JPS61169172A - 円筒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は溶接円筒素管をスピニング工程して製作する円
筒体の製造方法に係シ、特に溶接部に対し機械工程又は
グラインダ修正を省略し低価格化に好適な円筒体の製造
方法に関する。

〔発明の背景〕

円筒体の製造方法においては、まず所定の厚みと幅を有
する第１図の金属板状素材１を第２図に示す円板素材２
に工程する。しかる後にこの円板２はプレス絞り或はロ
ール絞り等により第３図に示すカップ３に成形する。こ
のカップ３け第４図に示すように底板４を切り離し素管
５と成す。

なお、円筒体において素管５の直径より充分長い長さを
必要とするとき、第５図に示すように素管５を２個或い
は複数個突合わせ、円周部に裏あて金６を挿入し、外周
部よシミ子ビーム浴接（以下ＥＢＷと称す）し裏あて金
６を一諸に消は込ませたビード７により円筒素管８を成
形する。

さらに、この円筒素管８は第６図に示すようにマンドレ
ル９に挿入しロール１０によりスピニング工程し薄肉長
胴化したスピニングドラム１１に成形して円筒体と成す
。

コノトキ、マンドレル９の外径と円筒素管８の内径は、
スピニング工程を行うにあたり、所定のクリアランスが
必要であり、従って第５図に示した裏あて金６は除去し
なければならない。

従来の円筒素管８の製造方法を第７図〜第９図について
説明する。

第７図は素管５を２個突合わせ、円周部に裏あて金６を
挿入した溶接前のセツティングであり、第８図は素管５
の外周部よりＥ　Ｅ　Ｗ　ｌ、裏あて金６まで溶かし込
みビード７により一体化した円筒素管８を成形１−だも
のである。

なお、このとき、溶接は円周部から行い、外周部に裏あ
て金６を設置する方法もあるが、溶接変形全極力小さく
するには溶接棒を用いず狭開先にて溶接できるＥＨＷ又
はレーザ溶接を採用するに成の浴接棒材を用いなければ
ならずコスト高になるというデメリットがある。

第８図において、裏あて金６を設けずにビード７を貫通
させると素管５の母材が溶は出しビード７部は減肉又は
貫通孔が生じ円筒素管としての要求は満足されないこと
になり、従来法においては裏あて金６が必要となる。

第９図は、スピニング前の工程として円周溶接部１２を
工程し、第８図に示した裏あて金６を削除したものであ
る。つまり、第６図に示したように円筒素管８Ｖｃマン
ドレル９を挿入してスピニングを行う場合、この裏あて
金６は削除し７なければならない。さらに、ビード７の
出来具合によっては外周溶接部１３の工程も必要となる
。

以上のことより、従来の円筒体の製造方法にはＪｌ下に
示すような欠点があった。

（１）溶接のだめの裏あて金６が必要であり、素管５の
他に部品が１個多くなる。さらに円筒体を強度部材とし
て使用する場合は、裏あて金６材質は素管５と溶融され
ることにより同組成の溶接棒を使用しなければならず、
コスト高となる。

（２）円筒素管８は絞り成形時の橢円及び溶接変形によ
り真円では無いため、裏あて全削除はグラインダ研削に
よる場合が多い。このグラインダ研削は円筒素管内周部
であることより、作業１生が悪く時間を要する等の欠点
がある。

（３）裏あて金６の削除時、素管５Ｋまで研削が及ぶ可
能性が有、素管５の減肉に起因する円筒体完成品の減肉
が生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、深絞り一浴接を採用した円筒体の製造
方法において、低コスト化及び作業環境改善が可能な円
筒体の製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

深絞り素管を複数個突合わせて全周溶接を行う場合、接
合を完全ならしめるためには従来法は裏あて金を設けて
素管の板厚を完全に溶かし、その保証として裏あて金ま
で接合していた。

しかしながら、従来方法においては裏あて金の削除に関
する作業及び同一素材の裏あて金を使用しなければなら
ないという問題点があった。

本発明はこれらの問題点を解決するために、基本的には
裏あて金を設けない方法としたが、裏あて金を設けても
、研削工程は行わず低コスト化及び作業環境の改善を図
ったものである。

つまり、浴接時において、ビードの溶は出しによる減肉
及び溶接欠陥の無いこと、さらに、完全な溶接がなされ
ていることを満足すれば良い訳で本溶接と仕上げ溶接（
溶融）を併用した円筒体の製造方法である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１０図〜第２３図により説
明する。

第１０図〜第１４図は裏あて金を用いない場合の実施例
である。

第１０図は素管５を突合わせた状態であり、浴接前のセ
ツティングを示す。このときの位置決めは、素管５同士
を仮溶接付は又は治具を用いての固定いずれにても可で
ある。

