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JP7694964B2 - Pipe processing device and pipe processing method - Google Patents
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JP7694964B2 - Pipe processing device and pipe processing method - Google Patents

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Description

本発明は、パイプ端部を加工するためのパイプ加工装置、及び、該パイプ加工装置を使用したパイプ加工方法に関するものである。 The present invention relates to a pipe processing device for processing pipe ends, and a pipe processing method using the pipe processing device.

パイプ同士を直線状に接続する手段として、従前より、パイプの端部同士を溶接により接続する、パイプの端部にフランジを形成し、重ね合わせたフランジ同士をボルトで接続する、という手段が採られている。また、パイプが円筒パイプの場合、パイプの端部にねじ山を形成し、ネジ溝を有するジョイント部材で接続する、パイプの外径と略等しい内径を有する筒状のジョイント部材の両端に、それぞれパイプを嵌入させて接続する、中央部分の外径がパイプの内径以上で、両端に向かって外径が徐々に小さくなっているジョイント部材の両端から、それぞれパイプを外嵌させて接続する、等の手段が採られている。 Conventional methods for connecting pipes in a straight line include welding the ends of the pipes together, forming flanges on the ends of the pipes and connecting the overlapping flanges with bolts. In addition, when the pipes are cylindrical, threads are formed on the ends of the pipes and the pipes are connected with joint members having threaded grooves, the pipes are fitted into both ends of a cylindrical joint member with an inside diameter roughly equal to the outside diameter of the pipes, and the pipes are fitted onto both ends of a joint member whose outside diameter in the center is equal to or greater than the inside diameter of the pipe and whose outside diameter gradually decreases toward both ends.

しかしながら、これらは何れも、接続のために手間がかかるという問題がある。また、ジョイント部材を使用する場合は、部品点数が増え、コストが嵩むという問題がある。 However, all of these methods have the problem that they require a lot of work to connect. In addition, when using joint members, the number of parts increases, which increases costs.

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、コストを抑えて容易にパイプを直線状に接続するために、パイプの端部を加工するパイプ加工装置、及び、該パイプ加工装置を使用したパイプ加工方法の提供を、課題とするものである。 In view of the above, the present invention aims to provide a pipe processing device that processes the ends of pipes in order to easily connect pipes in a straight line while keeping costs down, and a pipe processing method that uses the pipe processing device.

上記の課題を解決するため、本発明にかかるパイプ加工装置は、
「円筒パイプの端部を相対的に圧入させる成形型を備えるパイプ加工装置であり、
前記成形型は、
内径が一定の単径筒部、及び、該単径筒部から内径が漸次拡大している案内部を有している、有底円筒形の型本体と、
該型本体の底部から開端側に、前記型本体と同一の軸方向に延びている円柱状部材と、を備え、
該円柱状部材は、
前記型本体の開端より外方に位置し、前記単径筒部の内径より小さい外径を有している大径部と、
該大径部より小さい外径を有し、前記型本体の底部に対して前記大径部を支持している小径軸部と、を備えている」ものである。
In order to solve the above problems, the pipe processing device according to the present invention comprises:
"A pipe processing device equipped with a forming die into which the ends of a cylindrical pipe are relatively pressed,
The mold is
a cylindrical mold body having a bottom, the mold body having a single-diameter cylindrical portion with a constant inner diameter and a guide portion whose inner diameter gradually increases from the single-diameter cylindrical portion;
a cylindrical member extending from the bottom of the mold body to the open end side in the same axial direction as the mold body;
The cylindrical member is
a large diameter portion located outward from an open end of the mold body and having an outer diameter smaller than an inner diameter of the single diameter cylindrical portion;
and a small diameter shaft portion having an outer diameter smaller than that of the large diameter portion and supporting the large diameter portion against the bottom of the mold body.

本構成のパイプ加工装置は、円筒パイプの端部に縮径加工部を形成する装置である。本構成のパイプ加工装置を使用することにより、次のようなパイプ加工方法で円筒パイプの端部に縮径加工部を形成することができる。すなわち、
「外径が前記案内部の最小径より大きく最大径以下である円筒パイプの端部を、前記案内部に当接させた状態から前記成形型の内部に相対的に圧入することにより、前記円筒パイプの端部を外周面側から押圧した後、
前記円筒パイプの端部を、前記成形型から相対的に引き抜くことにより、前記円筒パイプの端部を内周面側から前記大径部によって押圧することにより、
前記円筒パイプの端部に、外径が前記単径筒部の内径と略等しく、内径が前記大径部の外径と略等しい縮径加工部を形成する」パイプ加工方法である。
The pipe processing device of this configuration is a device for forming a diameter-reduced portion at the end of a cylindrical pipe. By using the pipe processing device of this configuration, a diameter-reduced portion can be formed at the end of a cylindrical pipe by the following pipe processing method. That is,
"The end of a cylindrical pipe, the outer diameter of which is greater than the minimum diameter of the guide portion and less than the maximum diameter of the guide portion, is pressed relatively into the inside of the mold while being in contact with the guide portion, and the end of the cylindrical pipe is pressed from the outer peripheral surface side,
The end of the cylindrical pipe is relatively pulled out from the mold, and the end of the cylindrical pipe is pressed from the inner circumferential surface side by the large diameter portion,
This is a pipe processing method in which a reduced diameter portion is formed at the end of the cylindrical pipe, the reduced diameter portion having an outer diameter approximately equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical portion and an inner diameter approximately equal to the outer diameter of the large diameter portion.

詳細は後述するように、円筒パイプの外径より小さな内径を有している成形型の内部に、円筒パイプの端部を相対的に圧入するだけでは、外径及び内径が均一な縮径加工部を形成することはできず、不均一な変形が生じてしまう。これに対し、本発明のパイプ加工装置の成形型は、有底円筒形の型本体の内部に、大径部を有する円柱状部材を備えている。成形型の内部に圧入された円筒パイプの端部が、成形体から相対的に引き抜かれる際に、大径部によってパイプ端部を内周面側から押圧することにより、パイプ端部の不均一な変形を修正し、外径及び内径が均一な縮径加工部を形成することができる。 As will be described in detail later, simply pressing the end of a cylindrical pipe into the inside of a mold having an inner diameter smaller than the outer diameter of the cylindrical pipe does not allow the formation of a diameter-reduced portion with uniform outer and inner diameters, resulting in non-uniform deformation. In contrast, the mold of the pipe processing device of the present invention is equipped with a columnar member having a large diameter portion inside a bottomed cylindrical mold body. When the end of the cylindrical pipe pressed into the inside of the mold is pulled out relatively from the molded body, the large diameter portion presses the pipe end from the inner peripheral surface side, thereby correcting the non-uniform deformation of the pipe end and forming a diameter-reduced portion with uniform outer and inner diameters.

