JP3332217B2 - ベンディングロールによるパイプ成形方法 - Google Patents

ベンディングロールによるパイプ成形方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベンディングロー
ルによるパイプ成形方法に係り、特に、高強度厚肉長尺
材の製造に用いるのに好適な、板材の一方側に配設さ
、その間隔を直線方向に調整可能な複数のロール(例
えば下ロール)と、該複数のロールに対して板材を挟ん
反対側に配設される対向ロール(例えば上ロール)
と、を用い、それらロールの間で板材を挟んでロール曲
げ加工する、ベンディングロールによるパイプ成形方
関する。
【0002】
【従来の技術】パイプ等の鋼管の製造に際して、大量生
産が行われる際には、パイプ外径が比較的小さい場合に
は電縫鋼管ミルが用いられ、パイプ外径が比較的大きい
場合にはUOEミルが用いられている。
【0003】一方、少量生産の分野では、パイプ板厚が
厚い場合には、図1に示す如く、板材10をプレスベン
ダ20の曲げ型22と押し型24の間に挟んでプレスを
多数回(例えば50回以上)繰り返すことによって曲げ
る方法が採られ、一方、パイプ板厚が薄い場合には、例
えば図2に3本ロールのピラミッド型ロールベンダ30
を例示する如く、板材10の下側に配設され、モータ
(図示省略)により駆動される一対の下ロール32と、
該下ロール32の中間の板材10の上側に配設され、締
め込み量Sが調整可能とされた上ロール34とからなる
3本のベンディングロールで、板材10を送りながら、
曲率半径ρで連続的に曲げていく方法が採られている。
【0004】このベンディングロールによるパイプ製造
は、具体的には、図3に例示する如く、例えばガスや酸
素プラズマ切断方式のフレームプレーナ40による切断
・開先加工を行い、次いで、ベンディングロールで曲が
らない板端部を予め曲げておくため、例えば油圧プレス
42による端曲げ加工を行い、次いで、例えば図2に示
したような3本のロールがピラミッド型に配置されたロ
ールベンダ30によるロール曲げ加工を行い、次いで、
内外面溶接装置46により仮付け溶接、内面溶接及び外
面溶接を行い、次いで、端面加工機(図示省略)により
端面切削を行い、ショットブラスト装置(図示省略)に
よるショットブラスト処理を経て、試験・検査に送られ
る。なお、ロール曲げ加工(又は仮付溶接後)の次工程
に、真円度を向上させるために曲げ矯正加工を挿入する
場合もある。曲げ矯正加工もロール曲げ加工とほぼ同様
の加工である。
【0005】このベンディングロールによるパイプ製造
は、上ロール34の締め込み量Sの調整で製品の外径を
容易に変更可能であるため、多種少量生産が可能で、且
つ、UOEミル等に比較して設備費が安い等、種々の利
点を有している。
【0006】しかしながら、ベンディングロールは、特
に上ロール34の撓み抑制が難しいため、図4に示す如
く、製造されるパイプ12の中央部で、口開き12Aが
発生し易く、負荷が大きく、ロールが撓み易い高強度厚
肉長尺材のパイプが製造できないという問題点を有して
いる。
【0007】これは、上ロール34が両端部の軸受のみ
で支えられていること、及び、上ロール34のロール外
径Dwuが、幾何学的関係で製品のパイプ内径より小さく
ないといけないため、製品のパイプ径によって制限され
ることに依存している。なお、下ロール32は、その外
側に何点かの補強用バックアップロールを設けることが
でき、下ロールの撓みは抑制可能である。
【0008】一方、前記プレスベンダによるパイプ製造
方法によれば、ロールベンダによるパイプ製造方法に比
べて、厚肉パイプが製造可能であるが、プレスを多数回
繰り返さなければならないため、生産性が低く、コスト
が高くなるという問題点を有していた。
【0009】前記ロールベンダによるパイプ製造方法の
問題点を解消するものとして、特開昭53−12856
2に、図5に示す如く、上ロール34の上方より、上バ
ックアップロール35を介して、バックアップビーム3
6で圧力を加えながら成形することが提案されている。
図において、33は、下ロール32の撓みを抑制する下
バックアップロールである。
