JPH0235609B2 - - Google Patents
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- JPH0235609B2 JPH0235609B2 JP59036042A JP3604284A JPH0235609B2 JP H0235609 B2 JPH0235609 B2 JP H0235609B2 JP 59036042 A JP59036042 A JP 59036042A JP 3604284 A JP3604284 A JP 3604284A JP H0235609 B2 JPH0235609 B2 JP H0235609B2
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- JP
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- Prior art keywords
- bending
- bent
- back side
- coil
- temperature
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/16—Auxiliary equipment, e.g. for heating or cooling of bends
- B21D7/162—Heating equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、金属管の曲げ加工方法及びその装置
に関する。特に、高周波加熱による金属管の曲げ
加工において、加工に伴う曲げ部の変形、特に曲
げ部における背側の肉厚減少を簡単な作業で容易
に防止する金属管の曲げ加工装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method and apparatus for bending a metal tube. In particular, the present invention relates to a metal tube bending device that easily prevents deformation of the bent portion due to bending, particularly a decrease in wall thickness on the back side of the bent portion, with a simple operation when bending metal tubes by high-frequency heating.
従来の高周波誘導加熱曲げ加工では、曲げ部を
加熱する高周波加熱コイルは、曲げ加工背側及び
曲げ加工復側形状が同一である環状コイルである
ため、高周波加熱域は曲げ部の背側と腹側でほぼ
均一となる。従つて、この高周波加熱域の外部荷
重による金属管の降伏点や引張強さや伸びは、ほ
ぼ均一である。それゆえ被加工管の一端をアーム
に固定し、もう一端を押し装置でパイプを押し出
すことにより、高周波誘導加熱域に曲げモーメン
トを付与した時、発生する曲げモーメントは曲げ
部の背側と復側で同一であることにより、曲げ部
の背側と腹側では同一量の塑性変形を起こし、曲
げ部の腹側で増肉した分に相当する量が、曲げ部
の背面にて減肉する傾向にある。この傾向は、一
定の円弧を描くアームの長さを短くし、曲げ半径
を小さく設定した場合に特に曲げ部復側の増肉と
曲げ部背側の減肉が大きくなる。このうち、曲げ
部背側の減肉量が大きくなることは、曲げ管を使
用する上では、設計上必要とする規定肉厚を保持
するために、この減肉量を補うだけの量を、曲げ
加工前の金属管の肉厚にあらかじめ上乗せするこ
とにより対処することになり曲げ管使用上の不利
益となつている。この不利益を排除するために、
一定円弧を描くアームの中心軸にブレーキ力を付
与することにより、被曲げ加工管を押し出す押し
装置による押し力とアームに加わるブレーキ力に
よる圧縮力が被曲げ加工管に加えられ、曲げ部背
側における肉厚の減少を軽減する方が一般によく
取られている。この方法では、アーム軸にブレー
キ力を加えるために、ブレーキ発生装置を設置す
ることが必要となる。このことは、曲げ加工装置
製作上製作費用のアツプとなり、設備投資上好ま
しくない。また、このブレーキ力をアームの中心
軸に与えることにより、軸には、多大なねじりモ
ーメントが付与されることになるため、必要以上
に、アーム中心軸を太くする必要が生じる欠点が
ある。一方これらの、被曲げ加工管に圧縮力を与
える曲げ加工方式に代わり、金属では、900℃程
度の熱間加工域においては、降伏点、引張強さが
低下し伸びが増加する性質、また、400℃程度の
温間加工域では、熱間加工域に比べ、降伏点、引
張強さが高くなり、伸びが低くなる性質を利用
し、減肉を防止する必要がある曲げ部背側の曲げ
加工温度を下げることにより、曲げ部背側の変形
抵抗を増加させ、減肉を軽減させる方法として、
曲げ加工時曲げ部背側における高周背加熱部に水
を吹きかけることにより、加熱部を冷却し、曲げ
モーメント付与部における曲げ部背側の曲げ加工
温度を熱間加工域よりはずすことによる被加工部
背側の降伏点及び引張強度を高くし、かつ伸びを
低くおさえ、曲げ部背側の減肉量をおさえる方法
がとられている。この方法においては、高周波加
熱リングのアームクランプ側に設ける冷却リング
に加え、高周波加熱リングの押し装置側に局部冷
却用ノズルを設け、曲げ部背側の局部を約60mmの
巾で局部的に冷却し、曲げ部背側における降伏
点、引張強度を上げることにより変形抵抗を増加
させ曲げ部背側における減肉量を低減させる効果
はあるが、高周波加熱コイル及び通常の冷却リン
グ設定の他に、局部冷却用のノズル設定を必要と
し、加工前段取り時間の増大とともに、局部ノズ
ルの設定誤差による曲げ管材質の不均一性を生ず
ること及び冷却水が重力により管の下部側表面を
つたつて流れることにより曲げ部材質に不均一性
を生じる可能性がある。また、冷却水のコントロ
ールがバルブの開度調整による機械的コントロー
ルであるため、水圧変動のために常に均一な冷却
性能を望めないこと、また、高周波曲げ加工方式
が常に同一径のものを加工し、かつ常に連続曲げ
をしているわけではないことにより必ずコイルを
取りはずしまた、設定するため、常に同一位置に
高周波加熱コイルの設定及び冷却リングの設定及
び局部冷却リングの設定が出来るわけではないた
め、これらの3つのコイル及び冷却リングの微調
整を必要とし、熟練者を必要とする欠点がある。
また、高周波加熱曲げ加工においては、冷却ノズ
ルの加工請度により、冷却水の吹出し方向及び各
穴から吹出される冷却水量に違いを生じ、これに
よる冷却範囲のバランスがくずれることにより加
熱巾の不均一性が生まれることは明白であり、ノ
ズルの加工精度、製作精度により曲げ管の仕上り
状態あるいは材質の不均一性をまねくおそれがあ
るという欠点もある。さらに、前述の曲げ部背側
と曲げ部腹側に温度差を設ける加工方法として、
被曲げ加工管と高周波加熱リング及び冷却リング
の中心軸をずらし、高周波加熱リングと被曲げ加
工管表面とのギヤツプを曲げ部背側で大きく、曲
げ部腹側で小さくすることにより、曲げ部背側の
磁束密度を小さくし、曲げ部復側で磁束密度を大
きくすることにより、曲げ部背側の温度を低く
し、腹側の温度を高くする方法が考案されている
が、ギヤツプ差により加熱温度が大きく違うた
め、ギヤツプ設定の作業は重要なものである。従
つて、これもただ単にコイルを設定するだけです
ぐに曲げ加工を開始出来るものではなく、熟練者
による微調整を必要とするものである。このた
