(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の分割型より一組の金型本体とされる両分割型の半割穴で素材管の外周を径方向に一連に拘束し、上記のように素材管を拘束した金型本体を管体軸方向に多数列設させ、素材管の両端を密封して管体内圧を高めつつ所定個所に波形の蛇腹部を形成する金属ベローズ成形装置において、
金型本体の両側に嵌合されて接合された一対の分割型を互いに一体的に固着するとともに、管体軸方向に配置されたガイド軸により管体軸方向と直角方向に移動自在に支持されるクランプ板と、
一対とされる分割型の一方側と他方側のそれぞれの分割型を移動自在に支持するガイド軸に取付けられ、両分割型を互いに接合または離間可能とする分割型開閉用シリンダ手段とを備え、
クランプ板が嵌合する両分割型のフランジが上側の分割型は短く下側の分割型は長く構成され、上記ガイド軸を管体軸方向の直角方向に移動可能とし、クランプ板を金型本体に対して着脱自在とするクランプ板着脱用シリンダ手段と共に、クランプ板に設ける枢軸に回動用シリンダを取付け、上記回動用シリンダに伴う枢軸の動作によりクランプ板は下側の分割型に掛かり止められ、且つ、上側の分割型は掛かり止め解除されるように回動可能であることを特徴とするバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、特にバルジ加工用の金型の耐久性を低コストで向上させるとともに、金型の取り扱いなどを簡便に行うことが可能なバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、金属ベローズ成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属管に波形の蛇腹部を形成する金属ベローズ成形装置では、図７に示すように、ベローズ成形を行う素材管１に対し、半円状の割穴３ａ，４ａを設けるとともに、互いに突き合わされて接合される一対の分割型３，４により一組の金型本体２を形成し、この金型本体２によって形成された割穴３ａ−４ａで素材管１の外周を径方向から一連に拘束する。
【０００３】
そして、そのように素材管１を拘束した金型本体２を一定間隔を隔てて多数列設し、図８に示すように、素材管１の両端を端キャップ５，６などにより密封した上で素材管１内に水液などを流入し、その液圧を高めつつ素材管１を移動側のシリンダ方向（図８中の端キャップ６側）から固定側のシリンダ方向（図８中の端キャップ５側）へと圧縮する。
【０００４】
同時に、各金型本体２も素材管１の圧縮とともに管体軸方向に移動させ、互いに接合された金型本体同士２−２によって形成される波形の空隙（図示略）内に、素材管１の外周を膨出させて素材管１に蛇腹部を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、素材管１に蛇腹部を良好に形成するためには、素材管１の外周を膨出させる波形の空隙成形時に、管体軸方向に移動される金型本体２が常に管体軸方向に対して直角となる状態で移動される必要があり、このためには、図７及び図８に示したように、金型本体２の上下面などに金型本体２をガイドするプレス板７を配置し、金型本体２の移動時における金型本体２は、このプレス板７によって規制されつつ移動するようになされている。
【０００６】
しかしながら、このような方法の場合には、金型本体２の上下面に無理な荷重が加わり摩擦が生じるため、金型本体２の摩耗が激しく部品交換の頻度が高くなるという不具がある。
【０００７】
また、部品交換に至らないまでも金型本体２に摩耗が生ずると、プレス板７による規制が緩くなり、分割型３，４は、図８中の点線で示したような傾斜状態になりやすく、良好な蛇腹部の形成ができなくなる。
【０００８】
しかして、上記したように構成される分割型は高価であるため、なるべくその摩耗度や破損度を低くしてコストの高騰を防ぐ必要があり、さらに、多数の分割型を用い開閉させて接合や離間を行うこの種の装置では、分割型の取り扱いなどを簡便にする必要がある。
【０００９】
この発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、バルジ加工用の分割型の耐久性を低コストで高めることができ、かつ分割型の取り扱いなどを簡便に行うことが可能なバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、金属ベローズ成形装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記のような目的を達成するために、請求項１記載のように、一対の分割型より一組の金型本体とされる両分割型の半割穴で素材管の外周を径方向に一連に拘束し、上記のように素材管を拘束した金型本体を管体軸方向に多数列設させ、素材管の両端を密封して管体内圧を高めつつ所定個所に波形の蛇腹部を形成する金属ベローズ成形装置において、
