JPH07241619A - Manufacture of special shaped tube having sharp recessed part - Google Patents

Manufacture of special shaped tube having sharp recessed part

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JPH07241619A
JPH07241619A JP3359494A JP3359494A JPH07241619A JP H07241619 A JPH07241619 A JP H07241619A JP 3359494 A JP3359494 A JP 3359494A JP 3359494 A JP3359494 A JP 3359494A JP H07241619 A JPH07241619 A JP H07241619A
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corner angle
forming
roll
recess
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Yukihiro Shirataki
之博 白滝
Takefumi Nakako
武文 仲子
Katsuhide Nishio
克秀 西尾
Tsutomu Azuma
努 東
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To manufacture by a roll forming method a special shaped tube which is provided with a recess with a small radius part on the shoulder and which enhances design and discrimination characteristics. CONSTITUTION:In roll-forming a special shaped tube Pn in which a recessed part D projecting inside the tube is formed on a part of the side, a corner angle theta at a shoulder is made smaller than a target angle, and also, after it is made to be small, a shoulder part Dsh is flared so that the corner angle thetabecomes the target angle in the last stage. In manufacturing a special shaped tube with a rectangular recessed part D, the corner angle theta in an intermediate stage is set in the range of 40 to 70 deg.C When the corner angle theta is made the target angle by flaring, the radius of shoulder part Dsh is made to be small, which gives an ingenious impression and also facilitates the manufacture of a special shaped tube Pn superior in design and discrimination characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コーナー部がシャープ
に形成された凹部をもつ異形管を製造する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a profiled tube having a recess having sharp corners.

【0002】[0002]

