JP6569534B2 - ねじり部材の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
この3DQ装置10では、送り装置22の駆動部56が作動を開始すると、鋼管62を保持する可動部54が本体部52に対して離間する方向に移動し、鋼管62がその長手方向に送られる。鋼管62は、後述する冷却ステップが終了するまで継続して送られる。
また、鋼管62の送りが開始されると、高周波電力発生装置14から誘導加熱コイル12に高周波電力が供給される。そして、誘導加熱コイル12の内側において鋼管62に局所的に誘導電流が発生し、この鋼管62が局所的に誘導加熱される。
また、鋼管62の送りが開始されると、冷却水供給装置20が作動する。そして、冷却装置18から鋼管62に冷却水が噴射され、ねじり部を含む鋼管62の全体が冷却されて焼入れされる。
<機能1>
鋼管62の送り速度を調節する制御機能
<機能2>
鋼管62の送り速度に応じた誘導加熱コイル12の出力(加熱条件)の制御機能
<機能3>
ねじり部66の単位長さ当たりのねじり角度(ねじり加工条件)に応じた鋼管62の送り速度調節機能
時々刻々と変化するねじり加工条件に合わせて送り速度と加熱条件を設定した加工条件が制御装置24に入力される。そして、制御装置24は、入力された加工条件に基づいて送り装置22の駆動部56、高周波電力発生装置14、及び、外力付与装置16の駆動部36を制御する。
<制御2>
ねじり加工条件に合わせて送り速度上限値を設定したテーブルが制御装置24に記憶される。制御装置24は、そのテーブルからねじり加工条件の変化に応じて送り速度上限値を導出すると共に、この送り速度上限値に応じた加熱条件を上述の加工条件から導出する。そして、制御装置24は、以上の導出結果に基づいて送り装置22の駆動部56及び高周波電力発生装置14(誘導加熱コイル12の出力)を制御する。
ねじり部66の単位長さ当たりのねじり角度及び曲率半径(ねじり加工条件及び曲げ加工条件)に応じた鋼管62の送り速度調節機能
時々刻々と変化するねじり加工条件及び曲げ加工条件に合わせて送り速度と加熱条件を設定した加工条件が制御装置24に入力される。そして、制御装置24は、入力された加工条件に基づいて送り装置22の駆動部56、高周波電力発生装置14、及び、外力付与装置16の駆動部36を制御する。
<制御2のその他の例>
ねじり加工条件及び曲げ加工条件に合わせて送り速度上限値を設定したテーブルが制御装置24に記憶される。制御装置24は、そのテーブルからねじり加工条件及び曲げ加工条件の変化に応じて送り速度上限値を導出すると共に、この送り速度上限値に応じた加熱条件を上述の加工条件から導出する。そして、制御装置24は、以上の導出結果に基づいて送り装置22の駆動部56及び高周波電力発生装置14を制御する。
テーブル3:右回りのねじり加工で7時の方向に曲げ加工する場合のテーブル
テーブル4:右回りのねじり加工で11時の方向に曲げ加工する場合のテーブル
テーブル5:左回りのねじり加工で1時の方向に曲げ加工する場合のテーブル
テーブル6:左回りのねじり加工で5時の方向に曲げ加工する場合のテーブル
テーブル7:左回りのねじり加工で7時の方向に曲げ加工する場合のテーブル
テーブル8:左回りのねじり加工で11時の方向に曲げ加工する場合のテーブル
h1=(W/2)・sinφ・・・(1)
h2=lsinφ・・・(2)
h=h1+h2 ・・・(3)
設備上流側の冷却水と下流側の冷却水では鋼管62への衝突角度が異なる。すなわち、冷却水が鋼管62に衝突する際に、下流側の方が鋼管62と噴射口42から噴射される冷却水のなす角度が小さくなる。このため、上流側の冷却水と下流側の冷却水では冷却能力が異なり、上流側の方の冷却能力が高くなるので、減速を緩和できる可能性がある。
<理由2>
鋼管62の角部に当たった冷却水がどのように跳ね返り、他の冷却水にどのように干渉するか分からない。
<理由3>
冷却装置18は、鋼管62の外形に合わせて配置されるが、鋼管62の断面形状が湾曲形状や楕円形状である場合、角管のように縦横のずれと冷却能力の変化が容易には分かりにくい。
<理由4>
冷却水が中途半端に鋼管62の角部に当たっている場合、十分に冷却されないことがある。
12 誘導加熱コイル(加熱装置の一例)
14 高周波電力発生装置
16 外力付与装置
18 冷却装置
20 冷却水供給装置
22 送り装置
24 制御装置
26 テーブル
42 噴射口
62 鋼管
64 ねじり部材
66 ねじり部
Claims (8)
- 断面円形とは異なる断面形状を有しねじり部材の基になる鋼管を加熱装置及び冷却装置に対して前記鋼管の長手方向に相対的に送りながら、前記加熱装置により前記鋼管を局所的に加熱すると共に前記鋼管の局所的に加熱された部分にねじり力を加えてねじり部を形成する熱間加工ステップと、
