BR112019018762B1

BR112019018762B1 - PRESS MOLD AND METHOD FOR MAKING STEEL TUBE

Info

Publication number: BR112019018762B1
Application number: BR112019018762-6A
Authority: BR
Inventors: Masayuki Horie; Toshihiro Miwa; Yukuya Tamura; Masaru Miyake
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2023-12-12
Also published as: EP3597322A1; WO2018168563A1; EP3597322A4; BR112019018762A2; KR102267366B1; RU2729804C1; CN110461488A; JPWO2018168563A1; KR20190124769A; CN110461488B; JP6721108B2

Abstract

Trata-se de um molde de prensa usado em um processo de formação de tubo de aço de flexionar um material de placa para formar um corpo pré-formado que tem um corte transversal em formato de U, pressionar o corpo pré-formado para formar um tubo aberto, que é um corpo tubular que tem uma parte de fenda de costura para formar um tubo de aço. O molde de prensa inclui um par de moldes. O corpo pré-formado é instalado em um dentre o par de moldes de modo que o outro molde seja oposto a um lado aberto em formato de U do corpo pré-formado, e o corpo pré-formado é pressionado enquanto o corpo pré-formado é mantido entre o par de moldes. Uma superfície de cada molde para estar em contato com o corpo pré-formado tem uma parte de arco que tem um diâmetro igual ou substancialmente igual ao diâmetro externo do tubo de aço de modo que um centro de arco esteja localizado em uma posição que coincide com um centro de flexão do molde. A parte de arco em cada molde tem um ângulo central igual ou maior que 70 graus e (...).It is a press mold used in a steel tube forming process of flexing a plate material to form a preformed body that has a U-shaped cross section, pressing the preformed body to form a open tube, which is a tubular body that has a seam slit part to form a steel tube. The press mold includes a pair of molds. The preformed body is installed in one of the pair of molds so that the other mold is opposite a U-shaped open side of the preformed body, and the preformed body is pressed while the preformed body is held between the pair of molds. A surface of each mold to be in contact with the preformed body has an arc portion having a diameter equal to or substantially equal to the outer diameter of the steel tube so that an arc center is located at a position coinciding with a bending center of the mold. The arc part in each mold has a central angle equal to or greater than 70 degrees and (...).

Description

FIELD

[001] A presente invenção se refere a um molde de prensa para uso em um processo de formação de tubo de aço e um método para fabricar um tubo de aço com o uso do molde de prensa.[001] The present invention relates to a press mold for use in a steel tube forming process and a method for manufacturing a steel tube using the press mold.

BACKGROUND

[002] As técnicas de formação de UOE são amplamente usadas para formar tubos de aço. Nas técnicas de formação de UOE, uma placa de aço é prensada primeiramente em um formato em U e, em seguida, prensada em um formato em O para formar um tubo aberto, que é um corpo tubular que tem uma porção de fenda de costura entre as porções de borda de placa opostas entre si em uma direção circunferencial. A porção de fenda de costura do tubo aberto é juntada a topo e unida por soldagem para formar um tubo de aço que, em seguida, em expandido de modo que o diâmetro do tubo de aço seja aumentado. No entanto, a técnica de formação de UOE exige uma alta força de prensagem no processo de flexionar por prensagem uma placa de aço em um formato em U ou em um formato em O para formar um tubo aberto e exige inevitavelmente o uso de uma máquina de prensagem de alta escala.[002] UOE forming techniques are widely used to form steel tubes. In UOE forming techniques, a steel plate is first pressed into a U-shape and then pressed into an O-shape to form an open tube, which is a tubular body that has a seam slit portion between the plate edge portions opposite each other in a circumferential direction. The seam slot portion of the open tube is butt-jointed and joined by welding to form a steel tube which is then expanded so that the diameter of the steel tube is increased. However, the UOE forming technique requires a high pressing force in the process of pressing a steel plate into a U-shape or an O-shape to form an open tube and inevitably requires the use of a high-scale pressing.

[003] Em seguida, na fabricação de um tubo de aço, há uma técnica para formar um tubo aberto com uma força de prensagem reduzida. Por exemplo, em um processo de flexão por prensagem, em uso prático, as porções de borda na direção na largura de uma placa de aço são flexionadas para produzir porções flexionadas de borda e, após isso, a flexão de três pontos por prensagem é realizada múltiplas vezes com uma punção sustentada em um suporte de punção e um molde para conformar a placa de aço em um formato aproximadamente circular. A quantidade de abertura da porção de fenda de costura do tubo aberto formada pelo processo de flexão de prensa é maior que a largura do suporte de punção. Caso a quantidade de abertura seja muito grande, a força exigida para juntar a topo as porções de borda de placa opostas entre si e fechar uma porção de fenda de costura é aumentada para soldar a porção de fenda de costura. Desse modo, uma instalação maior é exigida para fechar a porção de fenda de costura. Além disso, após a porção de fenda de costura com uma quantidade de abertura excessivamente grande ser soldada, a porção soldada recebe uma força causada por recuperação elástica para abrir a porção de fenda de costura e tende a sofrer um efeito de solda. Caso a força seja muito grande, a porção soldada é rompida.[003] Next, in the manufacture of a steel tube, there is a technique to form an open tube with a reduced pressing force. For example, in a press bending process, in practical use, the edge portions in the width direction of a steel plate are flexed to produce edge flexed portions, and after that, three-point press bending is carried out. multiple times with a punch held in a punch holder and a mold to form the steel plate into an approximately circular shape. The opening amount of the seam slit portion of the open tube formed by the press bending process is greater than the width of the punch holder. If the opening amount is too large, the force required to butt the opposing plate edge portions together and close a seam gap portion is increased to weld the seam gap portion. Therefore, a larger installation is required to close the seam gap portion. Furthermore, after the seam gap portion with an excessively large opening amount is welded, the welded portion receives a force caused by elastic recovery to open the seam gap portion and tends to experience a weld effect. If the force is too great, the welded portion is broken.

[004] As técnicas para reduzir a quantidade de abertura da porção de fenda de costura de um tubo aberto após a flexão por prensagem são reveladas na Literatura de Patente 1 a 4. A Literatura de Patente 1 revela uma técnica para reduzir a quantidade de abertura da porção de fenda de costura de um tubo aberto fornecendo-se uma porção de acoplamento pivotante entre a extremidade frontal de punção e o suporte de punção a fim de reduzir a largura do suporte de punção. A Literatura de Patente 2 revela uma técnica para reduzir a quantidade de abertura da porção de fenda de costura de um tubo aberto fornecendo-se meios de retenção de fenda para restringir o movimento de um material de placa em uma direção ortogonal à direção de movimento da punção e aplicar uma prensa grande na flexão final sem que as porções de borda de placa entrem em contato com a suporte de punção. A Literatura de Patente 3 revela uma técnica para reduzir a quantidade de abertura da porção de fenda de costura de um tubo aberto medindo-se a fenda entre a porção de borda de placa e o suporte de punção após o processo de prensagem descendente final e minimizando-se a fenda. A Literatura de Patente 4 revela uma técnica para reduzir a quantidade de abertura da porção de fenda de costura de um tubo aberto independentemente da variação no formato produzido no processo de flexão de prensa, em que a quantidade de prensagem descendente pela punção em uma etapa final é determinada com base no momento em que a distância entre as porções de borda de placa se torna um valor predeterminado no momento da prensagem descendente no processo de flexão final.[004] Techniques for reducing the amount of opening of the seam slit portion of an open tube after pressing bending are disclosed in Patent Literature 1 to 4. Patent Literature 1 discloses a technique for reducing the amount of opening of the seam slot portion of an open tube by providing a pivot coupling portion between the punch front end and the punch holder to reduce the width of the punch holder. Patent Literature 2 discloses a technique for reducing the amount of opening of the seam slit portion of an open tube by providing slit retaining means to restrict movement of a plate material in a direction orthogonal to the direction of movement of the seam. punch and apply a large press in the final bending without the plate edge portions coming into contact with the punch holder. Patent Literature 3 discloses a technique for reducing the amount of opening of the seam slit portion of an open tube by measuring the slit between the plate edge portion and the punch holder after the final downward pressing process and minimizing the crack. Patent Literature 4 discloses a technique for reducing the amount of opening of the seam slit portion of an open tube independently of the variation in shape produced in the press bending process, wherein the amount of downward pressing by the punch in a final step is determined based on the moment at which the distance between the plate edge portions becomes a predetermined value at the time of downward pressing in the final bending process.

[005] Infelizmente, as técnicas reveladas na Literatura de Patente 1 a 4 não reduzem a quantidade de abertura da porção de fenda de costura de um tubo aberto a uma largura menor que a largura do suporte de punção. Em seguida, as técnicas para reduzir a quantidade de abertura da porção de fenda de costura processando-se adicionalmente o tubo aberto após flexão por prensagem são reveladas na Literatura de Patente 5 a 9. A Literatura de Patente 5 revela uma técnica para formar um tubo com uma carga menor prensando-se a quente um tubo de aço após flexão por prensagem. A Literatura de Patente 6 revela uma técnica de flexão por prensagem, na qual um detector de distorção é disposto para detectar uma angulação ou distorção de um membro de prensagem fixado a uma corrediça, sendo que o membro de prensagem está disposto de modo que possa inclinar ou trasladar em resposta à detecção de uma angulação ou distorção pelo detector de distorção, e quando o material bruto é prensado em um formato de tubo, o membro de prensagem é inclinado ou transladado para a quantidade de angulação ou inclinação do membro de prensagem de modo a reduzir a quantidade de distorção. A Literatura de Patente 7 revela uma técnica na qual um tubo cortado que tem uma pré-forma não circular é formado conformando-se levemente, em comparação a outras etapas de flexão, em pelo menos uma etapa de flexão que atua na face interna de um material de placa nos lados direito e esquerdo com relação ao centro definido pela linha de eixo geométrico de uma ferramenta lateral superior que entra no material de placa progressivamente conformado, e o tubo cortado é, em seguida, concluído adicionando-se adequadamente, em cada caso, uma força de prensagem que atua nas áreas anteriormente conformadas em ambos os lados do centro para a pré-forma não circular do lado de fora. A Literatura de Patente 8 revela uma técnica na qual, em um material que tem uma porção plana, entre porções flexionadas em pelo menos duas curvaturas de tubo, deformação plástica é aplicada a pelo menos uma porção plana em uma curvatura predeterminada para formar um tubo com uma porção cortada fechada. A Literatura de Patente 9 revela um método para formar um tubo com uma porção cortada fechada. O método inclui fornecer uma porção levemente flexionada com uma curvatura mais leve que outras regiões ou fornecer uma porção não flexionada na qual a flexão é omitida, para formar um corpo pré-formado e aplicar uma força de flexão sem limitar a porção levemente flexionada ou a porção não flexionada, na prensagem do corpo pré-formado em um tubo aberto. Na aplicação da força de flexão, recomenda-se que o corpo pré-formado seja mantido em um molde em uma postura em formato de U com sua porção de abertura voltada para cima e é sustentado em sua extremidade mais inferior.[005] Unfortunately, the techniques disclosed in Patent Literature 1 to 4 do not reduce the amount of opening of the seam slit portion of an open tube to a width less than the width of the punch holder. Next, techniques for reducing the amount of opening of the seam slit portion by further processing the open tube after pressing bending are disclosed in Patent Literature 5 to 9. Patent Literature 5 discloses a technique for forming a tube with a smaller load by hot pressing a steel tube after bending by pressing. Patent Literature 6 discloses a press bending technique in which a distortion detector is arranged to detect an angulation or distortion of a press member attached to a slide, the press member being arranged so that it can tilt or translate in response to detection of an angulation or distortion by the distortion detector, and when the raw material is pressed into a tube shape, the pressing member is tilted or translated by the amount of angulation or tilt of the pressing member so to reduce the amount of distortion. Patent Literature 7 discloses a technique in which a cut tube having a non-circular preform is formed by slightly conforming, as compared to other bending steps, in at least one bending step acting on the inner face of a plate material on the right and left sides with respect to the center defined by the geometric axis line of an upper side tool that enters the progressively shaped plate material, and the cut tube is then completed by adding appropriately, in each case , a pressing force that acts on the previously formed areas on both sides of the center to the non-circular preform on the outside. Patent Literature 8 discloses a technique in which, in a material having a flat portion, between flexed portions at at least two tube curvatures, plastic deformation is applied to at least one flat portion at a predetermined curvature to form a tube with a portion cut closed. Patent Literature 9 discloses a method for forming a tube with a closed cut portion. The method includes providing a slightly flexed portion with a lighter curvature than other regions, or providing an unflexed portion in which flexure is omitted, to form a preformed body and apply a bending force without limiting the slightly flexed portion or the unflexed portion, when pressing the preformed body into an open tube. When applying bending force, it is recommended that the preformed body is held in a mold in a U-shaped posture with its opening portion facing upward and is supported at its lower end.

