JPH10225718A - 建築用構造形材の製造方法及びその装置 - Google Patents

建築用構造形材の製造方法及びその装置

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JPH10225718A
JPH10225718A JP2926997A JP2926997A JPH10225718A JP H10225718 A JPH10225718 A JP H10225718A JP 2926997 A JP2926997 A JP 2926997A JP 2926997 A JP2926997 A JP 2926997A JP H10225718 A JPH10225718 A JP H10225718A
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JP
Japan
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butt
forming
shape
roll
welded
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JP2926997A
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English (en)
Inventor
Masao Yamaguchi
正雄 山口
Shinichi Hori
伸一 堀
Hidenori Miura
英徳 三浦
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KANTOKU KINZOKU KK
Nippon Steel Corp
Sumikin Kozai Kogyo KK
Original Assignee
KANTOKU KINZOKU KK
Sumitomo Metal Industries Ltd
Sumikin Kozai Kogyo KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接部の外側ビード隆起部分のバイトカッ
トを行わず、それによって形材の美観、溶接部の強度及
び表面処理状態を損なうことのないようにした建築用構
造形材の製造方法を提供する。 【解決手段】 フォーミングロール群Fによって金属板
Mを円管状に成形し、その円管部Moの両エッジ部e,
eを突き合わせ溶接した後、この円管部Moをサイジン
グロール群Sによって所要断面形状の二重層状形材Pに
圧潰成形する製造方法であって、前記突き合わせ溶接の
直後に、円管部Moの外側からその溶接部Wに押し当て
ロール14を押し当てて、外側溶接ビード隆起部B1が
没入する程度の凹溝13を溶接部Wに沿って成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、住宅建築物の梁
材、根太材、柱材、母屋材等として使用される断面略H
形等の建築用構造形材の製造方法及びその製造装置に関
する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】H形鋼等の構造用形鋼は、
熱間圧延された肉厚のもので、比較的大型の構造物に使
用され、住宅建築物等の小型構造物には適当でない。ま
た、帯鋼を冷間成形した軽量形鋼は建築用形材として使
用されるが、この軽量形鋼では、H形その他の複雑な断
面形状のものが得られず、強度も十分ではない。
【0003】本発明は、上記のような従来の形鋼に代わ
り、住宅建築物の梁材、根太材、柱材等のように断面寸
法が比較的小さく、軽量の構造部材として使用される断
面H形等の二重層状形材、特にその製造方法及び装置を
提供しようとするものであって、この二重層状形材の製
造方法は、フォーミングロール群によって金属板を漸次
円管状に成形し、その円管部の両エッジ部を突き合わせ
溶接した後、この円管部をサイジングロール群によって
所要断面形状の二重層状形材に圧潰成形するようにした
ものである。
【0004】ところで、一般に、金属板を円管状に形成
し、その両エッジ部を突き合わせ溶接して管材を製造す
る場合、その溶接部の外側ビード隆起部分をそのままに
しておくと管材の美観を損なうことから、この外側ビー
ド隆起部分をバイトによりカットする手法が通例となっ
ている。然るに、薄肉管材更にはそれに表面処理を施し
た管材にあっては、上記溶接部の外側ビード隆起部分を
バイトカットすることは容易ではない。即ち、薄肉の管
材では、いわゆるパイプ剛性が小さく、バイトの切削力
に対し管材が振動を生じて、ビビリの原因や過切削によ
る溶接部の強度不足を来たし、またバイトカットでは切
削幅が出るため、防錆処理等の表面処理効果が低下する
といった問題がある。
【0005】本発明は、上記のような事情に鑑み、溶接
部の外側ビード隆起部分のバイトカットを行わず、それ
