JP3241455B2 - 溶接鋼管の成形方法 - Google Patents
溶接鋼管の成形方法Info
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- JP3241455B2 JP3241455B2 JP27459292A JP27459292A JP3241455B2 JP 3241455 B2 JP3241455 B2 JP 3241455B2 JP 27459292 A JP27459292 A JP 27459292A JP 27459292 A JP27459292 A JP 27459292A JP 3241455 B2 JP3241455 B2 JP 3241455B2
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- pipe
- molding
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属帯を円筒状に成形
ロールを用い連続成形する鋼管の製造において、ロール
替えの必要なく、任意の外径サイズの成形を可能とした
溶接鋼管の成形方法に関するものである。
ロールを用い連続成形する鋼管の製造において、ロール
替えの必要なく、任意の外径サイズの成形を可能とした
溶接鋼管の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電縫溶接管では、金属帯は徐々に円弧状
に成形を行い最終段階で管状に成形後、溶接され最終的
に定径工程を経て製造される。成形段階において、まず
円弧状への成形がブレークダウン成形において行われ、
さらに管状に近づくような曲率半径の小さくなる成形が
施される。この領域の成形方法としては、ケージフォー
ミング法が知られている。例えば、特開昭５４−１４５
６３１号公報等から、円筒状のロールを高さ、幅方向に
位置をかえることで、板幅（パイプ径）の異なる成形が
可能である。しかしながら、パイプとロールの接触が点
接触であり、接触点での曲げ戻しが発生するなど成形性
に難点がある。
に成形を行い最終段階で管状に成形後、溶接され最終的
に定径工程を経て製造される。成形段階において、まず
円弧状への成形がブレークダウン成形において行われ、
さらに管状に近づくような曲率半径の小さくなる成形が
施される。この領域の成形方法としては、ケージフォー
ミング法が知られている。例えば、特開昭５４−１４５
６３１号公報等から、円筒状のロールを高さ、幅方向に
位置をかえることで、板幅（パイプ径）の異なる成形が
可能である。しかしながら、パイプとロールの接触が点
接触であり、接触点での曲げ戻しが発生するなど成形性
に難点がある。
【０００３】また、これらの問題を解決した方法として
図５のロール２に示すようにロールの孔型をロール上部
から下部にかけて、曲率半径が大きくなるような多曲率
孔型ロールを使用し、サイズに応じて、ロールの位置、
角度が可変でロールが揺動し、板幅が小さいときは図５
（ｂ）のようにロール上部で、板幅が大きいときは図５
（ａ）に示す如く、サイドロール２，３下部に接触させ
た成形を行うことで、ケージフォーミングのような局部
的な変形をおさえることを可能にしていることが知られ
ている。しかし、この方法では、ロール孔型において、
曲率が変化しているため、ケージ成形にくらべて接触幅
は増大するが、まだ十分な接触域を持てないことに問題
がある。
図５のロール２に示すようにロールの孔型をロール上部
から下部にかけて、曲率半径が大きくなるような多曲率
孔型ロールを使用し、サイズに応じて、ロールの位置、
角度が可変でロールが揺動し、板幅が小さいときは図５
（ｂ）のようにロール上部で、板幅が大きいときは図５
（ａ）に示す如く、サイドロール２，３下部に接触させ
た成形を行うことで、ケージフォーミングのような局部
的な変形をおさえることを可能にしていることが知られ
ている。しかし、この方法では、ロール孔型において、
曲率が変化しているため、ケージ成形にくらべて接触幅
は増大するが、まだ十分な接触域を持てないことに問題
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の多曲
率ロールを使用する方法ではサイズに対応した曲率部分
が限られることからロール接触幅が狭くなるために、局
部圧下によるロールマークやねじれが発生しやすいこと
とロールと接触しない未成形領域が広く残存するなどの
問題がある。
率ロールを使用する方法ではサイズに対応した曲率部分
が限られることからロール接触幅が狭くなるために、局
部圧下によるロールマークやねじれが発生しやすいこと
とロールと接触しない未成形領域が広く残存するなどの
問題がある。
【０００５】これらの問題を解決する方法に関する検討
を重ねた結果、ロールを高さ（ｙ方向）、幅（ｘ方
向）、パイプ横断平面内（ｘｙ平面）に垂直なｚ軸回り
のロール回転に加えて、パイプ進行方向に対してロール
回転軸を傾斜させることで、パイプ円周方向に広い領域
にわたり、パイプサイズに合った成形曲率半径を与える
ことができることを見いだした。
を重ねた結果、ロールを高さ（ｙ方向）、幅（ｘ方
向）、パイプ横断平面内（ｘｙ平面）に垂直なｚ軸回り
のロール回転に加えて、パイプ進行方向に対してロール
回転軸を傾斜させることで、パイプ円周方向に広い領域
にわたり、パイプサイズに合った成形曲率半径を与える
