JP6839786B2 - Square tube forming method and equipment - Google Patents

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Description

本発明は、金属製の丸管を角管へ成形する角管成形方法及び装置に関し、特に、複数段の成形ロールスタンドを用いた成形ロール式の角管成形方法及び装置に関する。なお、本明細書では、角管は金属製の角管を意味する。 The present invention relates to a square tube forming method and apparatus for forming a metal round tube into a square tube, and more particularly to a forming roll type square tube forming method and apparatus using a multi-stage forming roll stand. In addition, in this specification, a square tube means a metal square tube.

断面が円形の丸管を断面が矩形の角管へ成形する角管成形装置として、複数の成形ロールスタンドが成形方向に配列された成形ロールスタンド列を用いる構成があり、最も一般的なものとして、丸管の同一断面の外周を水平と垂直の四方から拘束する四方成形ロールスタンドを用いた構成がある。一方、この四方成形ロールスタンドを用いない角管成形装置もあり、その一つとして、水平ロールスタンドと垂直ロールスタンドとが成形方向に沿って交互に配列された成形ロールスタンド列を用いるものが特許文献1及び特許文献2により提示されている。 As a square tube forming device for forming a round tube having a circular cross section into a square tube having a rectangular cross section, there is a configuration using a forming roll stand row in which a plurality of forming roll stands are arranged in the forming direction, and the most common one is , There is a configuration using a four-sided forming roll stand that restrains the outer circumference of the same cross section of a round tube from four sides perpendicular and horizontal. On the other hand, there is also a square tube forming device that does not use this four-way forming roll stand, and one of them is a patented one that uses a forming roll stand row in which horizontal roll stands and vertical roll stands are alternately arranged along the forming direction. It is presented in Document 1 and Patent Document 2.

これらの角管成形装置においては、水平ロール、垂直ロールのいずれの成形ロールにも、カリバーロールが用いられている。カリバーロールとは、その外周面が回転軸方向の両端部側から中央部側へ向かうに連れて深く弧状に窪んだ成形ロールであり、その弧状の窪みがロールカリバーである。 In these square tube forming devices, caliber rolls are used for both horizontal rolls and vertical rolls. The caliber roll is a molded roll whose outer peripheral surface is deeply arcuate from both end sides in the rotation axis direction toward the center, and the arcuate dent is a roll caliber.

いずれの角管成形装置も、基本的には、各スタンドにおけるロールカリバーが、材料進行方向の上流側から下流側にかけて漸次浅くなる設計とされており、より具体的には、ロールカリバーの曲率が、素管である丸管の曲率に近い値から段階的に減少して、最終的には製品である角管の角部と角部の間に挟まれた直線部と同じ0となるように設計されている。 All of the square tube forming devices are basically designed so that the roll caliber at each stand gradually becomes shallower from the upstream side to the downstream side in the material traveling direction, and more specifically, the curvature of the roll caliber becomes shallower. , Gradually decrease from a value close to the curvature of the round tube, which is a raw tube, and finally become 0, which is the same as the straight part sandwiched between the corners of the square tube, which is the product. It is designed.

特許文献1に示された角管成形装置においては、隣接するロール間での管材のスプリングバックを抑制して成形性を向上させるため、水平ロールスタンドと垂直ロールスタンドとを交互に接近して配置して相互にその成形力を利用しようとしている。 In the square tube forming apparatus shown in Patent Document 1, horizontal roll stands and vertical roll stands are alternately arranged in close proximity to each other in order to suppress springback of the pipe material between adjacent rolls and improve formability. And they are trying to utilize the molding power of each other.

特許文献2に示された角管成形装置においては、各成形ロールのロールカリバーに改良が加えられている。従来の四方成形ロールスタンドでは、一度に4つの角部を成形しようとするため、角部に過度のひずみが生じ、二つの角部に挟まれた平坦な直線部となるべき部位が波打つなどの変形が出やすく、これは比較的薄肉管の場合に顕著であった。特許文献2に示された角管成形装置においては、製品角管の角部に隣接する肩部(2つの角部に挟まれた直線部の両端部)の成形(直線化)を他の部分の成形に先行させるべく、成形ロールのロールカリバーを周方向において角部担当部分、肩部担当部分、肩部以外の直線部担当部分に分けて、各担当部分に異なる曲率を付与するのであり、これにより、成形性に優れた高品質の角管が得られるのである。 In the square tube forming apparatus shown in Patent Document 2, improvements have been made to the roll caliber of each forming roll. In the conventional four-sided molding roll stand, since four corners are to be molded at one time, excessive strain is generated in the corners, and the part that should be a flat straight part sandwiched between the two corners is wavy. Deformation is likely to occur, which was remarkable in the case of relatively thin-walled pipes. In the square tube molding apparatus shown in Patent Document 2, molding (straightening) of the shoulder portion (both ends of the straight portion sandwiched between the two corner portions) adjacent to the corner portion of the product square tube is performed as another portion. In order to precede the molding of the molding roll, the roll caliber of the molding roll is divided into a corner part, a shoulder part, and a straight part other than the shoulder part in the circumferential direction, and different curvatures are given to each part. As a result, a high-quality square tube having excellent moldability can be obtained.

いずれの角管成形装置においても、成形ロールのカリバー底部が、製品である角管の直線部の中央部分に限定的に接触するようにロールカリバーが設計されることにより、ある程度の範囲内であれば、同じスタンド列でサイズの異なる管材も成形することが可能であるが、その兼用範囲は限られており、更に広いロール兼用性をもつ角管成形装置の開発が待たれている。 In any square tube forming apparatus, the roll caliber is designed so that the bottom of the caliber of the forming roll makes limited contact with the central portion of the straight portion of the product, which is within a certain range. For example, it is possible to mold pipe materials of different sizes in the same stand row, but the range of combined use is limited, and the development of a square tube forming apparatus having a wider roll-combinable use is awaited.

また、最近では構造用鋼管を始めとして、角部の断面Rの曲率が規定どおりに正確であること、すなわち、増肉や減肉がないことが要望されているが、特許文献1により提示された角管成形装置では、スプリングバックを抑制して成形性を向上させようとするため、隣接する水平ロールと垂直ロールとの間を狭く詰める目的で小径の成形ロールを採用しており、より侵入抵抗が増加するなど、現実的にはスプリングバックを抑制することができず、前記要望に応えることが難しい。これに対し、特許文献2により提示された角管成形装置では、前述したロールカリバーにおける複数曲率の組み合わせにより、比較的高い寸法精度が確保されるが、その一方でカリバーロールの専用性が高まるため、ロール兼用性が犠牲になるのを避け得ない。 Further, recently, it has been requested that the curvature of the cross section R of the corner portion is accurate as specified, that is, there is no thickening or thinning, including the structural steel pipe, which is presented in Patent Document 1. In order to suppress springback and improve formability, the square pipe forming device employs a small-diameter forming roll for the purpose of narrowing the space between adjacent horizontal rolls and vertical rolls, which makes it more intrusive. In reality, springback cannot be suppressed due to an increase in resistance, and it is difficult to meet the above demand. On the other hand, in the square tube forming apparatus presented in Patent Document 2, relatively high dimensional accuracy is ensured by the combination of multiple curvatures in the roll caliber described above, but on the other hand, the caliber roll is more exclusive. , It is inevitable that the roll compatibility will be sacrificed.

また、近年の丸鋼管製造工場では、ロールの兼用化を計り、口径比で数倍の範囲で成形が可能な製管ラインが実用化されている。この製管成管ラインに角管成形装置を組み入れることにより、同一成形ラインにおいて、需要に応じて種々口径の丸管と角管を自由に製造できることが求められている。この場合、断面の変形量が多い丸管から角管への再成形は侵入抵抗が大きく、安定した推力確保と、スタンド列の全長抑制が重要となる。 Further, in recent years, round steel pipe manufacturing factories have put into practical use a pipe making line that can be used for both rolls and can be formed within a range of several times the diameter ratio. By incorporating a square tube forming apparatus into this pipe forming line, it is required that round tubes and square tubes having various diameters can be freely manufactured in the same forming line according to demand. In this case, remolding from a round pipe to a square pipe with a large amount of deformation in the cross section has a large penetration resistance, and it is important to secure a stable thrust and suppress the total length of the stand row.

しかし、特許文献1、2の角管成形装置において、隣接するロールスタンド間の間隔を詰めた場合、隣接するロールスタンド間での管材のスプリングバック量が大きく、管材がスタンド列を通過するときの抵抗が非常に大きくなる。このため、管材の推進に水平ロールと垂直ロールを組み合わせた、推力の大きい四方ロールスタンドが必要となる。実際、特許文献2により提示された角管成形装置では、成形ラインの最上流と最下流に四方ロールスタンドが配置されており、特許文献1により提示された角管成形装置でも、現実的には例えば素管を押し込むための駆動用として四方ロールスタンドを多段に配置する必要があり、成形ライン上のスタンド列の全長増大が避けられない。 However, in the square tube forming apparatus of Patent Documents 1 and 2, when the space between the adjacent roll stands is narrowed, the amount of springback of the pipe material between the adjacent roll stands is large, and the pipe material passes through the stand row. The resistance becomes very high. Therefore, a four-way roll stand with a large thrust, which is a combination of a horizontal roll and a vertical roll, is required to propel the pipe material. In fact, in the square tube forming apparatus presented in Patent Document 2, four-way roll stands are arranged at the most upstream and the most downstream of the forming line, and even in the square tube forming apparatus presented in Patent Document 1, in reality. For example, it is necessary to arrange four-way roll stands in multiple stages for driving for pushing the raw pipe, and it is inevitable that the total length of the stand rows on the molding line will increase.

