JP2715397B2 - Die rotation mechanism in push-through bending machine - Google Patents
Die rotation mechanism in push-through bending machineInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は管材等の押し通し曲
げ加工装置におけるダイス回動機構に係り、その特殊な
曲げ加工において、より理想的な曲げ条件を構成するた
めに必要となるダイスの傾き角を自動的且つ安定的に設
定するための機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die rotating mechanism in a press-through bending apparatus for a pipe material or the like, and in a special bending process, a die inclination angle required to configure more ideal bending conditions. And a mechanism for automatically and stably setting the.
【0002】[0002]
【従来の技術】本願出願人等は、簡単な装置で管材・形
材又は中実材(以下「管材等」という)を高精度に曲げ加工
する手段として、「押し通し曲げ加工方法及び同方法に
よる曲げ加工装置」(特公平5-12047号,特許第1804036号)
を提案している。2. Description of the Related Art As a means for bending pipes, profiles, or solid materials (hereinafter referred to as "tubes, etc.") with high accuracy using a simple apparatus, the present applicant has adopted a "press-through bending method and the same method". Bending device '' (Japanese Patent Publication No. 5-12047, Patent No. 1804036)
Has been proposed.
【0003】この加工方法は、「管材等を拘持しながら
挿通せしめるガイドシリンダと、ガイドシリンダを貫通
した管材等の一部をベアリング部で拘持するダイスとか
らなり、ガイドシリンダの中心軸とダイスのベアリング
部の中心を相対的にオフセットさせた状態で管材等をガ
イドシリンダとダイスに押し通すことを特徴とした曲げ
加工方法」であり、同方法によれば、ガイドシリンダと
ダイスのオフセットUを制御するだけで、そのオフセッ
トUに対応した曲げ半径Rpを有する連続的な曲げ加工
が可能になると共に管材等の横断面変形を抑制した加工
を実現できる。即ち、オフセットUの設定によってベア
リング部が管材等を押圧する力とアプローチ(ベアリン
グ部とガイドシリンダの間隔)Vの積に相当する曲げモ
ーメントMの作用によって連続的に押し通される管材等
に対して曲げ加工を行い、またベアリング部が管材等の
周囲を拘束することにより管材等の偏平化を矯正して横
断面の変形を防止する。[0003] This processing method is composed of a guide cylinder that allows a tube or the like to be inserted while being held, and a die that holds a part of the tube or the like penetrating the guide cylinder by a bearing portion. A bending method characterized in that a pipe or the like is pushed through a guide cylinder and a die while the center of the bearing portion of the die is relatively offset. According to the method, the offset U between the guide cylinder and the die is determined. Only by controlling, it is possible to perform continuous bending processing having a bending radius Rp corresponding to the offset U, and to realize processing in which cross-sectional deformation of a pipe or the like is suppressed. That is, by setting the offset U, for a tube or the like that is continuously pushed by the action of a bending moment M corresponding to the product of the force of the bearing unit pressing the tube or the like and the approach (the interval between the bearing unit and the guide cylinder) V by the setting of the offset U The bearing section restrains the periphery of the tube material or the like, thereby correcting the flattening of the tube material or the like and preventing the cross section from being deformed.
【0004】しかしながら、前記の方法とその装置によ
っても、その曲げ加工条件には限界がある。即ち、オフ
セットUを大きく設定してゆくと曲げモーメントMが大
きくなって管材等の曲げ半径Rpを小さくしてゆくこと
ができるが、オフセットUが一定以上になると、それに
対応させてダイスに傾き角を付与しなければ管材等とベ
アリング部との摺接力が異常に増大して正常な曲げ加工
ができなくなる。また、ダイスの傾き角を付与しない
と、管材等に偏平化が発生して加工精度が低下するとい
う問題も生じる。[0004] However, the above-mentioned method and its apparatus also have limitations on the bending conditions. That is, when the offset U is set to be large, the bending moment M becomes large, and the bending radius Rp of the pipe material or the like can be made small. However, when the offset U becomes a certain value or more, the inclination angle of the die is correspondingly increased. Otherwise, the sliding contact force between the pipe and the like and the bearing portion is abnormally increased, and normal bending cannot be performed. In addition, if the inclination angle of the die is not provided, there is a problem that flattening occurs in the pipe material and the like, and processing accuracy is reduced.
【0005】そこで、その問題を解決するべく、本願出
願人等は前記の基本発明に対してダイスの傾き角を最適
角度に設定し得るダイス機構の提案を行っている(特開
平4-197528号)。その提案に基づいた押し通し曲げ加工
装置の具体的構成は図4に示されるものである。同図に
おいて、51はダイス、52はダイスホルダー、53はガイド
シリンダであり、ガイドシリンダ53が管材60を拘持しな
がら挿通せしめると共に、ガイドシリンダ53を貫通した
管材60はダイス51のベアリング部51bによって拘持され
ている。また、ダイスホルダー52は駆動ベース70に固定
されており、その駆動ベース70が垂直面内で強制的に移
動させることにより、ダイス51をガイドシリンダ53に対
して相対的にオフセットさせ得るようになっている。[0005] In order to solve the problem, the present applicant has proposed a die mechanism capable of setting the inclination angle of the die to the optimum angle with respect to the basic invention described above (Japanese Patent Laid-Open No. 4-197528). ). FIG. 4 shows a specific configuration of a push-through bending apparatus based on the proposal. In the figure, 51 is a die, 52 is a die holder, 53 is a guide cylinder, the guide cylinder 53 is inserted while holding the tube 60, and the tube 60 penetrating the guide cylinder 53 is a bearing 51b of the die 51. Have been detained by The die holder 52 is fixed to the drive base 70, and the die 51 can be offset relative to the guide cylinder 53 by forcibly moving the drive base 70 in a vertical plane. ing.
