(57)【要約】      （修正有）【課題】電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、回転引き曲げ加工装置の加工工具の寿命を延ばすことが可能な電縫鋼管の曲げ加工方法を提供する。【解決手段】電縫鋼管ｐを回転引き曲げ加工装置により曲げ加工するに際し、曲げ内側の加工工具１の表面及びボールマンドレル５の表面に、電縫鋼管ｐのビード部を収納可能な逃げ溝９を形成した回転引き曲げ加工装置８を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、回転引き曲げ加工装置により電縫鋼管を曲げ加工するに際し、曲げ内側の加工工具の表面及びボールマンドレルの表面に、前記電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用いることを特徴とする電縫鋼管の曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、電縫鋼管を回転引き曲げ加工装置により曲げ加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の部品、空気調和の部品等には、極小曲げ加工（例えば曲げ半径Ｒ＝１．５Ｄ以下、Ｄ：外径）されたパイプ部品が汎用されている。パイプを曲げるための曲げ加工装置としては、図５に示すような回転引き曲げ加工装置が広く利用されている。
図５（ａ）は従来の回転引き曲げ加工装置の構成を示した側面図、図５（ｂ）はそのＹ０−Ｙ０断面図である。
【０００３】
回転引き曲げ加工装置８は、パイプｐの断面寸法に対応した加工工具として、曲げ案内用溝を形成した回転可能な曲げ型１と、パイプｐの一部を曲げ型１に固定するためのクランプ２と、パイプｐの曲げ外周面を保持する押し型３と、パイプｐの内周面を保持するワイパー４と、パイプｐ内に保持されるボールマンドレル５と、パイプｐの後端からパイプｐを軸方向に付勢するパイプブースター６とを有している。
【０００４】
押し型３はホルダー７によりパイプｐの軸方向に移動自在に支持されるとともに、ホルダー７は位置調節ねじ７ａにより曲げ型１の半径方向位置が調節可能となっている。一般に押し型３の位置はパイプｐの加工時には固定されていることが多い。
回転引き曲げ加工装置によるパイプｐの曲げ加工方法は、以下のとおりである。
パイプｐの一部をクランプ２により曲げ型１に固定するとともに、位置調節ねじ７ａにより押し型３を所望の位置にまで移動させ、曲げ型１、ワイパー４、ボールマンドレル５及び押し型３でパイプｐを狭持しつつ、曲げ型１を回転させることにより、曲げ型１の溝形状に倣った形状にパイプｐが曲げ加工される。また、必要に応じてパイプｐの後端に当接したパイプブースター６によりパイプｐを付勢する。
【０００５】
上述した回転引き曲げ加工装置を用いた曲げ加工方法においては、図６に示すように、中立軸を境としてその内外で曲げ挙動が異なることが知られている。つまり、中立軸を境として曲げ外側の部分は、その軌跡長が曲げ半径Ｒの軌跡長よりも長いため、曲げ加工時、軸方向に伸ばされ曲げ加工後の肉厚が元の肉厚ｔよりも薄くなる。一方、曲げ内側の部分は、曲げ加工時、軸方向に縮められて曲げ加工後の肉厚が元の肉厚ｔよりも厚くなる。
【０００６】
これに起因して曲げ加工時、パイプｐの曲げ外側の部分で割れが、曲げ内側の部分では座屈が発生しやすくなる。そこで従来、パイプｐの座屈を防止するため、パイプｐの内部にボールマンドレル５を配置し、パイプｐの曲げ内側の管壁を、曲げ型１及びワイパー４により狭持して曲げ加工を行っていた。
【特許文献１】特開平８−１１７８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パイプｐが継目無鋼管の場合、その断面形状に起因する加工上の問題はあまりなかったが、パイプｐが電縫鋼管の場合、管軸方向に延びるビード部の形状に起因する加工上の問題があった。
すなわち、電縫鋼管を回転引き曲げ加工装置により曲げ加工するに際し、管軸方向に延びるビード部の厚みを電縫鋼管の肉厚と同じとした場合、曲げ加工では問題は生じないものの、その後の管端拡管工程で、電縫鋼管のビード部から割れがある確率で発生する。
【０００８】
そこで、電縫鋼管の加工を効率よく行うため、ビード部が内面側及び外面側に所定量突出すように、ビード部を切削して電縫鋼管を製造している。このような電縫鋼管を回転引き曲げ加工装置により曲げ加工すると、ビード部と当接する加工工具の磨耗が進行し、その加工工具の割れや磨耗の進行により、工具寿命が短いという欠点があった。
本発明は、上記従来技術に鑑み、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、回転引き曲げ加工装置の工具寿命を延ばすことが可能な電縫鋼管の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】
【０００９】
本発明者は、鋭意検討し、回転引き曲げ加工装置により、電縫鋼管を曲げ加工するに際し、工具寿命が短くなるのは、面圧が著しく高くなる曲げ内側の加工工具、すなわち図５に示した曲げ型１（以下、フォームドダイ１という）、ワイパー４、及びボールマンドレル５であることを知見した。
そこで、曲げ内側の加工工具（フォームドダイ１、ワイパー４）及びボールマンドレル５の表面に、電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成し、曲げ加工時、電縫鋼管のビード部と加工工具とが非接触状態となるようにすることで、効果的に上記課題を解決できることを知見し、本発明をなした。
