JPH0924423A - 金属管の熱間曲げ加工方法およびその装置 - Google Patents
金属管の熱間曲げ加工方法およびその装置Info
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- JPH0924423A JPH0924423A JP17698595A JP17698595A JPH0924423A JP H0924423 A JPH0924423 A JP H0924423A JP 17698595 A JP17698595 A JP 17698595A JP 17698595 A JP17698595 A JP 17698595A JP H0924423 A JPH0924423 A JP H0924423A
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- metal pipe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属管の熱間曲げ加工方法およびその装置を
提供する。 【構成】 曲げ加工すべき金属管の外周に配置した環状
の誘導加熱コイルを用いて金属管を局部的に塑性変形可
能温度に加熱し、該加熱部を管軸方向に相対的に移動さ
せながら曲げモーメントを付与するとともに冷却水を噴
射して冷却操作を行いながら金属管の熱間曲げ加工を行
う際に、金属管の加熱部の温度が最高値に到達する管外
周位置にそれぞれ冷却水を噴射するとともに、この冷却
水の噴射流量を金属管の曲げ外側に対応する減肉側から
曲げ内側に対応する増肉側に向けて徐々に多くすること
により、管周方向に均一性の高い材質の曲がり管を製造
することを可能にする。
提供する。 【構成】 曲げ加工すべき金属管の外周に配置した環状
の誘導加熱コイルを用いて金属管を局部的に塑性変形可
能温度に加熱し、該加熱部を管軸方向に相対的に移動さ
せながら曲げモーメントを付与するとともに冷却水を噴
射して冷却操作を行いながら金属管の熱間曲げ加工を行
う際に、金属管の加熱部の温度が最高値に到達する管外
周位置にそれぞれ冷却水を噴射するとともに、この冷却
水の噴射流量を金属管の曲げ外側に対応する減肉側から
曲げ内側に対応する増肉側に向けて徐々に多くすること
により、管周方向に均一性の高い材質の曲がり管を製造
することを可能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属管の熱間曲げ加工
方法およびその装置に関する。
方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、原油あるいは天然ガス等を輸送す
るパイプラインの曲がり部などに使用される曲がり管
は、主として誘導加熱方式にて直管を加熱して変形抵抗
を低減させた状態で曲げ加工を行い、さらに水冷または
空冷を行うことで製造されている。
るパイプラインの曲がり部などに使用される曲がり管
は、主として誘導加熱方式にて直管を加熱して変形抵抗
を低減させた状態で曲げ加工を行い、さらに水冷または
空冷を行うことで製造されている。
【０００３】具体的には、図６(a) に示すように、被加
工材であるストレートな金属管（以下、単に管という）
１の一端は油圧シリンダ２のロッド部２ａに固定され、
もう一端は一対のピンチロール３の間を通り、環状の誘
導加熱コイル４内を通って、ピボット５を中心に回転さ
れるアーム６に固定される。そして、高周波発振電源７
を介して誘導加熱コイル４に電力を投入し、管１を加熱
しながら、油圧シリンダ２を操作して、管１の端面に加
工荷重を加えて、矢示方向Ｆに押し出すことによって、
アーム６を一定の曲率半径で回転して管１の曲げ加工を
行い、その後図示しない冷却装置で冷却することによっ
て、図６(b) に示すような曲がり管１Ａが製造される。
なお、誘導加熱コイル４には冷却水等の冷却媒体が供給
管８を介して供給されて冷却され、排出管９を介して排
出される。
工材であるストレートな金属管（以下、単に管という）
１の一端は油圧シリンダ２のロッド部２ａに固定され、
もう一端は一対のピンチロール３の間を通り、環状の誘
導加熱コイル４内を通って、ピボット５を中心に回転さ
れるアーム６に固定される。そして、高周波発振電源７
を介して誘導加熱コイル４に電力を投入し、管１を加熱