縮径加工部を端部に有する円筒パイプは、同一径の円筒パイプの非加工部に縮径加工部を差し込むだけで接続することができるため、接続の作業が容易である。また、接続のためのジョイント部材を必要としないため、コストを抑えることができる。 Cylindrical pipes with diameter-reduced sections at their ends can be connected simply by inserting the diameter-reduced section into the non-machined section of a cylindrical pipe of the same diameter, making the connection easy. In addition, no joint material is required for connection, which helps keep costs down.

本発明にかかるパイプ加工装置は、上記構成に加え、
「前記円柱状部材は、前記大径部とは反対側の端部に、前記単径筒部の内径と略等しい外径基底部を有していると共に、前記型本体に対して着脱されるものであり、前記基底部の前記軸方向の長さが異なる前記円柱状部材を複数備えている」ものとすることができる。或いは、「前記円柱状部材は、前記大径部とは反対側の端部に、前記単径筒部の内径と略等しい外径の基底部を有していると共に、前記型本体に対して着脱されるものであり、前記基底部が前記小径軸部に対して着脱される」ものとすることができる。
In addition to the above configuration, the pipe processing apparatus according to the present invention further comprises:
The cylindrical member may have a base portion at an end opposite to the large diameter portion, the base portion having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical portion, and is detachable from the mold body, and includes a plurality of cylindrical members having base portions with different lengths in the axial direction . Alternatively, the cylindrical member may have a base portion at an end opposite to the large diameter portion, the base portion having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical portion, and is detachable from the mold body, and the base portion is detachable from the small diameter shaft portion.

本構成では、円柱状部材が型本体に対して着脱式であるため、摩耗するなど損傷を受けた場合に、交換することができる。更に、本構成では円柱状部材が基底部を有している。成形型に円筒パイプの端部を圧入する際、成形型の内部における奥端面はパイプの先端で強く押圧されて損傷を受けやすい。これに対し、円柱状部材が単径筒部の内径と外径が略等しい基底部を有している本構成では、基底部の開端側の面が奥端面を構成することとなるため、円柱状部材を交換することにより、損傷を受けやすい奥端面を容易に交換することができる。 In this configuration, the cylindrical member is detachable from the mold body, so it can be replaced if it becomes damaged, such as worn out. Furthermore, in this configuration, the cylindrical member has a base. When the end of the cylindrical pipe is pressed into the mold, the innermost end surface inside the mold is easily damaged by the strong pressure from the tip of the pipe. In contrast, in this configuration, the cylindrical member has a base where the inner diameter and outer diameter of the single-diameter tube portion are approximately equal, so the surface on the open end side of the base forms the innermost end surface, and the innermost end surface, which is easily damaged, can be easily replaced by replacing the cylindrical member.

加えて、基底部を備える円柱状部材が着脱式であることにより、基底部の高さ(軸方向の長さ)の異なる複数の円柱状部材を備えていれば、同一の型本体を使用しても、軸方向の長さの異なる縮径加工部を形成することができる利点がある。 In addition, because the cylindrical member with the base is removable, if multiple cylindrical members with different base heights (axial lengths) are provided, there is an advantage that reduced diameter processed sections with different axial lengths can be formed even when using the same mold body.

本発明にかかるパイプ加工装置は、上記構成に加え、
「前記案内部は、前記単径筒部との境界に円弧状のアール部を有している」ものとすることができる。
In addition to the above configuration, the pipe processing apparatus according to the present invention further comprises:
The guide portion may have an arc-shaped rounded portion at the boundary with the single-diameter cylindrical portion.

本構成では、案内部が単径筒部との境界にアール部を備えているため、案内部の傾斜に沿って内方に曲がるように変形した円筒パイプの端部が、案内部を越えて、単径筒部の内周面と小径軸部の外周面との間の空間に進入しやすい。これにより、円筒パイプの端部を、成形型の内部空間の奥まで十分に圧入することができる。 In this configuration, because the guide portion has a radius at the boundary with the single-diameter cylindrical portion, the end of the cylindrical pipe, which is deformed so as to bend inward along the inclination of the guide portion, can easily pass over the guide portion and enter the space between the inner peripheral surface of the single-diameter cylindrical portion and the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion. This allows the end of the cylindrical pipe to be pressed fully into the inner space of the mold.

以上のように、本発明によれば、コストを抑えて容易にパイプを直線状に接続するために、パイプの端部を加工するパイプ加工装置、及び、該パイプ加工装置を使用したパイプ加工方法を、提供することができる。 As described above, the present invention provides a pipe processing device that processes the ends of pipes to easily connect pipes in a straight line at low cost, and a pipe processing method that uses the pipe processing device.

図1は、本発明の一実施形態であるパイプ加工装置が備える成形型の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a forming die provided in a pipe processing apparatus according to one embodiment of the present invention. 図2(a),図2(b-1),図2(c-1),及び図2(d)は、パイプ加工方法においてパイプを位置決めする工程の説明図であり、図2(b-2)はX-X線断面図であり、図2(c-2)はY-Y線断面図である。Figures 2(a), 2(b-1), 2(c-1), and 2(d) are explanatory diagrams of the step of positioning a pipe in the pipe processing method, where Figure 2(b-2) is a cross-sectional view taken along line X-X, and Figure 2(c-2) is a cross-sectional view taken along line Y-Y. 図3(a)~図3(c)は、円筒パイプの端部を相対的に成形型に圧入する工程の説明図である。3(a) to 3(c) are explanatory diagrams of the process of relatively press-fitting the end of the cylindrical pipe into the molding die. 図4(a)~図4(c)は、円筒パイプの端部を相対的に成形型から引き抜く工程の説明図である。4(a) to 4(c) are explanatory diagrams of the process of relatively pulling out the ends of the cylindrical pipe from the molding die. 図5は、円筒パイプの端部の加工の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of processing the end of a cylindrical pipe. 図6(a)及び図6(b)は、円筒パイプの縮径加工部と非加工部との接続の説明図である。6(a) and 6(b) are explanatory diagrams of the connection between a diameter-reduced processed portion and a non-processed portion of a cylindrical pipe.

