JPH11104732A - 角鋼管の製造方法及び装置 - Google Patents
角鋼管の製造方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11104732A JPH11104732A JP27147997A JP27147997A JPH11104732A JP H11104732 A JPH11104732 A JP H11104732A JP 27147997 A JP27147997 A JP 27147997A JP 27147997 A JP27147997 A JP 27147997A JP H11104732 A JPH11104732 A JP H11104732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- pipe
- square steel
- roll
- lining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】丸形鋼管から角形鋼管をロール成形により製造
する角鋼管の製造方法において、切口形状が変形するの
を防止する。 【解決手段】角形成形後に角鋼管１の各辺の幅方向の間
隔が０．３Ｄ（Ｄ：角鋼管の径）以上の２箇所を内張り
ロール３で管内面側から押圧し、管長手方向で管外面側
が引張、管内面側が圧縮となる曲げひずみを与える内張
り加工を施す。
する角鋼管の製造方法において、切口形状が変形するの
を防止する。 【解決手段】角形成形後に角鋼管１の各辺の幅方向の間
隔が０．３Ｄ（Ｄ：角鋼管の径）以上の２箇所を内張り
ロール３で管内面側から押圧し、管長手方向で管外面側
が引張、管内面側が圧縮となる曲げひずみを与える内張
り加工を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロール成形方式に
よる角鋼管の製造方法及び装置に関する。
よる角鋼管の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】角鋼管の製造方法の一つであるロール成
形方式は、素材としての鋼帯を複数段の丸形成形ロール
に通してオープンパイプ状に成形し、このオープンパイ
プの両エッジを電縫溶接して丸鋼管とし、さらに、この
丸鋼管を複数段の角形成形ロールに通して角形成形し、
角鋼管を得るものである。
形方式は、素材としての鋼帯を複数段の丸形成形ロール
に通してオープンパイプ状に成形し、このオープンパイ
プの両エッジを電縫溶接して丸鋼管とし、さらに、この
丸鋼管を複数段の角形成形ロールに通して角形成形し、
角鋼管を得るものである。
【０００３】このようなロール成形方式により製造され
た角鋼管を軸直角に切断すると、成形方向に沿って、切
口の辺部が外方に凸状に膨らむ開口変形の現象を生ず
る。図５はこれを示すもので、成形方向３１に対して、
切断開口３２、３４は中央部の断面３３に対して辺部が
外方に凸状に変形している。このような切口変形は角鋼
管の寸法精度を悪化させるものであり、角鋼管を建築用
部材として用いる場合、その仕口加工及び溶接の工程
で、本来角鋼管の高寸法精度を前提として採用される自
動溶接が不可能となり、手動溶接及びそれに伴う溶接補
修等を余儀なくされたり、また、ブラケットの寸法が合
わず、一部ブラケット溶接部の切断補修が必要となる
等、生産能率が低下する。さらに、２本の角鋼管を接続
するに当たって、両角鋼管の突き合わせ部の内面に裏当
金を設けるとき、上述の切口変形は管内面と裏当金との
間に過剰の間隙を発生させ溶接欠陥を招来するものとな
り、接続強度の低下及び溶接補修の発生を招く。また、
角鋼管の辺部が上述の切り口変形で外方に凸状に膨らむ
ことにより、管コーナー部内面に高い残留引張応力を生
じ、冬期低温時に施す溶接加工に伴う割れ、溶融亜鉛め
っき施工時の割れ等を生ずる場合があり、建築用部材と
しての性能確保が困難となる。
た角鋼管を軸直角に切断すると、成形方向に沿って、切
口の辺部が外方に凸状に膨らむ開口変形の現象を生ず
る。図５はこれを示すもので、成形方向３１に対して、
切断開口３２、３４は中央部の断面３３に対して辺部が
外方に凸状に変形している。このような切口変形は角鋼
管の寸法精度を悪化させるものであり、角鋼管を建築用
部材として用いる場合、その仕口加工及び溶接の工程
で、本来角鋼管の高寸法精度を前提として採用される自
動溶接が不可能となり、手動溶接及びそれに伴う溶接補
修等を余儀なくされたり、また、ブラケットの寸法が合
わず、一部ブラケット溶接部の切断補修が必要となる
等、生産能率が低下する。さらに、２本の角鋼管を接続
するに当たって、両角鋼管の突き合わせ部の内面に裏当
金を設けるとき、上述の切口変形は管内面と裏当金との
間に過剰の間隙を発生させ溶接欠陥を招来するものとな
り、接続強度の低下及び溶接補修の発生を招く。また、
角鋼管の辺部が上述の切り口変形で外方に凸状に膨らむ
ことにより、管コーナー部内面に高い残留引張応力を生
じ、冬期低温時に施す溶接加工に伴う割れ、溶融亜鉛め
っき施工時の割れ等を生ずる場合があり、建築用部材と
