(57)【要約】【課題】小さな曲げ径で曲げ加工してもシワの発生を抑制できる曲げ加工方法を得る。【解決手段】素材１が挿通される挿入孔２が形成された固定治具４に素材１を押し通すと共に、固定治具４を通過した素材１を曲げ治具６により曲げ方向に押圧して押し通される素材１を曲げ加工する。その際、固定治具４と曲げ治具６との間の曲げ方向内側に配置した第１、第２補助治具８，１０に、固定治具４を通過した素材１を押圧して更に小さな曲げ径で曲げ加工する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材が挿通される挿入孔が形成された固定治具に前記素材を押し通すと共に、前記固定治具を通過した前記素材を曲げ治具により曲げ方向に押圧して押し通される前記素材を曲げ加工する曲げ加工方法において、
前記固定治具と前記曲げ治具との間の曲げ方向内側に配置した補助治具に、前記固定治具を通過した前記素材を押圧して更に小さな曲げ径で曲げ加工することを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項２】
素材が挿通される挿入孔が形成された固定治具を備え、該固定治具に前記素材を押し通すと共に、前記固定治具を通過した前記素材を曲げ治具により曲げ方向に押圧し、押し通される前記素材を曲げ加工する曲げ加工装置において、
前記固定治具と前記曲げ治具との間の曲げ方向内側に補助治具を配置し、前記曲げ治具により前記素材を曲げ方向に押圧して前記素材を前記補助治具に押し当て更に小さな曲げ径で曲げ加工することを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項３】
曲げ径の異なる複数の前記補助治具を配置したことを特徴とする請求項２記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記曲げ治具は回転駆動されるローラであることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記補助治具を移動させて前記曲げ径を可変としたことを特徴とする請求項２ないし請求項４記載の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ等の長尺状の素材を固定治具の挿入孔に挿通し、押し通された素材を曲げ治具により所定の曲げ径に曲げ加工する曲げ加工方法に及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開平１０−２４３２７号公報にあるように、供給される素材が挿通される隙間が形成され固定された位置決め治具と、位置決め治具からの素材供給先に素材を曲げ方向に押圧する曲げ治具とを備え、素材を位置決め治具の隙間に押し通しながら、曲げ治具により素材を曲げ方向に押圧して曲げ加工する曲げ加工方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の曲げ加工では、小さな曲げ径で曲げ加工しようとすると、曲げ方向内側にシワが発生してしまい、適切な曲げ加工ができないという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、小さな曲げ径で曲げ加工してもシワの発生を抑制できる曲げ加工方法及びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
素材が挿通される挿入孔が形成された固定治具に前記素材を押し通すと共に、前記固定治具を通過した前記素材を曲げ治具により曲げ方向に押圧して押し通される前記素材を曲げ加工する曲げ加工方法において、
前記固定治具と前記曲げ治具との間の曲げ方向内側に配置した補助治具に、前記固定治具を通過した前記素材を押圧して更に小さな曲げ径で曲げ加工することを特徴とする曲げ加工方法がそれである。
【０００６】
また、素材が挿通される挿入孔が形成された固定治具を備え、該固定治具に前記素材を押し通すと共に、前記固定治具を通過した前記素材を曲げ治具により曲げ方向に押圧し、押し通される前記素材を曲げ加工する曲げ加工装置において、前記固定治具と前記曲げ治具との間の曲げ方向内側に補助治具を配置し、前記曲げ治具により前記素材を曲げ方向に押圧して前記素材を前記補助治具に押し当て更に小さな曲げ径で曲げ加工することを特徴とする曲げ加工装置がそれである。更に、曲げ径の異なる複数の前記補助治具を配置してもよい。あるいは、前記曲げ治具は回転駆動されるローラであってもよい。また、前記補助治具を移動させて前記曲げ径を可変とした構成としてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は素材で、素材１には長尺状のパイプが用いられる。この素材１が軸方向に挿通される挿入孔２が形成された固定治具４は、図示しない曲げ加工装置の本体に固定されている。素材１は、図示しない押出機構により、固定治具４の挿入孔２を通って軸方向に押し出される。
