JPS6040934B2 - 厚肉ｕｏ鋼管の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＵＯ鋼管製造工程における厚肉ＵＯ鋼管の成形
法に関し、なかんずく板厚１９肋以上（好ましくは２５
．４側以上）の成形効率の良い厚肉ＵＯ鋼管の成形法に
関するものである。

溶接鋼管の代表的製造法としてＵＯ製造法が有る。

これはパイプ素材である鋼板（被成形材）をＣ成形（端
曲げ）し、ついでＵ成形後○プレスにて円形とし溶接後
拡管機または縮管機により所望の形状寸法にするもので
ある。一方鋼管は近年厚肉高張力化しており、板厚１９
柳以上、強度もＸ−６５（降伏点４５．６ｋ９／磯以上
）以上のものが要求されるようになってきた。

ＵＯ製造法は生産性の高い鋼管製造法であるが、上言己
厚肉鋼管を成形する場合下記の問題点を有している。‘
１’ ０成形後のピーキングが大きい。

すなわち０プレスによる○成形時に衝合部が充分変形し
ないために第１図に示すようにピーキング（衝合部付近
の尖り）が発生し、特に厚肉管では○成形力が不足し、
このピーキング量ｐ（第１図に示すように真円からのず
れ）が大きくなる。

このピーキングは溶接後もそのまま残り、拡管矯正によ
っても、厚肉鋼管では充分矯正されずに残り、形状不良
の一因となる。またピーキング量が大きいと拡管時に大
きな曲げモーメントを生じ、その結果溶接部近傍に大き
な歪が加わり鞠性劣化の原因ともなる。■ ○成形後の
真円度が不良 すなわち０成形後の形状が前記ピーキング発生の他にパ
イプの真円度も悪く、部分的に製品パイプ半径より大き
い半径を有する部分が残ったり逆に製品パイプ半径より
小さい半径を有する部分を生じたりする。

また全体的に縦長となったりする。これら真円度不良は
拡管矯正率を増加することによってかなり改善されるが
、拡管矯正率増加は矯正歪の増加を必然的にともない轍
性劣化の原因となり好ましくない。また拡管機のパワー
も大きなものが必要となる。【３｝ ○プレスパワーが
増大する。

上記川、‘２１の問題点は、原理的には○プレスパワー
を増大させ○成形時に充分な圧縮歪を付与することによ
って解決可能であるが、このためには、巨大な○プレス
パワーが必要であり、本発明者らの知見によればたとえ
ば材質グレードＡＰＩＸ−７０、板厚３８肋、パイプ径
４８″（１２１９側）を成形する場合を考えると従来で
は必要○成形荷重として１肌当たり約３８０ｍｏｎ、長
さ１８肌のパイプを成形する場合では○プレスパワーと
して約７方■ｎが必要となる。

このような巨大なプレス能力を有するプレス機械は工業
的には製造困難で有り、仮りに出来たとしても極めて高
価なものとなろう。‘４’秦管の衝合部間隔の確保およ
びコントロールが困難である。

○成形後の素管（以後○成形後・拡管矯正前のパイプを
素管と呼ぶ）は次に衛合部を溶接されるが、この際第２
図に示したように衝合部間隔６（以後ギャップと呼ぶ）
を適当量有することが溶酸作業性および溶接部の品質の
点から好ましい。しかし従来のＵＯ成形法では被成形材
の板厚が厚くなればなる程ギャップ量が小さくなり、ギ
ャップの確保が困難となる。いわんやギャップ量を適当
量にコントロールすることは不可能に近かった。本発明
は上記厚肉ＵＯ鋼管製造時の問題点を解決する成形法を
提供するもので（１｝ その第１の目的は成形効率の良
い成形法の提供にある。

すなわちＣ成形条件とＵ成形条件を改善することにより
従来法より少なくとも２０％低い○成形荷重で○プレス
しても形状のよい素管を成形することにある。

また同時に効率的なＣ成形法の提供をも目的としている
。■ 第２の目的は素管のギャップを確保しさらにはギ
ャップ量６を適当量にコントロールする成形法の提供に
ある。