しながら、油圧シリンダ２を操作して、管１の端面に加
工荷重を加えて、矢示方向Ｆに押し出すことによって、
アーム６を一定の曲率半径で回転して管１の曲げ加工を
行い、その後図示しない冷却装置で冷却することによっ
て、図６(b) に示すような曲がり管１Ａが製造される。
なお、誘導加熱コイル４には冷却水等の冷却媒体が供給
管８を介して供給されて冷却され、排出管９を介して排
出される。
【０００４】ところで、最近の品質面への高度な要求
は、曲がり管に対しても直管と同等の材質を求められる
ようになっている。その場合、加熱温度と冷却速度が品
質設計上重要な因子として配慮されることから、特に、
降伏応力が40kgf/mm2 以上の高強度管では主に水冷が用
いられる。また、曲がり管の冷却と誘導加熱コイル４の
冷却を兼用できる構造のものが例えば特開昭58−138522
号公報に提案されている。すなわち、図７に示すよう
に、誘導加熱コイル冷却と曲がり管冷却とを兼用した装
置（以下、管冷却兼用誘導加熱コイルという）10は、そ
の断面形状が外径面から内径面に向かって狭くなるよう
にテーパ形状とされ、その内部には冷却水の流路として
中空冷却部10ａが設けられ、かつその内径面の両端に冷
却水を噴射するノズル11が取り付けられた水冷構造とさ
れ、そのノズル11を介して噴射される冷却水によって曲
がり管の加熱部が冷却されるのである。
は、曲がり管に対しても直管と同等の材質を求められる
ようになっている。その場合、加熱温度と冷却速度が品
質設計上重要な因子として配慮されることから、特に、
降伏応力が40kgf/mm2 以上の高強度管では主に水冷が用
いられる。また、曲がり管の冷却と誘導加熱コイル４の
冷却を兼用できる構造のものが例えば特開昭58−138522
号公報に提案されている。すなわち、図７に示すよう
に、誘導加熱コイル冷却と曲がり管冷却とを兼用した装
置（以下、管冷却兼用誘導加熱コイルという）10は、そ
の断面形状が外径面から内径面に向かって狭くなるよう
にテーパ形状とされ、その内部には冷却水の流路として
中空冷却部10ａが設けられ、かつその内径面の両端に冷
却水を噴射するノズル11が取り付けられた水冷構造とさ
れ、そのノズル11を介して噴射される冷却水によって曲
がり管の加熱部が冷却されるのである。
【０００５】この管冷却兼用誘導加熱コイル10の断面形
状およびノズル11の配置位置は、その円周方向に対して
一定のものとされ、かつ冷却水の噴射角度は曲がり管か
らの跳ね返りや加熱ゾーンへの逆流が生じないような最
適角度が設定される。したがって、冷却される位置は減
肉側、増肉側とも管冷却兼用誘導加熱コイル10からその
軸方向に同じ距離の位置となっている。
状およびノズル11の配置位置は、その円周方向に対して
一定のものとされ、かつ冷却水の噴射角度は曲がり管か
らの跳ね返りや加熱ゾーンへの逆流が生じないような最
適角度が設定される。したがって、冷却される位置は減
肉側、増肉側とも管冷却兼用誘導加熱コイル10からその
軸方向に同じ距離の位置となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開昭58−138522号の手段を用いて管１に曲げ加工を
施す際、曲げ外側は引張変形を受けて管厚が減肉とな
り、曲げ内側は圧縮変形を生じるため増肉となる。その
ため昇温速度に差が生じ、冷却位置が同じ箇所では最高
到達温度に差が生じるとともに、水量が一定のため冷却
速度に差が生じることになり、材質がそれらに応じて変
動するという問題があった。その結果、最高到達温度の
低いまたは冷却速度の小さい増肉側は焼入れが不十分な
ため強度が低めとなり、曲がり管全周について最低強度
を確保するためには、管の成分でＣやその他合金元素を
強化元素として多く添加する必要があった。しかし、こ
の対応処置では、現地での曲がり管の円周溶接において
硬化性を増し、溶接割れや腐食割れなどの問題を誘起す
る原因となり望ましくないのである。また、最高強度も
併せて要求される場合は減肉側の強度が高くなりすぎる
という問題もある。
た特開昭58−138522号の手段を用いて管１に曲げ加工を
施す際、曲げ外側は引張変形を受けて管厚が減肉とな
り、曲げ内側は圧縮変形を生じるため増肉となる。その
ため昇温速度に差が生じ、冷却位置が同じ箇所では最高
到達温度に差が生じるとともに、水量が一定のため冷却