しての性能確保が困難となる。
【０００４】そこで従来、角鋼管の切口変形の原因と考
えられる残留応力を低減する技術として、例えば特開平
５−２３７３８号公報に記載されているように、角形成
形工程の一部又は全部を熱間成形するもの、あるいは特
開平５−１４６８２１号公報に記載されているように、
角形成形後の管を全面加熱し、ＳＲ（ストレスレリー
フ）するものがある。
えられる残留応力を低減する技術として、例えば特開平
５−２３７３８号公報に記載されているように、角形成
形工程の一部又は全部を熱間成形するもの、あるいは特
開平５−１４６８２１号公報に記載されているように、
角形成形後の管を全面加熱し、ＳＲ（ストレスレリー
フ）するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、角鋼管
の切口変形の原因と考えられる残留応力を低減するため
に、管を熱間成形もしくは熱処理するものであり、重
油、ガス等の燃料あるいは電力を使用するにせよ、加熱
エネルギを必要として高コストとなる。また、ストレス
レリーフに対してオフラインの加熱炉を使用する場合に
は生産性の低下を招き、さらに一層の高コストになる。
の切口変形の原因と考えられる残留応力を低減するため
に、管を熱間成形もしくは熱処理するものであり、重
油、ガス等の燃料あるいは電力を使用するにせよ、加熱
エネルギを必要として高コストとなる。また、ストレス
レリーフに対してオフラインの加熱炉を使用する場合に
は生産性の低下を招き、さらに一層の高コストになる。
【０００６】本発明は、ロール成形方式による角鋼管の
製造方法において、低コストで角鋼管の残留応力を低減
させそれによって生ずる切口変形を抑制する角鋼管の製
造方法及び装置を提供することを目的とする。
製造方法において、低コストで角鋼管の残留応力を低減
させそれによって生ずる切口変形を抑制する角鋼管の製
造方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明は、丸鋼管をロ
ールにより角形成形して角鋼管を製造する角鋼管の製造
方法において、角形成形後に角鋼管の各辺部の長手方向
同一部位の、幅方向の２箇所を管内面側から押圧成形
し、管長手方向で管外面側が引張、管内面側が圧縮とな
る曲げひずみを与える内張り加工を施すことを特徴とす
る角鋼管の製造方法である。
ールにより角形成形して角鋼管を製造する角鋼管の製造
方法において、角形成形後に角鋼管の各辺部の長手方向
同一部位の、幅方向の２箇所を管内面側から押圧成形
し、管長手方向で管外面側が引張、管内面側が圧縮とな
る曲げひずみを与える内張り加工を施すことを特徴とす
る角鋼管の製造方法である。
【０００８】この場合に、前記内張り加工前の角鋼管の
辺部を凹成形し、管内面側から押圧成形し、辺部を平坦
化すると好適である。また、前記幅方向の２箇所は、幅
中心に対して対称位置で、２箇所の間隔は０．３Ｄ
（Ｄ：角鋼管の外径）以上とすると効果的に管長手方向
で管外面側が引張、管内面側が圧縮となる曲げひずみを
与えることができる。
辺部を凹成形し、管内面側から押圧成形し、辺部を平坦
化すると好適である。また、前記幅方向の２箇所は、幅
中心に対して対称位置で、２箇所の間隔は０．３Ｄ
（Ｄ：角鋼管の外径）以上とすると効果的に管長手方向
で管外面側が引張、管内面側が圧縮となる曲げひずみを
与えることができる。
【０００９】また、前記角鋼管を管内面側から、対向す
る辺の長手方向の同一位置で押圧成形することが好まし
い。しかしローラ配置など装置上の制約から、隣接する
辺の長手方向の異なる位置で押圧成形することとしても
良い。さらに前記角鋼管の管内面側からの押圧成形は、
回転するローラを用いてもよく、シューを用いてもよ
い。
る辺の長手方向の同一位置で押圧成形することが好まし
い。しかしローラ配置など装置上の制約から、隣接する
辺の長手方向の異なる位置で押圧成形することとしても
良い。さらに前記角鋼管の管内面側からの押圧成形は、
回転するローラを用いてもよく、シューを用いてもよ
い。
【００１０】本発明において内張り加工とは、管内面か
らローラ又はシュー等により内面の一部分を管長手方向
に沿って押圧して、膨らませる加工を言う。上記本発明
方法を好適に実施することができる本発明の装置は、丸
形鋼管から角形鋼管をロール成形により製造する角鋼管
の製造装置において、角形成形後に角鋼管内に挿入され
角鋼管の各辺内面にそれぞれ対向し幅中心に対して左右
対称な管長手方向に転動する各一対の並列ロールを有す
る内張り加工装置を備えたことを特徴とする。
らローラ又はシュー等により内面の一部分を管長手方向
に沿って押圧して、膨らませる加工を言う。上記本発明
方法を好適に実施することができる本発明の装置は、丸
形鋼管から角形鋼管をロール成形により製造する角鋼管
の製造装置において、角形成形後に角鋼管内に挿入され
角鋼管の各辺内面にそれぞれ対向し幅中心に対して左右
対称な管長手方向に転動する各一対の並列ロールを有す
る内張り加工装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】前記各一対の並列ロールは、一対の並列ロ