LIST OF QUOTES PATENT LITERATURE

[006] [Literatura de Patente 1] Pedido de Patente aberto à inspeção pública No J.P. 2004-82219[006] [Patent Literature 1] Patent Application open to public inspection No J.P. 2004-82219

[007] [Literatura de Patente 2] Pedido de Patente aberto à inspeção pública No J.P. 2011-56524[007] [Patent Literature 2] Patent Application open to public inspection No J.P. 2011-56524

[008] [Literatura de Patente 3] WO2014/188468[008] [Patent Literature 3] WO2014/188468

[009] [Literatura de Patente 4] WO2014/192043[009] [Patent Literature 4] WO2014/192043

[0010] [Literatura de Patente 5] Pedido de Patente aberto à inspeção pública No J.P. 2005-324255[0010] [Patent Literature 5] Patent Application Open to Public Inspection No J.P. 2005-324255

[0011] [Literatura de Patente 6] Pedido de Patente aberto à inspeção pública No J.P. 2005-21907[0011] [Patent Literature 6] Patent Application Open to Public Inspection No J.P. 2005-21907

[0012] [Literatura de Patente 7] Pedido de Patente aberto à inspeção pública No J.P. 2012-250285[0012] [Patent Literature 7] Patent Application Open to Public Inspection No J.P. 2012-250285

[0013] [Literatura de Patente 8] Patente Número U.S. 4149399[0013] [Patent Literature 8] U.S. Patent Number 4149399

[0014] [Literatura de Patente 9] WO2016/084607[0014] [Patent Literature 9] WO2016/084607

SUMMARY TECHNIQUE PROBLEM

[0015] Infelizmente, a técnica revelada na Literatura de Patente 5 incorre em um aumento de custo significativo caso o consumo de energia térmica a envolvido no aquecimento seja incluído. Ademais, nessa técnica, caso um material de placa produzido através de uma etapa de processamento termoquímico seja usada para obter resistibilidade, tenacidade e capacidade de soldagem, as características do material podem ser conferidas. Nas técnicas reveladas na Literatura de Patente 6 a 8, o material bruto ou a pré- forma não circular é formado separadamente no lado direito e no lado esquerdo. Caso a quantidade de deformação seja diferente entre a direita e a esquerda, uma diferença de nível (desalinhamento) pode ser produzia na porção de fenda de costura ou em uma porção cortada que serve como uma porção soldada. Nessas técnicas, a deformação em um formato desejado em uma etapa única causa uma concentração local de deformação, que pode deteriorar a redondeza do tubo de aço. Por esse motivo, a deformação em múltiplas etapas é inevitável e posta um limite na formação eficiente. Na técnica revelada na Literatura de Patente 9, visto que o raio do molde inferior é maior que o diâmetro externo de tubo, a porção mais inferior do corpo pré- formado em uma postura em formato de U é flexionada para trás, causando uma deformação que abre a porção da fenda. Isso pode impedir a redução da fenda da porção cortada.[0015] Unfortunately, the technique disclosed in Patent Literature 5 incurs a significant cost increase if the thermal energy consumption involved in heating is included. Furthermore, in this technique, if a plate material produced through a thermochemical processing step is used to obtain resistivity, toughness and weldability, the characteristics of the material can be checked. In the techniques disclosed in Patent Literature 6 to 8, the raw material or the non-circular preform is formed separately on the right side and the left side. If the amount of deformation is different between right and left, a level difference (misalignment) may be produced in the seam gap portion or in a cut portion that serves as a welded portion. In these techniques, deformation into a desired shape in a single step causes a local concentration of deformation, which can deteriorate the roundness of the steel tube. For this reason, multi-step deformation is inevitable and places a limit on efficient forming. In the technique disclosed in Patent Literature 9, since the radius of the lower mold is greater than the outer tube diameter, the lowermost portion of the preformed body in a U-shaped posture is flexed backwards, causing a deformation that opens the crack portion. This may prevent the crack of the cut portion from reducing.

[0016] A presente invenção é produzida tendo em vista os problemas acima. Um objeto da presente invenção é fornecer um molde de prensa e um método para fabricar um tubo de aço para formar com eficiência um tubo de aço com alta redondeza.[0016] The present invention is produced with the above problems in mind. An object of the present invention is to provide a press mold and a method for manufacturing a steel tube to efficiently form a steel tube with high roundness.

SOLUTION TO THE PROBLEM

[0017] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecida um molde de prensa para uso em um processo de formação de tubo de aço que inclui formar um corpo pré-formado que tem um corte transversal em formato de U flexionando-se um material de placa, formando-se um tubo aberto que é um corpo tubular que tem uma porção de fenda de costura em uma direção longitudinal do tubo aberto prensando-se o corpo pré-formado e formando-se um tubo de aço unindo-se a porção de fenda de costura, em que o molde de prensa é usada em uma etapa da prensagem do corpo pré-formado no tubo aberto, sendo que o molde de prensa inclui: um par de moldes que inclui um primeiro molde e o segundo molde, em que o corpo pré- formado é ajustado no segundo molde de modo que o primeiro molde seja oposto a um lado aberto em formato de U do corpo pré-formado e o corpo pré-formado seja prensado ao mesmo tempo que o corpo pré- formado é mantido entre o par de moldes; uma primeira porção de arco formada em uma superfície do primeiro molde de modo a estar em contato com o corpo pré-formado de modo que um primeiro centro de arco esteja localizado em uma posição coincidente com um centro de flexão do primeiro molde, em que primeira porção de arco tem um diâmetro igual ou substancialmente igual a um diâmetro externo do tubo de aço e tem um ângulo central igual ou superior a 70 graus; e uma segunda porção de arco formada em uma superfície do segundo molde de modo que esteja contato com o corpo pré-formado de modo que um segundo centro de arco esteja localizado em uma posição coincidente com um centro de flexão do segundo molde, sendo que a segunda porção de arco tem um diâmetro igual ou substancialmente igual ao diâmetro externo do tubo de aço e tem um ângulo central igual ou superior a 70 graus, em que um total dos ângulos centrais da primeira porção de arco e a segunda porção de arco é inferior a 360 graus.[0017] In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a press mold for use in a steel tube forming process that includes forming a preformed body having a U-shaped cross section by flexing a plate material, forming an open tube which is a tubular body having a seam slit portion in a longitudinal direction of the open tube by pressing the preformed body and forming a steel tube by joining to seam slit portion, wherein the press mold is used in a step of pressing the preformed body into the open tube, the press mold including: a pair of molds including a first mold and the second mold, wherein the preformed body is adjusted in the second mold so that the first mold is opposite a U-shaped open side of the preformed body and the preformed body is pressed at the same time as the preformed body is held between the pair of molds; a first arc portion formed on a surface of the first mold so as to be in contact with the preformed body such that a first arc center is located in a position coincident with a bending center of the first mold, wherein first arc portion has a diameter equal to or substantially equal to an outer diameter of the steel tube and has a central angle equal to or greater than 70 degrees; and a second arc portion formed on a surface of the second mold so that it is in contact with the preformed body so that a second arc center is located in a position coincident with a bending center of the second mold, the second arc portion has a diameter equal to or substantially equal to the outer diameter of the steel tube and has a central angle equal to or greater than 70 degrees, wherein a total of the central angles of the first arc portion and the second arc portion is less at 360 degrees.

[0018] O molde de prensa de acordo com a presente invenção inclui o primeiro molde que inclui uma ou mais dentre as porções lineares ou porções de arco de pequena curvatura que têm uma curvatura menor que a primeira porção de arco, sendo que uma ou mais dentre porções lineares ou as porções de arco de pequena curvatura estão conectadas a pelo menos uma extremidade da primeira porção de arco em uma direção de arco, e o segundo molde inclui uma ou mais dentre as porções lineares ou porções de arco de pequena curvatura que têm uma curvatura menor que a segunda porção de arco, sendo que a uma ou mais dentre as porções lineares ou as porções de arco de pequena curvatura são conectadas a pelo menos uma extremidade da segunda porção de arco em uma direção de arco.[0018] The press mold according to the present invention includes the first mold that includes one or more of linear portions or small curvature arc portions that have a curvature less than the first arc portion, one or more of which of linear portions or the small curvature arc portions are connected to at least one end of the first arc portion in an arc direction, and the second mold includes one or more of the linear portions or small curvature arc portions that have a curvature less than the second arc portion, wherein the one or more of the linear portions or the small curvature arc portions are connected to at least one end of the second arc portion in an arc direction.

[0019] O molde de prensa de acordo com a presente invenção em que os ângulos dos ângulos centrais da primeira porção de arco e a segunda porção de arco são iguais um ao outro.[0019] The press mold according to the present invention in which the angles of the central angles of the first arc portion and the second arc portion are equal to each other.

[0020] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para fabricar um tubo de aço, sendo que o método inclui: formar um corpo pré-formado que tem um corte transversal em formato de U flexionando-se, pelo menos uma vez, um material de placa que foi submetido à crimpagem de borda em ambas as extremidades em uma direção de largura do corpo pré-formado; formar um tubo aberto que é um corpo tubular que tem uma porção de fenda de costura em uma direção longitudinal prensando-se o corpo pré-formado; e formando-se um tubo de aço unindo-se a porção de fenda de costura, em que o corpo pré-formado na prensagem é conformado de modo que os ângulos centrais nas faixas inscritas nos arcos que têm um diâmetro igual ou substancialmente igual a um diâmetro externo de um tubo de aço tenham 70 graus ou mais com relação a uma porção juntada a topo de ambas as extremidades de largura de placa e uma porção mais inferior do corte transversal em formato de U, e em que o corpo pré-formado na prensagem é conformado de modo que um total dos ângulos centrais nas faixas inscritas nos arcos que têm o diâmetro igual ou substancialmente igual ao diâmetro externo do tubo de aço seja inferior a 360 graus.[0020] According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a steel tube, the method including: forming a preformed body that has a U-shaped cross section by flexing at least once, a plate material that has been subjected to edge crimping at both ends in a width direction of the preformed body; forming an open tube which is a tubular body having a seam slit portion in a longitudinal direction by pressing the preformed body; and forming a steel tube joining the seam gap portion, wherein the preformed body in pressing is shaped so that the central angles in the bands inscribed in the arcs having a diameter equal to or substantially equal to a outer diameter of a steel tube are 70 degrees or more with respect to a portion joined at the top of both plate width ends and a lowermost portion of the U-shaped cross-section, and wherein the preformed body in the pressing is shaped so that a total of the central angles in the bands inscribed in the arcs that have the diameter equal to or substantially equal to the outer diameter of the steel tube are less than 360 degrees.

[0021] O método para fabricar um tubo de aço, de acordo com a presente invenção, em que o corpo pré-formado não está em contato com moldes nas porções fora das faixas inscritas nos arcos.[0021] The method for manufacturing a steel tube, according to the present invention, in which the preformed body is not in contact with molds in the portions outside the bands inscribed in the arcs.

[0022] O método para fabricar um tubo de aço de acordo com a presente invenção, em que os ângulos centrais nas faixas inscritas nos arcos são iguais entre um ângulo central em uma faixa em que os pontos intermediários dos arcos que são a porção juntada a topo de ambas as extremidades de largura de placa e um ângulo central em uma faixa com os pontos intermediários dos arcos que são a porção mais inferior do corte transversal em formato de U.[0022] The method for manufacturing a steel tube according to the present invention, in which the central angles in the bands inscribed in the arcs are equal to a central angle in a band in which the intermediate points of the arcs which are the portion joined to top of both plate width ends and a central angle in a strip with the midpoints of the arches that are the lowermost portion of the U-shaped cross section.

[0023] O método para fabricar um tubo de aço de acordo com a presente invenção, sendo que o molde de prensa da invenção acima é usada.[0023] The method for manufacturing a steel tube according to the present invention, wherein the press mold of the above invention is used.

ADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION

[0024] O molde de prensa e o método para fabricar um tubo de aço de acordo com a presente invenção obtém um efeito vantajoso em que é possível formar com eficiência o tubo de aço com redondeza satisfatória.[0024] The press mold and the method for manufacturing a steel tube according to the present invention obtain an advantageous effect in which it is possible to efficiently form the steel tube with satisfactory roundness.

BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0025] A Figura 1 é uma vista em perspectiva externa de um molde e um punção para uso na formação de um corpo pré-formado que tem um corte transversal em formato de U através de um processo de flexão de prensa de acordo com uma modalidade.[0025] Figure 1 is an external perspective view of a mold and a punch for use in forming a preformed body having a U-shaped cross section through a press bending process in accordance with one embodiment .

[0026] A Figura 2 é um diagrama que ilustra o procedimento para formar um corpo pré-formado que tem um corte transversal em formato de U através de um processo de flexão de prensa.[0026] Figure 2 is a diagram illustrating the procedure for forming a preformed body that has a U-shaped cross section through a press bending process.

[0027] A Figura 3 é uma vista em corte transversal do corpo pré- formado que tem um corte transversal em formato de U.[0027] Figure 3 is a cross-sectional view of the preformed body having a U-shaped cross-section.

[0028] A Figura 4 é um diagrama que ilustra esquematicamente o processo para formar um tubo aberto realizando-se prensagem para conformação em O no corpo pré-formado.[0028] Figure 4 is a diagram that schematically illustrates the process for forming an open tube by pressing for O-shaping in the preformed body.

[0029] A Figura 5 é uma ilustração de porções de arco, porções lineares e ângulos centrais de um molde superior e um molde inferior.[0029] Figure 5 is an illustration of arc portions, linear portions and central angles of an upper mold and a lower mold.

[0030] A Figura 6 é um gráfico que ilustra a relação entre a quantidade de abertura da porção de fenda de costura do tubo aberto e o ângulo de limitação, em combinação com uma carga de prensagem.[0030] Figure 6 is a graph illustrating the relationship between the amount of opening of the seam slot portion of the open tube and the limiting angle, in combination with a pressing load.

[0031] A Figura 7 é um diagrama que ilustra esquematicamente um estado de deformação quando o tubo aberto é formado com o uso do molde superior e do molde inferior com um ângulo de limitação de 0 grau.[0031] Figure 7 is a diagram that schematically illustrates a deformation state when the open tube is formed using the upper mold and the lower mold with a limiting angle of 0 degrees.

[0032] A Figura 8 é um gráfico que ilustra a relação entre o ângulo de limitação e a redondeza de um tubo de aço antes que o tubo se expanda quando a porção de fenda de costura do tubo aberto '-e fechada por soldagem.[0032] Figure 8 is a graph illustrating the relationship between the limiting angle and the roundness of a steel tube before the tube expands when the seam slot portion of the tube is opened '-and closed by welding.

[0033] A Figura 9 é um gráfico que ilustra a relação entre o ângulo de limitação e a carga de prensagem.[0033] Figure 9 is a graph illustrating the relationship between the limiting angle and the pressing load.

[0034] A Figura 10 é um gráfico que ilustra o resultado da quantidade de abertura da porção de fenda de costura do tubo aberto quando os ângulos de limitação individuais do molde superior e do molde inferior mudam.[0034] Figure 10 is a graph illustrating the result of the opening amount of the seam slit portion of the open tube when the individual limiting angles of the upper mold and the lower mold change.

[0035] A Figura 11 é um gráfico que ilustra o resultado da redondeza de um tubo de aço antes de o tubo se expandir que é formado fechando-se a porção de fenda de costura do tubo aberto por meio de soldagem quando os ângulos de limitação individuais do molde superior e do molde inferior mudam.[0035] Figure 11 is a graph illustrating the result of the roundness of a steel tube before the tube expands which is formed by closing the seam gap portion of the open tube by means of welding when the limiting angles of the upper mold and the lower mold change.

[0036] A Figura 12 é um gráfico que ilustra o resultado da carga de prensagem quando os ângulos de limitação individuais do molde superior e do molde inferior mudam.[0036] Figure 12 is a graph illustrating the result of the pressing load when the individual limiting angles of the upper mold and the lower mold change.

[0037] A Figura 13 é um gráfico que ilustra o resultado da quantidade de abertura da porção de fenda de costura quando o ângulo de limitação do molde superior e o ângulo de limitação do molde inferior são iguais e quando o comprimento de uma porção levemente flexionada ou de uma porção não flexionada do corpo pré- formado após a flexão por prensagem é mudado.[0037] Figure 13 is a graph illustrating the result of the opening amount of the seam slit portion when the upper mold limiting angle and the lower mold limiting angle are equal and when the length of a slightly flexed portion or an unbending portion of the preformed body after pressing bending is changed.