その要旨は 【１’ＵＯ鋼管製造工程において、Ｃ成形工程で被成形
材端部と下金型との接触部を除き、被成形材と下金型と
が、成形開始から成形完了時まで接しないような構造を
有する金型を用い、被成形材のＣ成形長さが０．０５作
（Ｄ−ｔ）以上でかつ級形帯長さ場側（ＣＯＳ−・曲５
）以下となるごとくＣ成形し、引き続きＵ成形および０
成形することを特徴とする厚肉ＵＯ鋼管の成形方法。

ここでＤ：パイプ外径（欄）ｔ；被成形材の板厚（側）
‘２’ＵＯ鋼管製造工程において、Ｃ成形工程で被成形
材端部と下金型との接触部を除き被成形材と下金型とが
、成形開始から成形完了時まで鞍しないような構造を有
する金型を用い、被成形材のＣ成形長さが０．０５汀（
Ｄ−ｔ）以上でかつ級縦長さカギ号ｔａｎ（ＣＯＳ−・
Ｄ亮）以下となるごと〈Ｃ成形し次なるＵ成形工程でＵ
パンチ形状が０．６５Ｓ２（Ｂ＋ｔ）／Ｄ≦０．９３か
つ０．２８ミＨ／波ＳＯ．４５の関係を満足するＵパン
チを用いてＵ成形し、ついで○成形することを特徴とす
る厚肉ＵＯ鋼管の成形方法。

ここでＤ：パイプ外径（肋）ｔ；被成形材の板厚（柳）
が；Ｕパンチ幅（肋）Ｈ；Ｕパンチ高さ（側） 【３｝ ＵＯ鋼管の製造工程において、Ｃ成形工程で被
成形材端部と下金型との接触部を除き、被成形材と下金
型とが、成形開始から成形完了時まで接しないような構
造を有する金型を用い、被成形材のＣ成形長さが０．０
５灯（Ｄ−ｔ）以上でかつ未変続長さカギ芸ｔａｎ（Ｃ
ＯＳ‐ＩＤ亮）以下となるごとくＣ成形し、次なるＵ成
形工程でＵパンチ形状が０．６５ミ２（Ｂ＋ｔ）／Ｄ≦
０．９３および０．２８ＳＨ／２Ｂ≦０．４５でありか
つパンチ高さ日が可変なるＵパンチを用いて、被成形材
の板厚、強度および管径に応じて、０成形後の衝合部間
隔が目標間隔より小なる場合はＨ／波が４・なるごとく
、目標間隔より大なる場合はＨ／波を大なるごとく調整
して目標間隔となるよう可変パンチ高さ日を設定してＵ
成形し、ついで○成形することを特徴とする厚肉ＵＯ鋼
管の成形方法。

ここでＤ；パイプ外径（側）ｔ；板厚（肌）波；Ｕパン
チ幅（肋）Ｈ；Ｕパンチ高さ（側）、である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明者らはＣ、Ｕおよび０プレスによる成形過程を詳
細に研究した結果○成形荷重および秦管形状は○成形前
の被成形材の形状によって著しく影響をうけることがわ
かった。

より詳細には‘１１ Ｃ成形条件が○成形荷重および素
管の形状（特にピーキング量ｐおよびギャップ量６）に
大きな影響を与えＣ成形条件を特定することによって低
い○成形荷重で、ピーキング量の小さい素管（したがっ
て拡管または縦管矯正時の矯正歪も小さく矯正後のピー
キング量も小さい）およびギャップを確保しやすい素管
が成形出釆る。■ Ｃ成形条件の他に、Ｕ成形条件を特
定することによっても低い○成形荷重で、形状（特に真
円度）の良い葵管（したがって拡管または縮管矯正率が
小さくても製品形状が優れている）が成形でき、また秦
管のギャップ確保が確実となりさらにはギャップ量を適
当量にコントロール出来る。

