JPH11104712A - Making of tube with inner surface groove - Google Patents
Making of tube with inner surface grooveInfo
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- JPH11104712A JPH11104712A JP26992997A JP26992997A JPH11104712A JP H11104712 A JPH11104712 A JP H11104712A JP 26992997 A JP26992997 A JP 26992997A JP 26992997 A JP26992997 A JP 26992997A JP H11104712 A JPH11104712 A JP H11104712A
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- roll
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はロール圧延及び溶接
による内面溝付管の製造方法に関し、特に、溝成形ロー
ルの局部的破損及び磨耗を抑制する内面溝付管の製造方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an internally grooved tube by roll rolling and welding, and more particularly to a method of manufacturing an internally grooved tube for suppressing local breakage and wear of a groove forming roll.
【0002】[0002]
【従来の技術】家庭用及び業務用エアコン等の空冷式熱
交換器の凝縮器には、管内面に螺旋状の溝を成形して熱
伝達効率を向上させた内面溝付管が使用されている。こ
の内面溝付管として、溝を有する金属板を丸めこの突合
せ部を溶接して形成する溶接管が使用されている。この
溶接管の製造方法は以下のとおりである。先ず、一定の
幅を有する金属板を、表面に溝を有するロールと表面が
平滑なロールとの間に挟んで圧延して片面に溝を有する
金属板を成形する。次に、溝を有する面を内側にしてこ
の金属板を湾曲させ、この突合せ部を溶接して溶接管を
形成する。この内面溝付管の伝熱性能を向上させるため
に、管内面に溝ピッチ、リード角及び形状が相互に異な
る溝を形成する方法が提案されている(特開平4-15
8193号公報)。この公報に記載されている方法にお
いては、外面に相互に異なる溝ピッチ、リード角又は形
状を有する溝が形成された複数個の溝付リングを同軸に
結合することにより溝成形ロールが形成されている。そ
して、金属板をこの溝成形ロールと表面が平滑な平滑ロ
ールとの間に挟んで、その長手方向に連続的に供給して
圧延することにより片面に、管の周方向において溝ピッ
チ、リード角又は形状が相互に異なる溝が成形された金
属板が製造される。次に、この片面に溝が成形された金
属板をその溝を内側にして湾曲させ、その突合せ部を溶
接することにより内面溝付管が完成する。この従来技術
によれば、内面に成形された溝の溝ピッチ、リード角又
は形状が周方向において変化するので、管内面を通過す
る冷媒の流れが乱れ易く伝熱性能が向上される。2. Description of the Related Art In a condenser of an air-cooled heat exchanger such as an air conditioner for home use or business use, a tube having an inner surface groove is used in which a spiral groove is formed on the inner surface of the tube to improve heat transfer efficiency. I have. A welded pipe formed by rounding a metal plate having a groove and welding the butt portion is used as the inner grooved pipe. The method of manufacturing this welded pipe is as follows. First, a metal plate having a fixed width is sandwiched between a roll having a groove on its surface and a roll having a smooth surface to be rolled to form a metal plate having a groove on one surface. Next, the metal plate is curved with the surface having the groove inside, and the butt portion is welded to form a welded tube. In order to improve the heat transfer performance of the inner grooved tube, there has been proposed a method of forming grooves having different groove pitches, lead angles and shapes on the inner surface of the tube (Japanese Patent Laid-Open No. 4-15).
No. 8193). In the method described in this publication, a groove forming roll is formed by coaxially coupling a plurality of grooved rings in which grooves having different groove pitches, lead angles or shapes are formed on the outer surface. I have. Then, the metal plate is sandwiched between the groove forming roll and the smooth roll having a smooth surface, and is continuously supplied and rolled in the longitudinal direction so that the groove pitch, the lead angle in the circumferential direction of the pipe are formed on one surface. Alternatively, a metal plate in which grooves having different shapes are formed is manufactured. Next, the metal plate having a groove formed on one side is curved with the groove inside, and the butted portion is welded to complete the inner grooved pipe. According to this conventional technique, since the groove pitch, lead angle, or shape of the groove formed on the inner surface changes in the circumferential direction, the flow of the refrigerant passing through the inner surface of the tube is easily disturbed, and the heat transfer performance is improved.
【0003】また、溶接が行われる突合せ部の板厚を安
定させる方法が提案されている(特開平4-29481
9号公報)。この公報に記載されている方法において
は、溝成形ロールの両端から板幅の15乃至35%だけ
離れた部分から両端へ向けてロールの径を0.1乃至
0.7%縮小することにより溝成形ロールにテーパ面が
形成されている。そして、前述の従来技術と同様にして
内面溝付管を製造する。この従来技術によれば、溝成形
ロールの両端にテーパ面が形成されているので、金属板
の両端部が局部的に薄肉化することが防止される。この
ため、この部分を溶接して溶接管を製造する際に強度の
低下を防止することができる。Further, a method for stabilizing the plate thickness of a butt portion where welding is performed has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-29481).