【０００８】
固定治具４を通過した素材１の供給先には曲げ治具６が配置されている。曲げ治具６の配置位置は、素材１の曲げ径に応じて実験等により決定すればよい。本実施形態では、曲げ治具６は、素材１の外形形状に応じた溝６ａが外周に形成されたローラである。
【０００９】
曲げ治具６は、図示しない移動機構により、図１に示すように、素材１の曲げ方向に、本実施形態では、素材１の軸方向と直交するＡ方向に移動できるように構成されている。尚、移動方向は、Ａ方向に限らず、素材１の軸方向と平行なＢ方向、あるいは、素材１の軸方向と傾斜したＣ方向であっても実施可能である。
【００１０】
本実施形態では、固定治具４が切り欠かれて、傾斜面４ａが形成されている。この傾斜面４ａは、曲げ治具６に対向して設けられると共に、素材１の曲げ方向に、素材１の軸方向と傾斜して形成されている。傾斜面４ａの傾斜角度は６０度程度が好ましく、挿入孔２が傾斜面４ａで開口するように形成されている。
【００１１】
傾斜面４ａには、２つの補助治具８，１０が積層されて配置されている。本実施形態では、図２に示すように、第１補助治具８と第２補助治具１０とが配置されている。第１補助治具８には素材１の外形形状に応じたＵ字状の溝８ａが形成されると共に、第２補助治具１０にも素材１の外形形状に応じたＵ字状の溝１０ａが形成されている。第１補助治具８及び第２補助治具１０は、素材１の曲げ方向内側に配置されると共に、第１補助治具８が傾斜面４ａに積み重ねられ、更に、第１補助治具８に第２補助治具１０が積み重ねられて配置されている。
【００１２】
曲げ加工時に、素材１が曲げ治具６により曲げ方向に押圧されると、図２に示すように、固定治具４では、曲げ部４ｂが素材の曲げ方向内側で、素材１の先端側の外周に接触する。第１補助治具８では、溝８ａの曲げ治具６側の曲げ部８ｂが素材１の曲げ方向内側で、素材１の先端側の外周に接触する。第２補助治具１０では、溝１０ａの曲げ治具６側の曲げ部１０ｂが素材の曲げ方向内側で、素材１の先端側の外周に接触する。
【００１３】
第１補助治具８の溝８ａは、曲げ部８ｂが素材１の外周に接触し、曲げ部８ｂから固定治具４に向かって、素材１の外周と溝８ａとの間に隙間ができるように形成されている。第２補助治具１０の溝１０ａも同様に、曲げ部１０ｂが素材の外周に接触し、曲げ部１０ｂから固定治具４に向かって、素材の外周と溝１０ａとの間に隙間ができるように形成されている。尚、シワの発生を更に抑制するために、これらの隙間が生じないように形成してもよい。
【００１４】
第１、第２補助治具８，１０の配置位置は実験等により決定すればよく、第１、第２補助治具８，１０を傾斜面４ａに沿って移動可能に支持し、モータ等の駆動により第１、第２補助治具８，１０を傾斜面４ａに沿った方向に移動して、ＮＣ制御等により第１、第２補助治具８，１０の位置を制御するようにしてもよい。
【００１５】
次に、前述した本実施形態の曲げ加工装置による作動を、曲げ加工の手順と共に説明する。
まず、素材１が固定治具４の挿入孔２に挿通され、図示しない押出機構により素材１が固定治具４から押し出される。素材１は曲げ治具６の溝６ａと接触して、曲げ方向に押圧され、素材１が曲げ加工される。その際、同時に、素材１は固定治具４の曲げ部４ｂ、第１補助治具８の曲げ部８ｂ及び第２補助治具１０の曲げ部１０ｂに接触する。
【００１６】
素材１が曲げ治具６により曲げ方向に押圧されることにより、固定治具４を挿通する素材１は曲げ部４ｂに接触し、この曲げ部４ｂと曲げ治具６とにより、図２に示すように、第１曲げ径Ｒ１で曲げ加工される。また、第１曲げ径Ｒ１で曲げ加工された素材１は、第１補助治具８の曲げ部８ｂに接触し、この曲げ部８ｂと曲げ治具６とにより、第２曲げ径Ｒ２で曲げ加工される。更に、第２曲げ径Ｒ２で曲げ加工された素材１は、第２補助治具１０の曲げ部１０ｂに接触し、この曲げ部１０ｂと曲げ治具６とにより、第３曲げ径Ｒ３で曲げ加工される。
【００１７】
その際、第１曲げ径Ｒ１が一番大きい径で、第３曲げ径Ｒ３が一番小さい径である。固定治具４の曲げ部４ｂと曲げ治具６とによる曲げ加工、第１補助治具８の曲げ部８ｂと曲げ治具６とによる曲げ加工、第２補助治具１０の曲げ部１０ｂと曲げ治具６とによる曲げ加工の、３段の曲げ加工が連続して行われる。各曲げ径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を徐々に小さくすることにより、１段当りの塑性変形が小さくなる。よって、曲げ方向内側にシワが発生するのを抑制でき、しかも、一回の素材１の押し通しで小さな曲げ径に曲げ加工できる。
【００１８】