【0006】そして、前記の装置における機構要素の詳
細と相互関係は図5に示される。先ず、ダイス51は、周
側面がベアリング部51bの中心C2よりも管材60の挿入口
側に中心C1を有した球面状曲面(曲率半径Rd)に形成さ
れていると共に、管材60の挿入口側にテーパ状の内面が
形成された環状突出部51aを有している。一方、ダイス
ホルダー52は、ダイス51の球面状曲面を抱持する曲面が
形成されており、ダイス51をガイドシリンダ53に対向さ
せて保持している。また、ガイドシリンダ53における管
材60の送出口側の周囲には、ダイス51の環状突出部51a
に内嵌する制御用曲面53aが形成されている。FIG. 5 shows the details and interrelationships of the mechanical elements in the above-mentioned apparatus. First, the die 51 is formed such that the peripheral side surface is formed into a spherical curved surface (radius of curvature Rd) having the center C1 on the insertion port side of the tube member 60 with respect to the center C2 of the bearing portion 51b, And an annular protruding portion 51a having a tapered inner surface formed at the bottom. On the other hand, the die holder 52 has a curved surface that holds the spherical curved surface of the die 51, and holds the die 51 so as to face the guide cylinder 53. Further, an annular protrusion 51a of a die 51 is provided around the guide cylinder 53 on the side of the outlet of the tube material 60.
Is formed with a control curved surface 53a.
【0007】ここに、ガイドシリンダ53に形成されてい
る制御用曲面53aは、図6に示すようにダイスホルダー5
2がガイドシリンダ51に対して相対的に移動してオフセ
ットが付与された状態で、ダイス51がダイスホルダー52
内で回転してダイス51の環状突出部51aが当接したとき
に、ダイス51のベアリング部51bを含む面をガイドシリ
ンダ51の送出口の中心から見て略垂直に設定させるよう
な曲面として形成されている。Here, the control curved surface 53a formed on the guide cylinder 53 is connected to the die holder 5 as shown in FIG.
2 moves relative to the guide cylinder 51 to give an offset, and the die 51 is
The surface including the bearing portion 51b of the die 51 is formed as a curved surface that is set to be substantially vertical when viewed from the center of the outlet of the guide cylinder 51 when the annular protrusion 51a of the die 51 abuts and rotates. Have been.
【0008】従って、図6のオフセット状態で管材60を
押し通すと、オフセットUの付与によりダイス51が回転
傾斜するが、ダイス51の周側面の球面状曲面に係る中心
C1がベアリング部51bの中心C2よりも前方にあり、ま
たベアリング部51bのオフセット間隔側(図では下側)が
管材60との間で強力な摺接領域になることから、ダイス
51を更に傾斜させる方向へ回転させることになる。即
ち、ダイス51と管材60の摺接合力及びダイス51の回転に
伴うベアリング部51bの中心C2のズレ(Δy)によってダ
イス51自体に回転モーメントMが生じ、その回転モーメ
ントMがダイス51の傾斜を更に増大させる。Therefore, when the pipe 60 is pushed through in the offset state shown in FIG. 6, the die 51 rotates and tilts due to the application of the offset U. However, the center C1 relating to the spherical curved surface on the peripheral side surface of the die 51 becomes the center C2 of the bearing portion 51b. And the offset distance side (the lower side in the figure) of the bearing portion 51b becomes a strong sliding contact area with the pipe material 60, so that the die
51 will be rotated in the direction of further inclination. In other words, a rotational moment M is generated in the die 51 itself due to the displacement (Δy) of the center C2 of the bearing part 51b due to the sliding joining force between the die 51 and the tube member 60 and the rotation of the die 51, and the rotational moment M causes the inclination of the die 51 Increase further.
【0009】その場合において、管材60に偏平化を発生
させずに、且つより軽い摺接力で曲げ加工を実行させる
ための理想的な条件は、ダイス51のベアリング部51bを
含む面Sが同ベアリング部51bを通過する管材60の中心
軸に対して垂直になっていることである。そこで、この
提案に係るダイス機構では、回転モーメントMによるダ
イス51の傾き角をダイス51の環状突出部51aとガイドシ
リンダ53の制御用曲面53aとの当接関係によって制御
し、前記の理想的な条件を得られるようにしている。具
体的には、ダイス51にオフセットUが与えられると必然
的に回転モーメントMが生じ、ダイス51の環状突出部51
aの内周面がガイドシリンダ53の制御用曲面53aの表面に
当接するが、ガイドシリンダ53の制御用曲面53aが上記
のような曲面に形成されているため、オフセットUに対
応させてダイス51の傾き角を理想的な角度に拘束設定さ
せることができる。In this case, ideal conditions for executing bending with a lighter sliding contact force without causing flattening of the pipe member 60 are as follows. That is, it is perpendicular to the central axis of the tube material 60 passing through the portion 51b. Therefore, in the die mechanism according to this proposal, the inclination angle of the die 51 due to the rotational moment M is controlled by the contact relationship between the annular projection 51a of the die 51 and the control curved surface 53a of the guide cylinder 53, and the ideal I am trying to get the conditions. Specifically, when the offset U is given to the die 51, a rotational moment M is inevitably generated, and the annular protrusion 51 of the die 51 is formed.
