JP6966492B2 - パイプの製造方法 - Google Patents
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Description
本開示の一態様では、パイプ断面は、略円形であってもよい。
上記構成によれば、略円形のパイプ断面を有するパイプを製造する際に、突合せ部に隙間が生じるのを抑制できる。
上記構成によれば、開口を挟んで対面するU字状断面の両端の距離が短くなる。このため、U字部材からパイプを形成する際、パイプの突合せ部における板材の両端を良好に接近させることができ、突合せ部に隙間が生じるのを抑制できる。
上記構成によれば、パイプにおいて、中央湾曲部、右第1湾曲部、及び、左第1湾曲部に相当する部位に加え、右第2湾曲部及び左第2湾曲部に相当する部位でも、曲率半径を減少させるようにスプリングバックが生じる。このため、パイプの突合せ部に作用する突合せ力が大きくなり、突合せ部に隙間が生じるのをより一層抑制できる。
上記構成によれば、パイプ断面では、U字状断面の中央湾曲部に相当する部位は、突合せ部を通過する対称軸に関して略線対称に配置される。また、パイプ断面において、右第1湾曲部と左第1湾曲部とに相当する各部位は、該対称軸に関して略線対称に配置され、右第2湾曲部及び左第2湾曲部に相当する各部位も、同様に略線対称に配置される。このため、パイプ断面における該対称軸を挟んだ略線対称の位置にて、略同一の大きさで、曲率半径を減少させるスプリングバックが生じるよう促すことができる。これにより、パイプの突合せ部において、板材の両端から均一な突合せ力が作用するように促すことができる。したがって、良好にU字部材からパイプを形成できる。
上記構成によれば、引張強度が780MPa以上の板材からパイプを製造する際、パイプの突合せ部に隙間が生じるのを抑制できる。
[1.概要]
第1実施形態のパイプ1の製造方法では、プレス成形により金属の矩形の板材2からパイプ1が製造される(図1〜3参照)。パイプ1は、一例として、伸長方向12に直交する断面(以後、パイプ断面10)が略円形である。パイプ1において、湾曲された板材2の両端103、104が突き合わされた部位を、突合せ部11と記載する。また、パイプ断面10の半径(以後、パイプ半径109)は、一例として、30mm以下であっても良い。また、板材2の厚さは、一例として1mm以下であっても良い。また、パイプ1の一部は、略円形とは異なる形状のパイプ断面を有していても良い。
U曲げ工程では、プレス成形により板材2を湾曲させることで、伸長方向35に延びるU字部材3が形成される(図4、5参照)。U曲げ工程のプレス成形では、湾曲した凹部が設けられた金型と、湾曲した凸部が設けられた金型とが用いられる。なお、U曲げ工程では、複数種類の金型を用いて複数回にわたってプレス成形を行うことで、板材2からU字部材3が形成されても良い。
また、湾曲部として、右側301に位置する右第1湾曲部330と右第2湾曲部331とが設けられていると共に、左側302に位置する左第1湾曲部340と左第2湾曲部341とが設けられている。U字状断面30において、右第2湾曲部331は、右第1湾曲部330の開口31側(換言すれば、右端303側)に位置すると共に、左第2湾曲部341は、左第1湾曲部340の開口31側(換言すれば、左端304側)に位置する。
O曲げ工程では、U字部材3に対しプレス成形を行うことで、U字部材3からパイプ1が形成される。U曲げ工程のプレス成形では、凹状に湾曲した押圧面401、411を有する2つの第1、第2金型40、41が用いられる(図6参照)。一例として、U字部材3は、中央湾曲部32が下側に位置し、開口31が上側に位置する状態で配置される。
溶接工程では、O曲げ工程で形成されたパイプ1の突合せ部11における板材2の両端が溶接される。なお、一例として、突合せ部11にはレーザ溶接が行われても良い。無論、レーザ溶接以外の溶接方法により、突合せ部11が溶接されても良い。