【従来の技術】柱,フェンス,手摺り,サッシ等の建材
や車止め,椅子等に、種々の異形断面を持つ鋼管が装飾
構造材用として使用されている。なかでも、図1に示す
ように、中央に凹部11が形成された異形管10は、凹
部11にガラス板等を嵌め込み、窓やドアの枠として使
用される。異形管10の製造には、平板状の金属母材を
ロール成形又は折曲げ成形する方法が採用されていた。
ロール成形,折曲げ成形等では、母材としての平板を所
定の断面形状に成形した後、幅方向両端部を突き合わせ
或いは重ね合わせて溶接している。
2. Description of the Related Art Steel pipes having various cross-sections are used as decorative structural materials for building materials such as columns, fences, handrails, sashes, car stops, chairs and the like. Among them, as shown in FIG. 1, a deformed tube 10 having a recess 11 formed in the center is used as a window or door frame by fitting a glass plate or the like into the recess 11. For manufacturing the deformed pipe 10, a method of roll-forming or bending-forming a flat metal base material has been adopted.
In roll forming, bending forming, etc., a flat plate as a base material is formed into a predetermined cross-sectional shape, and then both widthwise end portions are butted or overlapped and welded.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】平板を成形して閉じた
管にする場合、溶接部が外観を損ねることがないよう
に、施工時に別部材が組み込まれる部位、すなわち管内
側に張り出した凹部11に溶接部を配置する。このと
き、強度面から重合せ溶接が一般的に採用されている。
しかし、凹部11とこれに対向する辺13との間隙が小
さい場合、技術的に溶接が不可能となるため、製造可能
な異形管の形状及び寸法に制約が加わる。そこで、溶接
の必要がないように、円筒管のロール成形によって異形
管を製造する方法が一部で検討されている。しかし、円
筒管を母材とするロール成形法では、コーナー部の曲率
半径が大きく、装飾管等に要求されるシャープな感触を
もつ異形管が得られ難い。異形管内部に芯金を挿入して
ロール成形するとき、コーナー部の曲率半径を小さくで
きる。しかし、芯金の使用は、成形過程中における芯金
保持機構を始めとして種々の問題を派生する。そのた
め、生産性の低下をきたし、工業レベルで異形管を製造
する上で実用的な解決手段ではない。本発明は、このよ
うな問題を解消すべく案出されたものであり、目標角度
よりも小さいコーナー角をもつ凹部を形成する工程を経
ることにより、コーナー部の曲率半径を小さくし意匠
性,識別性を高めた異形管を、生産性の高いロール成形
法で製造することを目的とする。
When a flat plate is formed into a closed pipe, a portion where another member is incorporated at the time of construction, that is, a recessed portion 11 which is projected to the inside of the pipe so that the welded portion does not spoil the appearance. Place the weld on. At this time, superposition welding is generally adopted from the viewpoint of strength.
However, if the gap between the concave portion 11 and the side 13 facing the concave portion is small, it is technically impossible to perform welding, so that the shape and size of the deformable pipe that can be manufactured are restricted. Therefore, a method of manufacturing a deformed pipe by roll forming of a cylindrical pipe so as to eliminate the need for welding is being studied by some. However, in the roll forming method using a cylindrical tube as a base material, it is difficult to obtain a deformed tube having a sharp feel required for a decorative tube or the like because the radius of curvature of the corner portion is large. When a cored bar is inserted into the profiled tube for roll forming, the radius of curvature of the corner can be reduced. However, the use of cored bar introduces various problems including cored bar retention mechanism during the molding process. Therefore, the productivity is lowered, and it is not a practical solution for manufacturing the deformed pipe on an industrial level. The present invention has been devised to solve such a problem, and by performing a step of forming a recess having a corner angle smaller than the target angle, the radius of curvature of the corner portion can be reduced to improve the designability. The purpose of this invention is to manufacture a deformed pipe with improved distinctiveness by a roll forming method with high productivity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の異形管製造方法
は、その目的を達成するため、管内側に突出した凹部が
側面の一部に形成された異形管を多段の成形スタンドで
ロール成形する際、最終段に至る段階で前記凹部を区画
する肩部のコーナー角θを目標角度より小さくした後、
最終段で前記コーナー角θが目標角度になるように前記
肩部を押し開くことを特徴とする。本発明は、最終段で
肩部を目標角度に押し開く限り、矩形状,三角形状,半
六角形状等,種々の断面形状を持つ凹部が形成された異
形管の製造に適用できる。しかし、以下においては、説
明を簡略化するため、矩形状の凹部が形成された異形管
の製造を例にとって説明する。この場合、コーナー角θ
が40〜70度の肩部をもつ凹部を成形した後、最終段
で前記コーナー角θが90度になるように肩部を押し開
くことが好ましい。
In order to achieve the object, the method for manufacturing a profiled pipe of the present invention is to roll-form a profiled pipe having a concave portion projecting inside the pipe on a part of its side surface by a multi-stage molding stand. At the time of reaching the final stage, after the corner angle θ of the shoulder portion that defines the recess is made smaller than the target angle,
In the final stage, the shoulder portion is pushed open so that the corner angle θ becomes a target angle. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to the manufacture of a deformed pipe in which concave portions having various cross-sectional shapes such as a rectangular shape, a triangular shape, and a half-hexagonal shape are formed as long as the shoulder portion is pushed open to the target angle at the final stage. However, in the following, for simplification of the description, manufacturing of a deformed tube in which a rectangular recess is formed will be described as an example. In this case, the corner angle θ
It is preferable that after forming a recess having a shoulder of 40 to 70 degrees, the shoulder is pushed open at the final stage so that the corner angle θ becomes 90 degrees.

【0005】[0005]

【作用】異形管の成形過程を、肩部12と辺部13に分
けて検討する。肩部12は、大きく曲げられた結果とし
て形成されるものであり、加工硬化の度合いも辺部13
に比較して大きくなっている。このような肩部12のア
ールを小さくすることは、すでに加工硬化している肩部
12を更に曲げることになる。この条件下でロールによ
る押込み力Fを加えても、何らかの拘束をしない限り、
肩部12の小径化よりも異形管10の内側に辺部14が
変形することが優先する。内側に張り出した凹部をもた
ない矩形管のような断面形状を持つものでは、外側に凸
となる曲率を辺部に付けることにより異形管内側への変
形が拘束される。しかし、内側に張り出した凹部11を
もつ異形管10では、肩部12に加えた押込み力は、凹
部11を更に内側に変形させる力となって作用し、肩部
12の小径化に働かない。
The process of forming the deformed pipe will be examined separately for the shoulder portion 12 and the side portion 13. The shoulder portion 12 is formed as a result of being greatly bent, and the degree of work hardening also depends on the side portion 13.
Is larger than. Reducing the radius of the shoulder portion 12 as described above further bends the shoulder portion 12 which has already been work hardened. Even if the pushing force F by the roll is applied under this condition, unless some restraint is applied,
Deformation of the side portion 14 inside the deformed tube 10 has priority over reduction of the diameter of the shoulder portion 12. In the case of a tube having a cross-sectional shape such as a rectangular tube that does not have a recess projecting inward, the deformation to the inside of the deformed tube is constrained by providing the side with a curvature that is convex outward. However, in the deformed tube 10 having the recess 11 protruding inward, the pushing force applied to the shoulder 12 acts as a force to further deform the recess 11 inward, and does not work to reduce the diameter of the shoulder 12.

