JP2003245721A - Bending method and bending roll - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板のロール曲
げによる、パイプ製造に関し、特に弾性回復率の高い高
張力金属板の小径長尺のパイプ製造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to pipe manufacturing by rolling a metal plate, and more particularly to manufacturing a small-diameter long pipe of a high-strength metal plate having a high elastic recovery rate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パイプの製造は、電縫溶接により連続的
に製造する方式と、ロール曲げ加工によるベンディング
ロール装置により製造するものがある。前者は製造機械
が大がかりで高価であり大量生産に向いている。これに
対し後者は、製造機械が安価であるが大量生産に向いて
いない。ここで、薄肉長尺のパイプを製造しようとする
と、従来の電縫溶接により製造する方式では、一般に、
溶接する板厚がパイプ径の０．０１倍以上の厚みのもの
については成形・溶接を行うことが出来るが、それ以下
のものについては一般的にこの方法による製造は向いて
ない。2. Description of the Related Art Pipes can be manufactured by a method in which they are continuously manufactured by electric resistance welding or by a bending roll machine by roll bending. The former is a large-scale and expensive manufacturing machine and is suitable for mass production. On the other hand, the latter is not suitable for mass production though the manufacturing machine is inexpensive. Here, when trying to manufacture a thin and long pipe, in the conventional method of manufacturing by electric resistance welding, in general,
Molding and welding can be performed on a plate having a thickness of 0.01 times or more the pipe diameter to be welded. However, if the plate thickness is less than that, manufacturing by this method is generally not suitable.
【０００３】一方、ベンディングロール装置による場合
にあっては、薄手のパイプの成型は容易であるが、一般
に広く用いられる３ロール方式の３点曲げによるベンデ
ィングでは、長尺の径に対し長いものをベンディングロ
ール装置で加工しようとした場合、芯ロール自身が長手
方向に撓み、ロールの中央部近傍の撓みが大きくなり、
この部分のロール押し込み量が小さくなる。この為、図
７に示すように、製品パイプの長手方向中央部の隙間が
大きく出来る樽状になり、特に、長尺のパイプを成型す
る時は顕著になる。従って鋼材を用いてパイプを製作し
ようとする場合、一般的に、パイプの径の約１０倍以上
の長尺のパイプをこの方法によって成型することが困難
な場合が多かった。係る樽状の変形に対し、特開平０８
−１１７８６９号公報に記載のベンディングロール装置
を始めとして、芯ロールにクラウンを設けることや、逆
曲げ力を加え、故意に長手方向の撓みに対抗するよう、
芯ロールと押しつけロールが長手方向に均一な接触を保
つようにして、上記問題を解決しようとするもの等があ
った。また、パイプ状に金属板を成型した後に、シュリ
ンクプレスでプレスで成形し、樽状の変形を矯正する工
程を設けることも考えられる。なお、図８に示すよう
に、特開平０９−７０６２２号公報記載のロール曲げ方
法の提案がある。この技術は、芯ロール１との撓みを防
ぐ目的でなされた技術である。そして、大円弧部３１と
小円弧部３２の２種類の径を有する多径押付ロール３側
で、芯ロール１の表面に加工する金属板がないときは、
大円弧部３１で押し圧し、芯ロール１表面に金属板があ
るときは、小円弧部３２で加工を行うもので、このよう
な構成によって芯ロール１に一定の圧力が加わり樽状の
変形を防止しようとするものである。On the other hand, in the case of using a bending roll device, it is easy to mold a thin pipe, but in the commonly used widely used three-roll type three-point bending, the bending is longer than the long diameter. When trying to process with a bending roll device, the core roll itself bends in the longitudinal direction, and the bending near the center of the roll increases,
The amount of roll indentation at this portion becomes small. For this reason, as shown in FIG. 7, the product pipe has a barrel shape in which the gap in the central portion in the longitudinal direction is large, and is particularly remarkable when a long pipe is molded. Therefore, when it is attempted to manufacture a pipe using a steel material, it is generally difficult in many cases to mold a long pipe having a diameter of about 10 times or more by this method. For such barrel-shaped deformation, JP-A-08-08
Starting from the bending roll device described in Japanese Patent Laid-Open No. 117869/1989, the core roll is provided with a crown, and a reverse bending force is applied to intentionally counter the bending in the longitudinal direction.