め、曲げ加工前の段取り作業が増大するという欠
点がある。また、本ギヤツプを設ける方法は、材
質により有用性が異なり、ステンレス鋼において
は、簡単に温度差を設けることが出来ても、炭素
鋼においては、温度差をつけにくいという欠点が
ある。また、同一材質においても、真円の高周波
加熱コイルを採用する限り、曲げ部背側で減肉を
おさえるに都合の良い温度にギヤツプを設定する
と、中立部の温度低下及び復側では、ギヤツプ極
小による過加熱となる事が考えられ、おのずと加
熱温度差に制限が設けられ、これにより加工条件
に制限が設けられる欠点がある。
In conventional high-frequency induction heating bending, the high-frequency heating coil that heats the bent part is a circular coil whose shape is the same on the back side of the bending process and on the back side of the bending process. It becomes almost uniform. Therefore, the yield point, tensile strength, and elongation of the metal tube due to external loads in this high-frequency heating region are substantially uniform. Therefore, when a bending moment is applied to the high-frequency induction heating area by fixing one end of the pipe to be processed to an arm and pushing out the pipe from the other end with a pushing device, the bending moment that occurs will be on the back side of the bending part and on the back side of the bending part. Because of this, the same amount of plastic deformation occurs on the dorsal and ventral sides of the bent part, and an amount equivalent to the increase in thickness on the ventral side of the bent part tends to decrease in thickness on the back side of the bent part. be. This tendency shows that when the length of the arm that draws a constant arc is shortened and the bending radius is set small, the increase in thickness on the return side of the bend and the decrease in thickness on the back side of the bend become particularly large. Of these, the amount of thinning on the back side of the bent portion is large, which means that when using a bent pipe, in order to maintain the specified wall thickness required for the design, an amount to compensate for this thinning amount is required. This problem has to be dealt with by adding an additional layer to the thickness of the metal tube before bending, which is a disadvantage in the use of bent tubes. In order to eliminate this disadvantage,
By applying a braking force to the central axis of the arm that draws a constant arc, the pushing force from the pushing device that pushes out the pipe to be bent and the compressive force due to the braking force applied to the arm are applied to the pipe to be bent, and the back side of the bent part is It is generally a good practice to reduce the decrease in wall thickness. This method requires the installation of a brake generator in order to apply a braking force to the arm shaft. This increases the manufacturing cost of the bending device, which is unfavorable in terms of equipment investment. Further, by applying this braking force to the central axis of the arm, a large torsional moment is applied to the shaft, so there is a drawback that the central axis of the arm needs to be made thicker than necessary. On the other hand, instead of these bending methods that apply compressive force to the pipe to be bent, in metals, the yield point and tensile strength decrease and the elongation increases in the hot working region of about 900℃. In the warm working region of about 400℃, the yield point and tensile strength are higher and the elongation is lower than in the hot working region. By lowering the processing temperature, we can increase the deformation resistance on the back side of the bent part and reduce thickness loss.