【0006】肩部12では、成形時に図2に示すような
メタルフローがある。上ロール15u で下方向の押込み
力Fd を、右ロール15r で左方向の押し込み力Fl
素管16に加えるとき、異形管の肩部12に特有なメタ
ルフローが発生する。このメタルフロー17は、右から
左、更に肩部12を経由して上から下となる一方向流れ
となっている。これに対し、他のコーナー部18に生じ
るメタルフローは、コーナー部18を挟む両辺部13,
13からコーナー部18に向かった2方向の流れとな
る。肩部12及び他のコーナー部18におけるメタルフ
ローの相違は、成形後の肩部12及びコーナー部18の
形状に大きな影響を与える。すなわち、他のコーナー部
18は、両方向からの材料流入があるため、小径化され
易い。これに対し、肩部12では一方向に材料が流れる
ことから、凹部11をロール圧下しても、一方向のメタ
ルフロー17を促進させるものの、肩部12の小径化に
有効に作用しない。その結果、凹部11が更に下方に落
ち込み、得られた異形管10の形状精度が低下する。
At the shoulder portion 12, there is a metal flow as shown in FIG. 2 at the time of molding. When a downward pushing force F d is applied by the upper roll 15 u and a left pushing force F l is applied by the right roll 15 r to the raw pipe 16, a metal flow peculiar to the shoulder portion 12 of the deformed pipe is generated. The metal flow 17 is a one-way flow from the right to the left and further from the top to the bottom via the shoulder portion 12. On the other hand, the metal flow generated in the other corner portion 18 is caused by the both side portions 13 sandwiching the corner portion 18,
There are two directions of flow from 13 toward the corner portion 18. The difference in metal flow between the shoulder portion 12 and the other corner portion 18 has a great influence on the shapes of the shoulder portion 12 and the corner portion 18 after molding. That is, the other corner portions 18 are likely to have a smaller diameter because the material flows in from both directions. On the other hand, since the material flows in one direction in the shoulder portion 12, even if the recess 11 is rolled down, the metal flow 17 in one direction is promoted, but the diameter of the shoulder portion 12 is not effectively reduced. As a result, the recess 11 is further lowered, and the shape accuracy of the obtained deformed tube 10 is reduced.

【0007】本発明者等は、このような凹部11をもつ
異形管10の成形工程におけるメタルフローを種々調査
・研究する過程で、肩部12のコーナー角θがメタルフ
ロー12の挙動に大きな影響を与えることを見い出し
た。異なるコーナー角θを付けた肩部12について、変
形前及び変形後の形状を図3に示す。この場合、ステン
レス鋼SUS304の未焼鈍材から製造した管材をを素
管として使用した。凹部11を区画する上辺11u の右
側端面では上下方向の変位を拘束した状態で、長手方向
に関してコーナー部に向かう変位を与えた。側辺11v
の下側端面は、上下方向に拘束しない状態で、水平方向
のみを拘束した。この条件下で、肩部12の小径化及び
側辺11V の下側端面の上下方向移動に与えるコーナー
角θの影響を調査した。側辺11V の下側端面が上下方
向移動するか否かは、メタルフロー12の挙動をみるた
めのものである。
The inventors of the present invention, in the process of variously investigating and studying the metal flow in the forming process of the deformed pipe 10 having such a recess 11, the corner angle θ of the shoulder 12 has a great influence on the behavior of the metal flow 12. Found to give. FIG. 3 shows the shape of the shoulder 12 with different corner angles θ before and after deformation. In this case, a tube material manufactured from an unannealed material of stainless steel SUS304 was used as a raw tube. On the right side end surface of the upper side 11 u that defines the recessed portion 11, the displacement in the longitudinal direction was applied toward the corner while restraining the displacement in the vertical direction. Side 11 v
The lower end face was restrained only in the horizontal direction without being restrained in the vertical direction. Under these conditions, the influence of the corner angle θ on the reduction of the diameter of the shoulder 12 and the vertical movement of the lower end surface of the side 11 V was investigated. Whether or not the lower end face of the side edge 11 V moves in the vertical direction is for observing the behavior of the metal flow 12.