前述した実施形態では、２つの補助治具８，１０を用いた場合を例としたが、図３に示す第２実施形態のように、３つの補助治具８，１０，１２を用いると更に小さな径に曲げ加工することができる。この第２実施形態では、前述した実施形態に対して、第３補助治具１２が追加されて、更に小さな第４曲げ径で曲げ加工することができる。尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１９】
また、前述した曲げ治具６は、図４に示すように、ローラ本体１４と一対のフリーローラ１６，１８とにより構成してもよい。この曲げ治具６は、素材１の側面に接触するように、一対のフリーローラ１６，１８が、ローラ本体１４に回転可能に支持されている。ローラ本体１４と一対のフリーローラ１６，１８とにより、素材１の外形形状に応じた溝６ａが形成され、ローラ本体１４は図示しない駆動機構により、図１に矢印で示すように、素材１を引き出す方向に回転駆動される。
【００２０】
曲げ加工時には、素材１の曲げ方向外側では素材１が引っ張られるので肉厚が薄くなる。曲げ方向外側の素材１に接触しているローラ本体１４を回転駆動することにより、素材１の曲げ方向外側を摩擦力で軸方向に押圧することにより、肉厚の減少を防止できる。
【００２１】
あるいは、図５に示す曲げ治具６であってもよい。この曲げ治具６はローラ本体２０とフリーローラ２２とを備え、フリーローラ２２はローラ本体２０のほぼ中央に回転可能に支持されている。ローラ本体２０とフリーローラ２２とにより、素材１の外形形状に応じた溝６ａが形成され、素材１の曲げ方向外側にフリーローラ２２の溝６ａが接触するように形成されており、ローラ本体２０には、フリーローラ２２の両側で、素材１の両側面に接触する溝６ａが形成された鍔部２０ａ，２０ｂが設けられている。
【００２２】
この曲げ治具６の場合、ローラ本体２０は、図示しない駆動機構により、図１に矢印で示すように、素材１を引き出す方向に回転駆動される。素材１の両側面に接触しているローラ本体２０を回転駆動することにより、素材１を摩擦力で押圧することにより、曲げ方向内側から曲げ方向外側への材料の流動を促進して、曲げ方向外側の肉厚の減少を防止できる。
【００２３】
一方、第１〜第３補助治具８，１０，１２は、図６に示すように、素材１と接触する箇所を変えるようにしてもよい。例えば、第１補助治具８は、図６（イ）に示すように、素材１の曲げ方向内側で溝８ａが接触するように、第１補助治具８を形成する。そして、第２補助治具１０は、図６（ロ）に示すように、素材１の曲げ方向内側よりも側面側で溝１０ａに接触するように、第２補助治具１０を形成する。更に、第３補助治具１２は、図６（ハ）に示すように、素材１の曲げ方向内側よりも更に側面側で、素材１のほぼ側面で溝１２ａに接触するように、第３補助治具１２を形成する。
【００２４】
これにより、素材１は曲げ加工の際に、第１〜第３補助治具８，１０，１２との接触による摩擦力を受け、第１補助治具８との接触では、曲げ方向内側を伸ばすような摩擦力を受け、曲げ方向内側の素材１の肉厚を減少させるように働く。また、第２補助治具１０との接触では、素材１の曲げ方向内側よりも側面を伸ばすような摩擦力を受け、第３補助治具１２との接触では、素材１の側面を伸ばすような摩擦力を受ける。この第１〜第３補助治具８，１０，１２により、曲げ方向内側の素材１の肉厚の増加を防ぎ、曲げ方向外側に材料の流動を促進して、曲げ方向外側の肉厚の減少を防止する。
【００２５】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の曲げ加工方法及びその装置によると、曲げ方向内側にシワが発生することなく、小さな曲げ径で曲げ加工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての曲げ加工装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の曲げ部の拡大説明図である。
【図３】第２実施形態としての曲げ加工装置の概略構成図である。
【図４】本実施形態の曲げ治具の拡大断面図である。
【図５】他の実施形態としての曲げ治具の拡大断面図である。
【図６】第２実施形態における第１〜第３補助治具の説明図である。
【符号の説明】
１…素材　　　　２…挿入孔
４…固定治具　　４ａ…傾斜面
４ｂ…曲げ部　　６…曲げ治具
６ａ…溝　　　　８…第１補助治具
１０…第２補助治具
１２…第３補助治具
８…補助治具
８ａ，１０ａ，１２ａ…溝
８ｂ，１０ｂ，１２ｂ…曲げ部
１４，２０…ローラ本体
１６，１８，２２…フリーローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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