During bending, the heating part is cooled by spraying water on the high circumferential back heating part on the back side of the bending part, and the bending temperature of the back side of the bending part in the bending moment applying part is removed from the hot working area. A method is used to increase the yield point and tensile strength of the back side of the bending part, keep the elongation low, and suppress the amount of thinning on the back side of the bent part. In this method, in addition to the cooling ring provided on the arm clamp side of the high-frequency heating ring, a local cooling nozzle is provided on the pushing device side of the high-frequency heating ring to locally cool the local area on the back side of the bending part in a width of approximately 60 mm. However, increasing the yield point and tensile strength on the back side of the bending part has the effect of increasing deformation resistance and reducing the amount of thinning on the back side of the bending part, but in addition to the high-frequency heating coil and normal cooling ring setting, It requires nozzle settings for local cooling, which increases pre-processing setup time, causes unevenness in the bent pipe material due to local nozzle setting errors, and causes cooling water to flow down the lower surface of the pipe due to gravity. This may cause non-uniformity in the material of the bent member. In addition, since the cooling water is controlled mechanically by adjusting the opening of the valve, uniform cooling performance cannot always be expected due to fluctuations in water pressure.Also, the high-frequency bending method does not always process items with the same diameter. , and because the coils are not always continuously bent, the coils must be removed and set, so it is not always possible to set the high-frequency heating coil, cooling ring, and local cooling ring in the same position. , it requires fine adjustment of these three coils and the cooling ring, and has the disadvantage of requiring a skilled person.
In addition, in high-frequency heating bending processing, depending on the degree of processing of the cooling nozzle, there are differences in the direction of cooling water blowing out and the amount of cooling water blowing out from each hole, which causes an imbalance in the cooling range and an imbalance in the heating width. It is clear that uniformity is produced, but there is also the drawback that the processing accuracy and manufacturing accuracy of the nozzle may lead to non-uniformity in the finished state or material of the bent pipe. Furthermore, as a processing method for creating a temperature difference between the back side of the bent part and the ventral side of the bent part,
By shifting the central axes of the pipe to be bent, the high-frequency heating ring, and the cooling ring, and making the gap between the high-frequency heating ring and the surface of the pipe to be bent larger on the back side of the bending part and smaller on the ventral side of the bending part, the back of the bending part can be made smaller. A method has been devised in which the temperature on the dorsal side of the bent part is lowered and the temperature on the ventral side is increased by decreasing the magnetic flux density on the side and increasing the magnetic flux density on the returning side of the bent part, but due to the gap difference, heating Gap setting is important because temperatures vary widely. Therefore, it is not possible to start bending immediately by simply setting the coil, but requires fine adjustment by an expert. For this reason, there is a drawback that setup work before bending increases. Further, the usefulness of this method for providing a gap differs depending on the material, and although it is possible to easily create a temperature difference in stainless steel, it has the disadvantage that it is difficult to create a temperature difference in carbon steel. In addition, even if the material is the same, as long as a perfectly circular high-frequency heating coil is used, if the gap is set at a temperature that is convenient for suppressing thinning on the back side of the bent part, the temperature drop in the neutral part and the gap will be minimal on the recovery side. Therefore, there is a disadvantage that there is a limit on the heating temperature difference, which limits the processing conditions.
