JP2001205367A

JP2001205367A - 管端フランジ部の曲げ加工方法

Info

Publication number: JP2001205367A
Application number: JP2000014433A
Authority: JP
Inventors: Koji Okamura; 弘二岡村; Shuji Sakai; 秀志酒井
Original assignee: CK KINZOKU KK
Current assignee: CK KINZOKU KK
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2001-07-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】鋼管を上下クランプによって挟みながら管端
に開拡の曲げ加工を施す際に、上下クランプ間のクリア
ランスに肉が食い込むことがなくなるために、フランジ
部の背面に突起が生じる不都合がなくなり、しかも、フ
ランジ部にルーズフランジが形状的に正確に合わさる管
端フランジ部の曲げ加工方法を提供する。【解決手段】管端をクランプ３により挟み付け、その
鋼管の中心線を中心に開拡ローラ９，１０を公転させて
管端の縁を押し開いてなす管端フランジ部の曲げ加工方
法において、予め管端にルーズフランジＦを嵌めてクラ
ンプに当てることにより保持し、管端の縁をルーズフラ
ンジに押し曲げて密着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ステンレス鋼鋼
管並びに炭素鋼鋼管等の管の端部に、ルーズフランジが
掛かるフランジ部を塑性変形により形成する管端フラン
ジ部の曲げ加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管の配管接続には、管端にフランジを
設け、間にパッキンを挟んで両方のフランジをボトルと
ナットにより締め付けられる。このフランジの形成につ
いては、管端にフランジを溶接して取り付けることもあ
るが、コスト高を避ける必要性がある場合等には、特に
ステンレス鋼鋼管であると、厚手の丈夫なステンレス鋼
製溶接フランジは高価であり、炭素鋼製溶接フランジは
異種金属の接合になり耐腐食性が劣るために、そのよう
な安価な鋼板製のルーズフランジを掛け止めるフランジ
部を管端に塑性変形の曲げ加工により形成される。

【０００３】図８に示すように、フランジ部５０の曲げ
加工については、鋼管Ｐｂを半円の切欠きにおいて挟む
上下クランプ５２、５２が曲げ金型を兼用するものであ
って、開拡ローラ５４、５６が上下切欠きの縁を支点と
して曲げの力を加え、最終的にクランプ５２、５２の前
面に押圧することによってフランジ部５０が形成され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなフランジ
曲げ加工においては、上下クランプ５２、５２の間にク
リアランスＣが鋼管の径の許容差を見込んでクランプの
確実性のために設けられるが、上下クランプを金型とし
て用いることから、曲げ加工により形成されたフランジ
部５０には、図９に示す如く、クリアランスＣに食い込
む突起６０が発生する。これにルーズフランジＦが当た
るために、配管接続においては、ルーズフランジＦにル
ーズフランジ部５０の背面が密着しないことから、ボル
トとナットによる締付けが均等にできず、パッキンの面
圧が場所によっては不足になって、シール性能が劣る等
の問題があった。

【０００５】また、フランジ部５０を直角へ一挙に曲げ
ることが困難であるために、加工面の角度が異なる一次
開拡ローラ５４と二次開拡ローラ５６とが用いられ、時
間的に二段に加工が施される。この場合に、二次開拡ロ
ーラ５６が曲げ縁５０ａを押圧する力によって、特に薄
肉のステンレス鋼鋼管の場合、鋼管Ｐｂの端にはフラン
ジ部５０の基部に沿って座屈６９が発生するという不都
合があった。

【０００６】この発明は、上記のような実情に鑑みて、
鋼管を上下クランプによって挟みながら管端に開拡の曲
げ加工を施す際に、上下クランプ間のクリアランスに肉
が食い込むことがなくなるために、フランジ部の背面に
突起が生じる不都合がなくなり、しかも、フランジ部に
ルーズフランジが形状的に正確に合わさる管端フランジ
部の曲げ加工方法を提供することを目的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、管端をクランプにより挟み付け、そ
の鋼管の中心線を中心に開拡ローラを公転させて管端の
縁を押し開いてなす管端フランジ部の曲げ加工方法にお
いて、予め管端にルーズフランジを嵌めてクランプに当
てることにより保持し、管端の縁をルーズフランジに押
し曲げて密着させる管端フランジ部の曲げ加工方法を提
供するものである。