金型本体の両側に嵌合されて接合された一対の分割型を互いに一体的に固着するとともに、管体軸方向に配置されたガイド軸により管体軸方向と直角方向に移動自在に支持されるクランプ板と、
一対とされる分割型の一方側と他方側のそれぞれの分割型を移動自在に支持するガイド軸に取付けられ、両分割型を互いに接合または離間可能とする分割型開閉用シリンダ手段とを備え、
クランプ板が嵌合する両分割型のフランジが上側の分割型は短く下側の分割型は長く構成され、上記ガイド軸を管体軸方向の直角方向に移動可能とし、クランプ板を金型本体に対して着脱自在とするクランプ板着脱用シリンダ手段と共に、クランプ板に設ける枢軸に回動用シリンダを取付け、上記回動用シリンダに伴う枢軸の動作によりクランプ板は下側の分割型に掛かり止められ、且つ、上側の分割型は掛かり止め解除されるように回動可能であることを特徴とするバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
【００１２】
【作用】
この発明によれば、一対の分割型より一組の金型本体とされる両分割型の半割穴で素材管の外周を径方向に一連に拘束し、上記のように素材管を拘束した金型本体を管体軸方向に多数列設させ、素材管の両端を密封して管体内圧を高めつつ所定個所に波形の蛇腹部を形成するとともに、金型本体の移動時には、各金型本体を上記各クランプ板により上記各クランプ板の管体軸方向に対して、直角状態として維持しつつ移動させ、また、一対の分割型のそれぞれと各クランプ板は、各々の単位同士で接合及び離間自在とする。しかも、クランプ板が嵌合する上下側の分割型のフランジが上側の分割型は短く下側の分割型は長く構成されており、回動用シリンダに伴う枢軸の動作によりクランプ板は下側の分割型に掛かり止められ、且つ、上側の分割型は掛かり止め解除されるように回動可能であり、上側の分割型と下側の分割型とを分離可能とする。
【００１３】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１は、この発明に係る装置の概略構成を示す説明用側面図であり、図２は、同装置の概略構成を示す説明用平面図である。
【００１４】
図１において、１１は装置本体１０を構成するフレームであり、装置本体１０は、床面Ａ上に設置される基台１２上にフレーム１１を介して取付けられる。また、１３は上下一対の固定側端板、１４は上下一対の移動側端板、１６は金型本体１５を構成する一方側（上側）の分割型で１７は他方側（下側）の分割型、１８はクランプ板である。
【００１５】
金型本体１５を構成する上側の分割型１６と下側の分割型１７は、図４に示すように、分割面の中央に半円状の割穴１６ａ，１７ａが形成され、互いの接合面の左右にフランジ１６ｂ，１７ｂが突出形成されている。また、上側の分割型１６と下側の分割型１７には、それぞれ挿通孔１６ｃ，１７ｃが開設されており、この挿通孔１６ｃ，１７ｃを貫通するガイド軸２４，２５により、上側の分割型１６と下側の分割型１７とはそれぞれ移動自在に支持される（図１参照）。
【００１６】
このガイド軸２４，２５の両端側は、固定側及び移動側の端板１３，１４より突出されるとともに、管体軸方向と直角方向へと折曲された後に分割型１６，１７の外側において管体軸方向に沿うように折り返された閉ループとして形成されている。
【００１７】
分割型１６，１７の外側で管体軸方向に沿って配置されているガイド軸２４，２５には、分割型開閉用シリンダ手段２６，２７が設けられている。このシリンダ手段２６，２７は、ガイド軸２４，２５をそれぞれ管体軸方向の直角方向に移動可能とし、両分割型１６，１７を互いに接合または離間可能とする。
【００１８】
クランプ板１８は、図４に示すように、接合された両分割型１６，１７のフランジ１６ｂ，１７ｂに嵌合する凹部１８ａが開設されており、この凹部１８ａが両分割型１６，１７のフランジ１６ｂ，１７ｂに嵌合し、両分割型１６，１７を一体的に固着して一組の金型本体１５を形成する。
【００１９】
固定側端板１３と移動側端板１４は、分割型１６，１７と同様に上下一対のものとして分割され、上側の固定側端板１３と下側の固定側端板１３，上側の移動側端板１４と下側の移動側端板１４は、それぞれの両側に分割型１６，１７に嵌合すると同様のクランプ板１８が嵌合し、上側と下側とが一体的に固着される。
【００２０】
また、このクランプ板１８には、凹部１８ａの反対側に挿通孔１８ｂが開設されており、図１においては図示を省略したが、図２に示したように、挿通孔１８ｂを貫通するクランプ板用のガイド軸２２により管体軸方向に移動自在に支持される。このガイド軸２２の両端側は、固定側及び移動側の端板１３，１４より突出されるとともに、管体軸方向と直角方向へと折曲された後にクランプ板１８の外側において管体軸方向に沿うように折り返された閉ループとして形成されている。
【００２１】
