(57)【要約】【課題】  パイプの肉厚が薄かったり、パイプに対する偏角ロール絞り加工部分の口径比率が小さくても、偏角ロール絞り加工部分にシワ等の変形を生じさせることなしにきれいな円形に絞り加工することができるパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置の提供。【解決手段】  偏角ロール絞り加工部分４１を中心としてパイプ４の両端部をクランプし、該クランプした両端部をパイプ４の軸方向とは直交し互いに逆方向平行移動させることにより偏角ロール絞り加工部分４１に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与した状態で、偏角ロール絞り加工部分４１の外周面に沿って加工ロール３を押し当てながら回転させることにより偏角ロール絞り加工するようにした。【選択図】      図１
2005246422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏角ロール絞り加工部分を中心としてパイプの両端部をクランプし、該クランプした両端部をパイプの軸方向とは直交し互いに逆方向平行移動させることにより前記偏角ロール絞り加工部分に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与した状態で、前記偏角ロール絞り加工部分の外周面に沿って加工ロールを押し当てながら回転させることにより偏角ロール絞り加工するようにしたことを特徴とするパイプ偏角ロール絞り加工方法。
【請求項２】
偏角ロール絞り加工部分を中心としてパイプの両端部をクランプするクランプ手段と、
該両クランプ手段をパイプの軸方向とは直交し互いに逆方向に平行移動させることにより前記偏角ロール絞り加工部分に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与する平行移動手段と、
該平行移動手段でパイプに引き伸ばし方向の力を付与した状態で偏角ロール絞り加工部分の外周面に沿って回転させながら押し当てて偏角ロール絞り加工する加工ロールとを備えていることを特徴とするパイプ偏角ロール絞り加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置において、前記両クランプ手段が軸方向移動可能に構成されていることを特徴とするパイプ偏角ロール絞り加工装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置において、前記加工ロールがパイプの軸方向に移動可能に構成されていることを特徴とするパイプ偏角ロール絞り加工装置。
【請求項５】
請求項２〜３のいずれか１項に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置において、前記パイプの軸方向に対する傾斜角度の変更が可能に構成されていることを特徴とするパイプ偏角ロール絞り加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプの先端をパイプの軸芯とは所定の角度を有して絞り加工するパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパイプ偏角ロール絞り加工方法（およびその装置）としては、主軸先端に絞り工具を半径方向に移行可能に支持する工具取付け台を備えた主軸機構と、これに対して配備される被加工用パイプ把持機構およびこの把持機構を挟んで主軸機構の反対側に配備される被加工用パイプ回動機構とを備え、被加工用パイプ把持機構は、支持するパイプの中心軸を主軸軸芯に対して回動および偏位可能とし、かつパイプ回動機構はパイプ把持機構に支持されるパイプを把持し該パイプを任意角度に選択して回動する回動手段を備え、被加工用パイプの先端を該パイプ軸芯に対して任意角度に保持してのち絞り加工を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００２−１８５３９号公報  （明細書（３）頁、図８、９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来例のパイプ偏角ロール絞り加工方法（およびその装置）では、パイプが片持ち状にクランプされ、絞り加工される側のパイプ部分はフリーの状態であったため、図２に示すように、パイプＰの肉厚が薄かったり、パイプＰに対する絞り加工部分ｐの口径比率（ｄ／Ｄ）が小さくなると、絞り加工部分ｐの口径ｄが縮小されるにつれて該パイプ部分ｐにおける周壁の肉余り部分が周方向に圧縮されて端面花びらのようにギザギザに変形し、きれいな円形に絞り加工することができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、パイプの肉厚が薄かったり、パイプに対する偏角ロール絞り加工部分の口径比率が小さくても、偏角ロール絞り加工部分にシワ等の変形を生じさせることなしにきれいな円形に偏角絞り加工することができるパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載のパイプ偏角ロール絞り加工方法は、偏角ロール絞り加工部分を中心としてパイプの両端部をクランプし、該クランプした両端部をパイプの軸方向とは直交し互いに逆方向に平行移動させることにより前記偏角ロール絞り加工部分に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与した状態で、前記偏角ロール絞り加工部分の外周面に沿って加工ロールを押し当てながら回転させることにより偏角ロール絞り加工するようにしたことを特徴とする手段とした。
【０００７】
