JP2018027547A - Pipe molding method and device - Google Patents

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JP2018027547A JP2014266112A JP2014266112A JP2018027547A JP 2018027547 A JP2018027547 A JP 2018027547A JP 2014266112 A JP2014266112 A JP 2014266112A JP 2014266112 A JP2014266112 A JP 2014266112A JP 2018027547 A JP2018027547 A JP 2018027547A
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Hishu O
飛舟 王
紀龍 尹
Jilong Yin
紀龍 尹
中野 智康
Tomoyasu Nakano
智康 中野
孝充 三浦
Takamitsu Miura
孝充 三浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe molding method which can manufacture a round pipe whose diameter is several inches to dozens of inches at a small number of stages (man-hours and stand number) while suppressing non-stationary deformation such as a hang at a tip of a material and at a tail end of the material which becomes a problem when, in particular, using a sheet material as a molding raw material, and a device.SOLUTION: A pair of BD stands 10 are constituted of turning units 11, 11. An FP stand 20 which is arranged in a succeeding stage is formed into a one-unit three-roll constitution by using a turning unit 21 for an upper unit, and molding units 22, 23 for a side unit and a lower unit. A pair of the turning units 11, 11 at the BD stand 10 and the turning unit 21 at the FP stand 20 are overlapped on each other at an approximate side. In the overlapped portion 30, vicinities of both edges of an open pipe are pressed by both-side side support rolls 31, 31 while supporting the open pipe by a liftable auxiliary bottom roll 32.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属材料コイルや所要長さのシート状金属材料より丸管などを製造するのに用いられる管の成形方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for forming a tube used for manufacturing a round tube or the like from a metal material coil or a sheet metal material having a required length.

管の成形法の一つとしてODFと呼ばれるものがある。その一つが、無端ダイ列により巨大成形ロールを仮想した巨大成形円弧による成形法であり、特許文献1に記載されている。   One method of forming a tube is called ODF. One of them is a forming method using a giant forming arc in which a giant forming roll is virtually imagined by an endless die array, and is described in Patent Document 1.

この成形法は、成形孔型を外向きに設けた孔型ダイを無端列に連結した孔型ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを用いるものであり、巨大成形ロールによる成形と同等の効果を小型の成形スタンドにより得ることができる。   This molding method supports a hole die array in which a hole die provided with a molding hole mold facing outward is connected to an endless line so as to be able to turn on an endless track, and in a part of the hole mold in the turning direction, A swivel unit provided with an arc of a huge radius assuming a huge forming roll is used, and an effect equivalent to the forming by the huge forming roll can be obtained by a small forming stand.

通常は、この旋回ユニットを上ユニット、下ユニット、及び両側のサイドユニットに用いることにより、例えばサイジングスタンド、フィンパススタンドなどとしての適用が考えられている。   Usually, application of the swivel unit as an upper unit, a lower unit, and side units on both sides, for example, as a sizing stand or a fin pass stand is considered.

今一つのODFが、一対の無端ダイ列の間で板材の両エッジ部を拘束してダイが移動することにより、板材を平板からオープンパイプへ曲げ成形する成形法であり、特許文献2に記載されている。   Another ODF is a forming method that bends a plate material from a flat plate to an open pipe by restraining both edge portions of the plate material between a pair of endless die rows and moving the die. ing.

この成形法は、成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形する。   In this molding method, a pair of swivel units that support a swivel die row in which a swivel die having a forming hole mold facing outwardly and swivelly connected to an endless row is supported on an endless track. It is placed opposite to form a straight section where the interval gradually decreases, and the molding holes on both sides constrain both edges of the molding material while supporting the molding material entering the molding section with the bottom roll group. Thus, the molding material on both sides changes the swing angle, and the molding material is continuously bent into an open pipe.

この成形スタンドをブレークダウンスタンド(BDスタンド)に用い、その下流側に2〜3段のフィンパスロールスタンド、及びスクイズロールスタンドを配置することにより、数段という比較的少ない段数(工程数、スタンド数)で、高品質な溶接管を簡単に製造することができる。しかも、成形素材としてシート材を用いた場合にも、材料先端部及び材料尾端部にタレなどの非定常な変形を起こすことが少ない。   By using this forming stand as a breakdown stand (BD stand) and arranging two to three fin pass roll stands and a squeeze roll stand on the downstream side, a relatively small number of steps (number of steps, stand) A high-quality welded pipe can be easily manufactured. In addition, even when a sheet material is used as the forming material, unsteady deformation such as sagging is rarely caused at the material front end portion and the material tail end portion.

しかしながら、口径が数インチから数十インチの丸管を製造することまでは困難である。   However, it is difficult to manufacture a round tube having a diameter of several inches to several tens of inches.

すなわち、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料の先端部及び尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数(工程数、スタンド数)で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造できるパイプ成形法は未だ提案されていない。   In other words, when a sheet material is used as a molding material, the caliber is reduced with a small number of steps (number of steps, number of stands) while suppressing unsteady deformation such as sagging at the front end and tail end of the material, which is a particular problem. A pipe forming method that can produce round tubes of several inches to several tens of inches has not been proposed yet.

特許第5057467号公報Japanese Patent No. 5057467 特許第5523579号公報Japanese Patent No. 5523579

本発明の目的は、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料の先端部及び尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数(工程数、スタンド数)で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造できる管の成形方法及び装置を提供することにある。   The object of the present invention is to reduce the number of steps (number of steps, number of stands) while suppressing unsteady deformation such as sagging at the leading end and tail end of the material, which is particularly problematic when a sheet material is used as a molding material. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a pipe capable of manufacturing a round pipe having a diameter of several inches to several tens of inches.

上記目的を達成するために、本発明者らは、揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回移動させる一対の旋回ユニットをBDスタンドとし、その下流側にフィンパスロールスタンド、スクイズロールスタンドを直列に配置して管を成形する方法に着目し、その成形性を更に高めることを目的として、フィンパスロールスタンドの代わりに、孔型ダイを無端列に連結した孔型ダイ列を無限軌道上で旋回移動させる旋回ユニットを上ユニット、下ユニット、及び両側のサイドユニットの全てに用いた4ユニットのフィンパススタンド(FPスタンド)を配置することを検討した。   In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have a pair of swiveling units, each having a swiveling die row connected to an endless row, swung on an endless track, as a BD stand, and a fin path on the downstream side. Focusing on the method of forming a tube by arranging a roll stand and a squeeze roll stand in series, in order to further improve the formability, instead of a fin pass roll stand, a hole in which a hole die is connected in an endless row We studied the placement of a 4-unit fin pass stand (FP stand) that used a swivel unit that swivels and moves a die array on an endless track as an upper unit, a lower unit, and both side units.

その結果、成形性が向上し、ブレークダウン開始からフィンパス終了までを2工程で済ませることができるものの、FPスタンドの4ユニット化により設備コストが高騰すること、ツール交換時間が長くなること、異物混入の問題が生じることなどが判明した。   As a result, the formability is improved and the process from the breakdown start to the end of the fin pass can be completed in two steps. However, the equipment cost increases due to the four units of the FP stand, the tool change time becomes long, and foreign matter is mixed. It has been found that this problem occurs.

そこで、本発明者らはFPスタンドの上ユニットにのみ旋回ユニットを適用し、下ユニット及び両側のサイドユニットについてはロールで代用することを検討した。その結果、高い成形性が維持されつつ、設備コストの問題、ツール交換時間の問題、異物混入の問題が解決されることが判明した。   Therefore, the present inventors studied to apply the turning unit only to the upper unit of the FP stand, and to substitute the lower unit and the side units on both sides with rolls. As a result, it has been found that the problem of equipment cost, tool replacement time, and foreign matter contamination can be solved while maintaining high formability.

加えて、BDスタンドとFPスタンドとの間で旋回ユニットのパスライン周りの位相がずれることにより、両方の旋回ユニットを近接配置することができ、オーバーラップさせることも可能であるので、ブレークダウン開始からフィンパス終了まで材料を連続的に切れ目なく拘束することができ、成形性を飛躍的に高める得ることが判明した。   In addition, the phase around the pass line of the swivel unit is shifted between the BD stand and the FP stand, so that both swivel units can be placed close to each other and can be overlapped. It was found that the material can be continuously constrained from the end of the fin pass to the end of the fin pass, and the formability can be greatly improved.

すなわち、BDスタンドにおいては一対の旋回ユニットがパスセンターの両側に左右ユニットとしてV状に配置され、FPスタンドにおいては1つの旋回ユニットがパスセンター上に上ユニットとして垂直配置されることから、両方の旋回ユニットを近接配置しても相互の干渉が回避され、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間(円弧状の旋回リターン部間)に、FPスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部(円弧状の旋回リターン部)を挿入配置することも可能となるので、スタンド間でのスプリングパックを非常に小さく抑制できる。   That is, in the BD stand, a pair of swivel units are arranged in a V shape as left and right units on both sides of the pass center, and in the FP stand, one swivel unit is vertically arranged on the pass center as an upper unit. Even if the swivel units are arranged close to each other, mutual interference is avoided, and the forming start side of the swivel unit in the FP stand is located between the end portions of the pair of swivel units in the BD stand (between the arcuate swivel return portions). It is also possible to insert and arrange the end portion (arc-shaped turning return portion), so that the spring pack between the stands can be suppressed to a very small size.

