JPH1177152A - テーパ角管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーパ角管製造の作業性を向上させる。 【解決手段】 鋼板からテーパ角管の展開形状の一枚板
素材を切り出す。この一枚板素材の４箇所の折り線位置
を，プレス機に設置した上金型１７と下金型２１とで順
次折り曲げ加工して，閉じていないテーパ角管形状の成
形品に成形する。上金型１７は門形の上金型ホルダ１６
の両脚部１６ａの下端部近傍の長穴１６ｂに長手方向に
スライド可能に支持されており，前記閉じていないテー
パ角管形状に成形後，上金型１７を長手方向に引き抜
く。成形品の内部に上金型１７が存在しなくなり，成形
品を上金型長手方向と直角方向に取り出すことができ
る。素材の挿入方向と成形品の取り出し方向とを同方向
にできるので，作業性がよい。この取り出したテーパ角
管形状の成形品の突き合わされたエッジ同士を溶接する
とテーパ角管が得られる。溶接箇所は１箇所で済むの
で，作業が簡略化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，截頭四角錐形状
の短い筒状をなすテーパ角管を製造するテーパ角管の製
造方法，および，これに用いるテーパ角管製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造の建築物において，径の異なる
角形鋼管を接続した角形鋼管柱を用いる場合，一般に，
径の異なる角形鋼管どうしの接続部に図１１に示すよう
なテーパ角管１を介在させて溶接接続する。このような
テーパ角管１を製造する製造方法として，テーパ角管の
各面に対応する台形の４枚の切板を溶接接合する方法
（４枚板によるビルドアップ法）が一般的である。ま
た，所定形状の切板を折り曲げ加工して，図１４に示す
ように，テーパ角管を縦断二分割した形状である断面コ
字形の半割り品２を成形し，この半割り品２を２つテー
パ角管形状に向き合わせて溶接接合する方法（コ字形半
割り品のビルドアップ法）もある。

【０００３】また，テーパ角管の展開形状の一枚板素材
を切り出し，この一枚板素材の４箇所の折り線位置を，
図１５に示すように上金型ホルダ３に一端側が回転可能
（回転軸を４で示す）に他端側が下方に開放可能に支持
された上金型５とこれに対応する下金型（図示略）とで
順次折り曲げ加工して，閉じていないテーパ角管形状の
半製品６とした後，２点鎖線で示すように，前記上金型
５を回転軸４を中心として下方に回転させて，上金型５
の他端部を上金型ホルダ３から開放し，前記半製品６を
上金型長手方向に沿って矢印のように上金型５から抜き
取り，次いで，この閉じていないテーパ角管形状である
半製品６の突き合わせた両端縁を溶接接合する方法もあ
る（特開平３−６６４１６号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の４枚板によるビ
ルドアップ法は，テーパ角管の四隅とも溶接するもので
あるから，この４箇所の溶接作業が容易でなく，生産能
率が低い。また，断面コ字形の半割り品のビルドアップ
法も，２箇所の溶接接合箇所があり，やはり容易でな
く，生産能率は高くない。

【０００５】また，図１５に示した装置を用いる方法
は，溶接箇所が１箇所で済む点で作業が容易になり，生
産能率も向上する。しかし，一枚板素材をプレス加工す
る工程では，半製品を成形した後上金型５の一端側を開
放してこれを長手方向に取り出すものであり，したがっ
て，素材の挿入と半製品の取り出しとが互いに直角方向
になり，実際のプレス機における挿入・取出作業とし
て，作業性は必ずしもよくない。

【０００６】本発明は上記従来の欠点を解消するために
なされたもので，テーパ角管を製造する際に必要な溶接
箇所を少なくして，作業を簡略化するともに，プレス加
工における作業性も向上させることのできるテーパ角管
の製造方法，およびこれに用いる製造装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のテーパ角管の製造方法は，鋼板からテーパ角管の展
開形状の一枚板素材を切り出す工程と，プレス機に設置
した上金型長手方向にスライド可能な棒状の上金型およ
びこれに対応する下金型とにより，前記一枚板素材の４
箇所の折り線位置を順次折り曲げ加工して，前記一枚板
素材を閉じていないテーパ角管形状に成形する工程と，
前記棒状の上金型を長手方向に引き抜く工程と，前記閉
じていないテーパ角管形状の成形品を上金型長手方向と
直角方向に送り出す工程と，この取り出したテーパ角管
形状の成形品の突き合わされたエッジ同士を溶接する工
程とからなることを特徴とする。

【０００８】請求項２は，請求項１のテーパ角管の製造
方法に用いるテーパ角管製造装置であって，プレス機の
ラムに取り付けられた門形の上金型ホルダと，この上金
型ホルダの門形の両脚部下端部において門形左右方向に
スライド可能に支持された棒状の上金型と，この上金型
に対応する下金型とを備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項３は，請求項２における上金型が，
上金型ホルダに設けた長穴においてスライド可能に支持
されたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を図１
〜図１３に示した実施例を参照して説明する。実施例で
は，前述の図１１に示した四面がテーパ面のテーパ角管
１を製造する場合について説明する。先ず，鋼板よりテ
ーパ角管１の展開形状である図１０に示した形状の一枚
板素材１０を切り出す。同図において４箇所の１点鎖線
は折り曲げ線であり，この４箇所の折り線位置を図１〜
図３，図８等に示すテーパ角管の製造装置１１で順次折
り曲げ加工して，閉じていないテーパ角管形状とする。
なお，この一枚板素材１０の両端縁には，後述の突き合
わせ溶接のために予め開先加工を施しておく。