また、これらの温度差を設ける曲げ加工方式で
は、ノズル調整やギヤツプ調整に熟練者を必要と
し、熟練者の減少が目立つ今日においては採用が
難しい高周波加熱曲げ方法である。 In addition, the bending method that creates these temperature differences requires a skilled person to adjust the nozzle and gap, and is a high-frequency heating bending method that is difficult to employ in today's world where the number of skilled people is decreasing.
本発明は、この様な従来技術の問題点を解決す
べくなされたもので、高周波曲げ加工時の曲げ部
背側の加工温度を低くし、曲げ部腹側の加工温度
を高くし曲げ部背側の加工減肉を最小におさえる
ことを簡単な作業で容易に達成する金属管の曲げ
加工装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and aims to lower the processing temperature on the back side of the bent part during high-frequency bending and increase the processing temperature on the ventral side of the bent part. It is an object of the present invention to provide a metal pipe bending device that can easily minimize side wall thinning through simple work.
本発明の構成要件は、環状の高周波加熱コイル
と、前記の環状の高周波加熱コイルの内側に通さ
れた被曲げ加工金属管に曲げモーメントを加える
手段とを備えた金属管の曲げ装置において、前記
環状の高周波加熱コイルは前記被曲げ加工金属管
の曲げ背側の管長方向の幅が同じく曲げ腹の管長
方向の幅よりも広い形状を有することを特徴とし
た金属管の曲げ加工装置である。このような構成
要件を備えると、前記環状の高周波加熱コイルは
背側のコイル断面積が広くて腹側のコイル断面積
が狭くなるから、その背側において電流密度が低
く、復側で電流密度が高くなる。このために、前
記環状の高周波加熱コイルの中心に被曲げ加工金
属管を通すことで熟練なしに容易に被曲げ加工金
属管にたいして曲げ背側に低温となり腹側に高温
となる高周波誘導加熱を与えることが出来、曲げ
部背側厚みの減肉量を簡単に抑制できる。
The present invention provides a metal tube bending apparatus comprising an annular high-frequency heating coil and a means for applying a bending moment to a metal tube to be bent passed through the inside of the annular high-frequency heating coil. The annular high-frequency heating coil is a metal tube bending device characterized in that the width of the bending back side of the metal tube to be bent in the longitudinal direction is wider than the width of the bending antinode in the longitudinal direction. With such configuration requirements, the annular high-frequency heating coil has a wide coil cross-sectional area on the dorsal side and a narrow coil cross-sectional area on the ventral side, so the current density is low on the dorsal side and low on the backward side. becomes higher. For this purpose, by passing the metal tube to be bent through the center of the annular high-frequency heating coil, high-frequency induction heating can be easily applied to the metal tube to be bent, with low temperature on the back side and high temperature on the ventral side. This makes it possible to easily suppress the amount of thinning of the back side of the bent portion.
本発明においては、第1図に示す如く、一定入
力電流値Iに対し、コイル断面積を、腹側S1から
背側S2へ変化させ、その比をαとすると、背側断
面積を1とする
背側コイル断面積(S2)/腹側コイル断面積(S1
)=α……(1)
と、腹側では1/αの割合となる。
In the present invention, as shown in FIG. 1, for a constant input current value I, the coil cross-sectional area is changed from the ventral side S 1 to the dorsal side S 2 , and when the ratio is α, the dorsal cross-sectional area is changed. Dorsal coil cross-sectional area (S 2 )/ventral coil cross-sectional area (S 1
)=α...(1), and the ratio is 1/α on the ventral side.
ここで、電流密度をψとすると、次の関係式に
より、表わされる。 Here, if the current density is ψ, it is expressed by the following relational expression.
ψ=高周波電流値/コイル断面積(S)……
(2)
従つて、曲げ部腹側では、(3)式、背側では、(4)
式となる。 ψ=High frequency current value/Coil cross-sectional area (S)...
(2) Therefore, on the ventral side of the bend, equation (3) is obtained, and on the dorsal side, equation (4) is obtained.