Some have tried to solve the above problems by keeping the core roll and the pressing roll in uniform contact in the longitudinal direction. It is also conceivable to provide a step of correcting the barrel-shaped deformation by forming the metal plate into a pipe shape, followed by forming with a shrink press. As shown in FIG. 8, there is a proposal of a roll bending method described in Japanese Patent Laid-Open No. 09-70622. This technique is a technique for the purpose of preventing the core roll 1 from bending. When there is no metal plate to be processed on the surface of the core roll 1 on the multi-diameter pressing roll 3 side having two kinds of diameters, the large circular arc portion 31 and the small circular arc portion 32,
When there is a metal plate on the surface of the core roll 1 by pressing with the large arc portion 31, processing is performed with the small arc portion 32. With such a configuration, a constant pressure is applied to the core roll 1 to cause barrel-shaped deformation. It is something to prevent.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の芯ロ
ールにクラウンを設けることや、押しつけロールにバッ
クアップロールを設けて故意に幅方向に撓ませ、芯ロー
ルと押しつけロールが一定の間隔を保つようにして、上
記樽状の変形の解消を図ろうとしても、被加工物である
小径長尺のパイプを成形しようとした場合には、芯ロー
ル撓みが大きくなりすぎ、上記技術では十分補償できな
い。例えば直径５０ｍｍで長さ２０００ｍｍのような長
尺パイプの成型はロール曲げによる成型は行うことが出
来なかった。また、特開平０９−７０６２２号公報記載
の技術では、芯ロール１の円周長さ以下の金属板しか加
工することができないこと、及び押付ロール３の段差の
部分に加工する金属板の先端をあわせることが、特に弾
性回復率の高い高張力金属板の小径長尺のパイプ製造す
る場合には、困難である。更に、このシュリンクプレス
工程を経る場合であっても、小径のパイプのそれぞれ
に、シュリング型を形成する必要があり、コストアップ
につながることになる。本発明は、上述した事情に鑑み
提案されたもので、小径長尺のパイプを製造できるベン
ディングロールを提供することにある。However, by providing a crown on the conventional core roll or by providing a backup roll on the pressing roll to intentionally bend the core roll in the width direction, the core roll and the pressing roll are kept at a constant distance. Thus, even if an attempt is made to eliminate the barrel-shaped deformation, when a small-diameter long pipe, which is a workpiece, is to be formed, the bending of the core roll becomes too large, and the above technique cannot sufficiently compensate. For example, molding of a long pipe having a diameter of 50 mm and a length of 2000 mm could not be performed by roll bending. Further, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-70622, only a metal plate having a circumference length of the core roll 1 or less can be processed, and the tip of the metal plate to be processed in the step portion of the pressing roll 3 is It is difficult to match them, especially when manufacturing a small-diameter long pipe of a high-tensile metal plate having a high elastic recovery rate. Further, even when this shrink press process is performed, it is necessary to form a shrinking mold on each of the small diameter pipes, which leads to an increase in cost. The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a bending roll capable of manufacturing a small-diameter long pipe.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係るベンディン
グ方法は、芯ロールに、ロールを押しつけ、その接触部
分に金属板を送り込み曲げ加工を行い、パイプを製造す
る際に芯ロールに金属板を巻付ける方法において、金属
製よりなり、外周の１箇所に加工する金属板の厚み分の
段差が生じるようにロール半径を変化させた芯ロールを
用い、金属板先端を段差に合せて巻付けながら曲げ加工
を行うことを特徴とする。そして、芯ロールの周長より
長く、スプリングバッグ量の大きな弾性体金属板を芯ロ
ールに１周以上重ねて巻きつけ、ほぼ一様の曲率に曲げ
加工することを特徴とする。A bending method according to the present invention comprises pressing a roll against a core roll, feeding a metal plate into a contact portion of the core roll, and bending the metal plate to form the metal plate on the core roll when manufacturing a pipe. In the winding method, a core roll made of metal and having a roll radius changed so that a step corresponding to the thickness of the metal plate to be processed is formed at one place on the outer circumference, and the tip of the metal plate is wound according to the step. Characterized by bending. An elastic metal plate having a larger spring bag amount than the circumference of the core roll is overlapped with the core roll for one or more turns, and is bent into a substantially uniform curvature.
【０００６】また、本発明に係るベンディングロール
は、芯ロールに、ロールを押しつけ、その接触部分に金
属板を送り込み曲げ加工を行なうパイプを製造する装置
において、金属製よりなり、外周の１箇所に加工する金
属板の厚み分の段差が生じるようにロール半径を変化さ
せた芯ロールと、金属板を曲げる際に芯ロールの周りに
接触して複数個設置する押付ロールと、芯ロールと複数
の押付ロールのそれぞれに介在し、金属板先端を芯ロー
ル表面方向に押し付ける金属板案内体とよりなることを
特徴とする。ここで、金属板案内体は、芯ロールと複数
の押付ロールのそれぞれに介在し、金属板を引き入れる
側と反対側の芯ロール表面を通り、かつ芯ロールと同期
駆動する弾性体の金属板案内ベルトとすることが出来
る。ここで、特に金属板を送り込み曲げ加工を行う部分
が、直径の１０倍以上の幅を有する長尺小径の芯ロール
を用いるとさらに有益である。Further, the bending roll according to the present invention is made of metal in an apparatus for manufacturing a pipe in which a roll is pressed against a core roll and a metal plate is sent to the contact portion to perform bending, and the bending roll is formed at one position on the outer circumference. A core roll in which the roll radius is changed so that a step corresponding to the thickness of the metal plate to be processed is generated, a pressing roll that is placed around the core roll when bending the metal plate, and a plurality of pressing rolls are installed. It is characterized in that it comprises a metal plate guide which is interposed in each of the pressing rolls and presses the tip of the metal plate toward the surface of the core roll. Here, the metal plate guide is an elastic metal plate guide that is interposed between each of the core roll and the plurality of pressing rolls, passes through the surface of the core roll opposite to the side for drawing the metal plate, and is driven synchronously with the core roll. It can be a belt. Here, it is more beneficial to use a long and small diameter core roll having a width 10 times or more the diameter, particularly in the portion where the metal plate is fed and bent.
