專利名稱：彎曲加工制品和彎曲加工方法及其所用的彎曲加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作為建筑機械用的軸承支座等使用的彎曲加工制品和彎曲加工方法及其的用的彎曲加工裝置。
一般，液壓挖土機等各種建筑機械如

圖19所示，具有下部行走體51和可自由回轉地支承在上述下部行走體51上的上部回轉體52，上述上部回轉體52通過固定在下部行走體51上的軸承支座53和固定在軸承支座53上的軸承(未圖示)自由回轉地載置在上述下部行走體51上。另外，上述軸承支座53如圖20-圖22所示，由圓筒部54和從該圓筒部54的上端部向外突出的凸緣部55構成，在該凸緣部55上設有多個螺栓插通孔55a(圖20和圖21中只表示了4個螺栓插通孔55a)，用于插通固定軸承用的螺栓(未圖示)。上述軸承支座53必須具有可放置軸承的強度，圓筒部54和凸緣部55都使用形成壁厚的鋼板(圓筒部54比凸緣部55薄)。
以往，制造這種軸承支座53時，分別制造第1部件57和第2部件58，其中第1部件是將厚鋼板彎曲加工成圓筒形狀而形成的，第2部件是將厚鋼板彎曲加工成圓環(huán)形狀而形成的(參照圖23)，然后將這兩個部件57、58焊接成一體(參照圖24，圖24中59是焊接部)。圖23中，57a、57a是將兩個部件57、58的端部之間接合起來的對焊部。關于制造上述兩個部件57、58的方法，提出了例如圖25～圖29所示的輥式成形方法(特開平7-314050號公報)。
采用該輥式成形方法時，使用4根輥子61～64(上下一對壓緊輥61、62和配置在入口側的入口側輔助輥63、及配置在出口側的出口側輔助輥64)。首先，如圖25所示，將金屬板65導入加工位置，然后，如圖26所示，使上輥61進行下降移動而壓在下輥62上，這樣，用上下兩輥61、62壓住保持金屬板65。接著，如圖27所示，在這種狀態(tài)下使上下兩輥61、62一體地向離開入口側輔助輥63的方向擺動，對金屬板65的前端進行彎曲加工，然后如圖28所示，使出口側輔助輥64移動而與送出的金屬板65的前端接觸之后，上下兩輥61、62進行送出回轉，同時使上下兩輥61、62回到原來的位置。最后，用上下兩輥61、62和出口側輔助輥64進行輥式加工(參照圖29)。對這樣得到的圓筒體(未圖示)的端部之間進行焊接，便成形為上述兩個部件57、58那樣的圓筒狀的制品。
但是，如上所述，在將分別制造的第1部件57和第2部件58焊接成一體的情況下，將兩個部件57、58進行定位、焊接的作業(yè)費時費力，并且強度差。而且，兩個部件57、58的焊接部位暴露在外部，外觀效果很差。由于分別制造第1部件和第2部件，故需要2臺彎曲加工裝置。因此，考慮用鍛造加工方法，將上述軸承支座53作為一個整體成形，但在這種情況下，鍛造加工費用高，致使生產(chǎn)成本大幅度提高。
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供下述彎曲加工制品和彎曲加工方法及其所用的彎曲加工裝置，即可以將軸承支座等彎曲加工制品作為整體進行制造，這樣，可省略焊接作業(yè)，并可提高強度，而且外觀效果好，可用1臺彎曲加工裝置進行制造，制造費用便宜。