速度に差が生じることになり、材質がそれらに応じて変
動するという問題があった。その結果、最高到達温度の
低いまたは冷却速度の小さい増肉側は焼入れが不十分な
ため強度が低めとなり、曲がり管全周について最低強度
を確保するためには、管の成分でＣやその他合金元素を
強化元素として多く添加する必要があった。しかし、こ
の対応処置では、現地での曲がり管の円周溶接において
硬化性を増し、溶接割れや腐食割れなどの問題を誘起す
る原因となり望ましくないのである。また、最高強度も
併せて要求される場合は減肉側の強度が高くなりすぎる
という問題もある。
【０００７】なお、例えば特開昭55−144332号公報に
は、上記のような曲がり管の曲げ外側の減肉を防止する
ために、加熱中に曲げ外側の一定領域を冷却しつつ加熱
する方法が開示されているが、この方法では温度勾配の
コントロールが難しく、そのため減肉を完全に安定して
防止することができず、一方、内側の増肉が従来と同様
に生じてしまうため、上記のような問題を解決するに至
っていない。
は、上記のような曲がり管の曲げ外側の減肉を防止する
ために、加熱中に曲げ外側の一定領域を冷却しつつ加熱
する方法が開示されているが、この方法では温度勾配の
コントロールが難しく、そのため減肉を完全に安定して
防止することができず、一方、内側の増肉が従来と同様
に生じてしまうため、上記のような問題を解決するに至
っていない。
【０００８】本発明は、上記したような従来技術の有す
る課題を解決すべくなされたものであって、最高到達温
度および冷却速度の変動を低減させるのに好適な金属管
の熱間曲げ加工方法およびその装置を提供することを目
的とする。
る課題を解決すべくなされたものであって、最高到達温
度および冷却速度の変動を低減させるのに好適な金属管
の熱間曲げ加工方法およびその装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、曲げ加工すべ
き金属管の外周に配置した環状の誘導加熱コイルを用い
て金属管を局部的に塑性変形可能温度に加熱し、該加熱
部を管軸方向に相対的に移動させながら曲げモーメント
を付与するとともに冷却水を噴射して冷却操作を行う金
属管の熱間曲げ加工方法において、金属管の加熱部の温
度が最高値に到達する管外周位置にそれぞれ冷却水を噴
射するとともに、この冷却水の噴射流量を金属管の曲げ
外側に対応する減肉側から曲げ内側に対応する増肉側に
向けて徐々に多くすることを特徴とする金属管の熱間曲
げ加工方法である。
き金属管の外周に配置した環状の誘導加熱コイルを用い
て金属管を局部的に塑性変形可能温度に加熱し、該加熱
部を管軸方向に相対的に移動させながら曲げモーメント
を付与するとともに冷却水を噴射して冷却操作を行う金
属管の熱間曲げ加工方法において、金属管の加熱部の温
度が最高値に到達する管外周位置にそれぞれ冷却水を噴
射するとともに、この冷却水の噴射流量を金属管の曲げ
外側に対応する減肉側から曲げ内側に対応する増肉側に
向けて徐々に多くすることを特徴とする金属管の熱間曲
げ加工方法である。
【００１０】また、本発明は、曲げ加工すべき金属管の
外周に配置して金属管を局部的に塑性変形可能温度に加
熱する環状の中空冷却部を備えた管冷却兼用誘導加熱コ
イルと、金属管の一端側に結合されて金属管に管軸方向
への押し出す力を付与する押し出し装置と、金属管の他
端側に結合されて金属管の加熱部に曲げモーメントを付
与する曲げ加工装置とからなる金属管の熱間曲げ加工装
置において、前記管冷却兼用誘導加熱コイルはその断面
形状が四角の中空冷却部とされ、該中空冷却部の金属管
の曲げ側に面する側面の周方向に、金属管の加熱部の温
度が最高値に到達する管外周位置にそれぞれ冷却水が到
達するような噴射角度で複数のノズルが取り付けられ、
該ノズルの孔径が金属管の曲げ外側に対応する減肉側か
ら曲げ内側に対応する増肉側に向うに従い徐々に大きく
してなることを特徴とする金属管の熱間曲げ加工装置で
ある。
外周に配置して金属管を局部的に塑性変形可能温度に加
熱する環状の中空冷却部を備えた管冷却兼用誘導加熱コ
イルと、金属管の一端側に結合されて金属管に管軸方向
への押し出す力を付与する押し出し装置と、金属管の他
端側に結合されて金属管の加熱部に曲げモーメントを付
与する曲げ加工装置とからなる金属管の熱間曲げ加工装