【０００７】また、金属板を曲げ加工の際に、前進時に
金属板を引入れる側の芯ロール表面部へ押しつける位置
まで移動する移動機構と、金属板面が容易に滑通するガ
イド体もしくは案内ローラとを有する金属板案内装置を
設けることを特徴とする。そして、芯ロールの中心が、
２本の押付ロールの中心を結ぶ直線に対し、金属板案内
ベルトを巻きつける側にオフセットさせて設けることが
出来る。さらに、案内べルトの押付ロール側にガイド帯
を設け、押付ロール表面にガイド帯を挿入する溝を形成
することを持徴とする。Further, when the metal plate is bent, a moving mechanism for moving the metal plate to a position where it is pressed against the surface of the core roll on the side where the metal plate is pulled in, and a guide body or a guide through which the metal plate surface easily slides. A metal plate guide device having a roller is provided. And the center of the core roll is
The metal plate guide belt can be offset from the straight line connecting the centers of the two pressing rolls on the winding side. Furthermore, the guide belt is provided on the pressing roll side of the guide belt, and the groove for inserting the guide band is formed on the surface of the pressing roll.
【０００８】本発明に使用する芯ロールは、金属製より
なり、外周の１箇所に加工する金属板の厚み分の段差が
生じるようにロール半径を変化させた構成のものを使用
している。そして、加工する金属板先端をこの段差に合
せて、巻付けると、段差の上端面と、金属板の先端上面
とは、ほぼ同一の曲面となり、この状態で、金属板を一
周巻き付けると、前記段差の部分が無くなり、２周目と
なっても段差がなく、なめらかな曲面に金属板を加工す
ることができる。また、金属板を曲げる際に押付ロール
を芯ロールの周りに接触して複数個対向設置すること
で、芯ロールの撓みを打ち消し、製品が樽状になるのを
防止することができる。そして、金属板が弾性体の案内
ベルトと一つ目の押付ロールにて加工された後、金属板
は、案内ベルトと芯ロールの間に挟まれ、芯ロールと金
属板が離れるスプリングバッグの状態を防止する。更に
押付ロール接触部分間に、芯ロール表面部へ押しつける
位置まで移動する移動機構を有し、金属板面が容易に滑
通するガイド体もしくは案内ローラーを設け、或いは芯
ロールと同期駆動する案内ベルトを設けることで、同様
に金属板を芯ロールと押付ロール間に挿入させることが
出来、スムーズな曲げ加工を行うことが出来るように作
用する。The core roll used in the present invention is made of metal, and has a structure in which the roll radius is changed so that a step corresponding to the thickness of the metal plate to be processed is formed at one location on the outer circumference. Then, when the tip of the metal plate to be processed is aligned with this step and wound, the upper end surface of the step and the top surface of the tip of the metal plate have substantially the same curved surface. In this state, when the metal plate is wound once, Since there is no stepped portion and there is no stepped even in the second round, the metal plate can be processed into a smooth curved surface. Further, by bending the metal plate, a plurality of pressing rolls are contacted with the periphery of the core roll so as to be opposed to each other, whereby the bending of the core roll can be canceled and the product can be prevented from forming a barrel shape. Then, after the metal plate is processed by the elastic guide belt and the first pressing roll, the metal plate is sandwiched between the guide belt and the core roll, and the core roll and the metal plate are separated from each other. Prevent. Further, a guide belt or a guide roller having a moving mechanism for moving to a position to be pressed against the core roll surface portion between the pressing roll contact parts, and a guide body or a guide roller through which the metal plate surface easily slides, or a synchronous drive with the core roll is provided. By providing the metal plate, similarly, the metal plate can be inserted between the core roll and the pressing roll, and the bending work can be performed smoothly.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係るベンディングロールを説明する。図１〜２は、押付
ロールを２個設けている第１の実施の形態を示す概略
図、図２は押付ロールの動作を示す説明図である。この
実施形態に係るベンディングロールは、金属板６を送り
込み曲げ加工の中心となる芯ロール１と、芯ロール１の
上下に２個設けている押付ロール２Ａ，２Ｂと、芯ロー
ル１と上下の押付ロール２Ａの間に介在し芯ロール１と
押付ロール２Ａと同期移動可能な弾性体の案内ベルト４
とよりなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A bending roll according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic views showing a first embodiment in which two pressing rolls are provided, and FIG. 2 is an explanatory view showing the operation of the pressing rolls. The bending roll according to this embodiment includes a core roll 1 serving as a center for bending and bending a metal plate 6, pressing rolls 2A and 2B provided two above and below the core roll 1, and pressing the core roll 1 and the upper and lower rolls. An elastic guide belt 4 interposed between the rolls 2A and capable of moving in synchronization with the core roll 1 and the pressing roll 2A.
And consists of.