ールの幅方向の間隔及び他の並列ロールとの前後方向の
間隔のそれぞれ一方又は両方を調整自在とすると条件に
応じて適正な内張りを与えることができ好適である。さ
らに前記一対の並列ロールを各辺に管長手方向に３個所
以上に、かつ対向する辺に管長手方向に順次交互位置に
配設することとすれば、内張り成形を分散させて確実に
行うことができ、好ましい。
ールの幅方向の間隔及び他の並列ロールとの前後方向の
間隔のそれぞれ一方又は両方を調整自在とすると条件に
応じて適正な内張りを与えることができ好適である。さ
らに前記一対の並列ロールを各辺に管長手方向に３個所
以上に、かつ対向する辺に管長手方向に順次交互位置に
配設することとすれば、内張り成形を分散させて確実に
行うことができ、好ましい。
【００１２】前記角鋼管の製造装置はフィンパスロー
ル、溶接装置、角成形外面ロール及び内張りロールを連
設して構成し、前記内張りロールは前記フィンパスロー
ルより上流側で成形管内に挿入したブラケットから管内
を通って配設した腕の先端に取りつけることにより、一
連の工程により本発明の角鋼管の製造方法を実現する装
置とすることができる。
ル、溶接装置、角成形外面ロール及び内張りロールを連
設して構成し、前記内張りロールは前記フィンパスロー
ルより上流側で成形管内に挿入したブラケットから管内
を通って配設した腕の先端に取りつけることにより、一
連の工程により本発明の角鋼管の製造方法を実現する装
置とすることができる。
【００１３】なお、前記並列ロールに代え、非回転の並
列シューを有する内張り加工装置を備えた内張り加工装
置を用いることとしても良い。本発明者らは角鋼管の切
口変形の原因を調査し、以下の知見を得た。角鋼管の切
口変形の発生原因は次の通りと考えられる。先ず、角鋼
管の両端切口が開口変形する理由について説明する。
列シューを有する内張り加工装置を備えた内張り加工装
置を用いることとしても良い。本発明者らは角鋼管の切
口変形の原因を調査し、以下の知見を得た。角鋼管の切
口変形の発生原因は次の通りと考えられる。先ず、角鋼
管の両端切口が開口変形する理由について説明する。
【００１４】（１）ロール成形される材料のロールへの
巻き付きによって生じた管長手方向の曲げ歪（板厚の内
面で引張り、板厚の外面で圧縮）が、ロール成形終了後
に材料が直線的形状へもどるときに板厚の内面で圧縮、
外面で引張の曲げ残留応力となる。その後、管の切断に
よってその残留応力が解放されると切口がロールへの巻
き付きと同じ形状に、すなわち辺部が長手方向で下に凸
に曲がり、上流側と下流側の両切断端切口が外側に開く
方向に変形する。
巻き付きによって生じた管長手方向の曲げ歪（板厚の内
面で引張り、板厚の外面で圧縮）が、ロール成形終了後
に材料が直線的形状へもどるときに板厚の内面で圧縮、
外面で引張の曲げ残留応力となる。その後、管の切断に
よってその残留応力が解放されると切口がロールへの巻
き付きと同じ形状に、すなわち辺部が長手方向で下に凸
に曲がり、上流側と下流側の両切断端切口が外側に開く
方向に変形する。
【００１５】（２）角形成形時には板厚方向に剪断応力
が作用する。そして、角形成形後の角鋼管には、板厚方
向の剪断残留応力が生じ、これにより、角鋼管の切断端
切口は、上流側切断切口が閉じる方向に変形し、下流側
切断端切口が外側に開く方向に変形する。以上の（１）
の長手方向曲げ残留応力と、（２）の板厚方向剪断残留
応力とによる切口変形が重なり、下流側の切断端切口で
は開口量がより大きく、上流側の切断端切口では開口量
が小さくなる傾向がある。切口変形量は製品辺長Ｄが大
きいほど、製品板厚ｔが小さいほど、また製品の降伏強
度が高いほど、大きくなる傾向がある。
が作用する。そして、角形成形後の角鋼管には、板厚方
向の剪断残留応力が生じ、これにより、角鋼管の切断端
切口は、上流側切断切口が閉じる方向に変形し、下流側
切断端切口が外側に開く方向に変形する。以上の（１）
の長手方向曲げ残留応力と、（２）の板厚方向剪断残留
応力とによる切口変形が重なり、下流側の切断端切口で
は開口量がより大きく、上流側の切断端切口では開口量
が小さくなる傾向がある。切口変形量は製品辺長Ｄが大
きいほど、製品板厚ｔが小さいほど、また製品の降伏強
度が高いほど、大きくなる傾向がある。
【００１６】そこで、本発明においては、角形成形工程
で角鋼管の辺部が管内面側に向かって凸となるように成
形した後、角形成形工程後の段階で、上述のロール成形
時の管長手方向の曲げ歪及び剪断歪とは逆の変形を角鋼
管の辺部に付与し各辺部がフラット形状になるようにす
る。これにより、製品の角鋼管に残存する管長手方向の
曲げ残留応力及び剪断残留応力は極めて小となり、結果
として管端の切口変形の発生も抑制される。これによっ
て、角鋼管の未切断部（胴体部）及び切断端部の辺部が
ともにフラットな形状を有する高寸法精度の角鋼管の製
造が可能となる。
で角鋼管の辺部が管内面側に向かって凸となるように成
形した後、角形成形工程後の段階で、上述のロール成形
時の管長手方向の曲げ歪及び剪断歪とは逆の変形を角鋼