【0010】この方法によれば、上ロール34の撓みも
減少し、その結果、口開きが抑制されるため、高強度厚
肉長尺材のパイプを容易に製造することが可能となる。
【0011】又、パイプ径に合わせて、より大きな直径
の上ロールを用いて、上ロールの撓みを防止することに
よって、高強度厚肉長尺材のパイプを製造可能にするこ
ともできる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、大径パイプの製造は可能であるが、小径パ
イプの製造は難しい。何故ならば、小径パイプの製造で
は、バックアップビーム36を使用するだけのスペース
が、上ロール34とパイプ12の間にない上、上ロール
34のロール外径Dwuが、製品(12)のパイプ内径に
よって制限されるため、小径の上ロール34を単独で用
いなければならない。その結果、小径パイプの製造で
は、上ロールの撓みを抑制することができず、口開きが
発生したり、あるいは、上ロールの曲げによる許容限界
を越えてしまう恐れがあった。
【0013】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、パイプ長手方向中央部で発生する口
開きを小さくして、パイプ形状を向上させることを課題
とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、板材の一方側
に配設され、その間隔を直線方向に調整可能な複数のロ
ールと、該複数のロールに対して板材を挟んで反対側に
配設される対向ロールと、を用い、それらロールの間で
板材を挟んでロール曲げ加工する、ベンディングロール
によるパイプ成形方法において、予め先後端部両方をパ
イプ周長の1/5以上端曲げした材料を用いて、ロール
曲げ領域がパイプ周長の3/5未満となるように成形す
ることにより、前記課題を解決したものである。
【0015】又、前記端曲げした先後端部をロールで変
形しないように、材料先後端部ではロールを停止するこ
とにより、前記ロール曲げ領域がパイプ周長の3/5未
満となるようにしたものである。
【0016】
【0017】発明者らが、パイプ中央部の口開き部の曲
率分布を調査した結果を図6に示す。ロール曲げが行わ
れていない先後端部(この場合は、予めプレス等を用い
て端曲げが実施されている)のプレス領域では、製品の
パイプ径に対応する曲率(0.004)に仕上がってい
るのに対して、ベンディングロールによるロール曲げ領
域の曲率は小さくなっている。即ち、口開き現象は、ロ
ール曲げ領域での曲げ不足に起因していることが分か
る。
【0018】そこで、端曲げ領域の比率を変更して口開
き量を調査した結果を図7に示す。図の右端の端曲げ比
率50%のところは、先後端部両方をパイプ周長の50
%まで、即ち、パイプ周長全長に対して端曲げで仕上げ
たことに対応しており、当然、口開き量はほとんど発生
していない。そこまで端曲げ範囲を広げなくても、パイ
プ周長20%(1/5)以上で大幅に口開き量が減少し
ている。これは、端曲げ部の剛性で、ロール曲げ部の曲
げ不足が抑制されるためである。
【0019】端曲げ領域をパイプ周長の1/5以上に拡
大する方法としては、まず、端曲げでパイプ周長の1/
5以上の加工が必要である。端曲げ方法は特に限定する
ものではなく、プレスやロール成形等、ロール曲げより
口開きが少なくできる方法であればよい。
【0020】更に、端曲げした先後端部をロール曲げで
変形させてしまわないように、即ち、ロール曲げで端曲
げ領域を減少させないように、ロール曲げ領域をパイプ
周長の3/5未満にするようにしなければならない。こ
のためには、端曲げされた先後端部をベンディングロー
ルで再成形して変形させてしまわないよう、ベンディン
グロールを停止して、ロール曲げが行われないようにす
ることが考えられる。
【0021】一方、複数のロールである下ロールの間隔
L(図2参照)を拡大すれば、先後端部のベンディング
ロールによる非成形領域を広げるだけでなく、ロール撓
みを減少することもできる。即ち、下ロール間隔Lを増
やせば、対向ロールである上ロール34と下ロール32
間の距離が増加して、必然的に、非成形領域が広がる。
又、この上ロール34と下ロール32間の距離の増加