The inner peripheral surface of a is in contact with the surface of the control curved surface 53a of the guide cylinder 53. However, since the control curved surface 53a of the guide cylinder 53 is formed as a curved surface as described above, the die 51 is Can be constrained to an ideal angle.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記基本発
明の「押し通し曲げ加工方法及びその装置」に対して特開
平4-197528号の「ダイス機構」を適用すれば、一見理想的
な曲げ加工を実現できるように思えるが、実際の曲げ加
工過程や機構要素の製造に関して次のような問題点が派
生する。 (1) ベアリング部51bの中心C2がダイス51の周側面の球
面状曲面に係る中心C1よりも後方に位置せしめられて
いるため、オフセットUを大きくとって管材60の曲げ半
径を小さくすると、曲げ加工後に送り出される管材60が
ダイスホルダー52に接触してしまう。即ち、ベアリング
部51bとダイスホルダー52の前面との距離が大きいこと
が曲げ半径の小径化の妨げる要因となる。 (2) ダイス51の回転に伴うベアリング部51bの中心C2の
ズレ(Δy)が曲げモーメントMを発生させる距離ファク
ターであるが、そのズレ(Δy)は微小距離であるために
曲げモーメントMはそれほど大きな値とならない。ま
た、図6から明らかなように、曲げ加工状態でダイス51
の環状突出部51aはガイドシリンダ53の制御用曲面53aに
対して一方側(上側)で当接しているが、他方側(下側)で
は離隔しているため、ダイス51は逆方向回転に対しては
フリーな状態になっている。従って、ダイス51に回転モ
ーメントMに関係する作用力以外の力(例えば、管材60
を絞る力等)が作用したり、管材60に“しわ"が発生した
場合に誘発される力等が作用すると、ダイス51が不安定
な回動状態になって加工精度が低下する。また、そのよ
うな不安定状態はオフセットUを大きくして曲げ半径を
小さくしたときに発生しやすいことから、曲げ半径の小
径化を図る上でも重大な障害となる。 (3) ガイドシリンダ53の制御用曲面53aは複雑な曲面を
比較的小さい領域に高精度に形成しなければならず、そ
の機械加工が非常に面倒である。By applying the "die mechanism" of JP-A-4-197528 to the "press-through bending method and apparatus" of the basic invention, seemingly ideal bending can be achieved. Although it seems to be feasible, the following problems arise with respect to the actual bending process and the manufacture of mechanical elements. (1) Since the center C2 of the bearing portion 51b is located behind the center C1 of the spherical curved surface of the peripheral surface of the die 51, if the offset U is increased and the bending radius of the tube 60 is reduced, The tube material 60 sent out after processing comes into contact with the die holder 52. That is, a large distance between the bearing portion 51b and the front surface of the die holder 52 is a factor that hinders a reduction in bending radius. (2) The displacement (Δy) of the center C2 of the bearing portion 51b due to the rotation of the die 51 is a distance factor that generates the bending moment M. Since the displacement (Δy) is a minute distance, the bending moment M is not so large. Not a large value. Also, as is apparent from FIG.
The annular protruding portion 51a is in contact with the control curved surface 53a of the guide cylinder 53 on one side (upper side), but is separated on the other side (lower side). Is in a free state. Therefore, a force other than the acting force related to the rotational moment M (for example, the tube material 60) is applied to the die 51.
If a force or the like induced when “wrinkles” occur in the tube material 60 acts, the die 51 enters an unstable rotation state and the machining accuracy decreases. Further, such an unstable state is likely to occur when the offset U is increased and the bending radius is reduced, so that it becomes a serious obstacle in reducing the bending radius. (3) The control curved surface 53a of the guide cylinder 53 has to form a complicated curved surface in a relatively small area with high precision, and the machining is very troublesome.
【0011】そこで、本発明は、前記の問題点に鑑み、
オフセットUを大きくとって曲げ半径を小さくする場合
においても、安定した高精度な押し通し曲げ加工が実現
できるダイスの回動機構を提供することを目的として創
作された。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems,
It was created with the aim of providing a die turning mechanism capable of realizing stable and accurate push-through bending even when the bending radius is reduced by increasing the offset U.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、管材・形材又
は中実材を拘持しながら挿通せしめるガイドシリンダ
と、前記ガイドシリンダを貫通した管材等の一部をベア
リング部で拘持するダイスとからなり、前記ガイドシリ
ンダの中心軸と前記ダイスのベアリング部の中心を相対
的にオフセットさせた状態で管材等を前記ガイドシリン
ダと前記ダイスに押し通すことにより曲げ加工を行う装
置において、周側面がベアリング部の中心より管材等の
挿入口側に中心を有した球面状曲面として形成されてお
り、管材等の挿入口側に、ベアリング部の中心を通過す
ると共に同ベアリング部を含む面に垂直な直線を中心軸
とした円筒状内周面を有する環状突出部が一体形成され
たダイスと、前記ダイスの球面状曲面を抱持する曲面が
形成されており、前記ダイスを前記ガイドシリンダに対
向させて保持するダイスホルダーと、管材等の送出口の
周囲に、管材等の貫通孔の中心軸上に中心を有すると共
に最大径部分が前記ダイスの環状突出部に対して内嵌当
接する球面状曲面部を設けたガイドシリンダとで構成さ
れたことを特徴とする押し通し曲げ加工装置におけるダ
イス回動機構に係る。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a guide cylinder which allows a tubular member, a shaped member or a solid member to be inserted while being held, and a part of the tubular member penetrating the guide cylinder is held by a bearing portion. An apparatus for performing bending by pushing a pipe or the like through the guide cylinder and the die in a state where the center axis of the guide cylinder and the center of the bearing portion of the die are relatively offset from each other. Is formed as a spherical curved surface having a center on the insertion port side of the pipe material etc. from the center of the bearing part, and passes through the center of the bearing part and is perpendicular to the surface containing the bearing part on the insertion port side of the pipe material etc. And a curved surface that embraces a spherical curved surface of the die, and a die in which an annular protrusion having a cylindrical inner peripheral surface having a straight line as a central axis is integrally formed. A die holder for holding the die in opposition to the guide cylinder, and a periphery of the outlet of the pipe, etc., having a center on the central axis of the through hole of the pipe, etc., and having a maximum diameter portion with respect to the annular protrusion of the die. And a guide cylinder provided with a spherically curved surface portion that abuts and fits inside.