特開2000−301233号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-301233 特開2006−150377号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-150377

本発明はかかる諸事情に鑑み、現代の製管ラインに組み込み可能な広いロール兼用化とロールスタンド列の全長抑制とを可能とし、さらに製品角部に増肉や減肉が生じ難い、成形性に優れた角管成形方法及び角管成形装置を提供することを目的とする。 In view of these circumstances, the present invention makes it possible to combine a wide roll that can be incorporated into a modern pipe manufacturing line and suppress the total length of the roll stand row, and further, it is difficult for the product corners to be thickened or thinned, and the formability is high. It is an object of the present invention to provide an excellent square tube forming method and a square tube forming apparatus.

上記目的を達成するために、本発明者らはロールカリバーをもたない棒状のフラットロールを組み合わせたフラットロールスタンド、特に水平フラットロールスタンドと垂直フラットロールスタンドとが管材成形方向に沿って交互に配列されたフラットロールスタンド列に着目した。フラットロールは、カリバーロールのように外周面が弧状に窪んでいないので、最小外径と最大外径が実質的に等しく、カリバーロールスタンドの場合と比べて、ロールスタンド間の間隔を詰めることができる。その結果、ロールスタンド列の全長が抑制されると共に、カリバーロールスタンド列に比べてロール兼用性が大幅に改善される。 In order to achieve the above object, the present inventors have flat roll stands in which rod-shaped flat rolls having no roll caliber are combined, particularly horizontal flat roll stands and vertical flat roll stands are alternately arranged along the pipe material forming direction. We focused on the arranged flat roll stand rows. Unlike the caliber roll, the flat roll does not have an arcuate dent on the outer peripheral surface, so the minimum outer diameter and the maximum outer diameter are substantially equal, and the distance between the roll stands can be reduced compared to the case of the caliber roll stand. it can. As a result, the total length of the roll stand row is suppressed, and the roll compatibility is significantly improved as compared with the caliber roll stand row.

そして、角管成形装置として最も重要な成形性を、フラットロールスタンド列について様々な観点から解析を繰り返した結果、以下のことが判明した。 Then, as a result of repeating the analysis of the flat roll stand row from various viewpoints, the most important formability as a square tube forming apparatus was found as follows.

第1に、カリバーロールスタンド列の場合に比べて、水平ロールスタンドと垂直ロールスタンドとが交互に配列されることにより、基本的に2方ロールによる曲げ成形となり、4方ロールによる絞り成形のごとき角部への歪み発生を防止できる。且つ各ロールスタンドにおける成形ロールが、最大径が抑制されるフラットロールであることから、ロールスタンド間の間隔を詰めることができるのは事実であるが、仮にロールスタンド間の間隔を詰めることができたとしても、隣接するロールスタンド間での管材のスプリングバックを抑制することはできない。 First, compared to the case of the caliber roll stand row, the horizontal roll stand and the vertical roll stand are arranged alternately, so that the bending molding is basically performed by the two-way roll, and the drawing molding is performed by the four-way roll. It is possible to prevent the occurrence of distortion at the corners. Moreover, since the forming roll in each roll stand is a flat roll in which the maximum diameter is suppressed, it is a fact that the space between the roll stands can be narrowed, but the space between the roll stands can be tentatively reduced. Even so, it is not possible to suppress the springback of the pipe material between the adjacent roll stands.

第2に、丸管を角管に成形する際の成形性に大きく影響するのは、カリバーロールにおけるカリバー形状よりも、むしろロールスタンド列における圧下量の各スタンドへの配分比率、すなわち圧下量分布である。特にロールスタンド列における一部の成形ロールスタンドで極端に大きな圧下量を付加する操作、及びそのような大きな変化を伴う圧下量分布を丸管の寸法(外径、肉厚)及び材質、並びに角管の寸法に応じて大きく変化させる操作が有効性である。 Secondly, it is the distribution ratio of the reduction amount in the roll stand row to each stand, that is, the reduction amount distribution, that greatly affects the moldability when forming a round tube into a square tube, rather than the caliber shape in the caliber roll. Is. In particular, the operation of applying an extremely large reduction amount with some molded roll stands in the roll stand row, and the reduction amount distribution with such a large change, the dimensions (outer diameter, wall thickness) and material of the round tube, and the corners. It is effective to change the size of the pipe greatly according to the size of the pipe.

第3に、このような操作を行うのにフラットロールスタンドは非常に有効である。なぜなら、ロールカリバーをもつカリバーロールの場合は、管材に当接するカリバー底の部分に比して両端部の外径が大きくなり、その最大径部によりロール間隔、圧下量の変化が制限されるのに対し、ロールカリバーを実質的にもたないフラットロールの場合は、ロール間隔の変化範囲が大きく、圧下量を広範囲に調整することができるから、角管の成形に特に有効である。 Thirdly, the flat roll stand is very effective for performing such an operation. This is because, in the case of a caliber roll having a roll caliber, the outer diameters of both ends are larger than the caliber bottom portion that abuts on the pipe material, and the change in roll interval and reduction amount is restricted by the maximum diameter portion. On the other hand, in the case of a flat roll having substantially no roll caliber, the range of change in the roll interval is large and the reduction amount can be adjusted in a wide range, which is particularly effective for forming a square tube.

第4に、フラットロールスタンドで大きな圧下量を付加した場合、スプリングバックも大きくなり、それに伴って管材の通過抵抗が大きくなるため、ロールスタンド列を管材が通過するのが困難となり、特許文献2に記載されているような四方ロールスタンドの増設でも対応できない。これを解決するためには、フラットロールスタンド列の全長において出来るだけ多くのロールスタンドでフラットロールを回転駆動して、フラットロールスタンド列を通過する管材に全長にわたって強い推進力を与える必要がある。具体的には、隣接する水平ロールスタンドと垂直ロールスタンドの少なくとも一方の全段においてフラットロールを回転駆動する。 Fourth, when a large reduction amount is applied by the flat roll stand, the springback also becomes large, and the passage resistance of the pipe material increases accordingly, so that it becomes difficult for the pipe material to pass through the roll stand row, and Patent Document 2 Even if a four-way roll stand is added as described in, it cannot be supported. In order to solve this, it is necessary to rotationally drive the flat roll with as many roll stands as possible in the total length of the flat roll stand row to give a strong propulsive force to the pipe material passing through the flat roll stand row over the entire length. Specifically, the flat roll is rotationally driven in all stages of at least one of the adjacent horizontal roll stand and vertical roll stand.

本発明の角管成形方法及び装置は、かかる知見を基礎として開発されたものであり、その角管成形方法は、素管成形方向に沿って配列された複数段のロールスタンドに被成形素管である種々口径の丸管を通過させて製品である種々寸法の角管に成形する角管成形方法であって、
圧下方向が直交する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドとが管材成形方向に沿って交互に配列されると共に、各ロールスタンドにおける圧下量を独立して設定できるフラットロールスタンド列を用い、
使用する被成形素管の外径、肉厚及び材質、並びに予定する製品角管の寸法に応じて予め選定される初段スタンドから終段スタンドまでの成形圧下量分布に基づいて、前記フラットロールスタンド列の各ロールスタンドに独自の圧下量を個別に配分し、
且つ、隣接する前記第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドの少なくとも一方の全段における2方ロール回転駆動し、前記被成形素管に推進力を付与して、前記各ロールスタンドでの前記2方ロールによる曲げ成形により、前記被成形素管を、予定する寸法の製品角管に成形するものである。
The square tube forming method and apparatus of the present invention have been developed based on such findings, and the square tube forming method is based on a multi-stage roll stand arranged along the element tube forming direction. It is a square tube forming method in which a round tube of various diameters is passed through and formed into a square tube of various dimensions which is a product.
The first flat roll stand and the second flat roll stand whose reduction directions are orthogonal to each other are arranged alternately along the pipe material forming direction, and a flat roll stand row in which the reduction amount in each roll stand can be set independently is used.
The flat roll stand is based on the molding reduction amount distribution from the first stage stand to the final stage stand, which is selected in advance according to the outer diameter, wall thickness and material of the raw tube to be used, and the dimensions of the planned product square tube. Individually distribute a unique reduction amount to each roll stand in the row,
In addition, the two-way rolls in at least one of the first flat roll stand and the second flat roll stand, which are adjacent to each other, are rotationally driven to apply propulsive force to the raw tube to be molded, and the roll stands are used. By bending and molding with the two-way roll, the raw tube to be molded is formed into a product square tube having a planned size.

また、本発明の角管成形装置は、本発明の角管成形方法を実施するための角管成形装置であって、
素管成形方向に沿って配列された複数段のロールスタンドに被成形素管である種々口径の丸管を通過させて製品である種々寸法の角管に成形する角管成形装置であり、
圧下方向が直交する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドとが成形方向に沿って交互に配列されたフラットロールスタンド列を具備しており、
前記フラットロールスタンド列における各ロールスタンドは、圧下量を独立して設定できるロール間隔調整手段を有すると共に、隣接する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドの少なくとも一方の全段に、各段の2方ロールを回転駆動するロール駆動手段を有している。
なお、以下に述べる本発明の説明では、ロールスタンド列はフラットロールスタンド列のことであり、成形素材は被成形素管のことである。
Further, the square tube forming apparatus of the present invention is a square tube forming apparatus for carrying out the square tube forming method of the present invention.
It is a square tube molding device that passes round tubes of various diameters, which are raw tubes to be molded, through a multi-stage roll stand arranged along the raw tube forming direction to form square tubes of various dimensions, which are products.
The first flat roll stand and the second flat roll stand whose reduction directions are orthogonal to each other are provided with a row of flat roll stands in which the first flat roll stand and the second flat roll stand are alternately arranged along the molding direction.
Each roll stand in the flat roll stand row has a roll interval adjusting means that can independently set the reduction amount, and each stage is in at least one of the adjacent first flat roll stand and the second flat roll stand. It has a roll driving means for rotationally driving the two-way roll.
In the description of the present invention described below, the roll stand row is a flat roll stand row, and the molding material is a raw tube to be molded.