クランプ板１８の外側で管体軸方向に沿って配置されているガイド軸２２には、クランプ板着脱用のシリンダ手段２３が設けられている。このシリンダ手段２３は、ガイド軸２２を管体軸方向の直角方向に移動可能とし、クランプ板１８を金型本体１５に対して着脱自在とする。
【００２２】
素材管１９は、両分割型１６，１７による割穴１６ａ，１７ａによりその外周が一連に拘束されるとともに、その一端は固定側端板１３に支持されつつ固定側押圧シリンダ２０の押圧栓２０ａにより密封され、また、他端は移動側端板１４に支持されつつ成形用押圧シリンダ２１の押圧栓２１ａにより密封される。
【００２３】
素材管１９における管体内圧を高めて管体を膨出し、素材管１９の所定箇所に波形の蛇腹部を形成するためには、図示しないが、素材管１９の一端を押圧密封している固定側の押圧栓２０ａから水液が強制的に流入される。
【００２４】
次に、装置の動作について説明する。まず、図１に示すように、上下の移動側端板１４，１４がそれぞれ上側端板移動用シリンダ２８，下側端板移動用シリンダ２９により引き戻された状態おいて、ガイド軸２４が分割型開閉用シリンダ手段２６により引き上げられ、上側の分割型１６が下側の分割型１７と離間された状態とされる。また、図２を参照して説明すると、ガイド軸２２，２２がクランプ板着脱用のシリンダ手段２３，２３により引き戻された状態とされ、これにより左右のクランプ板１８，１８は分割型１６，１７と離間した状態とされる。
【００２５】
そして、上側の分割型１６と下側の分割型１７とクランプ板１８の離間状態によって生ずる間隙を介して、素材管１９が上向きに揃えられている下側の分割型１７の割穴１７ａ内に挿嵌される。次いで、ガイド軸２４が分割型開閉用シリンダ手段２６により押し下げられることにより、上側の分割型１６は下側の分割型１７と突き合わされて接合され、両分割型１６，１７の半割穴１６ａ，１７ａで素材管９の外周を径方向に一連に拘束する。
【００２６】
この際、両者のフランジ１６ｂ，１７ｂも一体的に接合されるので、クランプ板１８を移動自在に支持しているガイド軸２２がクランプ板着脱用のシリンダ手段２３により押し戻されると、上側の分割型１６と下側の分割型１７のフランジ１６ｂ，１７ｂにクランプ板１８の凹部１８ｂを嵌合させることができる。
【００２７】
このような状態から、成形用押圧シリンダ手段２１を作動させ、図３に示すように、移動側端板１４を押圧して素材管１９を固定側端板１３方向へと圧縮移動させると、クランプ板１８により分割型１６，１７が一体的に固着されてなる各金型本体１５は、順次押圧されて固定側端板１３方向へと移動される。
【００２８】
この際、各金型本体１５の分割型１６，１７は、それぞれを支持するガイド軸２２を介して移動するのであるが、クランプ板１８によって管体軸方向に対して直角状態として維持されて移動させられることとなり、分割型１６，１７には何ら強制的な摩擦力が作用しないので、分割型１６，１７の消耗度合いが少なく、しかも常に隣接する分割型１６−１６，１７−１７同士が管体軸方向に対して直角状態となるようにして素材管１９の外周に接することとなり、良好に蛇腹部を形成することができる。
【００２９】
なお、図５に示すように、蛇腹部の形成には１６のような分割型が用いられるが、直観部分の維持部分に対しては１６１のような分割型が用いられる。
【００３０】
次に、図６に基づき好適な分割型、及び、クランプ板の一例を示す。分割型３０，３１の割穴３０ａ，３１ａの周縁部分にはベローズ成形部材３２が取付けられており、このベローズ成形部材３２を介して膨出する素材管１の外周に蛇腹部を形成する。
【００３１】
上側の分割型３０の左右側には、短フランジ３３，３３が張設されており、下側の分割型３１の左右側には、上記した短フランジ３３よりもやや長く形成された長フランジ３４，３４が張設されている。上側の分割型３０における短フランジ３３の上側端面には、この短フランジ３３の厚み幅よりも薄幅の係合凸部３３ａが形成され、下側端面には、係合溝３３ｂが形成されている。
【００３２】
また、下側の分割型３１における長フランジ３４の上側端面には、この長フランジ３４の厚み幅よりも薄幅の係合凸部３４ａが形成され、さらに、この長フランジ部３４には、その張設方向となる外側縁辺を開口とする凹部３５が穿設されている。この凹部３５の上下面には、その厚み幅よりも薄幅の係合凹部３５ａと係合凸部３５ｂが形成されている。
【００３３】
しかして、下側の分割型３１における係合凸部３４ａは、上側分割型３０の下側端面に開設されている係合溝３３ｂ内に嵌入され、両分割型３０，３１を一体的に結合する。なお、上記係合溝３３ｂと係合凸部３４ａの形成位置は上記の場合と逆となるように形成してもよい。
【００３４】
クランプ板３６は、互いに一体的に結合された両分割型３０，３１の長短フランジ３３，３４に嵌合して両者を互いに固定化する。すなわち、クランプ板３６には、フランジ挿嵌用の嵌合凹部３７が開設されており、この嵌合凹部３７の上下端面にはフランジ３３，３４に設けられている係合凸部３３ａ，係合凹部３５ａと嵌合される係合凹部３７ａ，係合凸部３７ｂが設けられている。