ことができることを見いだした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、金属帯を成形ロールスタンドを用い円筒状に連続成
形する鋼管の製造において、孔型ロールを高さと幅方向
における位置を可変とし、かつ、パイプ横断平面内に垂
直な軸周りの回転を可変とするのに加え、さらに、パイ
プのサイズに応じ、成形段階の後半で、パイプ進行方向
に対して手前が高くなるようにロール回転軸を傾斜さ
せ、径小の成形に対しては孔型ロールを大きく傾斜させ
ることで、パイプサイズに合った成形曲率半径を与える
ことを特徴とした、ロール替えの必要なしに任意の外径
サイズの成形を可能とする溶接鋼管の成形方法にある。
は、金属帯を成形ロールスタンドを用い円筒状に連続成
形する鋼管の製造において、孔型ロールを高さと幅方向
における位置を可変とし、かつ、パイプ横断平面内に垂
直な軸周りの回転を可変とするのに加え、さらに、パイ
プのサイズに応じ、成形段階の後半で、パイプ進行方向
に対して手前が高くなるようにロール回転軸を傾斜さ
せ、径小の成形に対しては孔型ロールを大きく傾斜させ
ることで、パイプサイズに合った成形曲率半径を与える
ことを特徴とした、ロール替えの必要なしに任意の外径
サイズの成形を可能とする溶接鋼管の成形方法にある。
【０００７】また、パイプ進行方向に対するロールの傾
斜は手前が高くなるような傾斜角を与え、ロール内の成
形段階の後半で板端に対し成形過程を与えることが可能
となり、最適な成形状態を持つことができる。
斜は手前が高くなるような傾斜角を与え、ロール内の成
形段階の後半で板端に対し成形過程を与えることが可能
となり、最適な成形状態を持つことができる。
【０００８】ロールと金属帯の成形状態の模式図を図１
に示す。ロールと金属帯の接触域が従来法と比べ格段に
向上することと、ｚ軸の回転角度は従来成形法（図５）
にくらべて、サイズが変わろうともほとんど変更の必要
のない設定であることがわかる。すなわち、これらを複
数段用いることで、成形中段から後段のロール組み替え
作業が不要で、ロールの位置、角度を変更することだけ
で種々のサイズの鋼管の成形が可能となる。
に示す。ロールと金属帯の接触域が従来法と比べ格段に
向上することと、ｚ軸の回転角度は従来成形法（図５）
にくらべて、サイズが変わろうともほとんど変更の必要
のない設定であることがわかる。すなわち、これらを複
数段用いることで、成形中段から後段のロール組み替え
作業が不要で、ロールの位置、角度を変更することだけ
で種々のサイズの鋼管の成形が可能となる。
【０００９】以下本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１（ａ），（ｂ）は外径小の成形を行うときのサ
イドロール２，３と下ロール４を示すものであり、図２
（ａ），（ｂ）は径大の成形を行うときのサイドロール
２，３と下ロール４を示す。すなわち、径大の金属帯
（電縫管）１を成形するときはサイドロール２，３につ
いて、パイプ軸方向に対して大きな傾斜を取らないでパ
イプ軸方向の回転θを与え、ロール板端を含んだ位置を
成形する。
る。図１（ａ），（ｂ）は外径小の成形を行うときのサ
イドロール２，３と下ロール４を示すものであり、図２
（ａ），（ｂ）は径大の成形を行うときのサイドロール
２，３と下ロール４を示す。すなわち、径大の金属帯
（電縫管）１を成形するときはサイドロール２，３につ
いて、パイプ軸方向に対して大きな傾斜を取らないでパ
イプ軸方向の回転θを与え、ロール板端を含んだ位置を
成形する。
【００１０】また、径小の成形には図１の（ａ），
（ｂ）のごとく、パイプの軸方向に対して、ロールを前
方にφだけ傾けることで、金属帯（パイプ）の寸法に合
った曲面接触をする成形が可能になる。また、成形を安
定性から下ロールに金属帯板を挟み込む上ロールを付加
することも、以上の成形方法に含めるものとする。
（ｂ）のごとく、パイプの軸方向に対して、ロールを前
方にφだけ傾けることで、金属帯（パイプ）の寸法に合
った曲面接触をする成形が可能になる。また、成形を安
定性から下ロールに金属帯板を挟み込む上ロールを付加
することも、以上の成形方法に含めるものとする。
【００１１】
【実施例】使用するロールの孔型曲率が幅方向に円弧状
の曲げられた金属帯の曲率と同じ程度であるとすれば、
ロールの設定は鋼管外径がロール孔型曲率と同じである
外径が大きい場合には、パイプ軸方向のとの交差角度φ
は０度（鋼管と平行）としてやり、小さい場合にはロー
ル傾斜角を２０度程度とすると孔型の１／２の成形曲率
に相当する孔型曲率を示し、相似の成形が可能となる。
の曲げられた金属帯の曲率と同じ程度であるとすれば、
ロールの設定は鋼管外径がロール孔型曲率と同じである
外径が大きい場合には、パイプ軸方向のとの交差角度φ
は０度（鋼管と平行）としてやり、小さい場合にはロー
ル傾斜角を２０度程度とすると孔型の１／２の成形曲率
に相当する孔型曲率を示し、相似の成形が可能となる。
【００１２】一例として、外径Ｄ＝４０．０、肉厚ｔ＝
２．０mmと外径Ｄ＝２０．０、肉厚ｔ＝２mmの外径２倍
の範囲で成形を行ったときの結果を図３、図４に示す。
ここでＲ0 はパイプ製品半径と、Ｒは測定点の曲率半
径、ｘは板端からの位置、ｗは板幅である。また、使用
したサイド、下ロールとも径は８０mmである。
２．０mmと外径Ｄ＝２０．０、肉厚ｔ＝２mmの外径２倍
の範囲で成形を行ったときの結果を図３、図４に示す。
ここでＲ0 はパイプ製品半径と、Ｒは測定点の曲率半
径、ｘは板端からの位置、ｗは板幅である。また、使用
したサイド、下ロールとも径は８０mmである。