以下、本発明の一実施形態であるパイプ加工装置Ap、及び、このパイプ加工装置Apを使用したパイプ加工方法について、図面を用いて説明する。 Below, we will explain the pipe processing device Ap, which is one embodiment of the present invention, and the pipe processing method using this pipe processing device Ap, using the drawings.

パイプ加工装置Apは、図5に示すように、外径が単一(一定)である非加工部90aのみからなる円筒パイプ90の端部に、外径が非加工部90aより小さい縮径加工部91bを形成することにより、縮径加工部91bを端部に有する円筒パイプ91とする加工装置である。 As shown in FIG. 5, the pipe processing device Ap is a processing device that processes a cylindrical pipe 90 consisting of only a non-processed portion 90a with a single (constant) outer diameter by forming a diameter-reduced processed portion 91b whose outer diameter is smaller than that of the non-processed portion 90a at the end of the cylindrical pipe 90, thereby forming a cylindrical pipe 91 having a diameter-reduced processed portion 91b at the end.

図6(a)及び図6(b)に示すように、円筒パイプ91の縮径加工部91bを、円筒パイプ90または円筒パイプ91の非加工部90aの内部に挿入することにより、別個のジョイント部材を要することなく、極めて容易に、同一径の円筒パイプ同士を直線状に接続することができる。 As shown in Figures 6(a) and 6(b), by inserting the diameter-reduced processed portion 91b of the cylindrical pipe 91 into the cylindrical pipe 90 or the non-processed portion 90a of the cylindrical pipe 91, cylindrical pipes of the same diameter can be connected in a straight line very easily without the need for a separate joint member.

パイプ加工装置Apは、成形型1と、成形型1を支持する型支持体51と、加工対象の円筒パイプ90を保持させる保持装置60と、加工対象の円筒パイプ90の位置決めをする位置決め装置70と、型支持体51を保持装置60に対して相対的に離隔接近させる移動装置と、を備えている。 The pipe processing device Ap includes a forming die 1, a die support 51 that supports the forming die 1, a holding device 60 that holds the cylindrical pipe 90 to be processed, a positioning device 70 that positions the cylindrical pipe 90 to be processed, and a moving device that moves the die support 51 closer to or farther away from the holding device 60.

成形型1は、図1に示すように、型本体10と、円柱状部材20と、型基部19と、を備えている。型本体10は、全体形状が有底円筒形であり、内径が単一(一定)の単径筒部11と、単径筒部11から有底円筒形の開端Eに向かって内径が漸次拡大している案内部12と、を有している。案内部12の径は、加工対象の円筒90のサイズによって設定される。すなわち、加工対象の円筒パイプ90の外径(非加工部90aの外径)が、案内部12の最小径より大きく、案内部12の最大径以下となるように、案内部12の径が設定される。 As shown in FIG. 1, the molding die 1 comprises a die body 10, a cylindrical member 20, and a die base 19. The die body 10 has an overall shape of a bottomed cylinder, a single-diameter cylinder section 11 with a single (constant) inner diameter, and a guide section 12 whose inner diameter gradually increases from the single-diameter cylinder section 11 toward the open end E of the bottomed cylinder. The diameter of the guide section 12 is set according to the size of the cylinder 90 to be machined. In other words, the diameter of the guide section 12 is set so that the outer diameter of the cylindrical pipe 90 to be machined (the outer diameter of the non-machined section 90a) is larger than the minimum diameter of the guide section 12 and is equal to or smaller than the maximum diameter of the guide section 12.

更に、案内部12は、単径筒部11との境界に円弧状のアール部13を備えている。より具体的に、本実施形態ではアール部13を除く案内部12は、開端Eを延長した面に対して45度の角度をなしている。 Furthermore, the guide portion 12 has an arc-shaped rounded portion 13 at the boundary with the single-diameter cylindrical portion 11. More specifically, in this embodiment, the guide portion 12 excluding the rounded portion 13 forms an angle of 45 degrees with respect to the plane extended from the open end E.

円柱状部材20は、型本体10の底部15から開端E側に、型本体10と同一の軸方向に延びており、外径の異なる三つの部分である基底部23、小径軸部21、及び、大径部22からなる。基底部23は外径が単径筒部11の内径と略等しく、型本体10の内部において型本体10の底部15に当接させた状態で固定されている。大径部22は外径が単径筒部11の内径より小さい。単径筒部11の内径と大径部22の外径との差は、円筒パイプ90の厚さの略二倍に設定されている。小径軸部21は外径が大径部22の外径より小さく、大径部22が開端Eより外方に位置するように、大径部22を基底部23に固定している。すなわち、小径軸部21は、基底部23を介して型本体10の底部15に対して大径部22を支持している。基底部23、小径軸部21、大径部22は何れも軸方向を同一とする円柱状であるが、小径軸部21は外径より軸方向の長さの方が大きな細長い円柱状であり、基底部23及び大径部22はそれぞれ、外径より軸方向の長さの方が小さな平たい円柱状である。 The cylindrical member 20 extends from the bottom 15 of the mold body 10 toward the open end E in the same axial direction as the mold body 10, and is composed of three parts with different outer diameters: a base part 23, a small diameter shaft part 21, and a large diameter part 22. The base part 23 has an outer diameter approximately equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical part 11, and is fixed in abutting contact with the bottom 15 of the mold body 10 inside the mold body 10. The large diameter part 22 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the single diameter cylindrical part 11. The difference between the inner diameter of the single diameter cylindrical part 11 and the outer diameter of the large diameter part 22 is set to approximately twice the thickness of the cylindrical pipe 90. The small diameter shaft part 21 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the large diameter part 22, and the large diameter part 22 is fixed to the base part 23 so that the large diameter part 22 is located outward from the open end E. That is, the small diameter shaft portion 21 supports the large diameter portion 22 against the bottom 15 of the mold body 10 via the base portion 23. The base portion 23, the small diameter shaft portion 21, and the large diameter portion 22 are all cylindrical with the same axial direction, but the small diameter shaft portion 21 is an elongated cylindrical shape whose axial length is longer than its outer diameter, and the base portion 23 and the large diameter portion 22 are each flat cylindrical whose axial length is shorter than its outer diameter.

