KR20170070155A - 강관의 제조 방법 및 그 방법에 사용하는 프레스 금형 - Google Patents

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마사유키 호리에
유쿠야 다무라
도시히로 미와
준이치 다테노
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 판재에 굽힘 가공을 실시함으로써 강관을 제조하는 제조 방법 및 그 방법에 사용하는 프레스 금형을 제안한다.
(해결 수단) 가장자리 굽힘 가공부를 갖는 판재로부터 U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 를 성형하고, 그 성형체에 가압력을 부가하여 오픈관 (S2) 으로 한 후, 그 오픈관 (S2) 의 갭부의 단면끼리를 서로 맞대어 접합하여 강관으로 하는 강관의 제조 방법에 있어서, 굽힘 가공을 실시하는 단계에서는, 그 판재의 적어도 일부분에, 다른 영역과 비교하여 매우 약간의 곡률을 부여한 경가공부를 형성하거나, 혹은 굽힘 가공을 생략한 미가공부 (P) 를 형성하고, 성형체를 압하하여 오픈관 (S2) 으로 하는 단계에서는, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 를 구속하지 않고, 적어도 그 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 중심으로부터 판재의 폭 단부 방향으로 W/4 (단, W 는, 판재의 폭 치수로 한다) 만큼 떨어진 부위에 가압력을 부가하여, 비교적 작은 가압력으로 진원도가 높은 강관을 효율적으로 성형할 수 있다.

Description

강관의 제조 방법 및 그 방법에 사용하는 프레스 금형{METHOD FOR MANUFACTURING STEEL PIPE AND PRESS MOLD USED IN SAID METHOD}
본 발명은 판재에 굽힘 가공을 실시하여 U 자 단면 (斷面) 이 되는 성형체로 성형한 후, 그 성형체를 압하하여 그 길이 방향으로 (서로 마주 보는 판폭 단부에 있어서) 갭이 형성된 오픈관으로 하고, 또한 갭부의 단면끼리를 서로 접합하여 강관으로 함으로써, 예를 들어, 라인 파이프 등에 사용되는, 대경, 또한 두꺼운 강관을 제조하는 데에 적합한 강관의 제조 방법 및 그 방법에 사용하는 프레스 금형에 관한 것이다.
라인 파이프 등에 사용되는 대경, 또한 두꺼운 강관을 제조하는 기술로는, 소정의 길이, 폭, 판 두께를 갖는 강판을, U 자상으로 프레스 가공하고, 이어서, O 자상으로 프레스 성형하여 오픈관으로 한 후, 그 갭부를, 용접에 의해 맞대어 접합함으로써 강관으로 하고, 더욱 진원도를 높게 하기 위해, 그 직경이 확대 (이른바 확관) 되도록 한, 이른바 UOE 성형 기술이 널리 보급되어 있다.
그러나, 상기 UOE 성형 기술에서는, 강판을 프레스 가공하여 U 자상, O 자상으로 성형하는 공정에 있어서 높은 프레스력 (pressing-force) 을 필요로 하기 때문에 대규모의 프레스 기계를 사용해야 하는 상황이다.
이 때문에, 최근에는 이러한 종류의 강관을 제조함에 있어서는, 프레스력을 경감시키는 기술의 검토가 이루어지고 있다.
이 점에 관한 선행 기술로서, 특허문헌 1 에는, O 성형 공정에 있어서의 피성형재의 변형 양식이, 상하 피팅형이 되도록, 피압연재를 C 성형 공정, U 성형 공정에서 예비 성형하고 나서 O 성형하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, U 형 강판에 복수 회의 O 프레스를 실시함과 함께, O 프레스 동안에 U 형 강판을 회전시켜, 다이스에 대한 U 형 강판의 맞댐부의 위치를 변경하도록 한 방법이 개시되어 있고, 특허문헌 3 에는, U 프레스로 U 자상으로 성형한 부재에 대해, 중간 외경에 대해 큰 쪽의 파이프 외경에 적용하는 인서트라이너를 사용하여 O 프레스를 실시하는 방법이 개시되어 있다.
또한, 그 밖의 선행 기술로서 특허문헌 4 에는, 슬라이드에 장착한 가압재의 기울기 또는 변형의 검출을 가능하게 하는 변형 검출기를 배치 형성함과 함께, 그 변형 검출기의 기울기 또는 변형의 검출에 대응하여 가압재를 경동 가능 또는 평행이동 가능하게 배치 형성하고, 성형 재료를 파이프상으로 프레스 성형할 때 가압재의 경사량 또는 변형량에 대해 그 변형량이 작아지도록 그 가압재를 경사 또는 평행 이동시켜 프레스 성형하는 성형 방법이 개시되어 있고, 특허문헌 5 에는, 점차 성형되는 판재에 진입하는 상측 공구의 길이 방향 축선에 의해 규정되는 중앙에 관하여 각각 좌우에서 판재의 내면에 작용하는 적어도 1 회의 굽힘 단계에서, 다른 굽힘 단계에 비해 약간의 성형을 실시하는 것에 의해, 비원형의 프리폼을 구비하는 슬릿관을 형성하고, 그 후, 외측으로부터 비원형의 프리폼에 그때마다 적당히 중앙의 양측의 미리 약간 성형된 영역에서 작용하는 누름력을 가함으로써, 완성된 슬릿관을 성형하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 6 에는, 적어도 2 개의 파이프 곡률로 구부러진 부분 사이에 평탄한 부분이 있는 성형체에, 적어도 한 군데의 평탄한 부분에만 소성 변형을 가하여 소정의 곡률로 하여, 슬릿부가 닫힌 파이프를 성형하는 방법이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 소55-139117호 일본 공개특허공보 평11-285729호 일본 공개특허공보 2002-178025호 일본 공개특허공보 2005-21907호 일본 공개특허공보 2012-250285호 미국 특허 제4149399호 명세서
그런데, 상기 종래의 프레스 성형 기술에 있어서는, 이하에 서술하는 바와 같은 문제가 있어, 아직 개선의 여지가 남아 있다.
즉, 상기 특허문헌 1 ∼ 3 은, 모두 금형의 가공면에 있어서의 둘레 길이가, 판재 (소판) 의 폭 치수와 거의 동일하게 설정되어 있고, O 프레스의 변형 도중에 재료의 장출 (張出) 부분을 금형의 가공면에 접촉시켜, 그것을 금형의 가공면의 형상과 피팅되도록 함으로써 파이프 형상으로 성형하는 것이지만, 금형과의 접촉 부분이 증가되어 가면, 단계적으로 프레스력이 증가되어 가, 큰 프레스 장치가 필요해진다.
특히, 두껍고 고강도화된 재료를 대상으로 한 것에 있어서는, 큰 프레스력이 필요해져, O 프레스에서는 다 압하할 수 없어, 형상의 열화를 초래하는 것을 피할 수 없다.
한편, 특허문헌 4, 5, 6 과 같은 방법에 의하면, 특허문헌 1 ∼ 3 에서 볼 수 있는 프레스력의 증가를 수반하는 경우가 없지만, 성형 재료 혹은 비원형의 프리폼을 좌우 각각 따로 따로 성형하고 있기 때문에, 변형량이 좌우에서 상이한 경우, 용접부가 되는 갭부 혹은 슬릿부에는 단차 (오프셋) 가 형성될 것이 염려된다. 또, 이 방법에서는, 1 회에 원하는 형상으로 변형시키려고 하면 국부에 변형이 집중되어, 진원도를 악화시킬 우려가 있기 때문에 복수 회에 걸친 변형이 불가결하여 효율적인 제조를 실시하기에도 한계가 있다.
본 발명의 목적은, 과대한 가압력 (하중) 을 필요로 하지 않고 진원도가 높은 강관을 효율적으로 제조할 수 있는 제조 방법 및 그 방법에 사용하는 프레스 금형을 제안하는 것에 있다.
