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JP2008093687A - Method and apparatus for bending steel pipe - Google Patents

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JP2008093687A
JP2008093687A JP2006277393A JP2006277393A JP2008093687A JP 2008093687 A JP2008093687 A JP 2008093687A JP 2006277393 A JP2006277393 A JP 2006277393A JP 2006277393 A JP2006277393 A JP 2006277393A JP 2008093687 A JP2008093687 A JP 2008093687A
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JP
Japan
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steel pipe
bending
mold
deformed steel
pipe
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Application number
JP2006277393A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Noguchi
敬広 野口
Tatsushi Ito
達志 伊藤
Shiro Kawahara
史朗 河原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

【課題】曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して、寸法精度の高い鋼管を成形することが可能な鋼管の曲げ加工方法および曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】ストレッチベンド装置50では、異形鋼管Pを曲げ加工用の内金型31の傍にセット(ステップS11)した後、異形鋼管Pの一部に形成された拡管部P1の部分を把持金型32a,32bによって把持した状態(ステップS12,13)で、把持金型32a,32bを引っ張りながら内金型31を押し付けて、異形鋼管Pに対して引っ張り曲げ力を付与して曲げ加工を行う(ステップS14〜S16)。
【選択図】図10
A steel pipe bending method and a bending apparatus capable of forming a steel pipe with high dimensional accuracy by reducing spring back of the steel pipe after bending.
In a stretch bend device 50, a deformed steel pipe P is set beside an inner mold 31 for bending (step S11), and then a portion of the expanded portion P1 formed in a part of the deformed steel pipe P is gripped. In the state of being gripped by the molds 32a and 32b (steps S12 and 13), the inner mold 31 is pressed while pulling the gripping molds 32a and 32b, and a bending bending force is applied to the deformed steel pipe P by bending. Perform (Steps S14 to S16).
[Selection] Figure 10

Description

本発明は、鋼管の両端を把持して引っ張り曲げ加工を行う鋼管の曲げ加工方法および曲げ加工装置に関する。   The present invention relates to a bending method and a bending apparatus for a steel pipe that grips both ends of the steel pipe and performs tensile bending.

近年、鋼管からなるパイプ材を曲げ型に押し付けて所定の曲げ形状になるように加工する曲げ加工方法が用いられている。
例えば、特許文献1〜3には、鋼管の両端部をチャックやクランプ等によって把持した状態で、引っ張り曲げ加工を行う曲げ加工方法および装置が開示されている。
特開2006−43765号公報(平成18年2月16日公開) 特開平10−71428号公報(平成10年3月17日公開) 特開平10−314851号公報(平成10年12月2日公開)
In recent years, a bending method has been used in which a pipe material made of a steel pipe is pressed against a bending die to be processed into a predetermined bending shape.
For example, Patent Literatures 1 to 3 disclose bending methods and apparatuses that perform tensile bending in a state where both ends of a steel pipe are gripped by a chuck or a clamp.
JP 2006-43765 A (published February 16, 2006) Japanese Patent Laid-Open No. 10-71428 (published March 17, 1998) Japanese Patent Laid-Open No. 10-314851 (published on December 2, 1998)

しかしながら、上記従来のパイプの曲げ加工方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたパイプの曲げ加工方法では、曲げ加工する鋼管の両端部分を、チャックやクランプ等の把持部材によって挟み込むようにして保持しながら曲げ加工を行うため、加工時に把持部材と鋼管との間に滑りが発生するために歪み分布が一様でなくなり加工後のスプリングバックが大きく、寸法精度が低くなるおそれがある。
However, the above conventional pipe bending method has the following problems.
That is, in the pipe bending method disclosed in the above publication, the bending process is performed while holding both ends of the steel pipe to be bent so as to be sandwiched between gripping members such as chucks and clamps. Since slip is generated between the steel pipe and the steel pipe, the strain distribution is not uniform and the spring back after processing is large, which may reduce the dimensional accuracy.

本発明の課題は、曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して、寸法精度の高い鋼管を成形することが可能な鋼管の曲げ加工方法および曲げ加工装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a steel pipe bending method and a bending apparatus capable of forming a steel pipe with high dimensional accuracy by reducing spring back of the steel pipe after bending.

第1の発明に係る鋼管の曲げ加工方法は、拡管部を備えた鋼管の曲げ加工方法であって、第1から第3のステップを備えている。第1のステップは、鋼管を引っ張り曲げ加工用の第1金型に沿って設置する。第2のステップは、鋼管に含まれる拡管部を、引っ張り用の第2金型によって把持する。第3のステップは、第2金型を鋼管の延伸方向に引っ張りながら第1金型に沿って曲げ加工を行う。   A steel pipe bending method according to a first aspect of the present invention is a steel pipe bending method provided with a pipe expanding portion, and includes first to third steps. The first step is to install the steel pipe along the first mold for bending. In the second step, the expanded portion included in the steel pipe is gripped by the second mold for pulling. In the third step, bending is performed along the first mold while pulling the second mold in the extending direction of the steel pipe.

ここでは、一部に拡管部を備えた鋼管の曲げ加工方法であって、この拡管部を利用して曲げ加工を行う。
具体的には、拡管部の部分を引っ張り用の第2金型内にセットして把持した後、鋼管を曲げ加工用の第1金型に沿って曲げ加工する。なお、拡管部は、鋼管の両端に形成されていてもよいし、鋼管の一端、あるいは鋼管の端部よりも内側に形成されていてもよい。また、拡管部は、鋼管の成形時に成形されたものであってもよいし、鋼管の一部を拡管成形したものであってもよい。さらに、第1のステップと第2のステップとは、必ずしもこの順に実施される必要はなく、順番が逆であってもよい。
Here, it is a method for bending a steel pipe partially provided with a pipe expanding portion, and bending is performed using the pipe expanding portion.
Specifically, after the pipe expansion portion is set and held in the second mold for pulling, the steel pipe is bent along the first mold for bending. In addition, the pipe expansion part may be formed in the both ends of a steel pipe, and may be formed inside the end of a steel pipe, or the edge part of a steel pipe. Further, the pipe expansion part may be formed at the time of forming the steel pipe, or may be a part obtained by expanding a part of the steel pipe. Furthermore, the first step and the second step are not necessarily performed in this order, and the order may be reversed.

これにより、引っ張り曲げ加工時において、他の部分よりも管径が大きい拡管部が第2金型内に引っ掛かった状態となるため、第2金型による把持部分における鋼管との間の滑り量を低減することができる。この結果、従来の鋼管の両端部をシリンダで加圧把持しながら引っ張り曲げ加工を行う方法と比較して、曲げ加工時の把持部分における滑り量を低減することで、曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して寸法精度を向上させた鋼管の曲げ加工品を製造することができる。   Thereby, at the time of tensile bending, since the expanded portion having a larger pipe diameter than the other portion is caught in the second mold, the amount of slip between the grip portion by the second mold and the steel pipe is reduced. Can be reduced. As a result, the spring of the steel pipe after bending is reduced by reducing the amount of slip at the gripping part during bending compared to the conventional method of pulling bending while pressing and holding both ends of the steel pipe with a cylinder. It is possible to manufacture a bent product of a steel pipe with reduced back and improved dimensional accuracy.

第2の発明に係る鋼管の曲げ加工方法は、第1の発明に係る鋼管の曲げ加工方法であって、第2のステップでは、鋼管の両端にそれぞれ形成された拡管部を第2金型によって把持させる。
ここでは、鋼管の両端部に形成された拡管部をそれぞれ第2金型によって把持した状態で鋼管の曲げ加工を行う。
これにより、片側にのみ拡管部が形成された鋼管の曲げ加工時と比較して、両端の把持部分における金型等の把持部材と鋼管との間における滑り量をさらに効果的に低減することができる。この結果、曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して、さらに寸法精度の高い鋼管を得ることができる。
The steel pipe bending method according to the second invention is a steel pipe bending method according to the first invention, and in the second step, the expanded portions respectively formed at both ends of the steel pipe are formed by the second mold. Hold it.
Here, the steel pipe is bent in a state in which the expanded portions formed at both ends of the steel pipe are respectively held by the second mold.
Thereby, compared with the time of bending of the steel pipe in which the expanded portion is formed only on one side, it is possible to more effectively reduce the slip amount between the gripping member such as a mold and the steel pipe at the gripping portions at both ends. it can. As a result, the spring back of the steel pipe after bending can be reduced, and a steel pipe with higher dimensional accuracy can be obtained.