管の辺部に付与し各辺部がフラット形状になるようにす
る。これにより、製品の角鋼管に残存する管長手方向の
曲げ残留応力及び剪断残留応力は極めて小となり、結果
として管端の切口変形の発生も抑制される。これによっ
て、角鋼管の未切断部（胴体部）及び切断端部の辺部が
ともにフラットな形状を有する高寸法精度の角鋼管の製
造が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図５は、丸形鋼管からロール成形に
より成形した従来の角鋼管の切断端部の切口変形を示す
模式図である。前述のように、成形方向３１に対して、
切断開口３２、３４は中央部の断面３３に対して辺部が
外方に凸状に変形している。
の形態を説明する。図５は、丸形鋼管からロール成形に
より成形した従来の角鋼管の切断端部の切口変形を示す
模式図である。前述のように、成形方向３１に対して、
切断開口３２、３４は中央部の断面３３に対して辺部が
外方に凸状に変形している。
【００１８】図６は本発明の一実施例における角鋼管成
形過程を示す模式図である。図６に示すように、丸鋼管
４１は角形成形ロール群５２（リシェーピングロール４
３〜４６）に通されて角形成形され、角鋼管１となる。
図６において、サイジングロール４２は丸鋼管４１を形
状Ｓ2 （サイジング形状５１）にサイジングし、リシェ
ーピングロール４３〜４６は、丸鋼管を順次Ｒ1 、Ｒ
2 、Ｒ3 、Ｒ4 のような形状に成形し、角鋼管１を成形
する。本実施例では、この図６の角形成形工程で、例え
ば最終のリシェーピングロール４６は角鋼管１の４つの
辺部が管内面側に向かって凸（Ｒ4 ）となるように成形
する。
形過程を示す模式図である。図６に示すように、丸鋼管
４１は角形成形ロール群５２（リシェーピングロール４
３〜４６）に通されて角形成形され、角鋼管１となる。
図６において、サイジングロール４２は丸鋼管４１を形
状Ｓ2 （サイジング形状５１）にサイジングし、リシェ
ーピングロール４３〜４６は、丸鋼管を順次Ｒ1 、Ｒ
2 、Ｒ3 、Ｒ4 のような形状に成形し、角鋼管１を成形
する。本実施例では、この図６の角形成形工程で、例え
ば最終のリシェーピングロール４６は角鋼管１の４つの
辺部が管内面側に向かって凸（Ｒ4 ）となるように成形
する。
【００１９】本実施例では、図６の角形成形工程を経た
角鋼管１が丸鋼管４１から切断されたオフライン段階で
内張り成形を行う。内張り加工装置２は、例えば、図１
に側面図を、図２にその正面図を示すように、角鋼管１
の４つの辺の内面にそれぞれ対向する、４対の内張ロー
ル３を備えたヘッド部をホールダーバー８の先端に取り
つけている。４対の内張りロール３は管長手方向同一位
置に位置していてもよく、管長手方向の異なる位置に配
設されていてもよい。幅方向中心軸に関して軸対称に配
設された左右一対の内張りロールは、共通軸４に回転自
在に外嵌しており、その幅方向の相互間隔２２は間隔調
整装置５によって調整自在となっている。図１では、４
対の内張りロールは管長手方向の位置が２対づつずれて
軸７に外嵌しており、その押圧方向（ロールの前後方向
すなわち管長手方向）のロール間隔２３はロール間隔調
整装置５、６によって調整自在となっている。この内張
り加工装置２により管内面側から曲げ加工を施し、角鋼
管の各辺がこの内張り曲げ加工後にフラットな形状とな
るようにする。各内張りロール３は、角鋼管１の長手方
向で管外面側が引張歪み、管内面側が圧縮歪となるよう
な曲げ加工を施すものである。
角鋼管１が丸鋼管４１から切断されたオフライン段階で
内張り成形を行う。内張り加工装置２は、例えば、図１
に側面図を、図２にその正面図を示すように、角鋼管１
の４つの辺の内面にそれぞれ対向する、４対の内張ロー
ル３を備えたヘッド部をホールダーバー８の先端に取り
つけている。４対の内張りロール３は管長手方向同一位
置に位置していてもよく、管長手方向の異なる位置に配
設されていてもよい。幅方向中心軸に関して軸対称に配
設された左右一対の内張りロールは、共通軸４に回転自
在に外嵌しており、その幅方向の相互間隔２２は間隔調
整装置５によって調整自在となっている。図１では、４
対の内張りロールは管長手方向の位置が２対づつずれて
軸７に外嵌しており、その押圧方向（ロールの前後方向
すなわち管長手方向）のロール間隔２３はロール間隔調
整装置５、６によって調整自在となっている。この内張
り加工装置２により管内面側から曲げ加工を施し、角鋼
管の各辺がこの内張り曲げ加工後にフラットな形状とな
るようにする。各内張りロール３は、角鋼管１の長手方
向で管外面側が引張歪み、管内面側が圧縮歪となるよう
な曲げ加工を施すものである。
【００２０】本発明者らは、管内面側からの内張り加工
後の、角鋼管の未切断部（胴体部）及び上流側と下流側
の両切断端部の４辺ともが、フラットな形状を有するこ
ととなるために、角形成形工程でそれらの４辺に施す内
面側への凸変形量とその後工程で施す管内面側からの内
張曲げ加工量との間には、管の辺長、板厚、強度に応じ
た適正値が存在することを一連の実験により把握した。
後の、角鋼管の未切断部（胴体部）及び上流側と下流側