본 발명은 가장자리 굽힘 가공부를 갖는 판재에 그 폭 방향을 따라 적어도 1 회의 굽힘 가공을 실시하여 U 자상 단면이 되는 성형체를 성형하고, 이어서, 그 성형체에 가압력을 부가하여 압하함으로써 그 길이 방향에 갭부를 갖는 오픈관으로 한 후, 그 오픈관의 갭부의 단면을 서로 맞대어 접합하여 강관으로 하는 강관의 제조 방법에 있어서, 상기 판재에 굽힘 가공을 실시하는 단계에서는, 그 판재의 적어도 일부분에, 다른 영역과 비교하여 매우 약간의 곡률을 부여한 경가공부를 형성하거나, 혹은 상기 굽힘 가공을 생략한 미가공부를 형성하고, 상기 성형체를 압하하여 오픈관으로 하는 단계에서는, 상기 경가공부 혹은 미가공부를 구속하지 않고, 그 경가공부 혹은 미가공부의 중심으로부터 판재의 폭 단부 방향으로 W/4 (단, W 는, 판재의 폭 치수로 한다) 만큼 떨어진 부위에 가압력 (bending-force) 을 부가하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법이다. 여기서, 상기 오픈관이란, 판재가 원통상으로 성형되어 서로 마주본 판 단부의 상호간에 있어서 갭부가 형성된 상태의 관체를 말하는 것으로 한다.
상기 구성으로 이루어지는 강관의 제조 방법에 있어서는,
1) 상기 경가공부 혹은 미가공부의 중심은, 상기 판재의 폭 단부로부터 각각 W/4 만큼 떨어진 부위를 포함하는 부위에 형성된 것인 것,
2) 상기 경가공부 혹은 미가공부는, 상기 판재의 폭 방향을 따른 길이가, 판폭 치수의 10 ％ 이하인 것,
3) 상기 성형체는, 가압력을 부가하여 압하할 때, 적어도 그 가압력의 작용선으로부터 벗어난 부위에서 지지되고, 또한 그 성형체가 지지된 부위를 기점으로 하여 정해지는 성형체의 개방 각도가 θs, 그 성형체에 부가하는 가압력의 작용선의 각도가 θf 인 경우에, θf ＞ θs 의 조건하에 그 성형체의 압하를 개시하는 것,
4) 상기 성형체의 압하시에, 상기 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 가공면을 구비한 프레스 금형을 사용하는 것,
5) 상기 성형체의 압하시에, 상기 경가공부 혹은 미가공부의 중심으로부터 판재의 폭단을 향하여 각각 W/4 떨어진 부위에 가압력을 동시에 부가하는 것, 또한
6) 상기 성형체의 압하시에, 그 성형체의 압하에 사용하는 프레스 금형의 가공 중심과, 그 성형체의 폭 방향의 중심이 일치하고 있는 것,
7) 상기 성형체는, 개방부를 상방을 향한 U 자 자세로 유지되고, 그 최하단에 위치하는 폭 방향의 중심에서 지지된 것인 것이 과제 해결을 위한 구체적 수단으로서 바람직하다.
또, 본 발명은 상기 구성으로 이루어지는 제조 방법을 실시하는 데에 사용하기에 바람직한 프레스용 금형으로서, 상기 프레스 금형은, 상기 성형체를 협지 (挾持) 하는 한 쌍의 가압체로 이루어지고, 그 가압체는, 상기 성형체의 압하 중에, 상기 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 단면 형상의 가공면을 갖는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법에 사용하는 프레스 금형이다.
상기 구성으로 이루어지는 프레스용 금형에 있어서는,
1) 상기 가압체 중 적어도 하나에 대해서는, 프레스 금형의 가공 중심과 일치하는 폭 중심을 구비한 원호면과, 이 원호면의 양단에 각각 연결되어, 그 프레스 금형의 가공 중심측을 향하여 지향 (指向) 되는 경사면을 갖는 가공면으로 이루어지는 것이 본 발명의 과제 해결을 위한 구체적 수단으로서 바람직하다.
또한, 상기 원호면은, 중심각이 28 °이상이고, 상기 경사면은, 상기 원호 가공면의 폭 방향 중심을 지나는 직선에 교차하는 직선과의 이루는 각도를 14 °이상으로 하는 것이 바람직하고, 또, 상기 원호면은, 제조해야 하는 강관의 직경의 1.2 배 이하의 반경을 갖는 것을 적용할 수 있다.
본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 가장자리 굽힘 가공부를 갖는 판재에 그 폭 방향을 따라 적어도 1 회의 굽힘 가공을 실시하여 U 자상 단면이 되는 성형체를 성형하고, 이어서, 그 성형체에 가압력을 부가하여 압하함으로써 그 길이 방향에 갭을 갖는 오픈관으로 한 후, 그 오픈관의 갭 단면을 서로 맞대어 접합하여 강관으로 하는 경우에 있어서, 상기 판재에 굽힘 가공을 실시하는 단계에서는, 그 판재의 적어도 일부분에, 다른 영역과 비교하여 매우 약간의 곡률을 부여한 경가공부를 형성하거나, 혹은 상기 굽힘 가공을 생략한 미가공부를 형성하고, 상기 성형체를 압하하여 오픈관으로 하는 단계에서는, 상기 경가공부 혹은 미가공부를 구속하지 않고 경가공부 혹은 미가공부의 중심으로부터 판재의 폭 단부 방향으로 W/4 (단, W 는, 판재의 폭 치수로 한다) 만큼 떨어진 부위에 가압력을 부가하는 것으로 하였기 때문에, 비교적 작은 가압력으로 진원도가 높은 강관을 효율적으로 성형할 수 있다.
상기 구성으로 이루어지는 강관의 제조 방법에 의하면, 경가공부 혹은 미가공부는, 판재의 폭 단부로부터 각각 W/4 만큼 떨어진 부위에 형성하도록 하였기 때문에, U 자상 단면이 되는 성형체를 압하하여 오픈관으로 하는 경우에 그 부위가 금형에 의해 구속되는 경우가 없기 때문에, 성형 반력의 증가를 억제할 수 있다.
또, 본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 상기 경가공부 혹은 미가공부는, 상기 판재의 폭 방향을 따른 길이를, 판폭 치수의 10 ％ 이하로 하였기 때문에, 치수 정밀도를 유지한 상태에서, 맞댐부의 열림량이 작은 오픈관을 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 성형체에 가압력을 부가하여 압하할 때, 그 성형체를, 적어도 가압력이 작용하는 연장선으로부터 벗어난 부위에서 지지함과 함께, 그 성형체가 지지된 부위를 기점으로 하여 정해지는 성형체의 개방 각도를 θs, 가압력의 각도를 θf 로 한 경우에, θf ＞ θs 의 조건으로 성형체의 압하를 개시하기 때문에, 경가공부 혹은 미가공부는 외측을 향하여 장출 (張出) 되도록 변형된다.
또, 본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 성형체의 압하시에, 상기 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 가공면을 구비한 프레스 금형을 사용하도록 하였기 때문에, 프레스력을 경감시키면서 성형체의 압하가 가능해진다.
또, 본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 성형체의 압하시에, 상기 경가공부 혹은 미가공부의 중심으로부터 판재의 폭단을 향하여 각각 W/4 떨어진 부위 (2 군데) 에 가압력을 동시에 부가하는 것으로 하였기 때문에, 갭부에 있어서 그 단면이 크게 어긋나는 오프셋이 형성되는 경우가 없다.
또한, 본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 성형체의 압하시에, 그 성형체의 압하에 사용하는 프레스 금형의 가공 중심과, 그 성형체의 폭 중심을 일치시키도록 하였기 때문에, 오픈관의 갭부에 있어서 판재의 폭단에 상당하는 부위를 좌우 균등하게 가압하는 것이 가능해져, 갭부에 있어서 큰 오프셋이 형성되는 경우가 없다.
