(57)【要約】【課題】設備コストを抑えつつ簡便に曲げ加工を被加工材に複数回に亘って繰り返して施す曲げ加工装置および加工方法を提供する。【解決手段】曲げ加工装置１０が、被加工材９０の第１端部を、その長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸３０ａの回りに揺動可能に保持する第１保持手段３０と、被加工材９０の第２端部を、その長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸４０ａの回りに揺動可能に保持する第２保持手段４０と、第１保持手段３０と第２保持手段４０との中央位置２０ａに押し込まれることによって曲げ加工を被加工材９０に施す凸状工具１１と、中央位置２０ａと第１保持手段３０との距離と、中央位置２０ａと第２保持手段４０との距離とが等しくなるように第１保持手段３０の移動および第２保持手段４０の移動を制限する規制手段とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ加工を管状または棒状の被加工材に複数回に亘って繰り返して施す曲げ加工装置であって、
当該曲げ加工装置が、前記被加工材の第１端部を、その長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持する第１保持手段と、
前記被加工材の第２端部を、その長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持する第２保持手段と、
前記第１保持手段と前記第２保持手段との中央位置に押し込まれることによって曲げ加工を前記被加工材に施す凸状工具と、
前記中央位置と前記第１保持手段との距離と、前記中央位置と前記第２保持手段との距離とが等しくなるように前記第１保持手段の移動および前記第２保持手段の移動を制限する規制手段とを備える、曲げ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の曲げ加工装置であって、前記第１保持手段が、前記第１端部を保持する第１保持部材と、その第１保持部材を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、前記被加工材の長手方向にスライド可能な第１サドルとを有し、
前記第２保持手段が、前記第２端部を保持する第２保持部材と、その第２保持部材を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、前記被加工材の長手方向にスライド可能な第２サドルとを有し、
前記規制手段が、前記第１保持手段と前記第２保持手段との間で揺動可能な主アームと、前記主アームにピン結合されるとともに前記第１サドルにピン結合された第１アームと、前記主アームにピン結合されるとともに前記第２サドルにピン結合された第２アームとを有する、曲げ加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の曲げ加工装置であって、当該曲げ加工装置が、さらに、前記被加工材に軸力を付与する軸力付与手段を備える、曲げ加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ加工装置を用いて曲げ加工を管状または棒状の被加工材に複数回に亘って繰り返して施す曲げ加工方法であって、
当該曲げ加工方法が、前記第１端部を前記第１保持手段で保持するとともに、前記第２端部を前記第２保持手段で保持する第１ステップと、
前記第１保持手段と前記第２保持手段との中央位置に前記工具を押し込むことにより、保持された前記被加工材に曲げ加工を施す第２ステップとを含む、曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備コストを抑えつつ簡便に曲げ加工を被加工材に複数回に亘って繰り返して施す曲げ加工装置および加工方法に関する。
【０００２】
なお、別に記載がない限り、本明細書における用語の定義は次のとおりである。
「被加工材」：曲げ加工の対象となる材料であって、管状または棒状の材料を意味する。例えば、鋼管や条鋼（角棒および丸棒）が該当する。
「曲げ平面」：曲げ加工の際に鋼管や条鋼といった被加工材の軸が含まれる平面を意味する。
「曲げ加工」：ストレート状の被加工材への曲げ加工のみならず、曲げ加工済みの被加工材への曲げ加工を含む。曲げ加工により湾曲した状態の被加工材をストレート状に戻す曲げ加工を「曲げ戻し加工」ともいう。
【背景技術】
【０００３】
海底の油田やガス田の開発では、アンビリカルチューブが用いられる。そのアンビリカルチューブは、海底の油田やガス田と海上のプラットホームとを結ぶ管であり、管内に油圧を制御する電線等が通される。アンビリカルチューブの寸法は、例えば、外径が１０〜５０ｍｍ、肉厚が１〜５ｍｍである。
【０００４】