本実施形態では、円柱状部材20は型本体10に対して着脱式である。 In this embodiment, the cylindrical member 20 is detachable from the mold body 10.

型本体10の内周面と小径軸部21の外周面との間の空間は、円筒パイプの端部の加工に使用される空間であるが、そのうち、単径筒部11の内周面と小径軸部21の外周面との間の空間を、ここでは「筒部内空間S」と称する。基底部23の外径は単径筒部11の内径と略等しいため、基底部23の開端E側の面が、筒部内空間Sの奥端面25を構成している。 The space between the inner peripheral surface of the die body 10 and the outer peripheral surface of the small diameter shaft portion 21 is used for machining the end of the cylindrical pipe, and the space between the inner peripheral surface of the single diameter cylindrical portion 11 and the outer peripheral surface of the small diameter shaft portion 21 is referred to here as the "cylindrical portion inner space S." Since the outer diameter of the base portion 23 is approximately equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical portion 11, the surface of the base portion 23 on the open end E side forms the inner end surface 25 of the cylindrical portion inner space S.

型基部19は、型本体10の底部15から円柱状部材20とは反対側に突出している。成形型1は、この型基部19によって型支持体51に固定されている。型支持体51はブロック状であり、成形型1は、型本体10及び円柱状部材20の軸方向が水平方向となるように、型支持体51に支持されている。本実施形態では、型基部19を介して型本体10は型支持体51に対して着脱式である。 The mold base 19 protrudes from the bottom 15 of the mold body 10 on the side opposite the cylindrical member 20. The mold 1 is fixed to the mold support 51 by this mold base 19. The mold support 51 is block-shaped, and the mold 1 is supported by the mold support 51 so that the axial directions of the mold body 10 and the cylindrical member 20 are horizontal. In this embodiment, the mold body 10 is detachable from the mold support 51 via the mold base 19.

保持装置60は、架台(図示を省略)に固定された下ホルダ61と、下ホルダ61と共に円筒パイプ90を保持させる上ホルダ62と、下ホルダ61に対して上ホルダ62を昇降させるホルダ昇降装置(図示を省略)を備えている。下ホルダ61は、断面における外形が半円弧である凹部61rを有するブロック状の部材であり、この半円弧の直径は円筒パイプ90の外径と略同一である。この下ホルダ61は、凹部61rの開口を上方に向けている。上ホルダ62は、下ホルダ61を上下反転させた形状であり、凹部61rと同一形状の凹部62rの開口を下方に向けている(図2(b-2)を参照)。このような下ホルダ61と上ホルダ62により、円筒パイプ90は軸方向を水平方向とした状態で保持される。 The holding device 60 includes a lower holder 61 fixed to a stand (not shown), an upper holder 62 that holds the cylindrical pipe 90 together with the lower holder 61, and a holder lifting device (not shown) that raises and lowers the upper holder 62 relative to the lower holder 61. The lower holder 61 is a block-shaped member having a recess 61r whose cross-sectional shape is a semicircular arc, and the diameter of this semicircular arc is approximately the same as the outer diameter of the cylindrical pipe 90. The opening of the recess 61r of the lower holder 61 faces upward. The upper holder 62 has a shape obtained by turning the lower holder 61 upside down, and the opening of the recess 62r, which has the same shape as the recess 61r, faces downward (see FIG. 2(b-2)). The cylindrical pipe 90 is held with its axial direction horizontal by the lower holder 61 and upper holder 62.

ホルダ昇降装置としては、エアやオイルによってピストンロッドを進退させ、ピストンロッドの進退により上ホルダ62を昇降させるシリンダ装置を使用することができる。 The holder lifting device can be a cylinder device that uses air or oil to move a piston rod back and forth, and that raises and lowers the upper holder 62 by moving the piston rod back and forth.

位置決め装置70は、鉛直な平面であるストッパ71と、ストッパ71を支持するストッパ支持体72と、ストッパ支持体72を昇降させるストッパ昇降装置(図示を省略)を備えている。ストッパ昇降装置としては、エアやオイルによってピストンロッドを進退させ、ピストンロッドの進退によりストッパ支持体72を昇降させるシリンダ装置を使用することができる。 The positioning device 70 includes a stopper 71 that is a vertical plane, a stopper support 72 that supports the stopper 71, and a stopper lifting device (not shown) that raises and lowers the stopper support 72. The stopper lifting device can be a cylinder device that uses air or oil to advance and retract a piston rod, and raises and lowers the stopper support 72 by the advance and retraction of the piston rod.

移動装置(図示を省略)は、円筒パイプを保持している保持装置に対して型支持体を離隔接近させる装置であっても、円筒パイプを保持している保持装置を型支持体に対して離隔接近させる装置であっても良いが、本実施形態では上記のように保持装置60の下ホルダ61を架台に固定する一方で、型支持体51を保持装置60に対して離隔接近させる。また、上記のように保持装置60は円筒パイプ90を軸方向が水平方向となるように保持するため、移動装置は型支持体51を水平方向に往復動させる。移動装置としては、エアやオイルによってピストンロッドを進退させ、ピストンロッドの進退により型支持体51を往復動させるシリンダ装置を使用することができる。以下では、成形型1の保持装置60に接近する方向への移動を「前進」と称し、離隔する方向への移動を「後退」と称することがある。 The moving device (not shown) may be a device that moves the mold support closer and farther from the holding device that holds the cylindrical pipe, or a device that moves the holding device that holds the cylindrical pipe closer and farther from the mold support. In this embodiment, the lower holder 61 of the holding device 60 is fixed to the stand as described above, while the mold support 51 is moved closer and farther from the holding device 60. Also, as described above, the holding device 60 holds the cylindrical pipe 90 so that its axial direction is horizontal, so the moving device reciprocates the mold support 51 in the horizontal direction. As the moving device, a cylinder device that uses air or oil to move a piston rod back and forth and reciprocates the mold support 51 by the piston rod moving back and forth can be used. Hereinafter, the movement of the molding die 1 in the direction approaching the holding device 60 may be referred to as "forward", and the movement in the direction away from the holding device 60 may be referred to as "rearward".