[0038] A Figura 14 é um gráfico que ilustra o resultado da redondeza de um tubo de aço antes de o tubo se expandir quando o ângulo de limitação do molde superior e o ângulo de limitação do molde inferior são iguais e quando o comprimento da porção levemente flexionada ou da porção não flexionada do corpo pré- formado após a flexão por prensagem é mudado.[0038] Figure 14 is a graph illustrating the result of the roundness of a steel tube before the tube expands when the upper mold limiting angle and the lower mold limiting angle are equal and when the portion length slightly flexed or unflexed portion of the preformed body after pressing bending is changed.

[0039] A Figura 15 é um gráfico que ilustra o resultado da prensa quando o ângulo de limitação do molde superior e o ângulo de limitação do molde inferior são iguais e quando o comprimento da porção levemente flexionada ou da porção não flexionada do corpo pré-formado após a flexão por prensagem é mudado.[0039] Figure 15 is a graph illustrating the result of the press when the limiting angle of the upper mold and the limiting angle of the lower mold are equal and when the length of the slightly flexed portion or the unflexed portion of the pre-pressed body formed after bending by pressing is changed.

[0040] A Figura 16 é um gráfico que ilustra o resultado da quantidade de abertura da porção de fenda de costura do tubo aberto quando os raios porção de arco do molde superior e do molde inferior são mudados.[0040] Figure 16 is a graph illustrating the result of the opening amount of the seam slit portion of the open tube when the arc portion radii of the upper mold and the lower mold are changed.

[0041] A Figura 17 é um gráfico que ilustra o resultado da carga de prensagem quando os raios da porção de arco do molde superior e do molde inferior são mudados.[0041] Figure 17 is a graph illustrating the result of pressing load when the radii of the arc portion of the upper mold and the lower mold are changed.

DESCRIPTION OF MODALITIES

[0042] A seguir, serão descritos uma modalidade de um molde de prensa e de um método para fabricar um tubo de aço com o uso do molde de prensa de acordo com a presente invenção. A Figura 1 é uma vista em perspectiva externa de um molde 1 e um punção 2 para uso na formação de um corpo pré-formado que tem um corte transversal em formato de U através de um processo de flexão de prensa de acordo com a presente modalidade. O molde 1 está disposto em uma trajetória de transporte que inclui uma pluralidade de rolos de transporte 3 para um material de placa S e inclui um par de membros em formato de haste esquerdo e direito 1a e 1b para sustentar o material de placa S em dois pontos ao longo da direção de transporte de material de placa. A distância e entre os membros em formato de haste 1a e 1b na direção de transporte de material de placa pode ser mudada de acordo com o tamanho de um tubo de aço acabado.[0042] Next, an embodiment of a press mold and a method for manufacturing a steel tube using the press mold according to the present invention will be described. Figure 1 is an external perspective view of a mold 1 and a punch 2 for use in forming a preformed body having a U-shaped cross section through a press bending process in accordance with the present embodiment. . The mold 1 is disposed in a transport path that includes a plurality of transport rollers 3 for a plate material S and includes a pair of left and right rod-shaped members 1a and 1b for supporting the plate material S in two points along the board material transport direction. The distance between rod-shaped members 1a and 1b in the plate material transport direction can be changed according to the size of a finished steel tube.

[0043] A punção 2 é móvel em uma direção mais próxima ao molde 1 ou na direção contrária da mesma e inclui uma extremidade frontal de punção que se projeta para baixo 2a para pressionar um material de placa S e um suporte de punção 2b contínuo para a superfície superior (superfície de extremidade superior) da extremidade frontal de punção 2a com a mesma largura para sustentar a extremidade frontal de punção 2a. O suporte de punção 2b tem uma extremidade superior acoplado a um meio de acionamento não ilustrado. O meio de acionamento aplica uma força de prensagem à extremidade frontal de punção 2a.[0043] The punch 2 is movable in a direction closer to the mold 1 or away from it and includes a downwardly projecting front punch end 2a for pressing a plate material S and a continuous punch holder 2b for the upper surface (upper end surface) of the punch front end 2a with the same width to support the punch front end 2a. The punch holder 2b has an upper end coupled to a drive means not shown. The driving means applies a pressing force to the punch front end 2a.

[0044] A Figura 2 ilustra o procedimento formar um corpo pré- formado S1 que tem um corte transversal em formato de U através de um processo de flexão de prensa. Esse procedimento ilustra especificamente um exemplo no qual um material de placa S submetida à crimpagem de borda antecipadamente é flexionada e o material de placa S é alimentado em ordem de cima para baixo na coluna esquerda na Figura 2, em seguida, de cima para baixo na coluna intermediária na Figura 2 e, por fim, para a coluna direita na Figura 2. As setas fornecidas à punção 2 e o material de placa S na Figura 2 indicam a direção na qual a punção 2 ou o material de placa S se movem em ada estágio.[0044] Figure 2 illustrates the procedure for forming a preformed body S1 that has a U-shaped cross section through a press bending process. This procedure specifically illustrates an example in which an S-plate material subjected to pre-edge crimping is flexed and the S-plate material is fed in order from top to bottom in the left column in Figure 2, then from top to bottom in the middle column in Figure 2 and finally to the right column in Figure 2. The arrows given to punch 2 and plate material S in Figure 2 indicate the direction in which punch 2 or plate material S moves in each internship.

[0045] A fim de formar um material de placa S em um format tubular com o uso do material de placa S como um material inicial, primeiramente, a crimpagem de borda é realizada no material de placa S antecipadamente. Essa crimpagem de borda é realizada para uma porção de extremidade de largura, que é relativamente difícil de flexionar, em comparação à flexão realizada no material de placa S com o uso do molde 1 e da punção 2. Quando as porções flexionadas de borda são fornecidas nas porções de extremidade de largura do material de placa S pela crimpagem de borda, uma placa de aço com redondeza satisfatória pode ser facilmente obtida, em comparação a quando não é fornecida uma porção com borda flexionada. A redondeza de um tubo de aço é um índice que representa o quão próximo a um círculo o formato em corte transversal do tubo de aço está, e é um valor indicado por uma razão obtida dividindo-se a diferença entre o máximo e o mínimo da quantidade de variação de um arco aproximado em toda a circunferência de um tubo de aço pelo tubo de aço diâmetro. Por exemplo, um tubo de aço que tem um diâmetro externo D é dividido em 8 partes iguais, 12 partes iguais, 16 partes iguais ou 24 partes iguais na direção circunferencial do tubo em qualquer comprimento de tubo determinado, e os diâmetros externos em posições opostas são medidos. Quando o diâmetro máximo e o diâmetro mínimo dos diâmetros externos medidos são Dmax e Dmin, respectivamente, a redondeza [%] é definida por {(Dmax-Dmin)/D}x100. Quando a redondeza está mais próxima de zero, o formato em corte transversal do tubo de aço se assemelha mais a um círculo perfeito.[0045] In order to form an S plate material into a tubular shape with the use of the S plate material as a starting material, first, edge crimping is performed on the S plate material in advance. This edge crimping is performed for a wide end portion, which is relatively difficult to flex, compared to the bending performed on S plate material using die 1 and punch 2. When edge flexed portions are provided In the width end portions of the S plate material by edge crimping, a steel plate with satisfactory roundness can be easily obtained, compared to when a portion with a flexed edge is not provided. The roundness of a steel tube is an index that represents how close to a circle the cross-sectional shape of the steel tube is, and is a value indicated by a ratio obtained by dividing the difference between the maximum and minimum of the amount of variation of an approximate arc around the entire circumference of a steel pipe by the steel pipe diameter. For example, a steel tube having an outer diameter D is divided into 8 equal parts, 12 equal parts, 16 equal parts, or 24 equal parts in the circumferential direction of the tube at any given tube length, and the outer diameters in opposite positions are measured. When the maximum diameter and minimum diameter of the measured outer diameters are Dmax and Dmin, respectively, the roundness [%] is defined by {(Dmax-Dmin)/D}x100. When the roundness is closer to zero, the cross-sectional shape of the steel tube more closely resembles a perfect circle.

[0046] O material de placa S dotado das porções flexionadas de borda é colocado no molde 1 ilustrada na Figura 1. Embora o material de placa S seja transportando de maneira intermitente em uma quantidade de alimentação predeterminada, a flexão (flexão em três pontos) e realizada sobre todo o material de placa S através do procedimento ilustrado na Figura 2 para formar um corpo pré-formado S1 que tem um corte transversal em formato de U como um todo.[0046] The plate material S provided with the edge flexed portions is placed in the mold 1 illustrated in Figure 1. Although the plate material S is conveyed intermittently in a predetermined feed amount, the bending (three-point bending) and carried out on the entire plate material S through the procedure illustrated in Figure 2 to form a preformed body S1 having a U-shaped cross-section as a whole.

[0047] A Figura 3 é uma vista em corte transversal do corpo pré- formado S1 que tem um corte transversal em formato de U. Conforme ilustrado na Figura 3, uma porção não flexionada P não submetida a flexão é fornecida em uma parte do corpo pré-formado S1, em particular, ao redor de uma seção W/4 longe de cada uma das porções de extremidade de largura. Essa porção não flexionada P pode ser fornecida aumentando-se a quantidade de alimentação do material de placa S e omitindo-se a prensagem pela punção 2. Em uma parte do corpo pré-formado S1, em particular, ao redor de uma seção W/4 na direção contrária de cada uma das porções de extremidade de largura, uma porção levemente flexionada que tem uma curvatura menor que outras porções (dotadas de uma leve curvatura em comparação a outras porções) pode ser fornecida em vez de uma porção não flexionada P. Nesse caso, na descrição a seguir, "porção não flexionada P" deve ser interpretada como "porção levemente flexionada", caso necessário. A porção levemente flexionada pode ser fornecida aplicando-se uma quantidade de prensagem pela punção 2 menor que em outras porções.[0047] Figure 3 is a cross-sectional view of the preformed body S1 having a U-shaped cross-section. As illustrated in Figure 3, an unbending portion P not subjected to bending is provided in a part of the body preform S1, in particular, around a section W/4 away from each of the wide end portions. This unbending portion P can be provided by increasing the feed quantity of plate material S and omitting pressing by punch 2. In a part of the preformed body S1, in particular, around a section W/ 4 in the opposite direction of each of the width end portions, a slightly flexed portion having a smaller curvature than other portions (endowed with a slight curvature compared to other portions) can be provided instead of an unflexed portion P. In this case, in the following description, "uninflected portion P" should be interpreted as "slightly inflected portion" if necessary. The slightly flexed portion can be provided by applying a smaller amount of pressing through punch 2 than other portions.

[0048] A punção 2 ilustrada na Figura 1 e na Figura 2 tem um formato de I na qual a largura da extremidade frontal de punção 2a na direção de transporte de material de placa é igual à largura do suporte de punção 2b na direção de transporte de material de placa. No entanto, o formato da punção 2 não se limita a isso. Por exemplo, uma punção 2 que tem um formato em T aproximadamente inverso pode ser usado, no qual a largura da extremidade frontal de punção 2a na direção de transporte de material de placa é menor que a largura do suporte de punção 2b na direção de transporte de material de placa. Caso a largura do suporte de punção 2b na direção de transporte de material de placa seja igual, a punção 2 que tem um formato em T aproximadamente inverso pode prensar área maior do material de placa S em uma única prensa, em comparação à punção 2 que tem um formato de I, desse modo, reduzindo o número de vezes de prensagem.[0048] The punch 2 illustrated in Figure 1 and Figure 2 has an I-shape in which the width of the punch front end 2a in the plate material transport direction is equal to the width of the punch holder 2b in the transport direction of board material. However, the shape of punch 2 is not limited to this. For example, a punch 2 that has an approximately inverse T-shape can be used, in which the width of the punch front end 2a in the board material transport direction is smaller than the width of the punch holder 2b in the transport direction. of board material. If the width of the punch holder 2b in the plate material transport direction is equal, the punch 2 which has an approximately inverse T-shape can press larger area of the plate material S in a single press, compared to the punch 2 which It has an I-shape, thus reducing the number of pressing times.

[0049] Uma vez que o material de placa S é flexionado pela flexão por prensagem para formar o corpo pré-formado S1 que tem um corte transversal em formato de U, a prensagem para conformação em O é realizada a fim de flexionar por prensagem o corpo pré-formado S1 em um formato em O com o uso de um molde superior 4 e de um molde inferior 5, conforme ilustrado na Figura 4, desse modo, formando um tubo aberto S2, que é um corpo tubular que tem uma porção de fenda de costura G entre as porções de extremidade de largura opostas entre si na direção circunferencial.[0049] Once the plate material S is flexed by press bending to form the preformed body S1 which has a U-shaped cross section, pressing for O forming is carried out in order to press flex the preformed body S1 into an O-shape with the use of an upper mold 4 and a lower mold 5, as illustrated in Figure 4, thereby forming an open tube S2, which is a tubular body having a portion of seam gap G between the width end portions opposite each other in the circumferential direction.

[0050] O procedimento para realizar a prensagem para conformação em O no corpo pré-formado S1 para formar o tubo aberto S2 será descrito agora com referência à Figura 4. Primeiramente, conforme ilustrado na Figura 4(a), o corpo pré-formado S1 é ajustado no molde inferior 5 de modo que o molde superior 4 e o lado aberto em formato de U do corpo pré-formado S1 fiquem opostos entre si (de modo que o lado aberto em formato de U do corpo pré-formado S1 esteja voltado para cima), e o corpo pré-formado S1 seja mantido entre o molde superior 4 e o molde inferior 5. Conforme ilustrado na Figura 5, as superfícies do molde superior 4 e do molde inferior 5 que podem estar em contato com o corpo pré-formado S1 têm porções de arco 4a e 5a, respectivamente, com um diâmetro igual ou substancialmente igual ao diâmetro externo do tubo de aço a ser formado e com um ângulo central θ. Doravante, o ângulo central θ das porções de arco 4a e 5a serão denominados de ângulo de limitação. A porção de arco 4a tem um centro de arco em uma posição coincidente com o centro de flexão Op4 do molde superior 4. A porção de arco 5a tem um centro de arco em uma posição coincidente com o centro de flexão Op5 do molde inferior 5. O molde superior 4 tem porções lineares 4b1 e 4b2 conectadas a ambas as extremidades na direção de arco da porção de arco 4a. O molde inferior 5 tem porções lineares 5b1 e 5b2 conectadas a ambas as extremidades na direção de arco da porção de arco 5a. No lugar as porções lineares 4b1, 4b2, 5b1 e 5b2, o molde superior 4 e o molde inferior 5 podem ter porções de arco de pequena curvatura que têm uma curvatura menor que aquela das porções de arco 4a e 5a.[0050] The procedure for performing O-forming pressing on the preformed body S1 to form the open tube S2 will now be described with reference to Figure 4. Firstly, as illustrated in Figure 4(a), the preformed body S1 is adjusted in the lower mold 5 so that the upper mold 4 and the U-shaped open side of the preformed body S1 are opposite each other (so that the U-shaped open side of the preformed body S1 is facing upward), and the preformed body S1 is held between the upper mold 4 and the lower mold 5. As illustrated in Figure 5, the surfaces of the upper mold 4 and the lower mold 5 that can be in contact with the body preform S1 have arc portions 4a and 5a, respectively, with a diameter equal to or substantially equal to the outer diameter of the steel tube to be formed and with a central angle θ. Hereinafter, the central angle θ of arc portions 4a and 5a will be called the limiting angle. The arc portion 4a has an arc center in a position coincident with the bending center Op4 of the upper mold 4. The arc portion 5a has an arc center in a position coincident with the bending center Op5 of the lower mold 5. The upper mold 4 has linear portions 4b1 and 4b2 connected to both ends in the arc direction of the arc portion 4a. The lower mold 5 has linear portions 5b1 and 5b2 connected to both ends in the arc direction of the arc portion 5a. In place of the linear portions 4b1, 4b2, 5b1 and 5b2, the upper mold 4 and the lower mold 5 may have small curvature arc portions that have a smaller curvature than that of the arc portions 4a and 5a.