【0008】コーナー角θを90度とした肩部12で
は、小径化がみられなかった。これは、図2で説明した
一方向のメタルフロー17が支配的であることを示す。
他方、コーナー角θを60度又は30度とした肩部12
は、変形後の曲率半径が小さくなっていた。このことか
ら、メタルフロー17は、コーナー角θを小さくしたと
き、一方向の流れで無くなっているものと推察される。
以上のような小径化及びメタルフローに関する推察は、
図4の実験結果によって裏付けられる。図4では、肩部
12の曲率半径Rg を初期肉厚t0 で割って無次元化し
た値を横軸にとり、側辺11V の下側端面の移動距離Δ
Yを縦軸にとっている。図4は、小径化の際に側辺11
V の下側端面の上下方向に関する位置移動がコーナー角
θで変わることを示している。コーナー角θが60度よ
り小さいと、小径化に応じて側辺11V の下側端面の位
置が上昇する。コーナー角θが60度のとき、側辺11
V の下側端面位置は上下方向に関して変わらない。コー
ナー角θが60度より大きいと、小径化に応じて側辺1
V の下側端面の位置が下降する。
The shoulder portion 12 having the corner angle θ of 90 degrees did not have a smaller diameter. This indicates that the unidirectional metal flow 17 described in FIG. 2 is dominant.
On the other hand, the shoulder 12 having a corner angle θ of 60 degrees or 30 degrees
Had a smaller radius of curvature after deformation. From this, it is presumed that the metal flow 17 disappears in one direction when the corner angle θ is reduced.
The above conjecture regarding the diameter reduction and metal flow is
This is supported by the experimental results shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents a dimensionless value obtained by dividing the radius of curvature R g of the shoulder portion 12 by the initial wall thickness t 0 , and the moving distance Δ of the lower end face of the side 11 V.
The vertical axis is Y. FIG. 4 shows the side edge 11 when the diameter is reduced.
It shows that the movement of the lower end surface of V in the vertical direction changes with the corner angle θ. If the corner angle θ is smaller than 60 degrees, the position of the lower end face of the side edge 11 V rises as the diameter decreases. When the corner angle θ is 60 degrees, the side edge 11
The lower end face position of V does not change in the vertical direction. If the corner angle θ is larger than 60 degrees, the side 1
The position of the lower end face of 1 V moves down.

【0009】上下方向に関する側辺11V の下側端面の
移動は、小径化に大きな影響を与える。すなわち、コー
ナー角θが90度に近い条件下では、側辺11V の下側
端面の移動が下方向になり、図2で説明した一方向の流
れ17が発生している。コーナー角θが60度のときに
は、側辺11V の下側端面の移動がなく、あたかも上下
方向に関するメタルフローが拘束されているかのような
挙動となる。その結果、図3で示したように、肩部12
が小径化される。更にコーナー角θを60度より小さく
すると、側辺11V の下側端面が上方向に移動する。そ
の結果、他のコーナー部18と同様に肩部12に向かっ
た2方向のメタルフローが発生し、肩部12が小径化さ
れる。以上のモデル実験結果を図1に示した凹部11を
もつ異形管10に当て嵌めると、目標とする90度より
も小さなコーナー角θを肩部12に付けた後で素管を成
形するとき、肩部12の小径化が図られることが判る。
ただし、コーナー角θを90度より小さな角度に設定す
るとき、凹部11の全体が上下方向に移動する場合、す
なわち側辺11V の下側端面が上下方向に移動する場合
は、その移動量を見越したロール設計をしないと、製品
寸法に狂いが生じる。そのため、設計が困難になる。ま
た、コーナー角θを極端に小さくすると、その後にコー
ナー部を押し開くとき、90度に広がらなかったり、コ
ーナー部の内側に割れが発生し易くなる。そこで、工業
レベルでの小径化可能な適性範囲を考慮して、実際には
40〜70度の範囲にコーナー角θを定めることが好ま
しい。
The movement of the lower end face of the side edge 11 V in the vertical direction has a great influence on the reduction in diameter. That is, under the condition that the corner angle θ is close to 90 degrees, the movement of the lower end face of the side edge 11 V is downward, and the unidirectional flow 17 described in FIG. 2 is generated. When the corner angle θ is 60 degrees, there is no movement of the lower end surface of the side 11 V , and the behavior is as if the metal flow in the vertical direction is restricted. As a result, as shown in FIG.
Is reduced in diameter. Further, when the corner angle θ is made smaller than 60 degrees, the lower end face of the side edge 11 V moves upward. As a result, similar to the other corner portions 18, a metal flow in two directions toward the shoulder portion 12 is generated, and the diameter of the shoulder portion 12 is reduced. When the above model experiment results are applied to the deformed pipe 10 having the recessed portion 11 shown in FIG. 1, when forming a blank pipe after attaching a corner angle θ smaller than 90 degrees to the target to the shoulder portion 12, It can be seen that the diameter of the shoulder portion 12 can be reduced.
However, when the corner angle θ is set to an angle smaller than 90 degrees, when the entire concave portion 11 moves vertically, that is, when the lower end face of the side 11 V moves vertically, the movement amount is changed. If the roll design is not planned, the product dimensions will be incorrect. Therefore, design becomes difficult. Further, if the corner angle θ is extremely small, then when the corner portion is pushed open, the corner angle θ does not spread to 90 degrees, or cracks easily occur inside the corner portion. Therefore, it is preferable to actually set the corner angle θ in the range of 40 to 70 degrees in consideration of the appropriate range in which the diameter can be reduced at the industrial level.