次に、上記構成のパイプ加工装置Apを使用したパイプ加工方法について、説明する。まず、図2(a)に示すように、成形型1を保持装置60から離隔させ、且つ、円筒パイプ90を保持していない保持装置60において上ホルダ62を上昇させた状態とする。成形型1と下ホルダ61は、成形型1における有底円筒形の型本体10及び円柱状部材20それぞれの軸方向と、下ホルダ61の断面半円弧の凹部61rの上端(凹部61rに載置された状態の円筒パイプ90の中心軸)とが、同一線上(図示、仮想の線L上)となるように配置される。また、位置決め装置70は、保持装置60から離隔している成形型1と保持装置60との間で、ストッパ支持体72を介してストッパ71を昇降させる位置に配置される。位置決め装置70のストッパ昇降装置の駆動により、ストッパ71が上記の線L上に位置するように、ストッパ支持体72を下降させる。 Next, a pipe processing method using the pipe processing device Ap having the above configuration will be described. First, as shown in FIG. 2(a), the mold 1 is separated from the holding device 60, and the upper holder 62 is raised in the holding device 60 that does not hold the cylindrical pipe 90. The mold 1 and the lower holder 61 are arranged so that the axial directions of the bottomed cylindrical mold body 10 and the columnar member 20 in the mold 1 and the upper end of the recess 61r of the semicircular cross section of the lower holder 61 (the central axis of the cylindrical pipe 90 placed in the recess 61r) are on the same line (on the imaginary line L in the figure). In addition, the positioning device 70 is arranged in a position where the stopper 71 is raised and lowered via the stopper support 72 between the mold 1 separated from the holding device 60 and the holding device 60. The stopper lifting device of the positioning device 70 is driven to lower the stopper support 72 so that the stopper 71 is located on the above line L.

この状態で、図2(b-1)及び図2(b-2)に示すように、保持装置60に対してストッパ71が位置している側とは反対側から、円筒パイプ90を水平方向に進入させ、その先端をストッパ71に当接させた状態で、円筒パイプ90を下ホルダ61の凹部61rに載置する。 In this state, as shown in Figures 2(b-1) and 2(b-2), the cylindrical pipe 90 is inserted horizontally from the side opposite the side where the stopper 71 is located relative to the holding device 60, and with its tip abutting the stopper 71, the cylindrical pipe 90 is placed in the recess 61r of the lower holder 61.

次に、図2(c-1)及び図2(c-2)に示すように、上ホルダ62を下降させ、下ホルダ61の凹部61rの開口縁と上ホルダ62の凹部62rの開口縁とを突き合わせる。これにより、円筒パイプが上下から挟持され、しっかりと保持される。 Next, as shown in Figures 2(c-1) and 2(c-2), the upper holder 62 is lowered so that the opening edge of the recess 61r of the lower holder 61 is butted against the opening edge of the recess 62r of the upper holder 62. This clamps the cylindrical pipe from above and below and holds it firmly.

その後、図2(d)に示すように、位置決め装置70のストッパ昇降装置の駆動により、ストッパ支持体72を介してストッパ71を上昇させる。これにより、保持装置60に保持された円筒パイプ90の先端側が、成形型1に向かって所定の長さ分だけ露出している状態となる。このように保持装置60から成形型1に向かって円筒パイプが露出している部分の長さは、形成しようとしている縮径加工部91bの軸方向の長さより若干長くなるように(例えば、縮径加工部91bの軸方向の長さの1.2倍~1.6倍となるように)、保持装置60に対するストッパ71の位置を設定する。 Then, as shown in FIG. 2(d), the stopper lifting device of the positioning device 70 is driven to raise the stopper 71 via the stopper support 72. As a result, the tip side of the cylindrical pipe 90 held by the holding device 60 is exposed toward the mold 1 by a predetermined length. The position of the stopper 71 relative to the holding device 60 is set so that the length of the portion of the cylindrical pipe exposed from the holding device 60 toward the mold 1 is slightly longer than the axial length of the reduced diameter processed portion 91b to be formed (for example, 1.2 to 1.6 times the axial length of the reduced diameter processed portion 91b).

次に、移動装置の駆動により、型支持体51を介して成形型1を前進させ、円筒パイプ90の端部を相対的に成形型1に圧入させる。この動作は一気に行われるが、ここでは、その過程を図3(a)~図3(c)を用いて順に説明する。以下では、円筒パイプ90の端部を、単に「パイプ端部」と称することがある。 Next, the moving device is driven to move the mold 1 forward via the mold support 51, and the end of the cylindrical pipe 90 is pressed relatively into the mold 1. This operation is performed in one go, but the process will be explained in order here using Figures 3(a) to 3(c). Below, the end of the cylindrical pipe 90 may be simply referred to as the "pipe end".

成形型1の前進に伴い円筒パイプ90の先端が成形型1に当接したとき、図3(a)に示すように、その当接位置は案内部12の表面上である。上述したように、円筒パイプ90の非加工部90aの外径は、案内部12の最小径より大きく、案内部12の最大径以下であるからである。 When the tip of the cylindrical pipe 90 comes into contact with the mold 1 as the mold 1 advances, the contact position is on the surface of the guide portion 12, as shown in FIG. 3(a). As described above, the outer diameter of the non-machined portion 90a of the cylindrical pipe 90 is larger than the minimum diameter of the guide portion 12 and is equal to or smaller than the maximum diameter of the guide portion 12.