[0051] Na presente invenção, é preferencial que as porções lineares 4bi e 4b2 conectadas à porção de arco 4a são simétricas com relação ao centro de flexão Op4 que é o centro da porção de arco 4a do ponto de vista de aumentar a simetria do tubo de aço acabado. De igual modo, é preferencial que as porções de arco de pequena curvatura no lugar das porções lineares 4b1 and 4b2 conectadas à porção de arco 4a sejam simétricas com relação ao centro de flexão Op4 que é o centro da porção de arco 4a do ponto de vista de aumentar a simetria do tubo de aço acabado.[0051] In the present invention, it is preferred that the linear portions 4bi and 4b2 connected to the arc portion 4a are symmetrical with respect to the bending center Op4 which is the center of the arc portion 4a from the point of view of increasing the symmetry of the tube of finished steel. Likewise, it is preferred that the small curvature arc portions in place of the linear portions 4b1 and 4b2 connected to the arc portion 4a are symmetrical with respect to the center of bending Op4 which is the center of the arc portion 4a from the viewpoint to increase the symmetry of the finished steel tube.

[0052] De igual modo, é preferencial que as porções lineares 5b1 e 5b2 conectadas à porção de arco 5a sejam simétricas com relação ao centro de flexão Op5 que é o centro da porção de arco 5a do ponto de vista de aumentar a simetria do tubo de aço acabado. De igual modo, é preferencial que as porções de arco de pequena curvatura no lugar das porções lineares 5b1 e 5b2 conectadas à porção de arco 5a sejam simétricas com relação ao centro de flexão Op5 que é o centro da porção de arco 5a do ponto de vista de aumentar a simetria do tubo de aço acabado.[0052] Likewise, it is preferred that the linear portions 5b1 and 5b2 connected to the arc portion 5a are symmetrical with respect to the bending center Op5 which is the center of the arc portion 5a from the point of view of increasing the symmetry of the tube of finished steel. Likewise, it is preferred that the small curvature arc portions in place of the linear portions 5b1 and 5b2 connected to the arc portion 5a are symmetrical with respect to the center of bending Op5 which is the center of the arc portion 5a from the viewpoint to increase the symmetry of the finished steel tube.

[0053] Subsequentemente, o corpo pré-formado S1 mantido entre o molde superior 4 e o molde inferior 5 é prensado de maneira ascendente pelo molde superior 4 e submetido à prensagem para conformação em O conforme ilustrado na Figura 4(b). No presente documento, as porções do corpo pré-formado S1 que são opostas às porções de arco 4a e 5a do molde superior 4 e do molde inferior 5 são limitadas pelo molde superior 4 e pelo molde inferior 5, ao passo que as porções não flexionadas P do corpo pré-formado S1 não são limitadas pelo molde superior 4 e pelo molde inferior 5. Desse modo, o tubo aberto S2 conforme ilustrado na Figura 4(c) pode ser formado com uma força de prensagem menor que a força de prensagem exigida quando todo a circunferência do corpo pré-formado S1 é limitada pelo molde superior 4 e pelo molde inferior 5.[0053] Subsequently, the preformed body S1 held between the upper mold 4 and the lower mold 5 is pressed upwards by the upper mold 4 and subjected to pressing for O-forming as illustrated in Figure 4(b). In the present document, the portions of the preformed body S1 that are opposite the arc portions 4a and 5a of the upper mold 4 and the lower mold 5 are limited by the upper mold 4 and the lower mold 5, while the unflexed portions P of the preformed body S1 are not limited by the upper mold 4 and the lower mold 5. In this way, the open tube S2 as illustrated in Figure 4(c) can be formed with a pressing force less than the required pressing force when the entire circumference of the preformed body S1 is limited by the upper mold 4 and the lower mold 5.

[0054] No presente contexto, na presente modalidade, quando tubo aberto S2 é formado realizando-se a prensagem para conformação em O no corpo pré-formado S1 com o uso do molde superior 4 e do molde inferior 5, a força de prensagem é aplicada a uma parte W/4 na direção contrária ao centro da porção não flexionada P em direção à porção de extremidade de largura no corpo pré-formado S1. O motivo para isso é conforme a seguir. Quando todo o corpo pré-formado S1 é conformado em um círculo, o momento de flexão é M = FTCOSΦ (F: força de prensagem, r: raio do círculo) em uma posição em que o ângulo central está na direção contrária à porção prensada por um ângulo Φ, e é maior em uma posição na direção contrária à porção prensada em 90 graus, em que a deformação também é a maior. Em seguida, a força de prensagem é aplicada a uma posição na direção contrária ao centro da porção não flexionada P em 90 graus, ou seja, em 1/4 de toda a circunferência, por meio da qual a porção não flexionada P é deformada com eficácia. No presente contexto, o momento de flexão é o maior em uma posição na direção contrária à posição que recebe a força de prensagem em 90 graus e diminui à medida que a distância dessa posição aumenta. Com base nisso, é preferencial aplicar uma força de prensagem a uma seção na direção contrária ao center da porção não flexionada P em direção à porção de extremidade de largura por W/4±0,07W a fim de produzir deformação plástica suficiente na porção não flexionada P.[0054] In the present context, in the present embodiment, when an open tube S2 is formed by pressing for O-forming on the preformed body S1 using the upper mold 4 and the lower mold 5, the pressing force is applied to a part W/4 in a direction away from the center of the unbending portion P towards the width end portion in the preformed body S1. The reason for this is as follows. When the entire preformed body S1 is formed into a circle, the bending moment is M = FTCOSΦ (F: pressing force, r: radius of the circle) at a position where the central angle is away from the pressed portion by an angle Φ, and is greatest in a position opposite the pressed portion at 90 degrees, where the deformation is also the greatest. Then, the pressing force is applied to a position opposite the center of the unbending portion P by 90 degrees, i.e., on 1/4 of the entire circumference, whereby the unbending portion P is deformed with efficiency. In the present context, the bending moment is greatest in a position in the opposite direction to the position receiving the pressing force at 90 degrees and decreases as the distance from that position increases. Based on this, it is preferred to apply a pressing force to a section in the direction away from the center of the unbending portion P towards the end portion of width by W/4±0.07W in order to produce sufficient plastic deformation in the unbending portion. flexed P.

[0055] Na presente modalidade, o centro da porção não flexionada P é fornecido em uma seção que inclui a posição na direção contrária à porção de extremidade de largura por W/4. O motivo para isso é conforme a seguir. Embora seja preferencial aplicar uma força de prensagem a uma seção na direção contrária ao centro da porção não flexionada P em direção à porção de extremidade de largura por W/4 conforme descrito, a posição de contato entre o molde superior 4 e o corpo pré-formado S1 muda, e a posição que recebe a força de prensagem também muda, devido ao fato de que o formato do corpo pré-formado S1 muda em um estágio para formar o corpo pré-formado S1 no tubo aberto S2. Quando a porção não flexionada P é fornecida em uma seção que inclui a posição na direção contrária à porção de extremidade de largura por W/4 no corpo pré-formado S1, a porção que recebe a força de prensagem é sempre a porção de extremidade de largura do corpo pré-formado S1, de modo que a porção não flexionada P seja deformada ao máximo. Com isso, é possível aplicar deformação à porção não flexionada P em uma prensa única, sem mudar a posição prensada. Além disso, é preferencial fornecer a porção não flexionada P em uma faixa de W/4±0,07W da posição que recebe a força de prensagem, ou seja, a porção de extremidade de largura do corpo pré-formado S1.[0055] In the present embodiment, the center of the unbending portion P is provided in a section that includes the position in the opposite direction to the end portion of width by W/4. The reason for this is as follows. Although it is preferred to apply a pressing force to a section in a direction away from the center of the unbending portion P toward the width end portion by W/4 as described, the contact position between the upper mold 4 and the pre- formed S1 changes, and the position receiving the pressing force also changes, due to the fact that the shape of the preformed body S1 changes in one stage to form the preformed body S1 into the open tube S2. When the unbending portion P is provided in a section that includes the position in the opposite direction to the end portion of width by W/4 in the preformed body S1, the portion receiving the pressing force is always the end portion of width by W/4. width of the preformed body S1, so that the unbending portion P is maximally deformed. With this, it is possible to apply deformation to the unbending portion P in a single press, without changing the pressed position. Furthermore, it is preferred to provide the unbending portion P within a range of W/4±0.07W from the position receiving the pressing force, i.e., the width end portion of the preformed body S1.

[0056] Visto que as porções de extremidade de largura de placa estão em contato com o molde superior 4 no estágio inicial prensagem, conforme ilustrado na Figura 4(a) e A Figura 4(b), é preferencial que a porção não flexionada P seja fornecida em uma seção que inclui uma seção na direção contrária à porção de extremidade de largura do corpo pré-formado S1 por W/4.[0056] Since the plate width end portions are in contact with the upper mold 4 in the initial pressing stage, as illustrated in Figure 4(a) and Figure 4(b), it is preferred that the unflexed portion P is provided in a section that includes a section in the opposite direction to the width end portion of the preformed body S1 by W/4.

[0057] A Figura 6 é um gráfico que ilustra a relação entre a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 e o ângulo de limitação, em combinação com uma carga de prensagem. A relação entre a quantidade de abertura e o ângulo de limitação ilustrado na Figura 6 e a carga de prensagem são aquelas obtidas quando um tubo de aço com uma resistência à tração de 630 [MPa], um diâmetro externo de 660,4 [mm] e uma espessura de tubo de 40,0 [mm] é formada soldando-se ambas as extremidades do tubo aberto S2 e após isso realizar correção de formato expandindo-se o tubo em uma razão de expansão de tubo de 1 [%].[0057] Figure 6 is a graph illustrating the relationship between the opening amount of the seam gap portion G of the open tube S2 and the limiting angle, in combination with a pressing load. The relationship between the opening amount and limiting angle illustrated in Figure 6 and the pressing load are those obtained when a steel tube with a tensile strength of 630 [MPa], an outer diameter of 660.4 [mm] and a tube thickness of 40.0 [mm] is formed by welding both ends of the open tube S2 and then performing shape correction by expanding the tube at a tube expansion ratio of 1 [%].

[0058] O corpo pré-formado S1 após a flexão por prensagem é dotado de uma porção não flexionada P que tem um comprimento de W/12 em uma porção W/4 de cada uma das extremidades de largura de placa em ambos os lados, e esse corpo pré-formado S1 é mantido entre o molde superior 4 e o molde inferior 5 com o mesmo ângulo de limitação. A quantidade de prensagem é definida de modo que a distância entre as porções de W/2 do tubo aberto S2 seja igual ao diâmetro antes de o tubo se expandir (a quantidade de prensagem descendente na prensagem para conformação em O é definida de modo que o diâmetro longitudinal esteja de acordo com o diâmetro antes de o tubo se expandir). Conforme pode ser visto a partir da Figura 6, quanto for maior o ângulo de limitação, menor será a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2.[0058] The preformed body S1 after pressing bending is provided with an unbending portion P having a length of W/12 in a W/4 portion of each of the plate width ends on both sides, and this preformed body S1 is held between the upper mold 4 and the lower mold 5 with the same limiting angle. The amount of pressing is set so that the distance between the W/2 portions of the open tube S2 is equal to the diameter before the tube expands (the amount of downward pressing in pressing for O-forming is set so that the longitudinal diameter conforms to the diameter before the tube expands). As can be seen from Figure 6, the larger the limiting angle is, the smaller the opening amount of the seam slit portion G of the open tube S2 will be.

[0059] As Figuras 7(a) a 7(c) são diagramas que ilustram esquematicamente um estado de deformação quando o tubo aberto S2 é formado com o uso do molde superior 4 e do molde inferior 5 com um ângulo de limitação de 0 grau. Quando o ângulo de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 é 0 grau, as porções de arco 4a e 5a são arcos que têm um diâmetro 1,16 vez tão grande quanto o diâmetro externo do tubo de aço de modo que o molde superior 4 esteja em contato apenas com ambas as extremidades do corpo pré- formado S1 e o molde inferior 5 esteja em contato apenas com a porção central de largura de placa do corpo pré-formado S1. Conforme ilustrado na Figura 7(a), o diâmetro da porção de arco 5a do molde inferior 5 é maior que o tubo de aço diâmetro de modo que, quando o corte transversal do corpo pré-formado S1 seja comparado a um relógio, a porção de relógio às 6 horas esteja em contato com o molde inferior 5. Por conta disso, conforme ilustrado na Figura 7(b), a porção às 6 horas do corpo pré-formado S1 e as proximidades dos mesmos são flexionadas de volta para se conformarem à porção de arco 5a do molde inferior 5 durante a prensagem para conformação em O, e a razão da curvatura se torna maior que o tubo de aço diâmetro. Como resultado, após prensagem para conformação em O, conforme ilustrado na Figura 7(c), a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 é grande, em combinação com recuperação elástica na porção às 3 horas e a porção às 9 horas do corpo pré-formado S1.[0059] Figures 7(a) to 7(c) are diagrams that schematically illustrate a state of deformation when the open tube S2 is formed using the upper mold 4 and the lower mold 5 with a limiting angle of 0 degrees . When the limiting angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 is 0 degrees, the arc portions 4a and 5a are arcs that have a diameter 1.16 times as large as the outer diameter of the steel tube so that the mold upper mold 4 is in contact only with both ends of the preformed body S1 and the lower mold 5 is in contact only with the central plate width portion of the preformed body S1. As illustrated in Figure 7(a), the diameter of the arc portion 5a of the lower mold 5 is larger than the steel tube diameter so that, when the cross-section of the preformed body S1 is compared to a watch, the portion of the clock at 6 o'clock is in contact with the lower mold 5. Because of this, as illustrated in Figure 7(b), the portion at 6 o'clock of the preformed body S1 and the vicinity thereof are flexed back to conform to the arc portion 5a of the lower mold 5 during pressing for O-forming, and the curvature ratio becomes greater than the steel tube diameter. As a result, after pressing for O-forming, as illustrated in Figure 7(c), the opening amount of the seam slit portion G of the open tube S2 is large, in combination with elastic recovery in the 3 o'clock portion and the at 9 o'clock of the preformed body S1.