特に、成形素材がシート材である場合、材料先端部及び材料尾端部は成形性が悪いために、ロール成形そのものが困難であったが、この方法では、材料先端部から材料尾端部までの成形性が一様であり、両端部の切除の必要性もなくなることから、コイル材はもとより、両端部の成形性が特に悪いシート材でも歩留りの良好な成形が可能となる。   In particular, when the forming material is a sheet material, roll forming itself is difficult because the material tip and the material tail end are poorly formed, but in this method, from the material tip to the material tail end. Therefore, it is possible to form not only the coil material but also a sheet material with particularly bad formability at both ends, with good yield.

また、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを直列に近接配置し、好ましくは近接側で両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを旋回ユニットの近接部分に配置することの有効性、BDスタンドにおけるボトムロール群を旋回ユニットの近接部分まで延長配置ことの有効性、及びFPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整することの有効性が判明した。   Also, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other in series, and preferably, the swivel units are overlapped on the close side, and then the edge portion of the open pipe that exits the BD stand Effectiveness of disposing a side support roll capable of pressing the vicinity in the proximity part of the swivel unit, effectiveness of extending the bottom roll group in the BD stand to the proximate part of the swivel unit, and upstream side of the lower roll in the FP stand In addition, the effectiveness of adjusting the pass line height of the auxiliary bottom roll by arranging the auxiliary bottom roll so that it can be moved up and down in proximity to the lower roll has been found.

加えて、旋回ユニットを使用したBDスタンド及びFPスタンドを直列に近接配置した場合、ブレークダウン開始からフィンパス開始までの成形性が良く、特にBDスタンドが成形素材を両エッジにて周方向でも拘束するため、FPスタンドにおける旋回ユニットにおいてはダイにフィンが必ずしも必要でなくなり、そのフィンを排除することにより、FPスタンドにおいては両エッジを密着させることが可能となり、その結果として内面仮付け溶接、すなわち仮の管内面溶接を行うことさえ可能になることが判明した。   In addition, when the BD stand and the FP stand using the swivel unit are arranged close to each other in series, the formability from the start of breakdown to the start of the fin path is good. In particular, the BD stand constrains the molding material in the circumferential direction at both edges. Therefore, fins are not necessarily required in the die in the swivel unit in the FP stand, and by removing the fins, both edges can be brought into close contact with each other in the FP stand. It has been found that it is even possible to perform pipe inner welding.

本発明はかかる知見を基礎として開発されたものであり、
成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形するBDスタンドと、
成形孔型を外側に向けた孔型ダイを無端列に連結したダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向の一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたFPスタンドとを直列配置すると共に、
BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接側でオーバーラップさせるべく、旋回ユニットBDスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間に、FPスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部を挿入配置して、管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
The present invention was developed on the basis of such knowledge,
A pair of swivel units, which support a swivel die row in which endless swivel dies, each having a forming hole mold facing outwardly and swingably connected, can be swung on an endless track, are linearly spaced between them. Oppositely arranged so as to form a gradually decreasing molding section, while supporting the molding material entering the molding section with the bottom roll group, both edge portions of the molding material are constrained by the molding hole molds on both sides and moved synchronously. A BD stand that continuously bends the molding material into an open pipe by changing the swing angle of the mold hole molds on both sides,
A die array in which a hole die with the forming hole mold facing outward is connected to an endless row is supported so as to be able to turn on an endless track, and a huge forming roll is assumed in a part of the hole shape in the turning direction. A swivel unit with an arc of a radius is used for the upper unit, and an FP stand using a roll for the lower unit and the side unit is arranged in series,
The pair of swivel units in the BD stand and the swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably the pair of swivel units in the BD stand and the swivel unit in the FP stand overlap on the close side. This is a tube forming method and apparatus for forming a tube by inserting and arranging an end portion on the forming start end side of the turning unit in the FP stand between end portions on the forming end side of the pair of turning units.

すなわち、本発明は、一対の旋回ユニットを用いた小規模でサイズ変更が容易なBDスタンドにより、平板からオープンパイプへの成形を1工程で完了すると共に、BDスタンドを出たオープンパイプをスプリングバックさせることなくFPスタンドへ送り、FPスタンドでは、上ユニットにのみ旋回ユニットを用いた小規模でサイズ変更が容易な1スタンド構成により、効率的なフィンパス成形を行うものである。   That is, the present invention completes the molding from a flat plate to an open pipe in one step by a small-sized and easy-to-resize BD stand using a pair of swivel units, and springs back the open pipe from the BD stand. It is sent to the FP stand without making it, and in the FP stand, efficient fin pass molding is performed by a single stand configuration that uses a turning unit only in the upper unit and is easy to change in size.

本発明は又、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分に一対以上配置して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。   In the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably, both swivel units are overlapped, and the vicinity of the edge portion of the open pipe exiting the BD stand is A pipe forming method and apparatus for forming a pipe by arranging a pair of pressable side support rolls in the vicinity of the swivel unit, preferably an overlap part.

本発明は又、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、BDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。   In the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably the both roll units are overlapped, and the bottom roll group in the BD stand is attached to the swivel unit. A pipe forming method and apparatus for forming a pipe by extending and arranging it to an adjacent portion, preferably an overlap portion.

本発明は又、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分に一対以上配置し、且つBDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。   In the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably, both swivel units are overlapped, and the vicinity of the edge portion of the open pipe exiting the BD stand is One or more side support rolls that can be pressed are arranged in the vicinity of the swivel unit, preferably the overlap part, and the bottom roll group in the BD stand is arranged to extend to the vicinity of the swivel unit, preferably the overlap part. A pipe forming method and apparatus for forming a pipe.

本発明は又、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。   In the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably both swivel units are overlapped with each other on the upstream side of the lower roll in the FP stand. This is a pipe forming method and apparatus in which an auxiliary bottom roll is disposed so as to be movable up and down in close proximity to a roll, and a pipe is formed by adjusting the pass line height of the auxiliary bottom roll.

本発明は又、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、FPスタンドの次段に上下2方ロール又は上下左右の4ロールからなるSZスタンドを配置し、FPスタンドにおける絞り量、SZスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。   In the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably both swivel units are overlapped with each other on the upstream side of the lower roll in the FP stand. An auxiliary bottom roll is arranged so as to be able to move up and down in close proximity to the roll, and an SZ stand consisting of two upper and lower two rolls or four upper and lower and right and left rolls is arranged at the next stage of the FP stand. A pipe forming method and apparatus for forming a pipe by adjusting the amount and the pass line height of an auxiliary bottom roll.

本発明は又、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、FPスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイの内面中央部にフィンを設けて、管の成形を行う管の成形方法及び装置である。   According to the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably, both swivel units are overlapped, and the inner surface of each hole die of the swivel unit in the FP stand. A pipe forming method and apparatus for forming a pipe by providing a fin in the center.

本発明は又、前記フィンを省略するか、フィンに代えて、内面仮付け溶接用の凹状逃げ部を各孔型ダイの内面中央部に設けて、FPスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行う管の成形方法及び装置である。   In the present invention, the fin is omitted, or a concave relief portion for inner surface tack welding is provided in the center of the inner surface of each hole die in place of the fin, and inner surface tack welding of the open pipe in the FP stand. It is the formation method and apparatus of the pipe | tube which performs.

本発明の管の成形方法及び装置は、無端の揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対によりBDスタンドを構成し、その下流側に、無端の孔型ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたFPスタンドを配置すると共に、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置したことにより、ブレークダウン開始からフィンパス終了までを2工程で効率よく成形できる。また、BDスタンド及びFPスタンドに旋回ユニットを採用することにより、本質的に成形性に優れる上に、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置したことにより、両スタンド間でのオープンパイプのスプリングバックが抑制されるので、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料先端部及び材料尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑制でき、シート材の成形を可能にすると共に、両端部の変形による材料ロスを減じることができる。   In the tube forming method and apparatus of the present invention, a BD stand is constituted by a pair of swivel units that support an endless rocking die row so as to be turnable on an endless track, and an endless hole die row is provided downstream thereof. The upper unit is a swivel unit supported so as to be able to swivel on an endless track, and an FP stand using rolls is placed on the lower unit and side unit, and a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are close to each other. By arranging, the process from the breakdown start to the end of the fin pass can be efficiently formed in two steps. In addition, by adopting a swivel unit for the BD stand and the FP stand, the formability is essentially excellent, and a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged in close proximity to each other. Since the spring back of the open pipe in the sheet is suppressed, unsteady deformation such as sagging at the material front end and material tail end, which is particularly problematic when a sheet material is used as a molding material, can be suppressed, and the sheet material And material loss due to deformation of both ends can be reduced.

また、本発明の管の成形方法及び装置は、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、BDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置したことにより、両スタンド間でのオープンパイプのスプリングバックをより効果的に抑制できるので、成形性に優れ、特に成形素材としてシート材を用いた場合に問題となる変形、及びこれによる材料ロスをより一層低減できる。   Further, the pipe forming method and apparatus of the present invention are arranged such that a pair of swivel units in a BD stand and a swivel unit in an FP stand are arranged close to each other, and preferably both the swivel units are overlapped and then the bottom in the BD stand. By extending the roll group to the adjacent part of the swivel unit, preferably the overlap part, the spring back of the open pipe between the two stands can be more effectively suppressed, so it has excellent formability, especially the molding material. As a result, deformation that becomes a problem when a sheet material is used and material loss due to this can be further reduced.

また、本発明の管の成形方法及び装置は、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分に一対以上配置し、且つBDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置したことにより、両スタンド間でのオープンパイプのスプリングバックをより効果的に抑制できるので、成形性に優れ、特に成形素材としてシート材を用いた場合に問題となる変形、及びこれによる材料ロスをより一層低減できる。   In the pipe forming method and apparatus of the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably both swivel units are overlapped before the BD stand is moved out. One or more side support rolls capable of pressing the vicinity of the edge of the open pipe are disposed in the vicinity of the swivel unit, preferably in the overlap part, and the bottom roll group in the BD stand is disposed in the vicinity of the swivel unit, preferably Since it extends to the overlap part, the spring back of the open pipe between both stands can be more effectively suppressed, so it has excellent formability, especially when using sheet material as a molding material. And material loss due to this can be further reduced.