為了達到上述目的，本發(fā)明的第1要點是一種彎曲加工制品，即將帶狀的L字形厚壁鋼材彎曲加工成圓筒形而形成的圓筒體的兩端之間接合起來，第2要點要一種彎曲加工方法，該方法使用定位、固定在規(guī)定部位上的自由回轉驅動的中心軸、和以與該中心輥的一側相向的狀態(tài)設置并相對于上述中心輥分別自由進退地設置的一對自由回轉驅動的彎曲輥，將帶狀的厚壁鋼材通過中心輥和各彎曲輥之間而彎曲加工成圓筒形，上述厚壁鋼材使用L字形或コ字形的厚壁鋼材，第3要點是一種彎曲加工裝置，該裝置具有定位、固定在規(guī)定部位上的自由回轉驅動的中心輥、和以與該中心輥的一側相向的狀態(tài)設置并相對于上述中心輥可分別自由進退地設置的一對自由回轉驅動的彎曲輥，帶狀的厚壁鋼材通過中心輥和各彎曲輥之間而彎曲加工成圓筒形，該裝置是這樣構成的，在上述中心輥的外周部上沿著其圓周方向形成圓環(huán)狀凹部，分別在上述各彎曲輥的外周部上沿著其圓周方向形成圓環(huán)狀凸部，該凸部可突入上述圓環(huán)狀凹部的規(guī)定部分，在使上述壁厚鋼材通過上述中心輥和各彎曲輥之間時，コ字形或L字形的厚壁鋼材為コ字形或L字形的開放部分朝向外側的狀態(tài)、并位于上述中心輥的圓環(huán)狀凹部，上述各彎曲輥的圓環(huán)狀凸部位于上述厚壁鋼材的コ字形或L字形的開放部分。
也就是說，本發(fā)明的彎曲加工制品是將帶狀的L字形厚壁鋼材彎曲加工成圓筒形而形成圓筒體的兩端之間接合起來，可只進行1次彎曲加工制造斷面形狀為L字形的圓筒體。因此，不需像以往例子那樣分別制造2個部件57、58之后，將這兩部件57、58焊接成一體，可省略為使兩個部件57、58形成一體的焊接作業(yè)。由于是整體制品，故強度提高了。而且不像以往例子那樣兩個部件57、58的焊接部位顯露在外觀，外觀效果好。由于本發(fā)明的彎曲加工制品只用一次彎曲加工便可進行制造，故只有1臺彎曲加工裝置即可。除此之外，由于是彎曲加工制品，故可比鍛造加工制品的制造成本低。這樣的彎曲加工制品最適合作為建筑機械用的軸承支座使用。在本發(fā)明中，鋼材可以是用平板形成的鋼板，也可以是軋材。若是軋材，在軋制時可使軋材的形狀接近軸承支座等的最終制品形狀，故具有的優(yōu)點是為將本發(fā)明彎曲加工制品制成最終制品形狀所需的切削加工等簡單。所謂厚壁鋼材，系指鋼材厚度大于20mm的鋼材。因此，不包括角鋼等。
另外，采用本發(fā)明彎曲加工方法和彎曲加工裝置，可以制造具有上述良好效果的彎曲加工制品的圓筒體。本發(fā)明彎曲加工方法和彎曲加工裝置中，在使用コ字形厚壁鋼材時，彎曲加工后，將斷面形狀為コ字形的圓筒體從其コ字形豎片的中間切斷，便分割為2個斷面形狀為L字形的圓筒體。
在本發(fā)明的彎曲加工裝置上，自由回轉的壓緊輥設置在與上述中心輥相向的部分上，可相對于上述中心輥自由進退，該壓緊輥的外周部可突入上述中心輥的圓環(huán)狀凹部的規(guī)定部分，在這樣構成的情況下，通過用上述壓緊輥壓緊厚壁鋼材中的厚度較薄的部分，可使上述厚度較薄的部分不產(chǎn)生變形，得到高精度的彎曲加工制品。
如上所述，本發(fā)明的彎曲加工制品是將帶狀的L字形厚壁鋼材彎曲加工成圓筒形而構成的圓筒體的兩端之間接合起來，故只進行1次彎曲加工就可制造斷面形狀為L字形的圓筒體。因此，不需像以往例子那樣分別制造2個部件57、58，然后將這兩個部件57、58焊接起來而成為一個整體，可省略將兩個部件連成一體的焊接作業(yè)。另外，由于是整體制品，故強度提高。而且，不像以往例子那樣兩個部件57、58的焊接部位顯露在外部，外觀效果好。由于本發(fā)明彎曲加工制品只進行1次彎曲加工就可制成，故只要1臺彎曲加工裝置即可。并且由于是彎曲加工制品，可比鍛造加工制造成本低。這種彎曲加工制品最適合用作建筑機械用的軸承支座。
另外，采用本發(fā)明的彎曲加工方法和彎曲加工裝置，可以制造具有上述良好效果的彎曲加工制品的圓筒體。本發(fā)明的彎曲加工方法和彎曲加工裝置中，在使用コ字形厚壁鋼材的情況下，進行彎曲加工后，將斷面形狀為コ字形的圓筒體從該コ字形豎片的中央切斷，便分割成2個斷面形狀為L字形的圓筒體。