前記鋼管を前記加熱装置及び前記冷却装置に対して相対的に送りながら、前記冷却装置から噴射した冷却水により前記ねじり部を冷却して焼入れすると共に、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度に応じて前記鋼管の相対的な送り速度を調節する冷却ステップと、
を備えるねじり部材の製造方法。 - 前記熱間加工ステップにおいて、前記鋼管にねじり力及び曲げ力を加えて前記ねじり部に曲げ変形を加え、
前記冷却ステップにおいて、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度及び曲率半径に応じて前記鋼管の相対的な送り速度を調節する、
請求項1に記載のねじり部材の製造方法。 - 前記冷却ステップにおいて、前記鋼管に前記冷却水が衝突する箇所のうち前記鋼管の送り方向の最も下流側に位置する箇所における断面上で、前記鋼管の角部の位置が、前記鋼管を熱間加工しない場合の前記角部の位置に比べて、前記鋼管の送り方向視で前記角部に噴射される前記冷却水の噴射方向と直交する方向に規定量以上移動する場合には、前記鋼管の相対的な送り速度を、前記鋼管を熱間加工しない場合の相対的な送り速度に比べて低下させる、
請求項1又は請求項2に記載のねじり部材の製造方法。 - 断面円形とは異なる断面形状を有しねじり部材の基になる鋼管を局所的に加熱する加熱装置と、
前記加熱装置によって前記鋼管の局所的に加熱された部分にねじり力を加えてねじり部を形成する外力付与装置と、
前記ねじり部に冷却水を噴射して前記ねじり部を冷却して焼入れする冷却装置と、
前記加熱装置及び前記冷却装置が作動している状態で、前記鋼管を前記加熱装置及び前記冷却装置に対して前記鋼管の長手方向に相対的に送る送り装置と、
前記鋼管が前記加熱装置及び前記冷却装置に対して相対的に送られながら、前記冷却装置から噴射した冷却水により前記ねじり部が冷却される際に、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度に応じて前記送り装置を制御して前記鋼管の相対的な送り速度を調節する制御装置と、
を備えるねじり部材の製造装置。 - 前記制御装置には、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度と前記鋼管の相対的な送り速度との関係を表わすテーブルが記憶されており、
前記制御装置は、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度に基づいて前記テーブルから前記鋼管の相対的な送り速度を導出し、該導出した送り速度になるように前記送り装置を制御する、
請求項4に記載のねじり部材の製造装置。 - 前記外力付与装置は、前記鋼管にねじり力及び曲げ力を加えて前記ねじり部に曲げ変形を加え、
前記制御装置は、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度及び曲率半径に応じて前記送り装置を制御して前記鋼管の相対的な送り速度を調節する、
請求項4に記載のねじり部材の製造装置。 - 前記制御装置には、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度及び曲率半径と前記鋼管の相対的な送り速度との関係を表わすテーブルが記憶されており、
前記制御装置は、前記ねじり部の単位長さ当たりのねじり角度及び曲率半径に基づいて前記テーブルから前記鋼管の相対的な送り速度を導出し、該導出した送り速度になるように前記送り装置を制御する、
請求項6に記載のねじり部材の製造装置。 - 前記制御装置は、前記鋼管に前記冷却水が衝突する箇所のうち前記鋼管の送り方向の最も下流側に位置する箇所における断面上で、前記鋼管の角部の位置が、前記鋼管を熱間加工しない場合の前記角部の位置に比べて、前記鋼管の送り方向視で前記角部に噴射される前記冷却水の噴射方向と直交する方向に規定量以上移動する場合には、前記鋼管の相対的な送り速度が、前記鋼管を熱間加工しない場合の送り速度に比べて低下するように、前記送り装置を制御する、
請求項4〜請求項7のいずれか一項に記載のねじり部材の製造装置。
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JP2016001189A JP6569534B2 (ja) | 2016-01-06 | 2016-01-06 | ねじり部材の製造方法及び製造装置 |
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JP2016001189A JP6569534B2 (ja) | 2016-01-06 | 2016-01-06 | ねじり部材の製造方法及び製造装置 |
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JP2017121643A JP2017121643A (ja) | 2017-07-13 |
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