【0013】この発明では、ダイスの周側面の球面状曲
面の中心がベアリング部の中心より管材等の挿入口側に
なっているため、オフセットを与えて曲げ加工を行う状
態において、ダイスと管材等の摺接条件とベアリング部
の中心のズレ位置を考慮すると、ダイスには殆ど回転モ
ーメントが発生しない。一方、ダイスの環状突出部は、
オフセットの如何に関わらず、常にガイドシリンダの球
面状曲面部と全周にわたって内嵌当接する。従って、管
材等の連続的な曲げ加工状態で発生する種々の作用力に
起因してダイスに如何なる方向の回転モーメントが発生
したとしても、ダイスはオフセットに対応した傾き角に
完全に拘束されており、安定した高精度な曲げ加工が実
現できる。また、ダイスのベアリング部の中心がダイス
の周側面の球面状曲面の中心よりも管材等の送出側に位
置するため、図6に示した場合より曲げ加工部位がダイ
スホルダーの前面側(管材等の送出側)へ寄っている。そ
の結果、曲げ加工後の管材等がダイスホルダーに接触し
てしまうことを回避させる上で有利な条件を構成でき、
曲げ半径の小径化を妨げていた要因を緩和できる。In the present invention, since the center of the spherical curved surface on the peripheral side surface of the die is closer to the insertion opening of the tube material or the like than the center of the bearing portion, the die and the tube material or the like are subjected to the offset bending work. Considering the sliding contact condition and the deviation position of the center of the bearing portion, almost no rotational moment is generated in the die. On the other hand, the annular protrusion of the die
Irrespective of the offset, it always fits inside the spherical curved surface of the guide cylinder over the entire circumference. Therefore, even if a rotational moment in any direction is generated in the die due to various acting forces generated in a continuous bending state of a pipe material or the like, the die is completely constrained to a tilt angle corresponding to the offset. , Stable and accurate bending can be realized. Further, since the center of the bearing portion of the die is located closer to the delivery side of the tube material and the like than the center of the spherical curved surface of the peripheral side surface of the die, the bent portion is located on the front side of the die holder (tube material etc.) as shown in FIG. Outgoing side). As a result, it is possible to configure an advantageous condition for avoiding that the pipe material or the like after the bending process comes into contact with the die holder,
Factors that hindered the reduction of the bending radius can be reduced.
【0014】ところで、この発明の構成では、オフセッ
トを与えた状態で、ダイスのベアリング部を含む面がそ
の部分を挿通する管材等の軸と垂直な関係になっている
という保証はない。その場合、ダイスホルダー又は/及
びガイドシリンダを管材等の挿通方向へ移動させる移動
手段を設けてダイスホルダーとガイドシリンダの間の距
離を調整可能にし、オフセットに対応させてその距離を
調整すれば前記の垂直関係を得ることができる。By the way, in the configuration of the present invention, there is no guarantee that the surface including the bearing portion of the die is perpendicular to the axis of the pipe or the like passing through the portion in the state where the offset is given. In that case, if the distance between the die holder and the guide cylinder is made adjustable by providing a moving means for moving the die holder or / and the guide cylinder in the insertion direction of the pipe material or the like, and if the distance is adjusted corresponding to the offset, Can be obtained.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の「押し通し曲げ加
工装置におけるダイス回動機構」の実施形態を、図1及
び図2を用いて詳細に説明する。先ず、図1はオフセッ
トが0の状態におけるダイス回動機構の構成を示す断面
図であり、1はダイス、2はダイスホルダー、3はガイド
シリンダを示し、上記の図5の場合と同様に、ガイドシ
リンダ3が管材60を拘持しながら挿通せしめると共に、
ガイドシリンダ3を貫通した管材60はダイス1のベアリン
グ部1bによって拘持されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the "die rotating mechanism in a push-through bending apparatus" of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the die rotating mechanism in the state where the offset is 0, 1 is a die, 2 is a die holder, and 3 is a guide cylinder. As in the case of FIG. While the guide cylinder 3 is inserted while holding the tube material 60,
The pipe material 60 penetrating the guide cylinder 3 is held by the bearing 1b of the die 1.