このアンビリカルチューブの敷設は、例えば、以下の手順により行われる。
（１）予め陸上（例えば工場）でストレート状の鋼管の管端同士を突き合わせ溶接により接合して連結管を得る。
（２）その連結管を曲げ変形させつつ、例えば外径が１〜５ｍ程度のドラムに巻き取ってコイルを得る。
（３）そのコイルを敷設地の洋上に搬送し、コイルから連結管を曲げ変形させて巻き戻しつつ敷設する。
【０００５】
このようにアンビリカルチューブは、曲げ変形を複数回に亘って繰り返した後で使用される。このため、繰り返して曲げ変形させた後で母材および突き合わせ溶接部について材料特性（例えば強度や疲労、破壊性能）の変化に関して評価することが重要となる。
【０００６】
管状または棒状の被加工材の曲げ加工について、従来から種々の提案がなされており、例えば、特許文献１〜３がある。特許文献１には、管の曲げ加工方法が提案されており、その曲げ加工方法は、管を３組以上の対になった長手方向に垂直な回転軸を有するローラで挟む。この状態で管をその長手方向に送りながらローラを移動させることにより、管に曲げ加工を施す。このような管の曲げ加工方法によれば、任意の曲率半径の曲げ加工をパイプの所望の位置に行えるとしている。
【０００７】
また、引用文献２には、配管四点曲げ試験装置が提案されている。その試験装置には、試験しようとする配管の両端部をそれぞれ把持固定するための配管端部把持用移動側クランプ装置が設けられる。また、配管の中間部の二点を把持固定するため、配管中間部把持用固定側クランプ装置が所要の間隔を置いて配設される。配管中間部把持用固定側クランプ装置は、伸縮動が可能なロッドに装着される。配管端部把持用移動側クランプ装置および配管中間部把持用固定側クランプ装置は、それぞれ２組の対になったローラで構成される。
【０００８】
引用文献３には、軸部材の曲がり矯正装置が記載されており、その矯正装置では、所定距離を隔てて配置された一対の受け台上に軸部材の両端部が載置される。この状態の軸部材の中間部をパンチで押圧することにより、曲がり矯正する。そして、一対の受け台が軸部材を支持する支持部材をそれぞれ備え、各支持部材を接近するように傾斜可能に設けることが提案されている。これにより、支持部材の支持面との接触部位に生じる圧縮応力、および、パンチとの接触部位の裏面側に生じる引張り応力を小さくできるので、得られる軸部材において残留応力を低減して耐久性を向上できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１８７５２０号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７８１２号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１２５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アンビリカルチューブは、前述の通り、繰り返して曲げ変形させた後で母材および突き合わせ溶接部について材料特性や破壊特性に関して評価することが重要である。このため、管に曲げ加工を施し、その曲げ加工済みの管に再度の曲げ加工（曲げ戻し加工）を施す必要がある。
【００１１】
前述の特許文献１に提案される管の曲げ加工方法は、ストレート状の管への曲げ加工を対象とし、曲げ加工を被加工材に繰り返して施すこと（曲げ戻し加工）について検討されていない。また、特許文献１に提案される管の曲げ加工方法は、３組以上の対になったローラを用い、ローラの移動量や管の送り量を制御する必要がある。このため、曲げ加工装置の構成や取り扱いが煩雑となる。
【００１２】
また、前述の特許文献２に提案される配管四点曲げ試験装置も、ストレート状の管への曲げ加工を対象とし、曲げ加工を被加工材に繰り返して施すこと（曲げ戻し加工）について検討されていない。特許文献２に提案される試験装置は、ローラを用いて被加工材を把持固定するので、被加工材が長手方向に移動可能となる。この場合、曲げ加工済みで湾曲した状態の被加工材に曲げ加工または曲げ戻し加工を行うと、被加工材の全体が長手方向に移動し、所望の曲げ状態とならないおそれがある。
【００１３】
ここで、一般的な４点曲げ試験では、両端が支持（載置）された状態の配管を中間部の２点で上方から下方に押し込むことによって曲げ加工を施す。特許文献２に提案される試験装置は、明確な記載はないが、配管の両端部および中間部の二点をいずれも一対のローラで把持固定すると推察される。このため、被加工材に軸力（長手方向の力）が意図せず発生するおそれがある。
【００１４】