[0060] A Figura 8 é um gráfico que ilustra a relação entre o ângulo de limitação e a redondeza de um tubo de aço antes de o tubo se expandir quando a porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 é fechada por soldagem. Conforme pode ser entendido a partir da Figura 8, quando o ângulo de limitação é 60 graus, a redondeza não é tão satisfatória quanto quando o ângulo de limitação é 0 grau. No entanto, à medida que o ângulo de limitação é aumentado, a redondeza é aprimorada. Quando o ângulo de limitação é 70 graus ou maior, a redondeza é melhor em relação a quando o ângulo de limitação é 0 grau. Pode-se entender, também, que a redondeza é mais aprimorada quando o ângulo de limitação é 100 graus a 110 graus.[0060] Figure 8 is a graph illustrating the relationship between the limiting angle and the roundness of a steel tube before the tube expands when the seam gap portion G of the open tube S2 is closed by welding. As can be understood from Figure 8, when the limiting angle is 60 degrees, the roundness is not as satisfactory as when the limiting angle is 0 degrees. However, as the limiting angle is increased, the roundness is improved. When the limiting angle is 70 degrees or greater, the roundness is better compared to when the limiting angle is 0 degrees. It can also be understood that the roundness is more improved when the limiting angle is 100 degrees to 110 degrees.

[0061] A Figura 9 é um gráfico que ilustra a relação entre o ângulo de limitação e a carga de prensagem. Conforme pode ser entendido a partir da Figura 9, à medida que o ângulo de limitação aumenta, a carga de prensagem aumenta. O aumento do ângulo de limitação reduz a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2, porém a carga de prensagem aumentada exige um tamanho mais largo de instalação de prensa. Portanto, é preferencial reduzir o ângulo de limitação em uma faixa na qual uma quantidade de abertura é obtida. Por exemplo, o ângulo de limitação é definido como 150 graus ou menor a fim de definir a carga de prensagem como 90 [%] ou menor da carga de prensagem exigida quando os ângulos de limitação individuais do molde superior 4 e o molde inferior 5 para limitar toda a circunferência do corpo pré-formado S1 com o molde superior 4 e o molde inferior 5 são 180 graus.[0061] Figure 9 is a graph illustrating the relationship between the limiting angle and the pressing load. As can be understood from Figure 9, as the limiting angle increases, the pressing load increases. Increasing the limiting angle reduces the opening amount of the seam slit portion G of the open tube S2, but the increased pressing load requires a larger press installation size. Therefore, it is preferred to reduce the limiting angle to a range in which an amount of opening is obtained. For example, the limiting angle is set to 150 degrees or less in order to set the pressing load to 90 [%] or less of the required pressing load when the individual limiting angles of the upper die 4 and the lower die 5 to limiting the entire circumference of the preformed body S1 with the upper mold 4 and the lower mold 5 are 180 degrees.

[0062] A Figura 10 é um gráfico que ilustra o resultado da quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 quando os ângulos de limitação individuais do molde superior 4 e do molde inferior 5 são mudados. A Figura 11 é um gráfico que ilustra o resultado da redondeza do tubo de aço antes de o tubo se expandir que é formado fechando-se a porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 por meio de soldagem quando os ângulos de limitação individuais do molde superior 4 e do molde inferior 5 são mudados. A Figura 12 é um gráfico que ilustra o resultado da carga de prensagem quando os ângulos de limitação individuais do molde superior 4 e do molde inferior 5 são mudados. Na Figura 10 à Figura 12, o tubo-alvo de aço tem uma resistência à tração de 630 [MPa], um diâmetro externo de 660,4 [mm] e uma espessura de tubo de 40,0 [mm], que são iguais aos da Figura 6, da Figura 8 e da Figura 9. O eixo geométrico horizontal representa o valor médio de limitar os ângulos do molde superior 4 e o molde inferior 5 e diferentes ângulos de restrição no molde inferior 5 são representados por diferentes símbolos. Na Figura, por exemplo, "60 graus inferiores" significa que o ângulo de limitação no molde inferior 5 é 60 graus.[0062] Figure 10 is a graph illustrating the result of the opening amount of the seam slit portion G of the open tube S2 when the individual limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are changed. Figure 11 is a graph illustrating the result of the roundness of the steel tube before the tube expands which is formed by closing the seam gap portion G of the open tube S2 by means of welding when the individual limiting angles of the upper mold 4 and lower mold 5 are changed. Figure 12 is a graph illustrating the result of the pressing load when the individual limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are changed. In Figure 10 to Figure 12, the steel target tube has a tensile strength of 630 [MPa], an outer diameter of 660.4 [mm], and a tube thickness of 40.0 [mm], which are equal to those in Figure 6, Figure 8 and Figure 9. The horizontal geometric axis represents the average value of limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 and different constraint angles in the lower mold 5 are represented by different symbols. In Figure, for example, "lower 60 degrees" means that the limiting angle in the lower die 5 is 60 degrees.

[0063] Conforme pode ser entendido a partir da Figura 10, independentemente dos ângulos de limitação individuais do molde superior 4 e do molde inferior 5, à medida que o valor médio dos ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 aumenta, a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 diminui. Conforme pode ser entendido a partir da Figura 11, quando o ângulo de limitação de uma dentre o molde superior 4 e o molde inferior 5 for menor que 60 graus, a redondeza do tubo de aço não é tão satisfatória. Consequentemente, embora os ângulos de limitação individuais do molde superior 4 e do molde inferior 5 possam não ser necessariamente iguais entre o molde superior 4 e o molde inferior 5, é desejável que ambos os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 excedam 60 graus para obter um formato com redondeza satisfatória de um tubo de aço. Pode-se entender, também, a partir da Figura 12 que quanto maior for o valor médio dos ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5, maior será a carga de prensagem. Portanto, quando o limite superior de carga de prensagem permissível é definido, a faixa de valor médio de ângulos de limitação aplicáveis do molde superior 4 e o molde inferior 5 podem ser determinados de acordo com o valor de limite superior da carga de prensagem.[0063] As can be understood from Figure 10, regardless of the individual limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5, as the average value of the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 increases, the opening amount of the seam gap portion G of the open tube S2 decreases. As can be understood from Figure 11, when the limiting angle of one of the upper mold 4 and the lower mold 5 is less than 60 degrees, the roundness of the steel tube is not as satisfactory. Consequently, although the individual limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 may not necessarily be equal between the upper mold 4 and the lower mold 5, it is desirable that both the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 exceed 60 degrees to obtain a satisfactory round shape of a steel tube. It can also be understood from Figure 12 that the greater the average value of the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5, the greater the pressing load will be. Therefore, when the upper limit of permissible pressing load is set, the average value range of applicable limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 can be determined according to the upper limit value of the pressing load.

[0064] A Figura 13 é um gráfico que ilustra o resultado da quantidade de abertura da porção de fenda de costura G quando o ângulo de limitação do molde superior 4 e o ângulo de limitação do molde inferior 5 são iguais e quando o comprimento L da porção não flexionada P do corpo pré-formado S1 após flexão por prensagem é mudado. A Figura 14 é um gráfico que ilustra o resultado da redondeza do tubo de aço antes de o tubo se expandir quando o ângulo de limitação do molde superior 4 e o ângulo de limitação do molde inferior 5 são iguais e quando o comprimento L da porção não flexionada P do corpo pré-formado S1 após a flexão por prensagem é mudado. A Figura 15 é um gráfico que ilustra o resultado da carga de prensagem quando o ângulo de limitação do molde superior 4 e o ângulo de limitação do molde inferior 5 são iguais e quando o comprimento L da porção não flexionada P do corpo pré-formado S1 após flexão por prensagem é mudado. Na Figura 13 à Figura 15, o eixo geométrico horizontal representa o valor médio do ângulo de limitação do molde superior 4 e o ângulo de limitação do molde inferior 5.[0064] Figure 13 is a graph illustrating the result of the opening amount of the seam slit portion G when the limiting angle of the upper mold 4 and the limiting angle of the lower mold 5 are equal and when the length L of the unbending portion P of the preformed body S1 after bending by pressing is changed. Figure 14 is a graph illustrating the result of the roundness of the steel tube before the tube expands when the upper mold limiting angle 4 and the lower mold limiting angle 5 are equal and when the length L of the portion is not equal. flexed P of the preformed body S1 after bending by pressing is changed. Figure 15 is a graph illustrating the result of pressing load when the limiting angle of the upper mold 4 and the limiting angle of the lower mold 5 are equal and when the length L of the unbending portion P of the preformed body S1 after bending by pressing it is changed. In Figure 13 to Figure 15, the horizontal geometric axis represents the average value of the upper mold limiting angle 4 and the lower mold limiting angle 5.

[0065] Conforme pode ser entendido a partir da Figura 13, independentemente do comprimento L da porção não flexionada P do corpo pré-formado S1, à medida que o valor médio do ângulo de limitação do molde superior 4 e do ângulo de limitação do molde inferior 5 aumenta, a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G diminui. Entende-se, também, que quando o valor médio do ângulo de limitação do molde superior 4 e ângulo de limitação do molde inferior 5 é igual, quanto maior for o comprimento L, menor será a quantidade de abertura. Conforme pode ser entendido a partir da Figura 14 e na Figura 15, quando o valor médio do ângulo de limitação do molde superior 4 e do ângulo de limitação do molde inferior 5 for igual, não há diferença significativa na redondeza e carga de prensagem do tubo de aço devido ao comprimento L da porção não flexionada P do corpo pré-formado S1. Dessa maneira, quando o valor médio do ângulo de limitação do molde superior 4 e do ângulo de limitação do molde inferior 5 é igual, a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 pode ser reduzido aumentando-se o comprimento L da porção não flexionada P do corpo pré-formado S1, sem causar uma diferença na redondeza ou carga de prensagem do tubo de aço devido ao comprimento L.[0065] As can be understood from Figure 13, regardless of the length L of the unbending portion P of the preformed body S1, as the average value of the upper mold limiting angle 4 and the mold limiting angle lower 5 increases, the opening amount of the seam slit portion G decreases. It is also understood that when the average value of the limiting angle of the upper mold 4 and limiting angle of the lower mold 5 is the same, the greater the length L, the smaller the opening amount. As can be understood from Figure 14 and Figure 15, when the average value of the limiting angle of the upper mold 4 and the limiting angle of the lower mold 5 is equal, there is no significant difference in the roundness and pressing load of the tube of steel due to the length L of the unflexed portion P of the preformed body S1. In this way, when the average value of the upper mold limiting angle 4 and the lower mold limiting angle 5 is equal, the opening amount of the seam slit portion G of the open tube S2 can be reduced by increasing the length L of the unbending portion P of the preformed body S1, without causing a difference in the roundness or pressing load of the steel tube due to the length L.

[0066] A Figura 16 é um gráfico que ilustra o resultado da quantidade de abertura da porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 quando os raios da porção de arco do molde superior 4 e do molde inferior 5 são mudados. A Figura 17 é um gráfico que ilustra o resultado da carga de prensagem quando os raios da porção de arco do molde superior 4 e do molde inferior 5 são mudados. Na Figura 16 e na Figura 17, os ângulos centrais das porções de arco 4a e 5a do molde superior 4 e do molde inferior 5 são 45 graus, e embora os raios da porção de arco, que são raios das porções de arco 4a e 5a, mudem, um tubo de aço que tem uma resistência à tração de 630 MPa, um diâmetro externo de 660,4 [mm], e uma espessura de tubo de 40,0 [mm] é prensado de maneira descendente pela prensagem para conformação em O de modo que o diâmetro longitudinal esteja de acordo com o diâmetro antes de o tubo se expandir. Na Figura 16 e na Figura 17, o eixo geométrico horizontal representa a razão entre o raio de porção de arco e o tubo de aço raio externo (raio correspondente ao diâmetro externo do tubo de aço). Quando o raio de porção de arco é maior que o tubo de aço raio externo, a razão é maior que 1,0, e quando o raio de porção de arco é menor que o tubo de aço raio externo, a razão é menor que 1,0.[0066] Figure 16 is a graph illustrating the result of the opening amount of the seam slit portion G of the open tube S2 when the radii of the arc portion of the upper mold 4 and the lower mold 5 are changed. Figure 17 is a graph illustrating the result of pressing load when the radii of the arc portion of the upper mold 4 and the lower mold 5 are changed. In Figure 16 and Figure 17, the center angles of the arc portions 4a and 5a of the upper mold 4 and the lower mold 5 are 45 degrees, and although the radii of the arc portion, which are radii of the arc portions 4a and 5a , change, a steel tube having a tensile strength of 630 MPa, an outer diameter of 660.4 [mm], and a tube thickness of 40.0 [mm] is pressed in a downward pressing manner for forming into so that the longitudinal diameter conforms to the diameter before the tube expands. In Figure 16 and Figure 17, the horizontal geometric axis represents the ratio between the arc portion radius and the steel tube outer radius (radius corresponding to the outer diameter of the steel tube). When the arc portion radius is greater than the steel tube outer radius, the ratio is greater than 1.0, and when the arc portion radius is smaller than the steel tube outer radius, the ratio is less than 1 ,0.