また、本発明の管の成形方法及び装置は、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能としたことにより、BDスタンドで問題となるオープンパイプの反り、特に上反りを効果的に矯正できるので、成形性に優れる。   In the pipe forming method and apparatus of the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other. On the upstream side of the roll, the auxiliary bottom roll can be moved up and down close to the lower roll, and the pass line height of the auxiliary bottom roll can be adjusted. In particular, since the warpage can be effectively corrected, the moldability is excellent.

また、本発明の管の成形方法及び装置は、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、FPスタンドの次段に上下2方ロール又は上下左右の4ロールからなるSZスタンドを配置し、FPスタンドにおける絞り量、SZスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能としたことにより、口径が数インチから数十インチの丸管を効率的に、且つ成形性よく製造できる。   In the pipe forming method and apparatus of the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other. An auxiliary bottom roll is arranged on the upstream side of the roll so as to be close to the lower roll so that it can be moved up and down, and an SZ stand consisting of two upper and lower two rolls or four upper, lower, left and right rolls is arranged next to the FP stand. By making it possible to adjust the drawing amount in the SZ stand, the drawing amount in the SZ stand, and the pass line height of the auxiliary bottom roll, a round tube having a diameter of several inches to several tens of inches can be manufactured efficiently and with good moldability.

また、本発明の管の成形方法及び装置は、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、FPスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイの内面中央部にフィンを設けることにより、FPスタンドでの成形性をより高めることができる。   In addition, the pipe forming method and apparatus of the present invention have a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand arranged close to each other, and preferably the swivel units in the FP stand are overlapped with each other. By providing a fin at the center of the inner surface of each hole die of the unit, the moldability of the FP stand can be further enhanced.

また、本発明の管の成形方法及び装置は、BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、前記フィンを省略するか、フィンに代えて、内面仮付け溶接用の凹状逃げ部を各孔型ダイの内面中央部に設けて、FPスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行うことにより、薄肉材の成形可能限界を広げることができる。   In the pipe forming method and apparatus of the present invention, a pair of swivel units in the BD stand and a swivel unit in the FP stand are arranged close to each other, and preferably the two swivel units are overlapped, and the fins are omitted. Alternatively, instead of fins, a concave relief for inner surface tack welding is provided in the center of the inner surface of each perforated die, and the inner surface of the FP stand is subjected to inner surface tack welding to form a thin-walled material. Possible limits can be expanded.

すなわち、本発明の管の成形方法及び装置においては、FPスタンド出側でバックリングが生じないため、サイジングスタンドでラップが生じない。このため、サイジングスタンドで大きな絞りを付加することができ、本質的に高い真円度が得られる。それでも、薄肉材の場合は成形が容易でないが、FPスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行うことにより、薄肉材の場合も成形が容易となるので、薄肉材の成形可能限界を広げることができ、その効果は大きい。前記補助ボトムロールは、その昇降により、オープンパイプの真円度を調整することができる。   That is, in the method and apparatus for forming a pipe of the present invention, no buckling occurs on the FP stand exit side, so no wrapping occurs on the sizing stand. For this reason, a large aperture can be added by a sizing stand, and essentially high roundness can be obtained. Still, molding is not easy for thin-walled materials, but the inner surface of the FP stand is tacked on the inner surface of the open pipe so that molding is easy even for thin-walled materials. The effect is great. The roundness of the open pipe can be adjusted by raising and lowering the auxiliary bottom roll.

本発明の実施形態を示す成形装置の主要部であるBDスタンド及びFPスタンドの側面図である。It is a side view of the BD stand and FP stand which are the principal parts of the shaping | molding apparatus which shows embodiment of this invention. 同成形装置の主要部であるオーバーラップ部分の平面図である。It is a top view of the overlap part which is the principal part of the shaping | molding apparatus. 同オーバーラップ部分の正面図である。It is a front view of the overlap part. 同成形装置の主要部であるFPスタンドの旋回ユニットの3面図であり、(a)が平面図、(b)が側面図、(c)が正面図である。It is a 3rd page figure of the turning unit of the FP stand which is the principal part of the shaping | molding apparatus, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is a front view. 同FPスタンドに使用される成形ダイの縦断正面図で、(a)はフィンつき、(b)はフィンなし(内面仮付け溶接用の凹状逃げ部つき)、(c)はフィンなし(逃げ部なし)を示す。FIG. 4 is a longitudinal front view of a forming die used in the FP stand, where (a) is with fins, (b) is without fins (with concave relief for internal tack welding), and (c) is without fins (relief) None).

以下に本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本実施形態の成形装置は溶接管を製造するものである。この成形装置は、図1〜図3に示すように、上流側から下流側へ直列配置されたBDスタンド10とFPスタンド20とを具備している。BDスタンド10の上流側には、図示していないが、BDスタンド10へ向けてエントリーガイド、エッジベンド、及びリバースベンド用の各ロールスタンドが順に配置されており、FPスタンド20の下流側には、同じく図示していないが、下流側へ向けてサイジング、及び溶接用の各ロールスタンドが順に配置されている。   The molding apparatus of this embodiment manufactures a welded pipe. As shown in FIGS. 1 to 3, the molding apparatus includes a BD stand 10 and an FP stand 20 arranged in series from the upstream side to the downstream side. Although not shown on the upstream side of the BD stand 10, an entry guide, an edge bend, and a reverse bend roll stand are sequentially arranged toward the BD stand 10, and on the downstream side of the FP stand 20, Although not shown in the figure, the roll stands for sizing and welding are arranged in order toward the downstream side.

BDスタンド10は、パスセンターを挟んで左右対称に対向配置された一対の旋回ユニット11,11と、パスセンターの下方に配置されたボトムロール群12とを有しており、帯状またはシート状の成形素材を一対の旋回ユニット11,11間を通過する間にボトムロール群12と共同して平板状からオープンパイプにまで成形する。以下、パスセンターの方向(管軸方向)をy方向、パスセンターの方向に直角な水平方向(横幅方向)をx方向、高さ方向をz方向と称す。また、図示の都合上、BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11は、中央部を省略することにより、寸法をy方向でのみ約1/3に短縮されている。   The BD stand 10 includes a pair of swivel units 11 and 11 that are arranged symmetrically opposite to each other across the path center, and a bottom roll group 12 that is disposed below the path center. The molding material is molded from a flat plate shape to an open pipe in cooperation with the bottom roll group 12 while passing between the pair of swivel units 11 and 11. Hereinafter, the path center direction (tube axis direction) is referred to as the y direction, the horizontal direction (lateral width direction) perpendicular to the path center direction is referred to as the x direction, and the height direction is referred to as the z direction. Further, for convenience of illustration, the pair of turning units 11 and 11 in the BD stand 10 is shortened to about 1 / only in the y direction by omitting the central portion.

個々の旋回ユニット11は、パスラインの方向(y方向)に長い長円形の無限軌道上を無端ダイ列11aが旋回移動する構成である。具体的には、y方向に間隔をあけて配置された前後一対のスプロケットユニット11b,11b間に前記無端ダイ列11aが張設されており、前後一対のスプロケットユニット11b,11bの一方又は両方が回転駆動されることにより、前記無端ダイ列11aは長円形の無限軌道上を旋回移動する。   Each swivel unit 11 is configured such that the endless die row 11a swivels on an oblong endless track that is long in the direction of the pass line (y direction). Specifically, the endless die row 11a is stretched between a pair of front and rear sprocket units 11b and 11b arranged at intervals in the y direction, and one or both of the pair of front and rear sprocket units 11b and 11b are By being rotationally driven, the endless die row 11a turns on an oblong endless track.

両側の旋回ユニット11,11は、図2及び図3に示されるように、正面から見てV状に組み合わされており、近接対向側の直線軌道部間を成形素材が通過する成形区間とすると共に、当該成形区間における両側の直線軌道間の間隔が上流側から下流側へ向けて漸減するようにx方向で傾斜配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the swivel units 11 and 11 on both sides are combined in a V shape when viewed from the front, and serve as a molding section through which the molding material passes between the linear track portions on the adjacent opposing sides. At the same time, they are inclined in the x direction so that the distance between the linear tracks on both sides in the molding section gradually decreases from the upstream side toward the downstream side.

前記無端ダイ列11aは、多数個の成形ダイ11cがダイホルダー11dを介して旋回方向に連結されることにより構成されている。個々の成形ダイ11cは、成形素材のエッジ部に係合する断面L状の成形孔型を旋回長円の外側に向けており、成形素材のエッジ部に対する係合角度を変化させるべくダイホルダー11d内に揺動自在に支持されている。そして、各成形ダイ11cは、成形区間を移動するとき、その移動に伴って揺動角度を連続的に変化させ、エッジ部に対する係合角度を変化させる。具体的には、成形区間の上流側から下流側へ移動するにつれて、断面L状の成形孔型を徐々に下へ向ける。   The endless die row 11a is configured by connecting a large number of forming dies 11c in a turning direction via a die holder 11d. Each of the molding dies 11c has a molding hole mold having an L-shaped cross section that engages with the edge portion of the molding material facing the outside of the swivel ellipse, and the die holder 11d changes the engagement angle with the edge portion of the molding material. It is supported in a swingable manner inside. And when each shaping | molding die 11c moves a shaping | molding area, a rocking | fluctuation angle is continuously changed with the movement, and the engagement angle with respect to an edge part is changed. Specifically, as the molding section moves from the upstream side to the downstream side, the molding hole mold having an L-shaped cross section is gradually directed downward.

