JPH0952128A - ステンレス鋼管端部にフランジを形成する方法及びフランジ加工装置 - Google Patents

ステンレス鋼管端部にフランジを形成する方法及びフランジ加工装置

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JPH0952128A
JPH0952128A JP22741595A JP22741595A JPH0952128A JP H0952128 A JPH0952128 A JP H0952128A JP 22741595 A JP22741595 A JP 22741595A JP 22741595 A JP22741595 A JP 22741595A JP H0952128 A JPH0952128 A JP H0952128A
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JP
Japan
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flange
steel pipe
roller
stainless steel
rotating
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JP22741595A
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English (en)
Inventor
Akihiro Akahori
昭洋 赤堀
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SHIZUSEI KOGYO KK
Original Assignee
SHIZUSEI KOGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接によらず、また、成形金型を用いずに、
ローラ加工によりステンレス鋼管の端部を拡開して、金
属組織を変質させることなく接続用のフランジを一体成
形する。 【解決手段】 運搬可能な平坦な機台上に、設けた鋼管
支持台にステンレス鋼管を回動不能に固定し、機台に設
けたベッド上に、前記鋼管の軸線と一致する回転軸を備
えた回転装置を前記鋼管開口端部に対向して進退自在に
設け、前記回転軸に傾斜して複数の円筒状ローラを回転
自在に軸支した第1加工ローラを設け、鋼管開口端部に
回転軸を回転させながら回転装置を徐々に前進させてテ
ーパ状に拡開した後、前記第1加工ローラに換えて複数
の円筒状ローラを前記回転軸に直交して設けた第2加工
ローラによりテーパ部を均質に拡開して、金属組織の変
質なしに鋼管端部にフランジを形成せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼管同
志を接続するためのフランジ部を管端部に形成するフラ
ンジ加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から管端同志を接続する手段として
は、図5に示すように管端の外部に雄ねじを切った同径
の管端7a同志を突き合わせて、当該部分に雌ねじを内
面に形成した管継手(ソケット)9を螺合して接合する
方法が一般的に用いられてきたが、このような方法によ
りステンレス鋼管を接続しようとすると、ねじ切り加工
が通常の鋼管に比べて容易ではなく、ねじ切りに時間を
要すると共に、高い加工精度が要求されて、均一な品質
を得るのが困難であった。これらの欠点を無くしたステ
ンレス鋼管の接続方法として、図6に示すように、短い
ステンレス鋼管7bの端部にフランジ部7cを形成した
継手部材を、接続すべきステンレス鋼管7の端部に溶接
してフランジ付きのステンレス鋼管にしたもの同志を突
き合わせて、該フランジ部にルーズフランジ継手9を裏
当してボルトナット9aにより緊締する方法がある。し
かし、この方法によれば、ステンレス製のフランジ部付
き管継手部材を別部品として作ってから溶接しなければ
ならず、ステンレス鋼の溶接には困難を伴うと同時に、
開先部の形成や溶接部7dを平滑に仕上げるのに手間が
掛かり、極めて高価なものとなり、また、溶接歪みよる
フランジ精度の低下、及び、溶接時の加熱による金属組
織の変化(マルテンサイト化)をもたらす等の欠点があ
る。
【0003】そこで、上記のような溶接に基づく欠点を
なくしたものとして、実開昭56−60530号公報に
記載するように、円錐形状をした拡張押型により管端を
押圧してテーパ状に拡開する第1工程と、該テーパ部を
段付き円筒状押型により押圧してフランジに加工する第
2工程とからなる、鋼管端部にフランジを一体に形成す
る方法があるが、この方法は通常用いられる鋼管に対し
ては適しているが、これをステンレス鋼管に適用して
も、通常の鋼管に比べて材質が硬くて、スプリングバッ
クが生ずるステンレス鋼管の加工には適さず、無理に適
用して加工したとしても加工面の金属組織が変質するの
で不適当である。そこで、ステンレス鋼管に対して適用