[0067] Conforme ilustrado na Figura 16, quando o raio de porção de arco é igual ao tubo de aço raio externo (o eixo geométrico horizontal é 1,0 na Figura 16), a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G é a menor. Por outro lado, quando o raio de porção de arco é maior que o tubo de aço raio externo, a deformação por flexão para trás ocorre na porção às 6 horas do corpo pré-formado S1 e nas proximidades do mesmo conforme ilustrado na Figura 7, de modo que a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G aumente à medida que o raio de porção de arco aumenta. Quando o raio de porção de arco é menor que o tubo de aço raio externo, a deformação que se flexiona para trás ocorre em porções em que as porções de arco 4a e 5a do molde superior 4 e o molde inferior 5 terminam, de modo que a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G aumente à medida que o de porção de arco diminui. Dessa maneira embora seja de máxima preferência que o raio de porção de arco seja igual ao tubo de aço raio externo, a quantidade de abertura da porção de fenda de costura G é mantida a 40 [mm] ou menor quando o raio de porção de arco é um raio equivalente ao tubo de aço raio externo ±3,5 [%].[0067] As illustrated in Figure 16, when the arc portion radius is equal to the steel tube outer radius (the horizontal axis is 1.0 in Figure 16), the opening amount of the seam gap portion G is the smallest. On the other hand, when the arc portion radius is greater than the steel tube outer radius, backward bending deformation occurs in the 6 o'clock portion of the preformed body S1 and in the vicinity thereof as illustrated in Figure 7, so that the opening amount of the seam gap portion G increases as the arc portion radius increases. When the arc portion radius is smaller than the steel tube outer radius, the backward bending deformation occurs in portions where the arc portions 4a and 5a of the upper mold 4 and the lower mold 5 terminate, so that the opening amount of the seam gap portion G increases as the arc portion decreases. Thus although it is most preferred that the arc portion radius is equal to the steel tube outer radius, the opening amount of the seam slit portion G is maintained at 40 [mm] or less when the arc portion radius is a radius equivalent to the steel tube outer radius ±3.5 [%].

[0068] No entanto, conforme fica entendido a partir da Figura 17, a carga de prensagem aumenta à medida que o raio de porção de arco diminui. Em particular, quando o raio de porção de arco é pequeno, é necessário determinar o raio considerando a carga da máquina de prensagem.[0068] However, as understood from Figure 17, the pressing load increases as the arc portion radius decreases. In particular, when the arc portion radius is small, it is necessary to determine the radius considering the load of the pressing machine.

EXAMPLE 1

[0069] Uma placa de aço dotada de um sulco com o uso de um espelho de borda e formada de modo que tenha uma largura de placa de 1.928 [mm] com um comprimento de 1.000 [mm], uma espessura de placa de 40 [mm] e uma resistência à tração de 635 [MPa] foi submetida à crimpagem de borda seguida de flexão por prensagem para preparar um corpo pré-formado S1. Subsequentemente, a prensagem para conformação em O foi realizada nesse corpo pré- formado S1 com uma máquina de prensagem de 30 [MN] com o uso do molde superior 4 e do molde inferior 5 com vários ângulos de limitação para formar os corpos pré-formados A, B e C. A Tabela 1 à Tabela 3 mostram os formatos dos corpos pré-formados A, B e C. Na Tabela 1 à Tabela 3, as letras iniciais A, B, C na coluna "n°" indicam os formatos de corpos pré-formados (corpos pré-formados A, B e C), e os numerais após as letras A, B e C indicam uma combinação dos ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5.[0069] A steel plate provided with a groove using an edge mirror and formed so that it has a plate width of 1,928 [mm] with a length of 1,000 [mm], a plate thickness of 40 [ mm] and a tensile strength of 635 [MPa] was subjected to edge crimping followed by pressing bending to prepare a preformed body S1. Subsequently, pressing for O-forming was carried out on this preformed body S1 with a 30 [MN] pressing machine using upper mold 4 and lower mold 5 with various limiting angles to form the preformed bodies. A, B and C. Table 1 to Table 3 show the shapes of the preformed bodies A, B and C. In Table 1 to Table 3, the initial letters A, B, C in the "no" column indicate the shapes of preformed bodies (preformed bodies A, B and C), and the numerals after the letters A, B and C indicate a combination of the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5.

[0070] A Tabela 1 mostra o corpo pré-formado A dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 161 [mm] (W/12) ao redor da porção W/4 da borda de placa as Condição A. Tabela 2 mostra o corpo pré-formado B dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 321 [mm] (W/6) (a largura duas vezes aquela da Condição A) ao redor da porção W/4 da borda de placa como a Condição B. A Tabela 3 mostra o corpo pré-formado C dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 321 [mm] ao redor da porção W/6 da borda de placa como a Condição C. Os corpos pré-formados A, B e C são, cada um, simétricos com relação à linha reta que conecta o centro da porção de borda de placa e a largura de placa 1/2, e a Tabela 1 à Tabela 3 mostram o valor na porção de largura de placa 1/2. A quantidade de prensagem descendente na prensagem para conformação em O foi definida de modo que a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e a lado externo da superfície da borda de placa foi 654 [mm].[0070] Table 1 shows preformed body A provided with an unflexed portion with a width of 161 [mm] (W/12) around the W/4 portion of the plate edge as Condition A. Table 2 shows the preformed body B provided with an unflexed portion with a width of 321 [mm] (W/6) (the width twice that of Condition A) around the W/4 portion of the plate edge as Condition B Table 3 shows preformed body C provided with an unbending portion with a width of 321 [mm] around the W/6 portion of the plate edge as Condition C. Preformed bodies A, B and C are each symmetrical with respect to the straight line connecting the center of the plate edge portion and the 1/2 plate width portion, and Table 1 to Table 3 show the value at the 1/2 plate width portion . The amount of downward pressing in O-forming pressing was set so that the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the surface of the plate edge was 654 [mm].

[0071] Após a quantidade de abertura do tubo aberto S2 após a prensagem para conformação em O dos corpos pré-formados A, B e C ter sido medida, a porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 foi soldada para formar um tubo de aço que tem um diâmetro externo de 654 [mm]. Após isso, o diâmetro do tubo de aço foi medido em oito pontos medidos em oito pontos em um passo de 22,5 graus na direção circunferencial, e a diferença entre o diâmetro máximo e o diâmetro mínimo foi obtido. A Tabela 1 à Tabela 3 também mostra o formato de molde (ângulo de limitação), carga de prensagem, quantidade de abertura e redondeza. No presente contexto, a redondeza é um numeral obtido dividindo-se a diferença entre o máximo e o mínimo pelo diâmetro externo do tubo de aço (o valor médio de todos os valores medidos do diâmetro).[0071] After the opening amount of the open tube S2 after pressing for O-forming of the preformed bodies A, B and C was measured, the seam gap portion G of the open tube S2 was welded to form a tube of steel that has an outer diameter of 654 [mm]. After that, the diameter of the steel tube was measured at eight points in a step of 22.5 degrees in the circumferential direction, and the difference between the maximum diameter and the minimum diameter was obtained. Table 1 to Table 3 also shows the mold shape (limiting angle), pressing load, opening amount and roundness. In the present context, roundness is a numeral obtained by dividing the difference between the maximum and minimum by the external diameter of the steel tube (the average value of all measured diameter values).

[0072] A máquina de soldagem usada nesse exemplo falhou a fechar a abertura do tubo que tem uma quantidade de abertura que excede 40 [mm] após prensagem para conformação em O. Nesse caso, ambas as extremidades e o centro na direção axial do tubo foram soldadas temporariamente com a abertura fechada com o uso de outra máquina de prensagem, e, após isso, todo o comprimento da porção de fenda de costura G foi soldado ao principal. Uma redondeza de 2,5 [%] antes de o tubo se expandir foi considerada aceitável. Isso se deve ao fato de que caso a redondeza seja igual ou inferior a 2,5 [%] antes de o tubo se expandir, a redondeza após tubo que se expande é tão satisfatória quanto 1,0 [%] ou inferior. [0072] The welding machine used in this example failed to close the opening of the tube that has an opening amount that exceeds 40 [mm] after pressing for O-forming. In this case, both ends and the center in the axial direction of the tube were temporarily welded with the opening closed using another pressing machine, after which the entire length of the seam gap portion G was welded to the main. A roundness of 2.5 [%] before the tube expanded was considered acceptable. This is due to the fact that if the roundness is equal to or less than 2.5 [%] before the tube expands, the roundness after the tube expands is as satisfactory as 1.0 [%] or less.

[0073] Nas Nos A1 a A7, A9 e A10 na Tabela 1, Nos B1 a B7, B9 e B10 na Tabela 2 e Nos C1 a C7, C9 e C10 na Tabela 3, que estão em uma gama de exemplos da presente invenção, a quantidade de abertura é pequena e a redondeza também é satisfatória. Em particular, os produtos com um ângulo de limitação de 90 graus a 110 graus têm uma redondeza de 1,0 [%] ou menor até mesmo sem o tubo se expandir. Quanto menor for o valor médio do ângulo de limitação, menor será a carga de prensagem.[0073] Nos. A1 to A7, A9 and A10 in Table 1, Nos. B1 to B7, B9 and B10 in Table 2 and Nos. C1 to C7, C9 and C10 in Table 3, which are in a range of examples of the present invention , the opening amount is small and the roundness is also satisfactory. In particular, products with a limiting angle of 90 degrees to 110 degrees have a roundness of 1.0 [%] or less even without the tube expanding. The smaller the average value of the limiting angle, the smaller the pressing load.

[0074] Em contrapartida, nas Nos A8 e A11 na Tabela 1, Nos B8 e B11 na Tabela 2 e Nos C8 e C11 na Tabela 3, nos quais os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 são uma combinação de 60 graus e 90 graus, a quantidade de abertura é pequena, porém a redondeza é insatisfatória. Nas Nos A12 a A16 na Tabela 1, Nos B12 a B16 na Tabela 2 e Nos C12 a C16 na Tabela 3, em que o valor médio de ângulos de limitação é 60 graus ou menor, a quantidade de abertura é grande. Em particular, nas Nos A15 e A16 na Tabela 1, No B16 na Tabela 2 e No C16 na Tabela 3, foi impossível medir a redondeza, devido ao fato de que a porção soldada foi rompida após a porção de fenda de costura G ter sido soldada.[0074] In contrast, in Nos. A8 and A11 in Table 1, Nos. B8 and B11 in Table 2, and Nos. C8 and C11 in Table 3, in which the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are a combination of 60 degrees and 90 degrees, the opening amount is small, but the roundness is unsatisfactory. In Nos. A12 to A16 in Table 1, Nos. B12 to B16 in Table 2, and Nos. C12 to C16 in Table 3, where the average value of limiting angles is 60 degrees or less, the amount of opening is large. In particular, at Nos. A15 and A16 in Table 1, at B16 in Table 2, and at C16 in Table 3, it was impossible to measure the roundness, due to the fact that the welded portion was broken after the seam gap portion G was welded.

[0075] Em um produto formado com o uso do corpo pré-formado B que tem uma porção não flexionada mais ampla que aquela do corpo pré-formado A, em comparação a um produto formado com o uso do corpo pré-formado A, a carga de prensagem e a redondeza são quase iguais, porém a quantidade de abertura é pequena.[0075] In a product formed using preformed body B that has an unflexed portion wider than that of preformed body A, compared to a product formed using preformed body A, the pressing load and roundness are almost the same, but the opening amount is small.

[0076] Em um produto formado com o uso do corpo pré-formado C no qual a posição da porção não flexionada está mais próxima da borda de placa do que no corpo pré-formado B, em comparação a um produto formado com o uso do corpo pré-formado B, a carga de prensagem, a quantidade de abertura e a redondeza são quase iguais. Na No C17 na Tabela 3 em que os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 são 180 graus, embora a carga máxima de 30 [MN/m] da máquina de prensagem tenha sido aplicada, a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e o lado externo da superfície da borda de placa é 658 [mm], e a quantidade de prensagem descendente é menor que outros produtos. Desse modo, a quantidade de abertura é satisfatória, porém a redondeza é menos satisfatória. A fim de satisfazer a redondeza de 2,5 [%] antes de o tubo se expandir, pode ser necessário realizar prensagem para conformação em O até a quantidade equivalente da prensagem descendente em outros produtos, com o uso de uma máquina de prensagem maior.[0076] In a product formed using the preformed body C in which the position of the unbending portion is closer to the plate edge than in the preformed body B, compared to a product formed using the preformed body B, the pressing load, opening amount and roundness are almost the same. In No. C17 in Table 3 where the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are 180 degrees, although the maximum load of 30 [MN/m] of the pressing machine was applied, the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the plate edge surface is 658 [mm], and the amount of downward pressing is less than other products. Thus, the amount of opening is satisfactory, but the roundness is less satisfactory. In order to satisfy the 2.5 [%] roundness before the tube expands, it may be necessary to perform O-form pressing to the equivalent amount of down pressing in other products, using a larger pressing machine.

[0077] Embora as modalidades às quais a presente invenção é aplicada tenham sido descritas acima, a presente invenção não deve ser limitada pela descrição tampouco pelos desenhos que são uma parte da revelação da presente invenção de acordo com as modalidades. Em outras palavras, todas as outras modalidades, técnicas de operação e semelhantes realizados pelas pessoas versadas na técnica com base nas modalidades são abrangidos pelo escopo da presente invenção.[0077] Although the embodiments to which the present invention is applied have been described above, the present invention should not be limited by the description nor by the drawings that are a part of the disclosure of the present invention according to the embodiments. In other words, all other embodiments, operating techniques and the like performed by persons skilled in the art based on the embodiments are encompassed within the scope of the present invention.

EXAMPLE 2

[0078] Uma placa de aço dotada de um sulco com o uso de um espelho de borda e formada de modo que tenha uma largura de placa de 1.639 [mm] com um comprimento de 1.000 [mm], uma espessura de placa de 31,8 [mm] e uma resistência à tração de 779 [MPa] foi submetida à crimpagem de borda seguida de flexão por prensagem para preparar um corpo pré-formado S1. Subsequentemente, a prensagem para conformação em O foi realizada nesse corpo pré- formado S1, com o uso do molde superior 4 e do molde inferior 5 com vários ângulos de limitação com uma máquina de prensagem de 30 [MN] para formar os corpos pré-formados A, B e C. A Tabela 4 à Tabela 6 mostram os formatos dos corpos pré-formados A, B e C. Na Tabela 4 à Tabela 6, as letras iniciais A, B, C na coluna "No" indicam os formatos de corpos pré-formados (corpos pré-formados A, B e C) e os numerais após as letras A, B, C indicam, cada um, uma combinação dos ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5.[0078] A steel plate provided with a groove using an edge mirror and formed so that it has a plate width of 1,639 [mm] with a length of 1,000 [mm], a plate thickness of 31, 8 [mm] and a tensile strength of 779 [MPa] was subjected to edge crimping followed by pressing bending to prepare a preformed body S1. Subsequently, pressing for O-forming was carried out on this preformed body S1, using the upper mold 4 and the lower mold 5 with various limiting angles with a 30 [MN] pressing machine to form the preformed bodies. formed bodies A, B and C. Table 4 to Table 6 show the shapes of the preformed bodies A, B and C. In Table 4 to Table 6, the initial letters A, B, C in the "No" column indicate the shapes of preformed bodies (preformed bodies A, B and C) and the numerals after the letters A, B, C each indicate a combination of the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5.