この角度変化のために、成形区間に沿って直線状の倣い軌道が配設されており、ダイホルダー11dの側には、倣い軌道をダイホルダー11dが倣うことによる直線運動を成形ダイ11cの揺動運動に変換するラックアンドピニオンなどの変換機構が付設されている。   In order to change the angle, a linear copying track is arranged along the forming section. On the side of the die holder 11d, the linear movement caused by the copying of the copying track by the die holder 11d is performed. A conversion mechanism such as a rack and pinion that converts to dynamic motion is attached.

両側の旋回ユニット11,11は、図示されない可動架台上に設置されており、可動架台の作動により、成形区間における両側の直線軌道間の間隔等を自在に変化させる。   The swivel units 11 and 11 on both sides are installed on a movable gantry (not shown), and the operation of the movable gantry freely changes the interval between the linear tracks on both sides in the molding section.

ここにおける成形ダイ11cは揺動することが大きな特徴点であるので、この成形ダイ11cを特に揺動ダイ11cと称し、これが連結された無端ダイ列11aを特に揺動ダイ列11aと称する。   The forming die 11c here is characterized by the fact that it swings, so this forming die 11c is particularly referred to as a swinging die 11c, and the endless die row 11a to which it is connected is particularly referred to as a swinging die row 11a.

ボトムロール群12は、y方向に配列された複数個の凹ロール12aからなる。複数個の凹ロール21は、成形区間を移動する成形素材を下方から支持するものであり、上流側から下流側へかけてロール面を大きな半径の円弧面から順次小さな半径の円弧面へ変化させると共に、その円弧状ロール面の最底部のZ方向レベルを順次低下させている。ちなみに、両側の旋回ユニット11,11のy方向におけるZ方向レベルは実質一定である。   The bottom roll group 12 includes a plurality of concave rolls 12a arranged in the y direction. The plurality of concave rolls 21 supports the molding material moving in the molding section from below, and changes the roll surface from an arc surface with a large radius to an arc surface with a small radius sequentially from the upstream side to the downstream side. At the same time, the Z-direction level at the bottom of the arc-shaped roll surface is sequentially lowered. Incidentally, the Z direction level in the y direction of the swivel units 11, 11 on both sides is substantially constant.

BDスタンド10の次段に配置されるFPスタンド20は、上ユニットに旋回ユニット21、両側のサイドユニットにサイドユニットロール22,22、下ユニットに同じく下ユニットロール23を用いた1ユニット、3ロール構成である。   The FP stand 20 arranged at the next stage of the BD stand 10 is a single unit, three rolls using a turning unit 21 as an upper unit, side unit rolls 22 and 22 as side units on both sides, and a lower unit roll 23 as a lower unit. It is a configuration.

旋回ユニット21は、図4に示すように、パスラインの方向(y方向)に長い長円形の無限軌道上を無端ダイ列21aが旋回移動する構成であり、パスライン上に垂直に配置されることにより、FPスタンド20を通過するオープンパイプを上方から押圧する。すなわち、y方向に間隔をあけて配置された前後一対の垂直なスプロケットユニット21b,21b間に前記無端ダイ列21aが張設されており、前後一対のスプロケットユニット21b,21bの一方又は両方が回転駆動されることにより、前記無端ダイ列21aはパスライン上の垂直な長円形の無限軌道上を旋回移動する。旋回ユニット21の長さは、BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11の長さに比べて十分に小さく設定されている。   As shown in FIG. 4, the swivel unit 21 is configured such that the endless die row 21a swivels on an elliptical endless track that is long in the direction of the pass line (y direction), and is arranged vertically on the pass line. Thus, the open pipe passing through the FP stand 20 is pressed from above. That is, the endless die row 21a is stretched between a pair of front and rear vertical sprocket units 21b and 21b arranged at intervals in the y direction, and one or both of the pair of front and rear sprocket units 21b and 21b rotate. By being driven, the endless die row 21a pivots on a vertical oval endless track on the pass line. The length of the turning unit 21 is set to be sufficiently smaller than the length of the pair of turning units 11, 11 in the BD stand 10.

前記無端ダイ例21aは、多数個の成形ダイ21cがダイホルダー21dを介して旋回方向に連結されることにより構成されている。個々の成形ダイ21cは、BDスタンド10から排出されるオープンパイプの円弧に対応する円弧状の成形孔型を有すると共に、その成形孔型を旋回長円の外側に向けており、その成形孔型の周方向中央部には、前記オープンパイプの両エッジ間に嵌合するフィン21eを有している(図5(a)参照)。   The endless die example 21a is configured by connecting a large number of molding dies 21c in a turning direction via a die holder 21d. Each of the molding dies 21c has an arc-shaped molding hole mold corresponding to the arc of the open pipe discharged from the BD stand 10, and the molding hole mold faces the outside of the turning ellipse. A fin 21e that fits between both edges of the open pipe is provided in the center portion in the circumferential direction (see FIG. 5A).

旋回ユニット21の下側部分、すなわちパスラインに沿った区間は成形区間であり、この成形区間において、無端ダイ例21aの成形孔型内に、巨大成形ロールと同じ直径の仮想円の円弧の一部と同じ曲率半径及び円弧長が付与されるように、無限軌道を下方へ凸の状態に湾曲させている。旋回ユニット21の上側部分については直線状でもよいが、ここでは下側部分と同様に、無端ダイ例21aの成形孔型内に、巨大成形ロールと同じ直径の仮想円の円弧の一部と同じ曲率半径及び円弧長が付与されるように、無限軌道を上方へ凸の状態に湾曲させた。   The lower part of the swivel unit 21, that is, the section along the pass line is a molding section. In this molding section, a virtual circular arc having the same diameter as the giant molding roll is placed in the molding hole mold of the endless die example 21a. The endless track is curved downward and convex so that the same radius of curvature and arc length as those of the portion are given. The upper portion of the swivel unit 21 may be linear, but here, like the lower portion, the same shape as a part of a virtual circular arc having the same diameter as the giant forming roll is formed in the forming hole mold of the endless die example 21a. The endless track was curved upward so that the radius of curvature and the arc length were given.

旋回ユニット21における成形ダイ21cはフィン付きの成形孔型に大きな特徴点があるので、この成形ダイ21cを特に孔型ダイ21cと称し、これが連結された無端ダイ列21aを特に孔型ダイ列21aと称する。   Since the forming die 21c in the swivel unit 21 has a large characteristic point in a forming hole mold with fins, this forming die 21c is particularly referred to as a hole die 21c, and the endless die row 21a to which the forming die 21c is connected is particularly referred to as a hole die row 21a. Called.

サイドユニットロール22,22及び下ユニットロール23は、いずれも凹ロールであり、BDスタンド10から排出されるオープンパイプの円弧に対応する円弧状のロール面を有している。   Each of the side unit rolls 22 and 22 and the lower unit roll 23 is a concave roll, and has an arc-shaped roll surface corresponding to the arc of the open pipe discharged from the BD stand 10.

BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11と、次段のFPスタンド20における旋回ユニット21とは近接側でオーバーラップしている。具体的には、正面から見てV字状に配置された一対の旋回ユニット11,11の下流側の端部間(すなわち下流側へ凸の円弧部間)に、パスセンターの上側に垂直配置された旋回ユニット21の上流側の端部(すなわち上流側へ凸の円弧部)が干渉することなく挿入配置されている。そして、旋回ユニット11,11と旋回ユニット21のオーバーラップ部30を含む相互近接部分には、パスラインを両側から挟むようにサイドサポートロール31,31が配置されると共に、前記パスラインの下側に位置して1つの補助ボトムロール32が配置されている。   The pair of turning units 11 and 11 in the BD stand 10 and the turning unit 21 in the next stage FP stand 20 overlap on the close side. Specifically, it is vertically arranged above the path center between the downstream ends of the pair of swivel units 11 and 11 arranged in a V shape when viewed from the front (that is, between the arcs convex to the downstream side). The upstream end portion of the swivel unit 21 (that is, the arc portion protruding upstream) is inserted and arranged without interference. In addition, side support rolls 31 and 31 are arranged in the proximity of the swivel units 11 and 11 including the overlap portion 30 of the swivel unit 21 so as to sandwich the pass line from both sides, and below the pass line. One auxiliary bottom roll 32 is arranged in a position.

サイドサポートロール31,31は、ここではパスラインの方向(y方向)に近接して2対配置されている。両側のサイドサポートロール31,31は、BDスタンド10における一対の旋回ユニット間から排出されるオープンパイプの両エッジ部近傍を両側から押圧する凹ロールであり、前記オープンパイプの上半部外面に対応する円弧状のロール面を有している。補助ボトムロール32は、BDスタンドにおけるボトムロール群を下流側へ延長したサポート用の凹ロールであると同時に、前記オープンパイプの反りを矯正するための押し上げローラであり、この押し上げ及び押し上げ量の調節のために昇降可能とされている。   Here, two pairs of the side support rolls 31 and 31 are arranged close to the direction of the pass line (y direction). The side support rolls 31, 31 on both sides are concave rolls that press the vicinity of both edge portions of the open pipe discharged from between the pair of turning units in the BD stand 10 from both sides, and correspond to the outer surface of the upper half of the open pipe. It has an arc-shaped roll surface. The auxiliary bottom roll 32 is a support concave roll in which the bottom roll group in the BD stand is extended to the downstream side, and is a push-up roller for correcting the warp of the open pipe. Adjustment of the push-up and push-up amount It is possible to move up and down.