【0016】そして、ダイス1の周側面に球面状曲面(曲
率半径Rd)が形成されていること、ダイスホルダー2に
ダイス5の前記球面状曲面を抱持する曲面が形成されて
おり、ダイス1をガイドシリンダ3に対向させて保持して
いること、及びダイス1における管材60の挿入口側に環
状突出部1aが形成されており、その環状突出部1aがガイ
ドシリンダ3の先端部を内嵌させていることは、図4か
ら図6に示した従来のダイス機構と同様であるが、本実
施形態のダイス回動機構は次のような点に特徴を有して
いる。 ダイス1における周側面の球面状曲面の中心C1がベ
アリング部1bの中心C2より管材60の挿入口側に位置せ
しめられている。 従来のダイス機構(図5)ではダイス51の環状突出部5
1aの内周面がテーパ状に形成されているが、本実施形態
のダイス1の環状突出部1aにおいては、ベアリング部1b
の中心を通過すると共に同ベアリング部1bを含む面Sに
垂直な直線を中心軸とした円筒状内周面1cが形成されて
いる。 ガイドシリンダ3における管材60の送出口の周囲に球
面状曲面部3aが形成されており、その曲面部3aは管材60
の貫通孔の中心軸上に中心を有した球面であり、且つそ
の球面の最大径部分がダイス1の環状突出部1aの円筒状
内周面1cに内嵌当接している。The die 1 has a spherical curved surface (radius of curvature Rd) formed on the peripheral side surface thereof, and the die holder 2 has a curved surface for holding the spherical curved surface of the die 5. And an annular protruding portion 1a is formed on the die 1 at the insertion port side of the tube member 60, and the annular protruding portion 1a internally fits the distal end portion of the guide cylinder 3. This is the same as the conventional dice mechanism shown in FIGS. 4 to 6, but the dice turning mechanism of the present embodiment has the following features. The center C1 of the spherical curved surface on the peripheral side surface of the die 1 is located closer to the insertion port side of the pipe member 60 than the center C2 of the bearing portion 1b. In the conventional die mechanism (FIG. 5), the annular projection 5 of the die 51 is used.
Although the inner peripheral surface of 1a is formed in a tapered shape, the annular projection 1a of the die 1 of the present embodiment has a bearing 1b.
And a cylindrical inner peripheral surface 1c having a central axis defined by a straight line perpendicular to the surface S including the bearing portion 1b. A spherical curved surface portion 3a is formed around the outlet of the tube material 60 in the guide cylinder 3, and the curved surface portion 3a is
The through-hole is a spherical surface having a center on the central axis of the through hole, and the largest diameter portion of the spherical surface is in-fitted in contact with the cylindrical inner peripheral surface 1c of the annular projecting portion 1a of the die 1.
【0017】以上の特徴を有したダイス回動機構におい
て、図2に示すようにダイス1を垂直方向へ移動させて
オフセットUを与えると、ガイドシリンダ3の球面状曲
面部3aとダイス1の環状突出部1aの係合関係によってダ
イス1がダイスホルダー2の中で強制的に回転せしめられ
て傾斜する。そのオフセット状態で管材60を押し通す
と、ダイス1のベアリング部1bの下側でより強力な摺接
条件が構成されると共に、ベアリング部1bの中心C2は
ダイス1の球面状曲面の中心C1より僅かに上側へズレる
が、その場合のズレ(Δy')は回転中心C1に対して図6
の場合と逆方向になるため、ダイス1に作用する回転モ
ーメントは極めて小さくなる。何れにしても、ダイス1
は前記の係合関係に基づいてその傾き角が一義的に設定
され、その状態で図6の場合と同様に押し通される管材
60に対して常時曲げモーメントが作用し、管材60は連続
的に曲げ加工されながらダイス1のベアリング部1bから
送り出されてゆく。In the die rotating mechanism having the above characteristics, when the die 1 is moved vertically to give an offset U as shown in FIG. 2, the spherical curved surface portion 3a of the guide cylinder 3 and the annular shape of the die 1 are formed. The die 1 is forcibly rotated in the die holder 2 and inclined by the engagement relationship of the protrusions 1a. When the tube 60 is pushed through in the offset state, a stronger sliding contact condition is formed below the bearing portion 1b of the die 1 and the center C2 of the bearing portion 1b is slightly smaller than the center C1 of the spherical curved surface of the die 1. In this case, the deviation (Δy ′) is shifted with respect to the rotation center C1 in FIG.
Therefore, the rotational moment acting on the die 1 is extremely small. In any case, die 1
Is a tube member whose inclination angle is uniquely set based on the above-described engagement relationship, and in which state, the pipe member is pushed through in the same manner as in FIG.
A bending moment always acts on 60, and the tube material 60 is sent out from the bearing portion 1b of the die 1 while being continuously bent.