(1)第1実施形態によれば、U字状断面30における中央湾曲部32、右第1湾曲部330、及び、左第1湾曲部340は、小R部である。このため、O曲げ工程にてU字部材3からパイプ1を形成する際、これらの部位はRが増加するように変形する。その結果、パイプ1におけるこれらの部位に相当する部位では、Rを減少させるようにスプリングバックが生じる。そして、パイプ1の突合せ部11では、該スプリングバックが、板材2の両端103、104を互いに接近させる突合せ力として作用する。
(2)また、U字状断面30では、開口31の長さは、パイプ断面10の直径よりも短い。このため、開口31を挟んで対面するU字状断面30の両端303、304の距離が短くなる。これにより、O曲げ工程にて、パイプ1の突合せ部11における板材2の両端103、104を良好に接近させることができ、突合せ部11に隙間が生じるのを抑制できる。
[6.概要]
第2実施形態のパイプ1の製造方法では、第1実施形態と同様にして、U曲げ工程、O曲げ工程、及び、溶接工程を含む複数の工程により、パイプ1が製造される。しかし、第2実施形態は、U字状断面30の形状が第1実施形態と相違している。以下では、この相違点を中心に第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
第2実施形態によれば、U字状断面30における右第2湾曲部331及び左第2湾曲部341は、小R部である。このため、パイプ1において、中央湾曲部32、右第1湾曲部330、及び、左第1湾曲部340に相当する部位に加え、右第2湾曲部331及び左第2湾曲部341に相当する部位でも、Rを減少させるようにスプリングバックが生じる。その結果、パイプ1の突合せ部11に作用する突合せ力が大きくなり、突合せ部11に隙間が生じるのをより一層抑制できる。
(1)上記実施形態において、パイプ断面は略楕円形であっても良い。この場合、パイプ断面の長径及び/又は短径の長さに応じて、U字状断面の形状、及び、O曲げ工程で用いられる第1、第2金型40、41の押圧面401、411の形状等が、適宜調整される。また、この場合、O曲げ工程において、U字状断面30におけるU字中央線300が、プレス成形後にパイプ断面の長径又は短径と重なるように、U字部材3が第1、第2金型40、41の間に配置されても良い。つまり、突合せ部が、パイプ断面における長径又は短径と交差する部分に位置するよう、U字部材3が第1、第2金型40、41の間に配置されても良い。
Claims (9)
- パイプの製造方法であって、
金属の板材に対しプレス成形を行うことで、伸長方向に延びる部材であって、前記伸長方向に直交する断面としてU字状断面を有するU字部材を形成し、
前記U字部材に対しプレス成形を行うことで、前記伸長方向に延びる前記パイプを形成し、
前記U字状断面は、当該U字状断面の外側に膨らむように湾曲する少なくとも5つの湾曲部を有し、
前記湾曲部として、前記U字状断面の両端の間の開口に対面する中央湾曲部が設けられており、
前記U字状断面において、前記開口と前記中央湾曲部とを通過する直線を、U字中央線とし、前記U字中央線の一方の側を右側とすると共に、他方の側を左側とし、
前記湾曲部として、前記右側に位置する右第1湾曲部と右第2湾曲部とが設けられていると共に、前記左側に位置する左第1湾曲部と左第2湾曲部とが設けられており、
前記右第2湾曲部は、前記右第1湾曲部の前記開口側に位置すると共に、前記左第2湾曲部は、前記左第1湾曲部の前記開口側に位置し、
前記パイプにおける前記伸長方向に直交する断面を、パイプ断面とし、
前記湾曲部のうちの少なくとも前記中央湾曲部、前記右第1湾曲部、及び、前記左第1湾曲部の各部位は、当該部位の曲率半径が、前記パイプ断面における当該部位に相当する部位の曲率半径よりも小さく、
前記パイプ断面において、前記U字状断面の両端に相当する部位と、該部位から最も離間した部位とを通過する直線を、パイプ中央線とし、
前記パイプ断面における前記U字状断面の前記右側の部位に相当する部位において、前記パイプ中央線から最も離間した位置を、右最遠点とし、
前記パイプ断面における前記U字状断面の前記左側の部位に相当する部位において、前記パイプ中央線から最も離間した位置を、左最遠点とし、
前記パイプ断面における前記右第1湾曲部に相当する部位は、前記右最遠点を含み、