次に、本実施形態の成形装置を用いて溶接管を製造する方法を、本発明の成形方法の実施形態として説明する。   Next, a method for manufacturing a welded pipe using the molding apparatus of this embodiment will be described as an embodiment of the molding method of the present invention.

帯状またはシート状の成形素材が図示されないエントリーガイド、エッジベンド、リバースベンド用の各ロールスタンドを経てBDスタンド10に進入する。BDスタンド10においては、一対の旋回ユニット11,11間の成形区間を成形素材が通過する。この間、成形素材は下方からボトムロール群12で支持されつつ、一対の旋回ユニット11,11における両側の揺動ダイ11c,11cにより両エッジ部を拘束され、両側の揺動ダイ11c,11cと同期移動する。このとき、両側の揺動ダイ11c,11cは、断面逆L状の成形孔型を徐々に下へ向けるべく下方へ揺動すると共に間隔を漸減させる。これにより、成形素材は成形区間を移動する間に平板からオープンパイプへ成形される。   A strip-shaped or sheet-shaped molding material enters the BD stand 10 via each entry guide, edge bend, and reverse bend roll stand (not shown). In the BD stand 10, the molding material passes through the molding section between the pair of turning units 11 and 11. During this time, the molding material is supported by the bottom roll group 12 from below, while both edge portions are constrained by the swing dies 11c, 11c on both sides of the pair of swivel units 11, 11, and synchronized with the swing dies 11c, 11c on both sides. Moving. At this time, the oscillating dies 11c and 11c on both sides oscillate downward and gradually reduce the interval so as to gradually turn the forming hole mold having the inverted L-shaped cross section downward. Thereby, a shaping | molding raw material is shape | molded from a flat plate to an open pipe, while moving a shaping | molding area.

成形素材が平板からオープンパイプへ成形される過程で成形材料の断面高さが徐々に大きくなる。この高さの増加を吸収するために、ボトムロール群12における複数の凹ロール12aは、上流側から下流側へ向けて支持レベルを徐々に低下させる。また、素材の断面形状の変化、特に底部の断面形状の変化に合わせて、複数の凹ロール12aにおけるロール面の円弧が徐々に小さくなる。   The cross-sectional height of the molding material gradually increases in the process of molding the molding material from the flat plate to the open pipe. In order to absorb this increase in height, the plurality of concave rolls 12a in the bottom roll group 12 gradually lowers the support level from the upstream side toward the downstream side. Further, the arcs of the roll surfaces of the plurality of concave rolls 12a gradually become smaller in accordance with the change in the cross-sectional shape of the material, particularly the change in the cross-sectional shape of the bottom.

BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11間から排出されるオープンパイプは、FPスタンド20に進入し、ここを通過する。オープンパイプがFPスタンド20を通過するとき、そのオープンパイプは、両エッジ間にフィン21eを挿入された状態で、上側からは巨大成形ロールを仮想した旋回ユニット21により押圧され、両側からはサイドユニットロール22,22により拘束され、下側からは下ユニットロール23により拘束される。これにより、オープンパイプはフィンパス工程を終える。   The open pipe discharged from between the pair of turning units 11 and 11 in the BD stand 10 enters the FP stand 20 and passes there. When the open pipe passes through the FP stand 20, the open pipe is pressed by the swivel unit 21 imagining a giant forming roll from the upper side with the fins 21 e inserted between both edges, and the side unit from both sides. Restrained by the rolls 22 and 22 and restrained by the lower unit roll 23 from below. Thus, the open pipe finishes the fin pass process.

フィンパス工程を終えたオープンパイプは、図示されないサイジング、溶接用の各ロールスタンドを経て溶接管とされる。   The open pipe that has finished the fin pass process is turned into a welded pipe through sizing and welding roll stands (not shown).

BDスタンド10からFPスタンド20へオープンパイプが受け渡されるとき、オープンパイプは一時的に解放される。しかし、BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11とFPスタンド20における旋回ユニット21とは、その近接部分でオーバーラップしている。このため、オーバーラップの解放期間は僅かとなる。加えて、旋回ユニット11,11と旋回ユニット21とのオーバーラップ部分30において、オープンパイプは補助ボトムロール32により下方から支持されると共に、両側のエッジ部が2対のサイドサポートロール31,31により斜め上方から押圧される。このため、オープンパイプの一時的な解放による大きなスプリングパックは生じない。したがって、成形がシート材の如き短尺材であっても、材料先端部及び材料尾端部における成形性悪化、これによる材料ロスは最小となる。   When the open pipe is delivered from the BD stand 10 to the FP stand 20, the open pipe is temporarily released. However, the pair of swivel units 11 and 11 in the BD stand 10 and the swivel unit 21 in the FP stand 20 overlap with each other in the vicinity thereof. For this reason, the overlap release period is short. In addition, in the overlap portion 30 between the turning units 11 and 11 and the turning unit 21, the open pipe is supported from below by the auxiliary bottom roll 32, and the edge portions on both sides are inclined by the two pairs of side support rolls 31 and 31. Pressed from above. For this reason, the big spring pack by temporary release of an open pipe does not arise. Therefore, even if the molding is a short material such as a sheet material, the formability deterioration at the material front end portion and the material tail end portion, and the material loss due to this is minimized.

BDスタンド10においては、ボトムロール群12を構成する複数の凹ロール12aの材料支持レベルが上流側から下流側にかけて徐々に下がることから、複数の凹ロール12aの材料支持点(円弧状ロール面の最下部)を繋ぐ線は下に凸の曲線となる。このため、BDスタンド10から排出されるオープンパイプは上反りの傾向を示す。BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11とFPスタンド20における旋回ユニット21とのオーバーラップ部分30において、オープンパイプは補助ボトムロール32により下方から押圧され、この部分で3点曲げを受けるので、上反りを矯正される。特に、補助ボトムロール32の昇降による微妙なレベル調整により、この上反りを完全に解消することが可能となる。また、オープンパイプの真円度を調整することができる。   In the BD stand 10, since the material support level of the plurality of concave rolls 12a constituting the bottom roll group 12 gradually decreases from the upstream side to the downstream side, the material support points of the plurality of concave rolls 12a (on the arc-shaped roll surface) The line connecting the (bottom) is a downwardly convex curve. For this reason, the open pipe discharged from the BD stand 10 tends to warp. In the overlap portion 30 between the pair of swivel units 11 and 11 in the BD stand 10 and the swivel unit 21 in the FP stand 20, the open pipe is pressed from below by the auxiliary bottom roll 32 and is subjected to three-point bending at this portion. The warping is corrected. In particular, it is possible to completely eliminate this warping by fine level adjustment by raising and lowering the auxiliary bottom roll 32. Moreover, the roundness of the open pipe can be adjusted.

これらに加え、BDスタンド10及びFPスタンド20においては、次の作業を行うだけで広範囲の寸法の管成形に対応できる。   In addition to these, the BD stand 10 and the FP stand 20 can cope with tube forming over a wide range of dimensions simply by performing the following operations.

すなわち、BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11のパスラインに対する傾斜角調整を含む間隔調整、ボトムロール群12における凹ロール12aの変更及び支持レベル調整、FPスタンド20における旋回ユニット21のダイ交換、一対のサイドユニットロール22,22の交換及び間隔調整、下ユニットロール23の交換及び支持レベル調整、並びに旋回ユニット11,11と旋回ユニット21のオーバーラップ部分30におけるサイドサポートロール31,31の交換及び間隔調整、補助ボトムロール32の交換及びレベル調整などである。   That is, distance adjustment including inclination angle adjustment with respect to the pass line of the pair of turning units 11 and 11 in the BD stand 10, change and support level adjustment of the concave roll 12 a in the bottom roll group 12, and die exchange of the turning unit 21 in the FP stand 20. , Exchange of the pair of side unit rolls 22 and 22, adjustment of the interval, exchange of the lower unit roll 23 and adjustment of the support level, and exchange of the side support rolls 31 and 31 in the overlap portion 30 of the turning units 11 and 11 and the turning unit 21 For example, interval adjustment, replacement of the auxiliary bottom roll 32 and level adjustment.

次に、本発明の別の実施形態を説明する。本実施形態の成形装置は、FPスタンド20の旋回ユニット21における孔型ダイ21cからフィン21eを省略し、代わりに、図5(b)に示すように、内面仮付け溶接用の凹状逃げ部21fを、フィン21eの位置、すなわち円弧状の成形孔型の周方向中央部に設けることにより、FPスタンド20内でオープンパイプの両エッジ部を突き合わせる。また、ラインの出側からオープンパイプ内にマンドレルを差し込み、オープンパイプの突き合わされた両エッジ部を、内面側からレーザー溶接で仮付け溶接する。他の構成は前述の実施形態と実質的に同じである。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the molding apparatus of the present embodiment, the fins 21e are omitted from the hole die 21c in the turning unit 21 of the FP stand 20, and instead, as shown in FIG. Is provided at the position of the fin 21e, that is, at the center in the circumferential direction of the arc-shaped forming hole mold, so that both edge portions of the open pipe are abutted in the FP stand 20. Further, a mandrel is inserted into the open pipe from the exit side of the line, and both edge portions of the open pipe that are abutted are tack welded from the inner surface side by laser welding. Other configurations are substantially the same as those of the above-described embodiment.