本発明法では、Ｃ成形条件として特許請求範囲に記載の
ごとく三つの条件を密接不可分の関係として特定するが
その理由は｛１｝ Ｃ成形では必ず被成形材の端部には
第３図に示すように未変形の部分２１（以後未変形帯と
呼ぶ）を生ずるがこの未変形帯２１は厚肉管では○プレ
スパワーが充分にないので○成形によってもほとんど変
形せず、秦管のピーキング発生の主因となっておりこの
未変形帯長さＩＦ（定義は第３図に示す通りパイプ外面
側の関先部からの距離）が大きい程、素菅のピーキング
量は大きくなる。

一方素管ピーキング量が大きいと前述のように拡管また
は縮管矯正によっても充分矯正できず製品パイプの形状
不良の原因ともなり、また矯正時に溶接部近傍に大きな
歪を生じてパイプの鞠性を劣下させる。また製品パイプ
にピーキングが有るとその幾何学的要因のみによっても
パイプの破壊特性を劣化させる。すなわち、素管のピー
キング量を許容範囲である２．５肋以下にすると、第１
３図よりまた未変形帯長さをＩＦとすると、上記の式よ
りＩＦ号ａｎｙ考ｔａｎ（ＣＯＳ‐ＩＤ誌）となる。

したがって素管のピーキング量は出来るだけ小さくする
ことが望ましく、そのためは未変形帯長さＩＦを短か〈
する必要があるが、本発明法ではこの禾変形帯長さＩＦ
を旨ｔａｎ（Ｃ瓜−・Ｄ王三５）〔ここでＤはパイプ外
径（豚）〕以下に限定する。未変形帯長さがこの限界値
を超えると、従来の必要○成形荷重より少なくとも２０
％低い○成形荷重であっても同等の優れた素菅形状（特
にピーキング）を得るという本発明の目的を達成するこ
とは不可能となるばかりでなく素管のピーキング量も２
．５肋以上となり、製品パイプの形状も悪化する。勿論
禾変形帯長さＩＦは短い方が素管形状は向上し、かつ拡
管または縮管矯正時の熔接部近傍に集中する矯正歪も減
少するので低温靭性が重要視される厚肉鋼管の成形には
好ましく、その意味からあるいはより一層０成形荷重を
低減させたい場合は未変形帯長さＩＦを芸ｔａｎ（Ｃ瓜
−１Ｄ；号；）以下とすることが好ましい。

｛２手 本発明におけるＣ成形方法は従来法と異なった
新規な方法で行なわれる。

第４図は従来のＣ成形方法を概略示す図、第５図は本発
明法におけるＣ成形法の一実施例を概略示す図である。
第４図に示す様に従来法では被成形材３と下金型２が多
点で接しＣ成形荷重Ｐの分散が生じる。従って被成形材
端部４に作用し未変形帯長さＩＦを短かくするために必
要な力ＰＥが小さくなり、成形荷重を効率的に利用して
いるとは云えない。一方本発明法では第５図に示したよ
うに、被成形材端部９と下金型６との接触部１０を除き
、被成形材８と下金型６が、Ｃ成形開始から成形完了時
まで接しないような構造を有する金型を用いて成形（以
後この新規なＣ成形法を略して１点接触成形と呼ぶ）を
行なうもので、これによってＣ成形荷重は被成形材端部
９と下金型６との後触部１０１こ集中できるので成形荷
重を効率的に利用して未変形帯長さＩＦを鎧かくするこ
とが出来る。換言すれば未変形帯長さが同一で有れば従
来法より小さいＣ成形荷重ですむことになる。Ｃ成形荷
重はおおよそ未変形帯長さに反比例し、被成形材の板厚
の２乗に比例するので本発明の対象とする板厚１劫豚以
上の厚肉鋼管のＣ成形では著しく大きなプレスパワーを
必要とする。その上本発明では前述のように低い○成形
荷重で優れた秦管形状を得るためにＣ成形時の未変形帯
長さを極力小さくす−ることを条件としているので、Ｃ
プレスパワーは一層大きいものが必要となって釆る。従
って、この新規な１点接触成形の採用によってＣ成形荷
重は従釆法より約３０％低減出釆るので、この新規なＣ
成形法を採用することが工業的見地から見ると本発法に
とって必須の条件となる。第５図〜第９図は、本発明特
定の１点接触成形を工業的に実施する例を概略示したも
のである。