【0010】[0010]

【実施例】ステンレス鋼SUS304焼鈍材でできた外
径48.6mm,肉厚1.5mm及び長さ1mの円筒管
を、図5に示すように、素管P0 として異形管成形機2
0にセットした。異形管成形機20は、成形ロールが組
み込まれた複数の成形スタンド21,22・・・2nを
配列している。素管P0 は、油圧シリンダー25によっ
て成形スタンド21,22・・・2nに押し込まれる。
素管P0 は、中間スタンドで窪み部Dinを持つ形状(図
6)にロール成形された後、最終成形スタンド2nで凹
部Dfiを持つ形状(図7)にロール成形される。窪み部
inをもつ異形管から凹部Dfiをもつ異形管を成形する
際、凹部Dfiの肩部Dshの小径化に中間段階の形状が与
える影響を調査した。本実施例においては、図8に示す
ように成形ロールを組み合わせたものを最終段直前n−
1の成形スタンド(a)及び最終段nの成形スタンド
(b)として使用した。
EXAMPLE A cylindrical tube made of stainless steel SUS304 annealed material and having an outer diameter of 48.6 mm, a wall thickness of 1.5 mm and a length of 1 m was used as a base pipe P 0 as shown in FIG.
I set it to 0. The profiled pipe forming machine 20 has a plurality of forming stands 21, 22 ... 2n in which forming rolls are incorporated. The raw pipe P 0 is pushed into the molding stands 21, 22 ... 2n by the hydraulic cylinder 25.
The raw pipe P 0 is roll-formed into a shape having a recess D in (FIG. 6) by an intermediate stand, and then roll-formed into a shape having a recess D fi (FIG. 7) by a final forming stand 2n. When forming the deformed tube having a recess D fi from profiled tubes with recess D in, it was investigated the effect of the shape of the intermediate stage has on the diameter of the shoulder portion D sh recess D fi. In this embodiment, a combination of molding rolls as shown in FIG.
1 was used as the molding stand (a) and the final stage n of the molding stand (b).