在本發(fā)明的彎曲加工裝置上，自由回轉的壓緊輥配設在與上述中心輥相向的部位上，可相對于上述中心輥自由進退，該壓緊輥的外周部突入上述中心輥的圓環(huán)狀凹部的規(guī)定部分，在這種結構的情況下，通過用上述壓緊輥推壓厚壁鋼材中的厚度較薄的部分，可使上述厚度較薄的部分不產(chǎn)生變形，得到高精度的彎曲加工制品。
圖1是表示本發(fā)明彎曲加工制品的一個實施例的立體圖。
圖2是上述彎曲加工制品的剖面圖。
圖3是厚壁鋼材的立體圖。
圖4是表示液壓挖土機的軸承支座的立體圖。
圖5是彎曲加工裝置的俯視圖。
圖6是上述彎曲加工裝置的主要部分說明圖。
圖7是頂輥的說明圖。
圖8是底輥的說明圖。
圖9是表示上述彎曲加工裝置作用的說明圖。
圖10是表示上述彎曲加工裝置作用的說明圖。
圖11是表示上述彎曲加工裝置作用的說明圖。
圖12是表示上述彎曲加工裝置作用的說明圖。
圖13是表示上述彎曲加工裝置作用的說明圖。
圖14是用上述彎曲加工裝置制造的圓筒體的立體圖。
圖15是上述圓筒體的剖面圖。
圖16是表示上述彎曲加工裝置的變形例子的主要部分說明圖。
圖17是頂輥的說明圖。
圖18是底輥的說明圖。
圖19是液壓挖土機的說明圖。
圖20是表示現(xiàn)有的液壓挖土機的軸承支座的立體圖。
圖21是軸承支座的俯視圖。
圖22是上述軸承支座的正視圖。
圖23是表示第1部件和第2部件的立體圖。
圖24是表示將第1部件和第2部件焊接成一體時的剖面圖。
圖25是輥式成形方法的說明圖。
圖26是上述輥式成形方法的說明圖。
圖27是上述輥式成形方法的說明圖。
圖28是上述輥式成形方法的說明圖。
圖29是上述輥式成形方法的說明圖。
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例詳細地進行說明。
圖1和圖2表示本發(fā)明彎曲加工制品的一個實施例。在該實施例中，上述彎曲加工制品是作為液壓挖土機的軸承支座5(參照圖4)用而制造的。在這些圖中，1是圓筒部，其外周面形成向上方逐漸擴大的彎曲面。2是從上述圓筒部1的上端部外周面向外突出的凸緣部，3是對焊部。這樣的彎曲加工制品是將斷面形狀為L字形圓筒體的兩端之間對焊而接合成一體的，是將圖3所示的、帶狀的斷面呈コ字形的厚壁軋材(軋制鋼材)4在コ字形的兩橫片4a朝外的狀態(tài)下彎曲加工成圓筒體，然后從コ字形的豎片4b中央、在與圓筒體的軸心方向垂直的方向上切斷，將切斷的2個分割圓筒體(該分割圓筒體的斷面形狀為L字形)的兩端之間進行對焊而接合成一體的。
該厚壁軋材4的コ字形的豎片4b比兩橫片4a薄，而且コ字形的豎片4b的一側面(面向コ字形的開放部分4c的側面)的厚度為從中央向兩橫片4a逐漸增厚，這樣，上述コ字形的豎片4b一側面形成從其中央向兩橫片4a逐漸擴大的彎曲面。另外，如圖4所示，上述凸緣部2上設有多個螺栓插通孔2a(圖4中只表示了4個螺栓插通孔2a)，用于插通固定軸承用的螺栓(未圖示)，將指定部位加工成規(guī)定尺寸，便可制成液壓挖土機的軸承支座5。
對上述厚壁軋材4進行彎曲加工而形成的圓筒體是用圖5所示的彎曲加工裝置制造的。該彎曲加工裝置設有1個頂輥(中心輥)11、和左右一對底輥(彎曲輥)12、13、和左右一對支承輥14、15、及1個壓緊輥16。
如圖6所示，上述頂輥11是將外徑相同的上下一對輥子21、22和外徑比兩輥子21、21小的中間輥23用螺栓等(未圖示)連接、固定而構成的，由這3個輥子21～23在頂輥11的外周面上形成凹部(圓環(huán)狀凹部)11a。在使コ字形豎片4b與凹部11a的里面接觸的狀態(tài)下9即コ字形的開放部分4c朝外側的狀態(tài)下，使上述厚壁軋材4通過該凹部11a(參照圖7)。