１点接触成形においてはまず、被成形材８が、曲げ成形
されている間は常に、その端部９で下金型６，７または
１３と接するのみでなく、被成形材８の端部９が、Ｃ成
形の極限（すなわちＩＦ＝０）でも上金型５に完全に密
着させうる構造を有する金型でＣ成形される必要がある
。

そのためには被成形材８が上金型５に密着したと仮定し
た場合のの（下金型６，７または１３の曲率中心ＯＬと
接触部１０の先端１１を結ぶ直線とｙ方向のなす角）と
８（上金型５の曲率中心○ｕと接触部１０の先端１１を
結ぶ直線とｙ方向のなす角で以後捲きつき角とも呼ぶ）
の間にの−８＞○の関係を満足しなければならない。そ
れと同時に被成形材端部９と下金型６，７または１３と
の接触部１０を除き、被成形材８が下金型６，７または
１３と、曲げ成形開始から曲げ成形完了時まで接しない
ようにするためにはＲｕ，ＲＬ、上、下金型の曲率中心
○ｕ，０しのオフセット量Ｆおよび下金型の長さノを適
当に選択することによって容易に達成出釆る。なお、上
金型半径Ｒｕは成形されるパイプ径、板厚、強度等によ
って好ましい半径が決定され〔本発明の好ましい上金型
半径はＲｕ：芸−ｔ）×（０．６５〜０．９）但しＤ：
パイプ外径（側）ｔ；被成形材の板厚（側）〕るのでＲ
Ｌは上記Ｒｕとの関連において定める。第５図〜第７図
は下金型半径ＲＬが上金型半径Ｒｕ以上となる場合の例
で、第８図および第９図は逆にＲｕ＞ＲＬの場合の例を
示している。ＲＬ≧Ｒｕの場合は被成形材８が接触部１
０以外で下金型６に接するケースは比較的生じないが、
その危険性が有れば下金型の長さを下金型７の様に短く
すれば良くまた第６図および第７図のように、支え１２
を置くことによっても容易に接触部１０以外での下金型
との接触を回避出釆る。支え１２を置く場合には、支え
１２に作用する力によって成形荷重の分散を生じない様
に支え１２と上金型５の最下点との距離Ｓを３００脚以
上取ることが好ましい。これによってＣ成形荷重の分散
は無視出釆る程度となり、支えなしの場合と同程度の効
率的なＣ成形が可能である。また支えを設置することに
よって被成形材を効率良く上金型に捲きつけることが出
来るので工業的には支えを利用することが好ましい。

この場合特に改めて支えを設置する必要はなく、それと
同等の効果を有するものたとえば搬送ローラー等で代替
しても良い。第８図および第９図はＲｕ＞ＲＬの場合の
例であるがこの場合は下金型１３の様に被成形材８が接
触点１０以外に下金型と接しないようにするために下金
型の長さを短くする。

この場合にも第９図のように支えを利用した方が好まし
い。以上１点援触成形法の工業的実施例を述べたが工業
的には第５図〜第７図に示したようにＲＬＺＲｕの方が
実施しやすくこの場合ＲＬ＝の（直線）であっても良い
。

またの−ａも余り大きすぎると、溶接のための開先部形
状が下金型６，７または１３によって損傷されその結果
溶接作業に好ましくない影響を与える可能性があるので
の−ＯＳＩ５０とすることが好ましい。