【0011】最終段直前n−1の成形スタンドでは、図
8(a)に示すように、上ロール31u を、下ロール3
d 及び左右ロール31r ,31l と組み合わせてい
る。上ロール31u は、軸方向中央に隆起部31upが形
成されており、軸方向に関して隆起部31upの両側が傾
斜面31us,31usになっている。傾斜面31us,31
usは、隆起部31upの側面31uv,31uvに対してコー
ナー角θ=60度となるように設定した。隆起部31up
の表面31ufは、平坦面にした。他方、下ロール31d
及び左右ロール31r ,31l には、所定曲率の凹クラ
ウンを付けた曲面31df,31rf,31lfを設けた。上
段側n−2の成形スタンドから送り込まれた素管は、最
終段直前n−1の成形スタンドを通過するとき、上下ロ
ール31u ,31d 及び左右ロール31r ,31l で区
画される成形空間に倣って、中間形状の異形管Pn-1
なる。異形管Pn-1 の上辺には隆起部31upに対応した
凹部dが形成され、凹部dの両側が傾斜面31us,31
usに対応した傾斜面ds ,ds となっている。傾斜面3
us,31usは、凹部dの側壁dv との間の角度が60
度であった。また、この時点で肩部Dshは小径化され
た。異形管Pn-1 の右辺,左辺及び下辺は、凹部曲面3
df,31rf,31lfに倣って外側に若干張り出した形
状になっていた。
In the n-1 forming stand immediately before the final stage, as shown in FIG. 8A, the upper roll 31 u and the lower roll 3 are
1d and right and left rolls 31 r and 31 l are combined. The upper roll 31 u is formed with a ridge 31 up at the center in the axial direction, and both sides of the ridge 31 up in the axial direction are inclined surfaces 31 us , 31 us . Inclined surface 31 us , 31
Us was set so that the corner angle θ = 60 degrees with respect to the side surfaces 31 uv and 31 uv of the raised portion 31 up . Raised part 31 up
The surface 31 uf of was made flat. On the other hand, the lower roll 31 d
The left and right rolls 31 r and 31 l are provided with curved surfaces 31 df , 31 rf , and 31 lf with concave crowns having a predetermined curvature. When the blank pipe fed from the forming stand on the upper stage side n-2 passes through the forming stand on the stage n-1 immediately before the final stage, it is divided into upper and lower rolls 31 u and 31 d and left and right rolls 31 r and 31 l. Following the space, a deformed pipe P n-1 having an intermediate shape is formed. A concave portion d corresponding to the raised portion 31 up is formed on the upper side of the deformed pipe P n-1 , and both sides of the concave portion d are inclined surfaces 31 us , 31.
The inclined surfaces d s and d s correspond to us . Slope 3
1 us and 31 us have an angle of 60 with the side wall d v of the recess d.
It was degree. At this point, the diameter of the shoulder D sh is reduced. The right side, the left side and the lower side of the deformed pipe P n-1 are concave curved surfaces 3
The shape was a little overhanging, following 1 df , 31 rf , and 31 lf .

【0012】異形管Pn-1 は、最終段nの成形スタンド
で目標形状の異形管Pn にロール成形される。最終段n
の成形スタンドは、図8(b)に示すように、下ロール
32d 及び左右ロール32r ,32l としてフラットロ
ールを使用し、軸方向中央に隆起部32upが形成された
上ロール32u と組み合わせた。軸方向に関し隆起部3
upの両側にある周面32us,32usは、隆起部32up
の側面32uv,32uvに直交させた。異形管Pn-1 の凹
部dは、最終段nの成形スタンドを通過するとき、上下
ロール32u ,32d 及び左右ロール32r ,32l
よって、互いに直交する平面で区画された凹部Dとな
る。このとき、周面32us,32us及び側面32uv,3
uvによって、異形管Pn-1 のコーナー部がコーナー角
θ=90度まで押し広げられる。実際、得られた異形管
n の形状を測定したところ、肩部Dshの曲率半径は肉
厚の0.8倍に留まっており、十分にシャープな凹部D
をもつものであった。
The deformed pipe P n-1 is roll-formed into a deformed pipe P n having a target shape at the forming stand at the final stage n. Last stage n
Molding stand, as shown in FIG. 8 (b), the lower roll 32 d and the lateral roll 32 r, 32 using flat rolls as l, on the raised portion 32 Stay up-formed axially central roll 32 u Combined with. Protrusion 3 in the axial direction
Peripheral surfaces 32 us , 32 us on both sides of 2 up are raised parts 32 up
The side faces of 32 uv and 32 uv were orthogonal to each other. When passing through the forming stand of the final stage n, the recessed portion d of the deformed pipe P n-1 becomes a recessed portion D partitioned by the upper and lower rolls 32 u and 32 d and the left and right rolls 32 r and 32 l in mutually orthogonal planes. Become. At this time, the peripheral surfaces 32 us , 32 us and the side surfaces 32 uv , 3
By 2 uv , the corner portion of the deformed pipe P n-1 is expanded to the corner angle θ = 90 degrees. In fact, when the shape of the obtained deformed pipe P n was measured, the radius of curvature of the shoulder portion D sh remained 0.8 times the wall thickness, and the sufficiently sharp recess D was obtained.
It was one with.