上述3個輥子21～23分別固定在頂軸24上。該頂軸24自由回轉地支承在固定于底板(未圖示)上的下側軸承(未圖示)和固定于上下一對底板25、26上的上側軸承27上，其下端部與液壓電動機(未圖示)連接。另外，上側罩28用螺栓29固定在上述頂軸24的上端部上。圖6中，30是固定在上述兩個底板25、26上的圓筒形罩，上側軸承27固定在其上端部上。30a是從上述圓筒形罩30延伸的肋條。
兩個底輥12，13是將外徑相同的上下一對輥子31、32和外徑比兩個輥子31、32大的中間輥33(該中間輥33的外周面沿著上述コ字形的豎片4b的一側面而形成彎曲面)用螺栓等(未圖示)連接、固定而成的。由這3個輥子31～33在兩個底輥12、13的外周面形成凸部(圓環(huán)形凸部)12a、13a。在使コ字形的兩個橫片4a和豎片4b與兩個凸部12a、13a接觸的狀態(tài)下(即，突入コ字形開放部分4c的狀態(tài)下)使上述厚壁軋材4通過兩個凸部12a、13a(參照圖8)。
上述3個輥子31-33分別固定在底軸(未圖示)上。兩個底軸分別與液壓電動機(未圖示)連接，可進行回轉驅動。上述兩個底軸與液壓缸34、35連接，這樣，上述兩個底輥12、13相對于頂輥11可直接地自由進退。圖中，36、37是用螺栓38、39固定在上述兩個底軸上端部上的罩。
上述兩個支承輥14、15自由回轉安裝在固定于收容箱40，41上的軸(未圖示)上，上述兩個收容箱40、41與朝向側面設置的液壓缸42、43連接，這樣，上述兩個支承輥14、15在平面上邊擺動、邊相對于上述兩個底輥12、13自由進退。上述兩個支承輥14、15也通過縱向配設的液壓缸(都未圖示)上下自由移動。
上述壓緊輥16是配設在與頂輥11相向的位置上的自由回轉輥，對通過上述頂輥11之凹部11a的厚壁軋材4的コ字形豎片4b(該豎片4b比兩個橫片4a薄)進行推壓，使其在彎曲加工時不產(chǎn)生變形。該壓緊輥16與液壓缸44連接，這樣，可相對于頂輥11直線地自由進退。
在上述構成中，在制造上述彎曲加工制品時，首先將頂輥11、各底輥12、13及壓緊輥16定位在規(guī)定位置上，然后用叉式升降車運送帶狀的コ字形厚壁軋材4，從底輥12側通入頂輥11、各底輥12、13及壓緊輥16之間(參照圖9)。這時，將厚壁軋材4定位在頂輥11的凹部11a、各底輥12、13的凸部12a、13a及壓緊輥16的外周部。并且用兩個支承輥14、15從下面支承壁軋材4。接著，如圖10所示，邊驅動各輥11～13使其回轉、邊使兩個底輥12、13直線地靠近頂輥11側(參照圖10的箭頭A)，在使厚壁軋材4向一側(參照圖10的箭頭B)移動的同時彎曲成圓弧狀。厚壁軋材4的一端部近旁4d到達輥子12時(參照圖11)，切除直線部分4e，將上述一端部近旁4d彎曲成圓弧狀(參照圖12)。這時，使輥子13、壓緊輥16(圖12中未表示該壓緊輥16)后退。然后，使各輥子11～13向反方向回轉，與上述一樣，將厚壁軋材4的另一端部近旁4f(參照圖12)彎曲成圓弧狀而形成圓筒體10(參照圖13，在圖13中也未表示壓緊輥16)。將這樣得到的圓筒體10示于圖14和圖15。然后，將上述圓筒體10從該コ字形的豎片4b的中央、在與圓筒體軸心方向垂直的方向上切斷(參照圖15的點劃線)，將切斷的2個分割圓筒體的兩端之間通過對焊接合起來。這樣，可制造2個圖1所示的彎曲加工制品。圖14中，10a是厚壁軋材4的兩端。
如上所述，在該實施例中，使用帶狀的コ字形厚壁軋材4，可以用1臺彎曲加工裝置、通過一次彎曲加工制造出作為液壓挖土機的軸承支座5使用的圓筒體10(切斷、對焊前的制品)。并且，這時不需進行焊接作業(yè)。所得到的彎曲加工制品的強度大，外觀效果好，價格低。