第3の発明に係る鋼管の曲げ加工方法は、第1または第2の発明に係る鋼管の曲げ加工方法であって、第2のステップでは、拡管部の内径側に挿入部材を挿入して、拡管部を第2金型によって把持させる。
ここでは、第2金型によって把持される鋼管の拡管部を、拡管部の内径側にマンドレル等の挿入部材を挿入した状態で第2金型によって把持させる。
A steel pipe bending method according to a third invention is a steel pipe bending method according to the first or second invention, and in the second step, an insertion member is inserted on the inner diameter side of the expanded portion, The expanded portion is held by the second mold.
Here, the expanded portion of the steel pipe gripped by the second mold is gripped by the second mold with an insertion member such as a mandrel inserted on the inner diameter side of the expanded portion.

これにより、第2金型によって拡管部を把持して引っ張り曲げ加工を行った場合でも、拡管部の内径側に挿入部材が入っているために、拡管部が第2金型によって押しつぶされてしまうことを防止することができる。この結果、引っ張り曲げ加工時に負荷がかかりやすい拡管部の変形を最小限としつつ、高精度な鋼管の曲げ加工方法を実現することができる。   As a result, even when the expanded portion is gripped and pulled by the second mold, the expanded portion is crushed by the second mold because the insertion member is placed on the inner diameter side of the expanded portion. This can be prevented. As a result, it is possible to realize a highly accurate steel pipe bending method while minimizing deformation of the expanded portion that is likely to be loaded during tensile bending.

第4の発明に係る鋼管の曲げ加工方法は、第1から第3の発明のいずれか1つに係る鋼管の曲げ加工方法であって、第3のステップでは、第2金型を鋼管の延伸方向に引っ張りながら、第1金型を鋼管に対して押し付ける。
ここでは、鋼管の拡管部を把持する第2金型を鋼管の延伸方向へ引っ張りながら第1金型を押し付けて引っ張り曲げ加工を行う。
これにより、第2金型の引っ張り方向を変えることなく、鋼管の引っ張り曲げ加工を行うことができるため、曲げ加工を行う装置の構成を簡略化することができる。
A steel pipe bending method according to a fourth invention is a steel pipe bending method according to any one of the first to third inventions, and in the third step, the second mold is extended to the steel pipe. The first mold is pressed against the steel pipe while pulling in the direction.
Here, the first mold is pressed and pulled and bent while pulling the second mold that holds the expanded portion of the steel pipe in the extending direction of the steel pipe.
Thereby, since the steel pipe can be pulled and bent without changing the pulling direction of the second mold, the configuration of the bending apparatus can be simplified.

第5の発明に係る鋼管の曲げ加工装置は、第1から第4の発明のいずれか1つに係る鋼管の曲げ加工方法を実施する鋼管の曲げ加工装置であって、第1金型と、第2金型と、を備えている。第1金型は、鋼管に対して押し付けられて曲げ加工の型となる。第2金型は、鋼管の一部に形成された拡管部を把持する。   A steel pipe bending apparatus according to a fifth invention is a steel pipe bending apparatus for performing the steel pipe bending method according to any one of the first to fourth inventions, wherein the first mold, A second mold. The first mold is pressed against the steel pipe to become a bending mold. A 2nd metal mold | die hold | maintains the pipe expansion part formed in some steel pipes.

これにより、引っ張り曲げ加工時において、他の部分よりも管径が大きい拡管部が第2金型内に引っ掛かった状態となるため、第2金型による把持部分における鋼管との間の滑り量を低減することができる。この結果、従来の鋼管の両端部をシリンダで加圧把持しながら引っ張り曲げ加工を行う方法と比較して、曲げ加工時の把持部分における滑り量を低減することで、曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して寸法精度を向上させることができる。   Thereby, at the time of tensile bending, since the expanded portion having a larger pipe diameter than the other portion is caught in the second mold, the amount of slip between the grip portion by the second mold and the steel pipe is reduced. Can be reduced. As a result, the spring of the steel pipe after bending is reduced by reducing the amount of slip at the gripping part during bending compared to the conventional method of pulling bending while pressing and holding both ends of the steel pipe with a cylinder. The back can be reduced and the dimensional accuracy can be improved.

本発明に係る装置によれば、曲げ加工時の把持部分における滑り量を低減することで、曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して寸法精度を向上させることができる。   According to the apparatus according to the present invention, by reducing the slip amount at the gripping portion during bending, the spring back of the steel pipe after bending can be reduced and the dimensional accuracy can be improved.

本発明の一実施形態に係る鋼管のストレッチベンド方法(曲げ加工方法)およびストレッチベンド装置(曲げ加工装置)について、図1〜図11を用いて説明すれば以下の通りである。
ここではまず、本実施形態に係る鋼管のストレッチベンド方法の前提となる鋼管の拡管部を成形するための方法およびその装置について、図1〜図5を用いて説明する。
A steel pipe stretch bend method (bending method) and a stretch bend device (bending device) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Here, first, a method and apparatus for forming an expanded portion of a steel pipe, which is a premise of the steel pipe stretch bend method according to the present embodiment, will be described with reference to FIGS.

[拡管成形装置10の構成]
拡管成形装置10は、異形鋼管Pの内部に所定の形状を有する拡管成形用のパンチ12を挿入して拡管成形を行う装置であって、図1に示すように、メインシリンダ11と、拡管成形用のパンチ12と、ダイ13と、サイド金型21を含むサイド加圧装置15と、制御部20と、を備えている。
[Configuration of Tube Expansion Apparatus 10]
The pipe expansion molding apparatus 10 is an apparatus that performs pipe expansion molding by inserting a pipe 12 for pipe expansion molding having a predetermined shape into a deformed steel pipe P. As shown in FIG. 1, a main cylinder 11 and pipe expansion molding are performed. Punch 12, die 13, side pressure device 15 including side mold 21, and control unit 20.

異形鋼管Pは、油圧ショベル等の建設機械に搭載されるキャブを構成するフレーム支柱用に形成される部材であって、円形断面の丸鋼管をロールフォーミングによって異形断面に成形される。
メインシリンダ11は、固定配置された異形鋼管Pに対して、パンチ12を挿入するための押圧力を付与する。
The deformed steel pipe P is a member formed for a frame column constituting a cab mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator, and a round steel pipe having a circular cross section is formed into a deformed cross section by roll forming.
The main cylinder 11 applies a pressing force for inserting the punch 12 to the deformed steel pipe P that is fixedly arranged.

パンチ12は、図2(a)および図2(b)に示すように、異形鋼管Pの内部に挿入されて異形鋼管Pに拡管部P1を形成するための部材であって、第1の面12aと、第1の面12aに対して平行な第2の面12bおよび第3の面12cと、テーパ部12dと、を有している。第2の面12bと第3の面12cとは、第1の面12aからの距離がそれぞれl1,l2(l1≠l2)と異なるように配置されており、テーパ部12dを介してつながっている。このパンチ12を用いて拡管成形を行うことで、第1の面12aと第2の面12bとの平行部を保ったまま一方の面の一部を拡管成形することができる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the punch 12 is a member that is inserted into the deformed steel pipe P to form the expanded portion P1 in the deformed steel pipe P, and has a first surface. 12a, a second surface 12b and a third surface 12c parallel to the first surface 12a, and a tapered portion 12d. The second surface 12b and the third surface 12c are arranged so that the distances from the first surface 12a are different from l1 and l2 (l1 ≠ l2), respectively, and are connected via a tapered portion 12d. . By performing tube expansion molding using this punch 12, it is possible to perform tube expansion molding of a part of one surface while maintaining the parallel portion of the first surface 12a and the second surface 12b.