請求項２に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置は、偏角ロール絞り加工部分を中心としてパイプの両端部をクランプするクランプ手段と、該両クランプ手段をパイプの軸方向とは直交し互いに逆方向に平行移動させることにより前記偏角ロール絞り加工部分に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与する平行移動手段と、該平行移動手段でパイプに引き伸ばし方向の力を付与した状態で偏角ロール絞り加工部分の外周面に沿って回転させながら押し当てて偏角ロール絞り加工する加工ロールとを備えていることを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項３に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置は、請求項２に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置において、前記両クランプ手段が軸方向移動可能に構成されていることを特徴とする手段とした。
【０００９】
請求項４に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置は、  請求項２または３に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置において、前記加工ロールがパイプの軸方向に移動可能に構成されていることを特徴とする手段とした。
【００１０】
請求項５に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置は、  請求項２〜３のいずれか１項に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置において、前記パイプの軸方向に対する傾斜角度の変更が可能に構成されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載のパイプ偏角ロール絞り加工方法では、上述のように、偏角ロール絞り加工部分を中心としてパイプの両端部をクランプし、該クランプした両端部をパイプの軸方向とは直交し互いに逆方向に平行移動させることにより偏角ロール絞り加工部分に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与した状態で、偏角ロール絞り加工部分の外周面に沿って加工ロールを押し当てながら回転させることにより偏角ロール絞り加工するようにされ、また、請求項２に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置では、上述のように、偏角ロール絞り加工部分を中心としてパイプの両端部をクランプするクランプ手段と、該両クランプ手段をパイプの軸方向とは直交し互いに逆方向に平行移動させることにより偏角ロール絞り加工部分に軸方向に引き伸ばす方向の力を付与する平行移動手段と、該平行移動手段でパイプに引き伸ばし方向の力を付与した状態で偏角ロール絞り加工部分の外周面に沿って回転させながら押し当てて偏角ロール絞り加工する加工ロールとを備えている構成としたことで、偏角絞り加工されているパイプ部分の口径が縮小されるにつれて周壁の肉余り部分がパイプを軸方向に引き伸ばすことで軸方向に分散される結果、シワの発生が防止される。
従って、パイプの肉厚が薄かったり、パイプに対する偏角ロール絞り加工部分の口径比率が小さくても、偏角ロール絞り加工部分にシワ等の変形を生じさせることなしにきれいな円形に絞り加工することができるようになるという効果が得られる。
【００１２】
また、偏角ロール絞り加工部分に開口端部が存在しないため、加工ロールによる押圧力に対しても、偏角ロール絞り加工部分の同芯円状態が維持され、これにより、偏角ロール絞り加工部分の変形やシワ等の発生をより確実に防止することができるようになる。
また、パイプの端部に偏角ロール絞り加工部分を形成する場合においては、上述のようにパイプの中間部を偏角絞り加工した後に偏角ロール絞り加工部分の中央部で切断することにより、同時に２個の製品を絞り加工することができるようになり、これにより、作業効率を飛躍的に高めることができるようになる。
【００１３】
請求項３に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置では、上述のように、両クランプ手段が軸方向移動可能に構成されることにより、偏角ロール絞り加工部分の引き伸ばし量をパイプの偏角量および／または絞り量に応じて最適の値に調整することができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置では、上述のように、前記加工ロールがパイプの軸方向に移動可能に構成されることにより、偏角ロール絞り加工部分のテーパ面をきれいに仕上げることができるようになる。
【００１５】
請求項５に記載のパイプ偏角ロール絞り加工装置では、上述のように、前記パイプの軸方向に対する傾斜角度の変更が可能に構成されることにより、パイプの偏角角度に応じて最適な傾斜角度に設定することができるため、加工ロールを偏角ロール絞り加工部分の外周面に対して常に直角状態で当接させ、これにより、加工精度を高めることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１７】
この実施例のパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置は、請求項１〜６に記載の発明に対応する。
まず、この実施例のパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１はこの実施例のパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置を示す図である。
このパイプ偏角ロール絞り加工装置は、一対のクランプ手段１，２と、加工ロール３とを主な構成として備えている。
【００１９】
さらに詳述すると、前記一対のクランプ手段１，２は、パイプ４における偏角ロール絞り加工部分４１を中心としてパイプ４の両端部をクランプする役目をなすもので、パイプ４の外周面に沿った半円弧状凹部１ａ，２ａを有する上型１ｂ，２ｂと、同じくパイプ４の外周面に沿った半円弧状凹部１ｃ，２ｃを有する下型１ｄ，２ｄとに上下２分割されている。
【００２０】
このクランプ手段１，２は、図示を省略したクランプ平行移動手段によりパイプ４の軸線（Ｙ）方向とは直交し互いに逆方向（ＸL1、ＸR1）に任意の量だけ平行移動させることが可能に構成されると共に、図示を省略したクランプ軸方向移動手段によりパイプ４の軸線（Ｙ）方向（ＹL1、ＹR1）にも任意の量だけ移動可能に構成されている。