No. 9). In the method described in this publication, the groove is reduced by reducing the diameter of the roll from 0.1 to 0.7% toward the ends from a portion 15 to 35% of the plate width away from both ends of the groove forming roll. A tapered surface is formed on the forming roll. Then, an inner grooved pipe is manufactured in the same manner as in the above-described conventional technique. According to this conventional technique, since the tapered surfaces are formed at both ends of the groove forming roll, both ends of the metal plate are prevented from being locally thinned. For this reason, when welding this part and manufacturing a welded pipe, a fall of intensity | strength can be prevented.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術には以下のような問題点がある。特開平4-
158193号公報に記載された従来技術においては、
溝ピッチが相互に異なる溝付リングを隣接させた場合、
溝付リング同士の連結部において溝の位相ずれが生じ
る。そして、溝突起の端部に応力が集中し、この部分に
おいて歯こぼれ等の破損及び局部磨耗等が発生する。こ
のため、生産コストが高くなると共に、管内面の溝の形
状も安定しない。図6は従来の溝成形ロールを示す模式
図である。溝22のねじれ方向が相互に異なる溝付リン
グ21を隣接させた場合には、隣接する溝付リング21
の溝22により形成されるV字の尖端が圧延時のロール
回転方向と逆方向28を向く境界23aが形成されてい
る。この溝成形ロール24を使用して金属板に溝22を
加工すると、メタルフローは溝成形ロール24の溝22
と整合する形状となるので、境界23aにメタルフロー
が集中する。このため、この境界23aにおいて圧下率
が増加し、工具磨耗及び工具破損等が発生する。メタル
フローの集中を防止するために溝付リングの端部を面取
りする方法も行われているが、面取りされた部分に対向
する金属板表面には面取に整合する形状の突起が形成さ
れるため、工具を保護するために十分な面取を施した場
合には、製造された内面溝付管において突起が冷媒の流
れを阻害して伝熱性能の低下を招くことになる。However, these prior arts have the following problems. JP 4-
In the prior art described in 158193,
When grooved rings with different groove pitches are adjacent to each other,
The phase shift of the groove occurs at the connecting portion between the grooved rings. Then, stress concentrates on the end of the groove projection, and damage such as tooth spilling and local wear occur at this portion. For this reason, the production cost increases, and the shape of the groove on the inner surface of the pipe is not stable. FIG. 6 is a schematic view showing a conventional groove forming roll. When the grooved rings 21 in which the twist directions of the grooves 22 are different from each other are adjacent to each other, the adjacent grooved rings 21
A boundary 23a is formed in which the point of the V-shape formed by the groove 22 is oriented in the direction 28 opposite to the roll rotation direction during rolling. When the groove 22 is formed on the metal plate using the groove forming roll 24, the metal flow becomes the groove 22 of the groove forming roll 24.
Therefore, the metal flow is concentrated on the boundary 23a. For this reason, the rolling reduction increases at the boundary 23a, and tool wear and tool breakage occur. In order to prevent concentration of metal flow, a method of chamfering the end of the grooved ring is also performed, but a protrusion having a shape matching the chamfer is formed on the surface of the metal plate facing the chamfered portion. For this reason, if the chamfering is performed sufficiently to protect the tool, the protrusion in the manufactured inner grooved pipe impedes the flow of the refrigerant, resulting in a decrease in heat transfer performance.
【0005】また、溝22のねじれ方向が相互に異なる
溝付リング21を隣接させた場合には、隣接する溝付リ
ング21の溝22により形成されるV字の尖端が圧延時
のロール回転方向を向く境界23bも形成されている。
この境界23bにおいては、メタルフローの分散が生
じ、これにより、金属板の薄肉化が生じて溶接造管工程
の外径縮径加工時に管外面に凹部が形成されやすくな
る。When grooved rings 21 having mutually different torsion directions of the grooves 22 are adjacent to each other, the point of the V-shape formed by the grooves 22 of the adjacent grooved rings 21 indicates the direction of roll rotation during rolling. Is formed.
At the boundary 23b, the metal flow is dispersed, whereby the thickness of the metal plate is reduced, so that a concave portion is easily formed on the outer surface of the pipe during the outer diameter reduction in the welding pipe forming process.
【0006】一方、特開平4-294819号公報に記
載された従来技術によれば、ロールの表面に形成された
溝が一様であれば、その効果が発揮されるが、前述のよ
うに伝熱性能を向上させるために溝ピッチ等が管の周方
向に沿って変化する場合には、溝付リング同士の連結部
における溝の破損及び局部磨耗等は防止されない。ま
た、溝成形ロールの両端の縮小率が管径により規定され
ているが、応力集中の大きさは溝が成形される部分の圧
下率と溝が成形されない部分の圧下率との差異により変
動するものなので、規定されている数値は適切なもので
はなく、溝成形ロールの歯こぼれ等が生じている。On the other hand, according to the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-294819, the effect is exhibited if the grooves formed on the surface of the roll are uniform. When the groove pitch or the like changes along the circumferential direction of the tube in order to improve the thermal performance, damage to the groove and local wear at the connection between the grooved rings cannot be prevented. Further, the reduction ratio at both ends of the groove forming roll is defined by the tube diameter, but the magnitude of the stress concentration varies depending on the difference between the reduction ratio of the portion where the groove is formed and the reduction ratio of the portion where the groove is not formed. Therefore, the specified numerical values are not appropriate, and the groove forming roll has tooth dents or the like.
【0007】更に、溝のねじれ方向が相互に異なる従来
の溝付リングを隣接させて溝成形ロールを構成する場合
には、破損及び局部摩耗を抑制するために隣接する溝付
リング同士の連結部において隣接する溝同士を当接させ
ることが好ましいが、周方向に数百乃至数千の溝が成形
された複数個の溝付リングを組み合わせて溝成形ロール
を成形する際に隣接する溝同士を当接させることは困難
であるため、溝成形ロールが高価となり経済的でない。Further, in the case of forming a groove forming roll by adjoining conventional grooved rings in which the groove twist directions are different from each other, a connecting portion between adjacent grooved rings to suppress breakage and local wear. Preferably, adjacent grooves are brought into contact with each other, but when forming a groove forming roll by combining a plurality of grooved rings in which hundreds to thousands of grooves are formed in the circumferential direction, adjacent grooves are formed. Since it is difficult to make contact, the groove forming roll is expensive and not economical.