또, 본 발명의 강관의 제조 방법에 의하면, 성형체를, U 자 자세로 유지하고, 그 최하단 (성형체의 폭 방향의 중심) 에서 지지하도록 하였기 때문에, 폭 방향의 중심을 경계로 하여 성형체를 좌우 대칭으로 변형시키는 것이 가능하여, 진원도가 높은 오픈관을 얻을 수 있다.
본 발명의 강관의 제조 방법에 있어서 사용하는 프레스 금형에 의하면, 그 프레스 금형을, 성형체를 협지하는 한 쌍의 가압체로 구성하고, 그 가압체에, 상기 성형체의 압하 중에, 상기 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 단면 형상으로 이루어지는 가공면을 형성하도록 하였기 때문에, 성형 반력이 경감되어, 강관의 효율적인 제조가 가능해진다.
또, 본 발명의 프레스 금형에 의하면, 가압체 중 적어도 하나에 대해서는, 프레스 금형의 가공 중심과 일치하는 폭 중심을 구비한 원호면과, 이 원호면의 양단에 각각 연결되어, 그 프레스 금형의 가공 중심측을 향하여 지향되는 경사를 갖는 가공면으로 하였기 때문에, 갭부에 있어서 단차가 형성되는 경우가 없고, 진원도가 높은 강관을 얻을 수 있다.
본 발명의 프레스 금형에 있어서, 원호면의 중심각을 28 °이상으로 하고, 경사면의, 상기 원호 가공면의 폭 방향 중심을 지나는 직선에 교차하는 직선과의 이루는 각도를, 14 °이상으로 한 경우, 성형체를 압하할 때, 경가공부 혹은 미가공부를 확실하게 외측을 향하여 장출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 프레스 금형에 의하면, 원호면을, 제조해야 하는 강관의 직경의 1.2 배 이하의 직경으로 함으로써, 성형체를 압하할 때, 경가공부 혹은 미가공부는, 금형의 가공면에 구속되는 경우가 없어져, 가공 성형 반력을 경감시킬 수 있다.
도 1 은 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하는 데에 사용하기에 바람직한 금형을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2 는 오픈관을 성형하는 데에 사용하기에 바람직한 금형을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3 은 판재를 U 자상 단면을 이루는 성형체로 성형하는 경우의 구체적인 성형 상황을 나타낸 도면이다.
도 4 는 U 자상 단면을 이루는 성형체의 단면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5 는 U 자상 단면을 이루는 성형체를 압하하여 오픈관으로 하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6 은 진원도 변동량/외경과 (경가공부 혹은 미가공부의 길이)/판폭의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7 은 갭부의 열림 (㎜) 과 (경가공부 혹은 미가공부의 길이)/판폭의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8 은 U 자 단면의 열림 (㎜) 과 (경가공부 혹은 미가공부의 길이)/판폭의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9 는 상금형의 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 10 은 상금형의 가공면의 각도 (θd) 와 힘의 방향 (θf) 의 관계를 나타낸 도면이다.
도 11 은 상금형에 의한 파고들어가는 상황을 나타낸 도면이다.
도 12 는 상금형과 성형체 사이에 간극이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13 은 (상금형의 원호면의 반경/강관의 반경) 과 잔존 지수의 관계를 나타낸 도면이다.
도 14 는 (하금형의 원호면의 반경/강관의 반경) 과 (성형 하중/경가공부 혹은 미가공부가 자유롭게 구부러지는 경우의 하중) 의 관계를 나타낸 도면이다.
도 15 는 상금형과 하금형과의 접촉 상황을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 도면을 사용하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1, 도 2 는, 본 발명에 따른 강관의 제조 방법의 실시에 사용하기에 바람직한 프레스 금형을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 1 에 나타낸 금형 (펀치와 다이) 은, 판재에, 그 폭 방향을 따라 굽힘 가공을 실시함으로써 U 자상 단면을 이루는 성형체로 성형하는 경우에 사용하는 것이고, 도 2 에 나타낸 금형은, U 자상 단면을 이루는 성형체에 가압력을 부가함으로써 그 길이 방향에 갭부를 갖는 오픈관으로 하는 경우에 사용되는 것이다.
도 1 의 부호 1 은, 판재 (S) 의 반송 경로 내에 배치된 다이이다. 이 다이 (1) 는, 판재 (S) 를 그 송급 방향을 따라 2 군데에서 지지하는 좌우 한 쌍의 봉상 부재 (1a, 1b) 로 구성되는 것으로, 제조해야 하는 강관의 사이즈에 따라 그 봉상 부재 (1a, 1b) 의 상호 간격 (e) 의 변경을 가능하게 하고 있다.
또, 2 는, 다이 (1) 에 근접, 이격되는 방향으로 이동 가능하게 한 펀치이다. 이 펀치 (2) 는, 판재 (S) 에 직접 접촉되어 그 판재 (S) 를 오목 형상으로 가압하는, 하방향 볼록 형상의 가공면을 갖는 펀치 선단부 (2a) 와, 이 펀치 선단부 (2a) 의 배면 (상단) 에 동일한 폭으로 연결되어, 그 펀치 선단부 (2a) 를 지지하는 펀치 지지체 (2b) 로 구성되어 있다.
펀치 지지체 (2b) 는, 구체적인 구조에 대해서는 도시하지 않지만, 그 상단부가 유압 실린더와 같은 구동 수단이 연결되어 있고, 그 구동 수단에 의해 펀치 선단부 (2a) 에 가압력을 부여할 수 있는 것이다. 또, 3 은, 판재 (S) 의 반송 경로를 형성하기 위한 롤러이다.
또, 도 2 의 부호 4 는 상금형 (가압체), 5 는 이 상금형 (4) 에 합쳐지는 하금형 (가압체) 이다. 상금형 (4) 과 하금형 (5) 상호간에, 다이 (1), 펀치 (2) 에 의해 성형된 성형체 (U 자상 단면을 이루는 것) 를 위치시키고, 그 성형체에 가압력을 부여함으로써 오픈관으로 한다.
상금형 (4) 으로는, 프레스 금형의 가공 중심과 일치하는 폭 중심을 구비한 원호면 (4a) 과, 이 원호면 (4a) 의 양단에 각각 연결되어 프레스 금형의 가공 중심측을 향하여 지향되는 경사를 갖는 가공면 (경사면) (4b) 을 구비한 것을 사용할 수 있고, 하금형 (5) 으로는, 성형체의 압하 중에, 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 가공면을 갖는 것을 사용할 수 있다. 또한, 상금형 (4) 은, 성형체의 압하 중에, 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 가공면을 갖는 것으로 하고, 하금형 (5) 은, 프레스 금형의 가공 중심과 일치하는 폭 중심을 구비한 원호면과, 이 원호면의 양단에 각각 연결되어 프레스 금형의 가공 중심측을 향하여 지향되는 경사면을 구비한 것을 적용할 수도 있다.
판재 (S) 를 출발 재료로 하여, 이 판재 (S) 를 관상으로 성형하려면, 먼저, 판재 (S) 의 단부에 가장자리 굽힘 가공 (크림핑 가공이라고도 칭해진다) 을 실시한다.
가장자리 굽힘 가공은, 상기 다이 (1), 펀치 (2) 를 사용하여 굽힘 가공을 실시하는 경우에 비해 상대적으로 구부리기 어려운 판폭 단부에 대해 행해지는 것으로, 이 가공에 의해 가장자리 굽힘 가공부를 형성해 둠으로써, 높은 진원도가 확보된 강관을 얻을 수 있다.
또한, 강관의 진원도란, 강관의 단면 형상이 얼마나 원에 가까운가를 나타내는 지표로, 구체적으로는, 예를 들어, 제조된 강관의 임의의 관장 (管長) 위치에서 관을 둘레 방향으로 12 등분 혹은 24 등분하여 대향하는 위치에서의 외직경을 측정하고, 그것들 중의 최대 직경과 최소 직경을 각각 Dmax, Dmin 으로 한 경우에, 진원도 ＝ Dmax － Dmin 으로 정의된다. 진원도가 0 에 가까울수록, 강관의 단면 형상이 완전한 원에 가까운 형상인 것을 나타내는 것이다.
