JPS602130B2 - 鋼板製t形管継手の製造方法 - Google Patents

鋼板製t形管継手の製造方法

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JPS602130B2
JPS602130B2 JP56152585A JP15258581A JPS602130B2 JP S602130 B2 JPS602130 B2 JP S602130B2 JP 56152585 A JP56152585 A JP 56152585A JP 15258581 A JP15258581 A JP 15258581A JP S602130 B2 JPS602130 B2 JP S602130B2
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JP
Japan
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branch pipe
pipe
burring
steel plate
manufacturing
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Expired
Application number
JP56152585A
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JPS5853330A (ja
Inventor
正康 小嶋
恭次 中尾
隆次 坊之本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Benkan Kikoh Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Sumikin Kikoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd, Sumikin Kikoh Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication of JPS5853330A publication Critical patent/JPS5853330A/ja
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/28Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
    • B21C37/29Making branched pieces, e.g. T-pieces
    • B21C37/296Making branched pieces starting from strip material; Making branched tubes by securing a secondary tube in an opening in the undeformed wall of a principal tube

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、綱板を素材としたT形管継手(以下単にT継
手と称す)の製造方法に関する。
T継手は、第1図に示す如く、母警部1と枝警部2とか
らなるが、本発明は綱板製T継手のなかでも特に、枝警
部2の外怪D2と母警部1の外蓬D,との比(D2/D
,)(以下口径比という)が0.5以下のものに好適な
製造方法に関する。また、綱板製T継手は、溶接線の位
置によって第2図a〜cに示す3つのタイプに分けられ
るが、本発明の製造方法は、強度的に重要なクロツチ部
3(母管部1と枝警部2の境界)を溶接線5が通らない
同図b,cに示すタイプのものを対象としたものである
。以下、2シームT継手と略称される第2図bのものを
例にとって説明する。2シームT継手の製造においては
、第2図bに斜線で示す枝管側ピース4の枝管部2の加
工技術が重要とされる。この場合、口径比(D2/D,
)の小さいものは、母警部1と枝警部2の肉厚差が大き
く、その製造は、枝管形成予定位置の肉厚減少でもつて
枝警部2を形成することにより行うのが通例となってい
る。第3図a〜cにこの種製造方法の代表的なものを示
す。これによると先ず、第3図aに示す如く、矩形の素
材綱板6を枝管側ピース4の外郭形状と同一の内都形状
を有するダイス7をセットし、上方より枝管側ピース4
の母管部1の内面と同一曲率半径の半円筒底面8を有す
るU曲げポンチ8を降下させて、上記素材鋼板.6をU
断面形状に曲げ加工する。
次いで、このU曲げ半成品10の枝管形成予定部の中央
に下穴11を明けた後、同図bに示す如く、再び上方よ
り熱間状態で枝警部2の内径○′2に等しい外径のバー
リングポンチ13を降下させ、これにより同図cに示す
如く上記下穴11を押し拡げて枝警部2を形成する。い
わゆるバーリング加工である。ところがこのバーリング
加工では、ダイス枝管穴12周辺からの材料流入が殆ど
期待できないから、第4図aに斜線で示すダイス枝管穴
12直上のリング状領域14の材料で同図bに斜線で示
す枝警部2を形成することとなり、次のような問題を生
ずる。1つは、枝管部2の管端不揃いであり、今1つは
、バーリング加工工数の問題である。
先ず、枝管部2の管端不揃いについて説明する。
第4図bにおいて枝管部2の管端2′を面一とするには
、枝警部2の高さh、すなわちクロツチ部3から管端2