【０００８】上記の構成によれば、ルーズフランジが言
わば金型となるために、フランジ部の形成がそれに正確
に密着してなされ、クランプは鋼管の固定と金型として
のルーズフランジの保持との両機能を果たすことになる
ので、フランジ部にクランプ間のクリアランスの跡とし
ての突起が生じることはない。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明方法においては、ルーズ
フランジＦがクランプ３を背に保持することによって金
型としての役目を果たすが、その保持の形態は様々とな
る。しかし、クランプ３に凹欠部１９を設けることによ
って保持すると（請求項２）、強度的にも安定するので
金型としての機能上好ましい。

【００１０】また、開拡ローラが公転し自転を伴って管
端を押し開きフランジ部１を形成するものであるが、開
拡ローラの種類や形状、曲げ態様も様々となる。例えば
一種類または一個の開拡ローラであっても、その向きを
コントロールできる装置であると、一挙にフランジ部の
形成が可能である。しかし、請求項３の如くに、一次開
拡ローラ９と二次開拡ローラ１０とを使用して二段に曲
げ加工を施すと、装置も簡単且つ剛強となり、また、確
実に管軸に直角なフランジ部１の形成ができる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明方法によ
れば、ルーズフランジに形状的に適合するように管端フ
ランジ部を形成することができ、クランプ間のクリアラ
ンスにより突起が発生するようなこともないので、配管
接続時のシール性および安定した耐久性を向上させる上
において優れた効果を奏するものである。

【００１２】

【実施例】次に、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】図１ないし図６は、鋼管Ｐａにフランジ部
１を形成するまでの加工要領を順番に示したもので、図
７は、図４から図５に至る中間の状態を示している。な
お、加工装置全体の図示は必ずしも要しないので詳細な
図示は省略する。

【００１４】加工装置は、上下クランプ３、３に対向し
て、鋼管Ｐａの中心線Ｌを中心とする同軸体５を支承
し、同軸体５にそれぞれ治具７、８等を介して一次開拡
ローラ９と二次開拡ローラ１０とを取り付けたもので、
両開拡ローラ９、１０が前記中心線Ｌを中心に対称方向
に配置され、同軸体５と共に中心線Ｌの回りを公転する
と共に、治具７、８に対する取付軸１１、１２を中心に
自転するようになっている。そこで、公転しながら管端
に接触し推進すると、その摩擦で自転を伴いながら管端
周囲を次第に開拡する（図３〜図５）。

【００１５】同軸体５は、この場合推進力に用いられる
油圧シリンダー６のロッドであって、それが支承体２に
取り付けられ、これを中心に次に記す回転基盤１３が回
転する。なお、この回転駆動装置は省略する。

【００１６】二次開拡ローラ１０を独立して前後させる
ために、同軸体５に回転基盤１３を取り付け、それに一
次開拡ローラ９の治具７を中心線Ｌと平行に突設し、そ
の治具７には可動盤１５を前後移動可能に取り付け、可
動盤１５に二次開拡ローラ１０の治具８がブロック１７
を介して中心線Ｌと交差する傾斜中心方向に突設され
る。なお、回転基盤１３と可動盤１５との間にその前後
移動のための駆動装置として油圧シリンダー１６が設け
られる。

【００１７】図１は、鋼管Ｐａに管端の開拡曲げ加工を
施こす準備完了の状態を示したもので、上下クランプ
３、３には、前面にルーズフランジＦの一部が納まる凹
欠部１９、１９が設けられているので、上下クランプ
３、３により鋼管Ｐａを挟むと共に、ルーズフランジＦ
を管端へ挿入し凹欠部１９、１９に嵌め込まれている。
従って、上下クランプ３、３が、ルーズフランジＦのホ
ルダーの役目も果たす。