【００１０】芯ロール１は、ベンディングロールに通常
に使用されている芯ロールの材質である鉄製等の適宜金
属製よりなる。そして、図示しない適宜枠体に回転可能
に支持されている。芯ロール１の形状は、外周の１箇所
に加工する金属板の厚み分の段差１０を設け、この段差
間のロール半径を漸次変化させた形状としている。ま
た、芯ロール１を上下に挟むように、上下方向一直線上
に押付ロール２Ａ、２Ｂを配置している。この押付ロー
ル２Ａ、２Ｂは、鉄製等適宜金属製とし、従来使用され
ている公知のベンディングロールの押付ロールの押付装
置で、芯ロール１を押圧し、金属板の曲げ加工を行う。The core roll 1 is made of an appropriate metal such as iron, which is the material of the core roll normally used for a bending roll. Then, it is rotatably supported by an appropriate frame (not shown). The core roll 1 has a shape in which a step 10 corresponding to the thickness of the metal plate to be processed is provided at one location on the outer circumference, and the roll radius between the steps is gradually changed. Further, the pressing rolls 2A and 2B are arranged in a straight line in the vertical direction so that the core roll 1 is vertically sandwiched. The pressing rolls 2A and 2B are made of an appropriate metal such as iron, and the core roll 1 is pressed by a pressing roll pressing device of a known bending roll that has been conventionally used to bend the metal plate.
【００１１】次に、案内ベルトについて述べる。案内ベ
ルト４は、芯ロール１と、これを中心として上下に設け
ている押付ロール２Ａの接触部分間に、芯ロール１と回
転速度と同期駆動するもので、押付ロール２Ａ−芯ロー
ル１−押付ロール２Ｂ−テンションロール５−押付ロー
ル２Ａの経路で案内ベルトを掛ける構成となっている。
そして、案内ベルト４をかけていない側の芯ロール１側
面に、金属板６を引き入れるために芯ロール１の表面を
解放している。このような構成とすることにより、金属
板６のスプリングバッグを防止するほか、案内ベルト４
が芯ロール１の半周程度を巻き付き保持することより、
芯ロール１自体の撓みを未然に防ぐことが出来る。な
お、テンションロール５は芯ロールと同様に、例えば金
属製で形成し、シリンダー等適宜手段でその位置を変更
可能とし、案内ベルト４に張力を付加、解除を行うもの
である。そして、案内ベルト４は、例えば芯ロール１に
巻きつけても、柔軟になじむようポリエステルやナイロ
ンの繊維基材の表面にウレタンゴム皮膜した繊維布で製
作している。Next, the guide belt will be described. The guide belt 4 is driven between the contact portion of the core roll 1 and the pressing rolls 2A provided above and below the core roll 1 in synchronization with the rotation speed of the core roll 1. The pressing roll 2A-the core roll 1-pressing The guide belt is hung on the route of the roll 2B-tension roll 5-pressing roll 2A.
Then, the surface of the core roll 1 is released for drawing in the metal plate 6 on the side surface of the core roll 1 on the side where the guide belt 4 is not applied. With this structure, the spring bag of the metal plate 6 is prevented and the guide belt 4
By winding and holding about half the circumference of the core roll 1,
The bending of the core roll 1 itself can be prevented in advance. Like the core roll, the tension roll 5 is made of, for example, metal, and its position can be changed by an appropriate means such as a cylinder to apply tension to the guide belt 4 and release it. The guide belt 4 is made of a fiber cloth having a urethane rubber coating on the surface of a polyester or nylon fiber base material so that the guide belt 4 can be flexibly fit even when wound around the core roll 1.
【００１２】次に上述のベンディングロールでパイプの
製造について述べる。第一の押付ロール２Ａ、第二の押
付ロール２Ｂが、芯ロール１に押付けた状態で、段差１
０に金属板６の先端を位置するように、金属板６を挿入
する（図２（ａ））。次いで、芯ロール１、押付ロール
２Ａ，２Ｂを回転させる。この時金属板６は、案内ベル
ト４で保持されながら第一の押付ロール２Ａで曲げ加工
が行われる（図２（ｂ））。この状態からさらに曲げ加
工を続けると金属板６の先端は、芯ロール１の案内ベル
トにより保持されていない表面に来ると、スプリングバ
ックの現象により、芯ロール１の表面から離れる（図２
（ｃ））。そこで、金属板案内装置７を前進させ矢印方
向に移動させ金属板６の先端を芯ロール１に押付けなが
ら曲げ加工を続け、芯ロール１がほぼ１周すると、金属
板６の先端が押付ロール２Ａの位置に到達する（図２
（ｄ））。この時、金属板６の先端部は、芯ロール１の
段差１０の部分に挿入されており、段差の深さは、金属
板６の厚みであることより、芯ロール１の上端面と、金
属板６の先端上面とは、ほぼ同一の曲面となり２周面の
金属板６の後端部分をスムーズに２重に巻き付けながら
曲げ加工する（図２（ｅ））。金属板の後端部分まで曲
げ加工を終えたら加工が終了し、この後、各ロールの回
転を止め、図２（ｆ）に示すように、押付ロール２Ａ，
２Ｂ、テンションロール５を移動させて案内ベルト４を
ゆるめ、図２（ｆ）の状態となる。そして、前述のよう
に案内ベルト４を解放することで、芯ロール１からパイ
プ状に成型した金属板６を抜き出し、端部を図示しない
溶接工程を経て製品を完成させる。なお、図２では、金
属板６の後端部分が押付けロール２Ａを通過したところ
で成形を終えているが、さらに複数回転し、より良い成
形形状を得ることも可能である。Next, the production of the pipe with the above-mentioned bending roll will be described. When the first pressing roll 2A and the second pressing roll 2B are pressed against the core roll 1, the step 1
The metal plate 6 is inserted so that the tip of the metal plate 6 is located at 0 (FIG. 2A). Next, the core roll 1 and the pressing rolls 2A and 2B are rotated. At this time, the metal plate 6 is bent by the first pressing roll 2A while being held by the guide belt 4 (FIG. 2 (b)). When the bending process is further continued from this state, when the tip of the metal plate 6 comes to the surface of the core roll 1 which is not held by the guide belt, it is separated from the surface of the core roll 1 by the phenomenon of spring back (FIG. 2).