【0013】比較のため、最終段直前n−1に図9に示
す成形スタンドを使用し、最終段nの成形スタンド(図
8b)と組み合わせた。図9の成形スタンドは、異形管
n-1 を最終形状の異形管Pn に近付けるように、下ロ
ール33d 及び左右ロール33r ,33l に凸クラウン
を付けたロールを使用し、上ロール33u としてのカリ
バーロールと組み合わせた。ここでは、上ロール33u
の軸方向中央に形成した隆起部33upの側面33uv,3
uvと周面33us,33usとの間の角度を90度に設定
した。得られた異形管Pn には、肩部Dshの曲率半径が
板厚の1.8倍と大きな凹部Dが形成されていた。この
対比から明らかなように、最終段直前n−1の成形スタ
ンドで鋭角的な肩部がある凹部dをもつ異形管Pn-1
成形し、最終段nの成形スタンドで肩部を押し開くこと
によって、肩部Dshの小径化が図られた。その結果、本
発明に従って製造された異形管は、シャープな印象を与
え、意匠性,識別性に優れたものであった。これに対
し、最終段直前n−1に図9に示す成形スタンドを使用
しものでは、肩部Dshの曲率半径が大きく、美観を損ね
るものであった。
For comparison, the molding stand shown in FIG. 9 was used immediately before the final stage n-1 and was combined with the molding stand of the final stage n (FIG. 8b). The forming stand of FIG. 9 uses a roll having a convex crown on the lower roll 33 d and the left and right rolls 33 r and 33 l so that the deformed pipe P n-1 approaches the deformed pipe P n of the final shape. Combined with caliber roll as roll 33 u . Here, the upper roll 33 u
Side surface 33 uv , 3 of the ridge 33 up formed in the axial center of the
The angle between 3 uv and the peripheral surfaces 33 us , 33 us was set to 90 degrees. In the obtained deformed pipe P n , a recess D having a large radius of curvature of the shoulder D sh of 1.8 times the plate thickness was formed. As is clear from this comparison, a deformed pipe P n-1 having a concave portion d having an acute shoulder is formed by the forming stand n-1 immediately before the final stage, and the shoulder is pushed by the forming stand at the final stage n. By opening, the diameter of the shoulder portion D sh was reduced. As a result, the deformed tube manufactured according to the present invention gave a sharp impression and was excellent in designability and distinguishability. On the other hand, in the case where the molding stand shown in FIG. 9 was used immediately before the final stage n−1, the radius of curvature of the shoulder D sh was large and the appearance was spoiled.

【0014】以上の実施例では、矩形状の凹部Dをもつ
異形管Pn をロール成形した場合を例に取った。しか
し、本発明はこれに拘束されることなく、最終段で肩部
shを押し開いて目標コーナー角θにする限り、凹部D
の断面形状を任意に変えることができる。たとえば、三
角形状断面の凹部を形成する場合、目標コーナー角θが
120度であることから、中間段階でコーナー角θ=4
0〜70度の肩部をもつ凹部を形成する。また、目標角
度よりも小さなコーナー角θは、最終段直前に限らず、
最終段の成形スタンドに至る前の任意の段階で付けても
良い。
In the above embodiments, the case where the deformed pipe P n having the rectangular recess D is roll-formed is taken as an example. However, the present invention is not restricted by this, and as long as the shoulder D sh is pushed open at the final stage to reach the target corner angle θ, the concave D
The cross-sectional shape of can be changed arbitrarily. For example, when forming a recess having a triangular cross section, since the target corner angle θ is 120 degrees, the corner angle θ = 4 at the intermediate stage.
Form a recess with a shoulder between 0 and 70 degrees. Also, the corner angle θ smaller than the target angle is not limited to just before the final stage,
It may be attached at any stage before reaching the final forming stand.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、管内側に突出した凹部をもつ異形管をロール成形法
で製造する際、目標角度より小さいコーナー角を凹部の
肩部に付けた後、最終段階で肩部を押し開くことにより
コーナー角を目標角度に調整している。この押開きによ
って、肩部が小径化され、意匠性,識別性に優れた異形
管製品が得られる。
As described above, in the present invention, when a deformed pipe having a concave portion protruding inside the pipe is manufactured by the roll forming method, a corner angle smaller than the target angle is attached to the shoulder portion of the concave portion. Later, at the final stage, the shoulder angle is pushed open to adjust the corner angle to the target angle. Due to this push-opening, the diameter of the shoulder portion is reduced, and a deformed pipe product excellent in design and distinctiveness can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 管内側に突出した凹部をもつ異形管FIG. 1 Deformed tube having a recess protruding inside the tube