The formula becomes
ψ1=I/S1 ……(3)
ψ2=I/S2 ……(4)
ここで、
ψ1:腹側電流密度
ψ2:背側電流密度
を示す。(1)式、(3)式、(4)式より
ψ2=ψ1/α ……(5)
となり、背側電流密度ψ2は、背側と腹側の断面
積の比により変化する。 ψ 1 = I/S 1 ...(3) ψ 2 = I/S 2 ...(4) Here, ψ 1 : ventral current density ψ 2 : dorsal current density. From equations (1), (3), and (4), ψ 2 = ψ 1 /α (5), and the dorsal current density ψ 2 changes depending on the ratio of the dorsal and ventral cross-sectional areas.
第2図は、加熱コイルの周方向電流密度の変化
を示している。この図の様に、曲げ部復側で高電
流密度となり、曲げ部背側では低電流密度となる
ことがわかる。 FIG. 2 shows the change in circumferential current density of the heating coil. As shown in this figure, it can be seen that the current density is high on the back side of the bend, and the current density is low on the back side of the bend.
また、被曲げ加工管の発熱量(Q)は、加えら
れた電流密度ψに比例する。 Further, the amount of heat generated (Q) in the pipe to be bent is proportional to the applied current density ψ.
発熱量(Q)∝電流密度(ψ) ……(6)
従つて、加熱部の周方向発熱量Qの分布は、第
3図となり、曲げ部腹側で高発熱量、曲げ部背側
で低発熱量となることがわかる。被曲げ加工管の
加工温度(T)と、発熱量(Q)は、比例関係に
ある。 Calorific value (Q) ∝ Current density (ψ) ...(6) Therefore, the distribution of the circumferential calorific value Q of the heated part is as shown in Figure 3, with a high calorific value on the ventral side of the bend and a high calorific value on the back side of the bend. It can be seen that the calorific value is low. The processing temperature (T) of the pipe to be bent and the amount of heat generated (Q) are in a proportional relationship.
加工温度(T)∝発熱量(Q) ……(7)
第4図は、被曲げ加工管の加工温度分布を示し
ている。破線は、被曲げ加工管壁内熱伝導がない
場合を示し、実線は、被曲げ加工管壁内熱伝導が
ある場合を示している。この様に、コイル断面積
を連続的に変化させることにより、被加工管の加
工温度曲げ部腹側では高く、曲げ部背側では低く
保つことが可能である。 Processing temperature (T) ∝ Calorific value (Q) ...(7) Figure 4 shows the processing temperature distribution of the pipe to be bent. The broken line indicates the case where there is no heat conduction within the wall of the tube to be bent, and the solid line indicates the case where there is heat conduction within the wall of the tube to be bent. By continuously changing the cross-sectional area of the coil in this way, it is possible to keep the processing temperature of the pipe to be processed high on the ventral side of the bent portion and low on the back side of the bent portion.
第5図は、本発明における加熱コイルの横断面
形状を示し、第6図は、加熱コイルの背側断面形
状及び腹側断面形状を示している。同一肉厚のコ
イル素材を用いる場合曲げ部腹側のコイル巾l1に
対し、曲げ部背側のコイル巾l2を広くとること
により、第4図の温度分布を得ることが出来る。 FIG. 5 shows the cross-sectional shape of the heating coil in the present invention, and FIG. 6 shows the dorsal side cross-sectional shape and the ventral side cross-sectional shape of the heating coil. When using coil materials of the same thickness, the temperature distribution shown in FIG. 4 can be obtained by making the coil width l2 on the back side of the bending part wider than the coil width l1 on the ventral side of the bending part.
第7図は、加工時温度における変形抵抗の、曲
げ部の背側と腹側における応力差Δσと減肉抑止
量Δeの関係の1例を示している。これにより、
応力差Δσが大きくなる程減肉抑止量が大きくな
ることが明らかである。さらに、この応力差Δσ
は温度に依存しており、その変形抵抗値の温度依
存性を第8図に示している。 FIG. 7 shows an example of the relationship between the stress difference Δσ between the back side and the ventral side of the bent portion and the thickness reduction suppression amount Δe of the deformation resistance at the processing temperature. This results in
It is clear that the greater the stress difference Δσ, the greater the amount of suppression of wall thinning. Furthermore, this stress difference Δσ
is dependent on temperature, and the temperature dependence of the deformation resistance value is shown in FIG.