【0018】ところで、このダイス機構によれば、ガイ
ドシリンダ3の管材60の貫通孔の中心軸上に中心を有し
た球面状曲面部3aがダイス1の環状突出部1aの円筒状内
周面1cに内嵌しているため、オフセットUの大きさの如
何に関わらず、球面状曲面部3aと円筒状内周面1cは常に
全周にわたって当接関係が得られる。即ち、管材60の曲
げ加工過程でどのような回転モーメントがダイス1に作
用しても、ダイス1はオフセットUによって決定される
傾き状態に強制的に設定されている。その結果、ダイス
1のベアリング部1bによる管材60に対する曲げ加工が安
定した状態で連続的に実行され、且つオフセットUを時
間的に変化させたときにもダイス1の傾き角が滑らかに
変化するため、極めて高精度な連続的曲げ加工が実現で
きる。According to this die mechanism, the spherical curved surface portion 3a having a center on the center axis of the through hole of the pipe member 60 of the guide cylinder 3 is formed on the cylindrical inner peripheral surface 1c of the annular projecting portion 1a of the die 1. Irrespective of the size of the offset U, the spherical curved surface portion 3a and the cylindrical inner peripheral surface 1c are always in contact with each other over the entire circumference. That is, no matter what rotational moment acts on the die 1 during the bending process of the tube material 60, the die 1 is compulsorily set to the inclined state determined by the offset U. As a result, the dice
Since the bending process of the tube material 60 by the bearing portion 1b is continuously performed in a stable state and the inclination angle of the die 1 changes smoothly even when the offset U is changed over time, extremely high precision is achieved. Continuous bending can be realized.
【0019】また、連続的曲げ加工を実行した場合、管
材60はダイス1のベアリング部1bから送り出されてダイ
スホルダー2側へ湾曲した態様になるが、オフセットU
を大きくとって曲げ半径を小さく設定すると、曲げ加工
後にダイスホルダー2側へ戻る管材60の部分とダイスホ
ルダー2との間隔が問題となり、戻り部分がダイスホル
ダー2に接触しない範囲でしか曲げ半径を小さくするこ
とができない。しかし、この実施形態においては、ダイ
ス1のベアリング部1bの中心C2が球面状曲面の中心C1
より送出側に位置しているため、前記の間隔を得る上で
余裕をもたせることができる。即ち、従来のダイス機構
(図6)の場合よりも管材60をより小さい曲げ半径で曲げ
加工することが可能になる。When the continuous bending is performed, the tube material 60 is sent out from the bearing portion 1b of the die 1 and is curved toward the die holder 2 side.
When the bending radius is set to be small, the distance between the tube holder 60 that returns to the die holder 2 side after bending and the die holder 2 becomes a problem, and the bending radius must be reduced only to the extent that the return portion does not contact the die holder 2. Can't be smaller. However, in this embodiment, the center C2 of the bearing portion 1b of the die 1 is the center C1 of the spherical curved surface.
Since it is located closer to the sending side, it is possible to allow a margin for obtaining the above-mentioned interval. That is, the conventional die mechanism
It becomes possible to bend the tube 60 with a smaller bending radius than in the case of FIG. 6.
【0020】次に、従来のダイス機構でも説明したよう
に、押し通し力が小さく、管材60の偏平化を招かない理
想的な曲げ加工を行うためには、ダイス1のベアリング
部1bを含む面Sがベアリング部1bを通過する管材60の軸
方向に対して垂直な関係になっていることを要する。そ
して、本実施形態の前記構成のみでは曲げ加工の安定化
と高精度化を図ることができても、曲げ機構の理想条件
を保証することができない。即ち、オフセットUが小さ
い場合にはダイス1の傾き角も小さいためにそれほど問
題を生じないが、オフセットUを大きくとった場合には
押し通し力の増大と偏平率の増加を招いてしまう。Next, as described in the conventional die mechanism, in order to perform an ideal bending process in which the pushing force is small and the flattening of the pipe member 60 is not caused, the surface S including the bearing portion 1b of the die 1 is required. Must be perpendicular to the axial direction of the tube material 60 passing through the bearing portion 1b. Then, only the configuration of the present embodiment can stabilize the bending process and increase the precision, but cannot guarantee the ideal condition of the bending mechanism. That is, when the offset U is small, the inclination angle of the die 1 is small, so that there is not much problem. However, when the offset U is large, the pushing force increases and the flattening rate increases.
【0021】しかし、本実施形態の前記構成において曲
げ加工の理想条件を満たすことは容易である。何故な
ら、ダイス1のベアリング部1bとガイドシリンダ3の端部
に相当するアプローチVを調整すれば、前記の理想条件
を確保させることが可能だからである。具体的には、ダ
イスホルダー2を固定している駆動ベース70を垂直面内
で移動だけでなく、その移動によって設定されるオフセ
ットUに対応させて前後方向にも移動調整する駆動機構
を設けておき、それによってダイス1のベアリング部1b
を含む面Sとベアリング部1bを通過する管材60の軸方向
の垂直関係を得るようにすればよい。但し、予め管材の
材質とオフセットUとアプローチVと管材の曲げ半径R
pの関係を経験的に求めておき、ある曲げ半径Rpを得る
場合に最適な曲げ加工条件が得られるようにオフセット
Uに対応したアプローチVを選択して調整することにな
る。そして、そのような制御は、予め前記の最適な曲げ
加工条件に係るデータをメモリ等に記憶させておき、マ
イクロコンピュータがその記憶データに基づいて駆動ベ
ース70を縦横・前後へ移動させる駆動源(モータ等)を制
御するようなシステムを構成することで容易に実現でき
る。However, it is easy to satisfy the ideal condition of the bending process in the configuration of the present embodiment. This is because if the approach V corresponding to the bearing 1b of the die 1 and the end of the guide cylinder 3 is adjusted, the ideal conditions described above can be ensured. Specifically, a drive mechanism is provided that not only moves the drive base 70 that fixes the die holder 2 in a vertical plane, but also moves and adjusts the front and rear directions in accordance with the offset U set by the movement. And thereby the bearing part 1b of the die 1
It is sufficient to obtain a vertical relationship in the axial direction between the surface S including the above and the tube material 60 passing through the bearing portion 1b. However, the tube material, offset U, approach V, and bending radius R of the tube material are determined in advance.