なお後述の実施例で述べるごとく、１点接触法の採用の
みによってＣ成形荷重は従来法より約３０％低減出来る
。

‘３｝ ３番目の条件として、Ｃ成形される長さＬを特
定する。

このＣ成形長さＬは第１０図に示すように上金型最下点
１４より被成形材先端１１までの長さで定義される。今
半径Ｒｕの上金型携えるとＬ＝（Ｒｕ＋享）Ｘ間〔但し
服捲きつき角度（度）〕の関係が成立し、Ｃ成形長さＬ
と捲きつき角８は密接な関係にある。

このＣ成形長さＬすなわち捲きつき角のま○成形後の素
管形状に極めて重要な影響を与え従来法よりＣ成形長さ
を大きくすることによって低い０成形荷重でも素管形状
の良いものが成形出来ることが半明した。

すなわち後述の実施例で詳述するように、Ｃ成形長さＬ
が大きくなるにつれ【ィー 素管の真円度が向上する 【ロー素管のギャップ量を広げる作用があるし一 Ｃ成
形工がより効率的に行なわれ未変形帯長さが減少し、素
警のピーキングも向上する。

これらの効果を享受するための必要Ｃ成形長さとして数
多〈の実験結果よりＣ成形長さＬＺＯ．０５竹（Ｄ−ｔ
）を見し、出したがこの下限値よりＣ成形長さが４・さ
し、と上記索管形状向上効果、Ｃ成形効率向上効果は著
しく減少し、結果として必要○成形荷重は従来に比して
それ程低下しない。

勿論Ｃ成形長さＬが大きい方が上記効果をより一層向上
させるが余り大きくしても効果は飽和する。工業的な好
ましい範囲としてはＬ＝（０．０６〜０．１５）竹（Ｄ
−ｔ）であり、この値は従来のＣ成形長さに対し約１．
５倍以上の値となっている。以上特許請求の範囲の第１
項の発明法に関する説明を詳細に行なったが、本発明法
の主たる目的は、従来法より０成形効率の良い成形法の
提供にあり、より具体的には従来法より少なくとも２０
％低い○成形荷重で○成形しても形状の良い秦管を成形
することにある。

この目的達成のためのＣ成形条件として前述の３つの条
件が密接不可分の関係にあり、どれ一つを欠いても工業
的に本発明の効果を享受することは困難であるか或いは
極めて高価なプレスの設置が必要となる。以下実施例に
より特許請求の第１項の発明法における効果をより明確
にする。

材質グレードＡＰＩＸ−６与板厚３２柵の鋼板を用い、
第１表および第２表に示すＣ成形条件でＣ成形し、Ｕ成
形条件、０成形条件を同一にしてパイプ径４２″（１０
６６．８側）のパイプを成形した。

この場合の素菅形状、ギャップ、等価○成形荷重比およ
び必要○成形荷重比を第２表に示す。ここで等価○成形
荷重比とは第２表のＮｏ．７（本発明法）とほぼ同等の
素管形状を得るに必要な○成形荷重とＮｏ．７の○成形
荷重の比で、大きい方が大きい○成形荷重を必要とする
。また必要○成形荷重比とは従釆法の典型例である第２
表のＮｏ．８で良好な素管形状を得るに必要な成形荷重
を基準とした比でこの比が小さい方が形状良好な素管を
得るに必要な○成形荷重が小さくて良く０成形効率が良
し、。また素管形状中、ピーキング量ｐは小さい方が良
く、内接円直径は大きい方が真円度が良く、ギャップは
有の方が好ましい。 ※第１表○成形条件
（注）Ｕパンチ形状 幅波＝８１３肌 高さＨ＝３２４側 第 ２ 表 ０成形条件と秦管形状、ギャップ、等価○
成形炎缶車比および必要○成形荷重比注１）○ＥＯ；本
発明法注２）○成形荷重比とは修７に対する比で大きい
方が荷重は大注３）等価○成形荷重比＝ 修７と同等の
紫管形状を得るに必要な○成形荷重修７の○成形荷重注
４）必要０成形荷重比とは修８（従来法）の必要０成形
荷重の比で／一・さい方が低い○成形荷車で良い。

