JPH0813377B2 - 管成形プレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は鋼板等の被成形板から
管を製造するための管成形プレス装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】所定長の板をプレスして円筒状に成形し
端面同士を溶接して管に仕上げる溶接管製造法として従
来から広く知られているものにいわゆるＵＯＥ方式およ
びベンディングロール方式があり、他にいわゆるプレス
ベンディング方式等がある。この内、ＵＯＥ方式は、先
ず、端面を研削した板の両端を長さ方向にプレスする端
曲げを行い、続いてこの板をＵ字形にプレス成形する
（Ｕプレス）。次にこのＵ字形に成形された板をＯ字状
にプレス成形する（Ｏプレス）。そして、Ｏ字状に成形
された板の両端部を内外から溶接し、最後に拡管処理を
行って所望の寸法精度を確保するものである。数千トン
ないし数万トンの大容量プレスを使用して大量生産を行
う製造設備で多用されている。これに対しベンディング
ロール方式は、端曲げされた板を３本のピラミッド形に
配置された成形ロールで円筒状に成形し、成形された板
の両端部を内外から溶接して仕上げられるもので、比較
的能率が低く多種少量生産設備として広く使用されてい
る。更にプレスベンディング方式は、凹面状の下型と凸
面状の上型とを使用して板をその幅方向両端から順次内
方へ位置をずらしながらプレスを繰り返し最終的に所望
の口径の管に仕上げるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】溶接管を製造するため
の従来の管成形プレス装置は以上のように、ＵＯＥ方式
では高効率で高い寸法精度が得られるものの、少なくと
もＵプレス用とＯプレス用との各別に大容量の管成形プ
レス装置が必要となり設備費が極めて高価で作業スペー
スも広大となることから、大量生産を行う特定の大規模
企業では採算に合うものの一般の製造業者への導入は適
さないとされてきた。また、ベンディングロール方式は
設備費が安く、３本のロールの間隔を調整することによ
り外径の変更が容易にできることから一般の製造業者に
広く採用されているが、その加工原理上、板厚の厚い管
や長尺管の製造が比較的難しく、あまり高度な寸法精度
は期待できない。以上に対し、プレスベンディング方式
は製品仕様に応じて型が必要となるが、１台の管成形プ
レス装置で済み、加工精度も良好でかなりな厚板の加工
も可能である。しかし、幅方向両端から順次プレスを繰
り返し成形するため能率が低く、高い熟練度も必要とな
る。この発明は以上のような問題点を解消するためにな
されたもので、設備費が安く作業スペースも少なくて済
み、しかも比較的高能率で高精度のプレス加工が得られ
る溶接管製造用の管成形プレス装置を得ることを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段および作用】この発明に係
る管成形プレス装置は、そのボルスタにＵプレスとＯプ
レスとの両用の下型を取り付け、スライダにＵプレス用
の第１の上型とＯプレス用の第２の上型とを平行に取り
付ける。そして、上記第１の上型と下型とで被成形板の
Ｕプレス加工を行い、しかる後、各型の相対位置を移動
させ上記第２の上型と下型とで被成形板のＯプレス加工
を行う。

【０００５】更に、下型の上面に可動下型を備え、Ｕプ
レス加工時、この可動下型の端部に設けたロールを介し
て被成形板を外方から押圧する。

【０００６】また、請求項２に係るものは、可動下型の
上面に円弧状の凹溝を形成し、第１の上型とこの可動下
型の凹溝とで被成形板の端部を押圧して端曲げを形成す
る。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例による管成形プレ
ス装置を示す斜視図である。図において、１はプレスの
ボルスタ、２はこのボルスタ１の上面に取り付け固定さ
れた固定下型で、その上面に半円形の凹部２ａが形成さ
れている。３および４は固定下型２の上面両側部に摺動
し凹部２ａの中心に対して進退可能に構成された一対の
可動下型、５は連結具６を介してそれぞれ可動下型３お
よび４を図中矢印Ａの方向に駆動する油圧シリンダであ
る。なお、上記した各下型は製造すべき管の最大長を考
慮して矢印Ａと直角の奥行方向に所定の長さを有してい
る。後述する各上型についても同様である。また、上述
した油圧シリンダ５は図中前方端のもののみを示した
が、各型の長さに応じて複数台が並列的に設置される。
７は可動下型３および４の凹部２ａ側端部に設けられた
ロール、８は可動下型４の上面に長さ方向に沿って形成
された所定径の円弧状の凹溝である。