置において、前記管冷却兼用誘導加熱コイルはその断面
形状が四角の中空冷却部とされ、該中空冷却部の金属管
の曲げ側に面する側面の周方向に、金属管の加熱部の温
度が最高値に到達する管外周位置にそれぞれ冷却水が到
達するような噴射角度で複数のノズルが取り付けられ、
該ノズルの孔径が金属管の曲げ外側に対応する減肉側か
ら曲げ内側に対応する増肉側に向うに従い徐々に大きく
してなることを特徴とする金属管の熱間曲げ加工装置で
ある。
【００１１】なお、前記ノズルが取り付けられる前記管
冷却兼用誘導加熱コイルの側面を、その断面形状が外径
面から内径面に向かって狭くなるようなテーパ形状にし
てもよい。
冷却兼用誘導加熱コイルの側面を、その断面形状が外径
面から内径面に向かって狭くなるようなテーパ形状にし
てもよい。
【００１２】
【作用】本発明者は、上記した熱間曲げ加工工程におけ
る減肉側と増肉側とで最高加熱温度に到達する時間が異
なることから、その時間的なずれを冷却位置に置き換え
て、減肉側と増肉側との冷却位置を異にすればよいこと
を見出して、本発明を完成させるに至った。
る減肉側と増肉側とで最高加熱温度に到達する時間が異
なることから、その時間的なずれを冷却位置に置き換え
て、減肉側と増肉側との冷却位置を異にすればよいこと
を見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１３】すなわち、図８(a) に示すように、管冷却
兼用誘導加熱コイル10Ａによる管１の冷却位置として、
減肉側１ａでは加熱温度が最高値に到達するコイル幅方
向中心Ｃから距離Ｌa の位置ａを、また増肉側１ｂでは
加熱温度が最高値に到達するコイル幅方向中心Ｃから距
離Ｌb の位置ｂをそれぞれ冷却するようにする。ここ
で、双方の距離の差（Ｌb −Ｌa ）は最高加熱温度に到
達する時間の差に相当する。そうすると、減肉側１ａの
管体温度は図８(b) に示すように最高加熱温度に到達し
た位置ａから冷却するのに対し、増肉側１ｂの管体温度
は図８(c) に示すように最高加熱温度に到達した位置ｂ
から、位置ａよりも遅れて冷却することになる。なお、
図８(c) に点線で示した温度特性曲線は従来例の場合で
ある。
兼用誘導加熱コイル10Ａによる管１の冷却位置として、
減肉側１ａでは加熱温度が最高値に到達するコイル幅方
向中心Ｃから距離Ｌa の位置ａを、また増肉側１ｂでは
加熱温度が最高値に到達するコイル幅方向中心Ｃから距
離Ｌb の位置ｂをそれぞれ冷却するようにする。ここ
で、双方の距離の差（Ｌb −Ｌa ）は最高加熱温度に到
達する時間の差に相当する。そうすると、減肉側１ａの
管体温度は図８(b) に示すように最高加熱温度に到達し
た位置ａから冷却するのに対し、増肉側１ｂの管体温度
は図８(c) に示すように最高加熱温度に到達した位置ｂ
から、位置ａよりも遅れて冷却することになる。なお、
図８(c) に点線で示した温度特性曲線は従来例の場合で
ある。
【００１４】このように、曲がり管の減肉側と増肉側で
は昇温速度の違いにより最高加熱温度に達する位置が異
なるため、減肉側と増肉側のそれぞれが最高加熱温度に
達した位置に冷却水が到達するように、かつ、その流量
を減肉側よりも厚肉側を多くするようにそれぞれ噴射す
るようにしたので、管周方向に均一性の高い材質を得る
ことが可能となる。
は昇温速度の違いにより最高加熱温度に達する位置が異
なるため、減肉側と増肉側のそれぞれが最高加熱温度に
達した位置に冷却水が到達するように、かつ、その流量
を減肉側よりも厚肉側を多くするようにそれぞれ噴射す
るようにしたので、管周方向に均一性の高い材質を得る
ことが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を参
照して詳しく説明する。本発明に係る管の熱間曲げ装置
の構成は図１に示すごとくで、管冷却兼用誘導加熱コイ
ル10Ａ以外は従来例と同一構成とされる。この管冷却兼
用誘導加熱コイル10Ａは、図２に拡大して示すように、
管１の曲げ側に面した周面にそれぞれ孔径がＤa , Ｄb
, Ｄc , Ｄd なる４個のノズル11ａ，11ｂ，11ｃ，11
ｄが所定のピッチｐ（ここでは90°）で、それぞれから
噴射される冷却水が管１の最高加熱温度に到達する管外
