JP3274104B2 - 丸形鋼管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば建築用の
柱材などに使用される大径で厚肉の丸形鋼管を得るのに
採用される丸形鋼管の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の丸形鋼管の製造は、次の
ようにして行われていた。すなわち、図１０に示すよう
に、帯鋼板５０を長さ方向に搬送し、開先加工機６０に
通して幅方向における両側縁に開先５１を加工し、この
前後に所定長さに切断する。そして帯鋼板５０を端曲げ
成形機６１に入れて、下金型に対する上金型の昇降動
（プレス動）などにより、側縁寄りの二箇所を端曲げ成
形する。次いで、帯鋼板５０をプレス成形機６２に入れ
て、近似円形状鋼管５２に成形する。

【０００３】そして、近似円形状鋼管５２を仮付け溶接
機６３に入れて外側から加圧整形することで、円状に成
形しながら開先５１どうしを突き合わせして円形状鋼管
５３としたのち、突き合わせ部に対して仮付け溶接５４
を施工する。次いで、円形状鋼管５３を内面溶接機６４
に移して内面溶接５５を施工したのち、外面溶接機６５
に移して外面溶接５６を施工する。そして、ビード除去
装置６６よりビード除去を行ったのち、矯正機６７にお
いて矯正することで、周方向の一箇所にシール部５７を
有する大径で厚肉の丸形鋼管（製品）５８を製造する。

【０００４】または図１１に示すように、端曲げ成形機
６１により側縁寄りの二箇所の端曲げ成形を行ったの
ち、Ｕ曲げ成形機６８に入れてＵ形鋼板５９に成形し、
このＵ形鋼板５９を丸曲げ成形機６９に入れて円形状鋼
管５３に成形する。その後は、前述した従来方式（図１
０）と同様な工程が遂行される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の製造方法によると、プレスなどにより成形された円形
状鋼管５３は、靭性や加工歪などにおいて十分に対処さ
れていない。そして丸形鋼管（製品）５８を製造するた
めの専用のラインが必要であることから、角形鋼管を製
造するための専用のラインを設けた場合、全体の設備費
が高くなる。また、プレス成形機６２において帯鋼板５
０を近似円形状鋼管５２に成形する工程では、数十回も
プレスで押して次第に丸形に成形することから、この工
程でかなりの時間が必要になり、作業能率が悪かった。
しかも、仮付け溶接５４などの溶接部が円弧部になるた
め、予め端曲げ成形機６１により正確な端曲げ成形を行
う必要があり、設備費が高くなるとともに作業能率も悪
かった。

【０００６】そこで本発明の請求項１記載の発明は、靭
性や加工歪などに十分に対処し得、そして全体の設備費
を安くし得、しかも作業能率の良い丸形鋼管の製造方法
を提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の丸形鋼管の製造方法
は、帯鋼板の幅方向における複数箇所を折り曲げたの
ち、外側から加圧整形することで、一辺に側縁の突き合
わせ部を形成し、この突き合わせ部の少なくとも一部を
溶接することにより多角形状鋼管とし、この多角形状鋼
管を、焼鈍し処理したのち、丸管成形機により丸形に成
形することを特徴としたものである。

【０００８】したがって請求項１の発明によると、帯鋼
板を多角形状鋼管に成形したのち、この多角形状鋼管を
速やかに焼鈍し処理し得る。また、多角形状鋼管を丸管
成形機において丸形に成形することで、多角形状鋼管に
成形するためのプレス押しは数回でよいことになった。
しかも、仮付け溶接などの溶接部が平面部になるため、
端曲げ成形を行う必要がない。さらに、仮付け溶接を施
工した多角形状鋼管に対する丸管成形機での丸形成形を
パス（通過）させたときには、同じラインを使用して角
形鋼管の製造を行える。

【０００９】また本発明の請求項２記載の丸形鋼管の製
造方法は、帯鋼板の幅方向における複数箇所を折り曲げ
て曲げ鋼板とし、複数の曲げ鋼板を、複数箇所に側縁の
突き合わせ部が形成されるよう配置したのち、これら突
き合わせ部の少なくとも一部を溶接することにより多角
形状鋼管とし、この多角形状鋼管を、焼鈍し処理したの
ち、丸管成形機により丸形に成形することを特徴とした
ものである。