(C)). Therefore, the metal plate guide device 7 is moved forward in the direction of the arrow to continue bending while pressing the tip of the metal plate 6 against the core roll 1, and when the core roll 1 makes one round, the tip of the metal plate 6 presses the pressing roll 2A. To reach the position (Fig. 2
(D)). At this time, the tip of the metal plate 6 is inserted into the step 10 of the core roll 1, and the depth of the step is the thickness of the metal plate 6. The top surface of the tip of the plate 6 has substantially the same curved surface, and the rear end portion of the metal plate 6 on the two peripheral surfaces is bent smoothly while being double wound (FIG. 2 (e)). When the bending process is completed up to the rear end portion of the metal plate, the process is completed. After that, the rotation of each roll is stopped, and the pressing roll 2A,
2B, the tension roll 5 is moved to loosen the guide belt 4, and the state shown in FIG. Then, by releasing the guide belt 4 as described above, the pipe-shaped metal plate 6 is pulled out from the core roll 1 and the product is completed through a welding process whose ends are not shown. In FIG. 2, the forming is finished when the rear end portion of the metal plate 6 passes the pressing roll 2A, but it is possible to obtain a better forming shape by further rotating the forming process.
【００１３】本発明では、芯ロール１の大きさ、成形す
る金属板６を芯ロール１で重ねる幅６ａは、特に限定す
るものではないが、金属板６の材料特性と芯ロールの径
により、重ねる幅は、一意に決定される。即ち、図３に
示すように、金属板６が生じるスプリングバックの量を
考慮して、芯ロール１の大きさ、成形する金属板６を芯
ロール１で重ねる幅６ａを適切に設定することで、曲げ
加工を終えた金属板６を芯ロール１から取り出すと、ス
プリングバックして、金属板６の端部間隔６ｂとなり、
溶接に適した幅とすることが出来、これを溶接６ｃして
製品として完成する。特に、弾性拡幅率の高い高張力金
属板等では、シュリンクプレス等の別工程を経ることな
く、曲げ加工した製品をすぐに溶接し、製品化すること
が出来効率的である。In the present invention, the size of the core roll 1 and the width 6a at which the metal plate 6 to be molded are stacked on the core roll 1 are not particularly limited, but depending on the material characteristics of the metal plate 6 and the diameter of the core roll, The overlapping width is uniquely determined. That is, as shown in FIG. 3, in consideration of the amount of springback generated by the metal plate 6, the size of the core roll 1 and the width 6a for overlapping the metal plate 6 to be formed on the core roll 1 can be set appropriately. When the bent metal plate 6 is taken out from the core roll 1, the metal plate 6 springs back and the end portion spacing 6b of the metal plate 6 is reached.
A width suitable for welding can be obtained, and this is welded 6c to complete a product. In particular, for a high-strength metal plate or the like having a high elastic widening ratio, the bent product can be immediately welded and commercialized without a separate process such as shrink press, which is efficient.
【００１４】なお、金属板６のロール曲げ加工後のスプ
リングバック量は、広く知られている塑性加工理論に則
り、例えば下記（１）式及び（２）式により算出するこ
とが出来る。
Ｒｆ＝Ｒ０／｛１−３［(σＳ／Ｅ)×(Ｒ０／ｔ０）］＋４［(σＳ／Ｅ)×(Ｒ０
／ｔ０)］３｝・・（１）
Ｒ０＝Ｒ＋ｔ０／２ ・・（２）
ここで、ロール曲げ加工したときの金属板の半径Ｒ０、
芯ロールの半径をＲ、加工後にスプリングバックした時
の金属板の半径をＲｆ、金属板の板厚をｔ０、ヤング率
Ｅ、降伏応力σＳとする。従って、予め金属板固有の特
性がわかっていれば、目標とする曲げ加工後のパイプの
径に対し、用いるべき芯ロール半径Ｒを一意に決めるこ
とが出来る。The amount of springback of the metal plate 6 after roll bending can be calculated according to widely known plastic working theory, for example, by the following equations (1) and (2). R f = R 0 / {1-3 [(σ S / E) × (R 0 / t 0 )] + 4 [(σ S / E) × (R 0 / t 0 )] 3 } ... (1) R 0 = R + t 0/ 2 ·· (2) where the radius R 0 of the metal plate when a roll bending,
The radius of the core roll is R, the radius of the metal plate when springed back after processing is R f , the plate thickness of the metal plate is t 0 , Young's modulus E, and yield stress σ S. Therefore, if the characteristics peculiar to the metal plate are known in advance, the core roll radius R to be used can be uniquely determined for the target diameter of the pipe after bending.