ここにおける溶接法としては、レーザー溶接以外にも例えばプラズマ溶接、TIG溶接等が可能である。溶接の種類によっては(例えばプラズマ溶接等では)、図5(c)に示すように、孔型ダイ21cから凹状逃げ部21fを省略することも可能である。   As a welding method here, plasma welding, TIG welding, etc. other than laser welding are possible, for example. Depending on the type of welding (for example, in plasma welding), as shown in FIG. 5C, it is possible to omit the concave relief 21f from the hole die 21c.

本発明の成形方法及び装置の特徴点を、実施形態に基づいて列挙すると、以下のとおりである。   The characteristic points of the molding method and apparatus of the present invention are enumerated based on the embodiments as follows.

BDスタンド10においては、一対の旋回ユニット11,11とボトムロール群12との組合せにより効率的で成形性の良好な成形を行うことができる。また、FPスタンド20においても、上ユニットに旋回ユニット21を用い、両側のサイドユニット及び下ユニットに成形ロール22,22及び23を用いた構成により、効率的で成形性の良好な成形を行うことができる。これらにより、ブレークダウン開始からフィンパス終了までを僅か2スタンドで実施することができ、ライン長の大幅短縮が可能になる。   In the BD stand 10, the combination of the pair of swivel units 11 and 11 and the bottom roll group 12 enables efficient and good molding. In the FP stand 20 as well, an efficient and good moldability is formed by using the swivel unit 21 for the upper unit and the molding rolls 22, 22 and 23 for the side units on both sides and the lower unit. Can do. As a result, from the breakdown start to the end of the fin pass can be carried out with only two stands, and the line length can be greatly reduced.

FPスタンド20においては、上ユニットに旋回ユニット21を用い、両側のサイドユニット及び下ユニットに成形ロール22,22及び23を用いたことにより、設備を小さくできる。サイズ変更に伴う段取り変えが容易である。BDスタンド10においても、サイズ変更に伴う段取り変えが容易である。これらのために、1ラインで多品種の製品を成形でき、設備コストの大幅低減が可能となる。   In the FP stand 20, the turning unit 21 is used for the upper unit, and the molding rolls 22, 22, and 23 are used for the side units on both sides and the lower unit, so that the equipment can be made smaller. It is easy to change the setup according to the size change. In the BD stand 10 as well, the setup change accompanying the size change is easy. For these reasons, a wide variety of products can be molded in one line, and the equipment cost can be greatly reduced.

BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11とFPスタンド20における旋回ユニット21とをオーバーラップさせた上で、そのオーバーラップ部分30に補助ボトムロール32と1対以上のサイドサポートロール31,31とを配置したので、BDスタンド10とFPスタンド20との間でのオープンパイプのスプリングバックを効果的に防止できる。このため、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料先端部及び材料尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えることができ、これによりシート材の成形を可能にすると共に、両端部の変形による材料ロスをなくすることができる。   After the pair of swivel units 11 and 11 in the BD stand 10 and the swivel unit 21 in the FP stand 20 are overlapped, an auxiliary bottom roll 32 and a pair of side support rolls 31 and 31 are placed on the overlap portion 30. Since it arrange | positions, the spring back of an open pipe between the BD stand 10 and the FP stand 20 can be prevented effectively. For this reason, it is possible to suppress unsteady deformations such as sagging at the material front end and material tail end, which are particularly problematic when a sheet material is used as a molding material, thereby enabling the molding of the sheet material. At the same time, material loss due to deformation of both ends can be eliminated.

かくして、本実施形態の成形方法及び装置によると、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料の先端部及び尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数(工程数、スタンド数)で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造することができる。   Thus, according to the molding method and apparatus of the present embodiment, the number of steps is small while suppressing unsteady deformation such as sagging at the front end and tail end of the material, which is particularly problematic when a sheet material is used as the molding material. A round tube having a diameter of several inches to several tens of inches can be manufactured by (number of steps, number of stands).

加えて、本発明の成形方法及び装置によると、BDスタンド10における一対の旋回ユニット11,11とFPスタンド20における旋回ユニット21とのオーバーラップ部分30に配置した補助ボトムロール32を昇降可能とし、そのレベル調整ができるようにしたことにより、BDスタンド10で材料に発生する上反りを効果的に防止することができる。補助ボトムロール32は、オーバーラップ部分30でのオープンパイプのスプリングバックを防止するだけでなく、そのオープンパイプの上反り矯正に寄与するのである。また、オープンパイプの真円度を調整することかできる。   In addition, according to the molding method and apparatus of the present invention, the auxiliary bottom roll 32 disposed in the overlap portion 30 between the pair of turning units 11 and 11 in the BD stand 10 and the turning unit 21 in the FP stand 20 can be raised and lowered. By making the level adjustment possible, it is possible to effectively prevent the warpage occurring in the material at the BD stand 10. The auxiliary bottom roll 32 not only prevents the spring back of the open pipe at the overlap portion 30 but also contributes to correcting the upper warp of the open pipe. In addition, the roundness of the open pipe can be adjusted.

しかも、BDスタンド10での成形性がよく、且つFPスタンド20との間での成形性の悪化をオーバーラップ部分30により可及的に阻止することにより、FPスタンド20では旋回ユニット21の孔型ダイ21cからフィン21eを省略することが可能となり、これにより、FPスタンド20での内面仮付け溶接さえも可能となる。そして、このFPスタンド20での内面仮付け溶接により、成形性を更に高めることが可能となり、特に薄肉材の成形可能限界を広げることができる。   Moreover, the moldability in the BD stand 10 is good, and the deterioration of the moldability with the FP stand 20 is prevented by the overlap portion 30 as much as possible. It is possible to omit the fins 21e from the die 21c, and thus even inner surface tack welding on the FP stand 20 is possible. And, by the internal tack welding at the FP stand 20, it becomes possible to further improve the formability, and in particular, the limit for forming a thin material can be expanded.

実施例1
材質がステンレス鋼、普通鋼、高張力鋼、口径が38.1mm〜114.3mm、板厚み0.5mm〜6.0mmの兼用範囲で種々サイズの丸管が製造可能な兼用4インチパイプミルを想定し、材料の入り側から、エントリーガイドスタンド、エッジベンドロールスタンド、リバースベンドロールスタンド、ODF/BDスタンド、ODF/FPスタンド、サイジングロールスタンド、スクイズローラビームスタンドの順に配置する構成を採用し、市販の3DCADソフト並びに発明者が設計した独自の自動設計及びFEM解析ソフトを用いて各スタンドの機器の設計を行なった。
Example 1
Assuming a dual 4-inch pipe mill that can produce round tubes of various sizes in the dual-use range of stainless steel, ordinary steel, high-tensile steel, caliber 38.1 mm to 114.3 mm, plate thickness 0.5 mm to 6.0 mm, Commercially available 3D CAD software that adopts the arrangement of entry guide stand, edge bend roll stand, reverse bend roll stand, ODF / BD stand, ODF / FP stand, sizing roll stand, squeeze roller beam stand from the entrance side And the equipment of each stand was designed using the original automatic design and FEM analysis software designed by the inventor.

エントリーガイドスタンドは、公知のサイドロールと上下ロールを組合せた構成とした。エッジベンドロールスタンドは、材料幅方向に拡縮と高さ方向に移動及び回動可能な一対の上ロールと材料幅方向に拡縮と高さ方向に移動可能な一対の下ロールとを組合せて全ての口径に対して兼用できる構成とした。リバースベンドロールスタンドは、公知のサイドロールと上下ロールを組合せた構成とした。   The entry guide stand was configured by combining a known side roll and an upper and lower roll. The edge bend roll stand is a combination of a pair of upper rolls that can move and rotate in the material width direction and a pair of lower rolls that can move in the material width direction and move in the height direction. It was set as the structure which can be shared with respect to a diameter. The reverse bend roll stand is configured by combining a known side roll and an upper and lower roll.

ODF/BDスタンドとODF/FPスタンドは、前述の実施態様で説明した構成、特に基本的な構造として、多数の小さなボールが楕円軌道内を走るボールベアリングを当該ユニット内に内蔵し、旋回ユニットの旋回を支持する軌道と、各ダイの揺動を行なう機構として、スイングアームアンドピニオンを採用して、装置全体の小型化を図り、また、BDスタンドとFPスタンドの近接配置並びにサイドサポートロール、補助ボトムロールの構成も同様のものを採用した。   The ODF / BD stand and the ODF / FP stand have the configuration described in the above embodiment, and in particular, as a basic structure, a ball bearing in which a large number of small balls run in an elliptical orbit is incorporated in the unit, The swing arm and pinion is adopted as a mechanism to support the turning and the swing of each die, and the entire device is miniaturized. Also, the BD stand and the FP stand are arranged close to each other, the side support roll, and the auxiliary bottom. The same roll configuration was adopted.

サイジングロールスタンドは公知の上下ロールを組合せた構成とした。スクイズローラビームスタンドは、短円筒状のフレーム内に成形した素管を挿通してこれを保持すべく、素管長手方向に沿うように小径ローラを多数個並列配置したローラビームを、円周上で頂上部(0度)、肩部(20度)、サイド部(90度)、下部(180度)、サイド部(270度)、肩部(340度)の6箇所に、短円筒状のフレームの半径方向に位置調整可能に配置した構成を採用し、頂上部のローラビームは短くその下流直近にTIG溶接機を配置した。   The sizing roll stand was configured by combining known upper and lower rolls. A squeeze roller beam stand is a roller beam in which a large number of small-diameter rollers are arranged in parallel along the longitudinal direction of the raw tube in order to insert and hold the raw tube formed in a short cylindrical frame. At the top (0 degrees), shoulder (20 degrees), side (90 degrees), bottom (180 degrees), side (270 degrees), shoulder (340 degrees) A configuration was adopted in which the position of the frame can be adjusted in the radial direction. The roller beam at the top is short and a TIG welder was placed near the downstream.