引用文献３に提案される曲がり矯正装置は、支持部材は接近するように傾斜可能であるが、離間するように傾斜することはできない。このため、曲げ加工済みの管を支持部材で支持することができないので、曲げ加工を被加工材に繰り返すこと（曲げ戻し加工）が実施できない。仮に、支持部材を接近するように傾斜可能、かつ、離間するように傾斜可能に構成すれば、曲げ加工済みの管を支持部材で支持することができる。しかしながら、後述の図１を用いて説明する曲げ加工装置と同様に、パンチに対して被加工材全体が移動して位置ずれが発生するので、曲げ加工を被加工材に繰り返して施すこと（曲げ戻し加工）は困難である。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、設備コストを抑えつつ簡便に曲げ加工を被加工材に複数回に亘って繰り返して施すことが可能な曲げ加工装置および曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、上記問題を解決するため、万能試験機を利用して被加工材に曲げ加工および曲げ戻し加工を施す方法を検討した。万能試験機は、主として金属材料の引張りや圧縮、曲げ試験に用いられ、上下方向に昇降可能なヘッドと、ベッドとを備える。このような万能試験機のヘッドに工具を装着するとともに、ベッドに被加工材の両端を保持する治具を固定する。この治具は、被加工材の両端部をその長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能にそれぞれ保持する。
【００１７】
図１は、ヘッドに装着される工具と、ベッドに固定される治具とを模式的に示す正面図であり、同図（ａ）はストレート状の被加工材に工具を押し当てた状態、同図（ｂ）は曲げ加工済みの被加工材に工具を押し当てた状態をそれぞれ示す。同図には、曲げ加工装置１０の工具１１と、治具２０と、被加工材である管９０とを示す。
【００１８】
治具２０は、第１保持手段３０と、第２保持手段４０とを備える。第１保持手段３０は、被加工材９０の第１端部を保持する第１保持部材３１と、その第１保持部材３１を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、被加工材９０の長手方向にスライド可能な第１サドル３２とを有する。また、第２保持手段４０は、被加工材９０の第２端部を保持する第２保持部材４１と、その第２保持部材４１を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、被加工材９０の長手方向にスライド可能な第２サドル４２とを有する。
【００１９】
ストレート状の被加工材９０に曲げ加工を施す場合、治具２０を用いて被加工材９０の両端部を長手方向に移動可能、かつ、揺動可能にそれぞれ保持する。この状態で、同図（ａ）に示すように、工具１１を被加工材９０に押し付けて押し込むことにより、ストレート状の被加工材９０への曲げ加工が施され、想像線で示すように被加工材が湾曲する。その際、被加工材の両端は、保持された状態で中央側に移動しつつ傾斜し、それに第１保持部材および第２保持部材が追従する。このため、被加工材には、軸力が作用することなく、曲げモーメントのみが作用する。
【００２０】
このようにして曲げ加工が施された被加工材に曲げ戻し加工を施す場合、被加工材を反転させて被加工材の中間が両端部より高く位置するように配置する。また、治具２０を用いて被加工材９０の両端部を長手方向に移動可能、かつ、揺動可能にそれぞれ保持する。この状態で、同図（ｂ）に示すように、工具１１を被加工材９０に押し付ける。この場合、被加工材９０の頂部と工具１１の頂部を完全に一致させることは困難であることから、工具１１の押し込みに伴い、想像線で示すように被加工材、第１保持部材および第２保持部材がその長手方向に移動する。このため、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工を施すのは、困難である。
【００２１】
そこで、本発明者は、曲げ加工で被加工材に軸力が作用することなく、曲げモーメントのみが作用する状態を維持しつつ、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工を施す方法を検討した。その結果、前記図１に示す治具２０に、第１保持手段と第２保持手段との中央位置から第１保持手段までの距離と、中央位置から第２保持手段までの距離とが等しくなるような規制手段を付加することを想到した。これにより、曲げ加工で被加工材に軸力が作用することなく、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工を施すことができる。
【００２２】
本発明は上述の知見に基づいてなされたものであり、その要旨は、下記（１）〜（３）の曲げ加工装置および下記（４）の曲げ加工方法にある。
【００２３】