【００３５】
また、クランプ板３６の下側縁辺には係止溝３７ｃが設けられており、この係合凹部３７ｃにフランジ３４の係合凸部３５ｂが挿入嵌合される。したがって、この嵌合凹部３７の奥行き長さは、下側の分割型３１の長フランジ３４の長さと一致するように、すなわち長フランジ３４の側辺と結合するように設定されるとともに、その上下方向の長さは分割型３０，３１の接合時のフランジ３３，３４の合計長さと一致するように設定されている。
【００３６】
素材管１９の交換に際しては、クランプ板３６をその凹部３７が上側の分割型３０の短フランジ３３が外れる位置まで、図中の左右矢印のように若干移動させれば、下側の分割型３２の長フランジ３４は若干上側の分割型３０の短フランジ３３よりも長く張設されているので、クランプ板３６の凹部３７は下側の分割型３１のフランジ３４に掛かり止められた状態としたままで、上側の分割型３０を引き上げることができ、これにより素材管１９の出し入れを行うことができることとなり、少ない作業で素材管１９の交換作業を簡便に行うことができる。
【００３７】
３８はガイド軸２２の挿通孔であるが、クランプ板３６に枢軸４０を挿通させ、この枢軸４０に回動用シリンダ（図示略）を取付けるように構成するれば、若干クランプ板３６を図中の回動矢印のように回動することにより、クランプ板３６は下側の分割型３１のフランジ３４に掛かり止められた状態としつつ、上側の分割型３０のフランジ３３における掛かり止めを解除することもできる。
【００３８】
なお、枢軸４０は図４に示したクランプ板１８に設けてもよい。また、この実施例では、クランプ板１８（３６）はその凹部１８ａ（３７）に上下分割型１６，１７（３０，３１）のフランジ１６ｂ，１７ｂ（３３，３４）を挿嵌する構成として説明したが、上下分割型１６，１７（３０，３１）側に凹部を設け、この凹部にクランプ板１８（３６）側に設けた凸部を挿嵌するようにしてもよい。
【００３９】
さらに、上側の分割型１６（３０）同士と上側の移動側端板１４、下側の分割型１７（３１）同士と下側の移動側端板１４は、それぞれ出没自在な連結ピン（図示略）によって互いに連結されており、移動側端板１４の引き戻しにより各分割型も引き戻される。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、管体軸方向に移動される各金型本体は、その移動時に両側に嵌合されているクランプ板によって管体軸方向に対して直角状態として維持されて移動させられるため、分割型には何ら強制的な摩擦力が作用せず、その消耗度合いを少なくすることができるとともに、常に隣接する分割型同士を管体軸方向に対して直角状態となるようにして素材管の外周に接することができる。
【００４１】
また、一対の分割型のそれぞれと各クランプ板は、各単位同士が管体軸方向と直角方向へ移動可能とされ、各単位同士が接合及び離間自在とされているので、素材管の出し入れや分割型の移動操作などを容易に行なうことができる。特に、クランプ板に設けた枢軸には、クランプ板が嵌合する上下側の分割型のフランジが上側の分割型は短く下側の分割型は長く構成されており、回動用シリンダに伴う枢軸の動作によりクランプ板は下側の分割型に掛かり止められ、且つ、上側の分割型は掛かり止め解除されるように回動可能であり、上側の分割型と下側の分割型とを速やかな動作で分離可能とする。
【００４２】
よって、バルジ加工に際し、分割型の耐久性を低コストで高めることができ、かつ分割型の取り扱いなどを簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る装置の概略構成を示す説明用側面図である。
【図２】図１における装置の概略構成を示す説明用平面図である。
【図３】図２における圧縮移動時の状態を示す説明用平面図である。
【図４】金型本体を示す説明図である。
【図５】蛇腹部と直管部との形成時を示す説明図である。
【図６】金型本体とクランブ板との他例を示す説明図である。
【図７】従来の金型本体を示す説明図である。
【図８】図７における側面を示す説明図である。
【符号の説明】
１０    装置本体
１３    固定側端板
１４    固定側端板
１５    金型本体
１６    一方側の分割型
１７    他方側の分割型
１８    クランプ板
１９    素材管
２０    固定側押圧シリンダ
２１    成形用押圧シリンダ
２２    クランプ板用のガイド軸
２３    クランプ板着脱用シリンダ手段
２４，２５    分割型用のガイド軸
２６，２７    分割型開閉用シリンダ手段
【図１】
0003723858.tif 000002
【図２】
0003723858.tif 000003
【図３】
0003723858.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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