【０００８】９はプレスのスライダで、後述する各上型
を取り付け図示しない油圧機構によりプレス本体の昇降
操作がなされる。９ａはスライダ９の下面に矢印Ａの方
向に摺動可能に取り付けられた摺動台で、これも図示し
ない油圧機構により駆動される。１０はこの摺動台９ａ
の下面に取り付け固定された第１の上型で、固定下型２
の凹部２ａにほぼ合致するほぼ半円形の断面形状を有し
ている。１１は第１の上型１０と矢印Ａの方向に所定の
間隔を設けて平行に、摺動台９ａの下面に取り付け固定
された第２の上型で、固定下型２に当接して丁度円形の
凹部となるよう固定下型２の断面とほぼ上下対称に凹部
１１ａを備えている。

【０００９】次にこの管成形プレス装置を使用して被成
形板を円筒状の管に加工する要領について説明する。な
お、被成形板の端部には端面研削が既に行われているも
のとする。先ず、端曲げの工程である。これは、Ｏプレ
スで最終的に被成形板を円筒状に加工するが、その周方
向端部が他の部分に比較して曲げ加工がされ難いため、
曲げ加工に先立って予め被成形板の両端部に曲げ加工を
施しておくものである。図２はこの状態を示す。即ち、
先ず、油圧シリンダ５を操作して可動下型４を移動さ
せ、その凹溝８の中心位置が固定下型２の上面端部の中
央位置と一致するように可動下型４の位置合わせを行
う。次に、摺動台９ａをＡ方向に移動させ、第１の上型
１０の中心と凹溝８の中心位置とが一致するところで停
止させる。各型の位置調整が終了すると、図に示すよう
に被成形板Ｗをその一端縁が凹溝８の幅方向端縁と一致
するよう位置決めし適当な手段で支持固定する。この準
備が終了するとスライダ９を下降させ、被成形板Ｗを介
して第１の上型１０の凸面を可動下型４の凹溝８の凹面
に押圧する。被成形板Ｗの他方の端部についても同様の
要領で端曲げを行う。

【００１０】図３はＵプレスの工程を示す。即ち、先ず
準備工程として油圧シリンダ５を操作して可動下型３お
よび４を図２の位置から若干後退させ、それぞれのロー
ル７の一端が固定下型２の凹部２ａの各上端位置にほぼ
一致するように位置調整を行う。次に、摺動台９ａをＡ
方向に移動させ、第１の上型１０の中心と固定下型２の
凹部２ａの中心とが一致するところで停止させる。被成
形板Ｗをその中心線が凹部２ａの中心に一致するように
固定下型２上にセットし、その状態でスライダ９を下降
させる。被成形板Ｗは第１の上型１０に押されて次第に
変形しつつ下方へ押し下げられていく。そしてこの間、
可動下型３，４の端部に設けられたロール７が常に被成
形板Ｗに当接しているが、被成形板Ｗの下降に応じてロ
ール７が回転するので、被成形板Ｗに無理な摩擦力がか
かることはない。従って、被成形板Ｗは第１の上型１０
の降下途中でその位置がずれることなく成形され、図３
に示すように、第１の上型１０の凸面が被成形板Ｗを介
して固定下型２の凹部２ａを押圧して被成形板Ｗの中央
部分をほぼ半円の円弧状に成形するＵプレス加工がなさ
れる。なお、第１の上型１０の降下過程で油圧シリンダ
５を制御しロール７による被成形板Ｗへの横方向からの
押圧力を調整する方式としてもよい。

【００１１】図４は続くＯプレスの工程を示す。Ｕプレ
ス終了後、可動下型３，４は最後退位置に移動し、スラ
イダ９を一旦上昇させた後、摺動台９ａをＡ方向に移動
させ第２の上型１１の凹部１１ａの中心と固定下型２の
凹部２ａの中心とが一致する位置で停止させる。以上の
準備工程が終わると、スライダ９を下降させる。これに
より、被成形板Ｗの両端は第２の上型１１の凹部１１ａ
に押圧されその円形部に沿う形で成形され、図４に示す
ように、固定下型２と第２の上型１１とが当接する位置
で被成形板Ｗは完全な円筒状に成形される。