圖16表示彎曲加工裝置的變形例子。在該例子中，關于厚壁軋材4，采用L字形的厚壁軋材4(參照圖17)。頂輥11是用螺栓等(未圖示)將上側輥46a、和外徑比上側輥46a小的下側輥46b、及外徑比兩個輥46a、46b小的中間輥46c連接、固定而成的，用這3個輥46a～46c在頂輥11的外周面上沿著其圓周方向形成凹部11a。在使上述厚壁軋材4的L字形豎片4b與凹部11a的里面接觸的狀態(tài)下(即，L字形的開放部分4c朝外側的狀態(tài)下)使厚壁軋材4通過該凹部11a(參照圖17)。圖17中，4a是厚壁軋材4的L字形的橫片。
另外，兩個底輥12、13是用螺栓等(未圖示)將上側輥47a和外徑比上側輥47a大的下側輥47b連接、固定而成的，利用這兩個輥47a、47b在兩個底輥12、13的外周面上沿著其圓周方向形成凸部12a、13a。在使L字形的橫片4a和豎片4b與凸部12a、13a接觸的狀態(tài)下(即，突入L字形的開放部分4c的狀態(tài)下)，使上述厚壁軋材4通過兩凸部12a、13a(參照圖18)。除此以外的部分與上述實施例所用的彎曲加工裝置相同，相同的部分用同樣的符號表示。
使用該例子的彎曲加工裝置，可以制造1個斷面形狀為L字形的圓筒體。使用該例子的彎曲加工裝置，也具有與上述實施形態(tài)同樣的作用和效果。
另外，在上述兩種彎曲加工裝置中，頂輥11和兩個底輥12、13也可以使用整體成形品。
權利要求
1.一種彎曲加工制品，其特征在于，將帶狀的L字形厚壁鋼材彎曲加工成圓筒形而形成的圓筒體的兩端之間接合起來。
2.根據(jù)權利要求1所述的彎曲加工制品，它作為建筑機械用的軸承支座使用。
3.一種彎曲加工方法，該方法使用定位、固定在規(guī)定部位上的自由回轉驅動的中心輥、和以與該中心輥的一側相向的狀態(tài)設置并相對于上述中心輥可分別自由進退地設置的一對自由回轉驅動的彎曲輥，將帶狀的厚壁鋼材通過中心輥和各彎曲輥之間而彎曲加工成圓筒形，其特征在于，上述厚壁鋼材使用L字形或コ字形的厚壁鋼材。
4.一種彎曲加工裝置，具有定位、固定在規(guī)定部位上的自由回轉驅動的中心輥、和以與該中心輥的一側相向的狀態(tài)設置并相對于上述中心輥可分別自由進退地設置的一對自由回轉驅動的彎曲輥，將帶狀的厚壁鋼材通過中心輥和各彎曲輥之間而彎曲加工成圓筒形，其特征在于，它是這樣構成的，即在上述中心輥的外周部上沿著其圓周方向形成圓環(huán)狀凹部，在上述各彎曲輥的外周部上沿著其圓周方向形成圓環(huán)狀凸部，該凸部可突入上述圓環(huán)狀凹部的規(guī)定部分，在使上述厚壁鋼材通過上述中心輥和各彎曲輥之間時，コ字形或L字型的厚壁鋼材為コ字形或L字形開放部分朝向外側的狀態(tài)、并位于上述中心輥的圓環(huán)狀凹部，上述各彎曲輥的圓環(huán)狀凸部位于上述厚壁鋼材的コ字形或L字形的開放部分。
5.根據(jù)權利要求4所述的彎曲加工裝置，其構成為，自由回轉的壓緊輥設置在與上述中心輥相向的部位上，可相對于上述中心輥自由進退，該壓緊輥的外周部突入上述中心輥的圓環(huán)狀凹部的規(guī)定部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及將帶狀的L字形厚壁鋼材彎曲加工成圓筒形而構成的圓筒體的兩端之間接合起來的彎曲加工制品。按照本發(fā)明,可以將軸承支座等的彎曲加工制品作為整體制品進行制造,而且可以提供制造成本低廉的彎曲加工制品。
文檔編號B21D7/00GK1340390SQ0013504
公開日2002年3月20日 申請日期2000年12月7日 優(yōu)先權日2000年8月29日
發(fā)明者生津清 申請人:株式會社三晴