ダイ13は、図3(a),図3(b)に示すように、拡管成形を行う対象となる異形鋼管Pの外周を、後述するサイド金型21とともに覆うように配置されている。そして、パンチ12が挿入される異形鋼管Pに沿ってダイ13を設置することで、拡管成形の成形性を向上させることができる。
サイド加圧装置15は、拡管成形の対象となる異形鋼管Pの一方の開口端部に対して、パンチ12の挿入方向と同じ方向に向かって押圧力を付与する機構であって、図1に示すように、サイド金型21、金型保持部22、シャフト23およびモータMを有している。サイド金型21は、シャフト23の先端部分に装着された金型保持部22に対して取り付けられており、モータMから伝達される回転駆動力によって金型保持部22がシャフト23ごとF方向へ前進することで、異形鋼管Pの開口端部に対して押圧力を付与する。なお、モータMは、ACサーボモータであって、メインシリンダ11におけるパンチ12を前進させる際のストロークおよび速度に基づいて、異形鋼管Pの開口端部に向かって適度な押圧力を付与するように、制御部20によってフィードフォワード制御される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the die 13 is disposed so as to cover the outer periphery of the deformed steel pipe P to be subjected to pipe expansion molding together with the side mold 21 described later. And the moldability of pipe expansion molding can be improved by installing the die | dye 13 along the deformed steel pipe P in which the punch 12 is inserted.
The side pressurization device 15 is a mechanism that applies a pressing force in the same direction as the insertion direction of the punch 12 to one open end of the deformed steel pipe P that is an object of pipe expansion molding. As shown, it has a side mold 21, a mold holding part 22, a shaft 23 and a motor M. The side mold 21 is attached to a mold holding portion 22 attached to the tip portion of the shaft 23, and the mold holding portion 22 is moved together with the shaft 23 in the F direction by the rotational driving force transmitted from the motor M. By moving forward, a pressing force is applied to the opening end of the deformed steel pipe P. The motor M is an AC servo motor, and applies an appropriate pressing force toward the opening end of the deformed steel pipe P based on the stroke and speed when the punch 12 in the main cylinder 11 is advanced. The feed forward control is performed by the control unit 20.

制御部20は、上述のように、メインシリンダ11におけるパンチ12を前進させるストロークや速度を受信して、サイド加圧装置15によるサイド金型21を最適な押圧力によって前進させるようにモータMの回転制御を行う。
<本拡管成形装置10による拡管成形の流れ>
本実施形態では、上述した構成を備えた拡管成形装置10において、図5に示すフローチャートに従って、以下に示すような手順で異形鋼管Pの拡管成形を行う。
As described above, the control unit 20 receives the stroke and speed at which the punch 12 in the main cylinder 11 is moved forward, and moves the side mold 21 by the side pressurizing device 15 forward with the optimum pressing force. Rotation control is performed.
<Flow of tube expansion forming by the tube expansion forming apparatus 10>
In the present embodiment, in the tube expansion forming apparatus 10 having the above-described configuration, the deformed steel pipe P is expanded according to the following procedure according to the flowchart shown in FIG.

すなわち、本実施形態の拡管成形装置10では、ステップS1において、図3(a)に示すように、ダイ13にセットされた異形鋼管Pに対して、パンチ12を挿入していくように、メインシリンダ11(図1参照)の伸展を行う。
次に、ステップS2では、異形鋼管P内へのパンチ12の挿入のタイミング、パンチ12の挿入ストロークに基づいて、モータMによってサイド金型21を異形鋼管Pのパンチ12挿入側の開口端部に対して押し当てながら前進させて押圧する。
That is, in the pipe expansion forming apparatus 10 of the present embodiment, in step S1, as shown in FIG. 3A, the main body 12 is inserted so that the punch 12 is inserted into the deformed steel pipe P set on the die 13. The cylinder 11 (see FIG. 1) is extended.
Next, in step S2, the side mold 21 is moved to the opening end of the deformed steel pipe P on the punch 12 insertion side by the motor M based on the insertion timing of the punch 12 into the deformed steel pipe P and the insertion stroke of the punch 12. While pushing against, push forward.

このとき、パンチ12は、図3(b)に示すように、異形鋼管Pの内部へと挿入される。そして、サイド金型21は、異形鋼管Pの断面における拡管成形側の部分を押圧する。
次に、ステップS3では、異形鋼管P内にパンチ12が挿入されていく過程において、異形鋼管Pが拡管されて薄肉化が開始するまで、パンチ12の挿入およびサイド金型21の押圧を継続する。このとき、異形鋼管Pは、図4(a)および図4(b)に示すように、高さh、幅b1の断面を、テーパ角度θのテーパ部分を有するパンチ12を挿入することによって、幅(b1+b2)に拡管するように成形される。そして、サイド金型21は、この拡管される部分に対して集中的に押圧力を付与する。
At this time, the punch 12 is inserted into the deformed steel pipe P as shown in FIG. And the side metal mold | die 21 presses the part by the side of the pipe expansion molding in the cross section of the deformed steel pipe P. As shown in FIG.
Next, in step S3, in the process of inserting the punch 12 into the deformed steel pipe P, the insertion of the punch 12 and the pressing of the side mold 21 are continued until the deformed steel pipe P is expanded and thinning is started. . At this time, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the deformed steel pipe P is formed by inserting a punch 12 having a taper portion having a taper angle θ into a cross section having a height h and a width b1. It is shaped so as to expand to the width (b1 + b2). And the side metal mold | die 21 gives a pressing force intensively with respect to this expanded part.

なお、この異形鋼管Pの拡管率は、以下の関係式(1)に基づいて算出される。
拡管率=b2/b1 ・・・・・(1)
そして、異形鋼管Pの薄肉化が始まると、ステップS4へ進み、制御部20は、一旦所定の値で一定の押圧力を付与されていたサイド金型21の押圧力を、さらに上昇させるように制御を行う。
In addition, the pipe expansion rate of this deformed steel pipe P is calculated based on the following relational expression (1).
Tube expansion rate = b2 / b1 (1)
And when thinning of the deformed steel pipe P starts, it will progress to step S4 and the control part 20 will raise further the pressing force of the side metal mold | die 21 to which the fixed pressing force was once given by the predetermined value. Take control.

ここで、異形鋼管Pの薄肉化が始まったことは、異形鋼管Pの内部に挿入されるパンチ12の押圧力の上昇が止まったタイミングAを検出することによって判断される。つまり、異形鋼管P内にパンチ12を挿入していく過程において、異形鋼管Pの薄肉化が始まるまでは異形鋼管Pの内径よりも大きい外径を有するパンチ12を所定の挿入ストロークを維持したままで挿入するためには、パンチ12の押圧力を上昇させながら挿入していく必要がある。一方、異形鋼管Pの薄肉化が始まると、パンチ12の押圧力の上昇は停止して所定値付近で横ばいになる。このため、異形鋼管P内に挿入されるパンチ12の押圧力の上昇が停止したタイミングAを検出することで、サイド金型21を押圧する力を上昇させるタイミングCとして設定することができる。これにより、薄肉化が始まるのとほぼ同時に、異形鋼管Pの開口端部を押し込むための押圧力を増大させることで、薄肉化が局所的に進んで成形不良となることを防止することができる。   Here, the start of thinning of the deformed steel pipe P is determined by detecting the timing A when the increase in the pressing force of the punch 12 inserted into the deformed steel pipe P stops. That is, in the process of inserting the punch 12 into the deformed steel pipe P, the punch 12 having an outer diameter larger than the inner diameter of the deformed steel pipe P is maintained at a predetermined insertion stroke until the thinning of the deformed steel pipe P starts. Therefore, it is necessary to insert the punch 12 while increasing the pressing force of the punch 12. On the other hand, when thinning of the deformed steel pipe P starts, the increase in the pressing force of the punch 12 stops and becomes flat near a predetermined value. For this reason, it can set as the timing C which raises the force which presses the side metal mold | die 21 by detecting the timing A when the raise of the pressing force of the punch 12 inserted in the deformed steel pipe P stopped. Thereby, it is possible to prevent the thinning from locally progressing and forming defects by increasing the pressing force for pushing the open end of the deformed steel pipe P almost simultaneously with the start of the thinning. .