本発明の角管成形方法及び装置において、隣接する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドとは圧下方向が直交していれば、個々の圧下方向の鉛直線、水平線に対する角度は問わないが、現実性の点からは一方を水平ロールスタンド、他方を垂直ロールスタンドとするのがよい。各ロールスタンドにおけるロール駆動については、隣接する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドの両方、すなわち全ロールを駆動してもよい。水平ロールと垂直ロールの両方を駆動すると、矩形比率が異なる角管を成形できる。また、一部のスタンドでのみ両方のロールを駆動することも可能であるが、装置構造の合理化、装置製造コスト低減の観点からは全スタンドで一方のみを駆動するのが合理的で望ましい。 In the square tube forming method and apparatus of the present invention, as long as the adjacent first flat roll stand and the second flat roll stand are orthogonal to each other in the reduction direction, the angle with respect to the vertical line and the horizontal line in the individual reduction directions does not matter. From a practical point of view, it is better to use one as a horizontal roll stand and the other as a vertical roll stand. Regarding the roll drive in each roll stand, both the adjacent first flat roll stand and the second flat roll stand, that is, all the rolls may be driven. By driving both the horizontal roll and the vertical roll, it is possible to form square tubes with different rectangular ratios. Further, although it is possible to drive both rolls only in some stands, it is rational and desirable to drive only one in all stands from the viewpoint of rationalization of the device structure and reduction of the device manufacturing cost.

各ロールスタンドにおけるフラットロールは、外径が回転軸方向の全長において一定であるものを基本とするが、一部のロールスタンド、特にロールスタンド列の一部分における1又は連続する複数のロールスタンドにおいて、当該ロールスタンドを通過する管材のロール接触面における外面Rより大きな曲率をもつ浅い弧状凹部を、駆動、非駆動を問わず各ロールスタンド内の両ロールに設けることは本発明の範疇である。管材に対して大きな推進力を必要とする区間、例えばロールスタンド列の上流部において、この弧状凹部を駆動ロールの外周面に形成することにより、大きな推進力が得られ、合わせて非駆動ロールの外周面に同様の弧状凹部を形成することにより、管材の円滑な推進及び成形が可能となる。 The flat roll in each roll stand is basically one in which the outer diameter is constant in the total length in the rotation axis direction, but in some roll stands, particularly in one or a plurality of continuous roll stands in a part of the roll stand row. It is within the scope of the present invention to provide both rolls in each roll stand, whether driven or non-driven, with shallow arcuate recesses having a curvature larger than the outer surface R of the roll contact surface of the pipe material passing through the roll stand. By forming this arcuate recess on the outer peripheral surface of the drive roll in a section that requires a large propulsive force for the pipe material, for example, in the upstream portion of the roll stand row, a large propulsive force can be obtained, and the non-drive roll can be combined. By forming a similar arc-shaped recess on the outer peripheral surface, smooth propulsion and molding of the pipe material becomes possible.

ロールスタンド列におけるロール間隔調整機構は、間隔調整用モータをロールスタンド列で共用するのがよい。具体的には、隣接する1組の第1フラットロールスタンド及び第2フラットロールスタンドを対象とした1組の間隔調整用モータをロールスタンド列に沿って移動可能として、複数組の第1フラットロールスタンド及び第2フラットロールスタンド間で共用するのがよい。これにより、装置構造が簡略化され、装置重量が軽くなることにより、装置製造コストが下がる。 As for the roll interval adjusting mechanism in the roll stand row, it is preferable to share the interval adjusting motor in the roll stand row. Specifically, a plurality of sets of first flat rolls are made so that one set of interval adjusting motors for one set of adjacent first flat roll stands and second flat roll stands can be moved along the roll stand row. It is better to share it between the stand and the second flat roll stand. As a result, the device structure is simplified, the weight of the device is reduced, and the manufacturing cost of the device is reduced.

なお、前記特許文献1及び2に記載された発明は、水平ロールスタンドと垂直ロールスタンドとを交互に配列しているとはいえ、基本はカリバーロールスタンド列による角管成形、すなわち、各スタンドにおけるロールカリバーの曲率を段階的に小さくして、素管である円管を、製品である角管へ徐々にロール成形していく技術である。 Although the inventions described in Patent Documents 1 and 2 alternately arrange horizontal roll stands and vertical roll stands, the basic principle is to form a square tube by a row of caliber roll stands, that is, in each stand. This is a technology in which the curvature of the roll caliber is gradually reduced, and the circular tube, which is a raw tube, is gradually rolled into a square tube, which is a product.

カリバーロールスタンド列による角管成形では、総成形量が、使用するスタンド数に応じて、全段にほぼ均等割りで配分され、これに基づいて、各スタンドでのカリバー曲率が設計されると共に、各スタンドでの圧下量についても、カリバー曲率分布に対応する形で、総圧下量が各スタンドに均等割りで配分されるものとなる。 In square tube molding using a row of caliber roll stands, the total molding amount is distributed almost evenly to all stages according to the number of stands used, and based on this, the caliber curvature at each stand is designed and the caliber curvature at each stand is designed. As for the reduction amount at each stand, the total reduction amount is evenly distributed to each stand in a form corresponding to the Caliber curvature distribution.

本発明の角管成形方法及び装置は、圧下方向が直交する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドが成形方向に沿って交互に配列された複数段のロールスタンド列を用い、ロールカリバーによる成形寸法上の制限が取り除かれるので、ロール兼用性が非常に高い。また、隣接するフラットロールスタンド間の間隔縮小によるフラットロールスタンド列の全長抑制に加え、従来必須であった推力確保のためのサイジングスタンド(4方ロールスタンド)が不要になることにより、容易に現代の製管ラインへの組み込みが可能となる。これらのため、種々の口径、より詳しくは種々の寸法(外径、肉厚)及び材質の丸管から種々の寸法の角管を成形できる。 The square tube forming method and apparatus of the present invention uses a roll caliber using a plurality of stages of roll stand rows in which a first flat roll stand and a second flat roll stand whose reduction directions are orthogonal to each other are alternately arranged along the forming direction. Since the restrictions on the molding dimensions are removed, the roll-combined use is very high. In addition to reducing the overall length of the flat roll stand row by reducing the distance between adjacent flat roll stands, the sizing stand (4-way roll stand) for securing thrust, which was indispensable in the past, is no longer required, making it easier to modernize. Can be incorporated into the pipe manufacturing line. Therefore, it is possible to form a square tube of various dimensions from a round tube having various diameters, more specifically, various dimensions (outer diameter, wall thickness) and material.

すなわち、フラットロールによりロール兼用性が極めて高い上に、スタンド列における各スタンドの圧下量を独立して設定でき、圧下量の自在な配分が可能であること、ロールスタンド列の全長抑制によりロールスタンドの段数増加が可能になるので、圧下量が大きい場合でさえもロールスタンド1段あたりの成形量が小さくなり、ロールへの巻き付きが少なくなることから侵入抵抗が小さくなること、4ロールによる絞り成形と異なり、2方ロールによる曲げ成形であること、及び隣接する第1のフラットロールスタンドと第2のフラットロールスタンドの少なくとも一方の全段が駆動されて、スタンド列を通過する管材に安定した推進力を付与できることにより、推力確保のためのサイジングスタンド(4方ロールスタンド)がなくても、またフラットロールスタンド列の全長抑制にもかかわらず、高い製管効率が安定して確保され、なおかつ製品角部に増肉や減肉が発生し難いために優れた成形性が確保される。 That is, the flat roll has extremely high roll compatibility, the reduction amount of each stand in the stand row can be set independently, the reduction amount can be freely distributed, and the roll stand is suppressed by suppressing the total length of the roll stand row. Since it is possible to increase the number of stages of the roll stand, the amount of molding per roll stand is small even when the amount of reduction is large, and the amount of wrapping around the roll is reduced, so that the penetration resistance is reduced. Unlike, it is bent by a two-way roll, and at least one of the adjacent first flat roll stand and second flat roll stand is driven, and stable propulsion is performed on the pipe material passing through the stand row. By being able to apply force, high pipe making efficiency can be stably secured even if there is no sizing stand (4-way roll stand) for securing thrust, and despite the suppression of the total length of the flat roll stand row, and the product. Excellent moldability is ensured because it is difficult for the corners to be thickened or thinned.

したがって、本発明の角管成形方法及び装置は、高品質な角管を経済的に製造することができる。 Therefore, the square tube forming method and apparatus of the present invention can economically produce a high quality square tube.