できるように改良したものとして、図7に示すように、
ステンレス鋼管7の端部にフランジ部7cを連続して形
成する手段として、第1の工程で、固定した被加工管7
の端部に断面が台形をした截頭円錐状の偏心した小径の
ローラ6bを押圧してテーパ状に35〜40°に拡開
し、次いで第2の工程で、断面が三角形をした大径の円
錐状ローラ6c面を、前記拡開部に押圧して90°に屈
曲させてフランジ状に形成するようにしたものがある
が、この方法では、第2工程で管端部を90°に屈曲変
形させる際に、偏心した円錐ローラにより押圧するので
屈曲部に集中応力が作用して、屈曲部の壁面が内方に凹
入して変形する傾向があり、特に薄肉の管の場合には顕
著な傾向が見られ(実開平5−49123号公報参
照)、また、当該成形部分の金属組織がオーステナイト
からマルテンサイトへ変質して磁性化してしまい、管の
外観や品質を低下させる等の欠点が存する。
【0004】更に、上記のようにフランジ形成部の管壁
が内方に凹入して変形するのを防ぐために図8に示すよ
うに、フランジ受け部を有する管ホルダー10内にステ
ンレス管7を固定して、偏心保持する一対の一次成形用
の円錐ローラ6bを前記管端に圧接しながらテーパ状に
拡開した後、偏心支持する二次成形用の大径の円錐ロー
ラ7c面で前記テーパ部を押圧しながら前記フランジ受
け部に圧着してフランジ7cに成形するものがあるが、
この成形方法によると、一次加工の際にフランジ面に小
さな傷や凹凸を生じて腐蝕の原因となるので、フランジ
面を砥石等により平坦に二次加工することが必要となり
(実開平6−76788号公報参照)、同時に金属組織
にも変質をもたらして磁性化し易く、腐蝕の原因ともな
りやすいので、ステンレス鋼管の加工にとっては不充分
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ステンレス
鋼管の端部に接続のためのフランジを設けるに際して、
溶接によらず、フランジ成形金型を用いることなしに、
管端部を拡開加工してフランジ部を連続的に一体成形す
ると共に、該フランジ部の金属組織を変質させることな
く、本体部分と同じオーステナイトの平滑な面に仕上げ
る。上記した従来の管端加工技術を用いてステンレス鋼
管の端部にフランジを形成すると、実開昭56−605
30号公報記載の円錐形状拡張押型及び段付き円筒状押
型は、押型自体が回転押圧するので、被加工材との間の
摩擦抵抗が大きく、フランジ表面が粗くなり、また、金
属組織が変質するし、実開平6−76788号公報及び
実開平5−49123号公報記載の成形ローラは加工ヘ
ッドに回転自在に設けられているので、被加工材との間
の摩擦抵抗は実開昭56−60530号程には大きくは
ないが、回転軸に偏心して設けられた円錐状ローラによ
り鋼管面を強く押圧するものであるから、ローラの先端
部と後端部とではローラの周速が異なることになる。従
って、フランジの外側と内側とで加工差が生じることと
なり、加工歪みが発生しやすく、また、金属格子のずれ
が生じ易く、金属組織が変質して腐蝕し易くなるので、
これらの欠点を除いたローラの加工摩擦が小さくて、加
工歪みがなくて、金属組織も変質させないようにするこ
とが必要である。
【0006】
【課題を解決するための手段】運搬可能な機台上に設け
た被加工管を把持する支持台にステンレス鋼管を回動不
能に固定し、前記鋼管の軸線と一致した回転軸を備えた
回転装置を、鋼管開口端部に対向して進退自在に機台の
ベッド上に設け、複数の円筒状ローラを前記回転軸に傾
斜して回動自在に軸支した第1加工ローラを設け、鋼管
開口端部に回転軸を回転させながら回転装置を前進させ
て徐々にテーパ状に拡開した後、戦記第1加工ローラに
換えて複数の円筒状ローラを前記回転軸に直交して設け
た第2加工ローラによりテーパ部を均質に拡開して、金
属組織の変質なしに鋼管端部にフランジを形成せしめ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】平坦な機台1上に固定して設けた
平滑なベッド1a上に成形ローラ6を軸支する回転装置
2を滑動自在に設け、該回転装置2をハンドル8により
前後方向に進退可能となし、該回転装置には成形ローラ
6を取り付け交換可能な回転軸5が駆動可能に設けられ
ると共に、回転装置には前記回転軸5を駆動する駆動装
置4が連動して設けられ、前記回転装置の前方機台上に
は被加工管を回動不能に把持するクランプ装置3を固定
して設けて管端にフランジを加工する装置を構成して、
前記クランプ装置3にステンレス鋼管7を固定すると共
に、前記回転軸5の先端部に円筒状成形ローラ6aを軸
支して、該成形ローラ6aを回転させながら前記回転装
置2を前進させて管端部を拡開するのに、前記円筒状成
形ローラ6aを第1加工ローラと第2加工ローラの二工
程に分けて、管端被加工部に強過ぎることなく押圧、等
周速の回転面によりフランジ状に成形する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1乃至3に示すように本発明は、運搬可能な