の両切断端部の４辺ともが、フラットな形状を有するこ
ととなるために、角形成形工程でそれらの４辺に施す内
面側への凸変形量とその後工程で施す管内面側からの内
張曲げ加工量との間には、管の辺長、板厚、強度に応じ
た適正値が存在することを一連の実験により把握した。
【００２１】各一対の内張りロール３は、角鋼管１の内
部に延在されているホルダーバー８の先端ヘッド部に回
転自在に枢着され、ロール間隔調整装置５、６によって
押圧方向ロール間隔２３を調整可能な構造となってお
り、このロール間隔調整により、内張り量を所望の値に
調整することができる。図２に示すように一対の内張り
ロール３の幅方向ロール間隔２２は、管外径寸法２１に
対して適切な値にする必要がある。この幅方向ロール間
隔２２の値（Ｓ）は管外径寸法２１をＤとした時、Ｓ≧
０．３Ｄとする。Ｓが０．３未満では、内張り成形によ
る霧口変形抑制効果が得られないため、上記のように規
定した。Ｓの上限は内張りロールの機械的な強度から必
要なロール幅寸法があり、そのロールと管との干渉によ
って制約される。
部に延在されているホルダーバー８の先端ヘッド部に回
転自在に枢着され、ロール間隔調整装置５、６によって
押圧方向ロール間隔２３を調整可能な構造となってお
り、このロール間隔調整により、内張り量を所望の値に
調整することができる。図２に示すように一対の内張り
ロール３の幅方向ロール間隔２２は、管外径寸法２１に
対して適切な値にする必要がある。この幅方向ロール間
隔２２の値（Ｓ）は管外径寸法２１をＤとした時、Ｓ≧
０．３Ｄとする。Ｓが０．３未満では、内張り成形によ
る霧口変形抑制効果が得られないため、上記のように規
定した。Ｓの上限は内張りロールの機械的な強度から必
要なロール幅寸法があり、そのロールと管との干渉によ
って制約される。
【００２２】図３は角鋼管の辺の平坦度を示す説明図
で、平坦度は辺の中央部の凹凸量で表現する。図３
（ａ）は切断前の管断面を示し、辺の中央は寸法ｄ1 だ
け凹部となっている。図３（ｂ）は切断後の形状を示
し、辺の中央部は寸法ｄ2 だけ突出している。この時切
口変形量は切断前後の各辺の平坦度の差、ｄ2 −ｄ1 で
評価される。
で、平坦度は辺の中央部の凹凸量で表現する。図３
（ａ）は切断前の管断面を示し、辺の中央は寸法ｄ1 だ
け凹部となっている。図３（ｂ）は切断後の形状を示
し、辺の中央部は寸法ｄ2 だけ突出している。この時切
口変形量は切断前後の各辺の平坦度の差、ｄ2 −ｄ1 で
評価される。
【００２３】次に図４は、角鋼管１に曲げ加工を施す一
対の内張ロール３とこれに対向する一対の内張りロール
が形成する押圧方向のロール間隔２３と角鋼管の内径寸
法２４との管径を示すものである。内張り量は、この押
圧方向ロール間隔２３と角鋼管の内径寸法２４との差で
示される。なお、上述の内張りロール３は、シューに代
えることもできる。このとき、シューは回転せず、管内
面との接触部には潤滑材が供給される。
対の内張ロール３とこれに対向する一対の内張りロール
が形成する押圧方向のロール間隔２３と角鋼管の内径寸
法２４との管径を示すものである。内張り量は、この押
圧方向ロール間隔２３と角鋼管の内径寸法２４との差で
示される。なお、上述の内張りロール３は、シューに代
えることもできる。このとき、シューは回転せず、管内
面との接触部には潤滑材が供給される。
【００２４】次に、図７に実施例の角鋼管製造装置の全
体図を示した。また、図７中のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−
Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅの各矢視の管断面形状をそれぞれ図
８の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示し
た。オープンパイプ６１はフィンパスロール６２で円管
形に成形され溶接電源から高周波電極６３に高周波を加
え、スクイズロール６４によってスクイズすることによ
り丸鋼管４１を形成する。外面バイト６５により、シー
ム溶接部のビードを切削して外面を円滑にし、図８
（ｂ）に示すプロフィルの丸鋼管となる。必要に応じて
サイジングロール４２でサイジングを行った後、リシェ
ーピングロール４３、４４、４５、４６により図８
（ｃ）の丸鋼板４１を順次角形成形し図８（ｄ）の角形
鋼管１に成形する。次に内張ロール７４によって内張り
加工を施し、図８（ｅ）に示す角鋼管１ａを成形する。
体図を示した。また、図７中のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−
Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅの各矢視の管断面形状をそれぞれ図
８の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示し
た。オープンパイプ６１はフィンパスロール６２で円管
形に成形され溶接電源から高周波電極６３に高周波を加
え、スクイズロール６４によってスクイズすることによ