本発明の一実施形態を示す角管成形装置の斜視図である。It is a perspective view of the square tube molding apparatus which shows one Embodiment of this invention. 同角管成形装置の別角度からの斜視図であり、ロール駆動機構が省略して示されている。It is a perspective view from another angle of the same angle tube forming apparatus, and the roll drive mechanism is omitted. 同角管成形装置における水平ロールスタンドの斜視図である。It is a perspective view of the horizontal roll stand in the same square tube forming apparatus. 同角管成形装置における垂直ロールスタンドの斜視図である。It is a perspective view of the vertical roll stand in the same square tube forming apparatus. 本発明の角管成形方法の一実施例を示す斜視図で、同実施例における角管成形過程を連続的、全体的に示している。It is a perspective view which shows one Example of the square tube forming method of this invention, and shows the square tube forming process in the same Example continuously, as a whole. 同実施例において、素材丸管が製品角管に至る角管成形過程を、各スタンドにおける管の断面形状により段階的に示す説明図である。In the same embodiment, it is explanatory drawing which shows the square tube forming process from the material round tube to the product square tube step by step by the cross-sectional shape of the tube in each stand. 本発明の角管成形方法の別の実施例を示す斜視図で、同実施例における角管成形過程を連続的、全体的に示している。A perspective view showing another embodiment of the square tube forming method of the present invention shows the square tube forming process in the same embodiment continuously and as a whole. 同実施例において、素材丸管が製品角管に至る角管成形過程を、各スタンドにおける管の断面形状により段階的に示す説明図である。In the same embodiment, it is explanatory drawing which shows the square tube forming process from the material round tube to the product square tube step by step by the cross-sectional shape of the tube in each stand.

以下に本発明の一実施形態を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.

本実施形態の角管成形装置は、成形素材である丸管を複数の成形ロールスタンドに順番に通過させて角管へ連続的に成形していく装置であり、丸管製造ライン中に配置されて、製造された丸管の一部を角管に成形することにより、丸管と角管の両方の製造を可能とする。 The square tube forming apparatus of the present embodiment is an apparatus in which a round tube as a molding material is passed through a plurality of forming roll stands in order to continuously form a square tube, and is arranged in a round tube manufacturing line. By molding a part of the manufactured round tube into a square tube, both the round tube and the square tube can be manufactured.

この角管成形装置は、図1及び図2に示すように、管材成形方向に長い角筒状のロールスタンド列10を備えている。角筒状のロールスタンド列10は、管材成形方向の厚みが薄い角枠状の水平ロールスタンド20Aと、同じく管材成形方向の厚みが薄い角枠状の垂直ロールスタンド20Bとを、スタンドベース30上に管材成形方向に沿って交互に配列した構成になっている。なお、成形素材である丸管は、図1の手前側から先奥側へ向かってロールスタンド列10を通過する。すなわち、図1の手前側がロールスタンド列10の上流側であり、先奥側がロールスタンド列10の下流側である。 As shown in FIGS. 1 and 2, this square tube forming apparatus includes a square tubular roll stand row 10 that is long in the tube material forming direction. The square tubular roll stand row 10 comprises a square frame-shaped horizontal roll stand 20A having a thin thickness in the pipe material forming direction and a square frame-shaped vertical roll stand 20B having a thin thickness in the pipe material forming direction on the stand base 30. The structure is such that they are arranged alternately along the pipe material forming direction. The round tube, which is a molding material, passes through the roll stand row 10 from the front side to the back side in FIG. That is, the front side of FIG. 1 is the upstream side of the roll stand row 10, and the front side is the downstream side of the roll stand row 10.

水平ロールスタンド20Aは、図3に示すように、左右2本ずつ計4本の垂直ロッド21Aにより連結された上下の固定水平ベース22A,22Aと、上下の固定水平ベース22A,22Aの間において前記左右の垂直ロッド21Aにより上下方向に移動自在に支持された上下の水平な可動ベース23A,23Aと、可動ベース23A,23Aの対向面にそれぞれに取付けられた上下の水平ロール24A,24Aとを備えている。 As shown in FIG. 3, the horizontal roll stand 20A is formed between the upper and lower fixed horizontal bases 22A and 22A and the upper and lower fixed horizontal bases 22A and 22A connected by a total of four vertical rods 21A, two on each side. It is provided with vertical horizontal movable bases 23A and 23A supported by left and right vertical rods 21A so as to be movable in the vertical direction, and upper and lower horizontal rolls 24A and 24A attached to opposite surfaces of the movable bases 23A and 23A, respectively. ing.

上下それぞれの水平ロール24Aは、中心軸方向の全長にわたって外径が実質一定のフラットロールであって、当該水平ロール24Aを支持する水平な支持軸が、当該水平ロール24Aの両側において軸受内蔵のブラケット25A,25Aにより回転自在に支持されると共に、当該支持軸の一端部が入力軸24A′としてロールスタンド列10の一方の側に突出し、その一方の側に配置されるロール駆動手段としてのロール駆動機構40と連結されることにより、回転駆動される(図1参照)。 Each of the upper and lower horizontal rolls 24A is a flat roll having a substantially constant outer diameter over the entire length in the central axis direction, and the horizontal support shafts supporting the horizontal roll 24A are brackets with built-in bearings on both sides of the horizontal roll 24A. It is rotatably supported by 25A and 25A, and one end of the support shaft protrudes to one side of the roll stand row 10 as an input shaft 24A', and roll drive as a roll driving means arranged on the other side. By being connected to the mechanism 40, it is rotationally driven (see FIG. 1).

そして、上下一組の水平ロール24A,24Aは、上段の固定水平ベース22Aの中央部上面に下向きに取付けられた機械式の上ジャッキ26Aと、下段の固定水平ベース22Aの中央部下面に上向きに取付けられた機械式の下ジャッキ26Aとにより、ロール間隔が調整される。 The upper and lower sets of horizontal rolls 24A and 24A are a mechanical upper jack 26A attached downward to the upper surface of the central portion of the upper fixed horizontal base 22A and upward to the lower surface of the central portion of the lower fixed horizontal base 22A. The roll spacing is adjusted by the attached mechanical lower jack 26A.

すなわち、下向きの上ジャッキ26Aは、先端部が上段の固定水平ベース22Aを貫通して上段の可動ベース23Aの上面に結合されており、ロールスタンド列10の一方の側に配置された水平ロール用間隔調整モータ50A(図1及び図2参照)により水平な入力軸27Aを介して駆動される。また、上向きの下ジャッキ26Aは、先端部が下段の固定水平ベース22Aを貫通して下段の可動ベース23Aの下面に結合されており、前記水平ロール用間隔調整モータ50A(図1及び図2参照)による駆動力が、上段の固定水平ベース22Aの他方の側部上面に取付けられたギヤボックス28A、垂直な動力伝達軸29A、及び下段の固定水平ベース22Aの他方の側部下面に取付けられたギヤボックス28Aを介して下ジャッキ26Aに伝達されることにより、上ジャッキ26Aと対称的に同期駆動される。 That is, the downward upper jack 26A has a tip portion that penetrates the upper fixed horizontal base 22A and is coupled to the upper surface of the upper movable base 23A, and is arranged on one side of the roll stand row 10 for horizontal rolls. It is driven by the spacing adjustment motor 50A (see FIGS. 1 and 2) via the horizontal input shaft 27A. The upper end of the upward lower jack 26A penetrates the lower fixed horizontal base 22A and is coupled to the lower surface of the lower movable base 23A, and the horizontal roll interval adjusting motor 50A (see FIGS. 1 and 2). ) Was attached to the gearbox 28A attached to the upper surface of the other side of the upper fixed horizontal base 22A, the vertical power transmission shaft 29A, and the lower surface of the other side of the lower fixed horizontal base 22A. By being transmitted to the lower jack 26A via the gear box 28A, it is driven synchronously with the upper jack 26A.

このような上下ジャッキ26A,26Aの対称的な同期駆動により、上下の可動ベース23A,23Aが対称的に昇降駆動され、上下の水平ロール24A,24Aのロール間隔を調整する。つまり、上下ジャッキ26A,26A、水平ロール用間隔調整モータ50A、並びに動力伝達機構としての入力軸27A、上下のギヤボックス28A,28A及び動力伝達軸29Aにより、上下の水平ロール24A,24Aの間隔調整機構が構成されている。 By such symmetrical synchronous drive of the upper and lower jacks 26A and 26A, the upper and lower movable bases 23A and 23A are symmetrically driven up and down, and the roll interval of the upper and lower horizontal rolls 24A and 24A is adjusted. That is, the distance between the upper and lower horizontal rolls 24A and 24A is adjusted by the upper and lower jacks 26A and 26A, the horizontal roll spacing adjustment motor 50A, the input shaft 27A as the power transmission mechanism, the upper and lower gearboxes 28A and 28A, and the power transmission shaft 29A. The mechanism is configured.

垂直ロールスタンド20Bは、図4に示すように、左右一対の固定垂直ベース21B,21Bと、左右の固定垂直ベース21B,21Bを連結する上下2本の水平ロッド22B,22Bと、左右の固定垂直ベース21B,21B間において前記上下2本の水平ロッド22B,22Bにより水平方向に移動自在に支持された左右の可動ベース23B,23Bと、左右の可動ベース23B,23Bにそれぞれ回転自在に支持された左右の垂直ロール24B,24Bとを備えている。 As shown in FIG. 4, the vertical roll stand 20B includes a pair of left and right fixed vertical bases 21B and 21B, two upper and lower horizontal rods 22B and 22B connecting the left and right fixed vertical bases 21B and 21B, and left and right fixed vertical bases. The left and right movable bases 23B and 23B, which are movably supported in the horizontal direction by the two upper and lower horizontal rods 22B and 22B between the bases 21B and 21B, and the left and right movable bases 23B and 23B, respectively, are rotatably supported. It is equipped with left and right vertical rolls 24B and 24B.

