JPH06335723A - 金属溶接管製造用ダイスへの金属帯先端部の通板方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属帯を連続的に管状に形成しこの金属帯の
突き合わされた両側縁を溶接して金属溶接管を製造する
方法として金属溶接管製造用ダイスに穿設されている貫
通穴に平板状の金属板を通板させることによって一挙に
金属板を管状に形成する金属溶接管の製造方法におい
て、金属溶接管製造用ダイスへ金属帯の先端部を容易に
しかも確実に通板させる。 【構成】 平板状の金属帯１の先端を順次プレス治具14
にてプレス成形してダイス２の最小径より小さな径を有
する断面形状とし、金属溶接管製造用ダイス２の貫通穴
３に挿入貫通させて貫通した先端部を把持して引張る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属帯を連続的に管状
に形成しこの金属帯の突き合わされた両側縁を溶接して
主として肉厚ｔと外径Ｄとの比ｔ／Ｄが３〜２０％程度
の金属溶接管を製造する方法として金属溶接管製造用ダ
イスに穿設されている貫通穴に平板状の金属帯を通板さ
せることによって一挙に金属板を管状に形成する金属溶
接管の製造方法において、金属溶接管製造用ダイスへ金
属帯の先端部を容易にしかも確実に通板させることので
きる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属帯をその幅方向に製品曲率に曲げて
管状に形成して金属溶接管13を製造するには、従来、図
１２に示す斜視図の如く多数のタンデムに配置されたカ
リバーを有するフォーミングロール又はケージロール10
を備えたロール成形機を用いて平板状の金属帯１を幅方
向に順次曲げ加工して管状に形成し、この管状に形成さ
れた金属帯１をシームガイドロール11及びスクイズロー
ル５により保持した状態で金属帯１の両側縁の突き合わ
せ部をアーク溶接用トーチ４などによる突き合わせ溶接
により接合する連続ラインにより製造するロールフォー
ミング法が一般に実施されていた。

【０００３】しかしながらこのような従来方法において
は、製造すべき金属溶接管13の外径を変更する場合には
前記フォーミングロール又はケージロール10，更にはシ
ームガイドロール11及びスクイズロール５等のロール組
を製造すべき金属溶接管13の外径に対応した所望の寸法
を有する各ロール組と交換しなければならないので、外
径１種類に対してロール組は少なくとも２０組以上存在
することからロール交換に多大の労力と長時間とを要す
るために設備の生産効率が低下するのであり、また製造
すべき金属溶接管13の外径に対応した所望の寸法を有す
る各ロール組を準備しなければならないので経済的でな
いという欠点があった。

【０００４】更に例えば肉厚ｔと外径Ｄとの比ｔ／Ｄが
３〜２０％程度であって外径が１０mm以下のような細い
金属溶接管13を製造しようとすると、前記各ロール組の
設置位置，各ロール組のロールのそれぞれ対向する間
隔，各ロール組のロールの寸法等に非常に高い精度が要
求されるのであり、例えば各組の対向するロールにおい
てそれぞれ対向するロールの間隔と同時に金属帯１の通
板方向に対して前後及び上下に関しても正確な位置に設
置しなければならないが、この位置から多少ズレた位置
に偏芯した状態で設置され易いので、特に製造すべき金
属溶接管13の外径が小さく金属帯１の板厚が非常に薄い
場合には対向するロールがわずかに偏芯した状態で設置
されてもこのロールによって管状に形成した金属帯１の
両側縁の突き合わせ部に段差を生じ、この段差を生じた
状態の突き合わせ部を溶接することになるので製造され
た金属溶接管13の断面形状が真円を成さず製品上の欠陥
となる欠点があった。

【０００５】そこで本発明者らは上記従来技術の欠点を
解消して製造すべき金属溶接管の外径の変更に容易にし
かも安価に対応することができて、特に外径が１０mm以
下のように細い金属溶接管を簡単にしかも安価で確実に
製造することのできる金属溶接管の製造方法を提供すべ
く種々検討した結果、入側から出側に行くに従って直径
を小さくするテーパを付した部分を有する断面円形の貫
通穴が穿設されている金属溶接管製造用ダイスの貫通穴
に金属帯を貫通させれば、多数のロールを使用して徐々
に管状に形成しなくとも平板状の金属帯を一挙にその両
側縁を突き合わせた状態の管状に形成することができる
ので、この管状に形成された金属帯の両側縁の突き合わ
せ部を溶接することによって金属溶接管を製造する金属
溶接管の製造方法を特開平３−２０７５２３として提案
した。