The relationship of p is determined empirically, and the approach V corresponding to the offset U is selected and adjusted so that optimum bending conditions are obtained when a certain bending radius Rp is obtained. Such control is performed by storing data relating to the above-described optimum bending conditions in a memory or the like in advance, and a microcomputer that moves the drive base 70 vertically and horizontally and back and forth based on the stored data. It can be easily realized by configuring a system that controls a motor or the like.
【0022】尚、本実施形態では管材60の曲げ加工を対
象として説明したが、形材や中実材の押し通し曲げ加工
に対しても上記のダイス回動機構が適用できることはい
うまでもなく、形材等の円形状横断面を有しないものに
ついてはダイスのベアリング部をそれに対応した形状に
しておけばよい。また、本実施形態ではダイス1側を移
動させることでオフセットUやアプローチVを与えるよ
うにしているが、ガイドシリンダ3側を移動させても相
対的に同一条件を構成させることが可能である。Although the present embodiment has been described with respect to the bending of the pipe member 60, it is needless to say that the above-described die rotating mechanism can be applied to the press-through bending of a shape member or a solid member. In the case of a section having no circular cross section, such as a profile, the bearing portion of the die may be formed in a shape corresponding thereto. Further, in the present embodiment, the offset U and the approach V are given by moving the die 1 side, but the same condition can be relatively configured by moving the guide cylinder 3 side.
【0023】[0023]
【実施例】本実施形態のダイス回動機構と従来のダイス
機構で管材の曲げ加工を行った場合におけるオフセット
Uに対する曲げ半径Rpの変化を図3のグラフに示す。
この実施例では、材質がSTKM11Aで、外径が25.4mm、内
径が22.2mmの管材を曲げ加工の対象とし、双方の機構と
もダイスのベアリング部の内径を25.6mm、ダイスの周側
面の曲率半径を30mm、アプローチVを30mmとして押し通
し曲げ加工を実行した。FIG. 3 is a graph showing the change in the bending radius Rp with respect to the offset U when the pipe material is bent by the die rotating mechanism of the present embodiment and the conventional die mechanism.
In this embodiment, the material is STKM11A, an outer diameter of 25.4 mm and an inner diameter of 22.2 mm are to be bent, and both mechanisms have an inner diameter of a bearing portion of the die of 25.6 mm and a radius of curvature of a peripheral surface of the die. Was set to 30 mm, and approach V was set to 30 mm, and bending was performed.
【0024】図3から明らかなように、本実施形態のダ
イス回動機構によれば、従来のダイス機構の場合よりも
小さいオフセットUを設定しながら小さい曲げ半径を実
現できている。また、加工後の管材の表面を比較する
と、オフセットUが大きくなっても本実施形態のダイス
回動機構の方が“しわ"の発生率が少なく、その差は管
材の押し通し速度が大きくなるにつれて顕著であった。
即ち、従来のダイス機構より小さいオフセットUでより
小さい曲げ半径を得ることができると共に、安定した高
精度な曲げ加工が実現できている。As is apparent from FIG. 3, according to the die turning mechanism of the present embodiment, a small bending radius can be realized while setting an offset U smaller than that of the conventional die mechanism. Further, when comparing the surface of the processed tube material, even if the offset U becomes large, the rate of occurrence of “wrinkles” is smaller in the die rotating mechanism of the present embodiment, and the difference increases as the pushing speed of the tube material increases. It was remarkable.
That is, a smaller bending radius can be obtained with an offset U smaller than that of the conventional die mechanism, and stable and accurate bending can be realized.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明の「押し通し曲げ加工装置におけ
るダイス回動機構」は、以上の構成を有していることに
より、次のような効果を奏する。請求項1の発明は、管
材等を拘持しながら挿通せしめるガイドシリンダと、ガ
イドシリンダを貫通した管材等の一部をベアリング部で
拘持するダイスとからなり、ガイドシリンダの中心軸と
ダイスのベアリング部の中心を相対的にオフセットさせ
た状態で管材等をガイドシリンダとダイスに押し通すこ
とにより曲げ加工を行う装置において、ダイスをダイス
ホルダーで回動自在に保持すると共に、ダイスのベアリ
ング部をダイスの回動中心より管材等の送出側に位置せ
しめ、且つダイスに設けた環状突出部とガイドシリンダ
の送出口部分の係合関係を工夫したことにより、従来の
ダイス機構より小さい曲げ半径での曲げ加工を安定的且
つ高精度に実行できるようにする。請求項2の発明は、
請求項1の発明において、ダイスのベアリング部を含む
面がベアリング部を通過する管材の軸方向に対して垂直
となる条件を簡単な手段で実現し、ダイスによる理想的
な曲げ条件を構成させる。According to the present invention, the "die turning mechanism in the push-through bending apparatus" has the following effects by having the above-described structure. The invention of claim 1 comprises a guide cylinder through which a tube material or the like is inserted while being held, and a die which holds a part of the tube material or the like penetrating the guide cylinder by a bearing portion. In a device that performs bending by pushing pipes etc. through a guide cylinder and a die with the center of the bearing part relatively offset, the die is held rotatably by a die holder and the bearing part of the die is Bending with a bending radius smaller than that of the conventional die mechanism by positioning the annular projecting part provided on the die and the sending-out portion of the guide cylinder by positioning Processing can be performed stably and with high accuracy. The invention of claim 2 is
According to the first aspect of the present invention, the condition that the surface including the bearing portion of the die is perpendicular to the axial direction of the tube passing through the bearing portion is realized by simple means, and the ideal bending condition by the die is formed.
