管材弯曲成形专利技术分析

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.18.040

管材弯曲成形专利技术分析

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.18.040

本文对管材弯曲成形技术领域专利进行了定量分析，包括对专利申请量、专利申请类型、专利申请人等方面的分析，详细介绍了管材弯曲的技术发展历程及国内专利申请情况，并对该技术领域的国内外的专利申请趋势进行了简要的统计和分析。

管材弯曲成形工艺是以管材作毛坯，通过塑性加工手段制造管材的成形工艺。弯管是其中常用的一种方式，在机械无切削加工管材领域占有重要地位。弯管工艺在由于在弯曲时容易引起横断面形变，影响壁厚，因此，该工艺在弯曲方法、工艺设计以及模具设计等方面与板材的弯曲都存在着很大的不同。

管材弯曲成形专利技术分析

本文对管材弯曲成形技术领域专利进行了定量分析，包括对专利申请量、专利申请类型、专利申请人等方面的分析，大体可以概括国、内外在管材弯曲成形技术领域的发展概况，以便通过国外在该技术领域的发展情况，分析发现我国在该技术领域中的不足，加快国内管材弯曲成形技术领域的发展。本文主要在CNABS、VEN数据库中针对分类号B21B7/00、B21D9/00下的关于管材弯曲成形的专利进行了检索并进行了统计分析。

中国专利申请分析

管材弯曲技术领域的国内专利申请分为以下三个阶段：

（1）缓慢发展阶段（1986-2000）：2000年之前国内申请量很少，总数不达5件，发展缓慢，在此期间检索到国内管材弯曲技术的专利申请最早出现在1988年；

（2）快速发展阶段（2001-2010）：2001年开始申请量增长较快。2006-2010年的申请量几乎是2001-2005年的两倍；

（3）迅猛发展阶段（2011-2015）：2010年至今，管材弯曲技术国内的专利申请量占总申请量的65.2%以上，是2001-2005年申请量的10倍以上，是1986-1990年最初几年的申请量的100倍，申请量惊人。

图1　中国专利申请量

图2　申请量排名前20的国家

在CNABS中采用PA进行限定，对国内专利申请的申请人分布进行统计，结果如表1所示。从表中可以看出国内申请前10中日本的申请人有3位，其中排名第一的是日本的三樱工业株式会社，排名第二的是西北工业大学，排名第三的是哈尔滨工业大学。中国的管材弯曲专利的申请主要集中在高校，检索该技术领域时可以考虑检索非专利库的硕博论文和相关期刊。

表1　专利申请人的分布

国外专利申请量

在VEN数据库中以CC字段限定国家，分析该领域的专利申请量国家分布情况，可以看出，专利申请量位于第一的是日本，且日本的专利申请量占了绝对领先的地位，远多于排名第二的美国和第三的中国，德国排名第四。管材弯曲技术在日本得到了较好的发展，另外在美国、德国也获得了良好的发展，同时也不能忽略管材弯曲技术在欧洲各国的发展。一般情况下，在某项技术中拥有的专利较多的国家在这项技术上的原创技术就越多。可见日本在该技术领域的研发能力和技术实力是最强的。因此，当遇到有关管材弯曲技术领域的专利申请时，在检索中文库和VEN数据库的专利文献后，可以重点检索日本的专利，尝试着使用FI、FT分类进行检索。

在VEN数据库中以APD字段限定申请日，可以分别统计管材弯曲技术领域专利申请量随时间的变化情况，如图3所示。总体上看，1986年以来，关于管材弯曲技术的专利申请有了一定程度的增长，但是前期和后期都比较平稳，只是在2000-2005年有了较大幅度的增长，2006-2010年申请量较2001-2005年的申请量有所下降，2011年-2015年又重新出现一定幅度的增长。

不同弯管方法的专利申请量比较

为了对压弯、推弯、滚弯和绕弯等弯管方法的技术发展进行分析，主要在CNABS数据库中对上述四种弯管方法的专利申请进行了统计分析，并绘制了不同弯管方法的专利申请量的比例图，从图4可以看出，2000年以前，上述四种弯管方法的申请量均较少，2000年以后申请量迅猛提升，这也与前面统计的弯管领域专利申请量逐年变化的趋势相吻合；另外可以看出，推弯和绕弯方式作为主要的弯管方法其申请量远大于另外两种弯管方法，这与不同具体弯管方法的应用范围有关，其中，压弯方法简单易行，无需特殊的成形设备，设备和模具的投资较小，生产效率高，但是，其存在成形精度不高的缺点，其一般用于形状简单，壁厚较大的管材，同时压弯角度不宜过大，这些缺点限制了压弯的应用的场合，同时滚弯适用于曲率半径要求大的厚壁管件，因此压弯和滚弯的局限性也导致其专利申请量相比于推弯和绕弯较少，新兴技术较少；而推弯和绕弯的应用范围较广，技术发展较快，专利申请量也较多；另外从图5可以看出，绕弯式弯管的专利申请量最多，因此对绕弯式弯管进行了更细致分析，绕弯式弯管分为手工弯管和弯管机弯管两种方式，从图中可以看出两种弯管方式的比例相当，其中绕弯式手工弯管因为其灵巧方便，适用领域较广，在一些场合有着不可替代的作用，因此绕弯式手工弯管近年来的专利申请量也维持在一定水平；从推弯弯管和绕弯式弯管机的专利申请来看，目前智能化和自动化的数控弯管机已逐渐取代传统的普通弯管机，现有自动弯管机正在向极端制造方向发展，一是越来越高大，二是越来越细小，三是越来越复杂，生产工艺高度集中。

图3　管材弯曲技术领域全球专利申请量分布趋势

图4　不同弯管方法的专利申请量比较（1）

图5　不同弯管方法的专利申请量比较（2）

结语

管材的弯曲广泛应用于机械、石油化工、航空航天、管道工程、电器等领域，不同领域用到的管材的弯曲方法有所差别，这也使得不同弯管方法的技术发展路线有各自的特点。而在同一领域，我国与日本以及美国、德国等欧美国家仍存在着一些差距，无论是专利技术还是撰写都有待提高。