は、図8に示す如く、曲げモーメント長Mの増加につな
がるため、荷重が減少し、ロール撓みも減少することに
なる。即ち、下ロール間隔Lを広くして、ロール曲げ領
域を3/5未満にすると、ロール曲げ部自身での口開き
をも抑制できるため、更に有効である。又、下ロール間
隔Lの増加とベンディングロールの停止の両方を利用し
て、ロール曲げ領域を3/5未満にしてもよい。
【0022】このようにして、バックアップビームや大
径の上ロールが使用できない小径のパイプに対しても、
口開きが抑制できるため、高強度厚肉長尺材のパイプを
製造できるようになる。本発明によるパイプ成形方法
は、当然、大径のパイプ製造にも適用可能であり、その
場合、バックアップビームは不要であり、上ロールの変
更もせずに成形できるため、設備の簡略化と作業能率の
向上を図ることができる。
【0023】なお、前記説明では、2本の駆動用下ロー
ルと1本の締め込み用上ロールで構成される対称なピラ
ミッド型の3本ロールのロールベンダを例にとって説明
していたが、ロールベンダの構成は、これに限定され
ず、上ロールがオフセットされた非対称配置であった
り、例えば図2に示した下ロール32から離れた位置
に、下ロールがもう一本追加された4本ロール等、3本
以上の下ロールを含んだり、上下逆であったり、又は、
複数側ロールと対向ロールが、板材の上下でなく左右に
配置されているロールベンダにも、本発明は適用でき
る。
【0024】又、複数側ロールの直径も同じである必要
はない。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0026】本発明を実施するためのパイプ成形装置
は、例えば図9(正面図)及び図10(側面図)に示す
如く、2本の下ロール32と、該下ロール32の中間に
配設される上ロール34を備えたパイプ成形装置におい
て、前記下ロール32の間隔Lを設定可能とするための
下ロール間隔設定用駆動モータ50と、前記上ロール3
4の下ロール32に対する締め込み量Sを設定可能とす
るための油圧圧下装置52とを備えている。図におい
て、54は、上ロール34に加わる荷重を検出するため
のロードセル、56は、スピンドル58を介して下ロー
ル32を駆動するための下ロール駆動モータである。
【0027】本実施形態におけるパイプ成形後の曲率分
布を、従来法と比較して図11に示す。
【0028】
【実施例】板厚30mm、幅6000mmの高張力鋼板
を、径に対応した長さに切断すると共に、図3に示した
ような油圧プレス42で先後端部両方を円弧状に成形し
た後、本発明に係るロールベンダ30で、直径500m
mのパイプを製造した。なお、ベンディングロールの上
ロール直径Dwuは400mm、下ロール直径Dwlは35
0mmである。
【0029】プレス加工範囲をパイプ周長の1/6に
し、且つ、下ロール間隔Lを600mmで成形した比較
例、プレス加工範囲をパイプ周長の1/4にし、且
つ、下ロール間隔L=600mmでロール曲げ長さがパ
イプ周長の1/2になるようにロールを停止させて成形
した本発明法1、プレス加工範囲をパイプ周長の1/
4にし、且つ、下ロール間隔L=800mmでロール曲
げ長さがパイプ周長の1/2になるようにロールを停止
させて成形した本発明法2の3種類の各々について、成
形後の口開き量を図12に比較して示す。
【0030】比較例では、成形時の荷重が大きいため、
端部に対して中央部の口開き量が80mmと大きく、製
品とならなかった。一方、本発明法1では、成形時の荷
重が大きいものの、端部に対して中央部の口開き量が2
0mmと小さくなっており、製品にできた。更に、本発
明法2では、成形時の荷重も大幅に低減し、端部に対し
て中央部の口開き量が10mmと小さくなっており、良
好なパイプ形状の製品を得ることができた。
【0031】なお、前記説明においては、いずれも、本
発明が鋼管の製造に適用されていたが、本発明の適用対
象はこれに限定されず、鋼以外の金属、例えばアルミニ
ウム、銅、チタニウム、真鍮等のパイプの製造にも同様
に適用できることは明らかである。
【0032】又、上ロール締め込みや下ロール間隔変更
も、油圧圧下やモータ駆動に限定されず、締め込みロー