り丸鋼管４１を形成する。外面バイト６５により、シー
ム溶接部のビードを切削して外面を円滑にし、図８
（ｂ）に示すプロフィルの丸鋼管となる。必要に応じて
サイジングロール４２でサイジングを行った後、リシェ
ーピングロール４３、４４、４５、４６により図８
（ｃ）の丸鋼板４１を順次角形成形し図８（ｄ）の角形
鋼管１に成形する。次に内張ロール７４によって内張り
加工を施し、図８（ｅ）に示す角鋼管１ａを成形する。
【００２５】図７の装置では内張りロール７４を装着し
た内張りヘッド７３に装着されており、内張りヘッド７
３はヘッド支持バー７２の先端に取り付けられている。
ヘッド支持バーは成形管内を通ってフィンパスロール６
２の上流側でオープンパイプ６１内に挿入したブラケッ
ト７１に取り付けられている。この装置によれば、オー
プンパイプ６１から内張り加工後の角形鋼管１ａを一連
の工程で製造することができる。図９は、内張りロール
の管幅方向の１対のロール２５、２５の幅方向ロールの
間隔２２を調整可能とすると共に押圧方向（管断面方
向）のロール対２６、２６の押圧方向ロール間隔２３を
調整可能にすることができることを示す説明図である。
また、図１０は内張りロール７４、７５を管長手方向３
個所以上に配列し、対向する辺を互いに交互に押圧成形
するようにした例を図示したものである。この内張りロ
ール７４、７５は内張りヘッド７３に装着され、ヘッド
支持バー７２の先端に取り付けられており、矢印７６方
向に進行する各鋼管１ａを確実に内張りすることができ
る。
た内張りヘッド７３に装着されており、内張りヘッド７
３はヘッド支持バー７２の先端に取り付けられている。
ヘッド支持バーは成形管内を通ってフィンパスロール６
２の上流側でオープンパイプ６１内に挿入したブラケッ
ト７１に取り付けられている。この装置によれば、オー
プンパイプ６１から内張り加工後の角形鋼管１ａを一連
の工程で製造することができる。図９は、内張りロール
の管幅方向の１対のロール２５、２５の幅方向ロールの
間隔２２を調整可能とすると共に押圧方向（管断面方
向）のロール対２６、２６の押圧方向ロール間隔２３を
調整可能にすることができることを示す説明図である。
また、図１０は内張りロール７４、７５を管長手方向３
個所以上に配列し、対向する辺を互いに交互に押圧成形
するようにした例を図示したものである。この内張りロ
ール７４、７５は内張りヘッド７３に装着され、ヘッド
支持バー７２の先端に取り付けられており、矢印７６方
向に進行する各鋼管１ａを確実に内張りすることができ
る。
【００２６】以下、本実施例の作用について説明する。
角鋼管１は、角形成形工程における成形ロールへの巻き
付きによって管長手方向の曲げ歪（板厚の内面で引張、
外面で圧縮）及び剪断歪が付与され、ロール成形後に直
線状に戻る際に板厚の内面で圧縮、外面で引張の曲げ残
留応力及び剪断残留応力が残る。本実施例では、（ａ）
角形成形工程で、例えばリシェーピングロール４６が角
鋼管１の辺部に管内面側に向かって凸をなす凸変形を付
与し、（ｂ）内張りロール３が、角形成形後の角鋼管１
の管内面側から曲げ加工を施し、角鋼管１の辺部に、管
長手方向で管外面側に引張歪、管内面側に圧縮歪を付与
するとともに、角形成形時に作用する剪断歪とは逆の剪
断歪を付与する。
角鋼管１は、角形成形工程における成形ロールへの巻き
付きによって管長手方向の曲げ歪（板厚の内面で引張、
外面で圧縮）及び剪断歪が付与され、ロール成形後に直
線状に戻る際に板厚の内面で圧縮、外面で引張の曲げ残
留応力及び剪断残留応力が残る。本実施例では、（ａ）
角形成形工程で、例えばリシェーピングロール４６が角
鋼管１の辺部に管内面側に向かって凸をなす凸変形を付
与し、（ｂ）内張りロール３が、角形成形後の角鋼管１
の管内面側から曲げ加工を施し、角鋼管１の辺部に、管
長手方向で管外面側に引張歪、管内面側に圧縮歪を付与
するとともに、角形成形時に作用する剪断歪とは逆の剪
断歪を付与する。
【００２７】すなわち、角形成形工程後の角鋼管１が丸
管４１から長尺切断されたオフライン段階で、角形成形
工程におけるロール成形時の管長手方向の曲げ歪（内面
で引張、外面で圧縮）及び剪断歪とは逆の変形を、角鋼
管１の辺部に付与することにより、角鋼管１に残存する
管長手方向の曲げ残留応力及び剪断残留応力を極めて小
とする。従って、角鋼管１が製品長に切断され、その残
留応力が解放されても、管端での切口変形の発生は極小
となる。
管４１から長尺切断されたオフライン段階で、角形成形
工程におけるロール成形時の管長手方向の曲げ歪（内面
で引張、外面で圧縮）及び剪断歪とは逆の変形を、角鋼
管１の辺部に付与することにより、角鋼管１に残存する
管長手方向の曲げ残留応力及び剪断残留応力を極めて小
とする。従って、角鋼管１が製品長に切断され、その残
留応力が解放されても、管端での切口変形の発生は極小
となる。
【００２８】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。本発明は四角鋼管に
限らず、三角、五角等の如何なる角鋼管にも適用でき
る。