【０００６】この金属溶接管の製造方法は、図９にその
断面図を示すように金属帯１の進行方向にすなわち入側
から出側にいくに従って直径を小さくするテーパを付し
た部分を有する断面円形の貫通穴３が穿設されている金
属溶接管製造用ダイス（以下単にダイスという）２を準
備し、金属溶接管13を製造するための通常の冷間圧延さ
れた金属帯、その他に、少なくとも片面を鏡面研磨また
はヘヤーライン研磨の如き研磨処理された金属帯、ま
た、少なくとも片面をエッチング加工，化学発色加工，
セラミックコーティング加工，メッキ処理，および塗装
等の表面処理が施された金属帯を含む平板状の金属帯１
を図８に示すようにダイス２の貫通穴３に直径の大なる
入側からテーパを付した部分を経て入側より直径が小さ
な出側に向けて貫通させることによって一挙にその両側
縁を突き合わせた状態の管状に形成し、この突き合わさ
れた両側縁をスクイズロール５によって管状に保持した
状態でアーク溶接用トーチ４によってアーク溶接した
り、また図１０に示す如く管状に成形された金属帯１の
突き合わせ部に対応させてダイス２の外周縁からダイス
２の同一直径区間3aに向けて貫通して穿設された溶接用
貫通孔７を通してレーザ溶接用のレーザ照射機６からレ
ーザを照射してレーザ溶接することによって金属溶接管
を製造する方法である。

【０００７】そしてこの金属溶接管の製造方法は、管の
内側となる面を内側として長手方向に直交する小径の曲
げロール８で塑性曲げ加工を行った金属帯１を長手方向
の曲率を零とすることによってその塑性曲げ・曲げ戻し
により生じる幅方向の残留曲率を利用して金属帯１を幅
方向に或る程度曲げた状態でダイス２の貫通穴３に貫通
させることが管状への成形を確実に実施できるので望ま
しく、その方法としては例えば図１０に示した如く、入
側の円筒形ロール９とその軸が入側の円筒形ロール９と
互いに平行で且つ入側の円筒形ロール９との間にギャッ
プを設けて配設され入側の円筒形ロール９と同方向に回
転する出側の円筒形ロール９とこれら円筒形ロール９，
９に近接してこの円筒形ロール９の軸と平行に配置され
た小径の曲げロール８とから成るロール群に、金属帯１
を先ず入側の円筒形ロール９に沿わせてからギャップを
通した後に小径の曲げロール８に沿わせて曲げてから再
びギャップを通して長手方向の曲率を零とすることによ
って、その塑性曲げ・曲げ戻しにより生じる幅方向の残
留曲率を利用して金属帯１を幅方向に或る程度曲げた状
態でダイス２の貫通穴３に貫通させるのである。

【０００８】かかる金属溶接管の製造方法を実施するた
めには、先ず金属帯１の先端をダイス２の入側から出側
にいくに従って直径を小さくするテーパを付した部分を
有する断面円形の貫通穴３に通板させる作業が必要であ
り、この金属帯１の先端の通板は図１１に示すように金
属帯１の先端を先細り状に切断加工してダイス２の貫通
穴３の最小直径よりも小さな直径の鋼線12にＴＩＧ溶接
などで固着させてこの鋼線12からダイス２の貫通穴３に
通板させることによって行っていた。

【０００９】しかしながら、この方法は金属帯１の先端
を先細り状に切断加工する作業とその先細り状に切断加
工された金属帯１の先端を小さな直径の鋼線12に固着さ
せる作業とを必要とするため、作業が煩雑で且つ溶接等
の固着作業に時間を要し、また固着が充分に行われてい
ないとダイス２の貫通穴３に挿入貫通させる作業中に固
着部分が外れてしまう現象が発生するという問題点や、
金属帯１の先端の断面積が先端にいくに従って減少して
いるために小さな直径の鋼線12を介して金属帯１を引張
った際に金属帯１が破断するという問題点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消して、複雑な加工を行うことなく金属
帯の先端を容易に且つ確実に金属溶接管製造用ダイスの
貫通穴に通板させることのできる金属溶接管製造用ダイ
スへの金属帯先端部の通板方法を提供することを課題と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる課題
を解決すべく種々検討した結果、平板状の金属帯の先端
をダイス最小径より小さな径を有する形状にプレス成形
し、このプレス成形部からダイスの貫通穴に挿入貫通さ
せて貫通した先端部を把持して引張れば良いことを究明
して本発明を完成したのである。

【００１２】以下、図面により本発明に係るダイスへの
金属帯先端部の通板方法について詳細に説明する。図１
は本発明方法によってダイスへ金属帯先端部を挿入貫通
させた状態の一例を示す斜視図、図２は図１に示した金
属帯先端部を成形するために金属帯の先端を順次プレス
成形している様子を示す側面説明図、図３から図７はそ
れぞれ図２中のＡ−ＡからＥ−Ｅ断面部の金属帯の断面
形状を示す説明図である。

【００１３】本発明方法を実施するには、先ず平板状の
金属板１の先端を順次プレス成形しダイス２の貫通穴３
よりも小さな断面を有する形状とする。このプレス成形
により得られる断面形状は、ダイス２の貫通穴３の最小
径よりも小さな径を有すれば、円，楕円，及び多角形の
いずれでもよく、金属帯１の材質や板厚や製造すべき金
属溶接管13の直径等を勘案して適切に決定する。

