JP2007136495A - テーパ鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外気温の変化によって製品精度が低下することのないテーパ鋼管の製造方法を安価に提供すること。
【解決手段】加熱装置Ｈを通過させて鋼管を加熱しながら、鋼管周面に絞り加工装置Ｓの絞りローラＲを当接して鋼管をテーパ加工するテーパ鋼管の製造方法において、絞りローラＲからその上流側の加熱装置Ｈまでの間に、鋼管を取り囲むように保温カバー１０を設け、加熱装置Ｈにより加熱した素材Ｗの温度低下を抑制しながらテーパ加工する。
【選択図】図１

Description

本発明は、テーパ鋼管の製造方法に関し、特に、長尺の鋼管（パイプ素材）を加熱雰囲気下でテーパ鋼管に塑性加工するに際し、工場内気温の温度変化によっても精度に変化のない加工をすることのできる、テーパ鋼管の製造方法に関する。

従来の、長尺の鋼管（パイプ素材）をテーパ鋼管に加工するテーパ鋼管加工機の概略を図４に示す。
このテーパ鋼管の製造に用いるテーパ鋼管加工機１は、長尺のパイプ素材Ｗをテーパ鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工するもので、架体４上に載置するテンション側回転機構台２と、架体５上に載置する駆動側回転機構台３と、両架体４、５間に配設する絞り加工装置Ｓと加熱装置Ｈとからなり、テンション側回転機構台２及び駆動側回転機構台３には、それぞれ駆動手段２ａ、３ａを配設し、架体４、５上を軸方向に移行可能に構成する。駆動手段２ａ、３ａの構成は、特に限定されるものではないが、サーボモータや油圧モータ等によって回転するピニオンを、両架体４、５上に敷設したラックに噛み合わせてテンション側回転機構台２、駆動側回転機構台３を移行させるように構成することが好ましい。

駆動側回転機構台３には、軸回転手段３ｂを配設し、パイプ素材Ｗを回転駆動させる。テンション側回転機構台２には、同期駆動制御機構（図示せず）によって回動手段を設けてもよいが、ベアリングなどによって回動自在に支持し、単に従動するように構成することが好ましい。

上記構成のテーパ鋼管加工機１を用いて行うテーパ鋼管の製造方法は、まず、パイプ素材Ｗのパイプ成形終端側を、ローダ機構（図示省略）や人手によって駆動側回転機構台３の把持装置７に取り付ける。このとき、テンション側回転機構台２は図４（ａ）の位置又は図４（ｂ）の位置で待機し、絞り加工装置Ｓの絞りローラＲは軸芯６よりも離れた位置で待機する。そして、駆動手段３ａによって駆動側回転機構台３をテンション側回転機構台２に移動させ、テンション側回転機構台２側でパイプ素材Ｗのパイプ成形始端側を把持したとき、駆動側回転機構台３の駆動手段３ａを停止し、軸回転手段３ｂによって高速にパイプ素材Ｗを回転させるとともに、テンション側回転機構台２の駆動手段２ａによって図示左側に引張力を付与し、鋼管を順次移送しながら絞り加工装置Ｓの絞りローラＲをパイプ素材Ｗの周面に当接し縮管（絞り加工）を開始する。

テンション側回転機構台２を駆動手段２ａにより移行することによって、パイプ素材Ｗを順次移送する際に、絞りローラＲによって加工されるパイプ素材Ｗに対して引張力を付与することができる。本発明者らの実験によると、パイプ素材の両端に駆動手段２ａによるＡ方向（図４（ｂ）参照）の引張力を約２０ｔ、駆動手段３ａによる引止力（Ｂ方向の引張力（図４（ｂ）参照））を約５ｔ付加させて絞り加工を行うことによって長尺の鋼管（パイプ素材）をテーパ鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工する際に、１回の操作で良好な塑性加工を行うことができる。
なお、引張力や引止力は、パイプサイズや肉厚等の変更に対応して付加力が変わることはいうまでもない。

駆動側回転機構台３の先端に配設した把持装置７が加熱装置Ｈを通過し、絞り加工装置ＳのローラＲによって、把持装置７に把持されたパイプ素材Ｗの把持装置７近傍まで絞り加工がなされたとき絞り加工は終了し（図４（ｂ）参照）、テーパ鋼管が製作される（例えば、特許文献１参照）。

しかし、このテーパ鋼管加工機１による絞り加工の際、加熱装置Ｈから絞り加工装置Ｓまでの間には一定の隙間があり、また、絞り加工装置Ｓの絞りローラＲの周りはその構造上隙間が多く、更に、加熱装置Ｈと絞り加工装置Ｓとの間にはパイプ素材の振れ止め用の振止装置Ｑが配設されているが、その振止装置Ｑと加熱装置Ｈとの間にも隙間があり、図５〜６に示すように、加熱装置Ｈと振止装置Ｑとの間隙、特にその下方（パイプ素材の軸芯より下側）から冷気が流入し、加熱装置Ｈで加熱された、絞りローラＲより上流側のパイプ素材の熱を奪い、上方に温気流となって放熱される。これは、外気温の変化が顕著となる冬期においては加工部位周辺の温度変化が大きくなり、放熱も多く加熱装置Ｈによるパイプ素材の加温状態を加熱装置Ｈ・絞り加工装置間Ｓにおいて一定に保つことができず、加工精度にバラツキが生じ、製品に凹凸、うねり、曲がりが発生するといった問題があるとともに、クーラント水の蒸発に伴う白煙の発生により、放射温度計を用いる温度センサの誤測定の要因ともなっていた。
これら、装置に対する外的要因による温度変化の対応策として、工場内の温調機器による対応も検討可能であるものの、工場内全体の温調費用が嵩むといった問題があった。
特開２００２−２９２４３３号