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。本発明は四角鋼管に
限らず、三角、五角等の如何なる角鋼管にも適用でき
る。
【００２９】
【発明の効果】本発明方法及び装置によれば、ロール成
形方式による角鋼管の製造において、低コストで角鋼管
の残留応力を低減し、それによって生ずる切口変形を抑
制することができる。
形方式による角鋼管の製造において、低コストで角鋼管
の残留応力を低減し、それによって生ずる切口変形を抑
制することができる。
【図１】実施例の内張り装置の側面図である。
【図２】実施例の内張り装置の正面図である。
【図３】角鋼管の辺の平坦度を示す説明図である。
【図４】内張り量の説明図である。
【図５】角鋼管の切口変形を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施例における角鋼管成形過程を示
す模式図である。
す模式図である。
【図７】本発明の実施例の角鋼管成形装置を示す模式図
である。
である。
【図８】角鋼管成形工程の管断面の変化を示す断面図で
ある。
ある。
【図９】内張りロールの正面図である。
【図１０】内張りロールの平面図である。
１ 角鋼管 ２ 内張り加工装置 ３ 内張りロール ４ 軸 ５ 間隔調整装置 ６ 間隔調整装置 ７ 軸 ８ ホルダーバー １１ 管成形方向 ２１ 角鋼管辺の長さ ２２ 幅方向ロール間隔 ２３ 押圧方向ロール間隔 ２４ 辺の内法寸法 ２５ 幅方向の一対のロール ２６ 押圧方向のロール対 ３１ 成形方向 ３２、３４ 切断開口 ３３ 管中央部の断面 ４１ 丸鋼管 ４２ サイジングロール ４３、４４、４５、４６ リシェーピングロール ５１ サイジング形状 ５２ 角形成形ロール群 ６１ オープンパイプ ６２ フィンパスロール ６３ 高周波電極 ６４ スクイズロール ６５ 外面バイト ７１ ブラケット ７２ ヘッド支持バー ７３ 内張りヘッド ７４ 内張りロール ７５ 内張りロール ７６ 矢印
Claims (11)
- 【請求項１】 丸形鋼管から角鋼管をロール成形により
製造する角鋼管の製造方法において、角形成形後に角鋼
管の各辺部の長手方向同一部位の、幅方向の２箇所を管
内面側から押圧成形し、管長手方向で管外面側が引張、
管内面側が圧縮となる曲げひずみを与える内張り加工を
施すことを特徴とする角鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 前記内張り加工前の角鋼管の辺部を外面
が凹に成形し、次いで管内面側から押圧成形し、辺部を
平坦化することを特徴とする請求項１記載の角鋼管の製
造方法。 - 【請求項３】 前記幅方向の２箇所は、幅中心軸に対し
て対称に位置し、２箇所の間隔は０．３Ｄ（Ｄ：角鋼管
の外径）以上であることを特徴とする請求項１又は２記
載の角鋼管の製造方法。 - 【請求項４】 前記角鋼管を管内面側から、対向する辺
の長手方向の同一位置で押圧成形することを特徴とする
請求項１、２又は３記載の角形鋼管の製造方法。 - 【請求項５】 前記角鋼管の管内面側からの押圧成形
は、回転するローラを用いて行うことを特徴とする請求
項１、２、３又は４記載の角形鋼管の製造方法。 - 【請求項６】 前記角鋼管の管内面側からの押圧成形
は、非回転のシューを用いて行うことを特徴とする請求
項１、２、３又は４記載の角形鋼管の製造方法。 - 【請求項７】 丸形鋼管から角形鋼管をロール成形によ
り製造する角鋼管の製造装置において、角形成形後に角
鋼管内に挿入され角鋼管の各辺内面にそれぞれ対向し幅
中心に対して左右対称な管長手方向に転動する各一対の
並列ロールを有する内張り加工装置を備えたことを特徴
とする角鋼管の製造装置。 - 【請求項８】 前記各一対の並列ロールは、一対の並列
ロールの幅方向の間隔及び又は他の並列ロールとの前後
方向の間隔が調整自在であることを特徴とする請求項７
記載の角鋼管の製造装置。 - 【請求項９】 前記一対の並列ロールを管長手方向に３
個所以上に対向する辺に管長手方向に順次交互位置に配
設したことを特徴とする請求項７又は８記載の角鋼管の
製造装置。 - 【請求項１０】 前記角鋼管の製造装置はフィンパスロ
ール、溶接装置、角成形外面ロール及び内張りロールを
連設してなり、前記内張りロールは前記フィンパスロー
ルより上流側で成形管内に挿入したブラケットから管内
を通って配設したヘッドを支持バーの先端に取りつけた
ヘッドに装着したことを特徴とする請求項７、８又は９
記載の角鋼管の製造装置。 - 【請求項１１】 前記並列ロールに代え、非回転の並列
シューを有する内張り加工装置を備えたことを特徴とす