なお、サイド金型21は、上述した押圧力を上昇させて所定の最大値Dに到達すると、一定になるように制御される。
次に、ステップS5では、パンチ12の押圧、サイド金型21の押圧を継続し、メインシリンダ11がパンチ12を所定の位置まで進行させると、成形完了として判定し、ステップS6へと進む。
Note that the side mold 21 is controlled to be constant when the pressing force described above is increased to reach a predetermined maximum value D.
Next, in step S5, when the pressing of the punch 12 and the pressing of the side mold 21 are continued and the main cylinder 11 advances the punch 12 to a predetermined position, it is determined that the molding is completed, and the process proceeds to step S6.

次に、ステップS6では、異形鋼管Pの内部に挿入されたパンチ12を取り出すとともに、ステップS7において、サイド金型21の押圧も解除して異形鋼管Pの側方から退避させる。
本実施形態の異形鋼管Pの拡管成形装置10では、以上のように、拡管成形用のパンチ12を異形鋼管P内に挿入していくと同時に、サイド金型21を用いて異形鋼管Pの開口端部の一部を押圧する。
Next, in step S6, the punch 12 inserted into the deformed steel pipe P is taken out, and in step S7, the pressing of the side mold 21 is also released and retracted from the side of the deformed steel pipe P.
In the tube forming apparatus 10 for the deformed steel pipe P of the present embodiment, as described above, the punch 12 for expanding the tube is inserted into the deformed steel pipe P, and at the same time, the side mold 21 is used to open the deformed steel pipe P. Press a part of the edge.

これにより、拡管成形用のパンチ12の挿入によって薄肉化することで拡管成形される異形鋼管Pが、局所的に薄肉化して成形不良となってしまうことを回避して、拡管成形における成形性を向上させることができる。
<ストレッチベンド装置50の構成>
本実施形態では、異形鋼管Pの両端部にそれぞれ上述した拡管成形方法によって拡管部P1を成形した後、まず、異形鋼管Pのほぼ中央部分に小さい曲げ半径R部分(R=204mm(図9(a)参照))の曲げ加工を行う。
Thereby, the deformed steel pipe P which is formed by pipe thinning by inserting the punch 12 for pipe expansion molding is locally thinned to avoid forming defects, and the formability in pipe expansion molding is improved. Can be improved.
<Configuration of Stretch Bend Device 50>
In this embodiment, after forming the pipe expansion part P1 at the both ends of the deformed steel pipe P by the above-described pipe expansion forming method, first, a small bending radius R part (R = 204 mm (FIG. 9 ( a)))) is bent.

ここで、その後で行われる異形鋼管Pにおける拡管部P1の部分を把持して所定の大きい曲げ半径R形状(R=6500mm(図9(d)参照))を形成する引っ張り曲げ加工を行うストレッチベンド装置およびストレッチベンド方法について、図6〜図11(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
具体的には、図6に示すストレッチベンド装置50を用いて、拡管成形された異形鋼管Pの両端の拡管部P1を、把持金型(第2金型)32a,32bによって把持し、曲げ加工用のR形状を有する内金型(第1金型)31に沿って折り曲げて、異形鋼管Pに所望の大R形状を成形する。
Here, a stretch bend that performs a tensile bending process that grips a portion of the expanded pipe portion P1 in the deformed steel pipe P that is performed thereafter to form a predetermined large bending radius R shape (R = 6500 mm (see FIG. 9D)). The apparatus and stretch bend method will be described below with reference to FIGS.
Specifically, by using the stretch bend device 50 shown in FIG. 6, the expanded pipe portions P1 at both ends of the deformed steel pipe P are gripped by the gripping molds (second molds) 32a and 32b, and bent. A desired large R shape is formed on the deformed steel pipe P by bending along the inner die (first die) 31 having an R shape.

ストレッチベンド装置50は、図6に示すように、異形鋼管Pの両端がセットされる引っ張り部30a,30bと、内金型31と、押圧部34と、を備えている。
引っ張り部30a,30bは、それぞれ把持金型32a,32bと、加圧シリンダ33a,33bと、を有している。把持金型32a,32bは、異形鋼管Pの拡管部P1を覆うように把持する部材であって、上下に分割可能な2つの金型を合わせて構成されている。そして、この2つの金型は、図11(a)および図11(b)に示す4本のボルト41a〜41dによって固定される。加圧シリンダ33a,33bは、把持金型32a,32bに対して連結されており、図7(b)および図8(b)に示すように、異形鋼管Pを延伸させる方向へ把持金型32a,32bを移動させる。
As shown in FIG. 6, the stretch bend device 50 includes pulling portions 30 a and 30 b in which both ends of the deformed steel pipe P are set, an inner mold 31, and a pressing portion 34.
The pulling portions 30a and 30b have gripping molds 32a and 32b and pressure cylinders 33a and 33b, respectively. The holding molds 32a and 32b are members that hold the expanded pipe P1 of the deformed steel pipe P, and are configured by combining two molds that can be divided vertically. These two molds are fixed by four bolts 41a to 41d shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). The pressurizing cylinders 33a and 33b are connected to the gripping dies 32a and 32b, and as shown in FIGS. 7B and 8B, the gripping dies 32a are extended in the direction in which the deformed steel pipe P is extended. , 32b are moved.

内金型31は、異形鋼管Pの上記大R部分を形成するための金型であって、既に異形鋼管Pの中央部付近に形成された小Rの部分と、上記大Rの部分とを含んでおり、異形鋼管Pはこの内金型31に沿ってセットされる。
押圧部34は、上記内金型31を異形鋼管Pに対して押し付けるための装置であって、油圧シリンダによって押圧力を付与する。
The inner mold 31 is a mold for forming the large R portion of the deformed steel pipe P, and includes a small R portion already formed near the center of the deformed steel pipe P and the large R portion. The deformed steel pipe P is set along the inner mold 31.
The pressing part 34 is a device for pressing the inner mold 31 against the deformed steel pipe P, and applies a pressing force by a hydraulic cylinder.

<ストレッチベンド工程の流れ>
ここで、上述した構成を備えたストレッチベンド装置50によって、ストレッチベンド方法を実施する場合の各工程について、図7(a)〜図8(b)、図9に示す各工程図、および図10に示すフローチャート等を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、ステップS11では、図9(a)に示すように、R=204mmの小Rが形成された異形鋼管Pを、内金型31に沿って配置する。
<Flow of stretch bend process>
Here, with respect to each process when the stretch bend method is performed by the stretch bend apparatus 50 having the above-described configuration, FIGS. 7A to 8B, each process diagram shown in FIG. 9, and FIG. This will be described below using the flowchart shown in FIG.
That is, in step S <b> 11, as shown in FIG. 9A, the deformed steel pipe P formed with a small R of R = 204 mm is arranged along the inner mold 31.

次に、ステップS12では、図7(a)に示すように、異形鋼管Pの両端に形成された拡管部P1の部分に、引っ張り部30a,30bに含まれる把持金型32a,32bをセットする。
次に、ステップS13では、図11(a)および図11(b)に示すように、拡管部P1の内径側にマンドレル(挿入部材)36を挿入した後、把持金型32a,32bを構成する上下の金型部材を、4本のボルト41a〜41dによって締め付けて固定する。ここで、拡管部P1の内径側に挿入されるマンドレル36は、断面が拡管部P1の断面形状よりも若干小さい相似形であって、把持金型32a,32bによって把持された拡管部P1の部分が、後述する引っ張り曲げ加工中における変形を抑制するために挿入される。
Next, in step S12, as shown to Fig.7 (a), the holding metal mold | dies 32a and 32b contained in the tension | pulling parts 30a and 30b are set to the part of the pipe expansion part P1 formed in the both ends of the deformed steel pipe P. .
Next, in step S13, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), a mandrel (insertion member) 36 is inserted on the inner diameter side of the expanded pipe portion P1, and then the holding molds 32a and 32b are configured. The upper and lower mold members are fastened and fixed by the four bolts 41a to 41d. Here, the mandrel 36 inserted into the inner diameter side of the pipe expansion part P1 has a similar shape whose cross section is slightly smaller than the cross-sectional shape of the pipe expansion part P1, and is a portion of the pipe expansion part P1 gripped by the gripping molds 32a and 32b. However, it is inserted in order to suppress deformation during the tensile bending process described later.