가장자리 굽힘 가공부가 형성된 판재 (S) 는, 상게의 도 1 에 나타낸 바와 같이 다이 (1) 위에 재치 (載置) 되고, 그 판재 (S) 가 소정의 이송량으로 간헐적으로 송급되면서, 도 3 에 나타낸 요령으로, 그 전체에 걸쳐 굽힘 가공 (3 점 굽힘 가공) 이 실시되어, 전체적으로 U 자상 단면을 이루는 성형체로 성형된다.
이 굽힘 가공에 의해 얻어진 성형체 (S1) 의 일부분, 특히 폭 단부로부터 각각 W/4 만큼 떨어진 부위를 중심으로, 그 단면을 확대하여 도 4 에 나타내는 바와 같이, 다른 영역과 비교하여 매우 약간의 곡률을 부여한 경가공부 혹은 굽힘 가공을 생략한 미가공부 (P) 가 형성된다.
상기 경가공부 (P) 는, 펀치 (2) 에 의해 부가되는 가압량을 작게 하여 압하함으로써 형성할 수 있고, 또, 미가공부 (P) 는, 판재 (S) 의 이송을 크게 하여 펀치 (2) 에 의한 가압을 생략함으로써 형성할 수 있다.
또한, 도 3 은, 미리 가장자리 굽힘 가공을 실시한 판재 (S) 에 대해 좌열의 위에서 아래로, 이어서, 중앙렬의 위에서 아래로, 또한 우렬의 위에서 아래로 순차적으로 굽힘 가공 및 판재 (S) 의 이송을 실시하는 경우의 일례를 구체적으로 나타낸 것으로, 도면 중의 펀치 (2), 판재 (S) 에 각각 부여되어 있는 화살표는, 각 단계에서의 펀치 (2), 판재 (S) 의 이동 방향을 나타내고 있다.
판재 (S) 에 굽힘 가공을 실시하는 펀치 (2) 로는, 펀치 선단부 (2a) 의 폭을, 펀치 지지체 (2b) 의 폭 (두께) 보다 크게 한, 예를 들어, 대략 역 T 자 형상을 이루는 것을 사용할 수도 있다. 이 경우, 펀치 선단부 (2a) 의 폭이 펀치 지지체 (2b) 의 폭 (두께) 과 동일한 정도가 되는 도 1 에 나타내는 것에 비해, 1 회의 가압으로, 판재에 대해 보다 큰 면적을 가압할 수 있기 때문에, 가압 횟수의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.
U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 가 얻어졌다면, 다음으로, 그 성형체 (S1) 를 오픈관으로 하기 위해, 도 2 에 나타낸 바와 같이 상금형 (4), 하금형 (5) 을 사용하여 성형체 (S1) 를 압하한다.
성형체 (S1) 를 압하함에 있어서는, 개방부가 상방을 향하도록 성형체 (S1) 를 U 자 자세로 유지하고, 그 최하단, 즉, 폭 방향의 중심이 지지 부위가 되도록 하금형 (5) 에 위치시키고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상금형 (4) 에 의해, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 로부터 폭단을 향하여 W/4 만큼 떨어진 부위인 판재 (S) 의 폭 단부의 2 군데에 동시에 가압력을 부가한다.
이러한 압하에 있어서는, 성형체 (S1) 는, 적어도 가압력의 작용선으로부터 벗어난 부위에서 하금형 (5) 에 지지되게 됨과 함께, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 는, 금형에 의해 구속되는 경우가 없기 때문에, 그 성형체 (S1) 는, 과대한 가압력을 필요로 하지 않고 관상으로 변형되게 된다.
하금형 (5) 으로는, 본 발명에서는, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 를 구속하지 않는 가공면을 갖는 것을 사용하는 것으로 하였지만, 그 가공면이, 오목 형상을 이루는 원호면으로 이루어지는 것에 있어서는, 제조해야 하는 강관의 직경보다 큰 직경으로 설정함으로써 실현 가능하다. 또한, 가공면은, 성형체 (S1) 가 선상으로 접촉되는 평탄면으로 할 수도 있다.
본 발명에 있어서는, 성형체 (S1) 를 압하하여 오픈관으로 하는 단계에서는, 적어도 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 중심으로부터 W/4 만큼 떨어진 부위에 가압력을 부하하는 것으로 하였지만, 그 이유는 이하와 같다.
즉, 성형체 (S1) 전체가 원형이 되었을 때의 굽힘 모멘트는, 가압부로부터 각도 (φ) 의 위치에서는, M ＝ F·r·cosφ (F : 가압력, r : 원의 반경) 가 되고, 가압부로부터 90 °떨어진 위치에서 최대가 되고, 변형도 최대가 된다. 그래서, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 중심으로부터 90 °즉 전체 둘레의 1/4 떨어진 위치에 가압력을 부하함으로써, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 효과적으로 변형되게 된다. 이 때, 굽힘 모멘트는 가압력을 부하하는 위치로부터 90 °떨어진 위치가 최대이고, 이 위치로부터 멀어지면 작아져 간다. 경가공부 혹은 미가공부 (P) 에 충분한 소성 변형이 발생되기 위해서는 가압력은 W/4 ± 0.07W 로 부하하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서는, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 중심은, 판재 (S) 의 폭 단부로부터 W/4 만큼 떨어진 부위를 포함하는 부위에 형성하는 것으로 하였지만, 그 이유는 이하와 같다.
즉, 상기 서술한 바와 같이, 가압력은 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 중심으로부터 판재의 폭 단부 방향으로 W/4 만큼 떨어진 위치에 부하하는 것이 바람직하지만, 성형체 (S1) 를 오픈관으로 하는 단계에서 그 형상은 변화되기 때문에, 상금형 (4) 과의 접촉 위치가 바뀌어 가압력을 부하하는 위치도 변화된다. 경가공부 혹은 미가공부 (P) 를, 판재 (S) 의 폭 단부로부터 W/4 떨어진 위치에 형성한 경우에는, 가압력을 부하하는 부분은 항상 판재 (S) 의 폭 단부가 되고, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 가장 변형되게 된다. 이와 같이 함으로써, 가압 위치를 바꾸지 않고, 1 회의 가압으로 경가공부 혹은 미가공부 (P) 에 변형을 줄 수 있다. 또, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 에 충분한 변형을 주기 위해서는, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 를, 가압력을 부하하는 위치 즉 판재의 폭 단부로부터 W/4 ± 0.07W 의 범위로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 판재 (S) 의 굽힘 가공시에, 그 판재 (S) 의 일부분, 특히 판재 (S) 의 폭 단부로부터 W/4 만큼 떨어진 부위를 포함하는 부위에, 경가공부를 형성하거나, 혹은 굽힘 가공을 생략한 미가공부 (P) 를 형성함에 있어서, 그 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 판재 (S) 의 폭 방향을 따른 길이 (L) (도 4 참조) 에 대해서는, 판폭의 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다고 하였지만, 그 이유는 이하와 같다.
즉, 길이 (L) 의 경가공부 혹은 미가공부 (P) 를 갖는 U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 에, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 로부터 W/4 만큼 떨어진 부위에 가압력을 부가하면, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 에는 굽힘 모멘트가 작용하여 변형된다.
성형체 (S1) 전체가 원형이 되었을 때의 굽힘 모멘트는, 가압부로부터 각도 (φ) 의 위치에서는, M ＝ F·r·cosφ (F : 가압력, r : 원의 반경) 가 되고, 가압부로부터 90 °떨어진 위치에서 최대가 되고, 변형량도 최대가 되지만, 경가공부, 미가공부 (P) 에서는 변형량은 균일하지 않다. 이 때문에, 얻어진 오픈관은, 균일한 원호로는 되어 있지 않고, 요철을 갖는 것이 된다.