第２表より下記のことがわかる。

‘ィ）未変形帯長さＩＦの影響（Ｎｏ．１、２、３の比
較）未変形帯長さはピーキング量に大きな影響を与え、
ＩＦが本発明特定条件からはずれると大きなピーキング
を生じ、このままでは拡管矯正してもピーキングが残存
し、また溶接部近傍の矯正歪も著しく大きくなりパイプ
の破壊特性を劣化させる。

またＩＦが大きくなると真円度も悪化する。｛口｝ Ｃ
成形長さＬの影響 Ｌが大きくなるとギャップが確保出来、これは溶接作業
上から好ましい。

また特筆すべきことはＮｏ．３〜６を比較すればわかる
ようにＣ成形荷重が同一の場合Ｌが大きくなるにつれ未
変形帯長さＩＦが短か〈なる。これはＣ成形長さＬを大
きくすることによってよりＣ成形効率が良くなることを
意味する。またＣ成形荷重が同一でＣ成形長さＬが大き
くなるとピーキング量も減少し真円度も良くなり素管形
状も向上する。し一 Ｃ成形法の影響（Ｎｏ．３、９、
１０の比較、Ｎｏ．４ ８の比較）本発明特定の一点接
触法を採用すれば、従来法より約３０％低いＣ成形荷重
で同等の未変形帯長さが得られ、また成形荷重が同一で
あれば未変形帯長さは約３０％短くなるのでＣ成形効率
は約３０％向上することになる。

臼総合 本発明特定の条件をすべて満足するＮＯ．２、３、５、
６、７は必要○成形荷重比およびＣ成形荷重比いずれに
おいても優れており、必要Ｃ成形荷重を約３０％、必要
○成形荷重を少なくとも２０％低減出来、それだけ従来
法より小さいプレス荷重で素管形状の良いパイプが成形
出釆るかあるいは製造可能板厚範囲を拡大出来る。

またギャップ確保にも有利であるので本発明法の工業的
価値は大である。上述のようにＣ成形条件を特定するこ
とによってピーキングおよび夏円度で代表される形状の
良い素管が低い成形荷重で成形出釆る。

これにさらにＵ成形条形としてＵパンチ形状を下記｛１
｝式の条件に限定することによって素管のギャップ確保
がより確実となり、また上述の効果をより一層向上させ
る。

２（Ｂ十ｔ）／Ｄ＝ ０．６５〜０．９３（好ましくは０．７０〜０．９０）
Ｈ／妃＝０．２８〜０．４５（好ましくは０．３０〜０
．４３） ‘１｝但し妃；パンチ幅（帆）Ｄ；パイプ外
径（側）ｔ；被成形材の板厚（肌）Ｈ；パンチ高さ（肌
）であり、その定義は第１１図に示す通りである。

第１１図は本発明法で用いられるＵパンチの１例を示す
断面図でありサイドパンチ１５、ボトムパンチ１６、パ
ンチスベーサー１７とから構成されており、パンチ高さ
日とはパンチ最大幅位置からの高さを意味する。Ｕパン
チ幅盃を大きくすると、０成形後の素管の真円度を向上
させ同時にピーキングも若干減少させる効果があり、同
時にギャップ量を大きくする作用があるので、厚肉鋼管
では一般にギャップが生じずらし、のでこの点からも好
都合であり波をなるべく大きくすることが好ましいが２
（Ｂ′十ｔ）／Ｄが０．９３を超えると被成形材を○プ
レス機に搬入困難となる。