平坦な機台1上に平滑なベッド1aを形成し、該ベッド
上に成形ローラ6を軸支する回転軸5を備えた回転装置
2を滑動自在に設けて、該回転装置2はハンドル8を旋
回させることによりベッド上を前後方向に移動可能に送
りねじ棒8aに連結されている。前記回転装置2に設け
られた回転軸5は、先端部に成形ローラ6の支持部6b
を軸支するチャック部5bを、後端部に回転駆動用スプ
ロケット5aを、それぞれ備えており、更に、回転装置
2の上部には、モータM及びスプロケット4aからなる
駆動装置が、スプロケット5aを介して回転軸5を駆動
するように設けられている。また、前記機台1上の駆動
装置2の前方には、ハンドル3bにより開閉して鋼管7
を回動不能に把持するクランプ装置3が、鋼管の軸線と
回転軸5の軸線とが同軸線上になるように設けられ、更
に、機台1の側面には運搬用の把手1bが設けられて、
運搬可能な鋼管端部にフランジを加工する装置を構成し
ている。
【0009】上記のような構成をした本発明の装置を用
いて、ステンレス鋼管の端部をフランジ状に成形するに
は、ハンドルレバー3bを回しクランプ装置3の把持部
3aを開いてステンレス鋼管を挿入して、ハンドル3b
により把持部3aを閉じて鋼管7を回動不能に固定し、
回転装置2の回転軸先端のチャック部5bに、図2に示
すように複数の円筒状ローラ6aを回転軸5に対して第
一工程により鋼管端部に形成するテーパ角度に合わせて
傾斜させて回転自在に軸支して設けて、駆動装置4のス
イッチを入れると前記ローラ6aが回転をはじめるの
で、移動ハンドル8を回して回転装置2を徐々に前進さ
せてローラ面を鋼管端部に押圧すると、鋼管端部は次第
にテーパ状に均一に拡開される。次いで、鋼管端部がテ
ーパ状に拡開されたら前記ローラを交換して、第二工程
に於いて、図3に示すように回転軸5に直交して回転自
在に軸支する円筒状ローラ6cを前記テーパ面に押圧す
ると、ローラ面は円筒状であるから全てのテーパ面に均
等に接触して、管軸と同軸状態で回転加圧してフランジ
部を形成する。前記円筒状ローラ6aの回転軸5に対す
る傾斜角は、30°〜60°の範囲であれば第一工程に
よる鋼管端部の拡開を容易に行うことが可能であるが、
傾斜角は第二工程に於ける拡開や材質の変質等を考慮す
ると、45°が最適である。
【0010】本発明により上記のようにして管端に成形
するフランジ7cは、円筒状ローラ6cによりステンレ
ス鋼管表面が押圧されるので、ローラの周速はどの部分
も同一であり、摩擦抵抗も非常に小さいから、鋼管表面
は均一に加圧されて、加工歪みや金属格子面のずれも発
生することがなく、平滑に仕上げられる。更に、ハンド
ル8を回転させて移動台2の送り量を制御することによ
り、円筒状ローラ6cによる鋼管面の押圧力を鋼管の変
形量に合わせて最適な状態に制御することができて、フ
ランジ面が過熱することもないので、フランジ部を変質
させることもない。従って、本発明ににより形成したフ
ランジ部7cを備えたステンレス鋼管7は図4に示すよ
うに、ボルトナット9aを用いたルーズフランジ継手9
によりフランジ部を締めつけて簡単に接続することがで
き、また、当該接続部分の腐蝕も起こりにくいものにす
ることができる。
【0011】本発明の装置は、小型で軽量であるから、
取っ手1bを持って容易に運搬することができるので、
配管の作業現場に容易に運び込んで管端の加工をするこ
とが可能である。また、回転装置2に駆動装置4を分離
可能に連結しておくことも可能であり、回転装置2と駆
動装置4とがベッド1から分離すれば、更に容易に運搬
することができるようになり、必要とする作業現場に運
び込んで配管現状に合わせて自由に作業を行うことがで
きる。尚、上記した実施例に基づく本発明の説明に於い
て、回転装置2の送りに手動によりハンドルを回すねじ
送り機構を用いているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、油圧機構や電動機構による自動送り機構を
用いてもよいことは言うまでもない。また、鋼管が長過
ぎて前記クランプ装置だけでは真っ直ぐに支持すること
ができない場合には、機台前方に補助支持台を設けて鋼
管後部を支持することが可能である。更に、フランジ部
を加工するのにフランジ成形金型を裏当てしてもよい
が、その際は金型面に強く押圧しないようにすることが
必要ある。押圧力が強いとフランジ面に小さな凹凸を生
ずるからである。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の管端部の加
工装置は、加工ローラを円筒状としたのでローラ加工面
の円周速度に差がないので、管端のフランジ加工部分を
均等に押圧できて、フランジ部の成形金型も不要で、フ
ランジ部の金属組織を変質させることなく成形すること
が可能である。また、小型で軽量であるから運搬が容易
であり、ローラにより加工するので騒音や振動も発生し