【００１０】
すなわち、本発明は、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、回転引き曲げ加工装置により電縫鋼管を曲げ加工するに際し、曲げ内側の加工工具の表面及びボールマンドレルの表面に、前記電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用いることを特徴とする電縫鋼管の曲げ加工方法である。 
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転引き曲げ加工装置により電縫鋼管を曲げ加工するに際し、外面ビード部と当接して面圧が著しく高くなる曲げ内側の加工工具及び内面ビード部と当接して面圧が著しく高くなるボールマンドレル５の表面に、電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝を形成したので、逃げ溝を有しない場合に比べて回転引き曲げ加工装置の工具寿命を延ばすことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の電縫鋼管の曲げ加工方法は、電縫鋼管を曲げ加工する工程とそれに続く管端拡管する工程を有する電縫鋼管の加工において、曲げ内側の加工工具、すなわちフォームドダイ１、ワイパー４（図１、図５参照）及びボールマンドレル５の表面に、電縫鋼管のビード部を収納可能な逃げ溝９を形成した回転引き曲げ加工装置を用い、電縫鋼管を曲げ加工する。それ以外は、逃げ溝９を形成していない従来の回転引き曲げ加工装置を用いた曲げ加工方法と同様である。
【００１３】
なお、図１は、本発明に用いる回転引き曲げ加工装置の一実施例を示す要部断面図であり、図５（ａ）は従来の回転引き曲げ加工装置の構成を示した側面図、（ｂ）はそのＹ０−Ｙ０断面図である。
また、本発明により得られる部品の一例を図２に示した。
図２は、図1に示した回転引き曲げ加工装置を用い、2回の曲げ工程で加工した部品を示す断面図、図３は図２のＹ１−Ｙ１断面図、図４は図２のＹ２−Ｙ２断面図である。ｂは電縫鋼管ｐのビード部を模式的に示した。この2箇所の曲げ部は、電縫鋼管ｐのビード部ｂを収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用い形成した。
【００１４】
曲げ加工前の直管に対して傾斜した管部分（図２の場合、曲げ加工前の直管の軸方向と９０度傾斜した中間部）を有する部品は、配管に制約がある自動車の排気管部品に適用できて有用である。このような管部分を有する部品は、電縫鋼管ｐのビード部ｂを収納可能な逃げ溝を形成した回転引き曲げ加工装置を用い、加工前の管軸方向の異なる２箇所で互いに曲げ方向を反対にして曲げ加工することで容易に得ることができる。その際、一箇所での曲げ加工は、回転引き曲げ加工装置の曲げ内側に位置するため（図２のＹ１−Ｙ１断面で示した曲げ部）、逃げ溝９を有しない従来の場合に比べて回転引き曲げ加工装置の工具寿命を大幅に延ばすことができる。
【実施例】
【００１５】
回転引き曲げ加工装置の曲げ内側の加工工具、すなわちフォームドダイ１、ワイパー４及びボールマンドレル５の表面に、電縫鋼管ｐのビード部ｂを収納可能な逃げ溝９を形成し、曲げ加工時、逃げ溝９内に電縫鋼管ｐのビード部ｂを収納した状態で電縫鋼管を曲げ加工する試験を行った。試験では、図２に示した曲げ部の曲げ半径Ｒを１．５Ｄ（Ｄ：パイプの外径＝３８．１〜４２．７ｍｍ、規格：ＪＩＳ  ４３０Ｍ、４２９）とし、電縫鋼管の肉厚ｔ＝１．５ｍｍとした。
【００１６】
なお、図１に示した逃げ溝の幅ａ及びその深さは、以下のとおりとした。すなわち、曲げ内側の加工工具であるフォームドダイ１、ワイパー４の逃げ溝の幅ａは、外面ビード部の幅＋（２〜５）ｍｍ、ボールマンドレル５のそれは、内面ビード部の幅＋（２〜５）ｍｍとした。
また、フォームドダイ１、ワイパー４の逃げ溝の深さは、外面ビード部の高さ＋（０．２〜０．５）ｍｍとし、ボールマンドレル５のそれは、内面ビード部の高さ＋（０．２〜０．５）ｍｍとした。
【００１７】
この試験の結果、フォームドダイ１、ワイパー４及びボールマンドレル５の表面に、逃げ溝９を形成した場合、従来の加工工具に比べて回転引き曲げ加工装置の工具寿命を大幅に延ばすことができた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に用いる回転引き曲げ加工装置の一実施例を示す要部断面図である。
【図２】図1に示した回転引き曲げ加工装置を用い、2回の曲げ工程で得た部品を示す断面図である。
【図３】図２のＹ１−Ｙ１断面図である。
【図４】図２のＹ２−Ｙ２断面図である。
【図５】（ａ）は従来の回転引き曲げ加工装置の構成を示した側面図、（ｂ）はそのＹ０−Ｙ０断面図である。
【図６】曲げ加工における中立軸を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
ｐ  パイプ（鋼管）
ａ  逃げ溝の幅
ｂ  ビード部
ｔ  肉厚
Ｄ  外径
Ｒ  曲げ半径
ｏ  曲げ型の回転中心（回転軸）
１  曲げ型（フォームドダイ）
２  クランプ
３  押し型（プレッシャーダイ）
４  ワイパー
５  ボールマンドレル
６  パイプブースター
７  ホルダー
７ａ  位置調節ねじ
８  回転引き曲げ加工装置
９  逃げ溝
【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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