周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄに到達するような噴射角度θa ，
θb，θc ，θd で取り付けられる。
照して詳しく説明する。本発明に係る管の熱間曲げ装置
の構成は図１に示すごとくで、管冷却兼用誘導加熱コイ
ル10Ａ以外は従来例と同一構成とされる。この管冷却兼
用誘導加熱コイル10Ａは、図２に拡大して示すように、
管１の曲げ側に面した周面にそれぞれ孔径がＤa , Ｄb
, Ｄc , Ｄd なる４個のノズル11ａ，11ｂ，11ｃ，11
ｄが所定のピッチｐ（ここでは90°）で、それぞれから
噴射される冷却水が管１の最高加熱温度に到達する管外
周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄに到達するような噴射角度θa ，
θb，θc ，θd で取り付けられる。
【００１６】なお、管１の最高加熱温度に到達する管外
周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄの決定に当たっては、管１の外径
や肉厚、材質、曲げの曲率半径などによってその減肉や
増肉の程度が異なることから、それらを予め実験によっ
て求めてもよく、あるいは非接触式の表面温度計などを
管の円周方向に複数台設置して測定するようにしてもよ
い。また、噴射角度は基本的に一定であるから、θa ＝
θb ＝θc ＝θd であるものとする。
周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄの決定に当たっては、管１の外径
や肉厚、材質、曲げの曲率半径などによってその減肉や
増肉の程度が異なることから、それらを予め実験によっ
て求めてもよく、あるいは非接触式の表面温度計などを
管の円周方向に複数台設置して測定するようにしてもよ
い。また、噴射角度は基本的に一定であるから、θa ＝
θb ＝θc ＝θd であるものとする。
【００１７】これらノズル11ａ〜11ｄは、図３の断面に
その一部を示すように、中空部10ａの曲げ側に対応する
側面10ｂに、管外周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄにおけるノズル
からの噴射角度θa , θb , θc , θd がそれぞれ等し
くなるような高さｈa , ｈb, ｈc , ｈd に取り付けら
れる。このとき、管冷却兼用誘導加熱コイル10Ａの幅方
向の中心Ｃから管外周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄまでの距離を
それぞれＬa , Ｌb ,Ｌc , Ｌd とし、中心Ｃからノズ
ルまでの距離をＷa , Ｗb , Ｗc , Ｗd とすると、各ノ
ズル11ａ〜11ｄの管１の表面からの取り付け高さは、そ
れぞれ下記のように決定することができる。
その一部を示すように、中空部10ａの曲げ側に対応する
側面10ｂに、管外周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄにおけるノズル
からの噴射角度θa , θb , θc , θd がそれぞれ等し
くなるような高さｈa , ｈb, ｈc , ｈd に取り付けら
れる。このとき、管冷却兼用誘導加熱コイル10Ａの幅方
向の中心Ｃから管外周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄまでの距離を
それぞれＬa , Ｌb ,Ｌc , Ｌd とし、中心Ｃからノズ
ルまでの距離をＷa , Ｗb , Ｗc , Ｗd とすると、各ノ
ズル11ａ〜11ｄの管１の表面からの取り付け高さは、そ
れぞれ下記のように決定することができる。
【００１８】ｈa ＝（Ｌa −Ｗa ）・tan θa ｈb ＝（Ｌb −Ｗb ）・tan θb ｈc ＝（Ｌc −Ｗc ）・tan θc ｈd ＝（Ｌd −Ｗd ）・tan θd そこで、孔径がＤa ＝Ｄb ＝Ｄc ＝Ｄd とされる各ノズ
ル11ａ〜11ｄを用いて、管外周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄを冷
却するようにすると、ほぼ目標通りの冷却を行うことが
できる。ここで、さらにノズルの冷却能を管厚に応じて
設定させるために、ノズルの孔径を増肉側を減肉側より
も大きくすると、冷却速度の差を減じることが可能とな