によって形材の美観、溶接部の強度及び表面処理状態を
損なうことのないようにした建築用構造形材の製造方法
及びその製造装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
フォーミングロール群Fによって金属板Mを円管状に成
形し、その円管部Moの両エッジ部e,eを突き合わせ
溶接した後、この円管部Moをサイジングロール群Sに
よって所要断面形状の二重層状形材Pに圧潰成形する製
造方法であって、前記突き合わせ溶接の直後に、円管部
Moの外側からその溶接部Wに押し当てロール14を押
し当てて、外側溶接ビード隆起部B1が没入する程度の
凹溝13を溶接部Wに沿って成形することを特徴とす
る。
【0007】請求項2は、請求項1に記載の建築用構造
形材の製造方法において、前記凹溝13の底部側隆起部
13a及び内側ビード隆起部B2が二重層状形材Pの二
重層部間に形成される空隙部27に突入するように成形
することを特徴とする。
【0008】請求項3に係る発明は、金属板Mを円管状
に成形するフォーミングロール群Fと、これにより成形
される円管部Moの両エッジ部e,eを突き合わせ溶接
する溶接手段と、突き合わせ溶接された円管部Moを所
要断面形状の二重層状形材Pに圧潰成形するサイジング
ロール群Sとからなる製造装置であって、フォーミング
ロール群Fにおけるスクィーズロール11a,11bの
前方側に、突き合わせ溶接された円管部Moの溶接部W
に対し外側ビード隆起部分B1が没入する程度の凹溝1
3を成形するための押し当てロール14を設けてなるこ
とを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る形材製造装
置のフォーミングロール群Fを示し、このフォーミング
ロール群Fは、帯状の薄い金属板Mを漸次円管状に成形
するもので、金属板Mの走行方向に沿って配設された、
それぞれ上下一対のブレークダウンロール1a,1b、
2a,2b、3a,3b、4a,4b、それぞれ左右一
対のサイドロール5a,5b、6a,6b、7a,7
b、それぞれ上下一対のフィンパスロール8a,8b、
9a,9b、10a,10b、及び左右一対のスクィー
ズロール11a,11bからなり、各ロール対1a,1
b〜11a,1bは、それぞれ互いに逆向きに回転駆動
されて金属板Mを前方へ移送するようになっている。
【0010】スクィーズロール11a,11bの手前側
には、円管状に成形された円管部Moの両エッジ部e,
eを突き合わせ溶接する突き合わせ抵抗溶接手段の高周
波コイル12が、当該円管部Moを囲繞するように配設
され、そしてスクィーズロール11a,11bの前方側
には、突き合わせ溶接された円管部Moの溶接部Wに対
し外側溶接ビード隆起部B1が没入する程度の凹溝13
を成形するための押し当てロール14が設けられてい
る。突き合わせ抵抗溶接手段は、周知の高周波誘導抵抗
溶接装置からなる。
【0011】前記溶接手段により突き合わせ溶接された
円管部Moを漸次所要断面形状の二重層状形材に圧潰成
形するサイジングロール群Sは、図3の〜 に示すよ
うに、例えば6段階に配設された6組のロール対15〜
20からなり、各ロール対15〜20は、それぞれ上下
一対のロールa,aと左右一対のロールb,bとによっ
て構成される。
【0012】前記押し当てロール14は、図2に示すよ
うに、スクィーズロール11a,11bを通過した溶接
直後の円管部Moの溶接部Wの真上に位置するように配
置されていて、例えば固定フレーム21のガイド22に
沿って上下にスライド可能な可動台23に軸支され、固
定フレーム21側から可動台23に螺入されたネジ棒2
4を回転操作することにより、可動台23が上下動して
高さ調整できるようになっている。
【0013】上述のように構成される形材製造装置の使
用による断面H形の金属形材の製造方法について説明す
る。尚、この製造方法に使用する金属板Mとしては、例
えば、亜鉛メッキを施した板厚1.2mm(正味厚1.
15mm)、板幅350mmの薄鋼板(商品名 住友ガ
ルファン)を使用する。
【0014】先ず、金属板Mを図1に示すようなフォー
ミングロール群Fに通すことによって、図3の〜に
示すように、この金属板Mの両エッジ部e,eが幅方向
中心部の真上位置に互いに接近するように漸次円管状に
成形してゆく(図3の〜参照)。そして、前記高周
波誘導抵抗溶接装置の高周波コイル12に流れる高周波
電流により、円管部Moにはコイル12直下の円管部M
o内に円周方向の起電力が生じて、誘導電流が流れ、こ
の誘導電流は、円管部Moの近接する両エッジ部e,e
間に集中し、両エッジ部e,eを溶接温度に過熱し、し
かしてこの円管部Moがスクィーズロール11a,11
bで圧接されることにより、その両エッジ部e,eが突
き合わせ溶接される。この突き合わせ溶接部を図2〜図
4にWで示す。
【0015】上記のように両エッジ部e,eが突き合わ