左右の固定垂直ベース21B,21Bは、前述した水平ロールスタンド20Aの下側の水平固定ベース22A(図3参照)の両端部上に対称的に立設されている。つまり、前述した水平ロールスタンド20Aの下側の水平固定ベース22Aは、ロールスタンド列10の下流側へ延出しており、その延出部上に前記垂直固定ベース21B,21Bは取付けられている。これにより、隣接する1組の水平ロールスタンド20Aと垂直ロールスタンド20Bは、共通の水平固定ベース22Aにより一体化された水平垂直スタンド対20を構成している。 The left and right fixed vertical bases 21B and 21B are symmetrically erected on both ends of the horizontal fixed base 22A (see FIG. 3) below the horizontal roll stand 20A described above. That is, the horizontal fixed base 22A on the lower side of the horizontal roll stand 20A described above extends to the downstream side of the roll stand row 10, and the vertical fixed bases 21B and 21B are mounted on the extending portion. As a result, the adjacent pair of horizontal roll stands 20A and vertical roll stands 20B form a horizontal / vertical stand pair 20 integrated by a common horizontal fixed base 22A.

左右それぞれの可動ベース23Bは、上下の水平ロッド22B,22Bに摺動自在に支持された上下のスライダと、上下の間に取付けられたロール支持枠25Bとを有している。上下のスライダの連結部材を兼ねるロール支持枠25Bは、上下の水平部材と外側の垂直部材とを組み合わせた内側に開放する構造であり、その上下の水平部材間に前記左右の垂直ロール24B,24Bを回転自在に支持している。そして、左右の垂直ロール24B,24Bは、左右の垂直固定ベース22B,22Bの各外側面に内側を向けて取付けられた左右のジャッキ26B,26Bにより、ロール間隔が調整される。 Each of the left and right movable bases 23B has an upper and lower slider slidably supported by the upper and lower horizontal rods 22B and 22B, and a roll support frame 25B attached between the upper and lower sides. The roll support frame 25B, which also serves as a connecting member for the upper and lower sliders, has a structure in which the upper and lower horizontal members and the outer vertical member are combined and opened inward, and the left and right vertical rolls 24B and 24B are provided between the upper and lower horizontal members. Is rotatably supported. The roll intervals of the left and right vertical rolls 24B and 24B are adjusted by the left and right jacks 26B and 26B attached to the outer side surfaces of the left and right vertical fixed bases 22B and 22B so as to face the inside.

すなわち、一方の側のジャッキ26Bは、先端部が一方の側の固定垂直ベース22Bを貫通して一方の側の可動ベース23Bの外側の垂直部材の外側面に結合されており、ロールスタンド列10の一方の側に配置された垂直ロール用間隔調整モータ50B(図1及び図2参照)により垂直な入力軸27Bを介して駆動される。また、他方の側のジャッキ26Bは、先端部が他方の側の固定垂直ベース22Bを貫通して他方の側の可動ベース24Bの外側の垂直部材の外側面に結合されており、前記垂直ロール用間隔調整モータ50B(図1及び図2参照)による駆動力が、スタンドベース30の一方の側部上に取付けられたギヤボックス28B、水平な動力伝達軸29B、及びスタンドベース30の他方の側部上に取付けられたギヤボックス28Bを介して他方の側のジャッキ26Bに伝達されることにより、前記一方の側のジャッキ26Bと対称的に同期駆動される。 That is, the tip of the jack 26B on one side penetrates the fixed vertical base 22B on one side and is connected to the outer surface of the outer vertical member of the movable base 23B on the one side, and the roll stand row 10 It is driven via the vertical input shaft 27B by a vertical roll spacing adjustment motor 50B (see FIGS. 1 and 2) arranged on one side. Further, the jack 26B on the other side has a tip portion that penetrates the fixed vertical base 22B on the other side and is coupled to the outer surface of the outer vertical member of the movable base 24B on the other side, and is used for the vertical roll. The driving force of the spacing adjustment motor 50B (see FIGS. 1 and 2) is a gearbox 28B mounted on one side of the stand base 30, a horizontal power transmission shaft 29B, and the other side of the stand base 30. By being transmitted to the jack 26B on the other side via the gear box 28B mounted on the top, the jack 26B on the other side is driven symmetrically and synchronously.

このような左右のジャッキ26B,26Bの対称的に同期駆動により、左右の可動ベース23B,23Bが対称的に水平移動し、左右の垂直ロール24B,24Bの間隔が調整される。つまり、左右のジャッキ26B,26B、垂直ロール用間隔調整モータ50B、並びに動力伝達機構としての入力軸27B、左右のギヤボックス28B,28B及び動力伝達軸29Bは、左右の垂直ロール24B,24Bの間隔調整機構を構成している。 By symmetrically and synchronously driving the left and right jacks 26B and 26B, the left and right movable bases 23B and 23B move symmetrically horizontally, and the distance between the left and right vertical rolls 24B and 24B is adjusted. That is, the left and right jacks 26B and 26B, the vertical roll spacing adjustment motor 50B, the input shaft 27B as the power transmission mechanism, the left and right gearboxes 28B and 28B, and the power transmission shaft 29B are spaced apart from the left and right vertical rolls 24B and 24B. It constitutes an adjustment mechanism.

そして、このような構造の水平ロールスタンド20Aと垂直ロールスタンド20Bの1組を水平垂直スタンド対20として、その複数組がスタンドベース30上に管材成形方向に沿って配列されることにより、当該角管成形装置におけるロールスタンド列10は構成されている。より具体的には、11組のスタンド対20(最終段に水平ロールスタンド20Aを加えて全部で23基のロールスタンド)により、前記ロールスタンド列10は構成されている。
Then, one set of the horizontal roll stand 20A and the vertical roll stand 20B having such a structure is regarded as a horizontal / vertical stand pair 20, and a plurality of sets thereof are arranged on the stand base 30 along the pipe material forming direction to form the angle. The roll stand rows 10 in the tube forming apparatus are configured. More specifically, the roll stand row 10 is composed of 11 sets of stands vs. 20 (a total of 23 roll stands including the horizontal roll stand 20A in the final stage).

当該角管成形装置においては、前述したとおり、水平ロールスタンド20Aにおける水平ロール24A,24Aの間隔が水平ロール用間隔調整モータ50Aにより調整され、垂直ロールスタンド20Bにおける垂直ロール24B,24Bの間隔が垂直ロール用間隔調整モータ50Bにより調整される。水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bは、ここでは1つの水平垂直スタンド対20に対応して1組のみ設けられており、その1組の水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bがロールスタンド列10に沿って移動(ここでは自走)することにより、12組の水平垂直スタンド対20における水平ロール24A,24Aの間隔及び垂直ロール24B,24Bの間隔が順次調整される。 In the square tube forming apparatus, as described above, the intervals between the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A are adjusted by the horizontal roll interval adjusting motor 50A, and the intervals between the vertical rolls 24B and 24B in the vertical roll stand 20B are vertical. It is adjusted by the roll interval adjustment motor 50B. Only one set of the horizontal roll spacing adjustment motor 50A and the vertical roll spacing adjusting motor 50B is provided here corresponding to one horizontal / vertical stand pair 20, and the one set of horizontal roll spacing adjusting motor 50A and the vertical roll spacing adjusting motor 50B By moving the vertical roll spacing adjustment motor 50B along the roll stand row 10 (here, self-propelled), the spacing between the horizontal rolls 24A and 24A and the spacing between the vertical rolls 24B and 24B in 12 sets of horizontal and vertical stands vs. 20 Is adjusted sequentially.

すなわち、図1及び図2、特に図2に示されるように、ロールスタンド列10の一方の側、特にその最上部には、ロールスタンド列10の全長にわたって支持台51が設けられている。支持台51は、スタンド組20の最上部から一方の側へ延出するステー52などにより水平に支持されている。1組の水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bは、互いに連結されており、その状態で支持台51上をロールスタンド列10に沿って移動可能である。そして、1組の水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bが、12組の水平垂直スタンド対20のそれぞれに対応する位置に停止し、各停止位置で水平ロールスタンド20A内の水平な入力軸27A、及び垂直ロールスタンド20B内の垂直な入力軸27Aとそれぞれ連結されることにより、水平ロールスタンド20A内の水平ロール24A,24Aの間隔、及び垂直ロールスタンド20B内の垂直ロール24B,24Bの間隔をそれぞれ調整する。 That is, as shown in FIGS. 1 and 2, particularly FIG. 2, a support 51 is provided over the entire length of the roll stand row 10 on one side of the roll stand row 10, particularly on the uppermost portion thereof. The support base 51 is horizontally supported by a stay 52 or the like extending from the uppermost portion of the stand assembly 20 to one side. A set of the horizontal roll spacing adjustment motor 50A and the vertical roll spacing adjusting motor 50B are connected to each other, and in that state, can move on the support base 51 along the roll stand row 10. Then, one set of the horizontal roll interval adjusting motor 50A and the vertical roll interval adjusting motor 50B stop at positions corresponding to each of the 12 sets of horizontal and vertical stands vs. 20, and at each stop position, the horizontal roll stand 20A is inside. By being connected to the horizontal input shaft 27A and the vertical input shaft 27A in the vertical roll stand 20B, respectively, the intervals between the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A and the vertical roll 24B in the vertical roll stand 20B are provided. , 24B are adjusted respectively.

そして、この操作を全ての水平垂直スタンド対20のそれぞれに対して行うことにより、全ての水平垂直スタンド対20のそれぞれにおいて水平ロール24A,24Aの間隔、及び垂直ロール24B,24Bの間隔が独自に調整される。53は移動式の水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bに給電を行うためのフレキシブルなケーブルである。 Then, by performing this operation for each of all the horizontal and vertical stands to 20, the intervals of the horizontal rolls 24A and 24A and the intervals of the vertical rolls 24B and 24B are unique in each of all the horizontal and vertical stands to 20. It will be adjusted. Reference numeral 53 denotes a flexible cable for supplying power to the mobile horizontal roll interval adjusting motor 50A and the vertical roll interval adjusting motor 50B.