【００１５】図４に示す実施の形態は、図２に示す、案
内ベルト４を用いた他の実施の形態である。図４（ａ）
の実施の形態は、押付ロール２Ａ，２Ｂ，２Ｃを３個使
用し、これらと芯ロール１との間に、案内ベルト４を介
在させた例である。この実施の形態では、案内ベルト４
で芯ロール１を覆っている範囲が広くすることで、芯ロ
ール１のたわみを抑制することが出来る。図４（ｂ）の
実施の形態は、押付ロール２Ａ，２Ｂの中心を結ぶ直線
に対し、芯ロール１の中心を案内ベルト４を巻きつけて
いる側にオフセットさせた例である。この実施形態は、
オフセットにより、成形加工時のベルト張力に対抗する
反力として、押付力の水平方向分力を与えることで、芯
ロール１の水平方向のたわみを抑制することが出来る。The embodiment shown in FIG. 4 is another embodiment using the guide belt 4 shown in FIG. Figure 4 (a)
The embodiment is an example in which three pressing rolls 2A, 2B, 2C are used, and a guide belt 4 is interposed between these and the core roll 1. In this embodiment, the guide belt 4
The deflection of the core roll 1 can be suppressed by widening the range that covers the core roll 1. The embodiment of FIG. 4 (b) is an example in which the center of the core roll 1 is offset to the side around which the guide belt 4 is wound, with respect to the straight line connecting the centers of the pressing rolls 2A and 2B. This embodiment is
By the offset, a horizontal component of the pressing force is applied as a reaction force against the belt tension at the time of forming, so that the bending of the core roll 1 in the horizontal direction can be suppressed.
【００１６】また、図５に示す金属板案内装置７の他の
実施の形態である。この金属板案内装置の構成は、芯ロ
ール１の案内ベルト４が無い側の表面近傍に設けている
基台７０のレール７１上には、芯ロール１の表面部へガ
イド体７２を押しつける位置まで前進、及び金属板６の
加工品の取り出しに支障のない位置まで後退可能な移動
機構７３が載置されている。前記ガイド体は、例えば金
属板６や芯ロール１と接触する際、相手に疵をつけない
よう硬質ナイロン等の樹脂製の素材を用いることが好ま
しい。もしくは、回転自在な案内ローラとしても良い。
なお、移動機構は、公知のモータ７４等の動力源等を用
いる。Further, it is another embodiment of the metal plate guide device 7 shown in FIG. The configuration of this metal plate guide device is such that the guide body 72 is pushed onto the surface portion of the core roll 1 on the rail 71 of the base 70 provided near the surface of the core roll 1 on the side where the guide belt 4 is not present. A moving mechanism 73 is mounted that can move forward and retract to a position that does not hinder the removal of the processed product of the metal plate 6. For the guide body, it is preferable to use a resin material such as hard nylon so that the guide body does not get scratched when it comes into contact with the metal plate 6 or the core roll 1. Alternatively, it may be a rotatable guide roller.
A known power source such as a motor 74 is used for the moving mechanism.
【００１７】次に、この形態では、押付ロール２Ｂを出
た金属板６は、金属板案内装置７により芯ロール１の表
面に押し付けられ、次の押付ロール２Ａまで、芯ロール
１の表面に押し付けられた状態を維持することより、押
付ロール２Ａへ受け渡しをスムーズにしている。なお、
図５に示す移動機構は、案内ベルト４を用いたものに併
用する実施の形態例を示している。これは、案内ベルト
を用いると、より小径の金属板の加工に適している為で
あり、この案内ベルトを用いないで、芯ロール１の両側
に移動機構を設ける構成であっても良い。Next, in this embodiment, the metal plate 6 coming out of the pressing roll 2B is pressed against the surface of the core roll 1 by the metal plate guiding device 7 and pressed onto the surface of the core roll 1 until the next pressing roll 2A. By maintaining the maintained state, the transfer to the pressing roll 2A is made smooth. In addition,
The moving mechanism shown in FIG. 5 shows an embodiment in which it is used in combination with the one using the guide belt 4. This is because the use of the guide belt is suitable for processing a metal plate having a smaller diameter. Therefore, the moving mechanism may be provided on both sides of the core roll 1 without using the guide belt.
【００１８】図６は、案内ベルト４にガイド帯を設けた
構成である。即ち、案内ベルト４の押付ロール側面に凸
状のガイド帯４２を設けている。そして、このガイド帯
４２を挿入する溝２０を押付ロール２Ａ，２Ｂに設けて
いる。また、同様の溝５０をテンションロール５にも設
けている。このガイド帯４２は、押付ロール２Ａ，２Ｂ
の溝２３に挿入されて、広幅ベルト動作中の蛇行やしわ
を防止でき、芯ロールに巻付けた金属板がすれることな
く無理な変形を生じないので、円筒成形精度を向上させ
ることができる。FIG. 6 shows a structure in which the guide belt 4 is provided with a guide band. That is, a convex guide band 42 is provided on the side of the pressing roll of the guide belt 4. The groove 20 into which the guide band 42 is inserted is provided in the pressing rolls 2A and 2B. Further, a similar groove 50 is also provided on the tension roll 5. The guide band 42 is used for the pressing rolls 2A and 2B.