【図1】本発明の実施形態に係るダイス回動機構の構成
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a die rotating mechanism according to an embodiment of the present invention.
【図2】オフセットが設定されて管材の曲げ加工を実行
している状態におけるダイス回動機構の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the die rotating mechanism in a state where an offset is set and bending of a tube is being performed.
【図3】実施形態のダイス回動機構と従来のダイス機構
で実質的に同一条件による管材の曲げ加工を行った場合
におけるオフセットに対する曲げ半径の変化を示すグラ
フである。FIG. 3 is a graph showing a change in a bending radius with respect to an offset when a pipe material is bent under substantially the same conditions by the die rotating mechanism of the embodiment and a conventional die mechanism.
【図4】押し通し曲げ加工装置に適用された従来のダイ
ス機構の断面図(A)とダイス側の正面図(B)である。FIG. 4 is a sectional view (A) of a conventional die mechanism applied to a press-through bending apparatus, and a front view (B) of a die side.
【図5】ダイス機構の構成の詳細を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of a configuration of a die mechanism.
【図6】オフセットが設定されて管材の曲げ加工を実行
している状態におけるダイス機構の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the die mechanism in a state where an offset is set and bending of a tube is being performed.
1,51…ダイス、1a,51a…環状突出部、1b,51b…ベアリン
グ部、1c…円筒状内周面、2,52…ダイスホルダー、3,53
…ガイドシリンダ、3a…球面状曲面部、53a…制御用曲
面、60…管材、70…駆動ベース、C1…ダイスの球面状
曲面の中心、C2…ダイスのベアリング部の中心、Rp…
管材の曲げ半径、S…ダイスのベアリング部を含む面、
U…オフセット、V…アプローチ、Δy,Δy'…ダイス
の回転に伴うベアリング部の中心のズレ。1,51: die, 1a, 51a: annular projection, 1b, 51b: bearing, 1c: cylindrical inner peripheral surface, 2,52: die holder, 3,53
... Guide cylinder, 3a ... Spherical curved surface, 53a ... Control curved surface, 60 ... Tube, 70 ... Drive base, C1 ... Center of spherical curved surface of die, C2 ... Center of bearing part of die, Rp ...
Bending radius of tube material, S ... surface including bearing part of die,
U: offset, V: approach, Δy, Δy ': deviation of the center of the bearing part due to rotation of the die.
Claims (2)
う)を拘持しながら挿通せしめるガイドシリンダと、前
記ガイドシリンダを貫通した管材等の一部をベアリング
部で拘持するダイスとからなり、前記ガイドシリンダの
中心軸と前記ダイスのベアリング部の中心を相対的にオ
フセットさせた状態で管材等を前記ガイドシリンダと前
記ダイスに押し通すことにより曲げ加工を行う装置(以
下「押し通し曲げ加工装置」という)において、周側面が
ベアリング部の中心より管材等の挿入口側に中心を有し
た球面状曲面として形成されており、管材等の挿入口側
に、ベアリング部の中心を通過すると共に同ベアリング
部を含む面に垂直な直線を中心軸とした円筒状内周面を
有する環状突出部が一体形成されたダイスと、前記ダイ
スの球面状曲面を抱持する曲面が形成されており、前記
ダイスを前記ガイドシリンダに対向させて保持するダイ
スホルダーと、管材等の送出口の周囲に、管材等の貫通
孔の中心軸上に中心を有すると共に最大径部分が前記ダ
イスの環状突出部に対して内嵌当接する球面状曲面部を
設けたガイドシリンダとで構成されたことを特徴とする
押し通し曲げ加工装置におけるダイス回動機構。1. A guide cylinder through which a tube, a shaped member or a solid material (hereinafter referred to as a "tube") is inserted while being held, and a part of the tube, etc. penetrating the guide cylinder is held by a bearing portion. A device for performing bending by pushing a tube or the like through the guide cylinder and the die in a state where the center axis of the guide cylinder and the center of the bearing portion of the die are relatively offset from each other. Bending device ''), the peripheral side surface is formed as a spherical curved surface having a center on the insertion port side of the pipe material etc. from the center of the bearing part, and passes through the center of the bearing part on the insertion port side of the pipe material etc. A die having an annular projection integrally formed with a cylindrical inner peripheral surface having a central axis defined by a straight line perpendicular to a surface including the bearing portion, and a spherical curved surface of the die. And a die holder for holding the die in opposition to the guide cylinder, and having a center on the center axis of a through-hole such as a pipe material around a delivery port for the pipe material and a maximum diameter. A die rotating mechanism in a push-through bending apparatus, wherein a portion is constituted by a guide cylinder provided with a spherical curved surface portion which abuts against an annular protrusion of the die.
ダを管材等の挿通方向へ移動させる移動手段を設け、ダ
イスホルダーとガイドシリンダの間の距離を調整可能と
した請求項1の押し通し曲げ加工装置におけるダイス回
動機構。2. A die according to claim 1, wherein a moving means is provided for moving the die holder and / or the guide cylinder in a direction in which the tube material is inserted, so that the distance between the die holder and the guide cylinder can be adjusted. Rotating mechanism.
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