【００２１】
そして、このクランプ手段１，２でパイプ４の両端部をクランプした状態で、クランプ平行移動手段によってクランプ手段１，２をパイプ４の軸線（Ｙ）方向とは直交し互いに逆方向（ＸL1、ＸR1）に任意の量だけ平行移動させることにより、中間の偏角ロール絞り加工部分４１に所定の引き伸ばし力が付与されるようになっている。
【００２２】
前記加工ロール３は、パイプ４に引き伸ばし方向の力を付与した状態で偏角ロール絞り加工部分４１の外周面に沿ったＲ１方向に回転させながら押し当てることにより偏角ロール絞り加工する役目をなすもので、この実施例では、加工ロール３のＲ１方向回転面がパイプ４の軸線（Ｙ）方向とは直交する面から傾斜可能に構成されることにより、図示を省略したロール押圧手段によりパイプ４の外周面に対し斜めＺ方向に押し当てることが可能になっている。
さらに、前記加工ロール３は、図示を省略したロール軸方向移動手段により、パイプ４の軸線（Ｙ）方向（Ｙ１）に移動可能に構成されている。
【００２３】
次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例では上述のように構成されるため、まず、図１の鎖線で示すように、偏角ロール絞り加工部分４１を中心としてパイプ４の両端部外周をクランプ手段１，２でそれぞれ挟持固定し、この状態で、図示を省略したクランプ平行移動手段によって、図１の実線で示すように、クランプ手段１，２をパイプ４の軸線（Ｙ）方向とは直交し互いに逆方向（ＸL1、ＸR1）に任意の量だけ平行移動させることにより、パイプ４の偏角ロール絞り加工部分４１に軸線（Ｙ）方向および該軸線（Ｙ）とは直交する方向、即ち、斜め偏角方向に引き伸ばす方向の力が付与された状態となる。
【００２４】
そこで、パイプ４の偏角ロール絞り加工部分４１に斜め偏角方向に引き伸ばす方向の力が付与された状態で、パイプ４における偏角ロール絞り加工部分４１の外周面に加工ロール３を押し当てながら該偏角ロール絞り加工部分４１の外周面に沿って加工ロー３を回転させることにより、偏角ロール絞り加工部分４１の絞り加工を行うと、偏角ロール絞り加工部分４１の口径が縮小されるにつれて周壁の肉余り部分がパイプ４の偏角ロール絞り加工部分４１を斜め偏角方向に引き伸ばすことで斜め偏角方向に分散される結果、偏角ロール絞り加工部分４１にシワが発生することが防止される。
【００２５】
従って、パイプ４の肉厚が薄かったり、パイプ４に対する偏角ロール絞り加工部分４１の口径比率が小さくても、偏角ロール絞り加工部分４１にシワ等の変形を生じさせることなしにきれいな円形に偏角絞り加工することができるようになるという効果が得られる。
【００２６】
また、偏角ロール絞り加工部分４１に開口端部が存在しないため、加工ロール３による押圧力に対しても、偏角ロール絞り加工部分４１における所定の偏角状態が維持され、これにより、偏角ロール絞り加工部分４１の変形やシワ等の発生をより確実に防止することができるようになる。
【００２７】
また、パイプ４の端部に偏角ロール絞り加工部分４１を形成する場合においては、上述のようにパイプ４の中間部を偏角絞り加工した後に偏角ロール絞り加工部分４１の中央部で切断することにより、同時に２個の製品を絞り加工することができるようになり、これにより、作業効率を飛躍的に高めることができるようになる。
【００２８】
また、両クランプ手段１，２が軸線（Ｙ）方向（ＹL1、ＹR1）にも任意の量だけ移動可能に構成されることにより、偏角ロール絞り加工部分４１の引き伸ばし量をパイプ４の偏角量および／または絞り量に応じて最適の値に調整することができるようになる。
【００２９】
また、加工ロール３がパイプ４の軸線（Ｙ）方向（Ｙ１）に移動可能に構成されることにより、偏角ロール絞り加工部分４１のテーパ面をきれいに仕上げることができるようになる。
【００３０】
また、加工ロール３のＲ１方向回転面がパイプ４の軸線（Ｙ）方向とは直交する面から傾斜可能に構成されることにより、パイプ４の偏角角度に応じて最適な傾斜角度に設定することができるため、加工ロール３を偏角ロール絞り加工部分４１の外周面に対して常に直角状態で当接させ、これにより、加工精度を高めることができるようになる。
【００３１】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、パイプ４の外周面をクランプ手段１，２で挟持するようにしたが、該クランプ手段１，２で挟持したパイプ４の中空部内に芯金を挿入した状態とすることにより、クランプ手段１，２によるクランプ力を強めても、パイプ４の変形を防止することができるようになる。
【００３２】
また、実施例では、両クランプ手段１，２を軸線（Ｙ）方向（ＹL1、ＹR1）にも任意の量だけ移動可能に構成したが、偏角量が一定の範囲内であれば移動しなくてもよい。
また、実施例では、加工ロール３をパイプ４の軸線（Ｙ）方向（Ｙ１）に移動可能に構成したが、移動しなくても、偏角絞り加工は可能である。
【００３３】
また、実施例では、加工ロール３のＲ１方向回転面がパイプ４の軸線（Ｙ）方向とは直交する面から傾斜可能に構成されることにより、パイプ４の偏角角度に応じて最適な傾斜角度に設定することができるようにしたが、最初から所定の傾斜角度に固定しておいても、偏角絞り加工は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例のパイプ偏角ロール絞り加工方法およびその装置を示す図である。
【図２】従来例のパイプ偏角ロール絞り加工方法および装置により加工されたパイプの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  クランプ手段
１ａ  半円弧状凹部
１ｂ  上型
１ｃ  半円弧状凹部
１ｄ  下型
２  クランプ手段
２ａ  半円弧状凹部
２ｂ  上型
２ｃ  半円弧状凹部
２ｄ  下型
３  加工ロール
４  パイプ
４１  偏角ロール絞り加工部分
【図１】
2005246422.tif 000003
【図２】
2005246422.tif 000004