여기에, API 규격 Gr.X65, 두께 38.1 ㎜ 의 관재에 대해, U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 의 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이 (L) 의 판폭으로 나눈 값과, 요철량을 관재의 외경으로 나눈 값의 관계를 조사한 결과, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이가 길고, 외경이 작을수록 요철량도 커지고, 외경이 559 ㎜ 인 관재에서는, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이가 판폭의 10 ％ 를 초과하면, 요철량이 외경의 1.5 ％ 를 초과하는 것이 된다.
라인 파이프의 일반적인 규격인, API 규격에서는, 갭부를 접합 (용접) 한 후의 확관 공정에서는 확관율 (직경을 확대하는 비율) 1.5 ％ 정도의 형상 교정이 확인되고 있지만, 요철량이 외경의 1.5 ％ 를 초과하는 경우에는, 최종 제품의 치수 정밀도가 손상될 우려가 있다. 이 때문에, 본 발명에서는, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 판재 (S) 의 폭 방향을 따른 길이 (L) 에 대해서는, 판폭 치수의 10 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다고 한 것이다. 또, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 에 충분한 변형을 주기 위해서는, 길이 (L) 는, 그 전체가 가압력을 부하하는 위치로부터 W/4 ± 0.07W 의 범위 내가 되는 것이 바람직하다.
또한, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이 (L) 가 길어지면, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 가압력을 해방시켰을 때의 스프링 백에 의해 오픈관의 갭부에 있어서의 간극이 커져, 단면끼리의 맞댐 접합이 곤란해지는 경우도 있으므로 이것이 제약이 되는 경우도 있다.
도 8 은, U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 의 개방부의 간격 (U 자 단면의 열림) 과 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이 (L) 의 관계를 나타낸 것이다. 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이 (L) 가 작아질수록 치수 정밀도는 양호해지지만, 성형체 (S1) 의 개방 간격도 작아지므로, 이 개방 간격이, 펀치 (2) 의 폭보다 작아지는 경우에는, 최종 가압 후 (도 3 의 가장 마지막 상태) 에, 펀치 (2) 를 상승시킬 수 없게 되어, 성형체 (S1) 를 프레스기로부터 꺼내는 것이 곤란해진다. 따라서, 길이 (L) 의 하한에 대해서는, 적용되는 설비나 제조해야 하는 강관 사이즈 등에 따라 정해지게 된다. 예를 들어, 외경 559 ㎜ 의 파이프를, 150 ㎜ 의 폭을 갖는 펀치 (2) 를 구비한 프레스기로 제조하는 경우에는, L/W 는 0.05 이상이 필요해진다.
본 발명에서는, 성형체 (S1) 가 지지되는 부위를 기점으로 하여 정해지는 개방 각도를 θs 로 하고, 성형체 (S1) 에 부가하는 가압력의 각도를 θf 로 한 경우에, θf ＞ θs 의 조건으로 성형체 (S1) 의 압하를 개시하는 것으로 하였지만, 이 조건을 만족함으로써 성형체 (S1) 가 지지되는 부위는, 가압력의 작용선 상에는 존재하지 않고, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 는 비교적 작은 가압력으로 외측을 향하여 확실하게 장출되게 된다.
또한, 성형체 (S1) 의 개방 각도 (θs) 란, 성형체의 개방부를 상방으로 한 U 자 자세에 있어서, 그 최하단 (성형체가 지지된 부위) 에 성형체의 폭 방향의 중심이 위치하고 있고, 그 폭 방향의 중심을 지나 그 성형체를 좌우 대칭으로 이분하는 직선 (q) 을 기준선으로 한 경우에, 그 기준선과, 그 성형체의 폭 방향의 중심 (W/2) 내지 그 성형체 (S1) 의 폭 방향의 단부를 연결하는 직선 (r) 이 이루는 각도로 정의한다 (도 5 참조). 또, 가압력의 각도 (가압력의 방향) (θf) 는, 금형 형상이나 마찰 계수로부터 결정되는 것으로, 금형의 가공면의 각도 (수평에 대한 각도) 를 θd, 금형 표면의 마찰 계수를 μ 로 한 경우에, θf ＝ θd － tan－1 (μ) 로 구해진다 (도 9 참조).
상금형 (4) 의 가공면을, 프레스 금형의 가공 중심 (O) 과 일치하는 폭 중심을 구비한 원호면 (4a) 과, 이 원호면 (4a) 의 양단에 각각 연결되어, 그 프레스 금형의 가공 중심 (O) 측을 향하여 지향되는 한 쌍의 가공면 (4b) 을 구비한 것으로 구성하는 경우에 있어서, 그 가공면 (4b) 은, 직선상의 경사면으로 해도 되고 만곡된 경사면으로 해도 된다.
원호면 (4a) 에 대해서는, 중심각 (θc) 을 28 °이상의 범위로 설정하고, 가공면 (4b) 에 대해서는, 성형체 (S1) 의 압하시에 경가공부 혹은 미가공부 (P) 를 확실하게 외측으로 장출되도록 변형시키기 때문에, 원호면 (4a) 의 폭 방향 중심을 지나는 직선에 교차하는 직선과의 이루는 각도 (θd) 를 14 °이상의 범위로 설정해 둘 수 있다 (도 2 참조).
상금형 (4) 의 원호면 (4a) 의 중심각 (θc) 을 28 °이상으로 하는 것이 바람직한 이유는 이하와 같다. 도 10 은, 상금형 (4) 의 가공면 (4b) 의 각도 (θd) 와, 힘의 방향 (가압력의 각도) (θf) 의 관계를, 일반적인 윤활 상태 (마찰 계수 0.1 의 경우) 에 대해 구한 결과를 나타낸 것이다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 상금형 (4) 의 가공면의 각도 (θd) 가 커질수록, 힘의 방향 (θf) 이 커져, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 외측으로 장출되기 쉬워지는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 외경 559 ㎜ 의 파이프를, 펀치 (2) 의 폭이 150 ㎜ 인 프레스기로 제조하는 경우 (단락 (0055) 의 최소 치수의 예) 에는, L/W 의 최소값은 0.05 가 되고, 성형체 (S1) 의 개방 각도 (θs) 는 9 °가 된다. 이 때, 금형 각도 (θd) 를 14 °이상으로 하면, 힘의 방향 (θf) 이 성형체 (S1) 의 개방 각도 (θs) 보다 커진다. 또한, 성형체 (S1) 의 개방 각도 (θs) 는 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 길이 (L) 와 판폭 (W) 의 비에 따라 기하학 적으로 결정되고, L/W 가 커지면, 성형체 (S1) 의 개방 각도 (θs) 도 커지므로, 상금형 (4) 의 원호면 (4a) 의 중심각 (θc) 을 더욱 크게 할 필요가 있는 경우도 있다.
한편, 상금형 (4) 의 가공면 (4b) 의 각도 (θd) 가 크면, 금형의 개구부가 U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 의 최대폭보다 작아져, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 상금형 (4) 이 성형체 (S1) 로 파고들어가 스크래치가 생기는 경우가 있기 때문에, 성형체 (S1) 의 최대폭에 따라 그 상한이 결정된다.
상기 성형체 (S1) 를 압하함에 있어서, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 로부터 판재 (S) 의 폭단 (성형체 (S1) 의 폭단) 을 향하여 각각 W/4 떨어진 부위 (의 2 군데) 에 가압력을 동시에 부가하는 경우, 그 성형체 (S1) 의 압하에 사용하는 프레스 금형의 가공 중심 (O) 과, 그 성형체 (S) 의 폭 방향의 중심 (W/2) 을 일치시켜 두는 것이 특히 유효하며, 이로써, 오픈관 (S2) 의 갭부에 큰 단차 (오프셋) 가 발생하는 것을 피할 수 있다.
상금형 (4) 의 원호면 (4a) 은, 제조해야 하는 강관의 직경의 1.2 배 이하의 반경으로 하는 것이 바람직하다고 하였지만, 그 이유는 이하와 같다.