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされても
のであって、溝成形ロールの局部的破損及び磨耗を防止
し、安定して溝を成形することができる内面溝付管の製
造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a method of manufacturing a grooved tube having an inner surface capable of preventing local breakage and wear of a groove forming roll and stably forming a groove. The purpose is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る内面溝付管
の製造方法は、外周面に溝が形成された溝成形ロールと
外周面が平滑な平滑ロールとにより金属板を圧延して前
記金属板の片面に溝を成形する溝成形工程と、前記金属
板を溝が成形された面を内側にして湾曲させることによ
り管形状とする管形成工程と、前記管形状とされた金属
板の突合せ部を溶接して接合する溶接工程とを有する内
面溝付管の製造方法において、前記溝成形ロールの外周
面は、ロール軸方向に複数個の領域に分割され、隣接す
る領域について前記溝の形成方向は周方向に対して相反
する方向に傾斜しており、前記領域の境界におけるロー
ル半径は交互に小径r1とこれより大きな大径r2とに設
定されており、前記溝形成工程においては、前記溝成形
ロールを前記大径r2の境界で隣接する領域の溝により
形成されるV字の尖端が回転方向を向くように回転させ
ることを特徴とする。The method of manufacturing an inner grooved pipe according to the present invention is characterized in that a metal plate is rolled by a groove forming roll having a groove formed on an outer peripheral surface and a smooth roll having a smooth outer peripheral surface. A groove forming step of forming a groove on one side of a metal plate, a tube forming step of forming the metal plate into a tube shape by bending the surface with the groove formed inside, and forming the tube-shaped metal plate. A method of manufacturing an inner grooved pipe having a welding step of welding and joining butt portions, wherein an outer peripheral surface of the groove forming roll is divided into a plurality of regions in the roll axis direction, and the grooves are formed in adjacent regions. The forming direction is inclined in a direction opposite to the circumferential direction, and the roll radius at the boundary of the region is alternately set to a small diameter r 1 and a larger diameter r 2 larger than this, and in the groove forming step, Is the large-diameter groove forming roll. tip of the V formed by the grooves of adjacent regions at the boundary of r 2, characterized in that the rotating to face the direction of rotation.
【0010】本発明においては、溝形成領域の半径を適
切なものに規定し、所定の方向に溝成形ロールを回転さ
せて金属板に溝を成形しているので、メタルフローの局
部的な集中及び分散を防止することができる。これによ
り、溝成形ロールの局部的な破損等を防止すると共に、
内面溝付管の薄肉化を防止し、金属板に溝を安定して成
形することができる。In the present invention, the radius of the groove forming region is defined to be appropriate, and the groove is formed in the metal plate by rotating the groove forming roll in a predetermined direction. And dispersion can be prevented. Thereby, while preventing the local breakage of the groove forming roll and the like,
The thickness of the inner grooved pipe can be prevented, and the groove can be formed stably in the metal plate.
【0011】なお、前記溝の深さをhとしたとき、前記
大径r2と前記小径r1との差は(0.05×h)乃至
(0.5×h)であることが望ましい。大径r2と小径
r1との差を適切なものとして金属板に溝成形を行うこ
とにより、より成形性を向上させると共に、工具の摩耗
等をより抑制することができる。[0011] When the depth of the groove is h, the difference between the large diameter r 2 and the small diameter r 1 is preferably (0.05 × h) to (0.5 × h). . By forming the groove in the metal plate with the difference between the large diameter r 2 and the small diameter r 1 being appropriate, the formability can be further improved and the wear of the tool can be further suppressed.
【0012】また、前記溝の深さをh、前記溝形成領域
の前記ロール軸方向における前記溝の凸部先端の幅をw
としたとき、前記溝成形ロールは、前記小径r1の境界
に半径が(r1)乃至(r1−0.5×h)、厚さが
(w)乃至(5×w)であり平滑な外周面を有する第1
溝無領域を有し、前記大径r2の境界に半径が(r2)乃
至(r2−0.5×h)、厚さが(w)乃至(5×w)
であり平滑な外周面を有する第2溝無領域を有すること
が望ましい。適切な形状の溝無領域を溝成形ロールに設
けて金属板に溝を成形することにより、メタルフローの
局部的な集中及び分散をより防止することができ、溝成
形ロールの損耗等を防止しやすくなる。Further, the depth of the groove is h, and the width of the tip of the convex portion of the groove in the direction of the roll axis in the groove forming region is w.
In the groove forming roll, the radius is (r 1 ) to (r 1 −0.5 × h), the thickness is (w) to (5 × w) at the boundary of the small diameter r 1 , and the smoothness is obtained. First having a smooth outer peripheral surface
It has a non-groove area, and has a radius of (r 2 ) to (r 2 −0.5 × h) and a thickness of (w) to (5 × w) at the boundary of the large diameter r 2.
It is desirable to have a second grooveless region having a smooth outer peripheral surface. By forming a groove on the metal plate by providing a groove-free region of an appropriate shape on the groove forming roll, local concentration and dispersion of the metal flow can be further prevented, and wear and the like of the groove forming roll can be prevented. It will be easier.
【0013】なお、前記平滑ロールの前記小径r1の境
界と対向する位置における半径を、前記大径r2の境界
と対向する位置における半径よりも小さくしてもよい。
平滑ロールの小径r1の境界と対向する位置における半
径を、大径r2の境界と対向する位置における半径より
も小さくすることにより、メタルフローの局部的な集中
をより一層防止することができる。The radius of the smooth roll at a position facing the boundary of the small diameter r 1 may be smaller than the radius at a position facing the boundary of the large diameter r 2 .
The radius at the boundary position opposed to the small diameter r 1 of the smoothing roll, to be smaller than radius at the boundary position opposed to the large diameter r 2, it is possible to further prevent the local concentration of the metal flow .
