[发明专利]管材的压弯加工装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造汽车用部件、建筑用部件和家具用部件等时的管材的弯曲加工装置及弯曲加工方法。 

背景技术

近年来，在汽车用部件、建材用部件和家具用部件等领域，要求在确保刚性的状态下尽可能轻量化，作为其中的一个手段，使原材料变成中空是有效的。另一方面，由于配置空间小、装饰性强、多个部件成为一体等要求，这些部件弯曲加工的情况增加。 

管材弯曲加工的方法有很多种。举《管成型(tube forming)》36页-64页(日本Corona出版社1992年10月30日发行)中的几个例子，有拉伸弯曲(参照图1)、压弯(参照图2)、挤弯(参照图3)等。 

其中，拉伸弯曲是最广泛使用的方法。由于用回转弯管成型模(wiperdie)、芯棒和压力模(pressure die)等约束管材，因此具有弯曲内侧不容易产生皱褶和纵弯曲、能够进行小弯曲半径的弯曲的优点。但是，反过来说，具有在进行一种弯曲加工时需要多个模具的缺点。并且，虽然进行小弯曲半径的弯曲具有优势，但在进行大弯曲半径的弯曲时，需要大的旋转弯曲模具，并且装置本身也需要大型化。为了避免装置大型化，有时反复进行小弯曲半径和直线形状的弯曲，使整体近似大弯曲半径的弯曲，但由于进行多次弯曲加工，因此循环时间变长，生产效率不高。而且还存在弯曲形状只是圆弧、而且原则上只能进行一种弯曲半径的弯曲加工这样的缺点。 

另一方面，压弯像图2所示那样，除了是用弯曲模具和支持辊进行的方式以外，有时还像图4(《可塑性与加工》Vol.44，No.508(2003)，530页)那样支点不旋转。压弯与上述拉伸弯曲相比，需要的模具比较少就可以，并且只要移动冲头(图2中的弯曲模具)就能够进行弯曲加工，因此具有生产率高的优点。但是，由于受周围的模具的约束少，因此弯曲内 侧容易产生皱褶和纵弯曲，尤其是在支点之间的距离大的情况下，容易产生在冲头挤压的地方折弯这样的纵弯曲。 

挤弯为图3所示那样挤压模具在弯曲模具的周围旋转同时弯曲管材的方法。与上述拉伸弯曲比较相似，不同点在于是弯曲模具旋转还是挤压模具旋转。挤压模具除了使用图3那样的模具外，还有像图5(日本特开平3-32427号公报)所示那样使用滚筒的例子(另外，图5中(a)-(d)分别表示日本特开平3-32427号公报中的图1-图4，1为定模，2为引导面，3为槽，4为支持轴，4a为齿轮齿条，5为挤压用的流体压力缸，6为轴承框，7为挤压模具，7a为支轴，8为槽，9为旋转用流体压力缸，10为孔型，P为原材料管；Pa为顶端部分)。但是，与拉伸弯曲时一样存在弯曲形状仅限于圆弧形、设备难以进行大弯曲半径的弯曲加工这样的缺点。 

如上所述，现有的管材弯曲加工装置或方法，不能够同时具有不需要大型设备或模具的大弯曲半径的弯曲加工、弯曲内侧不容易产生皱褶和纵弯曲的弯曲加工、以及生产率高的弯曲加工这3个特性。 

发明内容

因此，本发明的目的就是要提供一种能同时具有这3个特性的新的管材弯曲加工装置及弯曲加工方法。 

为了解决上述问题，本发明的宗旨如下： 

(1)一种管材的压弯加工装置，其是由冲头和一组滚筒进行管材的三点弯曲的压弯加工装置，其特征在于：上述冲头在外周上具有宽度大于等于上述管材的宽度的槽；上述一组滚筒由架台支持着，并且在与上述冲头接触的状态下向彼此分离的方向在上述架台上自由移动；上述架台具有在上述管材的弯曲加工中供上述冲头和上述管材自由移动的空洞部分。 

(2)一种管材的压弯加工装置，其是在将管材的一部分与冲头固定的状态下由一个滚筒将管材挤压到冲头上的同时进行弯曲的压弯加工装置，其特征在于：上述冲头在外周上具有宽度大于等于上述管材的宽度的槽；上述滚筒由架台支持着，并且在与上述冲头接触的状态下自由移动；上述架台具有在上述管材的弯曲加工中供上述冲头和上述管材自由移动的空洞部分。 

(3)上述(1)或(2)中记载的管材压弯加工装置的特征在于：上述滚筒的中央部和上述冲头的槽的截面形状的一部分或全部包括半圆形、椭圆、长方形、多边形或组合了曲线的形状。 

(4)上述(1)或(2)所述的管材压弯加工装置的特征在于：上述管材的一部分被膨胀加工，在冲头上设置有能够安装该膨胀加工部的空洞部。 

(5)上述(1)或(2)所述的管材压弯加工装置的特征在于：上述滚筒能够相对于上述架台旋转。 

(6)上述(1)或(2)所述的管材压弯加工装置的特征在于：上述滚筒能够相对于上述冲头旋转。