また２（Ｂ十ｔ）／Ｄが０．６５未満となると縦長の黍
管となり本発明の効果の一つである優れた真円度を損な
う危険性があり、同時にギャップ確保も困難となるので
好ましくない。Ｈ／波は特に素管のギャップ量に影響を
与え、０．４５超ではほとんどギャップが開かなくなる
。Ｈ／波が小さくなるにつれギャップ量は大きくなるが
、０．２８未満になるとギャップ量が大きくなりすぎる
危険性が有り、またＵパンチ形状としては必然的にサイ
ドパンチ１５の半径Ｒ，が小さくなり、これによりＵ成
形荷重が増大する欠点を生じ成形効率の点から好ましく
ない。またギャップ量は被成形材の強度、板厚によって
も変化するので素管の形状や必要ギャップ量および成形
効率等を総合して最も適したＵパンチ形状を選ぶことが
好ましい。

さらに低い○成形荷重で優れた素管形状を得ると同時に
ギャップ量を広範囲の板厚、強度、管蓬に対して適当量
にコントロールしたい場合‘１｝式の条件に加えてパン
チ高さ日を可変にして、被成形材の板厚、強度および管
径に応じて、ギャップ量が目標値より小なる場合はＨ／
波を４・なるごとく、目標値より大なる場合はＨ／波を
大なるご・とくパンチ高さを調整することによってギャ
ップ量をコントロール出来る。

なおギャップ量は○成形荷重によってもコントロール出
来る。

しかし厚肉鋼管を成形する場合０成形荷重の余力はほと
んどないので、もっぱらピーキング低減、真円度向上に
主眼を置くべきで有ってその意味からもＵパンチ形状に
よってギャップ量をコントロールすることが好ましい。
第１２図にパンチ高さ日を可変にするＵパンチの１例を
示す。この場合ブロック１８とボトム１９の間にスベー
サー２０を入れ、スベーサー高さを調整することにより
パンチ高さ日を変更する。第３表は特許請求の範囲の第
２項の本発明に関する実施例で材質グレードＡＰＩＸ−
６０、板厚３８肌の鋼板を本発明特定のＣ成形し、その
後第３表に示すＵパンチでＵ成形パイプ径４８′′（１
２１９柳）に○成形した素管の形状およびギャップ量を
示す。

なおＣ成形、０成形条件は同一である。第３表 第３表より明らかなようにＮｏ．１３のパンチ形状は｛
１’式の条件からいずれもはずれているのでＮＯ．１１
、１２に比して、ギャップが零であり、内接円直径も若
干小さくなり、若干真円度が劣下している。

しかし本発明の最も重要な特性であるピ−キング量は充
分満足すべきものである。第４表は特許請求の範囲第３
項の本発明法に関する実施例で、種々の強度、板厚およ
び管径を有する鋼管を成形する場合に、Ｕパンチの高さ
日を変更してギャップ量を〜ＩＱ岬こコントロールする
例を示したものである。

なおＣ成形は本発明特定の条件内で行なわれ、０成形条
件はいずれの場合も同一である。また比較のためＵパン
チ高さを３６２肋に固定した場合のギャップ量を示して
いる。使用したＵパンチは第１２図に示すような構造を
しており波＝９６５．２肌 Ｒ，＝Ｒ２＝３０４．８側
である。第４表 第４表より、Ｈ可変パンチを使用してパンチ高さを変更
すれば容易に目標ギャップ量が得られることがわかる。