第１１図は外周部より素管５を溶接し円筒素管８と成し
た状態であり、内周部に不溶着１４を残している。この
とき、ビード７の溶は込み深さは浴接粂件によって任意
に設定が可能である。

次に、第１２図に示すように不溶着部に対しＴＩＧ電極
１５を設定し不活性ガス１６にてシールドしながら第１
３図に示すように外周からのビード７とラップするよう
に修正ビード１７を形成し、第１４図に示す円筒素管８
と成すことができ、以後の修正工程無しに即スビニング
工程に供することが出来る。

なお、第１１図および第１２図における不溶着１４の長
さけビード７の溶は込み深さのばらつき及び第１３図に
おける修正ビード１７の浴は込み浴さのばらつき相方よ
り設定すれば良く、溶接条件は実験的に容易に求めるこ
とができる。

また、第１５図〜第１９図は裏あて金を用いた場合の実
施例である。

第１５図は素管５の円周部に裏あて金６を挿入従来法と
同じであるが、本発明は第１７図に示すように裏あて全
６全体を不活性ガス１６を流したＴＩＧ電極１５により
溶融させ、第１８図に示すように修正ビード１７を成形
し、第１９図に示す円筒素管８と成すことができる。こ
こで、裏あて金６を設けているととにより、修正ビード
１７としたとき素管内周部に対し凸形の修正ビード１７
となるが、これは、第１７図においてＴ　Ｉ　Ｇ電極１
５をウィービングすることによって平坦化される。

第２０図〜第２２図は本発明の他の実施例を示す。

つまり、第２０図に示すように外周部より溶接したビー
ド７にアンダカット１８が残存した場合の修正方法であ
り、第２１図に示したようにＴＩＧ電極をアンダカット
１８部に設置し第２２図に示す修正ビード１７を得るこ
とができる。これによって、従来グラインダ等で修正し
ていた溶接部の研削工程は省略可能となる。

第２３図はビードが円滑に修正される溶接条件として各
種トーチ設定方向条件におけるトーチ速度と電流の組合
わせ条件を示したものである。

円筒体は一般の構造物のようＶＣ溶接線が複雑でなく同
項状であるため、処理範囲の広い水平処理を採用し、ト
ーチ固定でワークを回転させることによって作業時間は
より短縮される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、 （１）素管と同一組成の裏あて金が不要となり、構成部
品の削減及び修正工程の省略が可能となり、コスト低減
となる。

（２）裏あて金を設けた場合でも修正ビードにて対応可
能であり、グラインダ研削による修正時間の１／７〜１
／８である。

（３）　　グラインダ研削作業省略により、作業環境が
改善される。

（４）本発明の採用により、従来手作業にて修正してい
た溶接部の工程が、将来自動化も可能であり、量産時に
おいてコスト低減効果は犬となる。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属板状素材と円板素材の板取図、第２図は円
板素材の断面図、第３図は絞り成形カップの断面図、第
４図は第３図の底部を切断した断面図、第５図は円筒素
管を突合わせ全周溶接した一部断面図、第６図はスピニ
ング工程の模式断面図、第７図は素管浴接前の一部断面
図、第８図は素管溶接後の一部断面図、第９図は素管仕
上工程後の一部断面図、第１０図は本発明の一実施例の
素管突合わせた状態の一部断面図、第１１図は同じく素
管浴接後の一部断面図、第１２図および第１３図はＴＩ
Ｇ処理模式断面図、第１４図は円筒素管の一部断面図、
第１５図は素管突合わせた状態の一部断面図、第１６図
は素管溶接後の一部断面図、第１７図および第１８図は
Ｔ　Ｉ　Ｇ処理模式断面図、第１９図は円筒素管の一部
断面図、第２０図は溶接部の断面図、第２１図は溶接止
端部のＴＩＧ処理模式断面図、第２２図はビード修正後
の断面図、第２３図は各ＴＩＧ設置姿勢と処理可能条件
範囲の説明図である。 １・・・金属板状素材、２・・・円板素材、３・・・カ
ップ、４・・・底板、９・・・マンドレル、１１・・・
スピニングドラム、１２・・・内周浴接部、１３・・・
外周浴接部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属板状素材を凹状に絞り成形して素管となし、該
   素管を２個あるいは複数個突合わせ全周溶接して円筒素
   管となした後、スピニング工程を経て製作する円筒体に
   おいて、突合わせ全周溶接時に内周部に裏あて金を設け
   ずに不溶着部を残したまま外周部より溶接し、その後に
   内周部の不溶着部をＴＩＧ電極にて溶融させたことを特
   徴とする円筒体の製造方法。