本発明における温度差の付与方法による実施例
は、ステンレス鋼管及び炭素鋼管について次の様
になつている。 Examples of the method of applying a temperature difference according to the present invention are as follows for stainless steel pipes and carbon steel pipes.
ステンレス鋼については、曲げ加工半径を、直
径の2倍とした場合曲げ部背側の加熱温度を1000
℃以上、曲げ部腹側の加熱温度を800℃以下とし
て加工行うことにより、変形抵抗差Δσ=7Kg/
mm2となり、9%の減肉抑止量を得ることが出来、
通常曲げ加工においては、20%前後の減肉量であ
るから、総減肉量は、約11%前後に改善すること
が可能となる。 For stainless steel, if the bending radius is twice the diameter, the heating temperature on the back side of the bent part should be 1000
By processing at a heating temperature of 800°C or higher on the ventral side of the bent part, the deformation resistance difference Δσ = 7Kg/
mm 2 , and it is possible to obtain a 9% reduction in thickness.
In normal bending, the amount of thickness loss is around 20%, so the total amount of thickness loss can be improved to around 11%.
炭素鋼については、曲げ加工半径を直径の2倍
とした場合曲げ部背側の加熱温度を700℃以上、
曲げ部腹側の加熱温度を500℃以下として加工を
行うことにより、変形抵抗差Δσ=7Kg/mm2とな
り、9%の減肉抑止量を得ることが出来、ステン
レス鋼同様、通常曲げ加工においては、20%前後
の減肉量であるから、総減肉量は、約11%前後に
改善することが可能となる。この様に、炭素鋼、
ステンレス鋼ともに、約200℃の温度差を設ける
ことにより、減肉量の改善が可能であり、この条
件を満たすテーパ付の高周波加熱コイル形状は、
次の様になる。 For carbon steel, when the bending radius is twice the diameter, the heating temperature on the back side of the bent part should be 700℃ or higher,
By performing processing at a heating temperature of 500℃ or less on the ventral side of the bending part, the deformation resistance difference Δσ = 7Kg/mm 2 , and a 9% reduction in thickness can be obtained. Since the amount of thinning is around 20%, the total amount of thinning can be improved to around 11%. In this way, carbon steel,
For both stainless steel, it is possible to improve the amount of thinning by creating a temperature difference of approximately 200℃, and the tapered high-frequency heating coil shape that satisfies this condition is
It will look like this:
高温側(腹側)曲げ加工温度(電流値の関数)
をT1(I)とすると、テーパ付高周波加熱コイルの
背側コイル断面積S2と腹側コイル断面積S1の比α
は、(8)式にて示される。 High temperature side (ventral side) bending temperature (function of current value)
Let T 1 (I) be the ratio α of the dorsal coil cross-sectional area S 2 and the ventral coil cross-sectional area S 1 of the tapered high-frequency heating coil.
is shown in equation (8).
α=T1(I)/T1(I)−ΔT ……(9)
ここで、
ΔT:背側と腹側の温度差
従つて、先の実施例において、ステンレス鋼で
は、
α=1.25 ……(10)
炭素鋼では、
α=1.4 ……(11)
となる。 α=T 1 (I)/T 1 (I)−ΔT ……(9) Here, ΔT: Temperature difference between the dorsal side and the ventral side Therefore, in the previous example, for stainless steel, α=1.25 …… (10) For carbon steel, α=1.4...(11)
しかるに、ステンレス鋼の場合の本実施例にお
けるテーパ付高周波加熱コイル形状は第9図とな
り、炭素鋼の場合の本実施例におけるテーパ付高
周波加熱コイル形状は第10図となる。 However, the shape of the tapered high-frequency heating coil in this embodiment for stainless steel is shown in FIG. 9, and the shape of the tapered high-frequency heating coil in this embodiment for carbon steel is shown in FIG. 10.