상금형 (4) 의 원호면 (4a) 의 반경이 작으면, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 성형 중에 상금형 (4) 과 성형체 (S1) 사이에 간극이 생겨, 갭부에서 단면이 어긋날 우려가 있기 때문에, 판단으로부터 판 두께 정도의 범위 내가 접촉될 수 있도록, 가장자리 굽힘으로 정해지는 판단 근방의 형상에 따라 그 하한이 결정된다.
도 13 은, (상금형 (4) 의 원호면 (4a) 의 반경/강관의 반경) 과, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 (원형으로 구부러지지 않고) 그대로의 상태로 남는 지표 (잔존 지수) 의 관계를 나타낸 것이다. 상금형 (4) 의 원호면 (4a) 의 반경이 커지면, 구속이 불충분해지기 때문에, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 그대로 잔존하게 된다. 잔존 지수 1.0 을 기준값으로 한 경우, 그 기준값을 초과하지 않도록 하기 위해서는, 상금형 (4) 의 원호면 (4a) 에 있어서의 반경은, 제조해야 하는 강관의 반경의 1.2 배 이하로 억제하는 것이 바람직한 것이 된다.
다음으로, 하금형 (5) 으로서, 가공면이 오목 형상을 이루는 원호면 (5a) 을 갖는 것을 사용하는 경우에는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 가 금형 내에 들어가도록, 제조해야 하는 강관의 외경보다 큰 것을 사용할 필요가 있다.
도 14 는, (하금형 (5) 의 원호면 (5a) 의 반경/강관의 반경) 과 (성형 하중/경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 자유롭게 구부러지는 경우의 하중) 의 관계를 나타낸 도면이다. 하금형 (5) 의 원호면 (5a) 의 반경이 작으면, 성형체 (S1) 의 성형 중에 경가공부 혹은 미가공부 (P) 가 금형에서 구속되기 때문에, 성형 하중이 커진다. 특히, 하금형 (5) 의 원호면 (5a) 에 있어서의 반경이 제조해야 하는 강관의 직경의 1.05 배 미만이 되면, 성형 하중이 급격히 증가한다. 이 때문에, 하금형 (5) 의 원호면 (5a) 의 반경은, 제조해야 하는 강관의 직경의 1.05 배 이상으로 하는 것이 바람직하다. 하금형 (5) 의 원호면 (5a) 의 반경을, 제조해야 하는 강관의 직경의 1.07 배 이상으로 하면, 미구속으로 성형체 (S1) 를 성형하는 경우에 부가되는 하중의 2 배 이하로 억제할 수 있다.
하금형 (5) 의 원호 (5a) 에 있어서의 반경이 큰 경우에는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 상금형 (4) 과의 접촉을 피할 수 없기 때문에, 원하는 압하량이 얻어지지 않아, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 변형이 불충분해지거나, 갭부의 열림량이 커지는 경우가 있어, 상금형 (4) 의 형상에 따라 하금형 (5) 을 선택할 필요가 있다. 이와 같은 오목 형상을 이루는 원호면 (5a) 을 갖는 하금형 (5) 을 사용하면, UO 방식으로 강관을 제조할 때 사용되고 있던 금형을 그대로 유용 (流用) 하는 것이 가능하여 금형의 제작이 불필요해지지만, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 의 구속을 피할 수 있다면, 상금형 (4) 과 동일한 구성으로 이루어지는 것을 적용해도 상관없다.
또, 상금형 (4) 으로는, 가공면 (경사면) (4b) 이, 원호면 (4a) 과 가공면 (경사면) (4b) 으로 구성된 것을 일례로서 나타내었지만, 압하의 개시시에 θs ＞ θf 의 조건을 만족하는 것이 가능하면, 하금형 (5) 과 같은 원호면 (5a) 이 형성된 가공면을 구비한 금형을 사용해도 되며, 도시된 것에는 한정되지 않는다.
하금형 (5) 에 대해서는, 성형체 (S1) 를 2 점에서 지지하는 상게한 도 1 에서 나타낸 다이 (1) 와 같은 금형 혹은 롤러상의 금형을 사용할 수도 있다. 이러한 금형을 사용하고자 하는 경우에 있어서도, 경가공부 혹은 미가공부 (P) 는, 압하 중에 금형의 가공면에서 구속되는 경우가 없기 때문에, 비교적 작은 가압력으로 성형체 (S1) 를 관상으로 성형할 수 있다.
상금형 (4), 하금형 (5) 을 사용한 압하에 의해 얻어진 오픈관 (S2) 은, 그 후, 갭부의 단면을 서로 맞대어, 용접기 (접합 수단) 에 의해 용접하고, 또한, 필요에 따라 확관함으로써 강관이 된다.
용접기 (접합 수단) 로는, 예를 들어, 가용접기, 내면 용접기, 외면 용접기라는 3 종류의 용접기로 구성되는 것을 적용한다. 그 용접기에 있어서, 가용접기는, 케이지 롤에 의해 맞댐면을 적절한 위치 관계로 연속적으로 밀착시키고, 밀착부를 그 전체 길이에 걸쳐 용접한다.
가용접된 관은, 다음으로, 내면 용접기에 의해 맞댐부의 내면으로부터 용접 (서브 머지 아크 용접) 되고, 또한, 외면 용접기에 의해 맞댐부의 외면으로부터 용접 (서브 머지 아크 용접) 된다.
상기 용접기 (접합 수단) 와 성형체 (S1) 를 압하하는 프레스 금형 (상금형 (4), 하금형 (5)) 의 위치 관계는 특별히 한정되지 않고, 임의로 변경할 수 있다.
실시예 1
두께 38.1 ㎜, 폭 2711 ㎜ 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X60) 을 사용하여, 직경 36 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 450 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 308 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 판재의 폭 중앙에서 1120 ㎜ 의 위치로부터, 판재 이송 피치 224 ㎜, 가압 횟수 11 회 (지면 (紙面) 우단으로부터 5 회, 좌단으로부터 5 회) 로 하여 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하였다. 그 때, 가압량은 펀치 선단부가 봉상 부재의 최상부를 연결하는 선으로부터 15.8 ㎜ 의 위치에 도달하는 양으로 하여, 1 회 30 °의 굽힘으로 하였지만, 판재의 폭 중앙으로부터 672 ㎜ 의 위치 (우단으로부터 3 회째, 좌단으로부터 3 회째의 이송시) 에서는 가압을 실시하지 않고, 571 ∼ 795 ㎜ 의 위치에 미가공부를 형성하였다. 그리고, 다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) : 457.2 ㎜, 중심각 (θc) : 60 °의 원호면을 갖고, 각도 (θd) : 30 °로 원호면에 연결되는 평탄면을 갖는 상금형과, 반경 (R) : 502.9 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 880 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력의 경감 정도, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 단차량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다.
그 결과, 표준적인 조건으로 U 프레스한 후, 반경 (R) : 452.6 ㎜ 의 금형을 사용하여 0.2 ％ 의 압축률로 O 프레스를 실시함으로써, 외경 36 인치, 두께 (관 두께) 38.1 ㎜ 의 강관을 제조한 경우 (종래법) 와 비교한 결과, 본 발명에 따라 강관을 제조한 경우에는, O 프레스에 있어서의 가압력은, 종래법에 비해 15 ％ 정도로 경감되는 것이 확인되었다.
또, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량은 21 ㎜ 이고, 용접 후 (강관) 의 단차량은 0.1 ㎜, 진원도는 5.2 ㎜ 이고, 외경 36 인치에 대해 불과 0.6 ％ 정도의 차이 밖에 보이지 않는 강관이 얻어지는 것이 명백해졌다.