この状態から更に成形型1が前進すると、図3(b)に示すように、パイプ端部は案内部12の傾斜に案内されて内方に向かって曲がりつつ、成形型1の内部に圧入される。案内部12において単径筒部11との境界には、円弧状のアール部13が形成されているため、パイプ端部はアール部13を越えて、単径筒部11の内周面と小径軸部21の外周面との間の空間である筒部内空間Sに進入しやすい。このようにしてパイプ端部が成形型1の内部に圧入される際、パイプ端部は外周面側から押圧されて、変形する。 When the mold 1 advances further from this state, as shown in FIG. 3(b), the pipe end is guided by the inclination of the guide portion 12 and bends inward while being pressed into the inside of the mold 1. Because an arc-shaped radius portion 13 is formed at the boundary between the guide portion 12 and the single-diameter cylindrical portion 11, the pipe end easily passes over the radius portion 13 and enters the cylindrical inner space S, which is the space between the inner peripheral surface of the single-diameter cylindrical portion 11 and the outer peripheral surface of the small diameter shaft portion 21. When the pipe end is pressed into the mold 1 in this way, the pipe end is pressed from the outer peripheral surface side and deformed.

このような圧入に伴うパイプ端部の変形は、案内部12ではその傾斜に沿った変形であるが、筒部内空間Sでは、必ずしも単径筒部11の内周面にぴったりと沿うような変形ではない。パイプ端部が案内部12を通過した直後は、案内部12の傾斜の方向に慣性力が作用することにより単径筒部11の内周面から離れやすく、そのまま進行すれば小径軸部21の外周面に接触して押し戻されるような力が作用するためである。そのため、筒部内空間Sにおいては、パイプ端部はややうねるように不均一に変形する。なお、図面では筒部内空間Sにおける不均一な変形を、模式的に誇張して示している。 The deformation of the pipe end caused by this press-fitting is along the inclination of the guide section 12, but in the space inside the tube S, it does not necessarily deform exactly along the inner circumferential surface of the single-diameter tube section 11. Immediately after the pipe end passes through the guide section 12, the inertial force acts in the direction of the inclination of the guide section 12, making it easy for it to separate from the inner circumferential surface of the single-diameter tube section 11, and if it continues to move forward, it will come into contact with the outer circumferential surface of the small diameter shaft section 21 and will be pushed back by a force. Therefore, in the space inside the tube S, the pipe end deforms unevenly, with a slight undulation. Note that the drawings show the uneven deformation in the space inside the tube S in an exaggerated schematic manner.

移動装置の駆動により成形型1が移動する距離は、成形型1が最も保持装置60に接近したときに、図3(c)に示すように、パイプ端部が筒部内空間Sの奥端面25まで達する距離に設定されている。具体的には、円筒パイプ90の先端が成形型1に当接する位置から更に成形型1が前進する距離は、成形型1における開端Eの延長面と奥端面25との間の距離より、少し短く設定されている。 The distance that the mold 1 moves when the moving device is driven is set so that, when the mold 1 is closest to the holding device 60, the pipe end reaches the rear end surface 25 of the cylindrical space S, as shown in FIG. 3(c). Specifically, the distance that the mold 1 advances from the position where the tip of the cylindrical pipe 90 abuts against the mold 1 is set to be slightly shorter than the distance between the extension surface of the open end E of the mold 1 and the rear end surface 25.

図3(c)に示すように、成形型1の内部へのパイプ端部の圧入が終了した時点では、上述した理由により、変形したパイプ端部は案内部12の傾斜には沿っているが、それより先端側では必ずしも単径筒部11の内周面に沿ってはおらず、不均一に変形した部分を有している。 As shown in FIG. 3(c), when the pipe end has been pressed into the mold 1, for the reasons described above, the deformed pipe end follows the inclination of the guide portion 12, but does not necessarily follow the inner circumferential surface of the single-diameter cylindrical portion 11 at the tip end, and has an unevenly deformed portion.

本実施形態のパイプ加工装置Apでは、成形型1が後退する際、すなわち、保持装置60から離隔するように移動する際に、上記の不均一な変形が修正される。移動装置の駆動により、型支持体51を介して成形型1を後退させると、パイプ端部は成形型1から相対的に引き抜かれる。この動作は一気に行われるが、ここでは、その過程を図4(a)~図4(c)を用いて順に説明する。 In the pipe processing device Ap of this embodiment, the uneven deformation is corrected when the forming die 1 retreats, i.e., when it moves away from the holding device 60. When the forming die 1 is retreated via the die support 51 by driving the moving device, the pipe end is relatively pulled out from the forming die 1. This operation is performed in one go, and the process will be explained here in order using Figures 4(a) to 4(c).

図4(a)に示すように、パイプ端部が成形型1から少し引き抜かれると、それまでは非加工部90aの内部に位置して、どこにも接触していなかった大径部22が、不均一に変形したパイプ端部の内周面に接触する。 As shown in FIG. 4(a), when the pipe end is pulled out slightly from the mold 1, the large diameter portion 22, which was previously located inside the non-machined portion 90a and not in contact with anything, comes into contact with the inner peripheral surface of the non-uniformly deformed pipe end.

成形型1の後退に伴い、大径部22は不均一に変形したパイプ端部を内周面側から押圧しながらパイプの先端に向かって移動する。パイプ端部において大径部22によって押圧されている部分の近傍の部分にも、引き摺られるように押圧力が作用するが、その部分の外側には単径筒部11が存在するため、大径部22の外周面と単径筒部11の内周面との間に挟まれた状態で押圧される。これにより、図4(b)に示すように、成形型1の後退に伴って大径部22が通過した後には、外径が単径筒部11の内径と略等しく、内径が大径部22の外径と略等しい縮径加工部91bが形成される。 As the forming die 1 retreats, the large diameter portion 22 moves toward the tip of the pipe while pressing the unevenly deformed pipe end from the inner peripheral surface side. The pressing force also acts on the portion of the pipe end near the portion pressed by the large diameter portion 22 as if it were dragged, but since the single diameter cylindrical portion 11 exists outside that portion, it is pressed while being sandwiched between the outer peripheral surface of the large diameter portion 22 and the inner peripheral surface of the single diameter cylindrical portion 11. As a result, as shown in FIG. 4(b), after the large diameter portion 22 has passed as the forming die 1 retreats, a reduced diameter processed portion 91b is formed whose outer diameter is approximately equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical portion 11 and whose inner diameter is approximately equal to the outer diameter of the large diameter portion 22.