る。
ル11ａ〜11ｄを用いて、管外周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄを冷
却するようにすると、ほぼ目標通りの冷却を行うことが
できる。ここで、さらにノズルの冷却能を管厚に応じて
設定させるために、ノズルの孔径を増肉側を減肉側より
も大きくすると、冷却速度の差を減じることが可能とな
る。
【００１９】また、図４に示すように、中空部10ａの曲
げ側に対応する側面10ｂを、その断面形状が外径面から
内径面に向かって狭くなるようにテーパ形状にした管冷
却兼用誘導加熱コイル10Ｂを用いるようにすれば、管外
周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄへの４個のノズル11ａ〜11ｄから
の冷却水の噴射角度を容易に同じとすることができる。
げ側に対応する側面10ｂを、その断面形状が外径面から
内径面に向かって狭くなるようにテーパ形状にした管冷
却兼用誘導加熱コイル10Ｂを用いるようにすれば、管外
周位置ａ，ｂ，ｃ，ｄへの４個のノズル11ａ〜11ｄから
の冷却水の噴射角度を容易に同じとすることができる。
【００２０】パイプラインに用いられる規格がAPI 5LX6
5 で、サイズが30″（762 mm) φ×30mmｔの直管に管外
径の５倍の曲げ半径Ｒの曲げ加工を施して曲がり管を製
造する際に、本発明法を適用した。なお、各ノズルの孔
径がＤa ＝Ｄb ＝Ｄc ＝Ｄdの条件である場合を本発明
例１とし、Ｄa ＜Ｄc （Ｄd ）＜Ｄb の条件である場合
を本発明例２とした。
5 で、サイズが30″（762 mm) φ×30mmｔの直管に管外
径の５倍の曲げ半径Ｒの曲げ加工を施して曲がり管を製
造する際に、本発明法を適用した。なお、各ノズルの孔
径がＤa ＝Ｄb ＝Ｄc ＝Ｄdの条件である場合を本発明
例１とし、Ｄa ＜Ｄc （Ｄd ）＜Ｄb の条件である場合
を本発明例２とした。
【００２１】そして、製造された曲がり管の周方向を減
肉側と厚肉側と中立部に４分割して、それぞれの降伏応
力を測定した結果を図５に示した。なお、従来法によっ
て曲がり管を製造した際の降伏応力を比較のために同図
に併せて示した。この図から明らかなように、従来例に
比べ本発明例はいずれも管厚差による降伏応力の差が小
さく、材質の均質性が向上していることがわかる。
肉側と厚肉側と中立部に４分割して、それぞれの降伏応
力を測定した結果を図５に示した。なお、従来法によっ
て曲がり管を製造した際の降伏応力を比較のために同図
に併せて示した。この図から明らかなように、従来例に
比べ本発明例はいずれも管厚差による降伏応力の差が小
さく、材質の均質性が向上していることがわかる。
【００２２】なお、上記実施例において、管冷却兼用誘
導加熱コイル10Ａ（10Ｂ）の周方向に取り付けるノズル
の数を減肉側と増肉側の各１本と中立部２本の計４本を
用いるとして説明したが、さらに本数を増やしてピッチ
ｐを細かくすれば管全周をむらなく冷却することができ
る。また、上記実施例においてノズルの孔径を減肉側よ
りも増肉側を大きくするとして説明したが、本発明はこ
れに限るものではなく、例えば管冷却兼用誘導加熱コイ
ル10Ａ（10Ｂ）の中空部10ａでの冷却水の経路を分割
し、個々に噴射する冷却水の圧力を変えるようにしても
同様の目的を達成することができる。
導加熱コイル10Ａ（10Ｂ）の周方向に取り付けるノズル
の数を減肉側と増肉側の各１本と中立部２本の計４本を
用いるとして説明したが、さらに本数を増やしてピッチ
ｐを細かくすれば管全周をむらなく冷却することができ
る。また、上記実施例においてノズルの孔径を減肉側よ
りも増肉側を大きくするとして説明したが、本発明はこ
れに限るものではなく、例えば管冷却兼用誘導加熱コイ
ル10Ａ（10Ｂ）の中空部10ａでの冷却水の経路を分割
し、個々に噴射する冷却水の圧力を変えるようにしても
同様の目的を達成することができる。
【００２３】また、上記の実施例では、一般的な方法と
して誘導加熱コイルと管冷却治具を兼用するように一体
化した管冷却兼用誘導加熱コイル10Ａ（10Ｂ）を用いる
として説明したが、別個に設けられた誘導加熱コイルと
管冷却治具とを組み合わせて使用する場合も本発明の範
囲に含まれることはいうまでもない。さらに、冷却水を