【図2】 コーナー部成形時のメタルフロー[Fig. 2] Metal flow during corner molding

【図3】 コーナー部成形時のメタルフローを調査した
モデル
[Figure 3] Model investigating metal flow during corner forming

【図4】 モデル実験から得られた成形中の材料移動と
小径化との関係
Fig. 4 Relationship between material movement during forming and diameter reduction obtained from model experiments

【図5】 本発明実施例で使用した異形管成形機FIG. 5: Deformed tube forming machine used in the embodiment of the present invention

【図6】 窪み部が形成された異形管[FIG. 6] Deformed tube having a recess

【図7】 最終目標形状の異形管[Figure 7] Deformed tube with the final target shape

【図8】 本発明に従ったロール成形中の形状変化を、
最終段直前の成形スタンド(a)及び最終段の成形スタ
ンド(b)における異形管の形状で示す。
FIG. 8 shows the shape change during roll forming according to the present invention,
The shapes of the deformed tubes in the forming stand (a) immediately before the final stage and the forming stand (b) in the final stage are shown.

【図9】 比較のために使用した最終段直前の成形スタ
ンド
FIG. 9: Molding stand just before the final stage used for comparison

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20:異形管成形機 21,22・・・22n:成形
スタンド 25:油圧シリンダ 31u ,32u ,33u :上ロール 31r ,32
r ,33r :右ロール 31l ,32l ,33l :左ロール 31d ,32
d ,33d :下ロール 31up,32up,33up:隆起部 31uv,32uv,33uv:隆起部の側面 31us,32us,33us:隆起部両側の周面 Pn-1 :最終段直前n−1の成形スタンドで成形された
異形管 Pn :最終段nの成形スタンドで成形された異形管 d,D:凹部 Dsh:凹部の肩部 θ:
コーナー角
20: Deformed tube forming machines 21, 22 ... 22n: Forming stand 25: Hydraulic cylinders 31 u , 32 u , 33 u : Upper rolls 31 r , 32
r , 33 r : right roll 31 l , 32 l , 33 l : left roll 31 d , 32
d , 33 d : lower roll 31 up , 32 up , 33 up : raised portion 31 uv , 32 uv , 33 uv : side surface of raised portion 31 us , 32 us , 33 us : peripheral surfaces on both sides of raised portion P n-1 : Deformed pipe formed by the forming stand n-1 immediately before the final stage P n : Deformed pipe formed by the forming stand of the final stage n d, D: Recess D sh : Shoulder of the recess θ:
Corner angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 努 兵庫県尼崎市鶴町1番地 日新製鋼株式会 社加工技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tsutomu Higashi 1 Tsurumachi, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Nisshin Steel Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管内側に突出した凹部が側面の一部に形
成された異形管を多段の成形スタンドでロール成形する
際、最終段に至る段階で前記凹部を区画する肩部のコー
ナー角θを目標角度より小さくした後、最終段で前記コ
ーナー角θが目標角度になるように前記肩部を押し開く
ことを特徴とするシャープな凹部をもつ異形管の製造方
法。
1. A corner angle θ of a shoulder that defines the recess at the final stage when roll-forming a deformed pipe having a recess protruding inward of the pipe on a part of its side surface by a multi-stage forming stand. Is made smaller than the target angle, and then the shoulder portion is pushed open so that the corner angle θ becomes the target angle in the final stage.
【請求項2】 コーナー角θが40〜70度の肩部をも
つ凹部を成形した後、最終段で前記コーナー角θが90
度になるように前記肩部を押し開く請求項1記載の異形
管の製造方法。
2. After forming a recess having a shoulder with a corner angle θ of 40 to 70 degrees, the corner angle θ is 90 at the final stage.
The method for manufacturing a deformed pipe according to claim 1, wherein the shoulder portion is pushed open so as to have a certain degree.
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