′までの距離を枝管部2の周方向で変化させる必要が生
じ、第4図aにおける上記りング状領域14の中Wを周
万向に変化させなければならないことになる。言い換え
れば、下穴11を母管部1の長手方向で長くした楕円形
状とすることが要求されるのである。しかるに、このよ
うな穴明加工は極めて能率が患いため、通常は丸穴で代
用され、その代りに第5図に示す如く、母管部中方向の
枝警部管端2′が長手方向の管端2′より低くなるとい
う現象を生じるのである。枝管部2の管端2′は、言う
までもなく面一に仕上げる必要があるので、斜線部分は
除去され、材料歩留り低下の一因となるばかりでなく、
場合によっては枝管高さの不足の事態も発生する。また
、バーリング加工工数についての問題は次のとおりであ
る。第6図は第4図のaからbに至る途中の状態を示し
たものであり、バーリングポンチ13の筒胴部13′と
ダイス枝管穴12の内壁12′との間には、クロツスハ
ッチングで示す肉厚がL(T2〈T,)の枝管基部15
が形成されている。
この枝管基部15は、枝管先端部16が周方向の拡大加
工を受けている関係上、下向に引張られ、更に、この後
のバーリングポンチ13の降下の際にも枝管先端部16
がバーリングボンチ筒眼部13′とダイス枝管穴内壁1
2′との間でしごかれるので、この過程でも下向きに強
く引張られることとなる。その結果・第4図aから一気
にbの状態まで加工しようとすると枝管基部15に大き
な負担がかかり、第7図に示す如き枝管基部からの破断
19の危険を生じるので、外径の異なる複数のバーリン
グポンチ13を用いて段階的に枝警部2を形成していか
なければならず、工具、工数の面で極めて不利となる。
そうしてこの問題は、枝管肉厚が母管肉厚に比して小さ
い場合ほど、すなわち口径比(D2/D,)が小さいT
継手ほど顕著となる。以上、従釆製法に伴う2つの問題
点を説明してきたが、全く対策がないというわけではな
い。
母管側ピース4の枝管形成予定部にバーリング加工に先
だって膨出部を形成しておく方法がそれである。第8図
a,bにこの方法を図示する。これによると先ず、同図
aに示す如く、プレスにより得られたU曲げ半成品10
をダイス7にセットし、上方より半球形状の底部17′
を有する張出しポンチ17を降下させて、枝管形成予定
部に同図bに示す如く膨出部18を形成し、しかる後、
膨出部18の中央に下穴11を明けてバーリング加工を
行う。
この方法の効果は次の2つである。1つは、膨出部18
が形成されることによって、第9図に示す如く、下穴1
1のための丸穴加工後の半成品22のリング状領域14
の中Wを、母管部中方向の中Wyが母警部長手方向の中
Wxより大となるようにすることができ、第5図に示す
枝警部2の管機不揃いを減少させ得ることである。
今1つは、膨出部18が減肉によって形成されるため、
後続のバーリング加工における肉厚減少率が軽減され、
加工回教を少なくし得ることである。ところが、この方
法には次のような問題がある。第8図a,bに示す膨出
部18の成形において、下穴11予定位置の肉厚が周方
向に均一に減4・しない場合には、後続のバーリング加
工における穴蓬拡大過程で材料伸びが薄肉の部分に集中
して、材料に第10図に示す如き穴緑からの破断19′
が生じてしまう。
そのため、試行錯誤的に張出しポンチ底部17′の形状
を修正して、下穴11周縁の肉厚が均等になるように調
整せねばならず、必ずしも手数の低減とはならないので
ある。特に、この穴縁偏肉の悪影響は枝警部2の直径D
2が小さいほど敏感に現われ、したがって、口径比(D
2/D,)が小さいT継手に対しては、適正工具形状の
決定に多大の工数を必要とすることとなる。また、工具
形状でカバーしされない場合には、下穴11の径を大き
くとって破断を防止することになり、第9図に示すリン
グ状領域14の体積を秦板鋼板5の肉厚増加によって確
保せざるを得なくなるため、材料費が大となるのである
。本発明の目的は、従来の膨出部成形方法に伴う上記諸
問題を解決して、口径比(D2/D,)が0.5以下の
T継手の場合にも、膨出部成形方法の本来の狙いどおり
枝管部の管端不揃いを確実に防止し、かつバーリング加
工回数の節減を図ることにある。従来の膨出部成形方法
に伴う問題は、上述したとおり種々あるが、整理してみ
ると、いずれも勝出部の不均一減肉乃至はこれに起因す
る穴緑からの破断現象に行きつくことがわかる。
本発明はこの点に着目してなされたもので、膨出部とし
て頂部が平坦な台形状のものを成形することにより頂部
一帯の滅肉を均一化し、これにて第10図に示す穴縁か
らの破断現状を抑制することにより従来の膨出部成形方
法に伴う諸問題を一挙に解決し、もって枝警部の管端不
寸前を防止するとともに、バーリン加工回数の節減を図
るようにした点を特徴とする。以下、第11図a〜cに
示す具体例に基づいて本発明の製造方法を詳しく説明す
る。
第11図a〜cの方法によると先ず、同図aに示す如く
、素板綱板6をダイス7の上に乗せ、上方よりU曲げポ
ンチ9を降下させる。
この工程は第3図aに相当するもので、ダイス7は、枝
管側ピース4の外郭形状と同一の内郭形状を有し、下部
には枝管部2に対する枝管穴12が備わる。
素板鋼板6の寸法については、枝管側ピース4の母警部
1を展開したものに略々一致する。
但し、U曲げポンチ9については、枝管側ピース4の母
警部1内面と同一曲率の半円筒状底面8の、ダイス枝管
穴12対向位置にプラグ9′が取り付けられたものを使
用している。プラグ9′の底面8′は平坦で、肩部8″
には丸味がつけられており、その直径は製品の枝警部2