【００１４】かくしてプレス成形した先端部から金属帯
１をダイス２の貫通穴３に挿入貫通させて貫通した先端
部を引取り装置で把持して引張って通板を完了させるの
である。

【００１５】

【作用】このように平板状の金属帯１の先端を、順次プ
レス治具14にてプレス成形し、このプレス成形部から金
属帯１をダイス２の貫通穴３に挿入貫通させて貫通した
先端部を引取り装置で把持して引張ると、金属帯１はプ
レス成形部と未成形部の断面積が全く変わらず強度が低
下することがないため、ダイス２の貫通穴３に金属帯１
の先端部を挿入貫通させて強く引張って通板させても破
損することがないのである。また、金属帯１の先端部を
順次プレス成形することに関しては特に高度な技術を必
要とせず、誰がプレス成形を行っても同一形状となるの
で、熟練度の低い作業者でも短時間且つ確実に通板を行
うことができる。

【００１６】

【実施例】入側直径３５mm，出側直径１０mm，テーパ角
度２２゜の貫通穴が穿設されている炭化タングステン製
の金属溶接管製造用ダイスの前記貫通穴に、板厚０．７
mm，板幅３０．７mmの平板状のオーステナイト系ステン
レス鋼帯（ＳＵＳ３０４）を貫通させて管状に形成して
その両側縁の突き合わせ部をＴＩＧ溶接して外径１０mm
のステンレス鋼溶接管を製造するに際し、オーステナイ
ト系ステンレス鋼帯の先端をプレス治具14にて順次プレ
ス成形して両側縁をラップさせて直径がダイス２の貫通
穴３の出側直径１０mmより小さい６mmとなるような断面
円形の形状とし、この先端部からオーステナイト系ステ
ンレス鋼帯をダイス２の貫通穴３に挿入貫通させ、その
貫通させた部分を引取り装置で把持して引張ってオース
テナイト系ステンレス鋼帯の先端部をダイス２に通板せ
しめる作業を行ったところ、オーステナイト系ステンレ
ス鋼帯はその先端部もまた未成形部分もいずれも何等の
損傷もなく、破断も発生せず短時間に良好に通板がで
き、連続的に造管が進行した。

【００１７】

【発明の効果】以上に詳述した如く本発明に係る金属溶
接管製造用ダイスへの金属帯先端部の通板方法は、平板
状の金属帯の先端を順次プレス治具にてプレス成形し、
この先端部をダイスの貫通穴に挿入貫通させて貫通した
先端部を把持して引張るという非常に単純な作業でダイ
スへの金属帯先端部の通板を行う方法であり、金属帯へ
の加工は平板状の金属帯の先端をプレス治具の各段のピ
ッチ以下で送りつつ最終的に金属帯の両側縁をラップさ
せてダイスの最小径より小さな径となるような断面形状
とするという極めて単純な作業だけであり、ダイスの貫
通穴に挿入貫通される金属帯の先端はその断面積が未成
形部分と全く変わらないため強度的な問題がないととも
に、熟練度の低い作業者でも短時間且つ確実に通板でき
て特に高度な技術を必要としないという利点もあり、そ
の工業的価値は非常に大きなものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法によってダイスへ金属帯の先端部を
挿入貫通させた状態の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示した金属帯の先端部を成形するために
金属帯の先端をプレス治具にて順次プレス成形している
様子を示す側面説明図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面部の金属帯の断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面部の金属帯の断面図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ断面部の金属帯の断面図である。

【図６】図２のＤ−Ｄ断面部の金属帯の断面図である。

【図７】図２のＥ−Ｅ断面部の金属帯の断面図である。

【図８】金属溶接管の製造方法の側面説明図である。

【図９】金属溶接管の製造方法で使用するダイスの一例
の縦断面図である。

【図１０】金属溶接管の製造方法の好ましい実施例を示
す図である。

【図１１】金属帯の先端に鋼線を固着させた従来方法を
示す斜視図である。

【図１２】従来方法によって金属溶接管を製造している
状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 金属帯 ２ 金属溶接管製造用ダイス ３ 貫通穴 3a 同一直径区間 ４ アーク溶接用トーチ ５ スクイズロール ６ レーザ照射機 ７ 溶接用貫通孔 ８ 小径の曲げロール ９ 円筒形ロール 10 フォーミングロールまたはケージロール 11 シームガイドロール 12 鋼線 13 金属溶接管 14 プレス治具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の金属帯(1) の先端をプレス治具
   (14)にて順次プレス成形し、金属溶接管製造用ダイス
   (2) の同一直径区間(3a)より小さな直径となるような断
   面円形の形状とし、このプレス成形部から金属帯(1) を
   金属溶接管製造用ダイス(2) の貫通穴(3) に挿入貫通さ
   せて貫通した先端部を把持して引張ることを特徴とする
   金属溶接管製造用ダイスへの金属帯先端部の通板方法。