【００１８】一次開拡ローラ９は、鋭角の円錐形であっ
て、外周面の加工面が中心線Ｌに対して４０度程度の角
度αに設定され、また、二次開拡ローラ１０は、中心線
Ｌに対し加工面が直角の角度に設定される。

【００１９】ステンレス鋼管の場合、曲げ加工により耐
食性を低下させる加工誘起マルテンサイトが生じないよ
うに、加工の開始に先立って、まず、図２に示すよう
に、バーナー２１によって管端が加熱される。それか
ら、図３に示す如く、同軸体５が回転しながら前進し、
まず、一次開拡ローラ９が管端の中へ突っ込んだ状態に
おいてその縁を接触回転によって次第に開拡する。

【００２０】図４が一次開拡ローラ９による開拡の最終
段階を示し、この時には、曲げ縁１ａがルーズフランジ
Ｆの前面内角に押圧され、中心線Ｌに対して約４０度に
開拡されているが、一次開拡ローラ９がこの時の前後位
置を保持しながら曲げ縁１ａの回りを公転する動作を維
持し、この一次開拡ローラ９の進退停止動作と並行して
二次開拡ローラ１０が油圧シリンダー１６の推力により
曲げ加工に臨む。

【００２１】図７がその状態を示したもので、この時に
おいて、二次開拡ローラ１０が前進し、その前進の押圧
力によって曲げ縁１ａがさらに曲げられ、その曲げの押
圧力の分力が曲げ縁１ａの基端部に及ぶが、曲げ縁１ａ
の基端をルーズフランジＦの前面内角２３に押圧する加
圧力が一次開拡ローラ９によって持続されるために、従
来のように図８に示す前記した座屈６２の現象が生じる
ようなことはない。

【００２２】図５は曲げの最終段階を示したもので、図
示の如く、二次開拡ローラ１０によりルーズフランジＦ
に折り曲げてフランジ部１が直角に形成される。曲げ加
工が終了すると、図６に示すように、一次開拡ローラ９
と二次開拡ローラ１０が初期位置に後退し、上下クラン
プ３、３が開いて鋼管Ｐが取り外される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の管端フランジ部の曲げ加工方法の要
領を示す初期段階の断面説明図である。

【図２】次の段階の断面説明図である。

【図３】次の段階の断面説明図である。

【図４】次の段階の断面説明図である。

【図５】曲げ加工の最終の段階の断面説明図である。

【図６】曲げ加工完了の後の管排出手順を示す断面説明
図である。

【図７】図４と図５との間の中間の段階を一部拡大して
示す断面説明図である。

【図８】従来例の曲げ加工要領を示す断面説明図であ
る。

【図９】従来例のフランジ付鋼管を示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｐフランジ付鋼管Ｐａ鋼管Ｌ中心線 α 角度１フランジ部１ａ曲げ縁３クランプ９一次開拡ローラ１０二次開拡ローラ１９凹欠部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管端をクランプにより挟み付け、その鋼
管の中心線を中心に開拡ローラを公転させて管端の縁を
押し開いてなす管端フランジ部の曲げ加工方法におい
て、予め管端にルーズフランジを嵌めてクランプに当て
ることにより保持し、管端の縁をルーズフランジに押し
曲げて密着させることを特徴とする管端フランジ部の曲
げ加工方法。
【請求項２】管端を挟み付ける上下クランプの前面
に、ルーズフランジが保持されるように嵌める凹欠部を
設けておくことを特徴とする請求項１記載の管端フラン
ジ部の曲げ加工方法。
【請求項３】管端の縁を押し曲げる開拡ローラが共に
公転駆動される一次開拡ローラと二次開拡ローラとから
なり、一次開拡ローラにより管端の縁を４５度よりも少
ない角度において押し曲げ、その押し曲げた位置に一次
開拡ローラに保持させたまま二次開拡ローラによる押し
曲げがなされることを特徴とする請求項１、２または３
記載の管端フランジ部の曲げ加工方法。