内径〇2に略々等しい。このプラグ9′は着脱可能とし
ていて、その交換により枝管径の異なる製品に対しても
対応できるように配慮されている。上記U曲げポンチ9
の降下により素材鋼板6が湾曲し、第11図bに示す下
死点の状態でU曲げ完了すると同時に、頂部が平坦なる
膨出部18′が形成される。
このときの膨出加工による減肉は、プラグ9′の肩部8
″と接する曲げ変形部分に集中し、プラグ9′の平坦底
面8′に接する材料の減肉は極めて小さい。
したがって、勝出部18′の頂部には偏肉が形成されな
いことになる。但し、プラグ9′の直径が大きくなるに
つれて膨出部18′の母管中方向の高さhy′と母管長
手方向の高さh′xとの差が増加し(第11図c参照)
、膨出部18′の頂部20に偏肉が形成されるようにな
る。
本発明者らの経験によれば、その上限は製品枝管部2と
母管部1のいわゆる口径比(D2ノD,)で表わして略
々0.5であり、本発明の製造方法が口径比0.5以下
のものに特に有効とするのはこのことにも由釆する。
膨出部18′が成形されると第3図b,cに示す常法に
従って膨出部18′の中央に下穴11を明け、しかる後
、バーリング加工により枝管部2を形成する。
第11図cに、膨出部18′の中央に円形の下穴11を
明けた状態の半成品22′を示しておく。本発明の製造
方法によれば、膨出部18′の頂部20一帯の肉厚が均
一であるから、第11図cに示す下穴11の周縁部の肉
厚も均一であり、バーリング工程において穴3最‘こ課
せられる周方向の伸び変形が全周にわたって均等分散し
、第10図に示す如き枝管部2管端から破断19′が防
止できることとなる。
その結果、バーリング工程における加工回数と工具数が
減少するとともに、下穴11の直径を従来法よりも小さ
くし得て、同一枝管高さを得るのに必要な素材厚さを減
少させることが可能となる。また、バーリング加工後の
枝警部2の管端不揃いに関しては、第11図cに斜線で
示すリング状領域の、母管中方向中Wyが母管長手方向
中Wxより大きくなるので、防止が可能となる。
なお、バーリング加工により得られた枝管側ピース4を
、第2図bに示す半円断面形状の成形品21と溶接接続
して2シームT継手となす工程は従来どおりである。
以上、2シームT継手の製造について説明してきたが、
本発明の製造方法は、第2図cに示す1シームT継手の
製造にも適用でき、更に、第11図a,bに示すU曲げ
工程と膨出部成形工程とを、第3図a及び第8図a,b
に示す如く別工程で実施することも可能である。
〔実施例〕
製品は第2図bに示す2シームT継手で、材質は炭素綱
(c=0.14%)、寸法諸元は母管外径D,;406
.4側、枝管外径D2=165.2側(口径比P2/D
,=0.406)、全長L=650側(第1図参照)で
あった。
従釆は、この製品をつくるため、U曲げ半成品に半球形
状の膨出部を成形していたが(第8図a,b参照)、膨
出部に過度の滅肉が生じ、熱間バーリング工程(950
qo)において破断が生じる危険が高いため、80柳?
の下穴を明ける必要があり、素材厚は2仇肋を要してい
た。
しかるに、本発明の製造方法では、第11図a,b‘こ
示す手法により頂部が平坦な膨出部を成形し、この部分
の偏肉を防止したため、6仇仰ぐの下穴で熱間バーリン
グ加工(950qo)することが可能となり、素材厚を
18肋に減小させることができ、10%の素材重量減が
可能となった。
また、枝管部の管端不揃いについても極めて小さく、ガ
ス切断による切り揃え工程ないこ、直接機械加工によっ
て関先加工を施すことができた。
【図面の簡単な説明】
第1図T形管継手の形状説明図、第2図a〜cは鋼板製
T形管継手の分類図、第3図a〜cはバーリング加工に
よる枝管形成法の説明図、第4図a,bはバーリング加
工前後の材料形状説明図、第5図は枝警部の管端不揃い
の説明図、第6図はバーリング加工途中の材料変形の説
明図、第7図は枝管基部での破断状況説明図、第8図a
,bは従来の膨出部成形法の説明図、第9図は穴明加工
後の膨出部形状の説明図、第10図は枝管部管端での破
断状況説明図、第11図a〜cは本発明に係る膨出部成
形法の説明図である。 図中、1・・・母管部、2・・・枝管部、4・・・枝管
側ピース、6・・・素材綱板、7・・・ダイス、9・・
・U曲げポンチ、9′・・・プラグ、11・・・下穴、
18,18′・・・膨出部。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 素材鋼板を製品母管部と同一曲率の半円筒面を有す
    るとともに、該半円筒面の略々中央に位置する枝管形成
    予定部に膨出部を有する形状に成形し、次いで前記膨出
    部の頂部中央に円形の下穴を穿ってのち、膨出部を製品
    枝管形状にバーリング加工成形する綱板製T形管継手の
    製造方法において、前記膨出部の頂部を平坦面に成形し
    てバーリング加工による枝管部成形を行うとを特徴とす
    る鋼板製T形管継手の製造方法。
JP56152585A 1981-09-26 1981-09-26 鋼板製t形管継手の製造方法 Expired JPS602130B2 (ja)

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JPS5853330A JPS5853330A (ja) 1983-03-29
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