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例方法につい
て添付の図面を参照して具体的に説明する。本実施例に
おいては、溝成形ロールに溝形成領域として複数個の溝
付リングが使用される。図1は本発明の実施例方法に使
用される溝付リングを示す模式的正面図である。本実施
例方法に使用される溝付リング1aには、周方向と直交
する方向(以下、リング軸方向という)にロール軸孔が
設けられている。そして、外周面には深さがh、凸部先
端のリング軸方向の幅がwである溝2aがリング軸方向
に対して傾斜した方向に形成されている。更に、1方の
端部3aの半径はr1であり、他方の端部3bの半径は
r2である。そして、溝付リング1aの半径は端部3b
から端部3aに向かって縮小されており、端部3aの半
径r1は端部3bの半径r2よりも小さく設けられてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a plurality of grooved rings are used as groove forming regions in the groove forming roll. FIG. 1 is a schematic front view showing a grooved ring used in the method of the embodiment of the present invention. The grooved ring 1a used in the method of this embodiment is provided with a roll shaft hole in a direction perpendicular to the circumferential direction (hereinafter, referred to as a ring axis direction). A groove 2a having a depth h and a width w in the ring axis direction at the tip of the projection is formed on the outer peripheral surface in a direction inclined with respect to the ring axis direction. Moreover, the radius of the 1-way end 3a is r 1, the radius of the other end portion 3b is r 2. The radius of the grooved ring 1a is the end 3b.
Are reduced toward the end portion 3a of the radius r 1 of the end portion 3a is provided smaller than the radius r 2 of the end portion 3b.
【0015】図2は図1に示す溝付リングが適用された
溝成形装置を示す模式図である。図1に示す溝付リング
が適用された溝成形ロール11においては、図1に示す
溝付リング1aと、溝付リング1aの溝2aとリング軸
方向に対して逆方向に溝2bが形成された溝付リング1
bとが交互にそのリング軸方向を一致させて端部3a同
士及び端部3b同士を連結し、それらのロール軸孔に孔
の径と等しい半径を有するロール軸4を嵌通されてリン
グ軸方向に直列に並べられている。なお、溝付リング1
bにおいても、端部3aの半径はr1、端部3bの半径
はr2であり、溝付リング1bの半径は端部3bから端
部3aに向かって縮小されている。このため、端部3a
の半径は端部3bの半径よりも小さく設定されている。
更に、複数個の溝付リング1a及び1bから構成される
溝付リング部の両端に位置する溝付リングの外側の端部
には、外周面が平滑な平滑リング6がそのロール軸孔に
ロール軸4を嵌通されて連結されている。FIG. 2 is a schematic view showing a groove forming apparatus to which the grooved ring shown in FIG. 1 is applied. In the groove forming roll 11 to which the grooved ring shown in FIG. 1 is applied, the grooved ring 1a shown in FIG. 1 and the groove 2b of the grooved ring 1a are formed in a direction opposite to the ring axis direction. Grooved ring 1
b and the end portions 3a and the end portions 3b are connected alternately with each other in the same ring axis direction, and the roll shaft 4 having a radius equal to the diameter of the hole is inserted into the roll shaft holes, thereby forming the ring shaft. It is arranged in series in the direction. The grooved ring 1
Also in b, the radius of the end portion 3a is r 1, the radius of the end portion 3b is r 2, the radius of the grooved ring 1b is reduced toward the end portion 3a from the end 3b. Therefore, the end 3a
Is set smaller than the radius of the end 3b.
Further, at the outer ends of the grooved rings located at both ends of the grooved ring portion composed of a plurality of grooved rings 1a and 1b, a smooth ring 6 having a smooth outer peripheral surface is rolled into its roll shaft hole. The shaft 4 is fitted and connected.
【0016】このように構成された溝成形ロール11に
おいては、端部3a同士の境界である連結部5a及び端
部3b同士の境界である連結部5bが形成されている。
そして、連結部5aにおける溝成形ロール11の半径は
小径r1となり、連結部5bにおける半径は大径r2とな
り、連結部5aにおける半径が連結部5bにおける半径
よりも小さくなる。In the groove forming roll 11 configured as described above, a connecting portion 5a which is a boundary between the ends 3a and a connecting portion 5b which is a boundary between the ends 3b are formed.
The radius of the small diameter r 1 next to the groove forming roll 11 in the connecting portion 5a, the radius of the large diameter r 2 becomes in the connection portion 5b, it is smaller than the radius of the radius connecting portion 5b of the connecting portion 5a.
【0017】また、外周面が平滑な円柱面であること以
外の形状がほぼ溝成形ロール11と同じである平滑ロー
ル12が溝成形ロール11と平行に配置されて溝成形装
置が構成されている。溝成形ロール11と平滑ロール1
2との間隔を調節することにより製造される内面溝付管
の肉厚を変化させることができる。Further, a groove forming apparatus is constructed by arranging a smoothing roll 12 having substantially the same shape as the groove forming roll 11 except that the outer peripheral surface is a smooth cylindrical surface in parallel with the groove forming roll 11. . Groove forming roll 11 and smoothing roll 1
The thickness of the inner grooved tube manufactured can be changed by adjusting the distance from the inner grooved tube 2.
【0018】次に、上述のように構成された溝成形装置
を使用した内面溝付管の製造方法について説明する。先
ず、製造すべき内面溝付管の肉厚に応じて溝成形ロール
11と平滑ロール12との間隔を調節した後、溝成形ロ
ール11を周方向8aとは逆の周方向8bに回転させ、
平滑ロール12を周方向8aに回転させる。この溝成形
ロール11と平滑ロール12との間にロール軸4と直交
する方向に金属板13を供給すると、金属板13はこの
溝成形ロール11と平滑ロール12との間に挟み込ま
れ、ロールの回転に伴って圧延されて排出側へ排出され
る。このとき、金属板13は溝成形ロール11と平滑ロ
ール12とにより圧延されると共に、溝成形ロール11
の外周面に成形された溝2a及び2bをその片面に転写
される。次いで、片面に溝を成形された金属板13を溝
が成形された面を内側にして湾曲させ、その突合せ部を
溶接により接合することにより内面溝付管が製造され
る。Next, a description will be given of a method of manufacturing an inner grooved pipe using the groove forming apparatus configured as described above. First, after adjusting the interval between the groove forming roll 11 and the smoothing roll 12 according to the thickness of the inner surface grooved pipe to be manufactured, the groove forming roll 11 is rotated in the circumferential direction 8b opposite to the circumferential direction 8a,
The smooth roll 12 is rotated in the circumferential direction 8a. When the metal plate 13 is supplied between the groove forming roll 11 and the smoothing roll 12 in a direction orthogonal to the roll axis 4, the metal plate 13 is sandwiched between the groove forming roll 11 and the smoothing roll 12, and Rolled along with rotation and discharged to the discharge side. At this time, the metal plate 13 is rolled by the groove forming roll 11 and the smoothing roll 12, and
The grooves 2a and 2b formed on the outer peripheral surface are transferred to one surface thereof. Next, the metal plate 13 having a groove formed on one side is curved with the grooved surface facing inward, and the butted portions are joined by welding to produce an inner grooved pipe.