せ溶接された円管部Moは、スクィーズロール11a,
11bを出た直後に、その溶接部Wに押し当てロール1
4が押し当てられ、それにより溶接部Wは、図3の及
び図5に示すように、円管部Moの内側へ押し込められ
て凹溝13を形成し、外側溶接ビード隆起部B1を当該
凹溝13内に没入させた状態となる。この場合、押し当
てロール14をスクィーズロール11a,11bの直前
方側に設けて、突き合わせ溶接直後の高温状態にある溶
接部Wを押し当てるようにしているため、凹溝13の成
形が容易であると共に、加工硬化を起こすことがない。
【0016】次に、両エッジ部e,eが突き合わせ溶接
された円管部Moをサイジングロール群Sに通し、図3
の〜 に示すように角形の断面形から略H形に圧潰成
形していって、最終的に図3の 及び図6に示すように
形材全体が一様に二重層状を成す断面H形の金属形材P
を成形する。円管部Moをサイジングロール群Sに通し
入れるときは、溶接部Wの位置が図3に示すような一定
の真上位置に位置するようにする。そのためには、図示
は省略するが、押し当てロール14による凹溝13の成
形後でサイジングロール群Sに通す前に、円管部Moを
アイロニングロールによって角張った断面形状に成形し
ておくようにする。
【0017】上記のようにして成形された金属形材P
は、図6の(A)に示すように、ウェブ26と上下のフ
ランジ25,25とからなる断面H形に形成されると共
に、ウェブ26は左右の層部26a,26aにより、ま
た上下各フランジ25は、上下の層部25a,25aに
よって、それぞれ内面相互が密接した二重層状に形成さ
れる。このように金属形材Pは、薄い金属板Mをロール
成形加工により断面H形の二重層状に圧潰成形して形成
されるものであるから、十分な機械的強度を有し、住宅
建築物の梁材や柱材等のように断面寸法が比較的小さく
軽量の構造部材としてきわめて有用である。
【0018】また、この二重層状形材Pは、図6の
(B)に示すように、ウェブ26の各層部26aの上下
端部と各フランジ25の内側層部25aとのコーナー部
が、ロール成形加工によって必然的にそれぞれアール部
を形成しているから、ウェブ26の上下端部のアール部
と各フランジ25の外側層部25aとの間に断面略三角
形の空隙部27が形材Pの全長にわたって形成される。
しかして、前記のように溶接部Wの位置を一定の真上位
置に保持した状態で円管部Moをサイジングロール群S
に通すことにより、前記凹溝13の底部側隆起部13a
及び内側溶接ビード隆起部B2を上記空隙部27に突入
させることができる。
【0019】従って、突き合わせ溶接部Wに形成した凹
溝13の底部側隆起部13a及び内側ビード隆起部B2
は、ロール成形加工時に空隙部27内に収まってしま
い、ウェブ26やフランジ25の対向する層部26a,
25aに当たって外側に膨らむようなことがなくなり、
このため外観上の体裁が損なわれず、金属形材Pの使用
時に支障を来すことがない。
【0020】以上説明したように、本発明による形材製
造方法にあっては、フォーミングロール群Fによって薄
肉の金属板Mを円管状に成形し、この円管部Moの両エ
ッジ部e,eを突き合わせ溶接した直後に、当該円管部
Moの外側からその溶接部Wに押し当てロール14を押
し当てて、外側溶接ビード隆起部B1が没入する程度の
凹溝13を成形するから、突き合わせ溶接部Wの外側溶
接ビード隆起部B1をバイトカットしなくても、成形さ
れる金属形材Pの美観を損なうことがない。また、外側
溶接ビード隆起部B1をバイトカットしないでそのまま
残すため、溶接部Wの強度不足が生じたり、防錆処理等
の表面処理効果が低下するようなことがなく、しかも押
し当てロール14をスクィーズロール11a,11bの
直前方に設けて、突き合わせ溶接直後の高温状態にある
溶接部Wを押し当てるようにしているから、凹溝13の
成形が容易であると共に、加工硬化を起こすようなこと
がない。
【0021】
【発明の効果】請求項1に係る形材製造方法によれば、
フォーミングロール群によって金属板を円管状に成形
し、この円管部の両エッジ部を突き合わせ溶接した直後
に、その溶接部に押し当てロールを押し当てて、外側溶
接ビード隆起部が没入する程度の凹溝を成形するから、
突き合わせ溶接部の外側溶接ビード隆起部をバイトカッ
トしなくても、金属形材の美観を損なわず、また外側溶
接ビード隆起部をバイトカットしないでそのまま残すこ
とによって、溶接部の強度不足や表面処理効果の低下を
来すことがなくなる。また、押し当てロールをスクィー
ズロールの前方に設けて、溶接直後の未だ高温状態にあ
る溶接部を押し当てるようにするため、上記凹溝の成形
が容易であると共に、加工硬化を起こすようなことがな
い。
【0022】請求項2によれば、前記凹溝の底部側ビー
ド隆起部及び内側溶接ビード隆起部が二重層状形材の二
重層部間に形成される空隙部に突入するように成形する
ことによって、凹溝の底部側隆起部及び内側ビード隆起