[0079] A Tabela 4 mostra o corpo pré-formado A dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 137 [mm] (W/12) ao redor da porção W/4 a partir da borda de placa como a Condição A. A Tabela 5 mostra o corpo pré-formado B dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 273 [mm] (W/6) (a largura duas vezes aquela da Condição A) ao redor de W/4 da borda de placa como a Condição B. A Tabela 6 mostra o corpo pré-formado C dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 273 [mm] ao redor da porção W/6 a partir da borda de placa como a Condição C. Os corpos pré-formados A, B e C são simétricos, cada um, com relação a uma linha reta que conecta o centro da porção de borda de placa e a largura de placa 1/2. A Tabela 4 à Tabela 6 mostram os valores na porção de largura de placa 1/2. A quantidade de prensagem descendente na prensagem para conformação em O foi definida de modo que a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e a lado externo da superfície da borda de placa foi 553 [mm].[0079] Table 4 shows preformed body A provided with an unflexed portion with a width of 137 [mm] (W/12) around the W/4 portion from the plate edge as Condition A. Table 5 shows preformed body B provided with an unflexed portion with a width of 273 [mm] (W/6) (the width twice that of Condition A) around W/4 of the plate edge as Condition B. Table 6 shows preformed body C provided with an unbending portion with a width of 273 [mm] around the W/6 portion from the plate edge as Condition C. Forms A, B and C are each symmetrical with respect to a straight line connecting the center of the plate edge portion and the 1/2 plate width. Table 4 to Table 6 show the values in the 1/2 plate width portion. The amount of downward pressing in O-forming pressing was set so that the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the surface of the plate edge was 553 [mm].

[0080] Em seguida, após a quantidade de abertura do tubo aberto S2 após a prensagem para conformação em O dos corpos pré- formados A, B e C ter sido medida, a porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 foi soldada para formar um tubo de aço que tem um diâmetro externo de 553 [mm]. Após isso, o diâmetro do tubo de aço foi medido em oito pontos em um passo de 22,5 graus na direção circunferencial, e a diferença entre o diâmetro máximo e o diâmetro mínimo foi obtida. A Tabela 4 à Tabela 6 também mostram o formato de molde (ângulo de limitação), carga de prensagem, quantidade de abertura e redondeza. No presente contexto, a redondeza é um numeral obtido dividindo-se a diferença entre o máximo e o mínimo pelo diâmetro externo do tubo de aço.[0080] Then, after the opening amount of the open tube S2 after pressing for O-forming of the preformed bodies A, B and C was measured, the seam gap portion G of the open tube S2 was welded to form a steel tube that has an outer diameter of 553 [mm]. After that, the diameter of the steel tube was measured at eight points in a step of 22.5 degrees in the circumferential direction, and the difference between the maximum diameter and minimum diameter was obtained. Table 4 to Table 6 also show the mold shape (limiting angle), pressing load, opening amount and roundness. In the present context, roundness is a number obtained by dividing the difference between the maximum and minimum by the external diameter of the steel tube.

[0081] A máquina de soldagem usada nesse exemplo falhou ao fechar a abertura do tubo que tem uma quantidade de abertura que excede 40 [mm] após prensagem para conformação em O. Nesse caso, ambas as extremidades e o centro na direção axial do tubo foram soldados temporariamente com a abertura fechada com o uso de outra máquina de prensagem, e, após isso, todo o comprimento da porção de fenda de costura G foi soldado ao principal. A redondeza de 2,5 [%] antes de o tubo se expandir se torna 1,0 [%] ou inferior através da expansão do tubo, foi considerada aceitável. [0081] The welding machine used in this example failed to close the opening of the tube that has an opening amount that exceeds 40 [mm] after pressing for O-forming. In this case, both ends and the center in the axial direction of the tube were temporarily welded with the opening closed using another pressing machine, and after that, the entire length of the seam gap portion G was welded to the main one. Roundness of 2.5 [%] before the tube expands becomes 1.0 [%] or less through tube expansion was considered acceptable.

[0082] Nas Nos A1 a A7, A9 e A10 na Tabela 4, Nos B1 a B7, B9 e B10 na Tabela 5 e Nos C1 para C7, C9 e C10 na Tabela 6, que estão em uma gama de exemplos da presente invenção, a quantidade de abertura é pequena e a redondeza também é satisfatória. Em particular, os produtos com um ângulo de limitação de 90 graus a 110 graus têm uma redondeza de 1,0 [%] ou menor até mesmo sem o tubo se expandir. Quanto menor for o valor médio dos ângulos de limitação, menor será a carga de prensagem.[0082] Nos. A1 to A7, A9 and A10 in Table 4, Nos. B1 to B7, B9 and B10 in Table 5 and Nos. C1 to C7, C9 and C10 in Table 6, which are in a range of examples of the present invention , the opening amount is small and the roundness is also satisfactory. In particular, products with a limiting angle of 90 degrees to 110 degrees have a roundness of 1.0 [%] or less even without the tube expanding. The smaller the average value of the limiting angles, the lower the pressing load.

[0083] Em contrapartida, nas Nos A8 e A11 na Tabela 4, Nos B8 e B11 na Tabela 5 e Nos C8 e C11 na Tabela 6, nos quais os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 são uma combinação de 60 graus e 90 graus, a quantidade de abertura é pequena, porém a redondeza é insatisfatória. Nas Nos A12 a A16 na Tabela 4, Nos B12 a B16 na Tabela 5 e Nos C12 a C16 na Tabela 6, em que o valor médio de ângulos de limitação é 60 graus ou menor, a quantidade de abertura é grande. Em particular, nas Nos A15 e A16 na Tabela 4, No B16 na Tabela 5 e No C16 na Tabela 6, foi impossível medir a redondeza, devido ao fato de que a porção soldada foi rompida após a porção de fenda de costura G ter sido soldada.[0083] In contrast, in Nos. A8 and A11 in Table 4, Nos. B8 and B11 in Table 5, and Nos. C8 and C11 in Table 6, in which the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are a combination of 60 degrees and 90 degrees, the opening amount is small, but the roundness is unsatisfactory. In Nos. A12 to A16 in Table 4, Nos. B12 to B16 in Table 5, and Nos. C12 to C16 in Table 6, where the average value of limiting angles is 60 degrees or less, the amount of opening is large. In particular, in Nos. A15 and A16 in Table 4, in B16 in Table 5 and in C16 in Table 6, it was impossible to measure the roundness, due to the fact that the welded portion was broken after the seam gap portion G had been welded.

[0084] Em um produto formado com o uso do corpo pré-formado B que tem uma porção não flexionada mais ampla que aquela do corpo pré-formado A, em comparação a um produto formado com o uso do corpo pré-formado A, a carga de prensagem e a redondeza são quase iguais, porém a quantidade de abertura é pequena.[0084] In a product formed using preformed body B that has an unflexed portion wider than that of preformed body A, compared to a product formed using preformed body A, the pressing load and roundness are almost the same, but the opening amount is small.

[0085] Em um produto formado com o uso do corpo pré-formado C no qual a posição da porção não flexionada está mais próxima da borda de placa do que no corpo pré-formado B, em comparação a um produto formado com o uso do corpo pré-formado B, a carga de prensagem, a quantidade de abertura e a redondeza são quase iguais. Na No C17 na Tabela 6 em que os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 são 180 graus, embora a carga máxima de 30 [MN/m] da máquina de prensagem tenha sido aplicada, a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e o lado externo da superfície da borda de placa é 556 [mm] e a quantidade de prensagem descendente é menor que outros produtos. Desse modo, a quantidade de abertura é satisfatória, porém a redondeza é menos satisfatória. A fim de satisfazer a redondeza de 2,5 [%] antes de o tubo se expandir, pode ser necessário realizar prensagem para conformação em O até a quantidade equivalente da prensagem descendente em outros produtos, com o uso de uma máquina de prensagem maior.[0085] In a product formed using the preformed body C in which the position of the unbending portion is closer to the plate edge than in the preformed body B, compared to a product formed using the preformed body B, the pressing load, opening amount and roundness are almost the same. In No. C17 in Table 6 where the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are 180 degrees, although the maximum load of 30 [MN/m] of the pressing machine was applied, the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the plate edge surface is 556 [mm] and the amount of downward pressing is less than other products. Thus, the amount of opening is satisfactory, but the roundness is less satisfactory. In order to satisfy the 2.5 [%] roundness before the tube expands, it may be necessary to perform O-form pressing to the equivalent amount of down pressing in other products, using a larger pressing machine.

EXAMPLE 3

[0086] Uma placa de aço dotada de um sulco com o uso de um espelho de borda e formada de modo que tenha uma largura de placa de 2.687 [mm] com um comprimento de 1.000 [mm], uma espessura de placa de 50,8 [mm] e uma resistência à tração de 779 [MPa] foi submetida à crimpagem de borda seguida de flexão por prensagem para preparar um corpo pré-formado S1. Subsequentemente, a prensagem para conformação em O foi realizada nesse corpo pré- formado S1, com o uso do molde superior 4 e do molde inferior 5 com vários ângulos de limitação com uma máquina de prensagem de 30 [MN] para formar os corpos pré-formados A, B e C. A Tabela 7 à Tabela 9 mostram os formatos dos corpos pré-formados A, B e C. Na Tabela 7 à Tabela 9, as letras iniciais A, B, C na coluna "No" indicam os formatos de corpos pré-formados (corpos pré-formados A, B e C) e os numerais após as letras A, B e C indicam, cada um, uma combinação dos ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5.[0086] A steel plate provided with a groove using an edge mirror and formed so that it has a plate width of 2,687 [mm] with a length of 1,000 [mm], a plate thickness of 50, 8 [mm] and a tensile strength of 779 [MPa] was subjected to edge crimping followed by pressing bending to prepare a preformed body S1. Subsequently, pressing for O-forming was carried out on this preformed body S1, using the upper mold 4 and the lower mold 5 with various limiting angles with a 30 [MN] pressing machine to form the preformed bodies. formed bodies A, B and C. Table 7 to Table 9 show the shapes of the preformed bodies A, B and C. In Table 7 to Table 9, the initial letters A, B, C in the "No" column indicate the shapes of preformed bodies (preformed bodies A, B and C) and the numerals after the letters A, B and C each indicate a combination of the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5.

[0087] A Tabela 7 mostra o corpo pré-formado A dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 224 [mm] (W/12) ao redor da porção W/4 a partir da borda de placa como a Condição A. A Tabela 8 mostra o corpo pré-formado B dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 448 [mm] (W/6) (a largura duas vezes a da Condição A) ao redor da porção W/4 da borda de placa como a Condição B. A Tabela 9 mostra o corpo pré-formado C dotado de uma porção não flexionada com uma largura de 448 [mm] ao redor da porção W/6 a partir da borda de placa como a Condição C. Os corpos pré-formados A, B e C são simétricos, cada um, com relação a uma linha reta que conecta o centro da porção de borda de placa e a largura de placa 1/2. A Tabela 7 à Tabela 9 mostram o valor na porção de largura de placa 1/2. A quantidade de prensagem descendente na prensagem para conformação em O foi definida de modo que a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e a lado externo da superfície da borda de placa foi 905 [mm].[0087] Table 7 shows preformed body A provided with an unflexed portion with a width of 224 [mm] (W/12) around the W/4 portion from the plate edge as Condition A. Table 8 shows preformed body B provided with an unflexed portion with a width of 448 [mm] (W/6) (the width twice that of Condition A) around the W/4 portion of the plate edge as Condition B. Table 9 shows preformed body C provided with an unbending portion with a width of 448 [mm] around the W/6 portion from the plate edge as Condition C. The preformed bodies -forms A, B and C are each symmetrical with respect to a straight line connecting the center of the plate edge portion and the 1/2 plate width. Table 7 to Table 9 show the value in the 1/2 plate width portion. The amount of downward pressing in O-forming pressing was set so that the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the surface of the plate edge was 905 [mm].

[0088] Após a quantidade de abertura do tubo aberto S2 após a prensagem para conformação em O dos corpos pré-formados A, B e C ter sido medida, a porção de fenda de costura G do tubo aberto S2 foi soldada para formar um tubo de aço que tem um diâmetro externo de 905 [mm]. Após isso, o diâmetro do tubo de aço foi medido em oito pontos em um passo de 22,5 graus na direção circunferencial, e a diferença entre o diâmetro máximo e o diâmetro mínimo foi obtida. A Tabela 7 à Tabela 9 também mostram o formato de molde (ângulo de limitação), carga de prensagem, quantidade de abertura e redondeza. No presente contexto, a redondeza é um numeral obtido dividindo-se a diferença entre o máximo e o mínimo pelo diâmetro externo do tubo de aço.[0088] After the opening amount of the open tube S2 after pressing for O-forming of the preformed bodies A, B and C was measured, the seam gap portion G of the open tube S2 was welded to form a tube of steel that has an outer diameter of 905 [mm]. After that, the diameter of the steel tube was measured at eight points in a step of 22.5 degrees in the circumferential direction, and the difference between the maximum diameter and minimum diameter was obtained. Table 7 to Table 9 also show the mold shape (limiting angle), pressing load, opening amount and roundness. In the present context, roundness is a number obtained by dividing the difference between the maximum and minimum by the external diameter of the steel tube.

[0089] A máquina de soldagem usada nesse exemplo falhou ao fechar a abertura do tubo que tem uma quantidade de abertura que excede 40 [mm] após prensagem para conformação em O. Nesse caso, ambas as extremidades e o centro na direção axial do tubo foram soldados temporariamente com a abertura fechada com o uso de outra máquina de prensagem, e, após isso, todo o comprimento da porção de fenda de costura G foi soldado ao principal. A redondeza de 2,5 [%] antes de o tubo se expandir se torna 1,0 [%] ou inferior através da expansão do tubo, foi considerada aceitável. [0089] The welding machine used in this example failed to close the opening of the tube that has an opening amount that exceeds 40 [mm] after pressing for O-forming. In this case, both ends and the center in the axial direction of the tube were temporarily welded with the opening closed using another pressing machine, and after that, the entire length of the seam gap portion G was welded to the main one. Roundness of 2.5 [%] before the tube expands becomes 1.0 [%] or less through tube expansion was considered acceptable.

[0090] Nas Nos A1 a A7, A9 e A10 na Tabela 7, Nos B1 a B7, B9 e B10 na Tabela 8 e Nos C1 a C7, C9 e C10 na Tabela 9, que estão em uma gama de exemplos da presente invenção, a quantidade de abertura é pequena e a redondeza também é satisfatória. Em particular, os produtos com um ângulo de limitação de 90 graus a 110 graus têm uma redondeza de 1,0 [%] ou menor até mesmo sem o tubo se expandir. Quanto menor for o valor médio do ângulo de limitação, menor será a carga de prensagem.[0090] Nos. A1 to A7, A9 and A10 in Table 7, Nos. B1 to B7, B9 and B10 in Table 8 and Nos. C1 to C7, C9 and C10 in Table 9, which are in a range of examples of the present invention , the opening amount is small and the roundness is also satisfactory. In particular, products with a limiting angle of 90 degrees to 110 degrees have a roundness of 1.0 [%] or less even without the tube expanding. The smaller the average value of the limiting angle, the smaller the pressing load.