Since it is inserted into the groove 23 of the belt, meandering and wrinkling can be prevented during the operation of the wide belt, and the metal plate wound around the core roll does not slip and is not excessively deformed, so that the cylindrical forming accuracy can be improved. .
【００１９】[0019]
【実施例】いま、上述の図１に示す実施の形態の装置
で、芯ロール１が直径６０ｍｍで、段差１０の高さは
１．０ｍｍ、押付ロール２Ａが直径４００ｍｍ、弾性体
の案内ベルトの厚さが５ｍｍで、使用する金属板６は、
引張応力が６００Ｎ／mm２相当の高張力後半で厚さ１．
０ｍｍ、長さ２ｍのものを用い芯ロール１を５４０ｍｍ
／ｍｉｎで、押付ロール２Ａの押付け力、約１０ｔｏｎ
でロール曲げ加工を行った。曲げ加工を行った後の金属
板６は、直径７６mmで計算値とほぼ一致したスプリング
バッグ量で、端部同士がほぼ一直線上に成型することが
出来、中央部の隙間はほとんどなく樽型とはならなかっ
た。EXAMPLE Now, in the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 described above, the core roll 1 has a diameter of 60 mm, the height of the step 10 is 1.0 mm, the pressing roll 2A has a diameter of 400 mm, and the elastic guide belt With a thickness of 5 mm, the metal plate 6 used is
The tensile stress is 600 N / mm 2 and the thickness is 1.
The core roll 1 is 540 mm with a length of 0 mm and a length of 2 m.
/ Min, pressing force of pressing roll 2A, about 10 tons
Roll bending was performed at. After bending, the metal plate 6 has a diameter of 76 mm and a spring bag amount that almost matches the calculated value, and the ends can be molded in a substantially straight line, and there is almost no gap in the center and it is a barrel type. It didn't happen.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明に係るベンディングロールでは、
従来成形不可能であった高張力金属材料の小径で長尺パ
イプも安定的に生産することが可能となった。芯ロール
の撓みを未然に防止出来ることより、出来上がった製品
が、いわゆる樽型変形を防止でき、小径、長尺のパイプ
を成型することか出来る。金属板を１周以上曲け加工す
る時に、芯ロール表面に金属板の先端部による重なり部
の変形(折れ曲がり)を防止することができる。また、金
属板自体を芯ロールに押しつけることより、金属板の先
端部の押付ロールヘのくい込みか良く、仕上がりの良好
なパイプを製作出来る。According to the bending roll of the present invention,
It has become possible to stably produce long pipes with a small diameter of high-strength metal materials that were previously unmoldable. Since the bending of the core roll can be prevented in advance, so-called barrel-shaped deformation of the finished product can be prevented, and a small diameter, long pipe can be molded. When bending the metal plate for one round or more, it is possible to prevent deformation (bending) of the overlapping portion due to the tip of the metal plate on the surface of the core roll. Further, by pressing the metal plate itself against the core roll, it is possible to manufacture the pipe with a good finish because the tip of the metal plate is easily bited into the pressing roll.
【図１】本発明に係る押付ロールの概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a pressing roll according to the present invention.
【図２】図１に係るベンディングロールの動作状態を示
す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operating state of the bending roll according to FIG.
【図３】本発明に係るベンディング方法により製作する
金属板の状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a state of a metal plate manufactured by a bending method according to the present invention.
【図４】本発明は案内ベルトを使用した実施の形態を示
す説明図で、（ａ）は３個の押付ロールと案内ベルトを
使用した実施の形態を示す説明図、（ｂ）は、芯ロール
の中心を案内ベルトを巻きつけている側にオフセットさ
せた実施の形態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing an embodiment using a guide belt, (a) is an explanatory view showing an embodiment using three pressing rolls and a guide belt, and (b) is a core. It is explanatory drawing which shows embodiment which offset the center of the roll to the side which has wound the guide belt.
【図５】金属板案内装置を用いた実施の形態を示す斜視
図である。FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment using a metal plate guide device.
【図６】本発明に係る第一実施の形態の案内ベルトにガ
イド帯を設けた実施の形態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment in which a guide belt is provided on the guide belt according to the first embodiment of the present invention.
【図７】従来のロール曲げ加工で出来た樽型のパイプの
斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a barrel-shaped pipe formed by conventional roll bending.
【図８】従来の２径ロールを用いたベンデングロールの
概略図である。FIG. 8 is a schematic view of a bending roll using a conventional two-diameter roll.