【００１１】前記テーパ角管の製造装置１１の詳細を説
明すると，図１〜図３，図８等において，１５は例えば
油圧式のプレス機のラムであり，このラム１５に門型の
上金型ホルダ１６を固定し，この上金型ホルダ１６の左
右の脚部１６ａの下端近傍に長穴１６ｂをあけ，この両
側の長穴１６ｂに丸棒状の上金型１７を通して，この上
金型１７を上金型長手方向にスライド可能に支持してい
る。この丸棒状の上金型１７の上面部には板状ガイド１
８を溶接固定し，長穴１６ｂの上部に前記板状ガイド１
８を案内する案内溝１６ｃを設けている。前記上金型１
７の一端側は上金型ホルダ１６の脚部１６ａより外方に
長く延出し，この延出部１７ａは上金型スライド装置２
０により保持されかつ上金型長手方向にスライド駆動さ
れるようになっている。この上金型スライド装置２０の
詳細機構は省略するが，要するに，上金型１７の昇降を
許容し，かつ，上金型１７を図８（ロ）のように引き抜
くことができる機構であればよい。前記上金型１７に対
応してその下方に固定した下金型２１は逆台形溝２１ａ
を持つ形状であり，プレス機のベッド２２に固定されて
いる。この下金型２１の長手方向と直交する方向の前後
に，挿入あるいは取り出し用のテーブル２３を設けてい
る。なお，テーパ角管１の寸法は，例えば，板厚ｔ１９
ｍｍ×大径側４５０□×小径側３５０□×高さ４４６ｍ
ｍなどであり，テーパ角管１のコーナー部の外アールを
３．５ｔＲとすると，内アールは４７．５Ｒとなり，直
径９５ｍｍφの丸棒を上金型としてそのまま用いること
ができる。また，テーパ角管のコーナー部の曲げＲの変
更に対しては，径の異なる丸棒と交換すればよい。

【００１２】上記のテーパ角管の製造装置１１により，
図１０の一枚板素材１０を折り曲げ加工して，閉じてい
ないテーパ角管形状の成形品を得る手順について説明す
ると，まず一枚板素材１０をその端縁側の折り線位置を
上金型１７の直下に位置合わせしてテーブル２３上に置
き，プレス機を作動させラム１５を下降させると，図４
のように最初の角部が曲げ加工される。ラム１５・上金
型ホルダ１６を上げて上金型１７を上昇させた後，素材
１０を動かして反対側の折り線位置を上金型１７の直下
に位置合わせし，上金型１７を下降させて図５に示すよ
うにこの折り線位置部を曲げ加工し，次いで，同様に図
６に示すように中央側の一方の折り線位置を曲げ加工
し，次いで，図７に示すように残りの折り線位置を曲げ
加工すると，閉じていないテーパ角管形状の成形品１
０’が得られる。この成形品１０’を図９に斜視図で示
す。

【００１３】上記の折り曲げ加工において，上金型１７
は棒状であり，その上方が広い空間となっているので，
図４〜図７の各工程の加工の際に素材が干渉することは
生じない。

【００１４】次いで，上金型スライド装置２０を作動さ
せて，上金型１７を図８（イ）において左方にスライド
させ，図８（ロ）のように上金型１７が閉じていないテ
ーパ角管形状の成形品１０’から抜き出す。成形品１
０’の内部に上金型１７が存在しなくなり，成形品１
０’は上金型長手方向と直角方向（図８（ロ）で紙面と
直交する方向：図３で右方または左方）に送り出すこと
ができる。上記の動作において，上金型１７はプレス時
には上金型ホルダ１６の長穴１６ｂの上面に接触して荷
重を受けるが，昇降時には長穴１６ｂ内を相対的に下降
して長穴１６ｂの下面に乗ったフリーの状態となる。し
たがって，上金型１７をスライドさせることは容易であ
る。

【００１５】次いで，成形品１０’の突き合わせ部１
０’ａを裏当金をして溶接し，図１１に示したテーパ角
管１を得ることができる。

【００１６】上述の実施例では，四面がテーパ状をなす
四面テーパ角管１について説明したが，図（ハ），
（ニ）に示すように三面がテーパ状をなす三面テーパ角
管１’，あるいは，図１２（ホ），（ヘ）に示すように
二面がテーパ状をなす二面テーパ角管１”を製造する場
合も同様である。

【００１７】なお，実施例では，プレス動作時に，上金
型１７の円筒上面部が上金型ホルダ１６の長穴１６ｂの
上面に接触して荷重を受ける構成としたが，板状ガイド
１８の上端面が案内溝１６ｃの上端面に接触して荷重を
受ける構成とすることもできる。この場合は，上金型１
７として丸棒を用いた場合で，かつ，その丸棒の径を変
更（素材の板厚変更に伴う曲げＲの変更）した場合で
も，丸棒の径によらず常に板状ガイド１８の上端面によ
る面接触で荷重を受けることができる。