【0019】本実施例方法に使用される溝成形ロール1
1においては、金属板13に溝を成形する際にメタルフ
ローが集中する連結部5aの半径はメタルフローが分散
する連結部5bの半径よりも小さく、溝成形ロール11
と平滑ロール12との間隔は連結部5bから連結部5a
にかけて徐々に広がっている。このため、溝成形装置に
よる金属板13の圧下率は連結部5bから連結部5aに
向かって徐々に減少する。これにより、この連結部5a
に対向する位置における金属板13へのメタルフローの
集中が抑制される。また、メタルフローの集中が生じた
場合にも、広い溝成形ロール11と平滑ロール12との
間隔によりメタルフローは吸収されるため、局部的な圧
下率の上昇は抑制され、溝成形ロール11の磨耗及び破
損が低減される。更に、連結部5bに対向する金属板1
3の位置においては、メタルフローが発生する量が減少
されるので、この部分での金属板13の薄肉現象が低減
される。The groove forming roll 1 used in the method of the present embodiment.
1, the radius of the connecting portion 5a where the metal flow is concentrated when forming the groove in the metal plate 13 is smaller than the radius of the connecting portion 5b where the metal flow is dispersed.
Between the connecting portion 5b and the connecting portion 5a
It gradually spreads toward. Therefore, the rolling reduction of the metal plate 13 by the groove forming device gradually decreases from the connecting portion 5b toward the connecting portion 5a. Thereby, this connecting part 5a
The concentration of the metal flow on the metal plate 13 at the position facing the metal plate 13 is suppressed. Further, even when the metal flow is concentrated, the metal flow is absorbed by the space between the wide groove forming roll 11 and the smooth roll 12, so that the local increase in the rolling reduction is suppressed. Wear and breakage are reduced. Further, the metal plate 1 facing the connecting portion 5b
At the position 3, since the amount of metal flow generated is reduced, the thinning phenomenon of the metal plate 13 at this position is reduced.
【0020】なお、大径r2と小径r1との差をΔr(=
r2−r1)としたとき、溝2a及び2bの深さhに対し
て、半径差Δrは(0.05×h)乃至(0.5×h)
であることが望ましい。半径差Δrが(0.05×h)
未満であると、メタルフローの発生量に対する半径差が
小さくなり、メタルフローの集中に伴う局部的な圧下率
の上昇を抑制することが困難となる。一方、半径差Δr
が(0.5×h)を超えると、メタルフローの発生量に
対する半径差が過大となり、連結部3aにおいて金属板
13に溝を成形することが困難となる。また、溝の底部
の肉厚が厚い部分が生じ、内面溝付管の重量が増加して
価格が上昇する原因となることもある。従って、半径差
Δrは(0.05×h)乃至(0.5×h)であること
が望ましい。The difference between the large diameter r 2 and the small diameter r 1 is represented by Δr (=
r 2 −r 1 ), the radius difference Δr is (0.05 × h) to (0.5 × h) with respect to the depth h of the grooves 2 a and 2 b.
It is desirable that Radius difference Δr is (0.05 × h)
If it is less than the radius, the radius difference with respect to the amount of generated metal flow becomes small, and it is difficult to suppress a local increase in the rolling reduction due to the concentration of the metal flow. On the other hand, the radius difference Δr
Exceeds (0.5 × h), the radius difference with respect to the amount of generated metal flow becomes excessive, and it becomes difficult to form a groove in the metal plate 13 in the connecting portion 3a. In addition, a thicker portion may be formed at the bottom of the groove, which may increase the weight of the inner grooved tube and increase the price. Therefore, it is desirable that the radius difference Δr is (0.05 × h) to (0.5 × h).
【0021】また、溝付リング1aと1bとの間に外周
面に溝が成形されていない溝無リングを溝無領域として
配置してもよい。図3は溝無リングが配置された溝成形
装置を示す模式図であり、図4は溝付リングと溝無リン
グとの連結部分を示す模式的正面図である。第1溝無リ
ング7a及び第2溝無リング7bには、溝付リング1a
及び1bと同様に、リング軸方向にロール軸孔が設けら
れており、このロール軸孔にロール軸4を嵌通されて溝
付リング1aと1bとの間に配置されている。なお、端
部3a間に配置された第1溝無リング7aの半径をr0a
としたとき、端部3aの小径r1並びに溝2a及び2b
の深さhに対して、半径r0aは(r1−h)乃至r1とす
る。半径r0aが(r1−h)未満であると、第1溝無リ
ング7aと平滑ロールとの間の間隔が過大となり、この
部分に金属板の充填不足が生じて圧延後の平滑面側に凹
部が形成される。この凹部は溶接造管工程における縮管
加工において増幅され、製造された内面溝付管の断面の
縁部が真円とならなくなる。このような内面溝付管にお
いては、圧力損失が増加すると共に、プレートフィンコ
イル熱交換器に組み込まれた場合に管及びフィン間に隙
間が生じ、熱伝達が阻害されて性能が低下する。一方、
半径r0aがr1を超えると、第1溝無リング7aへの圧
下力が増大し、その損耗が著しく生じる。従って、半径
r0aは(r1−h)乃至r1とする。また、端部3b間に
配置された第2溝無リング7bの半径をr0 bとしたとき
には、同様の理由により、半径r0bは(r2−h)乃至
r2とする。Further, a grooveless ring having no groove formed on the outer peripheral surface may be disposed between the grooved rings 1a and 1b as a grooveless region. FIG. 3 is a schematic view showing a groove forming apparatus provided with a grooveless ring, and FIG. 4 is a schematic front view showing a connecting portion between the grooved ring and the grooveless ring. The grooved ring 1a is provided on the first grooveless ring 7a and the second grooveless ring 7b.