次に、ステップS14では、図7(b)に示すように、異形鋼管Pの両端の拡管部P1を把持する把持金型32a,32bを加圧シリンダ33a,33bによって異形鋼管Pの延伸方向へ移動させる(第1段階の引っ張り)。このとき、異形鋼管Pの両端部に形成された拡管部P1は、図9(b)および図11(a)に示すように、その内側の異形鋼管Pの部分よりも管径が大きいため、把持金型32a,32bにおいて引っ掛かる。このため、異形鋼管Pに対して引っ張り力を付与する際の、把持金型32a,32bと拡管部P1との間の滑り量を、従来よりも低減することができる。   Next, in step S14, as shown in FIG. 7 (b), the holding dies 32a and 32b that hold the expanded portions P1 at both ends of the deformed steel pipe P are moved in the extending direction of the deformed steel pipe P by the pressurizing cylinders 33a and 33b. Move (first stage pull). At this time, as shown in FIG. 9 (b) and FIG. 11 (a), the expanded pipe portion P1 formed at both ends of the deformed steel pipe P has a larger pipe diameter than the portion of the deformed steel pipe P inside thereof. It is caught in the gripping molds 32a and 32b. For this reason, the slip amount between the holding molds 32a and 32b and the expanded pipe portion P1 when a tensile force is applied to the deformed steel pipe P can be reduced as compared with the conventional case.

次に、ステップS15では、図8(a)に示すように、異形鋼管Pに沿って配置された内金型31を、押圧部34によって異形鋼管P1側に向かって押し付けるように移動させる。このとき、異形鋼管Pには、図9(c)に示すように、内金型31の大R形状に沿った曲げ力が付与され、異形鋼管Pの一部にR=6500mmの大R形状に沿った部分を形成することができる。   Next, in step S15, as shown to Fig.8 (a), the inner metal mold | die 31 arrange | positioned along the deformed steel pipe P is moved so that it may press toward the deformed steel pipe P1 side by the press part 34. FIG. At this time, as shown in FIG. 9C, the deformed steel pipe P is given a bending force along the large R shape of the inner die 31, and a large R shape with R = 6500 mm is formed on a part of the deformed steel pipe P. A portion along the line can be formed.

次に、ステップS16では、図8(b)に示すように、異形鋼管Pの両端の拡管部P1を把持する把持金型32a,32bを、再度、加圧シリンダ33a,33bによって異形鋼管Pの延伸方向へ移動させる(第2段階の引っ張り)。ここでも、第1段階の引っ張り力を付与する場合と同様に、管径が大きい拡管部P1が把持金型32a,32bにおいて引っ掛かった状態で引っ張られるため、把持金型32a,32bと拡管部P1との間の滑り量を、従来よりも低減することができる。このとき、異形鋼管Pには、内金型31を押し付けたことによる曲げ力と把持金型32a,32bによる引っ張り力とが付与され、図9(d)に示すように、異形鋼管Pの所望の位置に、R=6500mmの大R形状を形成することができる。   Next, in step S16, as shown in FIG. 8 (b), the holding molds 32a and 32b for holding the expanded portions P1 at both ends of the deformed steel pipe P are again attached to the deformed steel pipe P by the pressurizing cylinders 33a and 33b. Move in the stretching direction (second stage pulling). Here too, as in the case of applying the first stage pulling force, the expanded pipe portion P1 having a large pipe diameter is pulled in the state of being caught by the holding dies 32a and 32b, so the holding dies 32a and 32b and the expanded pipe portion P1 The amount of slipping between the two can be reduced as compared with the prior art. At this time, the deformed steel pipe P is given a bending force by pressing the inner mold 31 and a tensile force by the gripping molds 32a and 32b, and the desired shape of the deformed steel pipe P is shown in FIG. A large R shape with R = 6500 mm can be formed at the position.

次に、ステップS17では、異形鋼管Pの両端にセットされた引っ張り部30a,30b(把持金型32a,32b)を外して、所望の大R形状が形成された異形鋼管Pを取り出す。
本実施形態のストレッチベンド装置50によるストレッチベンド方法では、以上のように、異形鋼管Pの両端に形成された拡管部P1を把持金型32a,32bによって把持した状態で引っ張り曲げ加工を行う。
Next, in step S17, the pulling portions 30a and 30b (gripping dies 32a and 32b) set at both ends of the deformed steel pipe P are removed, and the deformed steel pipe P having a desired large R shape is taken out.
In the stretch bend method by the stretch bend device 50 of the present embodiment, as described above, the bending process is performed in a state where the expanded portions P1 formed at both ends of the deformed steel pipe P are gripped by the gripping dies 32a and 32b.

これにより、加工中(引っ張り力、曲げ力の付与中)の把持部分における異形鋼管Pの滑り量を低減することができるため、曲げ加工後における異形鋼管Pのスプリングバックの量を低減して寸法精度の高い曲げ加工品を製造することができる。
[本ストレッチベンド方法および装置の特徴]
(1)
本実施形態のストレッチベンド方法では、ストレッチベンド装置50において、図10に示すように、異形鋼管Pを曲げ加工用の内金型31の傍にセット(ステップS11)した後、異形鋼管Pの一部に形成された拡管部P1の部分を把持金型32a,32bによって把持した状態(ステップS12,13)で、把持金型32a,32bを引っ張りながら内金型31を押し付けて、異形鋼管Pに対して引っ張り曲げ力を付与して曲げ加工を行う(ステップS14〜S16)。
As a result, the amount of slippage of the deformed steel pipe P in the gripping portion during processing (during application of tensile force and bending force) can be reduced, so that the amount of springback of the deformed steel pipe P after bending is reduced and dimensioned. A highly accurate bent product can be manufactured.
[Features of the present stretch bend method and apparatus]
(1)
In the stretch bend method of this embodiment, in the stretch bend apparatus 50, as shown in FIG. 10, after setting the deformed steel pipe P near the inner mold 31 for bending (step S11), In a state where the portion of the expanded pipe portion P1 formed in the portion is gripped by the gripping dies 32a and 32b (steps S12 and S13), the inner die 31 is pressed while pulling the gripping dies 32a and 32b, and the deformed steel pipe P is pressed. On the other hand, a bending process is performed by applying a tensile bending force (steps S14 to S16).

これにより、拡管部P1の部分が把持金型32a,32b内に引っ掛かった状態で引っ張り曲げ加工を行うことで、引っ張り曲げ加工時における把持金型32a,32bと拡管部P1との間の滑り量を低減することができる。よって、引っ張り曲げ加工時において、異形鋼管Pに対して引っ張り力および曲げ力をロス無く付与することができる。この結果、曲げ加工後における異形鋼管Pのスプリングバック量が低減し、曲げ加工後における異形鋼管Pの寸法精度を向上させることができる。また、引っ張り曲げ加工時に、拡管部P1を利用することで、従来の上下から管端部をシリンダによって挟み込む等の大掛かりな装置が不要になるため、曲げ加工装置のコストダウンが図れる。さらには、管端部をシリンダで挟み込んで曲げ加工を行う従来の方法と比較して、曲げ加工後における管端部の変形を最小限に抑えることができるため、異形鋼管Pの端部を曲げ加工後に切断する必要がなくなり、製品歩留りを向上させることができる。   Thus, the amount of slip between the gripping molds 32a and 32b and the pipe expansion part P1 during the tension bending process is performed by performing the tension bending process in a state where the pipe expansion part P1 is caught in the gripping molds 32a and 32b. Can be reduced. Therefore, at the time of tensile bending, a tensile force and a bending force can be applied to the deformed steel pipe P without loss. As a result, the amount of springback of the deformed steel pipe P after bending is reduced, and the dimensional accuracy of the deformed steel pipe P after bending can be improved. Further, by using the pipe expansion portion P1 during the pull bending process, a conventional large-scale device such as sandwiching the pipe end portion from above and below by the cylinder becomes unnecessary, so that the cost of the bending apparatus can be reduced. Furthermore, since the deformation of the pipe end after bending can be minimized as compared with the conventional method in which the pipe end is sandwiched between cylinders and bent, the end of the deformed steel pipe P is bent. It is not necessary to cut after processing, and the product yield can be improved.