（１）曲げ加工を管状または棒状の被加工材に複数回に亘って繰り返して施す曲げ加工装置であって、当該曲げ加工装置が、前記被加工材の第１端部を、その長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持する第１保持手段と、前記被加工材の第２端部を、その長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持する第２保持手段と、前記第１保持手段と前記第２保持手段との中央位置に押し込まれることによって曲げ加工を前記被加工材に施す凸状工具と、前記中央位置と前記第１保持手段との距離と、前記中央位置と前記第２保持手段との距離とが等しくなるように前記第１保持手段の移動および前記第２保持手段の移動を制限する規制手段とを備える、曲げ加工装置。
【００２４】
（２）上記（１）に記載の曲げ加工装置であって、前記第１保持手段が、前記第１端部を保持する第１保持部材と、その第１保持部材を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、前記被加工材の長手方向にスライド可能な第１サドルとを有し、前記第２保持手段が、前記第２端部を保持する第２保持部材と、その第２保持部材を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、前記被加工材の長手方向にスライド可能な第２サドルとを有し、前記規制手段が、前記第１保持手段と前記第２保持手段との間で揺動可能な主アームと、前記主アームにピン結合されるとともに前記第１サドルにピン結合された第１アームと、前記主アームにピン結合されるとともに前記第２サドルにピン結合された第２アームとを有する、曲げ加工装置。
【００２５】
（３）上記（１）または（２）に記載の曲げ加工装置であって、当該曲げ加工装置が、さらに、前記被加工材に軸力を付与する軸力付与手段を備える、曲げ加工装置。
【００２６】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の曲げ加工装置を用いて曲げ加工を管状または棒状の被加工材に複数回に亘って繰り返して施す曲げ加工方法であって、当該曲げ加工方法が、前記第１端部を前記第１保持手段で保持するとともに、前記第２端部を前記第２保持手段で保持する第１ステップと、前記第１保持手段と前記第２保持手段との中央位置に前記工具を押し込むことにより、保持された前記被加工材に曲げ加工を施す第２ステップとを含む、曲げ加工方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の曲げ加工装置および曲げ加工方法は、規制手段が、中央位置と第１保持手段との距離と、中央位置と第２保持手段との距離とが等しくなるように第１保持手段の移動および第２保持手段の移動を制限する。これにより、曲げ戻し加工で被加工材全体が移動するのを防止でき、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工に施すことができる。このため、設備コストを抑えつつ簡便に曲げ加工を被加工材に複数回に亘って繰り返して施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ヘッドに装着される工具と、ベッドに固定される治具とを模式的に示す正面図であり、同図（ａ）はストレート状の被加工材に工具を押し当てた状態、同図（ｂ）は曲げ加工済みの被加工材に工具を押し当てた状態をそれぞれ示す。
【図２】本発明の曲げ加工装置の構成例を模式的に示す正面図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右側面図、同図（ｃ）はＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の曲げ加工装置および曲げ加工方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図２は、本発明の曲げ加工装置の構成例を模式的に示す正面図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右側面図、同図（ｃ）はＡ−Ａ断面図をそれぞれ示す。同図には、曲げ加工装置１０の工具１１と、被加工材の両端を保持する治具２０と、被加工材である管９０とを示す。
【００３１】
同図に示す曲げ加工装置は、前述の万能試験機を利用するものであり、工具１１は万能試験機のヘッド（図示なし）に装着され、治具２０は万能試験機のベッド（図示なし）に固定される。
【００３２】
工具１１は、形状が凸状であり、被加工材の長手方向と垂直な方向に移動可能である。同図に示す工具１１は、断面形状が円弧状であり、上下方向に移動可能である。この移動に伴って工具１１を被加工材に押し込むことにより、曲げ加工を被加工材９０に施す。この工具１１は、後述の第１保持手段３０と第２保持手段４０との中央位置２０ａに押し込まれる。
【００３３】
治具２０は、被加工材９０の一方の端部である第１端部を保持する第１保持手段３０と、他方の端部である第２端部を保持する第２保持手段４０とを備える。第１保持手段３０および第２保持手段４０は、被加工材９０の端部を被加工材９０の長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸（３０ａ、４０ａ）回りに揺動可能にそれぞれ保持する。ここで、曲げ平面は、工具１１の押し込み方向をＺ方向とし、被加工材９０の長手方向をＹ方向とした場合、ＺＹ平面である。