Similarly to FIGS. 1 and 1b, a roll shaft hole is provided in the ring shaft direction, and the roll shaft 4 is inserted through the roll shaft hole and disposed between the grooved rings 1a and 1b. The radius of the first grooveless ring 7a disposed between the ends 3a is defined as r 0a
, The small diameter r 1 of the end 3a and the grooves 2a and 2b
The radius r 0a is (r 1 −h) to r 1 with respect to the depth h. If the radius r 0a is less than (r 1 -h), the interval between the first grooveless ring 7a and the smooth roll becomes excessively large, and the metal plate is insufficiently filled in this portion, and the smooth surface after rolling is formed. A recess is formed in the substrate. This concave portion is amplified in the tube reduction in the welding pipe forming process, and the edge of the cross section of the manufactured internally grooved tube does not become a perfect circle. In such an internally grooved tube, the pressure loss increases, and when the tube is incorporated in a plate fin coil heat exchanger, a gap is formed between the tube and the fins, which hinders heat transfer and deteriorates performance. on the other hand,
If the radius r 0a exceeds r 1 , the rolling force on the first grooveless ring 7a increases, and the wear thereof is remarkably caused. Therefore, the radius r 0a is (r 1 −h) to r 1 . Moreover, the radius of the second groove-free ring 7b disposed between the ends 3b when the r 0 b is the same reason, the radius r 0b is the (r 2 -h) to r 2.
【0022】また、溝無リング7a及び7bの厚さをt
としたとき、溝凸部先端の幅wに対して、厚さtはw乃
至(5×w)とする。厚さtがw未満であると、メタル
フローから印加されるリング軸方向の力に対する強度が
不足し、この溝無リング7a及び7bが選択的に損耗さ
れる。一方、厚さtが(5×w)を超えると、隣り合う
溝付リング間の間隔が過大となり、この部分に圧延時に
金属板の充填不足が生じて圧延後の平滑面側に凹部が形
成される。この場合にも、製造された内面溝付管の断面
の縁部が真円とならなくなる。従って、厚さtはw乃至
(5×w)とする。The thickness of the non-grooved rings 7a and 7b is t
In this case, the thickness t is set to w to (5 × w) with respect to the width w of the tip of the groove convex portion. When the thickness t is less than w, the strength against the force in the ring axial direction applied from the metal flow is insufficient, and the grooveless rings 7a and 7b are selectively worn. On the other hand, if the thickness t exceeds (5 × w), the interval between adjacent grooved rings becomes excessively large, and underfilling of the metal plate occurs at the time of rolling, and concavities are formed on the smooth surface side after rolling. Is done. Also in this case, the edge of the cross section of the manufactured inner grooved tube does not become a perfect circle. Therefore, the thickness t ranges from w to (5 × w).
【0023】なお、溝成形時に溝成形ロールと共に金属
板を挟んで圧延する平滑ロールは外周面が平滑な円柱状
であるものに限定されるものではない。例えば、外周面
は溝が形成されていない平滑面であり、ロール半径が平
行に配置された溝成形ロールと同様に変化しているもの
であってもよい。図5は傾斜した外周面を有する平滑ロ
ールを適用した溝成形装置を示す模式図である。本実施
例においては、平滑ロールの形状以外の形状等は図2に
示す実施例と同一である。このため、図5に示す実施例
において、図2に示す実施例と同一物には同一符号を付
して、その詳細な説明は省略する。本実施例において
は、平滑ロール12aの溝成形ロール11の小径r1の
連結部5aと対向する位置の半径がr1であって、溝成
形ロール11の大径r2の連結部5bと対向する位置の
半径がr2である。平滑ロールの形状をこのようなもの
とすることにより、メタルフローの局部的な集中及び分
散をより一層防止しやすくなる。The smooth roll which is rolled with the metal plate together with the groove forming roll at the time of forming the groove is not limited to a roll having a smooth cylindrical outer peripheral surface. For example, the outer peripheral surface may be a smooth surface on which no groove is formed, and the radius of the roll may vary similarly to the groove forming rolls arranged in parallel. FIG. 5 is a schematic view showing a groove forming apparatus to which a smooth roll having an inclined outer peripheral surface is applied. In this embodiment, the shape other than the shape of the smoothing roll is the same as that of the embodiment shown in FIG. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 5, the same components as those in the embodiment shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the radius of the position facing the connecting portion 5a of smaller diameter r 1 of the groove forming roll 11 smooth roll 12a is a r 1, connecting portion 5b of the larger diameter r 2 of the groove forming roll 11 and the counter The radius of the position where the movement is performed is r 2 . By making the shape of the smoothing rolls like this, local concentration and dispersion of the metal flow can be more easily prevented.
【0024】更に、溝付リング及び溝無リングの端部に
は適宜面取を施すことが望ましい。面取を施すことによ
り、溝付リング及び溝無リングの端部における損耗を抑
制することができる。Furthermore, it is desirable to appropriately chamfer the ends of the grooved ring and the grooveless ring. By performing chamfering, it is possible to suppress wear at the ends of the grooved ring and the grooveless ring.
【0025】なお、本願発明は溝形成ロールが相互に異
なる部材から構成されることに制限されない。溝形成領
域及び溝無領域が同一部材から構成されていてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the case where the groove forming rolls are formed of different members. The groove forming region and the non-groove region may be made of the same member.