当該角管成形装置においては又、前述したとおり、水平ロールスタンド20A内の水平ロール24A,24Aが、ロールスタンド列10の一方の側に配置されたロール駆動機構40により回転駆動される。ここにおけるロール駆動機構40は、3つの駆動ユニット41に分割されている。各駆動ユニット41は、ロールスタンド列10において隣接する4つのスタンド対20における4基の水平ロールスタンド20Aと連結されることにより、4基の水平ロールスタンド20Aにおける上下の水平ロール24A,24Aを回転駆動する。 In the square tube forming apparatus, as described above, the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A are rotationally driven by the roll drive mechanism 40 arranged on one side of the roll stand row 10. The roll drive mechanism 40 here is divided into three drive units 41. Each drive unit 41 rotates the upper and lower horizontal rolls 24A and 24A in the four horizontal roll stands 20A by being connected to the four horizontal roll stands 20A in the four adjacent stands vs. 20 in the roll stand row 10. Drive.

すなわち、ロール駆動機構40は、各駆動ユニット41を駆動する駆動モータ42を有しており、4基の水平ロールスタンド20Aに各対応する上下の出力軸43,43を、4基の水平ロールスタンド20Aにおける上下の水平ロール24A,24Aの入力軸24A′,24A′と連結させることにより、4基の水平ロールスタンド20Aを一組として、各水平ロールスタンド20Aにおける上下の水平ロール24A,24Aを回転駆動する。 That is, the roll drive mechanism 40 has a drive motor 42 for driving each drive unit 41, and has four horizontal roll stands 43 and 43 corresponding to the four horizontal roll stands 20A. By connecting the upper and lower horizontal rolls 24A and 24A in 20A with the input shafts 24A'and 24A', the four horizontal roll stands 20A are combined to rotate the upper and lower horizontal rolls 24A and 24A in each horizontal roll stand 20A. Drive.

なお、本実施形態の角管成形装置においては、ロールスタンド列10中の一部のロールスタンド、ここでは上流側の一部、より具体的には最上流から2組の水平垂直スタンド対20、すなわち各2基の水平ロールスタンド20A及び垂直ロールスタンド20Bにおいて、各水平ロールスタンド20Aにおける水平ロール24A,24A及び各垂直ロールスタンド20Bにおける垂直ロール24B,24Bの各外周面に、各ロール間を通過する管材の外面Rよりも大きな曲率を有する極浅い弧状凹部が形成されている。 In the square tube forming apparatus of the present embodiment, a part of the roll stands in the roll stand row 10, here a part on the upstream side, more specifically, two sets of horizontal and vertical stands vs. 20 from the most upstream. That is, in each of the two horizontal roll stands 20A and the vertical roll stands 20B, the horizontal rolls 24A and 24A in each horizontal roll stand 20A and the vertical rolls 24B and 24B in each vertical roll stand 20B pass between the rolls. An extremely shallow arcuate recess having a curvature larger than the outer surface R of the pipe material to be formed is formed.

次に、本実施形態の角管成形装置を用いて丸管を角管に成形する方法を、本実施形態の角管成形方法として説明する。 Next, a method of forming a round tube into a square tube using the square tube forming apparatus of the present embodiment will be described as a square tube forming method of the present embodiment.

成形素材である丸管の寸法(外径、肉厚)及び材質、並びに製品である角管の寸法等に応じてロールスタンド列10における複数組(ここでは12組)の水平垂直スタンド対20(すなわち水平ロールスタンド20Aと垂直ロールスタンド20Bの組み合わせ)において、水平ロールスタンド20Aにおける上下の水平ロール24A,24Aの間隔、及び垂直ロールスタンド20Bにおける左右の垂直ロール24B,24Bの間隔を、例えばロールスタンド列10の上流側から下流側へスタンド対20毎に調整する。この調整を移動式の水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bの組み合わせによって行うことは前述したとおりである。 Multiple sets (12 sets in this case) of horizontal and vertical stands vs. 20 (12 sets in this case) in the roll stand row 10 according to the dimensions (outer diameter, wall thickness) and material of the round tube that is the molding material, and the dimensions of the square tube that is the product. That is, in the combination of the horizontal roll stand 20A and the vertical roll stand 20B), the distance between the upper and lower horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A and the distance between the left and right vertical rolls 24B and 24B in the vertical roll stand 20B are set, for example, the roll stand. Adjust every 20 stands from the upstream side to the downstream side of the row 10. As described above, this adjustment is performed by the combination of the movable horizontal roll interval adjusting motor 50A and the vertical roll interval adjusting motor 50B.

全てのスタンド対20において水平ロールスタンド20Aにおける水平ロール24A,24Aの間隔調整、及び垂直ロールスタンド20Bにおける垂直ロール24B,24Bの間隔調整が終わると、ロール駆動機構40により、全てのスタンド対20において水平ロールスタンド20A内の水平ロール24A,24Aのみを回転駆動する。 After adjusting the intervals between the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stands 20A and adjusting the intervals between the vertical rolls 24B and 24B in the vertical roll stands 20B in all the stands to 20, the roll drive mechanism 40 causes all the stands to 20 to adjust the intervals. Only the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A are rotationally driven.

この状態でロールスタンド列10に成形素材である丸管を通す。その管材はロールスタンド列10内のスタンド対20(すなわち水平ロールスタンド20Aと垂直ロールスタンド20Bの組み合わせ)を順番に通過することにより、丸管から角管に成形される。 In this state, a round tube, which is a molding material, is passed through the roll stand row 10. The tube material is formed from a round tube to a square tube by sequentially passing through a pair of stands 20 (that is, a combination of a horizontal roll stand 20A and a vertical roll stand 20B) in the roll stand row 10.

ここで、ロールスタンド列10は水平ロールスタンド20Aと垂直ロールスタンド20Bが交互に配列された構成となっており、しかも水平ロールスタンド20Aにおける水平ロール24A,24A及び垂直ロールスタンド20Bにおける垂直ロール24B,24Bは、共に中心軸方向の全長にわたって外径が実質一定のフラットロールである。これらのために、隣接するスタンド間の距離が小さく詰められているだけでなく、隣接するスタンド間でのロール干渉の回避が容易であるので、各スタンドにおいてロール間隔が独立に、しかも広い範囲で調整可能である。また、隣接するスタンド間隔が詰められてもなお、比較的大径のフラットロールを用いることができるので、管材のロールへの巻きつき、及びこれによる侵入抵抗の増大が回避される。 Here, the roll stand row 10 has a configuration in which the horizontal roll stands 20A and the vertical roll stands 20B are alternately arranged, and the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A and the vertical rolls 24B in the vertical roll stand 20B, Both 24B are flat rolls having a substantially constant outer diameter over the entire length in the central axis direction. For these reasons, not only the distance between adjacent stands is reduced, but also it is easy to avoid roll interference between adjacent stands, so that the roll spacing is independent in each stand and in a wide range. It is adjustable. Further, even if the distance between adjacent stands is narrowed, a flat roll having a relatively large diameter can be used, so that the wrapping of the pipe material around the roll and the increase in intrusion resistance due to this can be avoided.

このため、ロールスタンド列10の特定位置、例えば上流側の一部スタンドにおける圧下量を大きくし、他は徐々に圧下量を小さくするというように、成形素材の外径、材質、肉厚などで変化するスプリングバック量を考慮した成形性本位の圧下量分布を設定することができる。 Therefore, depending on the outer diameter, material, wall thickness, etc. of the molding material, the reduction amount at a specific position of the roll stand row 10, for example, a part of the stands on the upstream side is increased, and the reduction amount is gradually decreased for the others. It is possible to set a formability-oriented reduction amount distribution in consideration of the changing springback amount.

加えて、ロールスタンド列10においては、本質的に管材侵入抵抗が小さく抑制される上に、全ての水平ロールスタンド20Aにおいて水平ロール24A,24Aが回転駆動され、ロールスタンド列10を通過する管材の全長に推進力が付加されるために、ロールスタンド列10の特定位置における圧下量を大きくし、その結果としてスプリングバックが大きくなったとても、ロールスタンド列10を管材がスムーズに通過する。 In addition, in the roll stand row 10, the pipe material intrusion resistance is essentially suppressed to be small, and in all the horizontal roll stands 20A, the horizontal rolls 24A and 24A are rotationally driven to pass through the roll stand row 10. Since the propulsive force is applied to the entire length, the amount of reduction at a specific position of the roll stand row 10 is increased, and as a result, the springback is increased so that the pipe material smoothly passes through the roll stand row 10.

特に、本実施形態の角管成形装置においては、圧下量を大きくする上流側の一部スタンド(ここでは2組の水平垂直スタンド対20であるが、それ以上も可)において、各水平ロールスタンド20Aにおける水平ロール24A,24A及び各垂直ロールスタンド20Bにおける垂直ロール24B,24Bの各外周面に、各ロール間を通過する管材のロール接触面面Rよりも大きな曲率を有する極浅い弧状凹部が形成されているので、各スタンドを通過する管材に特に大きな推進力が付加される。 In particular, in the square tube forming apparatus of the present embodiment, each horizontal roll stand is used in a part of the stands on the upstream side (here, two sets of horizontal and vertical stands are paired with 20, but more than that) in which the amount of reduction is increased. Ultra-shallow arcuate recesses having a curvature larger than the roll contact surface surface R of the pipe material passing between the rolls are formed on the outer peripheral surfaces of the horizontal rolls 24A and 24A in 20A and the vertical rolls 24B and 24B in each vertical roll stand 20B. Therefore, a particularly large propulsive force is added to the pipe material passing through each stand.

