 上記実施形態における雌型の凹状型面の断面形状を示す図である。 上記実施形態における扇状の平板素材の端部に対する部分曲げ加工を模式的に示す図である。 上記実施形態における雄型の動きを模式的に示す図である。

以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図５は本発明に係るテーパー管のプレス曲げ装置の好ましい実施形態を示す。図において、床面上にはプレス曲げ装置が設置され、プレス曲げ装置は門形フレーム１０を備え、門形フレーム１０は左右の両脚フレーム部１０Ａの上端間を連結フレーム部１０Ｂで連結したコ字状となっている。

門形フレーム１０の連結フレーム部１０Ｂ上には油圧プレス１１が搭載され、左右の脚フレーム部１０Ａには雄型１２がプレス動作し得るように上下スライド自在に取付けられ、雄型１２には断面円弧凸状の型面部分１２Ａが横幅方向に延びて形成され、雄型１２の下方には雌型１３が対向して配置されている。

また、床面上にはベースブロック１７に設置され、ベースブロック１７上には雌型１３が搭載され、雌型１３には断面凹状の型面１３Ａが雄型１２の型面１２Ａと対向するように横幅方向に延びて形成されており、雌型１３の断面凹状型面１３Ａと雄型１２の断面円弧凸状型面１２Ａとによって平板素材３０に対して狭幅円弧状の部分プレス曲げ加工がなされるようになっている。

また、雄型１２の型面１２Ａにはその最突端１２Ｄに対して平板素材３０の送り方向前方側に複数の凹穴１２Ｂが横幅方向に所定の間隔をあけて形成され、該凹穴１２Ｂには自重にて突出するストッパーピン１２Ｃが内蔵され、該ストッパーピン１２Ｃの上端部には拡径したフランジ状の抜け止め部１２Ｅが形成され、該抜け止め部１２Ｅは凹穴１２Ｂの段部１２Ｆと当接して下方抜け止めされるようになっており、ストッパーピン１２Ｃは自重にて下方に突出して平板素材３０の始端縁３０Ａを位置決めするようになっている。

他方、雌型１３の型面１３Ａは複数段に形成され、平板素材３０の端部の曲げ角度に応じて選択可能となっており、雌型１３の断面凹状部分１３Ａの上端内縁の一側方の段部に扇状の平板素材３０の始端部分３０Ａを搭載して狭幅円弧状の部分プレス曲げ加工がなされる。

さらに、雌型１３はベースブロック１７に対してばね部材１４によって弾性保持され、両側の楔部材１５によって型面が傾斜されるように設けられ、楔部材１５にはこれを進退させるシリンダ、例えば油圧シリンダ１６のピストンロッドが連結されている。

扇状の平板素材３０の端部をプレス曲げ加工する場合、雄型１２の扇状平板素材３０の内側に対応する側のシリンダ１６のロッドを伸長させると、雌型１３は最大５°の範囲内の角度に傾斜されることができる。

その状態で、平板素材３０を送りローラ２０、２１で大径側は大きく、小径側は小さく送り、図４の（ｂ）（ｃ）に示されるように雌型１３の型面１３Ａをまたぐように送り込む一方、油圧プレス１１の左右のロッドを同期して伸長させ、雄型１２を下方移動させると、雄型１２の型面１２Ａには図２に示されるようにストッパーピン１２Ｃが下方に突出しており、送り込まれた平板素材３０の始端縁３０Ａは図５の（ａ）に示されるようにストッパーピン１２Ａに当たって位置決めされ、雄型１２がさらに下方移動されると、平板素材３０の始端縁部分は位置決めされた状態で雌型１３の型面１３Ａの適切な段部に搭載され、雄型１２がさらに下方に押し込まれると、ストッパーピン１２Ａは雄型１２の下方押し込みに伴って雄型１２の凹穴１２Ｂ内に押し込まれ、平板素材３０の始端縁部分は雄型１２の型面１２Ａによって円弧状に部分プレス曲げ加工される。

その際、雌型１３が傾斜しているので、扇状平板素材３０の内側に対応する側は小径の円弧状に、外側に対応する側は大径の円弧状に、両者の間は連続するように部分プレス曲げ加工され、これによって円弧状に部分曲げ加工される。

平板素材３０の始端部分の部分プレス曲げ加工が済むと、平板素材３０の次の罫書き線３０Ｂが雌型１３の型面１３Ａ上にくるように送りローラ２０、２１によって平板素材３０を送り込み、雄型１２を下方プレス動作させる。
このとき、図５（ｂ）に示されるように、平板素材３０はストッパーピン１２Ｃの下方に位置するが、雄型１２が下方にプレス動作されると、ストッパーピン１２Ｃは雄型１２の凹穴１２Ｂ内に押し込まれるので、プレス曲げ加工に支障をきたすことがなく、平板素材３０は円弧状に部分曲げ加工される。

平板素材３０のさらに次の罫書き線３０Ｂが雌型１３の型面１３Ａ上にくるように送りローラ２０、２１によって平板素材３０を送り込み、雄型１２を下方プレス動作させると、図５（ｃ）に示されるように、プレス曲げ加工に支障をきたすことがなく、平板素材３０は円弧状に部分曲げ加工され、こうして平板素材３０を次々と送り込みながら部分円弧状の曲げ加工を繰り返す。

扇状平板素材３０の反対側の端部についても同様に部分円弧状の曲げ加工を繰り返すと、平板素材３０の両端部をテーパー管素形材の端部形状に曲げ加工することができる。

平板素材３０の中間部分については上述のプレス曲げ加工によってテーパー管素形材にプレス曲げ加工することができるが、これに限定されず、例えば公知のロール曲げ加工によってテーパー管素形材の形状に曲げ加工することもできる。

１２ 雄型
１２Ａ 型面
１２Ｂ 凹穴
１２Ｃ ストッパーピン
１３ 雌型
１３Ａ 型面
３０ 平板素材
３０Ａ 始端縁

Claims (2)

1. 扇状の平板素材の端部に対して雌型及び雄型によって狭幅の部分プレス曲げ加工を繰り返すことにより、扇状の平板素材の端部をテーパー管素形材の端部形状に曲げ加工するテーパー管の端部プレス曲げ装置において、
   上記雌型（１３）は横幅方向に伸びる凹状型面（１３Ａ）を有し、
   上記雄型（１２）は断面円弧凸状の型面部分（１２Ａ）が横幅方向に伸びる形状を有し、該断面円弧凸状の型面部分（１２Ａ）が上記凹状型面（１３Ａ）に対して相対的に押し込まれることによって平板素材（３０）が部分プレス曲げ加工されるようになっている一方、
   上記雄型（１２）の型面部分（１２Ａ）には型面最突端（１２Ｄ）に対して平板素材（３０）の送り方向前方側に少なくとも１つの凹穴（１２Ｂ）を有し、該凹穴（１２Ｂ）には自重にて突出するストッパー（１２Ｃ）が下方抜け止めして内蔵され、該ストッパー（１２Ｃ）は自重にて突出して平板素材（３０）の始端縁（３０Ａ）を位置決めするようになっていることを特徴とするテーパー管の端部プレス曲げ装置。
2. 上記雄型（１２）と雌型（１３）が平板素材（３０）の中間部分を部分プレス曲げ加工するようになっている請求項１記載のテーパー管の端部プレス曲げ装置。
   

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