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples that fall outside the scope of the claims.
【0027】先ず、平滑ロール及び種々の形状を有する
溝成形ロールを使用して、板厚が0.5mm、板幅が2
6.0mmである軟質材の銅板の片面に溝を成形した。
なお、溝成形ロールにおいては、その周方向に対して2
0°傾斜し、深さが0.2mm、リング軸方向の溝ピッ
チが0.4mm、凸部先端のリング軸方向の幅が0.2
mmであり下記表1に示すリング半径を有する溝が形成
された6個の溝付リングが設けられており、隣り合う溝
付リングの溝の捩れ方向は周方向に対して相互に逆方向
を向いている。また、各溝付リング間には下記表2に示
すリング半径を有する溝無リングが挟まれている。更
に、両端に位置する溝付リングの外側の端部には、外周
面が平滑な平滑リングが配置されている。このように構
成された溝成形ロールを使用して銅板を圧延することに
より、板幅方向の中央部で幅が約25mmの部分を6分
割して2種の溝加工帯を交互に設け、両端部を平坦部分
とした。First, using a smoothing roll and groove forming rolls having various shapes, the sheet thickness is 0.5 mm and the sheet width is 2 mm.
A groove was formed on one surface of a copper plate of a soft material measuring 6.0 mm.
In the case of a groove forming roll, the circumferential direction is 2 mm.
0 ° inclined, depth 0.2 mm, groove pitch in the ring axis direction 0.4 mm, width of the tip of the projection in the ring axis direction 0.2
mm and six grooved rings in which grooves having the ring radii shown in Table 1 below are formed. The torsional directions of the grooves of adjacent grooved rings are opposite to each other with respect to the circumferential direction. It is suitable. A grooveless ring having a ring radius shown in Table 2 below is interposed between the grooved rings. Further, smooth rings having smooth outer peripheral surfaces are arranged at outer ends of the grooved rings located at both ends. By rolling a copper plate using the groove forming roll configured as described above, a portion having a width of about 25 mm is divided into six portions at the center in the plate width direction, and two types of grooved bands are provided alternately. The part was a flat part.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】[0029]
【表2】 [Table 2]
【0030】次に、各実施例及び比較例において、溝が
成形された面を内側にして湾曲させ、その突合せ部を高
周波溶接することにより外径が約7mmの内面溝付管を
作製した。Next, in each of Examples and Comparative Examples, a grooved tube having an outer diameter of about 7 mm was manufactured by bending the surface with the groove formed inside and welding the butted portion with high frequency.
【0031】そして、溝成形時の成形性、工具の磨耗及
び溶接造管後の変形の有無を評価した。これらの結果を
下記表3に示す。なお、表3中において、○は良好であ
ったことを、△はやや良好であったことを、×は不良で
あったことを夫々示している。Then, the formability at the time of forming the groove, the wear of the tool, and the presence or absence of deformation after welding pipe formation were evaluated. The results are shown in Table 3 below. In Table 3, ○ indicates good, Δ indicates slightly good, and × indicates bad.
【0032】[0032]
【表3】 [Table 3]
【0033】上記表3に示すように、実施例1乃至10
においては、溝付リングの半径が適切なものなので、溝
成形時の成形性が良好であり、溝付リング及び溝無リン
グの磨耗等の損傷が抑制され、溶接造管後の品質が良好
であった。実施例1、3及び4においては、溝付リング
の半径差Δr並びに溝無リングの半径及び厚さが適切な
ものなので、特に、評価結果が優れていた。As shown in Table 3 above, Examples 1 to 10
In the above, since the radius of the grooved ring is appropriate, the formability at the time of groove formation is good, damage such as wear of the grooved ring and the ring without groove is suppressed, and the quality after welding pipe forming is good. there were. In Examples 1, 3 and 4, since the radius difference Δr of the grooved ring and the radius and thickness of the grooveless ring were appropriate, the evaluation results were particularly excellent.
【0034】一方、比較例11においては、溝付リング
の半径が本発明で規定したものと異なるので、工具の磨
耗が発生した。On the other hand, in Comparative Example 11, the tool was worn because the radius of the grooved ring was different from that specified in the present invention.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
溝形成領域の半径を適切なものに規定し、所定の方向に
溝成形ロールを回転させて金属板に溝を成形しているの
で、メタルフローの局部的な集中及び分散を防止するこ
とができる。これにより、溝成形ロールの局部的な破損
等を防止すると共に、内面溝付管の薄肉化を防止し、金
属板に溝を安定して成形することができる。また、溝成
形ロールの交換頻度を低下することにより、コストを低
減することができる。また、大径r2と小径r1との差を
適切なものとして金属板に溝成形を行うことにより、よ
り成形性を向上させると共に、工具の摩耗等をより抑制
することができる。更に、適切な形状の溝無領域を溝成
形ロールに設けて金属板に溝を成形することにより、メ
タルフローの局部的な集中及び分散をより防止すること
ができ、溝成形ロールの損耗等を防止しやすくなる。ま
た、平滑ロールの小径r1と対向する位置における半径
を大径r2と対向する位置における半径よりも小さくす
ることにより、メタルフローの局部的な集中をより一層
防止することができる。As described in detail above, according to the present invention,
Since the radius of the groove forming region is defined as appropriate and the groove forming roll is rotated in a predetermined direction to form the groove in the metal plate, local concentration and dispersion of the metal flow can be prevented. . Accordingly, it is possible to prevent the groove forming roll from being locally damaged or the like, to prevent the inner grooved tube from being thinned, and to stably form the groove in the metal plate. Further, the cost can be reduced by reducing the frequency of replacing the groove forming rolls. Further, by performing the groove forming a metal plate the difference between the diameter r 2 and the small diameter r 1 as appropriate, together with further improve the moldability, it is possible to suppress the wear of the tool. Furthermore, by forming a groove in the metal plate by providing a groove-free region of an appropriate shape on the groove forming roll, local concentration and dispersion of the metal flow can be further prevented, and wear and the like of the groove forming roll can be reduced. It is easier to prevent. Further, by making the radius at the position facing the small diameter r 1 of the smooth roll smaller than the radius at the position facing the large diameter r 2 , local concentration of the metal flow can be further prevented.