ないので、どのような場所ででも加工することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置全体を示す側面図である。
【図2】本発明の第1工程のローラ加工部の拡大図であ
る。
【図3】本発明の第2工程のローラ加工部の拡大図であ
る。
【図4】本発明により成形した鋼管の接続状態を示す断
面図である。
【図5】周知の鋼管継手を示す断面図である。
【図6】溶接フランジ部を有するステンレス鋼管の接続
断面図である。
【図7】第1の従来例を示す工程図である。
【図8】第2の従来例を示す工程図である。
【符号の説明】
1 装置の機台 1a 機台のベッド 2 回転装置 3 クランプ装置 3a 開閉ハンドル 4 駆動装置 5 回転軸 5aスプロケット 6 加工ローラ軸 6a 加工ローラ 7 被加工鋼管 7c 鋼管フランジ部 8 送りハンドル 8a 送りねじ棒 9 管継手部材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平坦な機台に設けたスライディングベッ
    ド上に加工ローラを軸支する回転軸を備えた回転装置を
    進退自在に設け、前記回転装置の前方軸線上に設けたク
    ランプ装置にステンレス鋼管を回動不能に支持し、前記
    回転軸に複数の円筒状ローラを45°傾斜して回転自在
    に軸支して第1加工ローラを設け、該ローラを回転させ
    ながら回転装置を鋼管開口端部に徐々に前進させてテー
    パ状に拡開した後、前記第1加工ローラに換えて複数の
    円筒状ローラを前記回転軸に直交して回転自在に設けて
    なる第2加工ローラによりテーパ部を均質に直角に拡開
    して、金属組織の変質なしに鋼管端部にフランジを形成
    せしめることを特徴とするステンレス鋼管端部にフラン
    ジを形成する方法。
  2. 【請求項2】 平坦な機台上に平滑なベッドを設け、該
    ベッド上に円筒状ローラからなる成形ローラの支持軸を
    着脱可能に軸支する回転軸を備えた回転装置を滑動自在
    に設け、該回転装置には回転軸を駆動する駆動装置を連
    動して設けると共に、前記回転装置の前方機台上には被
    加工管を回動不能に把持するクランプ装置を回転軸と同
    軸線上に設けたことを特徴とするステンレス鋼管端部の
    フランジ加工装置。
  3. 【請求項3】 前記機台のベッド上に設けられた回転装
    置は、クランプ装置に対してハンドルと送りねじにより
    前後方向に移動可能であることを特徴とする請求項2に
    記載したステンレス鋼管端部のフランジ加工装置。
  4. 【請求項4】 前記機台のベッド上に設けられた回転装
    置は、クランプ装置に対して電動機構または油圧シリン
    ダにより前後方向に移動可能であることを特徴とする請
    求項2に記載したステンレス鋼管端部のフランジ加工装
    置。
  5. 【請求項5】 前記加工ローラは、回転軸のチャック部
    に嵌合する支持軸に複数の円筒状ローラが30°乃至6
    0°に傾斜して回転自在に軸支されることを特徴とする
    請求項2に記載したステンレス鋼管端部のフランジ加工
    装置。
  6. 【請求項6】 前記加工ローラは、回転軸のチャック部
    に嵌合する支持軸に複数の円筒状ローラが直交して回転
    自在に軸支されることを特徴とする請求項2に記載した
    ステンレス鋼管端部のフランジ加工装置。
  7. 【請求項7】 前記機台の側面には複数の取っ手が設け
    られて、容易に運搬できるようにしたことを特徴とする
    請求項2乃至6に記載したステンレス鋼管端部のフラン
    ジ加工装置。
JP22741595A 1995-08-12 1995-08-12 ステンレス鋼管端部にフランジを形成する方法及びフランジ加工装置 Pending JPH0952128A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283375A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Nippon Spindle Mfg Co Ltd 絞り加工方法及びその装置
KR100846878B1 (ko) * 2007-05-29 2008-07-17 주식회사 우진아이엔에스 원형 덕트의 플랜지 성형장치
WO2020032461A1 (ko) * 2018-08-10 2020-02-13 김기년 파이프 가공장치
CN112570577A (zh) * 2020-05-15 2021-03-30 浙江金洲管道科技股份有限公司 用于管接头的成型设备以及成型方法

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WO2020032461A1 (ko) * 2018-08-10 2020-02-13 김기년 파이프 가공장치
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