실시예 2
실시예 1 과 마찬가지로, 두께 38.1 ㎜, 폭 2711 ㎜ 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X60) 을 사용하여, 직경 36 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 450 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 308 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 판재의 폭 중앙에서 1120 ㎜ 의 위치로부터, 판재 이송 피치 224 ㎜, 가압 횟수 11 회 (지면 우단으로부터 5 회, 좌단으로부터 5 회) 로 하여 3 점 굽힘에 의한 1 회 30 °의 굽힘 가공을 실시하였다. 그 때, 가압량은 펀치 선단부가 봉상 부재의 최상부를 연결하는 선으로부터 15.8 ㎜ 의 위치에 도달하는 양으로 하여, 1 회 30 °의 굽힘으로 하였지만, 판재의 폭 중앙으로부터 672 ㎜ 의 위치 (우단으로부터 3 회째, 좌단으로부터 3 회째의 이송시) 에서는, 가압량을 8.8 ㎜ 로 줄여 10 °의 굽힘으로 하고, 571 ∼ 795 ㎜ 의 위치에 경가공부를 형성하였다.
그리고, 다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) : 457.2 ㎜, 중심각 (θc) : 60 °의 원호면을 갖고, 각도 (θd) : 30 °에서 원호면으로 연결되는 평탄면을 갖는 상금형과, 반경 (R) : 502.9 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 880 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력의 경감 정도, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 단차량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다.
그 결과, 표준적인 조건으로 U 프레스한 후, 반경 (R) : 452.6 ㎜ 의 금형을 사용하여, 0.2 ％ 의 압축률로 O 프레스를 실시함으로써, 외경 36 인치, 두께 (관후) 38.1 ㎜ 의 강관을 제조한 경우 (종래법) 와 비교한 결과, 본 발명에 따라 강관을 제조한 경우에는, O 프레스에 있어서의 가압력은, 종래법에 비해 15 ％ 정도로 경감되는 것이 확인되었다.
또, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량은 16 ㎜ 이고, 용접 후 (강관) 의 단차량은 0.1 ㎜, 진원도는 8.2 ㎜ 이고, 외경 36 인치에 대해 불과 0.9 ％ 정도의 차이 밖에 보이지 않는 강관이 얻어지는 것이 명백해졌다.
실시예 3
두께 44.5 ㎜, 폭 3180 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X80) 을 사용하여, 직경 42 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 500 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 360 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 폭 단부로부터 미가공부의 위치 및 길이가 상이한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
다음으로, 봉상 부재 상에 반경 (R) : 609.6 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 설치하고, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 외측으로부터, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 1027 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 하였다.
오픈관으로 한 경우의, 그 프레스 금형의 가압력 및 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 단차량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다. 가압한 위치 및 그 성형체의 형상과 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00001
No.2 ∼ 6 과 같이, 가압력을 미가공부 중심으로부터 판폭의 0.19 ∼ 0.31 떨어진 위치에 부가한 것은, 진원도, 단차량 모두 양호하였지만, 0.16 으로 미가공부에 가까운 No.1 에서는, 진원도 18.1 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과함과 함께, 단차량도 1.5 ㎜ 로 다른 것에 비해 컸다.
또한, 가압력을 부가한 위치가 미가공부에서 멀어질수록, 가압력은 작아져 있다.
또, No.7 ∼ 10 과 같이, 미가공부를 판폭 단부로부터 0.28 ∼ 0.19 의 범위에서 형성한 것은, 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부가 판폭 단부에 가까운 No.11 에서는, 진원도가 17.1 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
또, No.12 ∼ 15 와 같이, 미가공부의 길이가 판폭의 0.12 이하인 것은 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부 길이가 큰 No.16 에서는, 진원도가 19.2 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
실시예 4
두께 44.5 ㎜, 폭 3180 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X80) 을 사용하여, 직경 42 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 500 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 360 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 폭 단부로부터 미가공부의 위치 및 길이가 상이한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
그리고, 다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) : 533.4 ㎜, 중심각 (θc) : 60 °의 원호면을 갖고, 각도 (θd) : 30 °로 원호면으로 연결되는 평탄면을 갖는 상금형과, 반경 (R) : 609.6 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 상금형이 양측의 판폭 단부에 접하는 상태에서, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 1027 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력의 경감 정도, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 단차량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다. 가압한 위치 및 그 성형체의 형상과 결과를 표 2 에 나타낸다. 실시예 3 과 동일 형상의 것은 동일한 No. 로 하고 있다.
Figure pct00002
No.7 ∼ 10 과 같이, 미가공부를 판폭 단부로부터 0.28 ∼ 0.19 의 범위에서 형성한 것은, 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부가 판폭 단부에 가까운 No.11 에서는, 진원도가 16.5 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
또, No.12 ∼ 15 와 같이, 미가공부의 길이가 판폭의 0.12 이하인 것은 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부의 길이가 큰 No.16 에서는, 진원도가 17.1 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다. 또한, 단차량은 모두 0.2 ㎜ 이하로 한쪽씩 가압한 실시예 3 보다 작아져 있다.
실시예 5
두께 31.8 ㎜, 폭 1640 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X80) 을 사용하여, 직경 22 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 400 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 188 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 폭 단부로부터 미가공부의 위치 및 길이가 상이한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
다음으로, 봉상 부재 상에 반경 (R) : 330.2 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 설치하고, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 외측으로부터, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최하부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 538 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 하였다.
오픈관으로 한 경우의, 그 프레스 금형의 가압력 및 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 단차량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다. 가압한 위치 및 그 성형체의 형상과 함께 결과를 표 3 에 나타낸다.
Figure pct00003
No.2 ∼ 6 과 같이, 가압력을 미가공부 중심으로부터 판폭의 0.19 ∼ 0.31 떨어진 위치에 부가한 것은, 진원도, 단차량 모두 양호하였지만, 0.16 으로 미가공부에 가까운 No.1 에서는, 진원도 10.1 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과함과 함께, 단차량도 1.4 ㎜ 로 다른 것에 비해 컸다.
또한, 가압력을 부가한 위치가 미가공부에서 멀어질수록, 가압력은 작아져 있다. 또, No.7 ∼ 10 과 같이, 미가공부를 판폭 단부로부터 0.28 ∼ 0.19 의 범위에서 형성한 것은, 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부가 판폭 단부에 가까운 No.11 에서는, 진원도가 10.6 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다. 또, No.12 ∼ 14 와 같이, 미가공부의 길이가 판폭의 0.12 이하인 것은 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부 길이가 큰 No.15 에서는, 진원도가 11.2 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
실시예 6
두께 31.8 ㎜, 폭 1640 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X80) 을 사용하여, 직경 22 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 400 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 188 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 폭 단부로부터 미가공부의 위치 및 길이가 상이한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
그리고, 다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) : 279.4 ㎜, 중심각 (θc) : 60 °의 원호면을 갖고, 각도 (θd) : 30 °로 원호면으로 연결되는 평탄면을 갖는 상금형과, 반경 (R) : 330.2 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 상금형이 양측의 판폭 단부에 접하는 상태에서, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 538 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력의 경감 정도, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 단차량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다. 가압한 위치 및 그 성형체의 형상과 함께 결과를 표 4 에 나타낸다. 실시예 5 와 동일 형상인 것은 동일한 No. 로 하고 있다.
Figure pct00004
No.7 ∼ 10 과 같이, 미가공부를 판폭 단부로부터 0.28 ∼ 0.19 의 범위에서 형성한 것은, 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부가 판폭 단부에 가까운 No.11 에서는, 진원도가 9.8 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
또, No.12 ∼ 14 와 같이, 미가공부의 길이가 판폭의 0.12 이하인 것은 양호한 진원도가 얻어졌지만, 미가공부 길이가 큰 No.15 에서는, 진원도가 10.1 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다. 또한, 단차량은 모두 0.3 ㎜ 이하로 한쪽씩 가압한 실시예 3 보다 작아져 있다.