(2)
本実施形態のストレッチベンド方法では、図7等に示すように、異形鋼管Pの両端に形成された拡管部P1を、それぞれ把持金型32a,32bによって把持した状態で、引っ張り曲げ加工を行う。
これにより、異形鋼管Pに対して引っ張り曲げ力を付与した際の把持金型32a,32bにおける異形鋼管Pの滑り量を、異形鋼管Pの一端のみに拡管部P1を形成した場合と比較して、さらに効果的に低減することができる。この結果、異形鋼管Pに対して引っ張り力と曲げ力とを効率よく付与して、スプリングバックの少ない曲げ加工品を成形することができる。
(2)
In the stretch bend method of the present embodiment, as shown in FIG. 7 and the like, the tensile bending process is performed in a state where the expanded portions P1 formed at both ends of the deformed steel pipe P are gripped by the gripping dies 32a and 32b, respectively.
Thereby, the sliding amount of the deformed steel pipe P in the holding molds 32a and 32b when a tensile bending force is applied to the deformed steel pipe P is compared with the case where the expanded portion P1 is formed only at one end of the deformed steel pipe P. Further, it can be effectively reduced. As a result, it is possible to efficiently apply a tensile force and a bending force to the deformed steel pipe P and form a bent product with less spring back.

(3)
本実施形態のストレッチベンド方法では、図11(b)に示すように、把持金型32a,32bによって把持される拡管部P1の内径側に、マンドレル36を挿入して引っ張り曲げ加工を行う。
これにより、拡管部P1を把持金型32a,32bによって把持した状態で引っ張り曲げ加工を行った場合でも、把持金型32a,32b内における拡管部P1の変形を最小限に抑制することができる。この結果、曲げ加工後に切断される異形鋼管Pの端部の量を少なくすることができるため、曲げ加工品の製品歩留まりを向上させることができる。
(3)
In the stretch bend method of the present embodiment, as shown in FIG. 11 (b), the mandrel 36 is inserted into the inner diameter side of the expanded portion P1 gripped by the gripping molds 32a and 32b, and the bending is performed.
Thereby, even when the tensile bending process is performed in a state where the pipe expansion part P1 is held by the holding molds 32a and 32b, the deformation of the pipe expansion part P1 in the holding molds 32a and 32b can be suppressed to the minimum. As a result, it is possible to reduce the amount of the end portion of the deformed steel pipe P that is cut after the bending process, so that the product yield of the bent product can be improved.

(4)
本実施形態のストレッチベンド方法では、図10に示すように、異形鋼管Pの両端に形成された拡管部P1を把持する把持金型32a,32bによって異形鋼管Pを延伸方向へ引っ張りながら、異形鋼管Pに対して内金型31を押し付けて曲げ加工を行う(ステップS14〜16)。
(4)
In the stretch bend method of the present embodiment, as shown in FIG. 10, the deformed steel pipe P is pulled in the extending direction by the holding molds 32 a and 32 b that grip the expanded portions P <b> 1 formed at both ends of the deformed steel pipe P. The inner die 31 is pressed against P to perform bending (steps S14 to S16).

これにより、把持金型32a,32bにおいては、異形鋼管Pに対して引っ張り力だけを付与すればよいため、ストレッチベンド装置50の構成が複雑化することを回避することができる。
(5)
本実施形態のストレッチベンド装置50では、把持金型32a,32bによって拡管部P1を把持した状態で、上述したストレッチベンド方法を実施する。
Thereby, in the holding dies 32a and 32b, it is only necessary to apply a tensile force to the deformed steel pipe P, so that the configuration of the stretch bend device 50 can be avoided from becoming complicated.
(5)
In the stretch bend device 50 of the present embodiment, the above-described stretch bend method is performed in a state where the expanded pipe portion P1 is gripped by the gripping dies 32a and 32b.

これにより、上述したように、引っ張り曲げ加工時において、把持金型32a,32bにおける拡管部P1の滑り量を低減することで、異形鋼管Pに対して引っ張り力と曲げ力とをロス無く付与することができる。この結果、曲げ加工後における異形鋼管Pのスプリングバック量を低減して、曲げ加工後の製品の寸法精度を向上させることができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
As a result, as described above, the tensile force and bending force can be imparted to the deformed steel pipe P without loss by reducing the amount of sliding of the expanded pipe portion P1 in the holding dies 32a and 32b during the tensile bending process. be able to. As a result, the amount of spring back of the deformed steel pipe P after bending can be reduced, and the dimensional accuracy of the product after bending can be improved.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.

(A)
上記実施形態では、拡管成形装置10において、拡管成形用のパンチ12、ダイ13、サイド金型21を含むサイド加圧装置15等を用いて、異形鋼管Pの両端に拡管部P1を成形する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、拡管部を成形する装置や方法としては、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の装置や方法によって拡管部を成形してもよい。また、拡管部の成形は、鋼管の成形と同時に行われてもよいし、上述したように、鋼管の成形後に拡管部を別途成形するようにしてもよい。
(A)
In the said embodiment, the pipe expansion part 10 WHEREIN: The example which shape | molds the pipe expansion part P1 in the both ends of the deformed steel pipe P using the side pressurization apparatus 15 etc. which contain the punch 12, the die | dye 13, and the side metal mold 21 for pipe expansion molding. And explained. However, the present invention is not limited to this.
For example, the apparatus and method for forming the pipe expansion part are not limited to the above-described embodiments, and the pipe expansion part may be formed by another apparatus or method. Further, the tube expansion part may be formed simultaneously with the formation of the steel pipe, or as described above, the tube expansion part may be separately formed after the steel pipe is formed.

(B)
上記実施形態では、異形鋼管Pの両端部にそれぞれ拡管部P1を成形した後、この両端の拡管部P1を把持金型32a,32bによって把持して曲げ加工を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、鋼管の片方の端部に形成された拡管部を把持し、他方の端部はシリンダ等の把持部材によって把持して曲げ加工を行ってもよい。
(B)
In the said embodiment, after forming the pipe expansion part P1 in the both ends of the deformed steel pipe P, respectively, it demonstrated and demonstrated the example which hold | grips the pipe expansion part P1 of this both ends with the holding metal mold | dies 32a and 32b, and performs a bending process. However, the present invention is not limited to this.
For example, the pipe expanding part formed at one end of the steel pipe may be gripped and the other end may be gripped by a gripping member such as a cylinder for bending.

この場合でも、拡管部を把持した側については滑り量を低減できるため、一様な歪み分布を形成することで加工後におけるスプリングバックの量を低減して、従来よりも寸法精度の高い曲げ加工を行うことができる。
ただし、この場合には、他方の端部においては把持部材における鋼管との滑りが発生してしまうため、その分スプリングバックの量を十分に低減できないおそれがあるという点では、上記実施形態のように、鋼管の両端に拡管部を設け、これらを把持して曲げ加工を行うことがより好ましい。
Even in this case, since the amount of slip can be reduced on the side where the expanded portion is gripped, the amount of spring back after processing is reduced by forming a uniform strain distribution, and bending processing with higher dimensional accuracy than before is possible. It can be performed.
However, in this case, since the slip of the gripping member with the steel pipe occurs at the other end, the amount of the spring back may not be sufficiently reduced as in the above embodiment. Furthermore, it is more preferable to provide a pipe expanding part at both ends of the steel pipe and to perform bending by gripping these.