【図1】本発明の実施例方法に使用される溝付リングを
示す模式的正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing a grooved ring used in a method of an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す溝付リングが適用された溝成形装置
を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing a groove forming apparatus to which the grooved ring shown in FIG. 1 is applied.
【図3】溝無リングが配置された溝成形装置を示す模式
図である。FIG. 3 is a schematic view showing a groove forming apparatus in which a grooveless ring is arranged.
【図4】溝付リングと溝無リングとの連結部分を示す模
式的正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing a connection portion between a grooved ring and a grooveless ring.
【図5】傾斜した外周面を有する平滑ロールを適用した
溝成形装置を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a groove forming apparatus to which a smooth roll having an inclined outer peripheral surface is applied.
【図6】従来の溝成形ロールを示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a conventional groove forming roll.
1a、1b、21;溝付リング 2a、2b、22;溝 3a、3b;端部 4;ロール軸 5a、5b、23a、23b;連結部 6;平滑リング 7a、7b;溝無リング 8a、8b;周方向 11、24;溝成形ロール 12、12a;平滑ロール 13;金属板 28;方向 1a, 1b, 21; grooved ring 2a, 2b, 22; groove 3a, 3b; end portion 4; roll shaft 5a, 5b, 23a, 23b; connecting portion 6; smooth ring 7a, 7b; grooveless ring 8a, 8b Circumferential direction 11, 24; groove forming rolls 12, 12a; smoothing roll 13, metal plate 28;
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F28F 1/40 F28F 1/40 E ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F28F 1/40 F28F 1/40 E
Claims (4)
外周面が平滑な平滑ロールとにより金属板を圧延して前
記金属板の片面に溝を成形する溝成形工程と、前記金属
板を溝が成形された面を内側にして湾曲させることによ
り管形状とする管形成工程と、前記管形状とされた金属
板の突合せ部を溶接して接合する溶接工程とを有する内
面溝付管の製造方法において、前記溝成形ロールの外周
面は、ロール軸方向に複数個の領域に分割され、隣接す
る領域について前記溝の形成方向は周方向に対して相反
する方向に傾斜しており、前記領域の境界におけるロー
ル半径は交互に小径r1とこれより大きな大径r2とに設
定されており、前記溝形成工程においては、前記溝成形
ロールを前記大径r2の境界で隣接する領域の溝により
形成されるV字の尖端が回転方向を向くように回転させ
ることを特徴とする内面溝付管の製造方法。A groove forming step of rolling a metal plate with a groove forming roll having a groove formed on an outer peripheral surface thereof and a smoothing roll having a smooth outer peripheral surface to form a groove on one surface of the metal plate; Pipe forming step of forming a pipe by bending the surface with the groove formed inside, and welding step of welding and joining butt portions of the metal plates formed into the pipe shape In the manufacturing method, the outer peripheral surface of the groove forming roll is divided into a plurality of regions in the roll axis direction, the forming direction of the groove in an adjacent region is inclined in a direction opposite to the circumferential direction, The roll radius at the boundary of the region is alternately set to a small diameter r 1 and a large diameter r 2 larger than this, and in the groove forming step, the groove forming rolls are adjacent at the boundary of the large diameter r 2. V-shaped point formed by the groove of the region A method for manufacturing an inner surface grooved tube, wherein the tube is rotated so that an end faces a rotation direction.
r2と前記小径r1との差は(0.05×h)乃至(0.
5×h)であることを特徴とする請求項1に記載の内面
溝付管の製造方法。2. When the depth of the groove is h, the difference between the large diameter r 2 and the small diameter r 1 is (0.05 × h) to (0.
5 × h). The method according to claim 1, wherein
記ロール軸方向における前記溝の凸部先端の幅をwとし
たとき、前記溝成形ロールは、前記小径r1の境界に半
径が(r1)乃至(r1−0.5×h)、厚さが(w)乃
至(5×w)であり平滑な外周面を有する第1溝無領域
を有し、前記大径r2の境界に半径が(r2)乃至(r2
−0.5×h)、厚さが(w)乃至(5×w)であり平
滑な外周面を有する第2溝無領域を有することを特徴と
する請求項1又は2に記載の内面溝付管の製造方法。3. When the depth of the groove is h and the width of the tip of the convex portion of the groove in the roll axis direction of the groove forming region is w, the groove forming roll is located at the boundary of the small diameter r 1 . A first groove-free region having a radius of (r 1 ) to (r 1 −0.5 × h), a thickness of (w) to (5 × w), and a smooth outer peripheral surface; radius at the boundary of r 2 is (r 2) to (r 2
The inner groove according to claim 1 or 2, wherein the inner groove has a second grooveless region having a thickness of (w) to (5xw) and a smooth outer peripheral surface. A method of manufacturing a tube.
対向する位置における半径は、前記大径r2の境界と対
向する位置における半径よりも小さいことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の内面溝付管の製
造方法。4. The smooth roll according to claim 1, wherein a radius of the smooth roll at a position facing the boundary of the small diameter r 1 is smaller than a radius of the smooth roll at a position facing the boundary of the large diameter r 2 . The method for producing an inner surface grooved pipe according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26992997A JPH11104712A (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Making of tube with inner surface groove |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26992997A JPH11104712A (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Making of tube with inner surface groove |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11104712A true JPH11104712A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=17479173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26992997A Pending JPH11104712A (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Making of tube with inner surface groove |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11104712A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2021254882A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | Hydro Extruded Solutions As | Embossing roll |
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1997
- 1997-10-02 JP JP26992997A patent/JPH11104712A/en active Pending
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