【００１８】また，実施例では上金型１７として丸棒を
用いているので，上金型１７と一体にガイド１８を設け
ることが望ましいが，必ずしもガイドを設けなくてもよ
い。また，上金型１７は，素材の曲げアールに適合する
形状であれば，角形その他の形状でもよい。

【００１９】また，上述の実施例では，上金型１７を上
金型ホルダ１６に取り付けたが，図１３に示すように，
プレス機のベッド２２上に例えばコイルスプリング３０
で昇降可能に設けた保持部３１で上金型１７を昇降可能
に支持する構成とすることも可能である。上金型スライ
ド装置２０は前記と同様に，上金型１７を上下動および
図１３で左右にスライド可能に支持する。この場合，ラ
ム１５に固定した門形部材３２は上金型１７の両側部を
押し下げる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば，一枚板素材を折り曲げ
加工して閉じていないテーパ角管形状の成形品を成形す
るので，溶接箇所は１箇所のみで済み，テーパ角管製造
の作業が簡略化される。そして，プレス機における前記
成形品の成形作業において，成形品の成形の後，上金型
を長手方向に引き抜くものであるから，成形品を上金型
長手方向と直角方向に取り出すことができる。すなわ
ち，素材の挿入と成形品の取り出しとを同一方向に行う
ことができ，成形の作業性が向上する。

【００２１】請求項３のように，上金型を上金型ホルダ
に設けた長穴で支持する構成とすれば，上金型を容易に
スライドさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のテーパ角管の製造装置の斜
視図である。

【図２】図１のテーパ角管の製造装置の一部切り欠き正
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】上記テーパ角管の製造装置による一枚板素材の
折り曲げ加工における第１工程を示す図である。

【図５】上記テーパ角管の製造装置による一枚板素材の
折り曲げ加工における第２工程を示す図である。

【図６】上記テーパ角管の製造装置による一枚板素材の
折り曲げ加工における第３工程を示す図である。

【図７】上記テーパ角管の製造装置による一枚板素材の
折り曲げ加工における第４工程を示す図である。

【図８】図７の第４工程の後の成形品の取り出し要領を
説明する図であり，（イ）は図７の第４工程の後に上金
型を上げた時点の製造装置の正面図，（ロ）は（イ）に
続いて上金型を長手方向に引き抜いた時点の製造装置の
正面図である。

【図９】上記図４〜図７の製造工程で得られた成形品の
斜視図である。

【図１０】テーパ角管の素材（一枚板素材）の平面図で
ある。

【図１１】テーパ角管の斜視図である。

【図１２】テーパ角管の種類を説明する図であり，
（イ）は四面テーパ角管（図１１のものと同じもの）の
平面図，（ロ）は同正面図，（ハ）は三面テーパ角管の
平面図，（ニ）は同平面図，（ホ）は二面テーパ角管の
平面図，（ヘ）は同正面図である。

【図１３】本発明の他の実施例のテーパ角管の製造装置
の正面図である。

【図１４】従来のテーパ角管の製造方法の一例を説明す
る図である。

【図１５】他の従来例を示すもので，テーパ角管製造装
置の要部の正面図である。

【符号の説明】

１ テーパ角管 １０ 一枚板素材 １０’ 閉じていないテーパ角管形状の成形品 １１ テーパ角管の製造装置 １５ プレス機のラム １６ 上金型ホルダ １６ａ 脚部 １６ｂ 長穴 １６ｃ 案内溝 １７ 上金型 １７ａ 延出部 １８ 板状ガイド ２０ 上金型スライド装置 ２１ 下金型 ２２ ベッド ２３ テーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板からテーパ角管の展開形状の一枚板
   素材を切り出す工程と，プレス機に設置した上金型長手
   方向にスライド可能な棒状の上金型およびこれに対応す
   る下金型とにより，前記一枚板素材の４箇所の折り線位
   置を順次折り曲げ加工して，前記一枚板素材を閉じてい
   ないテーパ角管形状に成形する工程と，前記棒状の上金
   型を長手方向に引き抜く工程と，前記閉じていないテー
   パ角管形状の成形品を上金型長手方向と直角方向に送り
   出す工程と，この取り出したテーパ角管形状の成形品の
   突き合わされたエッジ同士を溶接する工程とからなるこ
   とを特徴とするテーパ角管の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１のテーパ角管の製造方法に用い
   るテーパ角管製造装置であって，プレス機のラムに取り
   付けられた門形の上金型ホルダと，この上金型ホルダの
   門形の両脚部下端部において門形左右方向にスライド可
   能に支持された棒状の上金型と，この上金型に対応する
   下金型とを備えたことを特徴とするテーパ角管製造装
   置。
3. 【請求項３】 前記上金型は，上金型ホルダに設けた長
   穴においてスライド可能に支持されたことを特徴とする
   請求項２記載のテーパ角管の製造装置。