本発明は、上記従来のテーパ鋼管加工機の有する問題点に鑑み、外気温の変化によって製品精度が低下することのないテーパ鋼管の製造方法を安価に提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のテーパ鋼管の製造方法は、加熱装置を通過させて鋼管を加熱しながら、鋼管周面に絞り加工装置の絞りローラを当接して鋼管をテーパ加工するテーパ鋼管の製造方法において、絞りローラからその上流側の加熱装置までの間に、鋼管を取り囲むように保温カバーを設け、加熱装置により加熱した素材の温度低下を抑制しながらテーパ加工することを特徴とする。

本発明のテーパ鋼管の製造方法によれば、加熱装置によって加熱されたパイプ素材に対して、絞り加工装置の絞りローラ近傍に冷気が流入することを抑え、パイプ素材の熱が装置外部に放熱することを有効に防止することができる。

以下、本発明のテーパ鋼管の製造方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜３に、従来例と同様のテーパ鋼管製造用のテーパ鋼管加工機に、本発明のテーパ鋼管の製造方法に用いる保温カバー１０を、加熱装置Ｈと絞り加工装置Ｓとの間に、パイプ素材Ｗを取り囲むように配設した例を示す。
本発明のテーパ鋼管の製造方法に用いる保温カバー１０は、その材質は特に限定するものではなく、薄板の鉄板を曲げ加工によって構成するほか、チャンネル材等によって枠組みを形成し、該枠組に薄板をビス止め等したり、ビニールシートを貼り付けるように構成しても構わない。

保温カバー１０は、絞り加工装置Ｓの絞りローラＲの周辺を覆うように正面視左右に三角形状、平面視コ字状で、側面視においては矩形（正面視三角形状の斜面に相当）で３個の絞りローラＲの側面を覆うように配設する保温カバー１０ａと、加熱装置Ｈと絞り加工装置Ｓとの間に配設したパイプ素材の振れ止め用の振止装置Ｑの上方から加熱装置Ｈの上面に係るように側面視逆Ｌ字状で、正面視及び平面視矩形の保温カバー１０ｂと、加熱装置Ｈと振止装置Ｑとの隙間（特に下側と側面）を囲繞する正面視上側を開放したコ字又は上側も閉鎖したロ字状の保温カバー１０ｃと、構造上側面に空間のできる振止装置Ｑの側面を閉鎖するための保温カバー１０ｄとからなる。保温カバー１０ｄは、保温カバー１０ｂの側面部分を延長して構成しても構わない。振止装置Ｑは機台盤に設置されているので機台盤が保温カバーの一部を兼ねている。

上記構成において、従来例と同様にパイプ素材Ｗをテーパ鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工するに際し、工場内気温の温度が低下する冬期においても、加熱装置Ｈと振止装置Ｑとの間隙から冷気が侵入してくることを保温カバー１０ｃによって防止し、また、絞りローラＲ近傍からの熱が外部に放熱することを保温カバー１０ａ、１０ｂによって抑制し、外気温の変動による製品精度が低下することを有効に防止することができる。

以上、本発明のテーパ鋼管の製造方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のテーパ鋼管の製造方法は、加熱装置と絞り加工装置との間と、絞り加工装置の絞りローラ近傍に保温カバーを配設することによって冷気の侵入と加工部分での温気の放出を抑制するという特性を有していることから、新規の設備でテーパ鋼管の製造に用いることができるほか、例えば、既存のテーパ鋼管の製造装置においても保温カバーを設置することによって用いることができる。

本発明のテーパ鋼管の製造方法に用いる保温カバーの配設箇所を示す正面図で、（ａ）は、全体図、（ｂ）は、保護カバー１０ａ、（ｃ）は、保護カバー１０ｂ、（ｄ）は、保護カバー１０ｃ、（ｅ）は、保護カバー１０ｄである。 本発明のテーパ鋼管の製造方法に用いる保温カバーの配設箇所を示す側面図である。 本発明のテーパ鋼管の製造方法に用いる保温カバーの配設箇所を示す平面図で、（ａ）は、全体図、（ｂ）は、保護カバー１０ａ、（ｃ）は、保護カバー１０ｂ、（ｄ）は、保護カバー１０ｃ、（ｅ）は、保護カバー１０ｄである。 テーパ鋼管の製造方法の概略図である。 従来のテーパ鋼管の製造方法に用いる絞り加工装置と加熱装置付近の正面図である。 従来のテーパ鋼管の製造方法に用いる絞り加工装置と加熱装置付近の側面図である。

符号の説明

１０ 保温カバー
１０ａ 保温カバー
１０ｂ 保温カバー
１０ｃ 保温カバー
１０ｄ 保温カバー
Ｈ 加熱装置
Ｓ 絞り加工装置
Ｒ 絞りローラ

Claims (1)

1. 加熱装置を通過させて鋼管を加熱しながら、鋼管周面に絞り加工装置の絞りローラを当接して鋼管をテーパ加工するテーパ鋼管の製造方法において、絞りローラからその上流側の加熱装置までの間に、鋼管を取り囲むように保温カバーを設け、加熱装置により加熱した素材の温度低下を抑制しながらテーパ加工することを特徴とするテーパ鋼管の製造方法。

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