[发明专利]芯棒、弯管及其制造方法和制造装置

权利要求书

1.一种芯棒，其包括杆、通过与该杆球面接触而能够向任意的方向旋转的连接机构以及被该连接机构支承为相对于所述杆二维或三维地位移自如的芯棒球，其中，

在所述芯棒球的轴线方向中央位置处的与轴线方向正交的一个截面中，

该芯棒球具有通过芯棒球中心的第1直线与芯棒球外周面相交的第1位置和第2位置，并且，

从所述芯棒球中心到所述第1位置的尺寸L₁与从所述芯棒球中心到所述第2位置的尺寸L₂之比(L₁/L₂)为0.915～0.976。

2.根据权利要求1所述的芯棒，其中，

在所述芯棒球的轴线方向中央位置处的与轴线方向正交的截面中，所述芯棒球具有由与所述第1直线正交的第2直线和芯棒球外周面的包含所述第1位置的部分包围的第1区域及由所述第2直线和芯棒球外周面的包含所述第2位置的部分包围的第2区域。

3.根据权利要求2所述的芯棒，其中，

在所述芯棒球的轴线方向中央位置处的与轴线方向正交的截面中，芯棒球外周面的位于所述第1区域的部分与芯棒球外周面的位于所述第2区域的部分连续地相连。

4.根据权利要求2或3所述的芯棒，其中，

在所述芯棒球的轴线方向中央位置处的与轴线方向正交的截面中，芯棒球外周面的位于所述第2区域的部分的形状为半圆形。

5.一种弯管的制造方法，其使用弯曲模具、紧固模具、刮板以及压力模具，对管坯进行旋转拉伸弯曲加工而制造具有二维弯曲的弯曲部的弯管，

该弯曲模具具有用于引导作为直管的所述管坯的弯曲内侧预定部的槽，能够二维旋转，

该紧固模具用于按压所述管坯的弯曲外侧端部而将所述管坯的弯曲内侧端部按压于所述弯曲模具，能够与所述弯曲模具一起二维旋转，

该刮板用于支承所述管坯的弯曲内侧预定部，

该压力模具用于按压所述管坯的弯曲外侧预定部而将所述管坯的弯曲内侧预定部按压于所述刮板，其中，

将权利要求1～4中任一项所述的芯棒以所述芯棒球的所述第1位置位于与所述管坯的弯曲最外侧预定部相对的位置且所述芯棒球的所述第2位置位于与所述管坯的弯曲最内侧预定部相对的位置的方式配置于所述管坯的内部而进行所述旋转拉伸弯曲加工。

6.根据权利要求5所述的弯管的制造方法，其中，

在对所述管坯施加沿着轴线方向的压缩力的同时进行所述旋转拉伸弯曲加工。

7.一种弯管的制造装置，其包括：

弯曲模具，其具有用于引导作为直管的管坯的弯曲内侧预定部的槽，能够二维旋转；

紧固模具，其用于按压所述管坯的弯曲外侧端部而将所述管坯的弯曲内侧端部按压于所述弯曲模具，能够与所述弯曲模具一起二维旋转；

刮板，其用于支承所述管坯的弯曲内侧预定部；以及

压力模具，其用于按压所述管坯的弯曲外侧预定部而将所述管坯的弯曲内侧预定部按压于所述刮板，

该制造装置用于对所述管坯进行旋转拉伸弯曲加工而制造具有二维弯曲的弯曲部的弯管，其中，

该制造装置还包括配置于所述管坯的内部的权利要求1～4中任一项所述的芯棒，

所述芯棒以所述芯棒球的所述第1位置位于与所述直管的弯曲最外侧预定部相对的位置且所述芯棒球的所述第2位置位于与所述直管的弯曲最内侧预定部相对的位置的方式配置。

8.根据权利要求7所述的弯管的制造装置，其中，

该制造装置包括用于对进行所述旋转拉伸弯曲加工的所述管坯施加沿着轴线方向的压缩力的部件。

9.一种弯管，其为钢制，拉伸强度为980MPa以上，包括直管部和二维弯曲的弯曲部，其中，

在将所述弯曲部的壁厚设为t₁、将所述直管部的壁厚设为t₂、将所述直管部的外径设为D₁、将所述弯曲部的弯曲半径设为R、将所述弯曲部的弯曲角度设为θ的情况下，

t₂/D₁：0.005～0.3、

t₂：0.5～30、

D₁：15～700、

R：1D₁～6D₁、

θ：0～180、

最大减薄率：14.5％以下、

最大扁平率：8.0％以下、

刚刚弯曲之后的硬度比：8％～50％，

其中，

所述弯曲部的弯曲内侧的硬度比所述直管部的硬度高，

最大减薄率：{(t₂－t₁)/t₂}×100(％)的最大值、

最大扁平率：所述弯曲部的{(外径的最大值－外径的最小值)/D₁}×100(％)的最大值、

刚刚弯曲之后的硬度比：{(对弯曲部的弯曲外侧的中央部的L形截面沿着管长度方向以1mm节距、Hv(10kg)测量5点而得到的值的平均值)－(对直管部的L形截面沿着管长度方向以1mm节距、Hv(10kg)测量5点而得到的值的平均值)}/(对直管部的L形截面沿着管长度方向以1mm节距、Hv(10kg)测量5点而得到的值的平均值)，

上述t₁、t₂、D₁、R的单位是mm，上述θ的单位是°。