실시예 7
두께 38.1 ㎜, 폭 2711 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X60) 을 사용하여, 직경 36 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 450 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 308 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 판폭 단부로부터 683 ㎜ 의 위치를 중심으로, 길이 109 ㎜ 및 224 ㎜ 의 미가공부를 형성한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) : 457.2 ㎜ 로 여러 가지 중심각의 원호면을 갖고, 원호면으로 연결되는 평탄면을 갖는 상금형과, 반경 (R) : 502.9 ㎜ 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 상금형이 양측의 판폭 단부에 접하는 상태에서, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 880 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력의 경감 정도, 오픈관의 갭부에 있어서의 열림량, 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다. 표 5 에, 미가공부의 길이와 U 자 단면을 이루는 성형체의 개방 각도 (θf) 및 상금형의 중심각과 가압력의 각도 (θs) 와 함께 결과를 나타낸다.
Figure pct00005
No.3 및 5, 6 과 같이, θf ＞ θs 의 조건에서는, 열림량도 작고 진원도도 양호하였다. 한편, θf ＜ θs 의 No.1, 2 및 4 에서는, 열림량이 크고, No.1, 4 에서는 열림량이 커 용접할 수 없었다. 또, No.2 에서는 용접은 할 수 있었지만 진원도가 15.7 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
실시예 8
두께 38.1 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X60) 을 사용하여, 여러 가지 직경 28 ∼ 38 인치의 강관을 성형하기 위해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 판폭 단부로부터 W/4 의 위치를 중심으로, 판폭의 0.08 배의 미가공부를 형성한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) 457.2 ㎜, 중심각 (θc) : 60 °의 원호면을 갖고, 각도 (θd) : 30 °로 원호면으로 연결되는 여러 가지 반경 (R) 을 갖는 상금형과, 외경보다 50.8 ㎜ 큰 반경의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 상금형이 양측의 판폭 단부에 접하는 상태에서, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 외경의 0.96 배가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력의 경감 정도, 오픈관의 갭부에 있어서의 단차량 및 용접 후의 강관의 진원도에 대하여 조사를 실시하였다. 표 6 에, 강관의 외경 및 상금형 반경과 강관 외반경의 비와 함께 결과를 나타낸다.
Figure pct00006
상금형 반경과 강관 외반경의 비가 1.2 이하인 No.1 ∼ 5 에서는, 진원도가 양호하고, 그 비가 작을수록 양호하였다. 또한, 그 비가 1.0 이상인 No.2 ∼ 5 에 비해, 상금형 반경이 강관 외반경보다 작은 No.1 에서는, 단차량이 커져 있다. 한편, 상금형 반경과 강관 외반경의 비가 큰 No.6 에서는 진원도가 17.2 ㎜ 로 제품 직경의 1.5 ％ 를 초과하였다.
실시예 9
두께 38.1 ㎜, 폭 2711 ㎜, 길이 12.2 m 의 라인 파이프용 강판 (API 그레이드 X60) 을 사용하여, 직경 36 인치의 강관을 성형하기 위해, 봉상 부재의 간격을 450 ㎜ 로 설정한 다이 위에 재치하고, 반경 308 ㎜ 가 되는 가공면을 갖는 펀치에 의해, 3 점 굽힘에 의한 굽힘 가공을 실시하여, 판폭 단부로부터 683 ㎜ 의 위치를 중심으로, 길이 224 ㎜ 의 미가공부를 형성한 U 자 단면을 이루는 성형체를 준비하였다.
다음으로, 굽힘 가공에 의해 얻어진 U 자 단면을 이루는 성형체를 개방부가 상방을 향하도록 U 자 자세로 유지한 상태에서, 반경 (R) 457.2 ㎜, 중심각 (θc) : 60 °의 원호면을 갖고, 각도 (θd) : 30 °로 원호면으로 연결되는 여러 가지 반경 (R) 을 갖는 상금형과, 여러 가지 반경 (R) 의 오목 형상의 원호면을 갖는 하금형을 사용하여, 상금형이 양측의 판폭 단부에 접하는 상태에서, 금형의 R 부의 정점간 거리 (R 부의 정점이란, 상금형에 대해서는 원호면의 최상부, 하금형에 대해서는 원호면의 최하부) 가 880 ㎜ 가 될 때까지 압하하여 오픈관으로 한 경우에 대해, 그 프레스 금형의 가압력 (하중) 을 조사하였다. 표 7 에, 하금형의 변형 및 그 강관 외반경의 비와 가압력의 관계를 나타낸다.
Figure pct00007
하금형 반경이 커짐에 따라 그 하중은 작아지고, 그 비가 1.15 를 초과하는 No.3, 4 는 프레스 금형에 접하지 않게 되어 하중은 No.1 의 반이하가 되었다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 과대한 가압력을 필요로 하지 않고 높은 진원도를 갖는 강관을 효율적으로 제조할 수 있다.
1 : 다이
1a : 봉상 부재
1b : 봉상 부재
2 : 펀치
2a : 펀치 선단부
2b : 펀치 지지체
3 : 롤러
4 : 상금형
4a : 원호면
4b : 가공면 (경사면)
5 : 하금형
5a : 원호면
S : 판재
S1 :성형체
S2 : 오픈관

Claims (10)

  1. 가장자리 굽힘 가공부를 갖는 판재에 그 폭 방향을 따라 적어도 1 회의 굽힘 가공을 실시하여 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하고, 이어서, 그 성형체에 가압력을 부가하여 압하함으로써 그 길이 방향에 갭부를 갖는 오픈관으로 한 후, 그 오픈관의 갭부의 단면끼리를 서로 맞대어 접합하여 강관으로 하는 강관의 제조 방법에 있어서,
    상기 판재에 굽힘 가공을 실시하는 단계에서는, 그 판재의 적어도 일부분에, 다른 영역과 비교하여 매우 약간의 곡률을 부여한 경가공부를 형성하거나, 혹은 상기 굽힘 가공을 생략한 미가공부를 형성하고,
    상기 성형체를 압하하여 오픈관으로 하는 단계에서는, 상기 경가공부 혹은 미가공부를 구속하지 않고, 적어도 그 경가공부 혹은 미가공부의 중심으로부터 판재의 폭 단부 방향으로 W/4 (단, W 는, 판재의 폭 치수로 한다) 만큼 떨어진 부위에 가압력을 부가하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경가공부 혹은 미가공부의 중심은, 상기 판재의 폭 단부로부터 각각 W/4 만큼 떨어진 부위에 형성된 것인 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항 있어서,
    상기 경가공부 혹은 미가공부는, 상기 판재의 폭 방향을 따른 길이가, 판폭 치수의 10 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체는, 가압력을 부가하여 압하할 때, 적어도 가압력의 작용선으로부터 벗어난 부위에서 지지되어 있고, 또한, 그 성형체의 개방 각도를 θs, 가압력의 각도를 θf 로 한 경우에, θf ＞ θs 의 조건으로 성형체의 압하를 개시하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체의 압하시에, 상기 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 가공면을 구비한 프레스 금형을 사용하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체의 압하시에, 상기 경가공부 혹은 미가공부의 중심으로부터 판재의 폭단을 향하여 각각 W/4 떨어진 부위에 가압력을 동시에 부가하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체의 압하시에, 그 성형체의 압하에 사용하는 프레스 금형의 가공 중심과, 그 성형체의 폭 방향의 중심이 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체는, 개방부를 상방을 향한 U 자 자세로 유지되고, 그 최하단에서 지지된 것인 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 강관의 제조 방법에 있어서 사용하는 프레스 금형으로서,
    상기 프레스 금형은, 상기 성형체를 협지하는 한 쌍의 가압체로 이루어지고, 그 가압체는, 상기 성형체의 압하 중에, 상기 경가공부 혹은 미가공부에 접촉되는 경우가 없는 가공면을 갖는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법에 사용하는 프레스 금형.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가압체 중 적어도 하나에 대해서는, 프레스 금형의 가공 중심과 일치하는 폭 중심을 구비한 원호면과, 이 원호면의 양단에 각각 연결되어, 그 프레스 금형의 가공 중심측을 향하여 지향되는 경사면을 갖는 가공면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법에 사용하는 프레스 금형.
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