かかる設計に基づいて実際に実機を製造した結果、エントリーガイドスタンドEGスタンドからスクイズローラスタンドSQスタンドまでのライン長さが僅か5mの4インチ用パイプミルを得た。   As a result of actually manufacturing an actual machine based on this design, a 4 inch pipe mill with a line length of only 5 m from the entry guide stand EG stand to the squeeze roller stand SQ stand was obtained.

ODF/BDスタンドは、x方向(w)2920mm、y方向2510mm、z方向(h)2950mm、
BD旋回ユニットは、x方向710mm、y方向2500mm、z方向300mm、重量1990kg、
ODF/FPスタンドは、x方向1300mm、y方向955mm、z方向1600mm、
FP旋回ユニットは、x方向210mm、y方向930mm、z方向465m、重量405kgであった。
ODF / BD stand is x direction (w) 2920mm, y direction 2510mm, z direction (h) 2950mm,
BD swivel unit is x direction 710mm, y direction 2500mm, z direction 300mm, weight 1990kg,
ODF / FP stand is 1300mm in x direction, 955mm in y direction, 1600mm in z direction,
The FP swivel unit was 210 mm in the x direction, 930 mm in the y direction, 465 m in the z direction, and weighed 405 kg.

試験材質と板厚みtは、以下の6種類を用い、口径45mmと口径114.3mm相当幅のコイル材並びに長さ1.5〜4mのシート材を用いた。   The following six types of test materials and plate thickness t were used, and a coil material having a diameter of 45 mm and a diameter equivalent to 114.3 mm and a sheet material having a length of 1.5 to 4 m were used.

SUS304、t0.7mm、
X65〜70相当材(YS=544MPa)、t1.0mm
X120相当材(YS=897MPa)、t1.0mm
X100相当材(YS=761MPa)、t2.0mm
SS400(YS=308MPa)、t3.2mm
SS400(YS=321MPa)、t4.5mm
SUS304, t0.7mm,
X65-70 equivalent material (YS = 544MPa), t1.0mm
X120 equivalent material (YS = 897MPa), t1.0mm
X100 equivalent material (YS = 761MPa), t2.0mm
SS400 (YS = 308MPa), t3.2mm
SS400 (YS = 321MPa), t4.5mm

まず、コイル材による6種類の材質並びに2種の口径で合計12種の丸管を成形製造した。いずれも設計どおりの口径、真円度、真直度の丸管が製造できた。   First, a total of 12 types of round tubes were molded and manufactured with 6 types of coil materials and 2 types of bores. In all cases, round tubes with the same caliber, roundness and straightness could be manufactured.

次に、長さが1.5m、2.0m、4.0mのシート材で6種類の材質並びに2種の口径で合計36種の丸管を成形製造した。なお、シート材の場合は、先端部のエッジ部先にタブを接続して溶接性を向上させる手段を採用した。いずれの長さのシート材であっても、得られた丸管の先端及び末端部のタレ等の変形は発生せず、設計どおりの口径、真円度、真直度の丸管が製造できた。   Next, a total of 36 types of round tubes were formed and manufactured with 6 types of materials and 2 types of bores using 1.5m, 2.0m, and 4.0m long sheet materials. In the case of a sheet material, a means for improving the weldability by connecting a tab to the edge of the tip portion was adopted. No matter the length of the sheet material, deformation of the tip and end of the obtained round tube did not occur, and a round tube with a caliber, roundness, and straightness as designed could be manufactured. .

なお、上述の製造時における各工程での成形荷重等の実測値は、FEM解析ソフトを用いた設計時の計算値とほぼ一致したことを確認した。   In addition, it was confirmed that the actual measurement values such as the molding load in each process during the manufacturing described above substantially coincided with the calculated values at the time of design using FEM analysis software.

実施例2
ここでは、実施例1におけるODF/FPスタンドの旋回ユニットの金型は、図5(a)に示すフィンを有するものであったが、これを図5(c)に示すフィンなしの断面半球面座状の金型を採用した。さらに、ODF/BDスタンドとODF/FPスタンドの間で、ODF/BDの旋回ユニットのリターン部の直上部位置に別のスタンドを配置し、ここからL字状のマンドレルを垂下して素管内を挿通してそのマンドレル先端をODF/FPスタンドの成形区間位置の内部に導くことで、レーザートーチを上向きに配置したYAGパルスファイバーレーザー溶接機を配置した。したがって、このODFスタンドをODF/weldスタンドと呼ぶ。
Example 2
Here, the mold of the swivel unit of the ODF / FP stand in Example 1 had the fins shown in FIG. 5 (a), but this was shown in FIG. A seat-shaped mold was adopted. In addition, another stand is placed between the ODF / BD stand and the ODF / FP stand at the position directly above the return part of the ODF / BD swivel unit. A YAG pulsed fiber laser welder with a laser torch facing upward was placed by guiding the mandrel tip through the molding section position of the ODF / FP stand. Therefore, this ODF stand is called an ODF / weld stand.

かかる構成により、BDスタンドで丸管へと成形を完了した後、直ちにODF/weldスタンドの断面半球面座状の金型内に拘束されている時に、レーザー溶接機にて管内面からスポット溶接にて仮り溶接を実施できる。その後は、実施例1と同様にサイシング工程、外面からの溶接工程を実施できる。   With such a configuration, after forming into a round tube with a BD stand, immediately after being constrained in a mold with a semispherical seat cross section of the ODF / weld stand, spot welding is performed from the inner surface of the tube with a laser welding machine. Temporary welding can be carried out. Thereafter, similar to the first embodiment, the sizing process and the welding process from the outer surface can be performed.

実施例1で用いた長さが1.5m、2.0mのシート材でX120相当材(t1.0mm)並びに2種の口径で合計4種の丸管、すなわち内面仮溶接、外面本溶接を施した丸管を成形製造した。いずれの長さのシート材であっても、得られた丸管の先端及び末端部の垂れ等の変形は発生せず、内外面の溶接も良好で、設計どおりの口径、真円度、真直度の丸管が製造できた。   A sheet material having a length of 1.5 m and 2.0 m used in Example 1 and an X120 equivalent material (t1.0 mm) and a total of four types of round tubes with two diameters, that is, inner surface temporary welding and outer surface main welding were performed. A round tube was formed and manufactured. No matter the length of the sheet material, deformation such as sagging of the end and end of the obtained round tube does not occur, the inner and outer surfaces are welded well, the caliber, roundness, straightness as designed A round tube of the same degree was produced

実施例3
材質がX65〜70相当材(YS=544MPa)、X100相当材(YS=761MPa)、X120相当材(YS=897MPa)、口径が323.9mm〜762.0mm、板厚み4.8mm〜25.4mmの兼用範囲で、種々サイズのAPI管が製造可能な兼用30インチパイプミルを想定し、材料の入り側から、エントリーガイドスタンド、エッジベンドロールスタンド、リバースベンドロールスタンド、ODF/BDスタンド、ODF/weldスタンド、サイジングロールスタンド、スクイズローラビームスタンドの順に配置する構成を採用し、実施例1と同様に市販の3DCADソフト並びに発明者が設計した独自の自動設計及びFEM解析ソフトを用いて各スタンドの機器の設計を行なった。
Example 3
The material ranges from X65 to 70 equivalent material (YS = 544MPa), X100 equivalent material (YS = 761MPa), X120 equivalent material (YS = 897MPa), caliber 323.9mm to 762.0mm, plate thickness 4.8mm to 25.4mm Assuming a combined 30 inch pipe mill that can produce API pipes of various sizes, from the material entry side, entry guide stand, edge bend roll stand, reverse bend roll stand, ODF / BD stand, ODF / weld stand, sizing Using a configuration in which the roll stand and squeeze roller beam stand are arranged in this order, the design of the equipment of each stand is done using commercially available 3D CAD software and original automatic design and FEM analysis software designed by the inventor in the same way as in Example 1. I did it.

かかる設計の結果、EGスタンドからSQスタンドまでのライン長さが38mの30インチ用パイプミルを得た。   As a result of this design, a 30-inch pipe mill with a line length of 38 m from the EG stand to the SQ stand was obtained.

ODF/BDスタンドは、x方向(w)10m、y方向20m、z方向(h)6.8m、
BD旋回ユニットは、x方向2m、y方向15m、z方向1.2m、重量127ton、
ODF/FPスタンドは、x方向4.5m、y方向3.9m、z方向6.5m、
FP旋回ユニットは、x方向1.0m、y方向3.9m、z方向2.1m、重量28tonであった。
ODF / BD stand is x direction (w) 10m, y direction 20m, z direction (h) 6.8m,
BD swivel unit is 2m in x direction, 15m in y direction, 1.2m in z direction, weight 127ton,
ODF / FP stand is x direction 4.5m, y direction 3.9m, z direction 6.5m,
The FP swivel unit had an x direction of 1.0 m, a y direction of 3.9 m, a z direction of 2.1 m, and a weight of 28 tons.

シュミレーションソフトとFEM解析ソフトを用いた設計時の計算値おいて、X120相当材(YS=897MPa)で、口径323.9mm、板厚み19.1mmの丸管、口径762.0mm、板厚み25.4mmの丸管が製造できることを確認した。   In the calculation values using the simulation software and FEM analysis software, a round tube with an X120 equivalent material (YS = 897 MPa) with a diameter of 323.9 mm and a plate thickness of 19.1 mm, a diameter of 762.0 mm and a plate thickness of 25.4 mm It was confirmed that can be manufactured.