なおパンチ高さ日を調整する場合はあらかじめ管径、鋼
板の強度、板厚、Ｕパンチ形状等とギャップ量の相互関
係を実験または計算で求めておき、実際に成形される管
の諸元に応じて上記データに基づいてパンチ高さ日を設
定する。以上本発明を詳細に説明したが、本発明法によ
れば厚肉ＵＯ鋼管がより低い成形荷重で成形出来、製造
可能範囲も拡大出来る。また必要によりギャップコント
ロールも出来るのでその工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は○成形後の素菅衝合部付近の１例を概略示す断
面図。 第２図は○成形後の秦管形状の１例を概略示す断面図。
第３図はＣ成形後の形状の１例を概略示す断面図。第４
図は従来のＣ成形方法を概略示す図。第５〜第９図は本
発明法におけるＣ成形方法の実施例を概略示す図。第１
０図はＣ成形長さＬの説明図。第１１図、第１２図はＵ
パンチの１例を示す断面図。第１３図は未変形帯長さＩ
Ｆとピーキング量Ｐとの関係を示す図。５・・・…Ｃ上
金型、６，７，１３・・・・・・Ｃ下金型、８・・・…
被成形材（鋼板）、９……被成形材（鋼板）端部、１０
・…・・綾触部、１１・・・・・・接触部先端（被成形
材パイプ外面側関先部先端）、１２・・・・・・支え、
１４…・・・Ｃ上金型の最下点、１５・…・・サイドパ
ンチ、１６，１９……ボトムパンチ、１７……パンチス
ベーサー、１８……ブロック、２０……スべ−サー、２
１・・…・未変形帯。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第１３図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ＵＯ鋼管製造工程において、Ｃ成形工程で被成形材
   端部と下金型との接触部を除き、被成形材と下金型とが
   、成形開始から成形完了時まで接しないような構造を有
   する金型を用い、被成形材のＣ成形長さが０．０５π（
   Ｄ−ｔ）以上でかつ未変形帯長さがＤ／２ｔａｎ（ｃｏ
   ｓ＾−＾１Ｄ／（Ｄ＋５））以下となるごとくＣ成形し
   、引き続きＵ成形およびＯ成形することを特徴とする厚
   肉ＵＯ鋼管の成形方法。 ここでＤ：パイプ外径（ｍｍ）、ｔ：被成形材の板厚（
   ｍｍ）２ ＵＯ鋼管製造工程において、Ｃ成形工程で被
   成形材端部と下金型との接触部を除き被成形材と下金型
   とが、成形開始から成形完了時まで接しないような構造
   を有する金型を用い、被成形材のＣ成形長さが０．０５
   π（Ｄ−ｔ）以上でかつ未変形帯長さがＤ／２ｔａｎ（
   ｃｏｓ＾−＾１Ｄ／（Ｄ＋５））以下となるごとくＣ成
   形し、次なるＵ成形工程でＵパンチ形状が０．６５≦２
   （Ｂ＋ｔ）／Ｄ≦０．９３かつ０．２８≦Ｈ／２Ｂ≦０
   ．４５の関係を満足するＵパンチを用いてＵ成形し、つ
   いでＯ成形することを特徴とする厚肉ＵＯ鋼管の成形方
   法。 ここでＤ：パイプ外径（ｍｍ）ｔ：被成形材の板厚（ｍ
   ｍ）２Ｂ：Ｕパンチ幅（ｍｍ）Ｈ：Ｕパンチ高さ（ｍｍ
   ）３ ＵＯ鋼管の製造工程において、Ｃ成形工程で被成
   形材端部と下金型との接触部を除き、被成形材と下金型
   とが、成形開始から成形完了時まで接しないような構造
   を有する金型を用い、被成形材のＣ成形長さが０．０５
   π（Ｄ−ｔ）以上でかつ未変形帯長さがＤ／２ｔａｎ（
   ｃｏｓ＾−＾１Ｄ／（Ｄ＋５））以下となるごとくＣ成
   形し、次なるＵ成形工程でＵパンチ形状が０．６５≦２
   （Ｂ＋ｔ）／Ｄ≦０．９３および０．２８≦Ｈ／２Ｂ≦
   ０．４５でありかつパンチ高さＨが可変なるＵパンチを
   用いて、被成形材の板厚、強度および管径に応じて、Ｏ
   成形後の衝合部間隔が目標間隔より小なる場合はＨ／２
   Ｂが小なるごとく、目標間隔より大なる場合はＨ／２Ｂ
   を大なるごとく調整して目標間隔となるよう可変パンチ
   高さＨを設定してＵ成形し、ついでＯ成形することを特
   徴とする厚肉ＵＯ鋼管の成形方法。 ここでＤ：パイプ外径（ｍｍ）ｔ：板厚（ｍｍ）２Ｂ：
   Ｕパンチ幅（ｍｍ）Ｈ：Ｕパンチ高さ（ｍｍ）