１ 芯ロール １０ 段差 ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３ 押付ロール ４ 案内ベルト ５ テンションロール ５１ テンションロール ５２ ガイド帯 ５３ 溝 ６ 金属板 ７ 金属板案内装置 ７０ 基台 ７１ レール ７２ ガイド体 ７３ 移動機構 ７４ モータ 1 core roll 10 steps 2A, 2B, 2C, 3 Press roll 4 guide belt 5 tension rolls 51 tension roll 52 guide belt 53 groove 6 metal plate 7 Metal plate guide device 70 base 71 rail 72 Guide body 73 Moving mechanism 74 motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 卯田 清嗣 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 小日向 静夫 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 波江野 勉 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4E063 AA01 BB03 BB04 BB10 EA20 JA01 JA03 JA07 MA02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kiyoji Uda 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Nippon Steel shares Company Technology Development Division (72) Inventor Shizuo Kohinata 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Nippon Steel shares Company Technology Development Division (72) Inventor Tsutomu Haeno 20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Nippon Steel shares Company Technology Development Division F-term (reference) 4E063 AA01 BB03 BB04 BB10 EA20 JA01 JA03 JA07 MA02
Claims (8)
部分に金属板を送り込み曲げ加工を行ない、パイプを製
造する際に芯ロールに金属板を巻付ける方法において、 金属製よりなり、外周の１箇所に加工する金属板の厚み
分の段差が生じるようにロール半径を変化させた芯ロー
ルを用い、金属板先端を段差に合せて巻付けながら曲げ
加工を行うことを特徴とするベンディング方法。1. A method of winding a metal plate around a core roll when a roll is pressed against the core roll, a metal plate is fed to a contact portion of the core roll and bending is performed, and a metal plate is wound around the core roll when manufacturing a pipe. A bending method characterized by using a core roll whose roll radius is changed so that a step corresponding to the thickness of a metal plate to be processed at one location is used and performing bending while winding the tip of the metal plate in accordance with the step.
て、芯ロールの周長より長く、スプリングバッグ量の大
きな弾性体金属板を芯ロールに１周以上重ねて巻きつ
け、ほぼ一様の曲率に曲げ加工することを特徴とするベ
ンデング方法。2. The bending method according to claim 1, wherein an elastic metal plate having a length larger than the circumference of the core roll and having a large spring bag amount is wound around the core roll so as to overlap the core roll for one or more turns, and is bent into a substantially uniform curvature. A bending method characterized by processing.
部分に金属板を送り込み曲げ加工を行なうパイプを製造
する装置において、 金属製よりなり、外周の１箇所に加工する金属板の厚み
分の段差が生じるようにロール半径を変化させた芯ロー
ルと、 金属板を曲げる際に芯ロールの周りに接触して複数個設
置する押付ロールと、 芯ロールと複数の押付ロールのそれぞれに介在し、金属
板先端を芯ロール表面方向に押し付ける金属板案内体と
よりなることを特徴とするベンディングロール。3. An apparatus for manufacturing a pipe in which a roll is pressed against a core roll, and a metal plate is fed to a contact portion of the core roll to perform bending processing. The pipe is made of metal and has a thickness corresponding to the thickness of the metal plate to be processed at one location on the outer circumference. A core roll whose roll radius is changed so that a step is generated, a pressing roll that is placed in contact with the periphery of the core roll when bending the metal plate, and a core roll and a plurality of pressing rolls are interposed respectively. A bending roll comprising a metal plate guide body that presses the tip of the metal plate toward the surface of the core roll.
と複数の押付ロールのそれぞれに介在し、金属板を引き
入れる側と反対側の芯ロール表面を通り、かつ芯ロール
と同期駆動する弾性体の金属板案内ベルトとよりなるこ
とを特徴とするベンディングロール。4. The metal plate guide according to claim 3, which is interposed between the core roll and the plurality of pressing rolls, passes through the surface of the core roll opposite to the side where the metal plate is drawn, and is driven synchronously with the core roll. A bending roll comprising a flexible metal plate guide belt.
直径の１０倍以上の幅を有する長尺小径の芯ロールを用
いることを特徴とする請求項３又は４の何れか１項に記
載のベンディングロール。5. A portion for feeding and bending a metal plate,
The bending roll according to any one of claims 3 and 4, wherein a long small-diameter core roll having a width 10 times or more the diameter is used.
を引入れる側の芯ロール表面部へ押しつける位置まで移
動する移動機構と、金属板面が容易に滑通するガイド体
もしくは案内ローラとを有する金属板案内装置を設ける
ことを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の
ベンディングロール。6. A bending mechanism for moving a metal plate, and a moving mechanism for moving the metal plate to a position where it is pressed against the surface of the core roll on the side where the metal plate is pulled in, and a guide body or a guide through which the metal plate surface slides easily. The bending roll according to claim 3, further comprising a metal plate guide device having a roller.
心を結ぶ直線に対し、金属板案内ベルトを巻きつけてい
る側にオフセットして設けることを特徴とする請求項４
に記載のベンディングロール。7. The center of the core roll is offset from the straight line connecting the centers of the two pressing rolls on the side around which the metal plate guide belt is wound.
Bending roll described in.
け、押付ロール表面にガイド帯を挿入する溝を形成する
ことを持徴とする請求項４記載のベンディングロール。8. The bending roll according to claim 4, wherein a guide band is provided on the pressing roll side of the guide belt, and a groove for inserting the guide band is formed on the surface of the pressing roll.
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