図4(c)に示すように、パイプ端部が完全に成形型1から引き抜かれた時点では、パイプ端部の不均一な変形は修正され、端部に均一な縮径加工部91bを有する円筒パイプ91が得られる。 As shown in FIG. 4(c), when the pipe end is completely pulled out of the mold 1, the uneven deformation of the pipe end is corrected, and a cylindrical pipe 91 having a uniformly reduced diameter portion 91b at the end is obtained.

なお、縮径加工部91bの外径が非加工部90aの内径以下であれば両者の接続は可能であるが、縮径加工部91bの外径を非加工部90aの内径と略等しくすれば、両者をガタツキなく接続することができ、また、外部から接続部分にゴミや水が入りにくいため、望ましい。 It should be noted that if the outer diameter of the diameter-reduced processed portion 91b is equal to or smaller than the inner diameter of the non-processed portion 90a, the two can be connected, but it is preferable to make the outer diameter of the diameter-reduced processed portion 91b approximately equal to the inner diameter of the non-processed portion 90a, as this allows the two to be connected without rattling and also makes it difficult for dirt or water to get into the connection from the outside.

以上のように、本実施形態のパイプ加工装置Apによれば、円筒パイプ90の端部に外径が小さい縮径加工部91bを形成することができる。縮径加工部91bを有する円筒パイプ91は、同一径の円筒パイプ90,91の非加工部90aに縮径加工部91bを差し込むだけで接続することができるため、接続の作業が容易である。また、接続のためのジョイント部材を必要としないため、コストを抑えることができる。 As described above, the pipe processing device Ap of this embodiment can form a reduced diameter processed portion 91b with a small outer diameter at the end of the cylindrical pipe 90. The cylindrical pipe 91 having the reduced diameter processed portion 91b can be connected by simply inserting the reduced diameter processed portion 91b into the non-processed portion 90a of the cylindrical pipes 90 and 91 of the same diameter, making the connection easy. In addition, no joint member is required for connection, which can reduce costs.

また、円柱状部材20は型本体10に対して着脱式であるため、摩耗するなど損傷を受けた場合に、交換することができる。更に、本実施形態では円柱状部材20が基底部23を有している。成形型1にパイプ端部を圧入する際、筒部内空間Sの奥端面25は円筒パイプ90の先端で強く押圧されて損傷を受けやすいところ、本実施形態では基底部23の開端E側の面が奥端面25を構成している。従って、円柱状部材20を交換することにより、損傷を受けやすい奥端面25を容易に交換することができる。 In addition, since the cylindrical member 20 is detachable from the mold body 10, it can be replaced if it becomes damaged, such as worn. Furthermore, in this embodiment, the cylindrical member 20 has a base portion 23. When the pipe end is pressed into the molding die 1, the inner end surface 25 of the cylindrical space S is strongly pressed by the tip of the cylindrical pipe 90 and is easily damaged. In this embodiment, however, the surface on the open end E side of the base portion 23 constitutes the inner end surface 25. Therefore, by replacing the cylindrical member 20, the inner end surface 25, which is easily damaged, can be easily replaced.

加えて、基底部23の高さ(軸方向の長さ)の異なる複数の円柱状部材20を備えていれば、同一の型本体10を使用しても、軸方向の長さの異なる縮径加工部91bを形成することができる。なお、円柱状部材20を型本体10に対して着脱式とすると共に、基底部23を小径軸部21に対して着脱式とすれば、高さの異なる基底部23を備えていることにより、上記と同様に、同一の型本体10を使用して軸方向の長さの異なる縮径加工部91bを形成することができる。 In addition, if multiple cylindrical members 20 with different heights (axial lengths) of the base portions 23 are provided, it is possible to form reduced diameter processed portions 91b with different axial lengths even when using the same mold body 10. If the cylindrical members 20 are detachable from the mold body 10 and the base portions 23 are detachable from the small diameter shaft portion 21, it is possible to form reduced diameter processed portions 91b with different axial lengths using the same mold body 10, as described above, by providing base portions 23 with different heights.

また、本実施形態では、型基部19を介して型本体10も型支持体51に対して着脱式であるため、摩耗するなど損傷を受けた場合に、容易に型本体10を交換することができる。 In addition, in this embodiment, the mold body 10 is also detachable from the mold support 51 via the mold base 19, so if the mold body 10 becomes damaged, such as worn, it can be easily replaced.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。 The present invention has been described above with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and design changes are possible without departing from the spirit of the present invention, as described below.

例えば、上記では、成形型1を支持している型支持体51が保持装置60に対して離隔接近する場合を例示したが、型支持体51を不動の構成とし、円筒パイプ90を保持した保持装置60を成形型1に対して離隔接近させてもよい。 For example, in the above example, the mold support 51 supporting the mold 1 moves toward and away from the holding device 60. However, the mold support 51 may be configured to be immobile, and the holding device 60 holding the cylindrical pipe 90 may move toward and away from the mold 1.

また、上記では、加工対象の円筒パイプ90の軸方向を水平方向として端部を加工する場合を例示したが、円筒パイプ90の軸方向を鉛直方向としても同様の加工は可能である。この場合、保持装置60に保持された円筒パイプ90に対して相対的に成形型1を離隔接近させる移動の方向も、鉛直方向となる。 In addition, in the above example, the axial direction of the cylindrical pipe 90 to be processed is horizontal when processing the end portion, but similar processing is possible even if the axial direction of the cylindrical pipe 90 is vertical. In this case, the direction of movement of the mold 1 to move closer and farther away from the cylindrical pipe 90 held by the holding device 60 is also vertical.

更に、上記では、円柱状部材20が基底部23を備える場合を例示したが、基底部23を備えることなく、小径軸部21と大径部22のみからなる円柱状部材であってもよい。この場合、型本体10の底部15の開端E側の面が、筒部内空間Sの奥端面を構成する。 In addition, in the above, the cylindrical member 20 is illustrated as having a base portion 23, but the cylindrical member may be composed only of a small diameter shaft portion 21 and a large diameter portion 22 without having a base portion 23. In this case, the surface on the open end E side of the bottom portion 15 of the mold body 10 constitutes the inner end surface of the space S inside the cylindrical portion.