噴射するノズルの噴射角度は基本的には一定であるとし
て説明したが、管の曲げ位置に対応してノズル毎の最適
角の微調整がなされるならば、さらに好適な冷却が得ら
れることはいうまでもない。
して誘導加熱コイルと管冷却治具を兼用するように一体
化した管冷却兼用誘導加熱コイル10Ａ（10Ｂ）を用いる
として説明したが、別個に設けられた誘導加熱コイルと
管冷却治具とを組み合わせて使用する場合も本発明の範
囲に含まれることはいうまでもない。さらに、冷却水を
噴射するノズルの噴射角度は基本的には一定であるとし
て説明したが、管の曲げ位置に対応してノズル毎の最適
角の微調整がなされるならば、さらに好適な冷却が得ら
れることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
減肉側と増肉側のそれぞれが最高加熱温度に達した位置
に冷却水が到達するように、かつ、その流量を減肉側よ
りも厚肉側を多くするようにそれぞれ噴射するようにし
たので、管周方向に均一性の高い材質を得ることが可能
となり、従来法に比較して材質の均質性を向上させるこ
とができる。その結果、現地溶接性に優れた比較的低成
分での厚肉高強度の要求にも対応することが可能であ
る。
減肉側と増肉側のそれぞれが最高加熱温度に達した位置
に冷却水が到達するように、かつ、その流量を減肉側よ
りも厚肉側を多くするようにそれぞれ噴射するようにし
たので、管周方向に均一性の高い材質を得ることが可能
となり、従来法に比較して材質の均質性を向上させるこ
とができる。その結果、現地溶接性に優れた比較的低成
分での厚肉高強度の要求にも対応することが可能であ
る。
【図１】本発明に係る管の熱間曲げ装置の構成を示す概
要図である。
要図である。
【図２】本発明に用いられる管冷却兼用誘導加熱コイル
の一例を拡大して示す正面図である。
の一例を拡大して示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明に用いられる管冷却兼用誘導加熱コイル
の他の例を示す断面図である。
の他の例を示す断面図である。
【図５】曲がり管の降伏強さを示す特性図である。
【図６】(a) 従来例を示す概要図、(b) 曲がり管の側面
図である。
図である。
【図７】他の従来例を示す断面図である。
【図８】本発明の原理を説明する(a) 模式図、(b) 減肉
側の管体温度特性図、(c) 増肉側の管体温度特性図であ
る。
側の管体温度特性図、(c) 増肉側の管体温度特性図であ
る。
１ 管（金属管） １Ａ 曲がり管 １ａ 減肉側 １ｂ 増肉側 ２ 油圧シリンダ（押し出し装置） ３ ピンチロール ６ アーム（曲げ加工装置） ７ 高周波発振電源 ８ 供給管 ９ 排出管 10，10Ａ 管冷却兼用誘導加熱コイル 10ａ 中空冷却部 10ｂ 側面 11ａ〜11ｄ ノズル ａ〜ｄ 管外周位置
Claims (3)
- 【請求項１】 曲げ加工すべき金属管の外周に配置した
環状の誘導加熱コイルを用いて金属管を局部的に塑性変
形可能温度に加熱し、該加熱部を管軸方向に相対的に移
動させながら曲げモーメントを付与するとともに冷却水
を噴射して冷却操作を行う、金属管の熱間曲げ加工方法
において、 金属管の加熱部の温度が最高値に到達する管外周位置に
それぞれ冷却水を噴射するとともに、この冷却水の噴射
流量を金属管の曲げ外側に対応する減肉側から曲げ内側
に対応する増肉側に向けて徐々に多くすることを特徴と
する金属管の熱間曲げ加工方法。 - 【請求項２】 曲げ加工すべき金属管の外周に配置して
金属管を局部的に塑性変形可能温度に加熱する環状の中
空冷却部を備えた管冷却兼用誘導加熱コイルと、金属管
の一端側に結合されて金属管に管軸方向への押し出す力
を付与する押し出し装置と、金属管の他端側に結合され
て金属管の加熱部に曲げモーメントを付与する曲げ加工
装置とからなる金属管の熱間曲げ加工装置において、 前記管冷却兼用誘導加熱コイルはその断面形状が四角の
中空冷却部とされ、該中空冷却部の金属管の曲げ側に面
する側面の周方向に、金属管の加熱部の温度が最高値に
到達する管外周位置にそれぞれ冷却水が到達するような
噴射角度で複数のノズルが取り付けられ、該ノズルの孔
径が金属管の曲げ外側に対応する減肉側から曲げ内側に
対応する増肉側に向うに従い徐々に大きくしてなること