(C)
上記実施形態では、ストレッチベンド装置50において、異形鋼管Pの両端を把持金型32a,32bによって把持した状態で引っ張りながら、曲げ型用の内金型31を異形鋼管Pに対して押し付けて引っ張り曲げ加工を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(C)
In the above-described embodiment, in the stretch bend device 50, while bending both ends of the deformed steel pipe P with the gripping molds 32a and 32b, the bending mold inner mold 31 is pressed against the deformed steel pipe P to bend and bend. An example of performing processing has been described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、内金型を押し付けるのではなく、把持用金型を曲げ加工方向に移動させて曲げ加工を行ってもよい。
ただし、この場合には、把持用金型によって、鋼管に対して、延伸方向に引っ張る力と曲げる力とを付与する必要があるため動きが複雑化するという点では、上記実施形態のように、鋼管の引っ張り力と曲げ力とを別々の部材によって付与することがより好ましい。
For example, instead of pressing the inner mold, bending may be performed by moving the gripping mold in the bending direction.
However, in this case, the gripping mold needs to apply a pulling force and a bending force to the steel pipe, so that the movement becomes complicated, as in the above embodiment, More preferably, the tensile force and bending force of the steel pipe are applied by separate members.

(D)
上記実施形態では、ストレッチベンド装置50によって曲げ半径R=6500mmの大R形状の曲げ加工を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、曲げ半径Rの大きさについては曲げ半径R=6500mmに限定されるものではなく、6500mmよりも小さい曲げ半径Rの曲げ加工であってもよいし、反対に6500mmよりも大きい曲げ半径Rの曲げ加工であってもよい。
(D)
In the said embodiment, the example which performs the bending process of the large R shape of bending radius R = 6500mm with the stretch bend apparatus 50 was given and demonstrated. However, the present invention is not limited to this.
For example, the size of the bending radius R is not limited to the bending radius R = 6500 mm, but may be a bending process with a bending radius R smaller than 6500 mm, or conversely, the bending radius R larger than 6500 mm. Bending may be used.

(E)
上記実施形態では、図9(a)等に示すように、大きい曲げ半径Rの曲げ加工前に、曲げ半径R=204mmの小さい曲げ半径Rの曲げ加工を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、いきなり本発明に係るストレッチベンド装置によってストレッチベンド方法を実施して、曲げ加工を行ってもよい。
(E)
In the above embodiment, as shown in FIG. 9A and the like, an example in which bending with a small bending radius R of bending radius R = 204 mm is performed before bending with a large bending radius R has been described. However, the present invention is not limited to this.
For example, the bending process may be performed by suddenly performing the stretch bend method using the stretch bend apparatus according to the present invention.

(F)
上記実施形態では、円形断面の丸鋼管をロールフォーミングによって成形された異形断面を有する異形鋼管Pの曲げ加工を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、異形鋼管ではなく、断面が円形の丸鋼管の曲げ加工についても、本発明の適用は可能である。
(F)
In the said embodiment, the example which performs the bending process of the deformed steel pipe P which has the deformed cross-section shape | molded by roll forming the round steel pipe of circular section was demonstrated and demonstrated. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be applied to bending of a round steel pipe having a circular cross section instead of a deformed steel pipe.

(G)
上記実施形態では、拡管成形後の異形鋼管Pをストレッチベンド装置50において曲げ加工して、油圧ショベル等に搭載されるキャブを構成するフレーム支柱(Aピラー)として使用する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、油圧ショベル等の建設機械に搭載されるキャブのフレーム支柱に限らず、他の用途に使用される鋼管の拡管成形においても、本発明を適用することは当然に可能である。
(G)
In the said embodiment, the deformed steel pipe P after pipe expansion forming was bent and processed in the stretch bend apparatus 50, and the example used as a frame support | pillar (A pillar) which comprises the cab mounted in a hydraulic shovel etc. was given and demonstrated. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention is naturally applicable not only to the cab frame column mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator, but also to the expansion of a steel pipe used for other purposes.

ここでは、上述した実施形態に係るストレッチベンド方法およびストレッチベンド装置によって曲げ加工された異形鋼管Pと、従来の曲げ加工方法によって処理された拡管部のない異形鋼管Paとについて、曲げ加工後におけるスプリングバック量、寸法精度について検証した実験結果について説明する。
なお、実験に使用した従来の異形鋼管Paは、拡管部が形成されていないために両端をシリンダによって挟み込むように把持して曲げ加工を行った点以外、材質、長さ、および断面形状、曲げ加工に使用された内金型の大きさ、形状等については上述した実施形態に係る異形鋼管Pと共通の条件となっているものとする。
Here, with respect to the deformed steel pipe P bent by the stretch bend method and the stretch bend device according to the above-described embodiment, and the deformed steel pipe Pa having no expanded portion processed by the conventional bending method, the spring after bending is processed. The experimental results verified for the back amount and the dimensional accuracy will be described.
Note that the conventional deformed steel pipe Pa used in the experiment has a material, a length, a cross-sectional shape, a bending, except that the expanded portion is not formed, and the both ends are gripped and bent so as to be sandwiched between cylinders. The size, shape, and the like of the inner mold used for processing are assumed to be the same conditions as those of the deformed steel pipe P according to the above-described embodiment.

まず、上述した実施形態に係る拡管部P1を両端部に有する異形鋼管Pでは、図12(a)に示すように、曲げ加工後における拡管部P1同士を結ぶ対角線距離は、2259mmであった。これに対し、図12(b)に示すように、所定時間が経過してスプリングバックが発生した後における異形鋼管Pの対角線距離は、2291mmであった。
一方、拡管部を持たない従来の異形鋼管Paでは、図13(a)に示すように、曲げ加工後における両端同士を結ぶ対角線距離は、2251mmであった。これに対し、図13(b)に示すように、所定時間が経過してスプリングバックが発生した後における異形鋼管Paの対角線距離は、2306mmであった。
First, in the deformed steel pipe P having the pipe expansion part P1 according to the above-described embodiment at both ends, as shown in FIG. 12A, the diagonal distance connecting the pipe expansion parts P1 after bending was 2259 mm. On the other hand, as shown in FIG. 12B, the diagonal distance of the deformed steel pipe P after the occurrence of springback after a lapse of a predetermined time was 2291 mm.
On the other hand, in the conventional deformed steel pipe Pa having no expanded portion, as shown in FIG. 13A, the diagonal distance connecting both ends after bending was 2251 mm. On the other hand, as shown in FIG. 13B, the diagonal distance of the deformed steel pipe Pa after the occurrence of the spring back after a predetermined time was 2306 mm.

この結果、図14に示すように、本実施形態に係る異形鋼管Pのスプリングバック量が、32mmであったのに対して、従来の異形鋼管Paのスプリングバック量は55mmもあり、スプリングバック量を約42%も低減することができた。
このように、本実施形態に係るストレッチベンド方法によって処理された異形鋼管Pは、曲げ加工後におけるスプリングバック量を大幅に低減して、寸法精度の高い曲げ加工品を製造できるという効果を奏することが実証された。
As a result, as shown in FIG. 14, the springback amount of the deformed steel pipe P according to the present embodiment is 32 mm, whereas the springback amount of the conventional deformed steel pipe Pa is 55 mm, and the springback amount Was reduced by about 42%.
As described above, the deformed steel pipe P processed by the stretch bend method according to the present embodiment has the effect of greatly reducing the amount of spring back after bending and manufacturing a bent product with high dimensional accuracy. Has been demonstrated.

なお、以上のような好ましい結果の主な要因としては、異形鋼管Pの端部に拡管部P1を形成し、把持金型32a,32bによって把持しながら引っ張り曲げ加工を行ったことで、図15に示すように、把持部分における滑り量が大幅に低減されたことが挙げられる。
具体的には、図15に示すように、従来の異形鋼管Paでは、滑り量が最大で約11mmであるのに対し、本実施形態に係る異形鋼管Pでは、滑り量が最大で約8mmであった。
The main factor of the preferable result as described above is that the expanded portion P1 is formed at the end of the deformed steel pipe P, and the tensile bending process is performed while being gripped by the gripping dies 32a and 32b. As shown in FIG. 4, it is mentioned that the amount of slipping in the grip portion is greatly reduced.
Specifically, as shown in FIG. 15, the conventional deformed steel pipe Pa has a maximum slip of about 11 mm, whereas the deformed steel pipe P according to the present embodiment has a maximum slip of about 8 mm. there were.