10 BDスタンド
11 旋回ユニット
11a 無端ダイ列(揺動ダイ列)
11b スプロケットユニット
11c 成形ダイ(揺動ダイ)
11d ダイホルダー
20 FPスタンド
21 旋回ユニット
21a 無端ダイ例(孔型ダイ列)
21b スプロケットユニット
21c 成形ダイ(孔型ダイ)
21d ダイホルダー
21e フィン
21f 凹状逃げ部
22 サイドユニットロール
23 下ユニットロール
30 オーバーラップ部分
31 サイドサポートロール
32 補助ボトムロール

10 BD stand 11 Rotating unit 11a Endless die row (oscillating die row)
11b Sprocket unit 11c Molding die (oscillating die)
11d Die holder 20 FP stand 21 Turning unit 21a Endless die example (hole die array)
21b Sprocket unit 21c Molding die (hole die)
21d Die holder 21e Fin 21f Recessed recess 22 Side unit roll 23 Lower unit roll 30 Overlap part 31 Side support roll 32 Auxiliary bottom roll

Claims (20)

成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形するBDスタンドと、
成形孔型を外側に向けた孔型ダイを無端列に連結したダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向の一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたFPスタンドとを直列配置すると共に、
BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置して、管の成形を行う管の成形方法。
A pair of swivel units, which support a swivel die row in which endless swivel dies, each having a forming hole mold facing outwardly and swingably connected, can be swung on an endless track, are linearly spaced between them. Oppositely arranged so as to form a gradually decreasing molding section, while supporting the molding material entering the molding section with the bottom roll group, both edge portions of the molding material are constrained by the molding hole molds on both sides and moved synchronously. A BD stand that continuously bends the molding material into an open pipe by changing the swing angle of the mold hole molds on both sides,
A die array in which a hole die with the forming hole mold facing outward is connected to an endless row is supported so as to be able to turn on an endless track, and a huge forming roll is assumed in a part of the hole shape in the turning direction. A swivel unit with an arc of a radius is used for the upper unit, and an FP stand using a roll for the lower unit and the side unit is arranged in series,
A pipe forming method in which a pair of turning units in a BD stand and a turning unit in an FP stand are arranged close to each other to form a pipe.
請求項1に記載の管の成形方法において、
BDスタンドとFPスタンドとの間で旋回ユニットをオーバーラップさせるべく、旋回ユニットBDスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間に、FPスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部を挿入配置して、管の成形を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
In order to allow the swivel unit to overlap between the BD stand and the FP stand, the end of the swivel unit on the molding end side of the FP stand is inserted between the ends of the swivel unit BD stand on the molding end side. A tube forming method in which pipes are arranged and formed.
請求項1に記載の管の成形方法において、
BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置して管の成形を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
A pipe forming method for forming a pipe by arranging a pair of side support rolls capable of pressing the vicinity of an edge of an open pipe coming out of a BD stand in the vicinity of the swivel unit.
請求項1に記載の管の成形方法において、
BDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
A tube forming method for forming a tube by extending a bottom roll group in a BD stand to a proximity portion of the swivel unit.
請求項1に記載の管の成形方法において、
BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置し、且つBDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットのオーバーラップ部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
One or more side support rolls that can press the vicinity of the edge of the open pipe that has come out of the BD stand are arranged in the vicinity of the swivel unit, and the bottom roll group in the BD stand is extended to the overlap part of the swivel unit. Then, a method for forming a pipe is performed.
請求項5に記載の管の成形方法において、
BDスタンドにおけるボトムロール群は、ロール面が大きな半径の円弧面から順次小さな半径の円弧面となる複数の凹ロールからなる管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 5, wherein
The bottom roll group in the BD stand is a method of forming a pipe composed of a plurality of concave rolls in which the roll surface becomes an arc surface with a small radius sequentially from an arc surface with a large radius.
請求項1に記載の管の成形方法において、
FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
A pipe forming method in which an auxiliary bottom roll is disposed so as to be movable up and down on the upstream side of a lower roll in an FP stand, and a pipe is formed by adjusting a pass line height of the auxiliary bottom roll.
請求項1に記載の管の成形方法において、
FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、FPスタンドの次段に上下2方ロール又は上下左右の4ロールからなるSZスタンドを配置し、FPスタンドにおける絞り量、SZスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
An auxiliary bottom roll is arranged on the upstream side of the lower roll in the FP stand so that the auxiliary bottom roll can be moved up and down, and an SZ stand made up of two upper and lower two rolls or four upper, lower, left and right rolls is arranged next to the FP stand. And forming a tube by adjusting the drawing amount in the FP stand, the drawing amount in the SZ stand, and the pass line height of the auxiliary bottom roll.
請求項1に記載の管の成形方法において、
FPスタンドにおける旋回ユニットは、各孔型ダイの内面中央部にフィンを有する管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
The swivel unit in the FP stand is a method of forming a tube having a fin at the center of the inner surface of each hole die.
請求項1に記載の管の成形方法において、
FPスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイ列からフィンを省略し、FPスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行う管の成形方法。
The method for forming a pipe according to claim 1, wherein
A method of forming a tube in which fins are omitted from each hole die row of the swivel unit in the FP stand, and the inner surface of the open pipe is tack-welded inside the FP stand.
成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形するBDスタンドと、
成形孔型を外側に向けた孔型ダイを無端列に連結したダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向の一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたFPスタンドとを直列配置すると共に、
BDスタンドにおける一対の旋回ユニットとFPスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置した管の成形装置。
A pair of swivel units, which support a swivel die row in which endless swivel dies, each having a forming hole mold facing outwardly and swingably connected, can be swung on an endless track, are linearly spaced between them. Oppositely arranged so as to form a gradually decreasing molding section, while supporting the molding material entering the molding section with the bottom roll group, both edge portions of the molding material are constrained by the molding hole molds on both sides and moved synchronously. A BD stand that continuously bends the molding material into an open pipe by changing the swing angle of the mold hole molds on both sides,
A die array in which a hole die with the forming hole mold facing outward is connected to an endless row is supported so as to be able to turn on an endless track, and a huge forming roll is assumed in a part of the hole shape in the turning direction. A swivel unit with an arc of a radius is used for the upper unit, and an FP stand using a roll for the lower unit and the side unit is arranged in series,
A pipe forming apparatus in which a pair of swivel units in a BD stand and a swivel unit in an FP stand are arranged close to each other.
請求項11に記載の管の成形装置において、
BDスタンドとFPスタンドとの間で旋回ユニットをオーバーラップさせるべく、旋回ユニットBDスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間に、FPスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部を挿入配置した管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
In order to allow the swivel unit to overlap between the BD stand and the FP stand, the end of the swivel unit on the molding end side of the FP stand is inserted between the ends of the swivel unit BD stand on the molding end side. An apparatus for forming the arranged pipes.
請求項11に記載の管の成形装置において、
BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置した管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
A pipe forming apparatus in which a pair of side support rolls capable of pressing the vicinity of an edge portion of an open pipe coming out of a BD stand are arranged in the vicinity of the swivel unit.
請求項11に記載の管の成形装置において、
BDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分まで延長配置した管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
A tube forming apparatus in which a bottom roll group in a BD stand is extended to a vicinity of the swivel unit.
請求項11に記載の管の成形装置において、
BDスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置し、且つBDスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットのオーバーラップ部分まで延長配置した管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
One or more side support rolls that can press the vicinity of the edge of the open pipe that has come out of the BD stand are arranged in the vicinity of the swivel unit, and the bottom roll group in the BD stand is extended to the overlap part of the swivel unit. Pipe forming equipment.
請求項15に記載の管の成形装置において、
BDスタンドにおけるボトムロール群は、ロール面が大きな半径の円弧面から順次小さな半径の円弧面となる複数の凹ロールからなる管の成形装置。
In the pipe | tube shaping apparatus of Claim 15,
The bottom roll group in the BD stand is a pipe forming apparatus composed of a plurality of concave rolls in which the roll surface becomes an arc surface with a small radius sequentially from an arc surface with a large radius.
請求項11に記載の管の成形装置において、
FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能とした管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
An apparatus for forming a pipe in which an auxiliary bottom roll is disposed so as to be movable up and down in the vicinity of the lower roll on the upstream side of the lower roll in the FP stand, and the pass line height of the auxiliary bottom roll can be adjusted.
請求項11に記載の管の成形装置において、
FPスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、FPスタンドの次段に上下2方ロール又は上下左右の4ロールからなるSZスタンドを配置し、FPスタンドにおける絞り量、SZスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能とした管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
An auxiliary bottom roll is arranged on the upstream side of the lower roll in the FP stand so that the auxiliary bottom roll can be moved up and down, and an SZ stand made up of two upper and lower two rolls or four upper, lower, left and right rolls is arranged next to the FP stand. And a pipe forming apparatus capable of adjusting the drawing amount in the FP stand, the drawing amount in the SZ stand, and the pass line height of the auxiliary bottom roll.
請求項11に記載の管の成形装置において、
FPスタンドにおける旋回ユニットは、各孔型ダイの内面中央部にフィンを有する管の成形装置。
The pipe forming apparatus according to claim 11,
The swivel unit in the FP stand is a tube forming device having a fin at the center of the inner surface of each hole die.
請求項11に記載の管の成形装置において、
FPスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイからフィンを省略し、FPスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行う管の成形装置。

The pipe forming apparatus according to claim 11,
A pipe forming apparatus in which fins are omitted from each hole die of the swivel unit in the FP stand, and the inner surface of the FP stand is temporarily tacked on the inner surface of the open pipe.

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