を特徴とする金属管の熱間曲げ加工装置。 - 【請求項３】 前記ノズルが取り付けられる前記管冷却
兼用誘導加熱コイルの側面は、その断面形状が外径面か
ら内径面に向かって狭くなるようにテーパ形状とされる
ことを特徴とする請求項２記載の金属管の熱間曲げ加工
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17698595A JP3781456B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 金属管の熱間曲げ加工方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17698595A JP3781456B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 金属管の熱間曲げ加工方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0924423A true JPH0924423A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3781456B2 JP3781456B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=16023172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17698595A Expired - Fee Related JP3781456B2 (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | 金属管の熱間曲げ加工方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3781456B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101644271B1 (ko) * | 2015-06-04 | 2016-08-02 | 경상대학교산학협력단 | 고주파 파이프 벤딩장치의 벤딩코어 |
| KR20180060707A (ko) | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 한화 | 고체추진기관의 연소관 내 초기압력 저감 및 그레인의 응력완화를 위한 우레탄폼 인서트 및 그를 이용한 추진제 충전 방법 |
| CN112718979A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-04-30 | 王建刚 | 一种防水管道加工用热弯设备 |
| CN117299893A (zh) * | 2023-11-29 | 2023-12-29 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种便于上料下料的弯管加工装置 |
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| KR101426328B1 (ko) | 2013-05-30 | 2014-08-05 | 채삼수 | 파이프 내표면의 내마모성을 향상시킬 수 있는 파이프 벤딩장치 |
-
1995
- 1995-07-13 JP JP17698595A patent/JP3781456B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN117299893A (zh) * | 2023-11-29 | 2023-12-29 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种便于上料下料的弯管加工装置 |
| CN117299893B (zh) * | 2023-11-29 | 2024-03-15 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种便于上料下料的弯管加工装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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