[0091] Em contrapartida, nas Nos A8 e A11 na Tabela 7, Nos B8 e B11 na Tabela 8 e Nos C8 e C11 na Tabela 9, nos quais os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 são uma combinação de 60 graus e 90 graus, a quantidade de abertura é pequena, porém a redondeza é insatisfatória. Nas Nos A12 a A16 na Tabela 7, Nos B12 a B16 na Tabela 8 e Nos C12 a C16 na Tabela 9, em que o valor médio de ângulos de limitação é 60 graus ou menor, a quantidade de abertura é grande. Em particular, nas Nos A15 e A16 na Tabela 7, No B16 na Tabela 8 e No C16 na Tabela 9, foi impossível medir a redondeza, devido ao fato de que a porção soldada foi rompida após a porção de fenda de costura G ter sido soldada.[0091] In contrast, in Nos. A8 and A11 in Table 7, Nos. B8 and B11 in Table 8, and Nos. C8 and C11 in Table 9, in which the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are a combination of 60 degrees and 90 degrees, the opening amount is small, but the roundness is unsatisfactory. In Nos. A12 to A16 in Table 7, Nos. B12 to B16 in Table 8, and Nos. C12 to C16 in Table 9, where the average value of limiting angles is 60 degrees or less, the amount of opening is large. In particular, at Nos. A15 and A16 in Table 7, at B16 in Table 8, and at C16 in Table 9, it was impossible to measure the roundness, due to the fact that the welded portion was broken after the seam gap portion G was welded.

[0092] Em um produto formado com o uso do corpo pré-formado B que tem uma porção não flexionada mais ampla que aquela do corpo pré-formado A, em comparação a um produto formado com o uso do corpo pré-formado A, a carga de prensagem e a redondeza são quase iguais, porém a quantidade de abertura é pequena.[0092] In a product formed using preformed body B that has an unflexed portion wider than that of preformed body A, compared to a product formed using preformed body A, the pressing load and roundness are almost the same, but the opening amount is small.

[0093] Em um produto formado com o uso do corpo pré-formado C no qual a posição da porção não flexionada está mais próxima da borda de placa do que no corpo pré-formado B, em comparação a um produto formado com o uso do corpo pré-formado B, a carga de prensagem, a quantidade de abertura e a redondeza são quase iguais. Na No C17 na Tabela 9 em que os ângulos de limitação do molde superior 4 e do molde inferior 5 são 180 graus, embora a carga máxima de 30 [MN/m] da máquina de prensagem tenha sido aplicada, a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e o lado externo da superfície da borda de placa é 915 [mm], e a quantidade de prensagem descendente é menor que outros produtos. Desse modo, a quantidade de abertura é satisfatória, porém a redondeza é menos satisfatória. A fim de satisfazer a redondeza de 2,5 [%] antes de o tubo se expandir, pode ser necessário realizar prensagem para conformação em O até a quantidade equivalente da prensagem descendente em outros produtos, com o uso de uma máquina de prensagem maior.[0093] In a product formed using the preformed body C in which the position of the unbending portion is closer to the plate edge than in the preformed body B, compared to a product formed using the preformed body B, the pressing load, opening amount and roundness are almost the same. In No. C17 in Table 9 where the limiting angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are 180 degrees, although the maximum load of 30 [MN/m] of the pressing machine was applied, the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the plate edge surface is 915 [mm], and the amount of downward pressing is less than other products. Thus, the amount of opening is satisfactory, but the roundness is less satisfactory. In order to satisfy the 2.5 [%] roundness before the tube expands, it may be necessary to perform O-form pressing to the equivalent amount of down pressing in other products, using a larger pressing machine.

EXAMPLE 4

[0094] A fim de produzir um tubo de aço com diâmetro externo alvo de 621 [mm] a 687 [mm], uma placa de aço dotada de um sulco com o uso de um espelho de borda e formada de modo que tenha uma largura de placa de 1.826 a 2.032 [mm] com um comprimento de 1.000 [mm], uma espessura de placa de 40 [mm] e uma resistência à tração de 635 [MPa] foi submetida à crimpagem de borda, seguido por flexão por prensagem, a fim de preparar um corpo pré-formado S1. Subsequentemente, a prensagem para conformação em O foi realizada nesse corpo pré-formado S1 com o uso de uma variedade das moldes superiores 4 e das moldes inferiores 5 com um raio de porção de arco de 327 mm e um ângulo de limitação de 45 graus com uma máquina de prensagem de 30 [MN] a fim de formar os corpos pré- formados D1 a D11. A Tabela 10 mostra as condições de flexão dos corpos pré-formados D1 a D11. Os corpos pré-formados D1 a D11 são dotados, cada um, de uma porção não flexionada com uma largura de W/12 ao redor da porção W/4 da borda de placa, de acordo com a largura inicial de placa W. Na prensagem para conformação em O, a prensagem descendente foi realizada de modo que a distância entre o lado externo da superfície da porção W/2 e o lado externo da superfície da borda de placa obtenha um valor correspondente à largura inicial de placa W, conforme mostrado na Tabela 10. A Tabela 10 também mostra o diâmetro externo do tubo de aço após prensar de maneira descendente com a prensa de conformação em O.[0094] In order to produce a steel tube with a target outer diameter of 621 [mm] to 687 [mm], a steel plate provided with a groove using an edge mirror and formed so that it has a width of 1,826 to 2,032 [mm] plate with a length of 1,000 [mm], a plate thickness of 40 [mm] and a tensile strength of 635 [MPa] was subjected to edge crimping, followed by pressing bending, in order to prepare a preformed body S1. Subsequently, pressing for O-forming was carried out on this preformed body S1 using a variety of upper dies 4 and lower dies 5 with an arc portion radius of 327 mm and a limiting angle of 45 degrees with a 30 [MN] pressing machine in order to form the pre-formed bodies D1 to D11. Table 10 shows the bending conditions of preformed bodies D1 to D11. The preformed bodies D1 to D11 are each provided with an unflexed portion with a width of W/12 around the W/4 portion of the plate edge, in accordance with the initial plate width W. In pressing for O-forming, downward pressing was carried out so that the distance between the outer side of the surface of the W/2 portion and the outer side of the plate edge surface obtains a value corresponding to the initial plate width W, as shown in Table 10. Table 10 also shows the outer diameter of the steel tube after downward pressing with the O-shaped press.

[0095] A quantidade de abertura do tubo aberto S2 após a prensagem para conformação em O dos corpos pré-formados D1 a D11 foi medida. A Tabela 10 também mostra a carga de prensagem e a quantidade de abertura como os resultados. [0095] The amount of opening of the open tube S2 after pressing for O-forming of the preformed bodies D1 to D11 was measured. Table 10 also shows the pressing load and opening amount as the results.

[0096] Na No D6 na Tabela 10 na qual a razão entre o raio de porção de arco e o raio externo do tubo de aço é 1,00, a quantidade de abertura é menor, e à medida que o raio externo do tubo de aço diminui ou aumenta, a quantidade de abertura aumenta. A quantidade de abertura de 40 [mm] ou menor, que pode ser fechada pela máquina de soldagem usada no Exemplo 1, foi obtida nas Nos D2 a D10 na Tabela 10, e a razão entre o raio de porção de arco e o raio externo do tubo de aço é 0,96 a 1,04. A quantidade de abertura de 50 [mm], que não causa rompimento da porção soldada no Exemplo 1, também foi obtida nas Nos D2 a D10 na Tabela 10, e a razão entre o raio de porção de arco e o raio externo do tubo de aço é 0,96 a 1,04.[0096] In No. D6 in Table 10 in which the ratio between the arc portion radius and the outer radius of the steel tube is 1.00, the amount of opening is smaller, and as the outer radius of the steel tube steel decreases or increases, the amount of opening increases. The amount of opening of 40 [mm] or less that can be closed by the welding machine used in Example 1 was obtained from Nos. D2 to D10 in Table 10, and the ratio of the arc portion radius to the outer radius of steel tube is 0.96 to 1.04. The opening amount of 50 [mm], which does not cause tearing of the welded portion in Example 1, was also obtained in Nos. D2 to D10 in Table 10, and the ratio between the arc portion radius and the outer radius of the arc tube steel is 0.96 to 1.04.

[0097] Embora a quantidade de abertura que pode ser fechada soldando-se a porção de fenda de costura G e a quantidade de abertura que não causa rompimento da porção soldada variem dependendo da instalação de soldagem e do método de soldagem, a diretriz dos raios da porção de arco do molde superior 4 e do molde inferior 5 é 0,96 a 1,04 do raio externo do tubo de aço.[0097] Although the amount of opening that can be closed by welding the seam gap portion G and the amount of opening that does not cause disruption of the welded portion vary depending on the welding installation and the welding method, the radius guideline of the arc portion of the upper mold 4 and the lower mold 5 is 0.96 to 1.04 of the outer radius of the steel tube.

INDUSTRIAL APPLICABILITY

[0098] O molde de prensa e o método para fabricar um tubo de aço de acordo com a presente invenção obtêm o efeito de formar com eficácia um tubo de aço com alta redondeza. LISTAGEM DE REFERÊNCIA 1 molde 1a membro em formato de haste 1b membro em formato de haste 2 punção 2a extremidade frontal de punção 2b sustentação de punção 3 rolo de transporte 4 molde superior 4a porção de arco 4b1 porção linear e porção de arco de curvatura pequena 4b2 porção linear e porção de arco de curvatura pequena 5 molde inferior 5a porção de arco 5b1 porção linear e porção de arco de curvatura pequena 5b2 porção linear e porção de arco de curvatura pequena[0098] The press mold and the method for manufacturing a steel tube according to the present invention achieve the effect of effectively forming a steel tube with high roundness. REFERENCE LISTING 1 mold 1st rod-shaped member 1b rod-shaped member 2 punch 2nd punch front end 2b punch holder 3 transport roller 4 upper mold 4th arc portion 4b1 linear portion and small curvature arc portion 4b2 linear portion and small curvature arc portion 5 lower mold 5th arc portion 5b1 linear portion and small curvature arc portion 5b2 linear portion and small curvature arc portion

Claims

1. Press mold for use in a steel tube forming process that includes forming a preformed body that has a U-shaped cross section by flexing a plate material, forming an open tube that is a tubular body having a seam slit portion in a longitudinal direction of the open tube by pressing the preformed body and forming a steel tube by joining the seam slit portion, in which the press mold is used in a step of pressing the preformed body into the open tube, the press mold comprising: a pair of molds (4,5) including a first mold (4) and a second mold (5), wherein the preformed body is set in the second mold (5) so that the first mold (4) is opposite a U-shaped open side of the preformed body, and the preformed body is pressed at the same time as the preformed body is held between the pair of molds (4, 5); and a first arc portion (4a) formed on a surface of the first mold (4) so as to contact the preformed body so that a first arc center is located in a position coincident with a bending center of the first mold (4); and a second arc portion (5a) formed on a surface of the second mold (5) so as to contact the preformed body so that a second arc center is located in a position coincident with a bending center of the second mold (5), characterized by the fact that the first arc portion (4a) has a diameter equal to an external diameter of the steel tube, and has a central angle equal to or greater than 70 degrees and equal to or less than 150 degrees , and the second arc portion (5a) has a diameter equal to the outer diameter of the steel tube and has a central angle equal to or greater than 70 degrees and equal to or less than 150 degrees, wherein a total of the central angles of the first portion of arc (4a) and the second arc portion is less than 360 degrees, and a radius of the first arc portion (4a) and a radius of the second arc portion (5a) is 0.96 to 1.04 of a outer radius of the steel tube.

2. Press mold according to claim 1, characterized in that the first mold (4) includes one or more linear portions or small curvature arc portions (4b1, 4b2) that have a smaller curvature than the first arc portion (4a), one or more of the linear portions or the small curvature arc portions (4b1, 4b2) being connected to at least one of the ends of the first arc portion (4a) in an arc direction, and the second mold (5) includes one or more of linear portions or small curvature arc portions (5b1, 5b2) that have a curvature less than the second arc portion, wherein the one or more of linear portions or portions of arc (5b1, 5b2) of small curvature arc (5b1, 5b2) are connected to at least one end of the second arc portion (5a) in an arc direction.

3. Press mold according to claim 1 or 2, characterized in that the angles of the central angles of the first arc portion (4a) and the second arc portion (5a) are equal to each other.

4. Method for manufacturing a steel tube, comprising: forming a preformed body having a U-shaped cross-section by flexing, at least once, a plate material that has been subjected to edge crimping on both the ends in a direction of the width of the preformed body; forming an open tube which is a tubular body having a seam slit portion in a longitudinal direction by pressing the preformed body; and forming a steel tube by joining the seam gap portion, characterized by the fact that the preformed body in pressing is shaped so that the central angles in the bands inscribed in arcs having a diameter equal to an outer diameter of a steel tube are 70 degrees or greater and 150 degrees or less with intermediate points of the arcs that are a top-jointed portion of both plate-width ends and a lowermost portion of the U-shaped cross-section, and wherein the preformed body in pressing is shaped so that a total of the central angles in the bands inscribed in the arcs having a diameter equal to the outer diameter of the steel tube are less than 360 degrees, and pressing is carried out using: a first mold (4) having a first arc portion (4a) formed on a surface of the first mold (4) to be in contact with the preformed body so that a first arc center is located in a position coincident with a center of bending of the first mold (4), wherein a radius of the first arc portion (4a) is 0.96 to 1.04 of an outer radius of the steel tube, and a second mold (5) having a second arc portion (5a) formed on a surface of the second mold (5) to be in contact with the preformed body so that a second arc center is located in a position coincident with a bending center of the second mold ( 5), where a radius of the second arc portion (5a) is 0.96 to 1.04 of the outer radius of the steel tube.

5. Method for manufacturing a steel tube, according to claim 4, characterized by the fact that the preformed body is not in contact with molds in the portions outside the bands inscribed in the arcs.

6. Method for manufacturing a steel tube, according to claim 4 or 5, characterized by the fact that the central angles in the bands inscribed in the arcs are equal between a central angle in a band with the intermediate points of the arcs that are a portion joined to the top of both plate width ends and a central angle in a strip with the midpoints of the arches that are the lowest portion of the U-shaped cross-section.

7. Method for manufacturing a steel tube according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the press mold as defined in any one of claims 1 to 3 is used.