【００１３】図３はロール回転角θ＝１０度、φ＝０度
とし、鋼管外径の７０％の製品曲率の孔型を用いた場合
である。Ｒ0 ／Ｒ＝１は製品最終曲率を示し、１に近い
ほど成形が進んでいることを示す指標である。この成形
により、孔型曲率に近いほぼ６割程度の成形が進んでい
ることがわかる。
とし、鋼管外径の７０％の製品曲率の孔型を用いた場合
である。Ｒ0 ／Ｒ＝１は製品最終曲率を示し、１に近い
ほど成形が進んでいることを示す指標である。この成形
により、孔型曲率に近いほぼ６割程度の成形が進んでい
ることがわかる。
【００１４】図４は外径が図１の１／２の小径の外径Ｄ
＝２０mmで場合の成形結果であるが、ロール軸をφ＝２
０度程度、パイプ軸方向に対して傾けることにより均一
に成形量が増大し、効果が確認できる。
＝２０mmで場合の成形結果であるが、ロール軸をφ＝２
０度程度、パイプ軸方向に対して傾けることにより均一
に成形量が増大し、効果が確認できる。
【００１５】本実施例では従来法と比べて、未成形域
（曲率の小さい領域）が低減して成形性が向上し、か
つ、板幅部分の過大な曲げもすくなく安定した成形がな
されている。これらは、特に外径の小さい領域で有利に
なる。
（曲率の小さい領域）が低減して成形性が向上し、か
つ、板幅部分の過大な曲げもすくなく安定した成形がな
されている。これらは、特に外径の小さい領域で有利に
なる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明の成形方法は、多サ
イズのパイプを交換なしに、同一ロールにて成形が可能
な手段として工業上有益な効果をもたらし得るものであ
る。
イズのパイプを交換なしに、同一ロールにて成形が可能
な手段として工業上有益な効果をもたらし得るものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の径の小さい場合の適正ロール位置を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】本発明の径の大きい場合の適正ロール位置を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】本発明の径大の実施例であり、図１のロールを
用いて成形した金属帯板（パイプ）の成形状態である。
用いて成形した金属帯板（パイプ）の成形状態である。
【図４】本発明の径大の実施例である。
【図５】従来の成形方法の模式図で、多曲率ロールを用
いた方式の図である。
いた方式の図である。
１ 金属帯板 ２ サイドロール ３ サイドロール ４ 下ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21D 5/12 B21C 37/08
Claims (1)
- 【請求項１】 金属帯を成形ロールスタンドを用い円筒
状に連続成形する鋼管の製造において、孔型ロールを高
さと幅方向における位置を可変とし、かつ、パイプ横断
平面内に垂直な軸周りの回転を可変とするのに加え、さ
らに、パイプのサイズに応じ、成形段階の後半で、パイ
プ進行方向に対して手前が高くなるようにロール回転軸
を傾斜させ、径小の成形に対しては孔型ロールを大きく
傾斜させることで、パイプサイズに合った成形曲率半径
を与えることを特徴とする溶接鋼管の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27459292A JP3241455B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 溶接鋼管の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27459292A JP3241455B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 溶接鋼管の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06122026A JPH06122026A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3241455B2 true JP3241455B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17543892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27459292A Expired - Fee Related JP3241455B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 溶接鋼管の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241455B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP27459292A patent/JP3241455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06122026A (ja) | 1994-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010911 |
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