また、前記の弧状凹部が、ロールスタンド列10の上流側における水平ロールスタンド20A内の水平ロール24A,24A及び垂直ロールスタンド20B内の垂直ロール24B,24Bに設けられることにより、管材をロールスタンド列10内に引き込む力が強化され、管材のより円滑な通過が可能となる。 Further, the arc-shaped recesses are provided on the horizontal rolls 24A and 24A in the horizontal roll stand 20A and the vertical rolls 24B and 24B in the vertical roll stand 20B on the upstream side of the roll stand row 10, so that the pipe material is provided in the roll stand row. The pulling force into the 10 is strengthened, and the pipe material can pass smoothly.

そして、管材の円滑な通過に加え、ロールスタンド列10を通過する管材が、フラットな水平ロール24A,24Aとフラットな垂直ロール24B,24Bによる2方向からの曲げ成形を受けて角部が形成されていくために、成形性が向上し、高品質な角管が製造される。具体的には、角部に減肉が生じず所定の断面曲率を有する角管が製造される。角部に減肉が発生しないことは、成形素管寸法に減肉の発生を想定する必要がなく、母管口径を小さくできる効果、あるいは製造できる丸管と角管の肉厚が同様にできる効果を奏する。 Then, in addition to the smooth passage of the pipe material, the pipe material passing through the roll stand row 10 is bent and molded from two directions by the flat horizontal rolls 24A and 24A and the flat vertical rolls 24B and 24B to form corners. Therefore, the moldability is improved and a high-quality square tube is manufactured. Specifically, a square tube having a predetermined cross-sectional curvature without thinning at the corners is manufactured. The fact that wall thinning does not occur at the corners means that it is not necessary to assume that wall thinning will occur in the size of the molded raw tube, and the effect of reducing the diameter of the mother tube or the wall thickness of the round tube and square tube that can be manufactured can be made the same. It works.

これに加えて、本実施形態の角管成形装置においては、水平ロールスタンド20Aと垂直ロールスタンド20Bとが交互に配列され、隣接するスタンド間でのロール干渉が抑制されると共に、水平ロールスタンド20Aにおける水平ロール24A,24Aのみが回転駆動され、垂直ロールスタンド20Bにおける垂直ロール24B,24Bがフリーローラーとされているので、隣接するスタンド間での部材干渉が更に抑制される。その結果、ロールスタンド列10の全長が短く抑制され、製管工場における装置配置スペースの確保が容易である。また、装置重量が軽くなり、製造コストの低減が図られる。 In addition to this, in the square tube forming apparatus of the present embodiment, the horizontal roll stands 20A and the vertical roll stands 20B are alternately arranged to suppress roll interference between adjacent stands, and the horizontal roll stands 20A. Since only the horizontal rolls 24A and 24A in the above are rotationally driven and the vertical rolls 24B and 24B in the vertical roll stand 20B are free rollers, member interference between adjacent stands is further suppressed. As a result, the total length of the roll stand row 10 is suppressed to be short, and it is easy to secure the equipment arrangement space in the pipe manufacturing factory. In addition, the weight of the device is reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

その上、水平ロールスタンド20Aにおけるロール間隔調整、及び垂直ロールスタンド20Bにおけるロール間隔調整を、移動式の一組の水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bの組み合わせにより、水平垂直スタンド対20毎に行う。つまり、複数の水平垂直スタンド対20の間で水平ロール用間隔調整モータ50A及び垂直ロール用間隔調整モータ50Bが兼用される。このため、角管成形装置の構造が簡略化され、その結果、装置重量が軽くなり、装置製造コストが一層低減される。 In addition, the roll spacing adjustment in the horizontal roll stand 20A and the roll spacing adjustment in the vertical roll stand 20B can be performed horizontally and vertically by a combination of a mobile set of horizontal roll spacing adjusting motors 50A and vertical roll spacing adjusting motors 50B. Perform every 20 stands vs. 20. That is, the horizontal roll interval adjusting motor 50A and the vertical roll interval adjusting motor 50B are also used between the plurality of horizontal and vertical stands vs. 20. Therefore, the structure of the square tube forming apparatus is simplified, and as a result, the weight of the apparatus is reduced and the apparatus manufacturing cost is further reduced.

最後に、本発明の実施例として、2つの角管成形例の解析モデル結果を、図5〜図8を参照して具体的に説明する。解析結果を得るために用いた解析ソフトは、本発明者らが開発した実成形を再現するのに十分な精度を有する3次元弾塑性変形有限解析ソフトである。図面は前記ソフトから出力された結果をもとに模式化したものである。 Finally, as an example of the present invention, the analysis model results of the two square tube molding examples will be specifically described with reference to FIGS. 5 to 8. The analysis software used to obtain the analysis results is a three-dimensional elasto-plastic deformation finite analysis software having sufficient accuracy to reproduce the actual molding developed by the present inventors. The drawings are schematic based on the results output from the software.

角管成形例1及び2では、同じフラットロールスタンド列を使用しており、角管成形列1において、フラットロールスタンド列における角管成形過程を連続的、全体的に示したのが図5、成形素材である丸管から製品の角管に至る管の断面形状の変化を各スタンド毎に段階的に示したのが図6である。同様に、角管成形列2において、フラットロールスタンド列における角管成形過程を連続的、全体的に示したのが図7、成形素材である丸管から製品の角管に至る管の断面形状の変化を各スタンド毎に段階的に示したのが図8である。図5と図7とではロール外径が同じ比率で表示されているため、素管外径の大小の比較が容易である。 In the square tube forming examples 1 and 2, the same flat roll stand row is used, and in the square tube forming row 1, the square tube forming process in the flat roll stand row is shown continuously and as a whole in FIG. FIG. 6 shows the change in the cross-sectional shape of the pipe from the round pipe, which is the molding material, to the square pipe of the product, step by step for each stand. Similarly, in the square tube forming row 2, the square tube forming process in the flat roll stand row is shown continuously and as a whole in FIG. 7, the cross-sectional shape of the tube from the round tube which is the molding material to the square tube of the product. FIG. 8 shows the change of the above stepwise for each stand. Since the outer diameters of the rolls are displayed in the same ratio in FIGS. 5 and 7, it is easy to compare the size of the outer diameter of the raw pipe.

角管成形例1及び2で使用されるフラットロールスタンド列は、図1〜図4に示す角管成形装置に準じる構成で、垂直ロールスタンドと水平ロールスタンドを1ペアとして垂直ロールと水平ロールを交互に配列した合計12組、24ロールのロールスタンド列である。各ロールスタンドにおけるロール径は150mm、ロールスタンド列の全長は4660mmである。そして、24基のロールスタンドは各々個別に圧下量を設定できるが、垂直・水平を1ペアとする12組のロールスタンドは、4組を1つのグループとする3つのグループに分かれており、各グループ毎に独自の圧下量を設定した。 The flat roll stand rows used in the square tube forming examples 1 and 2 have a configuration similar to that of the square tube forming apparatus shown in FIGS. 1 to 4, and the vertical roll stand and the horizontal roll stand are paired with the vertical roll and the horizontal roll. A total of 12 sets of 24 rolls arranged alternately in a roll stand row. The roll diameter of each roll stand is 150 mm, and the total length of the roll stand row is 4660 mm. The reduction amount can be set individually for each of the 24 roll stands, but the 12 sets of roll stands with one pair of vertical and horizontal are divided into three groups with four sets as one group. A unique reduction amount was set for each group.

なお、最上流部に位置する第1グループでは、推進力を確保するために、各ロールスタンドを通過する管材のロール接触面における外面Rより大きな曲率をもつ浅い弧状凹部が各ロールに付与されている。 In the first group located at the most upstream portion, in order to secure propulsive force, each roll is provided with a shallow arcuate recess having a curvature larger than the outer surface R of the roll contact surface of the pipe material passing through each roll stand. There is.

そして、図5及び図6に示す角管成形例1おいては、普通鋼(Ys=360MPa)からなる外径が44.45mmで厚み3.6mmの比較的小径の素材丸管を、1辺が38mmで厚みが3.6mmの断面正方形の製品角管に成形する場合を示している。この普通鋼の素管に対して採用した圧下量分布は、第1グループ、第2グループ、第3グループの順に9:3:1の比率とした。 Then, in the square tube forming example 1 shown in FIGS. 5 and 6, a relatively small-diameter material round tube made of ordinary steel (Ys = 360 MPa) having an outer diameter of 44.45 mm and a thickness of 3.6 mm is formed on one side. Shows the case of molding into a product square tube having a square cross section of 38 mm and a thickness of 3.6 mm. The reduction amount distribution adopted for this ordinary steel raw pipe was set to a ratio of 9: 3: 1 in the order of the first group, the second group, and the third group.

すなわち、素材丸管から製品角管に至る断面形状の全成形に必要な圧下量を13として、第1グループでは9/13(約69.3%)の圧下量で成形を行い、第2グループでは3/13(約23%)の圧下量で成形を行い、第3グループでは1/13(約7.7%)の圧下量で成形を行う圧下量分布としたのである。丸管から正方形断面への成形を行うには、1ペアの垂直ロールと水平ロールには同じ圧下量を設定して、辺部の平坦化の結果として正方形断面の4つの角出し成形を行う。 That is, the reduction amount required for the total molding of the cross-sectional shape from the material round tube to the product square tube is 13, and the first group performs molding with a reduction amount of 9/13 (about 69.3%), and the second group. In the case, molding was performed with a reduction amount of 3/13 (about 23%), and in the third group, molding was performed with a reduction amount of 1/13 (about 7.7%). To perform molding from a round tube to a square cross section, the same reduction amount is set for one pair of vertical rolls and horizontal rolls, and as a result of flattening of the sides, four squared moldings of a square cross section are performed.