部は、ロール成形加工時に空隙部内に収まって、二重層
状形材の相対向する層部に当たることがなくなり、外観
上の体裁を損なうことがない上、形材使用時に支障を来
すことがない。
【0023】請求項3に係る形材製造装置によれば、フ
ォーミングロール群におけるスクィーズロールの前部側
に、突き合わせ溶接された円管部の溶接部に対し外側溶
接ビード隆起部が没入する程度の凹溝を成形する押し当
てロールを設けているから、円管部の両エッジ部を突き
合わせ溶接した直後に、このロールを溶接部に押し当て
て凹溝を成形することによって、突き合わせ溶接部の外
側溶接ビード隆起部をバイトカットしなくても、金属形
材の美観を損なうことがなく、また外側溶接ビード隆起
部をそのまま残すことによって、溶接部の強度不足や表
面処理効果の低下を来すことがない。また、溶接直後の
未だ高温状態にある溶接部を押し当てることができるた
め、上記凹溝の成形が容易に行えると共に、加工硬化を
起こすようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る形材製造装置のサイジングロー
ル群を示す斜視図である。
【図2】 サイジングロール群のスクィーズロール及び
押し当てロールを示す斜視図である。
【図3】 上記製造装置による金属形材の製造工程を示
す説明図である。
【図4】 突き合わせ溶接された円管部の横断面図であ
る。
【図5】 押し当てロールにより円管部の溶接部に凹溝
を形成している状態を示す横断面図である。
【図6】 (A)は成形された断面H形の二重層状形材
を示す横断面図、(B)は溶接部の拡大断面図である。
【符号の説明】
M 金属板 e 金属板または円管部のエッジ部 Mo 円管部 F フォーミングロール群 11a,11b スクィーズロール 12 溶接手段の高周波コイル W 溶接部 13 凹溝 14 押し当てロール S サイジングロール群 15〜20 サイジングロール P 最終的に成形された二重層状形材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 正雄 大阪市西区江戸堀2丁目1−1 住金鋼材 工業株式会社内 (72)発明者 堀 伸一 兵庫県尼崎市昭和南通り3丁目26番地 尼 崎松本ビル新館4階401号 カントク金属 株式会社内 (72)発明者 三浦 英徳 大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金 属工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォーミングロール群によって金属板を
    円管状に成形し、その円管部の両エッジ部を突き合わせ
    溶接した後、この円管部をサイジングロール群によって
    所要断面形状の二重層状形材に圧潰成形する製造方法で
    あって、前記突き合わせ溶接の直後に、円管部の外側か
    らその溶接部に押し当てロールを押し当てて、外側溶接
    ビード隆起部が没入する程度の凹溝を溶接部に沿って成
    形することを特徴とする建築用構造形材の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記凹溝の底部側ビード隆起部及び内側
    ビード隆起部分が二重層状形材の二重層部間に形成され
    る空隙部に突入するように成形することを特徴とする請
    求項1に記載の建築用構造形材の製造方法。
  3. 【請求項3】 金属板を円管状に成形するフォーミング
    ロール群と、これにより成形される円管部の両エッジ部
    を突き合わせ溶接する溶接手段と、突き合わせ溶接され
    た円管部を所要断面形状の二重層状形材に圧潰成形する
    サイジングロール群とからなる製造装置であって、フォ
    ーミングロール群におけるスクィーズロールの前方側
    に、突き合わせ溶接された円管部の溶接部に対し外側溶
    接ビード隆起部が没入する程度の凹溝を成形するための
    押し当てロールを設けてなることを特徴とする建築用構
    造形材の製造装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106734334A (zh) * 2017-03-10 2017-05-31 佛山市恩成五金实业有限公司 一种异型不锈钢管的加工工艺
CN106964718A (zh) * 2017-03-10 2017-07-21 佛山市恩成五金实业有限公司 一种s形门拉手管的加工工艺
CN106975704A (zh) * 2017-03-10 2017-07-25 佛山市恩成五金实业有限公司 一种花盆架脚管的加工工艺
CN114453450A (zh) * 2022-02-28 2022-05-10 洛阳汇成钢结构有限公司 一种钢构用h型钢

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