また、本発明による実施例では、真円の環状コ
イルで、曲げ部腹側から背側に向いコイル軸方向
にコイルが長くなる様に設計されているため、曲
げ部腹側を高温にし、曲げ部背側を低温する効果
があり、従来の曲げ部背側を局部的に冷却する方
法や、曲げ部の背側と腹側でコイルと被曲げ加工
管とのギヤツプを変化させることにより、曲げ部
背側を低温にし、曲げ部腹側を高温にする方法と
同様な効果を得ることが出来る上に、通常曲げで
行う被曲げ加工管と高周波加熱コイル軸を単純に
一致させることで、簡単に曲げ部の背側と腹側に
温度差を設けることが可能であり、高周波加熱コ
イルへの供給電流をコントロールすることにより
簡単により正確に温度のコントロール及び加熱温
度を調整することが可能となる特徴をもつてい
る。 In addition, in the embodiment according to the present invention, the coil is designed to be a perfect circle and to be longer in the coil axial direction from the ventral side of the bending part to the dorsal side. It has the effect of cooling the back side of the bending part, and by using the conventional method of locally cooling the back side of the bending part, or by changing the gap between the coil and the pipe to be bent on the back side and the ventral side of the bending part. It is possible to obtain the same effect as the method in which the back side is made low temperature and the ventral side of the bent part is made high temperature, and it is also easy to make by simply aligning the axis of the high-frequency heating coil with the pipe to be bent, which is normally done by bending. It is possible to create a temperature difference between the dorsal side and the ventral side of the bent part, and by controlling the current supplied to the high-frequency heating coil, it is possible to easily and accurately control the temperature and adjust the heating temperature. I have it too.
また、本実施例を用いた場合の、曲げ加工の動
作例を第11図に示す。 Further, FIG. 11 shows an example of bending operation when this embodiment is used.
一端を回転軸1の回りに回転可能な一定の円弧
を描くアーム2に固定し、さらにもう一端を押し
装置3によりクランプされさらに、ガイドローラ
ー6によりガイドされた被曲げ加工金属管4を高
周波電源5に接続されたテーパ付高周波加熱コイ
ル7に接続することなく挿入し、高周波加熱コイ
ル直下を高周波誘導加熱により曲げ部背側温度を
低くかつ曲げ部腹側温度を高く保ちながら高周波
誘導加熱コイル7のアーム側に設けた冷却リング
8より冷却水を吹き出すことにより加熱巾をコン
トロールする中で押し装置3にて被加工管4を前
方へ押し出すことにより高周波加熱域に曲げモー
メントを付与し、曲げ加工を行うものである。 One end is fixed to an arm 2 that can rotate around a rotating shaft 1 and draws a constant arc, the other end is clamped by a pushing device 3, and the metal tube 4 to be bent is guided by a guide roller 6 using a high frequency power source. The high-frequency induction heating coil 7 is inserted without being connected to the tapered high-frequency heating coil 7 connected to the high-frequency heating coil 7 connected to the high-frequency heating coil 7, and the high-frequency induction heating coil 7 is heated directly under the high-frequency heating coil by high-frequency induction heating to keep the temperature on the dorsal side of the bent part low and the temperature on the ventral side of the bent part high. The heating width is controlled by blowing out cooling water from the cooling ring 8 provided on the arm side of the tube, and the pushing device 3 pushes the tube 4 forward to apply a bending moment to the high-frequency heating area, thereby performing the bending process. This is what we do.
本発明は、曲げ部背側の加工温度を曲げ部腹側
の加工温度より低くすることにより曲げ部背側の
減肉量を低減することが出来る金属管の曲げ加工
装置において、この温度差を、曲げ部背側でコイ
ル幅を広くし、曲げ部腹側にてコイル幅を高周波
加熱コイルを使用して簡単に付与することができ
るという効果がある。
The present invention provides a metal tube bending device that can reduce the amount of thinning on the back side of the bending part by lowering the processing temperature on the back side of the bending part than the processing temperature on the ventral side of the bending part. This has the advantage that the coil width can be increased on the back side of the bent portion, and the coil width can be easily imparted on the ventral side of the bent portion using a high-frequency heating coil.