【００１２】Ｏプレスを終了した被成形板Ｗは管成形プ
レス装置から取り出され、その端面を溶接して一体とな
し、必要な検査を経て管として完成する訳である。従来
の大量生産設備として採用されていたＵＯＥ方式は、上
記溶接工程後、拡管加工を行い要求された寸法精度を確
保するのが通例とされている。これに対し、上述したこ
の発明の実施例では、下型を１個で共用できること、管
成形プレス装置が１台で済むこと等から比較的小規模生
産設備として適用しても経済的に成り立つ場合が多い。
従って、例えば、図３で説明したロール７の押圧作業等
に作業者の技術を活かしてＵプレス、Ｏプレス工程自体
での成形精度を向上させ、溶接後の拡管加工を行うこと
なく高い要求精度を満足させることも不可能ではない。
この場合、作業者の技術を利用するといっても、精度の
高い上型、下型を各仕様に応じて使用する訳であるか
ら、従来からのベンディングロール方式の場合のように
高度な熟練度が要求されることはない。また、従来のプ
レスベンディング方式と比較すると、第２の上型と摺動
機構が新たに必要となるが、作業内容が画一的で単純な
プレス加工となるので、全体の作業性生産性が大幅に向
上し寸法精度も改善される。スライダ９と摺動台９ａと
の操作を所定のシーケンスで自動化するようにすれば、
生産性の一層の向上を図ることができる。なお、上記実
施例では完全な円筒状の管を製造する場合について説明
したが、各型の形状等を適当に設定することにより例え
ば長円形の筒状管を製造する場合にも同様にこの発明を
適用することができる。また、上記実施例では各型のＡ
方向の相対位置を調整するのに、スライダ９に取り付け
られた摺動台９ａをそれ専用の油圧機構で操作するよう
にしたが、スライダ９自体をＡ方向へも駆動可能な構成
としてもよく、その他、例えばボルスタ１または固定下
型２を移動させるようにしてもよい。

【００１３】

【発明の効果】この発明は以上のように、所定の下型、
第１および第２の上型を設けたので、従来のいわゆるＵ
Ｏ方式では２台のプレスを使用して完全に独立した２工
程として行われていた管の製造が、１台のプレスによる
連続工程で行うことが可能となり設備費が大幅に低減す
る。更に、所定の可動下型を備えたので、特にＵプレス
加工時、被成形板の滑りが円滑となり、作業能率と成形
精度が向上する。また、可動下型の上面に所定の凹溝を
設けることにより、新たなプレスを要することなく被成
形板の端曲げ加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による溶接管製造用の管成
形プレス装置を示す斜視図である。

【図２】図１の管成形プレス装置を使用して端曲げ加工
を行う要領を説明するための部分拡大図である。

【図３】図１の管成形プレス装置を使用してＵプレス加
工を行う要領を説明するための部分拡大図である。

【図４】図１の管成形プレス装置を使用してＯプレス加
工を行う要領を説明するための部分拡大図である。

【符号の説明】

１はボルスタ、２は固定下型、２ａはその凹部、３，４
は可動下型、７はロール、８は凹溝、９はスライダ、９
ａは摺動台、１０は第１の上型、１１は第２の上型、Ｗ
は被成形板である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルスタの上面に取り付けられ矩形の上
   辺のほぼ中央にほぼ半円形の凹部を形成した断面形状を
   有する所定長の下型、スライダの下面に取り付けられ被
   成形板を介して上記下型の凹部と当接するほぼ半円形の
   断面形状を有する所定長の第１の上型、および上記スラ
   イダの下面に上記第１の上型と所定の間隔を設けて平行
   に取り付けられ上記下型とほぼ上下対称に矩形の下辺の
   ほぼ中央にほぼ半円形の凹部を形成した断面形状を有す
   る所定長の第２の上型を備え、上記下型と上型とをそれ
   らの長手方向と直角の幅方向の相対位置が調整可能な構
   成とし、先ず上記相対位置を上記第１の上型と上記下型
   とが上記幅方向に一致する第１の位置に調整して上記両
   型で被成形板を押圧することにより上記被成形板の幅方
   向中央をほぼ円弧状に成形するＵプレス加工を行い、次
   に上記相対位置を上記第２の上型と上記下型とが上記幅
   方向に一致する第２の位置に調整して上記両型の凹部で
   形成される環状部に上記被成形板を押し当てることによ
   り上記被成形板を筒状に成形するＯプレス加工を行うよ
   うにした管成形プレス装置であって、 上記下型の上面両側部と摺動し半円形凹部の中心に対し
   て進退可能な一対の可動下型を備えるとともに、この可
   動下型の上記凹部中心側端部にロールを設け、Ｕプレス
   加工時上記ロールを介して被成形板を外方から上記中心
   方向へ押圧するようにしたことを特徴とする管成形プレ
   ス装置。
2. 【請求項２】 可動下型の上面に所定径の円弧状凹溝を
   長手方向に沿って形成し、Ｕプレス加工に先立ち各型の
   相対位置を第１の上型と上記凹溝とが一致する第３の位
   置に調整して上記第１の上型と上記可動下型とで被成形
   板の端部を押圧することにより上記被成形板に所定の端
   曲げを形成するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載の管成形プレス装置。