1 成形型
10 型本体
11 単径筒部
12 案内部
13 アール部
15 底部
20 円柱状部材
21 小径軸部
22 大径部
23 基底部
Ap パイプ加工装置
E 開端
S 筒部内空間
Reference Signs List 1: Mold 10: Mold body 11: Single-diameter cylindrical portion 12: Guide portion 13: R-shaped portion 15: Bottom portion 20: Cylindrical member 21: Small-diameter shaft portion 22: Large-diameter portion 23: Base portion Ap: Pipe processing device E: Open end S: Space inside cylindrical portion

Claims (4)

円筒パイプの端部を相対的に圧入させる成形型を備えるパイプ加工装置であり、
前記成形型は、
内径が一定の単径筒部、及び、該単径筒部から内径が漸次拡大している案内部を有している、有底円筒形の型本体と、
該型本体の底部から開端側に、前記型本体と同一の軸方向に延びている円柱状部材と、を備え、
該円柱状部材は、
前記型本体の開端より外方に位置し、前記単径筒部の内径より小さい外径を有している大径部と、
該大径部より小さい外径を有し、前記型本体の底部に対して前記大径部を支持している小径軸部と、を備えており、
前記大径部とは反対側の端部に、前記単径筒部の内径と略等しい外径の基底部を有していると共に、前記型本体に対して着脱されるものであり、
前記基底部の前記軸方向の長さが異なる前記円柱状部材を複数備えている
ことを特徴とするパイプ加工装置。
A pipe processing device having a forming die into which an end of a cylindrical pipe is relatively pressed,
The mold is
a cylindrical mold body having a bottom, the mold body having a single-diameter cylindrical portion with a constant inner diameter and a guide portion whose inner diameter gradually increases from the single-diameter cylindrical portion;
a cylindrical member extending from the bottom of the mold body to the open end side in the same axial direction as the mold body;
The cylindrical member is
a large diameter portion located outward from an open end of the mold body and having an outer diameter smaller than an inner diameter of the single diameter cylindrical portion;
a small diameter shaft portion having an outer diameter smaller than that of the large diameter portion and supporting the large diameter portion against a bottom portion of the mold body ,
a base portion having an outer diameter substantially equal to an inner diameter of the single-diameter cylindrical portion at an end opposite to the large-diameter portion, the base portion being detachable from the die body;
The cylindrical member includes a plurality of base portions each having a different axial length.
A pipe processing device characterized by:
円筒パイプの端部を相対的に圧入させる成形型を備えるパイプ加工装置であり、
前記成形型は、
内径が一定の単径筒部、及び、該単径筒部から内径が漸次拡大している案内部を有している、有底円筒形の型本体と、
該型本体の底部から開端側に、前記型本体と同一の軸方向に延びている円柱状部材と、を備え、
該円柱状部材は、
前記型本体の開端より外方に位置し、前記単径筒部の内径より小さい外径を有している大径部と、
該大径部より小さい外径を有し、前記型本体の底部に対して前記大径部を支持している小径軸部と、を備えており、
記大径部とは反対側の端部に、前記単径筒部の内径と略等しい外径基底部を有していると共に、前記型本体に対して着脱されるものであり、
前記基底部が前記小径軸部に対して着脱される
ことを特徴とするパイプ加工装置。
A pipe processing device having a forming die into which an end of a cylindrical pipe is relatively pressed,
The mold is
a cylindrical mold body having a bottom, the mold body having a single-diameter cylindrical portion with a constant inner diameter and a guide portion whose inner diameter gradually increases from the single-diameter cylindrical portion;
a cylindrical member extending from the bottom of the mold body to the open end side in the same axial direction as the mold body;
The cylindrical member is
a large diameter portion located outward from an open end of the mold body and having an outer diameter smaller than an inner diameter of the single diameter cylindrical portion;
a small diameter shaft portion having an outer diameter smaller than that of the large diameter portion and supporting the large diameter portion against a bottom portion of the mold body,
a base portion having an outer diameter substantially equal to an inner diameter of the single-diameter cylindrical portion at an end opposite to the large-diameter portion, the base portion being detachable from the die body;
The base portion is detachably attached to the small diameter shaft portion.
A pipe processing device characterized by:
前記案内部は、前記単径筒部との境界に円弧状のアール部を有している
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパイプ加工装置。
3. The pipe processing device according to claim 1, wherein the guide portion has an arc-shaped rounded portion at a boundary with the single-diameter cylindrical portion.
請求項1または請求項2に記載のパイプ加工装置を使用したパイプ加工方法であり、
外径が前記案内部の最小径より大きく最大径以下である円筒パイプの端部を、前記案内部に当接させた状態から前記成形型の内部に相対的に圧入することにより、前記円筒パイプの端部を外周面側から押圧した後、
前記円筒パイプの端部を、前記成形型から相対的に引き抜くことにより、前記円筒パイプの端部を内周面側から前記大径部によって押圧することにより、
前記円筒パイプの端部に、外径が前記単径筒部の内径と略等しく、内径が前記大径部の外径と略等しい縮径加工部を形成する
ことを特徴とするパイプ加工方法。
A pipe processing method using the pipe processing apparatus according to claim 1 or 2 ,
The end of a cylindrical pipe, the outer diameter of which is greater than the minimum diameter of the guide portion and equal to or less than the maximum diameter of the guide portion, is relatively pressed into the inside of the mold while being in contact with the guide portion, thereby pressing the end of the cylindrical pipe from the outer peripheral surface side,
The end of the cylindrical pipe is relatively pulled out from the mold, and the end of the cylindrical pipe is pressed from the inner circumferential surface side by the large diameter portion,
A pipe processing method comprising forming a reduced diameter portion at an end of the cylindrical pipe, the reduced diameter portion having an outer diameter approximately equal to the inner diameter of the single diameter cylindrical portion and an inner diameter approximately equal to the outer diameter of the large diameter portion.
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