第1図は、高周波加熱コイルの断面積分布を示
す線図、第2図は、加熱コイルの周方向電流密度
の変化を示す線図、第3図は、加熱部の周方向発
熱量(Q)分布を示す線図、第4図は、被曲げ加
工管の加工温度分布を示す線図、第5図は、本発
明における加熱コイルの横断面図、第6図は、加
熱コイルの背側断面形状及び腹側断面形状を示す
縦断面図、第7図は、加工温度における変形抵抗
の曲げ部の背側と腹側における応力差Δσと減肉
抑止量Δeの関係を示す線図、第8図は、変形抵
抗値の温度依存性を示す線図、第9図はステンレ
ス鋼における本発明の実施例を示す縦断面図、第
10図は、炭素鋼における本発明の実施例を示す
縦断面図、第11図は、本実施例を用いた場合の
曲げ加工の動作を説明する正面図である。
S……コイル断面積、α……
背側コイル断面積(S2)/腹側コイル断面積(S1)、ψ
……電流密度、T…
…曲げ部背側、N……曲げ部中立部、C……曲げ
部腹側、Q……発電量、T……加熱温度、l2……
曲げコイル巾、Δσ……応力差、Δe……減肉抑止
量、σγ……変形抵抗、1……回転軸、2……ア
ーム、3……押し装置、4……被曲げ加工管、5
……高周波電源、6……ガイドローラー、7……
テーパ付高周波加熱コイル、8……冷却リング。
Figure 1 is a diagram showing the cross-sectional area distribution of the high-frequency heating coil, Figure 2 is a diagram showing changes in the circumferential current density of the heating coil, and Figure 3 is a diagram showing the circumferential heat generation amount (Q ) A diagram showing the distribution, FIG. 4 is a diagram showing the processing temperature distribution of the tube to be bent, FIG. 5 is a cross-sectional view of the heating coil in the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the back side of the heating coil. FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing the cross-sectional shape and the ventral side cross-sectional shape; FIG. The figure is a diagram showing the temperature dependence of deformation resistance value, Figure 9 is a longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of the present invention in stainless steel, and Figure 10 is a longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of the present invention in carbon steel. 11 are front views illustrating the bending operation when this embodiment is used. S... Coil cross-sectional area, α...
Dorsal coil cross-sectional area (S 2 )/ventral coil cross-sectional area (S 1 ), ψ
... Current density, T... Back side of bent part, N... Neutral part of bent part, C... Ventral side of bent part, Q... Power generation amount, T... Heating temperature, l 2 ...
Bending coil width, Δσ...Stress difference, Δe...Thickness reduction suppression amount, σγ...Deformation resistance, 1...Rotating shaft, 2...Arm, 3...Pushing device, 4...Pipe to be bent, 5
...High frequency power supply, 6...Guide roller, 7...
Tapered high-frequency heating coil, 8...cooling ring.
Claims (1)
周波加熱コイルの内側に通された被曲げ加工金属
管に曲げモーメントを加える手段とを備えた金属
管の曲げ装置において、前記環状の高周波加熱コ
イルは前記被曲げ加工金属管の曲げ背側の管長方
向の幅が同じく曲げ腹側の管長方向の幅よりも広
い形状を有することを特徴とした金属管の曲げ加
工装置。1. In a metal tube bending device comprising an annular high-frequency heating coil and a means for applying a bending moment to a metal tube to be bent passed inside the annular high-frequency heating coil, the annular high-frequency heating coil comprises: A metal tube bending apparatus characterized in that the width in the longitudinal direction of the bent back side of the metal tube to be bent is wider than the width in the longitudinal direction of the bent side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3604284A JPS60180623A (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | Metal tube bending equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3604284A JPS60180623A (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | Metal tube bending equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180623A JPS60180623A (en) | 1985-09-14 |
| JPH0235609B2 true JPH0235609B2 (en) | 1990-08-13 |
Family
ID=12458650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3604284A Granted JPS60180623A (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | Metal tube bending equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180623A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6038902A (en) * | 1998-01-23 | 2000-03-21 | The Babcock & Wilcox Company | Intrados induction heating for tight radius rotary draw bend |
| JP5589609B2 (en) * | 2009-06-30 | 2014-09-17 | 新日鐵住金株式会社 | Bending member manufacturing apparatus having correction function |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893516A (en) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Hitachi Ltd | Pipe hot bending method and equipment |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP3604284A patent/JPS60180623A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60180623A (en) | 1985-09-14 |
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