【００３４】
同図に示す第１保持手段３０は、第１保持部材３１と、第１サドル３２とを有し、第２保持手段４０は、第２保持部材４１と、第２サドル４２とを有する。第１サドル３２および第２サドル４２は、水平方向にスライド可能な状態で治具２０のベース２１に支持されている。このベース２１に対する第１サドル３２または第２サドル４２のスライドは、例えば直動軸受を用いることによって実現できる。
【００３５】
第１サドル３２は、第１保持部材３１を軸３０ａの回りに揺動可能に保持し、その揺動軸３０ａは曲げ平面と垂直である。また、第２サドル４２は、第２保持部材４１を軸４０ａの回りに揺動可能に保持し、その揺動軸４０ａは曲げ平面と垂直である。
【００３６】
第１保持部材３１および第２保持部材４１は、それぞれ被加工材の端部を保持する。同図に示す第１保持部材３１および第２保持部材４１は、図示しないが、いずれも上部と下部とで分割されており、ボルトナット等を用いて上部と下部とを押し付けることにより被加工材９０の端部を保持する。
【００３７】
治具２０は、さらに、規制手段５０を備える。規制手段５０は、中央位置２０ａと第１保持手段３０との距離と、中央位置２０ａと第２保持手段４０との距離とが等しくなるように第１保持手段３０の移動および第２保持手段４０の移動を制限する。
【００３８】
同図に示す規制手段５０は、主アーム５１と、第１アーム５２と、第２アーム５３とを有する。主アーム５１は、第１保持手段３０と第２保持手段４０との間に配置され、揺動可能な状態でベース２１に取付けられている。第１アーム５２は、主アーム５１にピン結合されるとともに第１サドル３２にピン結合される。また、第２アーム５３は、主アーム５１にピン結合されるとともに第２サドル４２にピン結合される。ここで、ピン結合は、１自由度の回転が許容される接続状態を意味し、例えば、主アーム５１に対して第１サドル３２が軸回りに相対回転可能な状態で接続されていることを意味する。
【００３９】
同図に示す規制手段５０は、第１サドル３２の移動および第２サドル４２の移動を制限することにより、中央位置２０ａと第１サドル３２との距離と、中央位置２０ａと第２サドル４２との距離とを等しくする。
【００４０】
このような構成例を採用できる本発明の曲げ加工装置は、被加工材９０の両端を第１保持手段３０および第２保持手段４０で保持した状態で、工具１１を被加工材９０に押し込むことにより、被加工材９０に曲げ加工を施すことができる。
【００４１】
この工具１１を押し込む過程で、第１保持手段３０および第２保持手段４０によって保持された被加工材９０の両端は、長手方向に移動しつつ曲げ平面と垂直な軸回りに揺動する。その際、規制手段５０によって中央位置と第１保持手段３０との距離と、中央位置と第２保持手段４０との距離とが等しくなるように規制する。
【００４２】
ここで、規制手段がない場合（前記図１に示す治具を用いる場合）であっても、中央位置に工具１１を押し込む過程では、中央位置と第１保持手段との距離と、中央位置と第２保持手段との距離とが等しい状態が維持される。このため、本発明の曲げ加工装置は、規制手段を備えるが、軸力が被加工材に発生することなく、曲げモーメントのみが被加工材に作用する。
【００４３】
曲げ加工装置１０が規制手段５０を備えると、例えば、第１保持部材３１が中央位置２０ａに接近するように移動した場合、第２保持部材４１も中央位置２０ａに接近するように移動する。また、第１保持部材３１が中央位置２０ａから離間するように移動した場合、第２保持部材４１も中央位置２０ａから離間するように移動する。このように第１保持部材３１および第２保持部材４１がいずれも同じ方向に移動することが規制手段５０によって禁止され、反対方向に移動する。
【００４４】
このため、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工を施す場合、被加工材全体が長手方向に沿って移動することがない。その結果、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工を安定して施すことができる。
【００４５】
本発明の曲げ加工装置は、万能試験機を利用して構成することができ、万能試験機のヘッド（工具）を移動させるのみで曲げ加工（曲げ戻し加工）が可能である。このため、特許文献１に提案される曲げ加工方法のように、３組以上のローラを用い、各ローラの移動量や管の送り量を制御する必要がない。したがって、本発明の曲げ加工装置は、曲げ加工装置の構成を簡素化でき、容易に取り扱うことができる。
【００４６】