このように、本実施形態のストレッチベンド方法によれば、引っ張り曲げを行う際の両端の把持部分における滑り量を約27%低減することができたため、上述したように、曲げ加工後におけるスプリングバック量を低減して、寸法精度の高い曲げ加工品を製造することが可能になる。   As described above, according to the stretch bend method of the present embodiment, the slip amount at the gripped portions at both ends when performing the pull bending can be reduced by about 27%. It becomes possible to manufacture a bent product with high dimensional accuracy by reducing the amount.

本発明のストレッチベンド方法および装置は、曲げ加工時の把持部分における滑り量を低減することで、曲げ加工後における鋼管のスプリングバックを低減して寸法精度を向上させることができるという効果を奏することから、鋼管に限らず、他の材料によって形成された部材の曲げ加工に対して広く適用可能である。   The stretch bend method and apparatus of the present invention have the effect of reducing the spring back of the steel pipe after bending and improving the dimensional accuracy by reducing the amount of slip at the gripping portion during bending. Therefore, the present invention is not limited to steel pipes and can be widely applied to bending of members formed of other materials.

本発明の一実施形態に係るストレッチベンド方法および装置の前提となる鋼管の拡管成形部を成形する装置の構成を示す側面図。The side view which shows the structure of the apparatus which shape | molds the pipe expansion forming part of the steel pipe used as the premise of the stretch bend method and apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (a),(b)は、異形鋼管内にパンチを挿入する際の過程を示す側面図。(A), (b) is a side view which shows the process at the time of inserting a punch in a deformed steel pipe. (a)は、異形鋼管内にパンチを挿入する際のサイド金型、パンチ、異形鋼管およびダイの位置関係を示す正面図。(b)は、(a)を側方から見た断面図。(A) is a front view which shows the positional relationship of the side metal mold | die, punch, a deformed steel pipe, and die | dye at the time of inserting a punch in a deformed steel pipe. (B) is sectional drawing which looked at (a) from the side. (a),(b)は、パンチが挿入された結果、拡管成形された異形鋼管を示す正面図および断面図。(A), (b) is the front view and sectional drawing which show the deformed steel pipe pipe-expanded as a result of having inserted the punch. 図1の拡管成形装置による拡管成形法の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the pipe expansion molding method by the pipe expansion molding apparatus of FIG. 本発明の一実施形態に係るストレッチベンド方法を実施するストレッチベンド装置の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the stretch bend apparatus which enforces the stretch bend method which concerns on one Embodiment of this invention. (a),(b)は、図6のストレッチベンド装置を用いたストレッチベンド方法に含まれる各工程を示す説明図。(A), (b) is explanatory drawing which shows each process contained in the stretch bend method using the stretch bend apparatus of FIG. (a),(b)は、図7(b)の工程に引き続いて行われる各工程を示す説明図。(A), (b) is explanatory drawing which shows each process performed following the process of FIG.7 (b). 図6のストレッチベンド装置における図。The figure in the stretch bend apparatus of FIG. 図6のストレッチベンド装置によるストレッチベンド方法の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the stretch bend method by the stretch bend apparatus of FIG. (a),(b)は、図6のストレッチベンド装置に含まれる把持金型の構成を示す拡大図。(A), (b) is an enlarged view which shows the structure of the holding die contained in the stretch bend apparatus of FIG. (a),(b)は、図6に示すストレッチベンド装置によって実施されたストレッチベンド方法によって加工された異形鋼管のスプリングバック量を調べた実施例図。(A), (b) is the Example figure which investigated the springback amount of the deformed steel pipe processed by the stretch bend method implemented with the stretch bend apparatus shown in FIG. (a),(b)は、従来のストレッチベンド装置によって実施されたストレッチベンド方法によって加工された異形鋼管のスプリングバック量を調べた比較例図。(A), (b) is the comparative example figure which investigated the springback amount of the deformed steel pipe processed by the stretch bend method implemented with the conventional stretch bend apparatus. 本実施例と従来の比較例とについて把持部分における鋼管のスプリングバック量を比較したグラフ。The graph which compared the springback amount of the steel pipe in a holding part about a present Example and the conventional comparative example. 本実施例と従来の比較例とについて把持部分における鋼管の滑り量を比較したグラフ。The graph which compared the sliding amount of the steel pipe in a holding part about a present Example and the conventional comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

10 拡管成形装置
11 メインシリンダ
12 パンチ
13 ダイ
15 サイド加圧装置
20 制御部
21 サイド金型
22 金型保持部
23 シャフト
30a,30b 引っ張り部
31 内金型(第1金型)
32a,32b 把持金型(第2金型)
33a,33b 加圧シリンダ
34 押圧部
36 マンドレル(挿入部材)
41a〜41d ボルト
50 ストレッチベンド装置(鋼管の曲げ加工装置)
M モータ
P 異形鋼管(鋼管)
P1 拡管部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pipe expansion molding apparatus 11 Main cylinder 12 Punch 13 Die 15 Side pressurization apparatus 20 Control part 21 Side mold 22 Mold holding part 23 Shaft 30a, 30b Pull part 31 Inner mold (1st mold)
32a, 32b Holding mold (second mold)
33a, 33b Pressurizing cylinder 34 Pressing part 36 Mandrel (insertion member)
41a-41d bolt 50 stretch bend device (steel pipe bending device)
M motor P deformed steel pipe (steel pipe)
P1 expansion section

Claims (5)

拡管部を備えた鋼管の曲げ加工方法であって、
前記鋼管を引っ張り曲げ加工用の第1金型に沿って設置する第1のステップと、
前記鋼管に含まれる前記拡管部を、引っ張り用の第2金型によって把持する第2のステップと、
前記第2金型を前記鋼管の延伸方向に引っ張りながら前記第1金型に沿って曲げ加工を行う第3のステップと、
を備えている鋼管の曲げ加工方法。
A method of bending a steel pipe having an expanded portion,
A first step of installing the steel pipe along a first mold for tensile bending;
A second step of gripping the expanded portion included in the steel pipe with a second mold for pulling;
A third step of bending along the first mold while pulling the second mold in the extending direction of the steel pipe;
A method for bending a steel pipe.
前記第2のステップでは、前記鋼管の両端にそれぞれ形成された前記拡管部を前記第2金型によって把持させる、
請求項1に記載の鋼管の曲げ加工方法。
In the second step, the expanded pipe portions respectively formed at both ends of the steel pipe are gripped by the second mold.
The method for bending a steel pipe according to claim 1.
前記第2のステップでは、前記拡管部の内径側に挿入部材を挿入して、前記拡管部を前記第2金型によって把持させる、
請求項1または2に記載の鋼管の曲げ加工方法。
In the second step, an insertion member is inserted into the inner diameter side of the tube expansion portion, and the tube expansion portion is gripped by the second mold.
The method for bending a steel pipe according to claim 1 or 2.
前記第3のステップでは、前記第2金型を前記鋼管の延伸方向に引っ張りながら、前記第1金型を前記鋼管に対して押し付ける、
請求項1から3のいずれか1項に記載の鋼管の曲げ加工方法。
In the third step, the first mold is pressed against the steel pipe while pulling the second mold in the extending direction of the steel pipe.
The method for bending a steel pipe according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか1項に記載の鋼管の曲げ加工方法を実行する鋼管の曲げ加工装置であって、
前記鋼管に対して押し付けて前記曲げ加工の型となる第1金型と、
前記鋼管の一部に形成された前記拡管部を把持する第2金型と、
を備えている鋼管の曲げ加工装置。
A steel pipe bending apparatus for executing the steel pipe bending method according to any one of claims 1 to 4,
A first mold that is pressed against the steel pipe to serve as the bending mold;
A second mold for holding the expanded portion formed in a part of the steel pipe;
Steel pipe bending machine equipped with.
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