前記パイプ断面における前記左第1湾曲部に相当する部位は、前記左最遠点を含む
パイプの製造方法。 - パイプの製造方法であって、
金属の板材に対しプレス成形を行うことで、伸長方向に延びる部材であって、前記伸長方向に直交する断面としてU字状断面を有するU字部材を形成し、
前記U字部材に対しプレス成形を行うことで、前記伸長方向に延びる前記パイプを形成し、
前記U字状断面は、当該U字状断面の外側に膨らむように湾曲する少なくとも5つの湾曲部を有し、
前記湾曲部として、前記U字状断面の両端の間の開口に対面する中央湾曲部が設けられており、
前記U字状断面において、前記開口と前記中央湾曲部とを通過する直線を、U字中央線とし、前記U字中央線の一方の側を右側とすると共に、他方の側を左側とし、
前記湾曲部として、前記右側に位置する右第1湾曲部と右第2湾曲部とが設けられていると共に、前記左側に位置する左第1湾曲部と左第2湾曲部とが設けられており、
前記右第2湾曲部は、前記右第1湾曲部の前記開口側に位置すると共に、前記左第2湾曲部は、前記左第1湾曲部の前記開口側に位置し、
前記パイプにおける前記伸長方向に直交する断面を、パイプ断面とし、
前記湾曲部のうちの少なくとも前記中央湾曲部、前記右第1湾曲部、及び、前記左第1湾曲部の各部位は、当該部位の曲率半径が、前記パイプ断面における当該部位に相当する部位の曲率半径よりも小さく、
前記U字状断面は、前記中央湾曲部と前記右第1湾曲部との間に右中間部を有すると共に、前記中央湾曲部と前記左第1湾曲部との間に左中間部を有し、
前記右中間部及び前記左中間部の各部位は、前記U字状断面において略直線状に延びるか、又は、当該部位の曲率半径は、前記パイプ断面における当該部位に相当する部位の曲率半径以上である
パイプの製造方法。 - 請求項2に記載されたパイプの製造方法であって、
前記パイプ断面において、前記U字状断面の両端に相当する部位と、該部位から最も離間した部位とを通過する直線を、パイプ中央線とし、
前記パイプ断面における前記U字状断面の前記右側の部位に相当する部位において、前記パイプ中央線から最も離間した位置を、右最遠点とし、
前記パイプ断面における前記U字状断面の前記左側の部位に相当する部位において、前記パイプ中央線から最も離間した位置を、左最遠点とし、
前記パイプ断面における前記右第1湾曲部に相当する部位は、前記右最遠点を含むか、又は、前記右最遠点の付近に位置し、
前記パイプ断面における前記左第1湾曲部に相当する部位は、前記左最遠点を含むか、又は、前記左最遠点の付近に位置する
パイプの製造方法。 - 請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載されたパイプの製造方法において、
前記パイプ断面は、略円形である
パイプの製造方法。 - 請求項4に記載されたパイプの製造方法であって、
前記U字状断面において、前記開口の長さは、前記パイプ断面の直径よりも短い
パイプの製造方法。 - 請求項4又は請求項5に記載されたパイプの製造方法において、
前記U字状断面において、前記右第2湾曲部及び前記左第2湾曲部は、それぞれ、当該U字状断面の端又はその付近から延びており、
前記右第2湾曲部及び前記左第2湾曲部の各部位の曲率半径は、前記パイプ断面における当該部位に相当する部位の曲率半径と略同一である
パイプの製造方法。 - 請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載されたパイプの製造方法において、
前記右第2湾曲部及び前記左第2湾曲部の各部位の曲率半径は、前記パイプ断面における当該部位に相当する部位の曲率半径よりも小さい
パイプの製造方法。 - 請求項1から請求項7のうちのいずれか1項に記載されたパイプの製造方法であって、
前記U字状断面は、前記U字中央線を対称軸とした略線対称の形状である
パイプの製造方法。 - 請求項1から請求項8のうちのいずれか1項に記載されたパイプの製造方法であって、
前記板材の引張強度は、780MPa以上である
パイプの製造方法。
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