第１保持手段３０および第２保持手段４０は、被加工材の端部を長手方向に移動可能、かつ、曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持できれば、その構成に特に制限はない。第１保持手段３０は、例えば、前記図２に示すような、第１端部を保持する第１保持部材３１と、その第１保持部材３１を曲げ平面と垂直な軸回りに揺動可能に保持し、かつ、被加工材９０の長手方向にスライド可能な第１サドル３２とを有する構成を採用できる。第２保持手段も、第１保持手段３０と同様な第２保持部材４１と、第２サドルとを有する構成を採用できる。
【００４７】
規制手段５０は、例えば、第１保持手段と第２保持手段の間に配置された回転可能なピニオンと、そのピニオンとかみ合い、かつ、被加工材の長手方向に沿うように第１サドルに固定された第１ラックと、その第１ラック対向する状態でピニオンとかみ合い、かつ、被加工材の長手方向に沿うように第２サドルに固定された第２ラックとを有する構成を採用することもできる。耐久性や設備コストの削減の観点から、本発明の曲げ加工装置は、規制手段５０が、前記図２に示すような主アーム５１と、第１アーム５２と、第２アーム５３とを有する構成とするのが好ましい。
【００４８】
本発明の曲げ加工装置は、被加工材に軸力（長手方向の力）を付与する軸力付与手段２２を備えるのが好ましい。この軸力付与手段２２は、前記図２に示すように、主アーム５１にシリンダ式のアクチュエータ（例えば油圧シリンダやガスシリンダ）を連結することによって実現できる。同図に示すシリンダ式のアクチュエータ２２は、シリンダ側が治具のベースに回転可能な状態で取付けられ、ピストンロッドの先端が主アームにピン結合されている。
【００４９】
この場合、シリンダ式のアクチュエータを伸長方向に動作させれば、第１保持手段（第１サドル）および第２保持手段（第２サドル）が離間する方向に付勢され、被加工材に引張の軸力を付与できる。また、圧縮方向に動作させれば、第１保持手段（第１サドル）および第２保持手段（第２サドル）が接近する方向に付勢され、被加工材に圧縮の軸力を付与できる。このような軸力付与手段を備えれば、意図的に任意の軸力を被加工材に付与した状態で被加工材に曲げ加工および曲げ戻し加工を施すことができる。
【００５０】
本発明の曲げ加工方法は、上述の曲げ加工装置を用いて曲げ加工を管状または棒状の被加工材に複数回に亘って繰り返して施す。また、本発明の曲げ加工方法は、第１端部を第１保持手段で保持するとともに、第２端部を第２保持手段で保持する第１ステップと、第１保持手段と第２保持手段との中央位置に工具を押し込むことにより、保持された被加工材に曲げ加工を施す第２ステップとを含む。
【００５１】
このような本発明の曲げ加工方法は、上述の曲げ加工装置を用いてストレート状の被加工材への曲げ加工および曲げ加工済みの被加工材への曲げ戻し加工を施す。このため、設備コストを抑えつつ簡便に曲げ加工を被加工材に複数回に亘って繰り返して施すことが可能である。
【００５２】
本発明の曲げ加工方法は、被加工材に曲げ加工を施す回数に特に制限はない。例えば、ストレート状の被加工材に前述の第１ステップおよび第２ステップによって曲げ加工を施し、その曲げ加工済みの被加工材に前述の第１ステップおよび第２ステップによって曲げ戻し加工を施す構成を採用できる。
【００５３】
本発明の曲げ加工方法は、ストレート状の被加工材に曲げ加工を施す際に用いる工具の曲率半径Ｒ１を、曲げ加工済みの被加工材に曲げ戻し加工を施す際に用いる工具の曲率半径Ｒ２より大きくするのが好ましい。これにより、曲げ戻し加工後の被加工材に曲がりが残存するのを低減でき、被加工材をより真っ直ぐな状態にできる。例えば、曲げ加工における工具の曲率半径Ｒ１を１ｍとする場合、曲げ戻し加工における工具の曲率半径Ｒ２を４ｍ程度とすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の曲げ加工装置および曲げ加工方法は、設備コストを抑えつつ簡便に曲げ加工を被加工材に複数回に亘って繰り返して施すことが可能である。このため、アンビリカルチューブにおける繰り返して曲げ変形させた後で母材および突き合わせ溶接部について材料特性や破壊特性を評価する試験で、試験片を繰り返して曲げ変形させる際に有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１０：曲げ加工装置、  １１：工具、  ２０：治具、  ２０ａ：中央位置、
２１：ベース、  ２２：軸力付与手段（アクチュエータ）、  ２３：ピン結合部、
３０：第１保持手段、  ３０ａ：揺動軸、  ３１：第１保持部材、
３２：第１サドル、  ４０：第２保持手段、  ４０ａ：揺動軸、
４１：第２保持部材、  ４２：第２サドル、  ５０：規制手段、  ５１：主アーム、
５２：第１アーム、  ５３：第２アーム、  ９０：被加工材（管）
【図１】
2015123470.tif 000003
【図２】
2015123470.tif 000004