【００１０】したがって請求項２の発明によると、複数
の曲げ鋼板からなる多角形状鋼管を速やかに焼鈍し処理
し得る。そして、複数箇所に突き合わせ溶接部（シーム
溶接部）を有する丸形鋼管を製造し得る。そして本発明
の請求項３記載の丸形鋼管の製造方法は、上記した請求
項１または２記載の構成において、多角形状鋼管を、前
段の焼鈍し処理を行ったのち、前段の丸管成形機により
丸形に粗成形し、次いで、後段の焼鈍し処理を行ったの
ち、後段の丸管成形機により丸形に仕上げ成形すること
を特徴としたものである。

【００１１】したがって請求項３の発明によると、焼鈍
し処理と丸形に成形とを交互に二回行える。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第一の実施の形
態を、図１〜図６に基づいて説明する。図１に示すよう
に、帯鋼板１を長さ方向１Ａに搬送し、開先加工機２０
に通して幅方向１Ｂにおける両側縁に開先２を加工し、
この前後に所定長さに切断する。そして帯鋼板１を前段
成形プレス２１に入れて、下金型２２に対する上金型２
３の昇降動により、側縁寄りの二箇所に大半径Ｒ状の隅
部３，４を折り曲げ成形する。

【００１３】次いで図２に示すように、後段成形プレス
２４に入れて、下金型２５に対する上金型２６の昇降動
により、中間の二箇所に大半径Ｒ状の隅部５，６を折り
曲げ成形する。そして仮付け溶接機２７の部分で、四辺
をロール２８，２９群（またはシリンダー）により外側
から加圧整形することで、開先２どうしを突き合わせし
て、四角形状鋼管（多角形状鋼管）７としたのち、その
突き合わせ部に対して仮付け溶接８を施工する。

【００１４】次いで図３に示すように、四角形状鋼管７
を内面溶接機３０に移して内面溶接９を施工したのち、
外面溶接機３１に移して外面溶接１０を施工する。その
後、四角形状鋼管７をビード除去装置３２に移して外側
のビード除去を行うことで、突き合わせ溶接部（シーム
溶接部）１１を形成する。そして図４に示すように、四
角形状鋼管７を前段焼鈍し部（工程）３３に入れて、前
段の焼鈍し処理を行う。すなわち、四角形状鋼管７を高
温に加熱したのち徐冷することによって、靭性の向上や
加工歪の除去などを速やかに行える。次いで四角形状鋼
管７を前段の丸管成形機３４に入れて（実線参照）、下
型３５に対する上型３６の昇降動により、この四角形状
鋼管７を丸形に粗成形し、以て丸形状鋼管１２に成形す
る（仮想線参照）。その後、丸形状鋼管１２を後段焼鈍
し部（工程）３７に入れて、後段の焼鈍し処理を行う。

【００１５】そして図５に示すように、丸形状鋼管１２
を後段の丸管成形機３８に入れて（実線参照）、下型３
９に対する上型４０の昇降動により、この丸形状鋼管１
２を丸形に仕上げ成形することで、一箇所に突き合わせ
溶接部１１を有する大径で厚肉の丸形鋼管（製品）１３
を製造し得る。この丸形鋼管１３は、必要に応じて矯正
機４１に入れて矯正される。

【００１６】ここで前段の丸管成形機３４や後段の丸管
成形機３８による成形は、全長一度に成形してもよく、
また何回かに短く分けて成形してもよい。後者の何回か
に短く分けて成形する場合には、たとえば小形のプレス
で行うことができるため、設備費を安くできる。なお図
６に示すように、ビード除去装置３２により外側のビー
ド除去を行うことで突き合わせ溶接部１１を形成し、そ
して前段焼鈍し部３３に入れて前段焼鈍し処理を行った
四角形状鋼管７に対する前段の丸管成形機３４での丸形
粗成形、後段焼鈍し部３７での後段焼鈍し処理、後段の
丸管成形機３８での丸形仕上げ成形をパス（通過）さ
せ、この四角形状鋼管７を矯正機４３に入れて矯正した
ときには、同じラインを使用して角形鋼管（製品）１４
の製造を行える。このように、丸形鋼管（製品）１３を
製造するためのラインを使用して、角形鋼管１４の製造
を行えるため、全体の設備費を安くし得る。

【００１７】また、帯鋼板１を四角形状鋼管７に成形し
たのち、この四角形状鋼管７を前段の丸管成形機３４や
後段の丸管成形機３８において丸形に成形することで、
四角形状鋼管７に成形するためのプレス押しは四回（数
回）でよく、以てプレス工程での時間は短くなり、作業
能率は良くなった。しかも、仮付け溶接８や内面溶接９
や外面溶接１０などの溶接部が平面部になるため、端曲
げ成形を行う必要がなく、設備費が安くなるとともに作
業能率も良くなった。

【００１８】次に、本発明の第二の実施の形態を、図７
に基づいて説明する。すなわち、仮付け溶接８を施工し
た四角形状鋼管７を前段焼鈍し部３３に入れて前段の焼
鈍し処理を行い、そして四角形状鋼管７を前段の丸管成
形機３４に入れて丸形に粗成形し、以て丸形状鋼管１２
に成形する（仮想線参照）。次いで、丸形状鋼管１２を
後段焼鈍し部３７に入れて後段の焼鈍し処理を行ったの
ち、丸形状鋼管１２を後段の丸管成形機３８に入れて丸
形に仕上げ成形する。その後、内面溶接機３０により内
面溶接９を施工したのち、外面溶接機３１により外面溶
接１０を施工する。次いで、ビード除去装置３２により
外側のビード除去を施工したのち、丸形状鋼管１２を矯
正機４１に入れて矯正することで、一箇所に突き合わせ
溶接部（シーム溶接部）１１を有する大径で厚肉の丸形
鋼管（製品）１３を製造し得る。

【００１９】次に、本発明の第三の実施の形態を、図８
に基づいて説明する。すなわち、帯鋼板１を長さ方向１
Ａに搬送し、開先加工機２０に通して幅方向１Ｂにおけ
る両側縁に開先２を加工し、この前後に所定長さに切断
する。そして帯鋼板１を成形プレス４５に入れて、下金
型に対する上金型の昇降動により、側縁寄りの二箇所に
大半径Ｒ状の隅部３，４を折り曲げ成形し、以てＣ字形
状（チャンネル状）の曲げ鋼板１５とする。

【００２０】次いで、仮付け溶接機２７の部分におい
て、一対（複数）の曲げ鋼板１５を、二箇所（複数箇
所）に開先２の突き合わせ部が形成されるよう配置した
状態で、四辺をロール２８，２９群により外側から加圧
整形することで、開先２どうしを突き合わせして、四角
形状鋼管（多角形状鋼管）７としたのち、その突き合わ
せ部に対して仮付け溶接８を施工する。その後は、前述
した第一の実施の形態や第二の実施の形態と同様な工程
が遂行される。

【００２１】この第三の実施の形態によると、二箇所
（複数箇所）に突き合わせ溶接部（シーム溶接部）１１
を有する大径で厚肉の丸形鋼管（製品）１３を製造し得
る。次に、本発明の第四の実施の形態を、図９に基づい
て説明する。すなわち、多角形状鋼管として六角形状鋼
管１７が示されている。このように、多角形状鋼管とし
ては、四角形状鋼管７や六角形状鋼管１７などを含めた
複数角形状鋼管の採用が可能である。

【００２２】上記した各実施の形態において、多角形状
鋼管７を、前段の焼鈍し処理を行ったのち前段の丸管成
形機３４により丸形に粗成形し、次いで、後段の焼鈍し
処理を行ったのち後段の丸管成形機３８により丸形に仕
上げ成形しているが、これは粗成形を行わず、一回の焼
鈍し処理と一回の成形（仕上げ成形）とからなる方式で
あつてもよい。

【００２３】上記した各実施の形態では、下型３５と上
型３６からなるプレス形式の前段の丸管成形機３４や、
同様の後段の丸管成形機３８を示しているが、これらは
ロール形式の丸管成形機であってもよい。また丸管成形
機３４，３８は、製造される丸形鋼管（製品）１３の直
径に応じて、たとえば、サイズの異なる下型３５，３９
や上型３６，４０が準備されるものである。

【００２４】上記した各実施の形態では、ライン中に丸
管成形機と矯正機が配置されているが、これは丸管成形
機が矯正機を兼ねる形式であってもよい。上記した各実
施の形態では、ライン中に前段成形プレス２１と後段成
形プレス２４が配置されているが、これは一台の成形プ
レスにより四箇所の折り曲げ成形を行う形式であっても
よい。

【００２５】上記した各実施の形態では、一箇所または
複数箇所に突き合わせ溶接部（シーム溶接部）１１を有
する大径で厚肉の丸形鋼管（製品）１３を製造している
が、これは大径で薄肉の丸形鋼管、小径で厚肉の丸形鋼
管、小径で薄肉の丸形鋼管などの製造であってもよい。

【００２６】

【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、帯
鋼板を多角形状鋼管に成形したのち、この多角形状鋼管
を速やかに焼鈍し処理できて、靭性の向上や加工歪の除
去などに十分に対処することができる。また、多角形状
鋼管を丸管成形機において丸形に成形することで、多角
形状鋼管に成形するためのプレス押しは数回でよく、こ
のプレス工程での時間を短くできて、作業能率を向上で
きる。しかも、仮付け溶接などの溶接部が平面部になる
ため、端曲げ成形を行う必要がなく、設備費を安くでき
るとともに作業能率を向上できる。さらに、仮付け溶接
を施工した多角形状鋼管に対する丸管成形機での丸形成
形をパス（通過）させたときには、丸形鋼管を製造する
ためのライン（同じライン）を使用して、角形鋼管の製
造を行うことができて、全体の設備費を安くできる。

【００２７】また、上記した本発明の請求項２による
と、複数の曲げ鋼板からなる多角形状鋼管を速やかに焼
鈍し処理できて、靭性の向上や加工歪の除去などに十分
に対処することができる。そして複数箇所に突き合わせ
溶接部を有する丸形鋼管を、設備費を安くしてかつ作業
能率を良くして製造できる。さらに、上記した本発明の
請求項３によると、焼鈍し処理と丸形成形とを交互に二
回行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示し、丸形鋼管の
製造方法における前段プレス工程までの説明図である。

【図２】同丸形鋼管の製造方法における仮付け溶接工程
までの説明図である。

【図３】同丸形鋼管の製造方法におけるビード除去工程
までの説明図である。

【図４】同丸形鋼管の製造方法における後段焼鈍し工程
までの説明図である。

【図５】同丸形鋼管の製造方法における最終工程までの
説明図である。

【図６】本発明の第二の実施の形態を示し、丸形鋼管の
製造方法における工程説明図である。

【図７】本発明の第三の実施の形態を示し、丸形鋼管の
製造方法における工程説明図である。

【図８】本発明の第四の実施の形態を示し、丸形鋼管の
製造方法における中間部を省略した工程説明図である。

【図９】本発明の第五の実施の形態を示し、多角形状鋼
管の説明図である。

【図１０】従来例を示し、丸形鋼管の製造方法における
工程説明図である。

【図１１】別の従来例を示し、丸形鋼管の製造方法にお
ける工程説明図である。

【符号の説明】

１ 帯鋼板 １Ａ 長さ方向 １Ｂ 幅方向 ２ 開先（側縁） ７ 四角形状鋼管（多角形状鋼管） ８ 仮付け溶接 ９ 内面溶接 １０ 外面溶接 １１ 突き合わせ溶接部 １２ 丸形状鋼管 １３ 丸形鋼管（製品） １４ 角形鋼管（製品） １５ 曲げ鋼板 １７ 六角形状鋼管（多角形状鋼管） ２０ 開先加工機 ２１ 前段成形プレス ２４ 後段成形プレス ２７ 仮付け溶接機 ３０ 内面溶接機 ３１ 外面溶接機 ３２ ビード除去装置 ３３ 前段焼鈍し部 ３４ 前段の丸管成形機 ３７ 後段焼鈍し部 ３８ 後段の丸管成形機 ４１ 矯正機 ４３ 矯正機 ４５ 成形プレス

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯鋼板の幅方向における複数箇所を折り
   曲げたのち、外側から加圧整形することで、一辺に側縁
   の突き合わせ部を形成し、この突き合わせ部の少なくと
   も一部を溶接することにより多角形状鋼管とし、この多
   角形状鋼管を、焼鈍し処理したのち、丸管成形機により
   丸形に成形することを特徴とする丸形鋼管の製造方法。
2. 【請求項２】 帯鋼板の幅方向における複数箇所を折り
   曲げて曲げ鋼板とし、複数の曲げ鋼板を、複数箇所に側
   縁の突き合わせ部が形成されるよう配置したのち、これ
   ら突き合わせ部の少なくとも一部を溶接することにより
   多角形状鋼管とし、この多角形状鋼管を、焼鈍し処理し
   たのち、丸管成形機により丸形に成形することを特徴と
   する丸形鋼管の製造方法。
3. 【請求項３】 多角形状鋼管を、前段の焼鈍し処理を行
   ったのち、前段の丸管成形機により丸形に粗成形し、次
   いで、後段の焼鈍し処理を行ったのち、後段の丸管成形
   機により丸形に仕上げ成形することを特徴とする請求項
   １または２記載の丸形鋼管の製造方法。