ルや駆動ロールも、それぞれ上ロールや下ロールに限定
されない。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、端曲げ部の剛性により
ロール曲げ時の撓みを抑制できるので、パイプ長手方向
の中央部で発生する口開きを抑制でき、寸法精度の優れ
た、良好なパイプ形状の高強度厚肉長尺材を製造するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のプレスベンダによる鋼管の製造方法を説
明するための正面図
【図2】ロールベンダによる鋼管の製造方法を説明する
ための正面図
【図3】ロールベンダによる鋼管製造工程を説明するた
めの斜視図
【図4】従来のロールベンダによる製造でパイプに発生
した口開きを示す斜視図
【図5】口開きを解消するべく特開昭53−12856
2で提案された方法を示す正面図
【図6】本発明を考案するに際して、パイプ中央部の口
開き量の曲率分布を調査した結果を示す線図
【図7】同じく端曲げ領域の比率を変更して口開き量を
調査した結果を示す線図
【図8】本発明の原理を説明するための、下ロール間隔
を広げた状態を示す正面図
【図9】本発明を実施するためのパイプ成形装置の構成
例を示す正面図
【図10】同じく側面図
【図11】本発明の実施形態におけるパイプ成形後の曲
率分布を、従来法と比較して示す線図
【図12】比較例と本発明法により、パイプ径500m
mのパイプを製造した際の口開き量を比較して示す線図
【符号の説明】
10…板材 12…パイプ 12A…口開き 30…ロールベンダ 32…下ロール L…下ロール間隔 34…上ロール 50…下ロール間隔設定用駆動モータ 52…油圧圧下装置 54…ロードセル 56…下ロール駆動モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江見 晋吾 千葉県千葉市中央区新浜町1番地 川鉄 鋼管株式会社内 (72)発明者 冨沢 信夫 千葉県千葉市中央区新浜町1番地 川鉄 鋼管株式会社内 審査官 小松 竜一 (56)参考文献 特開 昭57−64417(JP,A) 特開 平6−304664(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 5/14 B21C 37/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板材の一方側に配設され、その間隔を直線
    方向に調整可能な複数のロールと、該複数のロールに対
    して板材を挟んで反対側に配設される対向ロールと、を
    用い、それらロールの間で板材を挟んでロール曲げ加工
    する、ベンディングロールによるパイプ成形方法におい
    て、 予め先後端部両方をパイプ周長の1/5以上端曲げした
    材料を用いて、ロール曲げ領域がパイプ周長の3/5未
    満となるように成形することを特徴とするベンディング
    ロールによるパイプ成形方法。
  2. 【請求項2】前記端曲げした先後端部をロールで変形し
    ないように、材料先後端部ではロールを停止することに
    より、前記ロール曲げ領域がパイプ周長の3/5未満と
    なるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のベン
    ディングロールによるパイプ成形方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP7224266B2 (ja) * 2019-10-08 2023-02-17 大同マシナリー株式会社 金属材の曲げ加工方法およびその装置
JP7449343B1 (ja) 2022-08-25 2024-03-13 株式会社栗本鐵工所 ベンディングロール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104707881A (zh) * 2015-04-10 2015-06-17 新兴能源装备股份有限公司 大直径薄壁筒体成型辅助装置

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