その結果、第1グループの最後のスタンドRB8では全成形量のうちの約69%の成形を終え、第2グループの最後のスタンドRB16では約92%の成形を終え、第3グループの最後のスタンドRB24で縦横とも100%の成形を終えることになる。 As a result, the last stand RB8 of the first group finished molding about 69% of the total molding amount, the last stand RB16 of the second group finished molding about 92%, and the last stand of the third group. RB24 will finish 100% molding both vertically and horizontally.

また、図7及び図8に示す角管成形例2においては、同じ普通鋼(Ys=360MPa)からなる外径が119.67mmで厚み7mmの比較的大径の素材丸管を、縦が50mm、横が150mmで厚みが7mmの偏平な長方形の製品角管に成形する場合が示されており、圧下量分布は、ここでも第1グループ、第2グループ、第3グループの順に9:3:1の比率とされている。丸管から長方形断面への成形を行うには、1ペアの垂直ロールと水平ロールには垂直側が大きく水平側が小さくなるよう圧下量を選定することで、角となる位置を設定することができ、辺部の平坦化の結果として長方形断面の4つの角出し成形を行う。 Further, in the square tube forming example 2 shown in FIGS. 7 and 8, a relatively large diameter material round tube having an outer diameter of 119.67 mm and a thickness of 7 mm made of the same ordinary steel (Ys = 360 MPa) is 50 mm in length. , The case of molding into a flat rectangular product square tube with a width of 150 mm and a thickness of 7 mm has been shown, and the reduction amount distribution is again in the order of the first group, the second group, and the third group at 9: 3: The ratio is 1. In order to form a round tube into a rectangular cross section, the corner positions can be set by selecting the reduction amount so that the vertical side is large and the horizontal side is small for one pair of vertical rolls and horizontal rolls. As a result of the flattening of the sides, four squared moldings with a rectangular cross section are performed.

その結果、第1グループの最後のスタンドRB8では全成形量のうちの約69%の成形を終え、第2グループの最後のスタンドRB16では約92%の成形を終え、第3グループの最後のスタンドRB24で縦横とも100%の成形を終えることになる。 As a result, the last stand RB8 of the first group finished molding about 69% of the total molding amount, the last stand RB16 of the second group finished molding about 92%, and the last stand of the third group. RB24 will finish 100% molding both vertically and horizontally.

圧下量をこのように分布させる理由は、特に図8に分かりやすく示されているが、上流側の第1グループで一気に辺部の平坦化を進めて角出し成形を行い、中流部の第2グループで引き続き穏やかな辺部の平坦化を進める角出し成形を行い、下流側の第3グループでは予定の寸法を得る成形プロセスを採用するためである。2つの角管成形の場合、予定の製品寸法を考慮してかかる圧下量分布を採用している。このような製品仕様に応じた成形プロセスを臨機応変に採用できることが本発明の特徴である。なお、解析モデルにおけるロール兼用範囲は、外径比3倍以下、縦横比3倍以下までであり、この解析結果から実機を製造して実際に操業した結果も同様であることを確認した。 The reason for distributing the reduction amount in this way is clearly shown in FIG. 8, but the first group on the upstream side promotes flattening of the sides at once to perform square forming, and the second in the middle stream part. This is because the group will continue to perform cornering molding to promote gentle flattening of the sides, and the third group on the downstream side will adopt a molding process to obtain the planned dimensions. In the case of two square tube moldings, the reduction amount distribution is adopted in consideration of the planned product dimensions. It is a feature of the present invention that a molding process according to such product specifications can be flexibly adopted. In addition, the roll combined range in the analysis model is up to 3 times or less in outer diameter ratio and 3 times or less in aspect ratio, and it was confirmed from this analysis result that the result of manufacturing the actual machine and actually operating it is also the same.

フラットロールスタンド列におけるロールスタンドのグループ分けは、1ペア×4組(8基)を1グループとする3グループとしているが、1ペア×3組(6基)を1グループとする4グループ、1ペア×2組(4基)を1グループとする6グループ、1ペア×1組(2基)を1グループとする12グループでもよく、成形仕様(素材丸管の材質、外径及び肉厚、並びに製品角管の寸法)の違いにより、圧下量分布と共にグループの分け方を様々に選定することで、広範囲の角管成形を行うことができる。 The grouping of roll stands in the flat roll stand row is divided into 3 groups with 1 pair x 4 pairs (8 units) as 1 group, but 4 groups with 1 pair x 3 pairs (6 units) as 1 group, 1 6 groups with 2 pairs x 2 pairs (4 units) as 1 group may be used, and 12 groups with 1 pair x 1 pair (2 units) as 1 group may be used. In addition, a wide range of square tube molding can be performed by selecting various grouping methods along with the reduction amount distribution depending on the difference in the product square tube size).

10 ロールスタンド列
20 水平垂直スタンド対
20A 水平ロールスタンド(第1のフラットロールスタンド)
21A 垂直ロッド
22A 固定水平ベース
23A 可動ベース
24A 水平ロール
25A ブラケット
26A ジャッキ
27A 入力軸
28A ギヤボックス
29A 動力伝達軸
20B 垂直ロールスタンド(第2のフラットロールスタンド)
21B 固定垂直ベース
22B 水平ロッド
23B 可動ベース
24B 垂直ロール
25B ロール支持枠
26B ジャッキ
27B 入力軸
28B ギヤボックス
29B 動力伝達軸
30 スタンドベース
40 ロール駆動機構(ロール駆動手段)
41 駆動ユニット
42 駆動モータ
50A 水平ロール用間隔調整モータ
50B 垂直ロール用間隔調整モータ
51 支持台
52 ステー
53 ケーブル
10 Roll stand row 20 Horizontal vertical stand vs. 20A Horizontal roll stand (first flat roll stand)
21A Vertical rod 22A Fixed horizontal base 23A Movable base 24A Horizontal roll 25A Bracket 26A Jack 27A Input shaft 28A Gearbox 29A Power transmission shaft 20B Vertical roll stand (second flat roll stand)
21B Fixed vertical base 22B Horizontal rod 23B Movable base 24B Vertical roll 25B Roll support frame 26B Jack 27B Input shaft 28B Gearbox 29B Power transmission shaft 30 Stand base 40 Roll drive mechanism (roll drive means)
41 Drive unit 42 Drive motor 50A Horizontal roll spacing adjustment motor 50B Vertical roll spacing adjustment motor 51 Support stand 52 Stay 53 Cable

Claims (3)

素管成形方向に沿って配列された複数段のロールスタンドに被成形素管である種々口径の丸管を通過させて製品である種々寸法の角管に成形する角管成形方法であって、
圧下方向が直交する第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドとが管材成形方向に沿って交互に配列されると共に、各ロールスタンドにおける圧下量を独立して設定できるフラットロールスタンド列を用い、
使用する被成形素管の外径、肉厚及び材質、並びに予定する製品角管の寸法に応じて予め選定される初段スタンドから終段スタンドまでの成形圧下量分布に従って、前記フラットロールスタンド列の各ロールスタンドに独自の圧下量を個別に配分し、
且つ、隣接する前記第1フラットロールスタンドと第2フラットロールスタンドの少なくとも一方の全段における2方ロール回転駆動し、前記被成形素管に推進力を付与して、前記各ロールスタンドでの前記2方ロールによる曲げ成形により、前記被成形素管を、予定する寸法の製品角管に成形する角管成形方法。
A square tube molding method in which round tubes of various diameters, which are raw tubes to be molded, are passed through a multi-stage roll stand arranged along the raw tube forming direction to form square tubes of various dimensions, which are products.
The first flat roll stand and the second flat roll stand whose reduction directions are orthogonal to each other are arranged alternately along the pipe material forming direction, and a flat roll stand row in which the reduction amount in each roll stand can be set independently is used.
According to the molding reduction amount distribution from the first stage stand to the final stage stand, which is selected in advance according to the outer diameter, wall thickness and material of the raw tube to be used, and the size of the planned product square tube, the flat roll stand row A unique reduction amount is individually distributed to each roll stand,
In addition, the two-way rolls in at least one of the first flat roll stand and the second flat roll stand, which are adjacent to each other, are rotationally driven to apply propulsive force to the raw tube to be molded, and the roll stands are used. A square tube forming method for forming the raw tube to be formed into a product square tube having a predetermined size by bending molding with the two-way roll.
請求項1に記載の角管成形方法において、フラットロールスタンド列の一部分における1又は複数のロールスタンドにおいて、当該ロールスタンドを通過する管材のロール接触面Rより大きな曲率をもつ弧状凹部をフラットロールに形成して、前記管材に推進力を付加する角管成形方法。 In the square tube forming method according to claim 1, in one or more roll stands in a part of the flat roll stand row, an arcuate recess having a curvature larger than the roll contact surface R of the pipe material passing through the roll stand is formed into a flat roll. A square tube forming method for forming and applying a propulsive force to the pipe material. 請求項1に記載の角管成形方法において、隣接する1組の第1フラットロールスタンド及び第2フラットロールスタンドを対象とした1組の間隔調整用モータを、フラットロールスタンド列に沿って移動可能に配置して、フラットロールスタンド列における複数組の第1フラットロールスタンド及び第2フラットロールスタンド間で共用する角管成形方法。 In the square tube forming method according to claim 1, a set of interval adjusting motors for an adjacent set of a first flat roll stand and a second flat roll stand can be moved along a row of flat roll stands. A method for forming a square tube, which is arranged in a row and shared between a plurality of sets of the first flat roll stand and the second flat roll stand in a row of flat roll stands.
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