る請求項７、８、９又は１０記載の角鋼管の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27147997A JPH11104732A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 角鋼管の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27147997A JPH11104732A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 角鋼管の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11104732A true JPH11104732A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17500624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27147997A Withdrawn JPH11104732A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 角鋼管の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11104732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007297836A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | 床版または覆工板の製造方法 |
| CN108372232A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-07 | 江苏高动新能源科技有限公司 | 管内成型装置和电池壳管精确内成型装置 |
| CN114522981A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 湖南湘投金天新材料有限公司 | 圆管变方管用加热装置及具有其的加工系统 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27147997A patent/JPH11104732A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007297836A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | 床版または覆工板の製造方法 |
| CN108372232A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-07 | 江苏高动新能源科技有限公司 | 管内成型装置和电池壳管精确内成型装置 |
| CN114522981A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 湖南湘投金天新材料有限公司 | 圆管变方管用加热装置及具有其的加工系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1000676A2 (en) | Bending rolls, and pipe formed thereby | |
| JP5402404B2 (ja) | 差厚金属板及びその製造方法 | |
| JPH11104732A (ja) | 角鋼管の製造方法及び装置 | |
| JP2738280B2 (ja) | 外法一定平行フランジ溝形鋼の製造方法 | |
| JPS58103917A (ja) | 大径角形鋼管の製造方法 | |
| JPS61193723A (ja) | 角形管の製造方法 | |
| JP3332217B2 (ja) | ベンディングロールによるパイプ成形方法 | |
| JP2004195504A (ja) | 鋼管の成形装置、成形方法、及び製造設備列 | |
| JP4187662B2 (ja) | 高加工性溶接管の製造方法 | |
| JPH0322271B2 (ja) | ||
| JPH0938722A (ja) | 角鋼管の製造方法 | |
| JPH03180213A (ja) | 溶接鋼管の製造装置 | |
| JP2000102801A (ja) | 圧延チャンネルの製造方法 | |
| JPH07314048A (ja) | 角鋼管の製造方法 | |
| JP2788911B2 (ja) | 薄肉電縫管の製造方法 | |
| JPS632686B2 (ja) | ||
| JPH0910850A (ja) | スプリングバック量を利用した鋼管成形方法 | |
| JPS60111718A (ja) | エンボス模様を有する角形鋼管の成形方法 | |
| JPS6277121A (ja) | 管成形装置 | |
| JP3946555B2 (ja) | Ｈ形鋼のウエブエッジプリアプセット方法 | |
| JPH0371204B2 (ja) | ||
| JPH10175079A (ja) | 電縫管の製造方法 | |
| JPH07314047A (ja) | 角鋼管の製造方法 | |
| JP3328392B2 (ja) | 溶接管の成形方法 | |
| JP3946534B2 (ja) | 外径形状に優れた電縫鋼管の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |