KR20190124769A - Method of manufacturing press molds and steel pipes - Google Patents

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유쿠야 다무라
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Abstract

판재에 굽힘 가공을 실시하여 성형한 U 자상 단면을 이루는 성형체에 프레스 가공을 실시함으로써, 그 길이 방향에 심 갭부를 갖는 관체인 오픈관으로 한 후, 심 갭부를 접합하여 강관으로 하는 강관 성형 공정에서 사용되는 프레스 금형으로서, 프레스 금형은, 1 쌍의 금형으로 구성되어 있고, 1 쌍의 금형 중 일방의 금형과 성형체의 U 자 개방측이 대향하도록 타방의 금형에 성형체를 설치하여, 1 쌍의 금형으로 성형체를 사이에 끼우고 성형체에 프레스 가공을 실시하는 것이고, 각 금형의 성형체와 접촉할 수 있는 면에는, 각 금형의 가공 중심과 일치하는 위치에 원호 중심이 위치하도록, 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경의 원호부가 형성되어 있고, 각 금형에 있어서의 원호부의 중심각이 70 도 이상이고, 양 금형의 중심각의 각도의 합계가 360 도 미만이다.In the steel pipe forming step of forming a U-shaped cross-section formed by bending a sheet material and pressing to form an open tube that is a tube having a seam gap portion in the longitudinal direction, and then joining the seam gap portion to form a steel pipe. As a press mold to be used, a press mold is comprised by a pair of metal mold | die, a molded object is provided in the other metal mold | die so that one metal mold | die of a pair of metal mold | die and the U-shaped open side of a molded object may oppose, and a pair of metal mold | die is used. By inserting the molded body between them, press forming the molded body and contacting the molded body of each mold with the outer center and the diameter of the steel pipe so that the arc center is positioned at the position corresponding to the processing center of each mold. An approximately long arc portion is formed, the center angle of the arc portion in each mold is 70 degrees or more, and the sum of the angles of the center angles of both molds is less than 360 degrees. A.

Description

프레스 금형 및 강관의 제조 방법Method of manufacturing press molds and steel pipes

본 발명은 강관 성형 공정에서 사용되는 프레스 금형, 및, 그 프레스 금형을 사용한 강관의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a press die used in a steel pipe forming step, and a method for producing a steel pipe using the press die.

종래, 강관을 성형하는 기술로는, UOE 성형 기술이 널리 보급되어 있다. 이 UOE 성형 기술은, 강판을, 먼저 U 자상으로 프레스 가공하고, 이어서 O 자상으로 프레스 가공하여, 둘레 방향에서 서로 마주본 판 단부 사이에 심 갭부를 갖는 관체인 오픈관으로 하고, 이 오픈관의 심 갭부를, 용접에 의해 맞댐 접합함으로써 강관으로 한 후, 추가로 강관의 직경을 확대하는 확관 (擴管) 을 실시하는 것이다. 그러나, UOE 성형 기술에서는, 강판을 U 자상이나 O 자상으로 프레스 가공을 실시하여 오픈관을 성형하는 공정에 있어서, 높은 프레스력을 필요로 하는 점에서, 대규모의 프레스기를 사용하지 않을 수 없는 상황에 있다.Conventionally, as a technique for forming a steel pipe, UOE molding technology is widely used. This UOE molding technique is to make an open tube, which is a tube having a seam gap between the end portions of the steel sheet, which is first pressed into a U shape, and then pressed into an O shape and facing each other in the circumferential direction. After making a seam gap part into a steel pipe by butt-joining by welding, it expands and expands the diameter of a steel pipe further. However, in the UOE molding technology, in the process of forming an open tube by pressing a steel sheet in a U shape or an O shape, a high press force is required, and thus a large press machine is required. have.

그래서, 강관을 제조함에 있어서, 프레스력을 경감하여 오픈관을 성형하는 기술로는, 예를 들어, 강판의 폭 방향 단부에 굽힘 가공을 실시하여 단 (端) 굽힘부를 부여한 후, 펀치 지지체에 지지된 펀치와 다이에 의한 복수 회의 3 점 굽힘 프레스를 실시하여, 강판을 거의 원형으로 해서, 오픈관을 성형하는 프레스 벤드 방식이 실용화되어 있다. 한편으로, 이 프레스 벤드 방식으로 성형한 오픈관의 심 갭부의 열림량은, 펀치 지지체의 폭보다 커지지만, 이 열림량이 지나치게 크면, 심 갭부를 용접하기 위해, 서로 마주본 판 단부를 맞대어 심 갭부를 닫기 위해 필요한 힘이 커져, 심 갭부를 닫기 위한 설비가 대형화된다. 또, 열림량이 지나치게 큰 심 갭부를 용접한 후의 용접 부분에는, 스프링백에 의해 심 갭부가 열리려고 하는 힘이 작용하기 때문에, 용접 결함이 발생하기 쉽고, 그 힘이 지나치게 크면 용접 부분이 파단된다.Therefore, in manufacturing a steel pipe, as a technique of forming an open pipe by reducing the press force, for example, after bending is applied to the widthwise end of the steel sheet to give a short bent portion, it is supported by a punch support. The press bend system which performs three times of three-point bending presses by the used punch and die, makes a steel plate substantially circular, and shape | molds an open tube is utilized. On the other hand, the opening amount of the seam gap portion of the open tube formed by this press bend method is larger than the width of the punch support, but if this opening amount is too large, the seam gaps faced to each other to face the seam gap portions are welded to weld the seam gap portions. The force necessary to close the part is increased, and the facility for closing the shim gap part is enlarged. Moreover, since the force which the seam gap part tries to open by a spring back acts on the weld part after welding the seam gap part with a large opening amount, welding defect is easy to generate | occur | produce, and when the force is too large, a weld part will be broken.

그래서, 프레스 벤드 후의 오픈관의 심 갭부의 열림량을 작게 하기 위한 기술이 특허문헌 1 ∼ 4 에 개시되어 있다. 특허문헌 1 에서는, 펀치 선단부와 펀치 지지체의 결합부를 회전 자유로 함으로써, 펀치 지지체의 폭을 작게 하여, 오픈관의 심 갭부의 열림량을 작게 하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2 에서는, 펀치의 이동 방향과 직교하는 방향으로의 판재의 이동을 제한하는 간격 유지 수단을 형성하여, 판 단부가 펀치 지지체에 접촉하지 않고, 최종 굽힘 가공에 있어서 큰 가압을 하여 오픈관의 심 갭부의 열림량을 작게 하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 3 에서는, 최종 압하 공정 후의 판 단부와 펀치 지지체의 간극을 측정하고, 그 간극을 최대한 작게 함으로써 오픈관의 심 갭부의 열림량을 작게 하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 4 에서는, 최종 굽힘 공정의 압하시에 판 단부 사이의 간격이 소정의 값이 된 시점을 기준으로, 최종 공정의 펀치에 의한 압하량을 정함으로써, 그때까지의 프레스 벤드 성형 공정에서 발생한 형상의 차에 상관없이, 오픈관의 심 갭부의 열림량을 작게 하는 기술이 개시되어 있다.Then, patent document 1-4 discloses the technique for reducing the opening amount of the seam gap part of an open tube after press bend. In patent document 1, the technique of making the width | variety of a punch support body small and opening amount of the seam gap part of an open tube small is disclosed by making the engaging part of a punch tip part and a punch support body rotatable. In Patent Literature 2, a gap holding means for restricting the movement of the plate member in a direction orthogonal to the movement direction of the punch is formed, and the plate end portion does not contact the punch support body, so that a large pressure is applied in the final bending process to open the tube. A technique for reducing the opening amount of the shim gap portion is disclosed. In patent document 3, the technique of measuring the clearance gap between the board edge part after a final pressing process, and a punch support body, and making the clearance gap small is disclosed, and the technique of reducing the opening amount of the seam gap part of an open tube is disclosed. In addition, in patent document 4, in the press-bend shaping | molding process up to that time, by setting the amount of reduction by the punch of a final process on the basis of the time when the space | interval between plate edge part became the predetermined value under the press of a final bending process. Regardless of the difference of the generated shape, the technique of reducing the opening amount of the shim gap part of an open tube is disclosed.

그러나, 특허문헌 1 ∼ 4 에 개시된 기술에서는, 오픈관의 심 갭부의 열림량을 펀치 지지체의 폭보다 작게 할 수 없다. 그래서, 프레스 벤드 성형 후의 오픈관에 추가로 가공을 가하여 심 갭부의 열림량을 작게 하는 기술이 특허문헌 5 ∼ 9 에 개시되어 있다. 특허문헌 5 에서는, 프레스 벤드 후의 강관에 대해 열간 롤 성형을 실시함으로써, 적은 하중으로 성형하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 6 에는, 슬라이드에 장착한 가압재의 경사 또는 변형의 검출을 가능하게 하는 변형 검출기를 배치 형성함과 함께, 변형 검출기의 경사 또는 변형의 검출에 대응하여 가압재를 경동 (傾動) 가능 또는 평행 이동 가능하게 배치 형성하고, 성형 재료를 파이프상으로 프레스 성형할 때에, 가압재의 경사량 또는 변형량에 대해, 그 변형량이 작아지도록 가압재를 경사 또는 평행 이동하여 프레스 성형하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 7 에는, 점차 성형되는 판재에 진입하는 상측 공구의 길이 방향 축선에 의해 규정되는 중앙에 관해서, 각각 좌우에서 판재의 내면에 작용하는 적어도 1 회의 굽힘 스텝에서, 다른 굽힘 스텝과 비교하여 근소한 성형을 실시함으로써, 비원형의 프리폼을 구비하는 슬릿관을 형성하고, 그 후, 외측으로부터 비원형의 프리폼에 그때마다 적당히, 중앙의 양측의 미리 근소하게 성형된 영역에 있어서 작용하는 가압력을 가함으로써, 완성된 슬릿관을 성형하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 8 에는, 적어도 2 개의 파이프 곡률로 구부려진 부분의 사이에 평탄한 부분이 있는 성형체에, 적어도 1 지점의 평탄한 부분에만 소성 변형을 부여하여 소정의 곡률로 하여, 슬릿부가 닫힌 파이프를 성형하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 9 에는, 다른 영역과 비교하여 매우 근소한 곡률을 부여한 경 (輕) 가공부를 형성하거나, 혹은, 굽힘 가공을 생략한 미가공부를 형성하거나 한 성형체를 압하하여 오픈관으로 할 때에, 경가공부 혹은 미가공부를 구속하지 않고, 가압력을 부가함으로써, 슬릿부를 닫은 파이프를 성형하는 방법이 개시되어 있다. 또, 그 가압시에는, 개방부를 상방을 향하게 한 U 자 자세로 성형체가 금형에 유지되고, 성형체의 최하단에서 지지하는 것이 추장되어 있다.However, in the technique disclosed in Patent Documents 1 to 4, the opening amount of the shim gap portion of the open tube cannot be made smaller than the width of the punch support. Then, Patent Literatures 5 to 9 disclose techniques for reducing the opening amount of the seam gap portion by further processing the open tube after press bend molding. In patent document 5, the technique of shape | molding with little load is disclosed by performing hot roll forming with respect to the steel pipe after press bend. Patent Document 6 arranges a deformation detector that enables detection of the inclination or deformation of the pressing material attached to the slide, and allows the pressing material to be tilted or parallel to the detection of the inclination or deformation of the deformation detector. The technique which press-moves inclination or parallel movement of a pressurizing material so that the deformation amount may become small with respect to the inclination amount or deformation | transformation amount of a pressurizing material at the time of carrying out arrangement | positioning formation and press molding of a molding material in a pipe form is disclosed. Patent Document 7 discloses a molding that is slightly compared with other bending steps in at least one bending step that acts on the inner surface of the plate from left and right, respectively, with respect to the center defined by the longitudinal axis of the upper tool that gradually enters the formed sheet material. By forming a slit tube having a non-circular preform, and then applying a pressing force acting on the non-circular preform from the outside to the non-circular preform at appropriately in the previously slightly formed region on both sides of the center, A technique for molding a finished slit tube is disclosed. In addition, Patent Document 8 applies a plastic deformation to only a flat portion of at least one point to a molded body having a flat portion between the portions bent at at least two pipe curvatures to form a predetermined curvature, thereby forming a pipe with a closed slit portion. The technique which makes it is disclosed. Further, in Patent Document 9, when forming a hardened portion with a very slight curvature compared to other regions, or forming a non-worked portion omitted by bending, or pressing down a molded article to form an open tube, A method of forming a pipe in which a slit portion is closed by applying a pressing force without restraining the study or the unprocessed portion is disclosed. Moreover, at the time of the pressurization, it is recommended that the molded body is held in the mold in a U-shaped posture with the opening portion facing upward, and supported at the bottom end of the molded body.

일본 공개특허공보 2004-82219호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-82219 일본 공개특허공보 2011-56524호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-56524 국제 공개 제2014/188468호International Publication No.2014 / 188468 국제 공개 제2014/192043호International Publication No.2014 / 192043 일본 공개특허공보 2005-324255호Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-324255 일본 공개특허공보 2005-21907호Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-21907 일본 공개특허공보 2012-250285호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-250285 미국 특허 제4149399호 명세서U.S. Pat.No.4149399 국제 공개 제2016/084607호International Publication No. 2016/084607

그러나, 특허문헌 5 에 개시된 기술에서는, 가열에 관련된 열에너지의 소비량을 포함시키면 제조 비용의 현저한 상승을 초래한다는 문제가 있다. 또, 이 기술은, 강도나 인성, 용접성을 겸비하기 위해 가공 열처리 프로세스를 거쳐 제조된 판재를 사용하는 경우에, 그 특성을 저해시킬 우려도 있다. 특허문헌 6 ∼ 8 에 개시된 기술에서는, 성형 재료 혹은 비원형의 프리폼을 좌우 각각 별도로 성형하고 있기 때문에, 변형량이 좌우에서 상이한 경우, 용접 부분이 되는 심 갭부 혹은 슬릿부에, 단차 (정렬 불량) 가 형성되는 것이 우려된다. 또, 이들 기술에서는, 1 회로 원하는 형상까지 변형시키고자 하면 국부에 변형이 집중되어, 강관의 진원도를 악화시킬 우려가 있는 점에서, 복수 회에 걸친 변형이 불가결하며 효율적인 성형을 실시하는 것에도 한계가 있다. 또, 특허문헌 9 에 개시된 기술에서는, 하 (下) 금형의 반경이 파이프 외경보다 크기 때문에, U 자 자세의 성형체의 최하단에서 벤트 백이 행해져, 갭부가 열리는 변형이 발생하기 때문에, 슬릿부의 간격을 작게 할 수 없는 경우가 있다.However, in the technique disclosed in Patent Literature 5, there is a problem that including a consumption amount of thermal energy related to heating causes a significant increase in manufacturing cost. Moreover, this technique may impair the characteristic when using the board | plate material manufactured through the process heat processing process in order to have strength, toughness, and weldability. In the techniques disclosed in Patent Literatures 6 to 8, molding materials or non-circular preforms are separately formed on the left and right sides, so that when the amount of deformation is different from right to left, a step (misalignment) is formed in the seam gap portion or the slit portion to be a welded portion. It is concerned that it is formed. In addition, in these techniques, deformation is concentrated in the local parts when it is desired to deform to a desired shape in one circuit, and the roundness of the steel pipe may be deteriorated. Therefore, deformation in multiple times is indispensable. There is. In addition, in the technique disclosed in Patent Literature 9, since the radius of the lower die is larger than the pipe outer diameter, a vent back is performed at the lowermost end of the molded body having a U-shape, and the deformation of the gap is opened. It may not be possible.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 진원도가 높은 강관을 효율적으로 성형할 수 있는 프레스 금형 및 강관의 제조 방법을 제공하는 것이다.This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the manufacturing method of the press metal mold | die and the steel pipe which can shape | mold the high roundness steel pipe efficiently.

상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 프레스 금형은, 판재에 굽힘 가공을 실시하여 성형한 U 자상 단면 (斷面) 을 이루는 성형체에 프레스 가공을 실시함으로써, 그 길이 방향에 심 갭부를 갖는 관체인 오픈관으로 한 후, 그 심 갭부를 접합하여 강관으로 하는 강관 성형 공정에 있어서의, 상기 성형체에 프레스 가공을 실시하여 상기 오픈관으로 하는 단계에서 사용되는 프레스 금형으로서, 상기 프레스 금형은, 1 쌍의 금형으로 구성되어 있고, 그 1 쌍의 금형 중 일방의 금형과 상기 성형체의 U 자 개방측이 대향하도록 타방의 금형에 그 성형체를 설치하여, 그 1 쌍의 금형으로 그 성형체를 사이에 끼우고 그 성형체에 프레스 가공을 실시하는 것이고, 각 금형의 상기 성형체와 접촉할 수 있는 면에는, 각 금형의 가공 중심과 일치하는 위치에 원호 중심이 위치하도록, 상기 강관의 외경과 동경 (同徑) 또는 대략 동경의 원호부가 형성되어 있고, 각 금형에 있어서의 상기 원호부의 중심각이 70 도 이상이고, 양 금형의 상기 중심각의 각도의 합계가 360 도 미만인 것을 특징으로 하는 것이다.In order to solve the problem mentioned above and to achieve the objective, the press die which concerns on this invention press-processes the molded object which forms the U-shaped cross section formed by bending and shape | molding a board | plate material, and its length As a press mold used in the step of forming the open tube by press forming the molded body in the steel pipe forming step of forming a steel pipe by joining the shim gap portion to a steel pipe after forming an open tube having a seam gap portion in a direction. The press die is composed of a pair of molds, and the molded body is provided in the other mold so that one mold among the pair of molds and the U-shaped open side of the molded body face each other, and the pair of molds The molded body is sandwiched between the molds and press formed on the molded body, and the processing center of each mold is provided on the surface that can come into contact with the molded body of each mold. A circular arc portion having an outer diameter and a long or substantially long diameter of the steel pipe is formed so that the arc center is located at a coinciding position, and the center angle of the arc portion in each mold is 70 degrees or more, and the center angle of both molds. The sum of the angles is less than 360 degrees.

또, 본 발명에 관련된 프레스 금형은, 상기 발명에 있어서, 각 금형은, 상기 원호부의 원호 방향 양단에 각각 연결된, 직선부, 또는, 그 원호부보다 곡률이 작은 소곡률 원호부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the press metal mold | die which concerns on this invention WHEREIN: In the said invention, each metal mold | die has a straight part or a small curvature circular arc part whose curvature is smaller than the circular arc part, respectively connected to the both ends of the arc direction of the said circular arc part, It is characterized by the above-mentioned. will be.

또, 본 발명에 관련된 프레스 금형은, 상기 발명에 있어서, 양 금형의 상기 중심각의 각도가 동일한 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, in the press die which concerns on this invention, the angle of the said center angle of both molds is the same, It is characterized by the above-mentioned.

또, 본 발명에 관련된 강관의 제조 방법은, 폭 방향 양 단부에 단 굽힘 가공이 실시된 판재에, 그 폭 방향을 따라 적어도 1 회의 굽힘 가공을 실시하여 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하고, 이어서, 그 성형체에 프레스 가공을 실시함으로써, 그 길이 방향에 심 갭부를 갖는 관체인 오픈관으로 한 후, 그 심 갭부를 접합하여 강관으로 하는 강관의 제조 방법으로서, 상기 프레스 가공시의 성형체의 형상은, 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경의 원호에 내접하는 범위의 중심각이, 판 폭 양 단부의 맞댐부 및 U 자상 단면의 최하부를 중심으로, 70 도 이상이며, 또한, 상기 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경의 원호에 내접하는 범위의 중심각의 합계가 360 도 미만인 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the manufacturing method of the steel pipe which concerns on this invention forms the molded object which forms a U-shaped cross section by performing at least 1 bending process along the width direction to the board | plate material to which the short bending process was performed to the both ends of the width direction, and then, By pressing the molded body to form an open tube that is a tube having a seam gap portion in the longitudinal direction thereof, and then forming the steel tube by joining the seam gap portion to form a steel pipe. The center angle in the range inscribed to the outer diameter of the steel pipe and the same or substantially circular arc is 70 degrees or more, centering on the abutment portions of both ends of the plate width and the lowermost portion of the U-shaped cross section, and The sum of the center angles of the range inscribed in the substantially circular arc is less than 360 degrees.

또, 본 발명에 관련된 강관의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 원호의 내접하는 범위 이외의 부분에서는, 상기 성형체가 금형에 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the manufacturing method of the steel pipe which concerns on this invention is the said invention WHEREIN: The said molded object does not contact a metal mold | die in the part other than the range which inscribes the said circular arc.

또, 본 발명에 관련된 강관의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 원호에 내접하는 범위의 중심각은, 상기 판 폭 양 단부의 맞댐부를 중심으로 하는 범위의 중심각과, 상기 U 자상 단면의 최하부를 중심으로 하는 범위의 중심각이 동일한 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, in the manufacturing method of the steel pipe which concerns on this invention, in the said invention, the center angle of the range which inscribe | inscribes in the said circular arc is the center angle of the range centered on the butt | matching part of the both ends of the said plate width, and the lowest part of the said U-shaped cross section. The center angle of the range to be centered is the same.

또, 본 발명에 관련된 강관의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 발명의 프레스 금형을 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the manufacturing method of the steel pipe which concerns on this invention uses the press die of the said invention in the said invention, It is characterized by the above-mentioned.

본 발명에 관련된 프레스 금형, 및, 강관의 제조 방법에 있어서는, 진원도가 높은 강관을 효율적으로 성형할 수 있다는 효과를 발휘한다.In the press die which concerns on this invention, and the manufacturing method of a steel pipe, it exhibits the effect that a steel pipe with a high roundness can be shape | molded efficiently.

도 1 은, 실시형태에 관련된 프레스 벤드 방식으로 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하는 데에 사용하는 다이 및 펀치 등의 외관 사시도이다.
도 2 는, 프레스 벤드 방식에 의해 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하는 순서를 나타내는 도면이다.
도 3 은, U 자상 단면을 이루는 성형체의 단면도이다.
도 4 는, 성형체에 O 프레스를 실시하여 오픈관을 성형하는 공정을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5 는, 상 (上) 금형 및 하금형의 원호부와 직선부와 중심각에 대한 설명도이다.
도 6 은, 오픈관의 심 갭부의 열림량과 구속 각도의 관계를, 프레스 하중과 합하여 나타낸 그래프이다.
도 7 은, 구속 각도가 0 도인 상금형 및 하금형을 사용하여 오픈관을 성형했을 때의 변형 상황을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8 은, 구속 각도와, 오픈관의 심 갭부를 용접으로 닫았을 때의 확관 전에 있어서의 강관의 진원도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 구속 각도와 프레스 하중의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은, 상금형 및 하금형의 개개의 구속 각도를 변화시킨 경우에 있어서의 오픈관의 심 갭부의 열림량의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11 은, 상금형 및 하금형의 개개의 구속 각도를 변화시킨 경우에 있어서의, 오픈관의 심 갭부를 용접으로 닫아 성형된 확관 전의 강관의 진원도의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12 는, 상금형 및 하금형의 개개의 구속 각도를 변화시킨 경우에 있어서의 프레스 하중의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13 은, 상금형의 구속 각도와 하금형의 구속 각도를 동일하게 하여, 프레스 벤드 후의 성형체의 경가공부 혹은 미가공부의 길이를 변화시킨 경우에 있어서의 심 갭부의 열림량의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14 는, 상금형의 구속 각도와 하금형의 구속 각도를 동일하게 하여, 프레스 벤드 후의 성형체의 경가공부 혹은 미가공부의 길이를 변화시킨 경우에 있어서의 확관 전의 강관의 진원도의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15 는, 상금형의 구속 각도와 하금형의 구속 각도를 동일하게 하여, 프레스 벤드 후의 성형체의 경가공부 혹은 미가공부의 길이를 변경한 경우에 있어서의 프레스 하중의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 16 은, 상금형 및 하금형의 원호부의 반경을 변화시킨 경우에 있어서의 오픈관의 심 갭부의 열림량의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17 은, 상금형 및 하금형의 원호부의 반경을 변화시킨 경우에 있어서의 프레스 하중의 결과를 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an external perspective view of a die, a punch, and the like used for molding a molded article having a U-shaped cross section by a press bend method according to the embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a procedure for molding a molded article having a U-shaped cross section by a press bend method.
3 is a cross-sectional view of a molded body forming a U-shaped cross section.
It is a figure which shows typically the process of forming an open tube by O-pressing a molded object.
Fig. 5 is an explanatory diagram for the arc portions, the straight portions and the center angles of the upper mold and the lower mold.
6 is a graph showing the relationship between the opening amount and the restraint angle of the shim gap portion of the open tube in combination with the press load.
FIG. 7: is a figure which shows typically the deformation | transformation situation at the time of shape | molding an open tube using the upper mold | type and the lower mold | type with a constraint angle of 0 degree.
8 is a graph showing the relationship between the restraint angle and the roundness of the steel pipe before expansion when the seam gap portion of the open pipe is closed by welding.
9 is a graph showing the relationship between the constraint angle and the press load.
FIG. 10 is a graph showing the result of the amount of opening of the shim gap portion of the open tube when the respective restraint angles of the upper mold and the lower mold are changed.
11 is a graph showing the results of roundness of steel pipes before expansion pipes formed by closing the seam gap portion of an open pipe by welding in the case where the respective restraint angles of the upper die and the lower die are changed.
It is a graph which shows the result of the press load in the case where the individual restraint angles of an upper mold and a lower mold are changed.
It is a graph which shows the result of the opening amount of the seam gap part in the case where the restraint angle of an upper mold and the restraint angle of a lower mold are made the same, and the length of the hard process part or unprocessed part of the molded object after press bend is changed. .
14 is a graph showing the results of roundness of steel pipes before expansion in the case where the restraint angle of the upper mold and the restraint angle of the lower mold are the same, and the length of the hard or unprocessed portion of the molded body after the press bend is changed. .
It is a graph which shows the result of press load in the case of changing the length of the hard process part or unprocessed part of the molded object after press bend, making the restraint angle of an upper mold same as the restraint angle of a lower mold.
It is a graph which shows the result of the opening amount of the shim gap part of an open tube in the case of changing the radius of the circular arc part of an upper mold | type and a lower mold | type.
It is a graph which shows the result of the press load in the case of changing the radius of the circular arc part of an upper mold | type and a lower mold | type.

이하에, 본 발명에 관련된 프레스 금형, 및, 그 프레스 금형을 사용한 강관의 제조 방법의 일 실시형태에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 프레스 벤드 방식으로 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하는 데에 사용하는 다이 (1) 및 펀치 (2) 등의 외관 사시도이다. 다이 (1) 는, 복수의 반송 롤러 (3) 에 의해 형성된, 판재 (S) 의 반송 경로 내에 배치되어 있고, 판재 (S) 를 판재 반송 방향을 따라 2 지점에서 지지하는 좌우 1 쌍의 봉상 부재 (1a, 1b) 로 구성되어 있다. 또, 봉상 부재 (1a, 1b) 의 판재 반송 방향에 있어서의 간격 (e) 은, 최종적으로 성형되는 강관의 사이즈에 따라 변경 가능하게 되어 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, one Embodiment of the press die which concerns on this invention, and the manufacturing method of the steel pipe using this press die is demonstrated. FIG. 1: is an external perspective view of the die 1, the punch 2, etc. which are used for shape | molding the molded object which comprises a U-shaped cross section by the press bend system which concerns on this embodiment. The die 1 is arrange | positioned in the conveyance path of the board | plate material S formed by the some conveyance roller 3, and a pair of left and right rod-shaped members which support the board | plate material S at two points along a board | plate material conveyance direction It consists of (1a, 1b). Moreover, the space | interval e in the board | plate material conveyance direction of the rod-shaped members 1a and 1b is changeable according to the size of the steel pipe finally shape | molded.

펀치 (2) 는, 다이 (1) 에 대해 근접 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 판재 (S) 를 가압하는 하향 볼록상의 펀치 선단부 (2a) 와, 이 펀치 선단부 (2a) 의 배면 (상단면 (上端面)) 에 동일한 폭을 가지고 연결되어, 펀치 선단부 (2a) 를 지지하는 펀치 지지체 (2b) 로 구성되어 있다. 펀치 지지체 (2b) 는, 상단부가 도시되지 않은 구동 수단에 연결되어 있고, 그 구동 수단에 의해 펀치 선단부 (2a) 에 가압력을 부여할 수 있는 것이다.The punch 2 is movable in the direction which is close to and spaced apart from the die 1, and the downwardly convex punch tip part 2a which presses the board | plate material S, and the back surface of this punch tip part 2a ( It is comprised by the punch support body 2b connected to the upper end surface with the same width, and supporting the punch tip part 2a. The punch support body 2b is connected to the drive means which the upper end part is not shown in figure, and can apply a pressing force to the punch tip part 2a by the drive means.

도 2 에, 프레스 벤드 방식에 의해 U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 를 성형하는 순서를 나타낸다. 또한, 이 순서는, 미리 단 굽힘 가공을 실시한 판재 (S) 에 대해, 도 2 의 좌측열의 위에서 아래, 이어서, 도 2 의 중앙열의 위에서 아래, 마지막으로 도 2 의 우측열의 순서로, 굽힘 가공 및 판재 (S) 의 이송을 실시하는 경우의 일례를 구체적으로 나타낸 것이다. 또, 도 2 중의 펀치 (2) 나 판재 (S) 에 각각 부여되어 있는 화살표는, 각 단계에서의 펀치 (2) 나 판재 (S) 의 이동 방향을 나타내고 있다.In Figure 2, it shows a procedure for forming a molded article (S 1) forms a U stab cross-section by means of press bend method. In addition, this order is the bending process and the board | substrate S which previously performed the bending process in the order of the bottom row of FIG. 2, and then the bottom row of FIG. 2, and finally the right column of FIG. An example in the case of conveying board | plate material S is shown concretely. In addition, the arrow provided to the punch 2 and the board | plate material S in FIG. 2 has shown the moving direction of the punch 2 and the board | plate material S in each step.

판재 (S) 를 출발 재료로 하여, 이 판재 (S) 를 관상으로 성형하려면, 먼저, 판재 (S) 에 단 굽힘 가공을 실시해 둔다. 이 단 굽힘 가공은, 다이 (1) 및 펀치 (2) 를 사용하여 판재 (S) 에 굽힘 가공을 실시하는 경우와 비교하여, 상대적으로 구부리기 어려운 폭 단부에 대해 실시되는 것으로, 이 단 굽힘 가공에 의해 판재 (S) 의 폭 단부에 단 굽힘 가공부를 형성해 둠으로써, 단 굽힘 가공부를 형성하지 않는 경우보다, 높은 진원도가 확보된 강관이 얻기 쉬워진다. 또한, 강관의 진원도란, 강관의 단면 형상이 얼마나 원에 가까운지를 나타내는 지표이며, 강관의 전체 둘레에 있어서 근사 원호로부터의 변동량의 최대와 최소의 차를, 강관 직경으로 나눈 비율로 나타내어지는 값이다. 예를 들어, 외측 직경 D 의 강관의 임의의 관 길이 위치에서 관을 둘레 방향으로, 8 등분, 12 등분, 16 등분, 혹은 24 등분하여 대향하는 위치에서의 외측 직경을 측정하고, 그것들 중의 최대 직경과 최소 직경을 각각 Dmax, Dmin 으로 한 경우에, 진원도 [％] 는 {(Dmax － Dmin)/D} × 100 으로 정의된다. 진원도가 0 에 가까울수록, 강관의 단면 형상이 완전한 원에 가까운 형상이 된다.In order to shape | mold this board | plate material S to tubular shape using the board | plate material S as a starting material, first, the board | substrate S is subjected to the end bending process. This end bending process is performed with respect to the width | variety edge part which is comparatively hard to bend compared with the case where the board | plate material S is bent using the die 1 and the punch 2, By forming the short bending part in the width | variety edge part of board | plate material S by this, the steel pipe with high roundness is easy to obtain rather than the case where the short bending part is not formed. In addition, the roundness of a steel pipe is an index which shows how close a circle is to the cross-sectional shape of a steel pipe, and is a value represented by the ratio which divided the maximum and minimum difference of the fluctuation amount from an approximate arc in the whole circumference of a steel pipe by the steel pipe diameter. . For example, at any tube length position of the steel pipe of the outer diameter D, the outer diameter is measured in the circumferential direction to face each other by 8 equal parts, 12 equal parts, 16 equal parts, or 24 equal parts, and the maximum diameter among them. The roundness [%] is defined as {(D max − D min ) / D} × 100 when and max diameter are set to D max and D min , respectively. The closer the roundness is to 0, the closer the cross-sectional shape of the steel pipe is to the perfect circle.

단 굽힘 가공부가 형성된 판재 (S) 는, 도 1 에 나타낸 다이 (1) 상에 재치 (載置) 되고, 판재 (S) 가 소정의 이송량으로 간헐적으로 이송되면서, 도 2 에 나타내는 순서로, 그 전체에 걸쳐서 굽힘 가공 (3 점 굽힘 가공) 이 실시되어, 전체로서 U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 로 성형된다.However, in the order shown in FIG. 2, the board | substrate S in which the bending process part was formed is mounted on the die 1 shown in FIG. 1, and the board | substrate S is intermittently conveyed by a predetermined feed amount. It is the bending processing (3-point bending) carried out over the whole, and is molded into a molded article (S 1) forms a U stab cross-section as a whole.

도 3 은, U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 의 단면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 성형체 (S1) 의 일부분, 특히 폭 단부로부터 각각 W/4 만큼 떨어진 부위를 중심으로, 굽힘 가공을 생략한 미가공부 (P) 가 형성되어 있다. 이 미가공부 (P) 는, 판재 (S) 의 이송을 크게 하여 펀치 (2) 에 의한 가압을 생략함으로써 형성할 수 있다. 또한, 성형체 (S1) 의 일부분, 특히 폭 단부로부터 각각 W/4 만큼 떨어진 부위를 중심으로, 미가공부 (P) 가 아닌, 다른 부분보다 곡률이 작은 (다른 부분과 비교하여, 매우 근소한 곡률을 부여한) 경가공부를 형성해도 된다. 그 경우에는, 이하의 설명에 있어서 「미가공부 (P)」를 「경가공부」로 적절히 바꾸어 읽으면 된다. 경가공부는, 펀치 (2) 에 의해 부가되는 가압량을 다른 부분보다 작게 하여 압하함으로써 형성할 수 있다.3 is a cross-sectional view of the molded body S 1 forming a U-shaped cross section. 3, the formed body is mainly W / 4 by each region away from a portion, in particular the width ends of the (S 1), is a Micah study (P) is formed omitting the bending. This unprocessed part P can be formed by increasing the conveyance of the board | plate material S, and omitting pressurization by the punch 2. In addition, the curvature of the molded body S 1 , in particular, the portions separated by the width W / 4 from each other by W / 4, has a very small curvature smaller than that of the other portions (not the raw portion P) (compared with other portions). You may form the hard process part). In that case, what is necessary is just to replace "raw part P" with "light processing part" suitably in the following description. The hardened portion can be formed by reducing the amount of pressure added by the punch 2 to be smaller than other portions.

또, 도 1 및 도 2 에 나타낸 펀치 (2) 의 형상은, 펀치 선단부 (2a) 의 판재 반송 방향에 있어서의 폭과, 펀치 지지체 (2b) 의 판재 반송 방향에 있어서의 폭을 동일하게 한 I 자 형상의 것이지만, 펀치 (2) 의 형상으로는, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 펀치 (2) 로서, 펀치 선단부 (2a) 의 판재 반송 방향에 있어서의 폭을, 펀치 지지체 (2b) 의 판재 반송 방향에 있어서의 폭보다 크게 한, 대략 역 T 자 형상의 것을 사용할 수도 있다. 펀치 지지체 (2b) 의 판재 반송 방향에 있어서의 폭이 동일한 경우, 대략 역 T 자 형상의 펀치 (2) 를 사용한 편이, I 자 형상의 펀치 (2) 를 사용하는 경우와 비교하여, 1 회의 가압으로, 판재 (S) 에 대해 보다 큰 면적을 가압할 수 있어, 가압 횟수의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.Moreover, the shape of the punch 2 shown to FIG. 1 and FIG. 2 is the width | variety in the board | plate material conveyance direction of the punch tip part 2a, and I which made the width in the plate | board material conveyance direction of the punch support body 2b the same. Although it is a thing of the shape of a punch, it is not limited to this as the shape of the punch 2. For example, as the punch 2, the substantially inverted T-shape which used the width | variety in the board | plate material conveyance direction of the punch tip part 2a larger than the width in the plate | board conveyance direction of the punch support body 2b can be used. It may be. When the width | variety in the board | substrate conveyance direction of the punch support body 2b is the same, the one which used the substantially reverse T-shaped punch 2 is pressurized once compared with the case where the I-shaped punch 2 is used. Therefore, a larger area can be pressurized with respect to the board | plate material S, and it becomes possible to aim at reduction of the frequency | count of pressurization.

판재 (S) 에 대해 프레스 벤드 방식에 의해 굽힘 가공을 실시하고, U 자상 단면을 이루는 성형체 (S1) 를 성형하면, 도 4 에 나타내는 바와 같은 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여 성형체 (S1) 를 O 자상으로 프레스 가공하는 O 프레스를 실시함으로써, 둘레 방향에서 서로 마주본 폭 단부 사이에 심 갭부 (G) 를 갖는 관체인 오픈관 (S2) 을 성형한다.Using the upper mold 4 and the lower mold (5), as subjected to bending by press-bend method, when forming a U-shaped body forming the stab cross-section (S 1), as shown in Figure 4 for the sheet material (S) By performing the O-press which press-forms the molded body S 1 into an O shape, an open tube S 2 which is a tube body having a seam gap portion G is formed between the width end portions that face each other in the circumferential direction.

다음으로, 도 4 를 사용하여, 성형체 (S1) 에 O 프레스를 실시하여 오픈관 (S2) 을 성형하는 순서에 대해 설명한다. 먼저, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 상금형 (4) 과 성형체 (S1) 의 U 자 개방측이 대향하도록 (성형체 (S1) 의 U 자 개방측이 상방을 향하도록), 하금형 (5) 에 성형체 (S1) 를 설치하여, 상금형 (4) 과 하금형 (5) 으로 성형체 (S1) 를 사이에 끼운다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 성형체 (S1) 와 접촉할 수 있는 면에는, 성형하는 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경이고 중심각 θ 인 원호부 (4a, 5a) 가 형성되어 있다. 또한, 이후, 원호부 (4a, 5a) 의 중심각 θ 를 구속 각도라고 칭한다. 원호부 (4a) 는, 상금형 (4) 의 가공 중심 (Op4) 과 일치하는 위치에 원호 중심이 위치하고 있고, 원호부 (5a) 는, 하금형 (5) 의 가공 중심 (Op5) 과 일치하는 위치에 원호 중심이 위치하고 있다. 또, 상금형 (4) 은, 원호부 (4a) 의 원호 방향 양단에 각각 연결된 직선부 (4b1, 4b2) 를 갖고 있고, 하금형 (5) 은, 원호부 (5a) 의 원호 방향 양단에 각각 연결된 직선부 (5b1, 5b2) 를 갖고 있다. 또한, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 에 있어서는, 직선부 (4b1, 4b2, 5b1, 5b2) 대신에, 원호부 (4a, 5a) 보다 곡률이 작은 소곡률 원호부를 갖도록 해도 된다. 또한, 본 발명에 있어서, 최종적으로 얻어지는 강관의 대칭성을 높이는 관점에서, 원호부에 연결된 직선부 또는 소곡률 원호부는, 가공 중심에 대해, 즉, 원호부의 중심에 대해 대칭인 것이 바람직하다.Next, using FIG. 4, subjected to O pressing the molded article (S 1) will be described in the order in which the shaping of the open pipe (S 2). First, Fig. 4 (a), the upper mold 4 and the molded product (to the U-opening side of the molded article (S 1) facing upward) (S 1) of the U-shaped open side is to face, as shown in, and installing the molded article (S 1) in a mold (5), sandwiched between a molded article (S 1) with the upper mold 4 and the lower mold (5). In addition, as shown in Fig. 5, the upper mold 4 and the lower mold (5) molded articles (S 1) the surface that can come into contact with, the steel pipe for shaping the outer diameter of Tokyo, or about Tokyo and the central angle θ arc portion of (4a, 5a) are formed. Incidentally, the center angle θ of the circular arc portions 4a and 5a is referred to as a restraint angle. The circular arc part 4a has the circular arc center located in the position which coincides with the machining center O p4 of the upper mold 4, and the circular arc part 5a has the processing center O p5 of the lower mold 5 The arc center is located at the coincident position. Moreover, the upper mold | type 4 has the linear part 4b 1 , 4b 2 connected to the both ends of the arc direction of the arc part 4a, respectively, and the lower mold 5 has the both ends of the arc part 5a of the arc direction. It has the linear part 5b 1 , 5b 2 connected to each other. In addition, in the upper die 4 and the lower die 5, instead of the straight portions 4b 1 , 4b 2 , 5b 1 , 5b 2 , so as to have a small curvature arc portion having a curvature smaller than the arc portions 4a, 5a. You may also Moreover, in this invention, it is preferable that the linear part or the small curvature circular arc part connected to the circular arc part is symmetric with respect to a processing center, ie, with respect to the center of circular arc part, from a viewpoint of raising the symmetry of the steel pipe finally obtained.

다음으로, 상금형 (4) 과 하금형 (5) 으로 사이에 끼운 성형체 (S1) 를, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이 상금형 (4) 으로 압하하여 O 프레스를 실시한다. 이 때, 성형체 (S1) 에 있어서의 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 원호부 (4a, 5a) 와 대향하는 부분은, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 에 의해 구속되지만, 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 에 의해 구속되지 않는다. 그 때문에, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 에 의해 성형체 (S1) 의 전체 둘레가 구속되는 경우에 필요시되는 가압력보다 작은 가압력으로, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같은 오픈관 (S2) 을 성형할 수 있다.Next, the molded object S 1 sandwiched between the upper mold 4 and the lower mold 5 is pressed down with the upper mold 4 as shown in FIG. 4 (b) to perform O-pressing. At this time, the part which opposes the arc part 4a, 5a of the upper mold 4 and the lower mold 5 in the molded object S 1 is restrained by the upper mold 4 and the lower mold 5. However, the raw part P of the molded object S 1 is not restrained by the upper mold 4 and the lower mold 5. Therefore, the open tube as shown in the upper mold 4 and the lower mold (5) molded articles (S 1) with a small pressing force than the pressing force as required in the case where the entire periphery is restrained, 4 (c) is also a by ( S 2 ) can be molded.

여기서, 본 실시형태에 있어서는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여 성형체 (S1) 에 O 프레스를 실시하여 오픈관 (S2) 을 성형할 때, 성형체 (S1) 에 있어서의 미가공부 (P) 의 중심으로부터 폭 단부를 향해 W/4 만큼 떨어진 부위에 가압력이 부가되도록 하고 있는데, 그 이유는 이하와 같다. 즉, 성형체 (S1) 의 전체가 원형이 되었을 때의 굽힘 모멘트는, 가압부로부터 중심각이 각도 φ 만큼 떨어진 위치에서는, M ＝ F·r·cosφ (F : 가압력, r : 원의 반경) 가 되며, 가압부로부터 90 도 떨어진 위치에서 최대가 되고, 변형도 최대가 된다. 그래서, 미가공부 (P) 의 중심으로부터 90 도 즉 전체 둘레의 1/4 떨어진 위치에 가압력을 부가함으로써, 미가공부 (P) 가 효과적으로 변형되게 된다. 이 때, 굽힘 모멘트는, 가압력을 부가하는 위치로부터 90 도 떨어진 위치가 최대이고, 이 위치로부터 멀어지면 작아져 간다. 그 때문에, 미가공부 (P) 에 충분한 소성 변형이 발생하기 위해서는, 미가공부 (P) 의 중심으로부터 폭 단부를 향해 W/4 ± 0.07W 만큼 떨어진 부위에 가압력을 부가하는 것이 바람직하다.Here, in the present embodiment, when the open tube S 2 is formed by O-pressing the molded body S 1 using the upper mold 4 and the lower mold 5, the molded body S 1 is formed on the molded body S 1 . Although pressing force is added to the site | part separated by W / 4 from the center of the raw part P in the width direction toward the edge part, the reason is as follows. That is, the bending moment when the whole of the molded body S 1 is circular has M = F · r · cosφ (F: pressing force, r: radius of the circle) at the position where the center angle is separated by the angle φ from the pressing portion. The maximum is at a position 90 degrees away from the pressing portion, and the deformation is maximum. Therefore, by adding the pressing force to the position 90 degrees from the center of the raw part P, ie, 1/4 away from the perimeter, the raw part P is effectively deformed. At this time, the bending moment has a maximum position 90 degrees away from the position at which the pressing force is applied, and becomes smaller when it is moved away from this position. Therefore, in order for sufficient plastic deformation to arise in the raw part P, it is preferable to add a pressing force to the site | part which separated by W / 4 +/- 0.07W from the center of the raw part P toward the width edge part.

또, 본 실시형태에 있어서는, 미가공부 (P) 의 중심을, 폭 단부로부터 W/4 만큼 떨어진 위치를 포함하는 부위에 형성하는 것으로 했는데, 그 이유는 이하와 같다. 즉, 상기 서술한 바와 같이, 가압력은 미가공부 (P) 의 중심으로부터 폭 단부를 향해 W/4 만큼 떨어진 부위에 부가하는 것이 바람직하지만, 성형체 (S1) 를 오픈관 (S2) 으로 하는 단계에서, 성형체 (S1) 의 형상은 변화되기 때문에, 상금형 (4) 과 성형체 (S1) 의 접촉 위치가 변경되어 가압력을 부가하는 위치도 변화된다. 미가공부 (P) 를, 성형체 (S1) 에 있어서의 폭 단부로부터 W/4 만큼 떨어진 위치를 포함하는 부위에 형성한 경우에는, 가압력을 부가하는 부분은 항상 성형체 (S1) 의 폭 단부가 되고, 미가공부 (P) 가 가장 변형되게 된다. 이와 같이 함으로써, 가압 위치를 변경하지 않고, 1 회의 가압으로 미가공부 (P) 에 변형을 부여할 수 있다. 또, 미가공부 (P) 를, 가압력을 부가하는 위치 즉 성형체 (S1) 의 폭 단부로부터 W/4 ± 0.07W 의 범위에 형성하는 것이 바람직하다.Moreover, in this embodiment, it was supposed that the center of the unprocessed part P was formed in the site | part including the position separated by W / 4 from the width edge part, The reason is as follows. That is, as described above, the pressing force is preferably added to the portion separated by W / 4 from the center of the unprocessed portion P toward the width end portion, but the forming body S 1 is an open tube S 2 . in the shape of the molded article (S 1) is also changed, because, the contact position of the upper mold 4 and the molded article (S 1) changes position to be added to the pressure change. Micah study (P) a, in the case of forming a region containing the position apart by W / 4 from the width end of the molded article (S 1), the portion for adding a pressing force is always width end portion of the molded article (S 1) As a result, the raw portion P is most deformed. By doing in this way, a deformation | transformation can be given to the unprocessed part P by one press without changing a press position. The Micah study i.e. the position (P), adding a pressing force is preferably formed in the range of W / 4 ± 0.07W from the width end portion of the molded article (S 1).

또, 도 4(a) 및 도 4(b) 와 같은 가압의 초기의 단계에서는, 판 폭 단부가 상금형 (4) 에 접하기 때문에, 미가공부 (P) 는 성형체 (S1) 의 폭 단부로부터 W/4 만큼 떨어진 부위를 포함하는 부위에 형성하는 것이 바람직하다.In addition, in the initial stage of pressurization as shown in Figs. 4A and 4B, since the plate width end portion is in contact with the upper die 4, the raw portion P is the width end portion of the molded body S 1 . It is preferable to form in the site | part containing the site | part separated by W / 4 from the inside.

도 6 은, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량과 구속 각도의 관계를, 프레스 하중과 합하여 나타낸 그래프이다. 또한, 도 6 에 나타내는 열림량과 구속 각도의 관계, 및, 프레스 하중은, 오픈관 (S2) 의 양 단부를 용접 후에 확관율 1 [％] 의 확관에 의한 형상 교정을 실시하여, 인장 강도 630 [㎫], 외경 660.4 [㎜], 관 두께 40.0 [㎜] 의 강관을 성형할 때에 있어서의 것이다.FIG. 6 is a graph showing the relationship between the opening amount of the shim gap portion G of the open tube S 2 and the restraint angle in combination with the press load. In addition, the relationship between the opening amount and the restraint angle shown in FIG. 6, and the press load are performed by correcting the shape by expanding the tube with an expansion rate of 1 [%] after welding both ends of the open pipe S 2 , and tensile strength. It is for forming a steel pipe having a diameter of 630 [MPa], an outer diameter of 660.4 [mm], and a tube thickness of 40.0 [mm].

프레스 벤드 후의 성형체 (S1) 는, 그 양측의 판 폭단으로부터 각각 W/4 의 부분에 길이 W/12 의 미가공부 (P) 를 형성하고, 이 성형체 (S1) 를 구속 각도가 동일한 상금형 (4) 과 하금형 (5) 으로 사이에 끼워 지지한 경우의 것이다. 또, 가압량은, 오픈관 (S2) 의 W/2 의 부분을 연결한 거리가, 확관 전의 직경과 동일해지도록 하고 있다 (O 프레스에서의 압하량은, 세로 직경이 확관 전의 직경과 일치하도록 하고 있다). 도 6 으로부터, 구속 각도가 클수록, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량이 작아지는 것을 알 수 있다.Press bend after the molded article (S 1) is formed Micah study of length W / 12 to the portion of W / 4 (P), respectively from the plate pokdan of both sides, and a molded article (S 1) for the restraint angle same upper mold It is a case where it is clamped between by (4) and the lower mold (5). The amount of pressurization is such that the distance connecting the W / 2 portions of the open pipe S 2 is equal to the diameter before expansion of the pipe (the amount of reduction in O-press corresponds to the diameter before expansion of the pipe). To be done). It can be seen from FIG. 6 that the larger the restraint angle is, the smaller the opening amount of the shim gap portion G of the open tube S 2 is.

도 7 은, 구속 각도가 0 도인 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여 오픈관 (S2) 을 성형했을 때의 변형 상황을 모식적으로 나타낸 도면이다. 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도가 0 도일 때에는, 상금형 (4) 이 성형체 (S1) 의 양 단부와만 접촉하고, 하금형 (5) 이 성형체 (S1) 의 판 폭 중앙부에서만 접촉하도록, 원호부 (4a, 5a) 를 강관 외경의 1.16 배의 직경을 갖는 원호로 한 경우이다. 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 성형체 (S1) 의 단면을 시계에 비유했을 때에 6 시 부분만이 하금형 (5) 과 접촉하도록, 하금형 (5) 의 원호부 (5a) 의 직경이 강관 직경보다 큰 직경으로 되어 있다. 그 때문에, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, O 프레스 중에는 성형체 (S1) 의 6 시 부분 및 그 근방에, 하금형 (5) 의 원호부 (5a) 를 따르는 벤트 백이 발생하고, 곡률 반경이 강관 직경보다 커진다. 그 때문에, O 프레스 후에서는, 도 7(c) 에 나타내는 바와 같은 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량이, 성형체 (S1) 의 3 시 부분 및 9 시 부분에서의 스프링백과 합하여 큰 것이 된다.Figure 7 is a view showing a modification of the situation when the angle constraints using zero degrees the upper mold 4 and the lower mold (5) when forming an open pipe (S 2). Fig. When the restraint angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 is 0 degrees, the upper mold 4 contacts only both ends of the molded body S 1 , and the lower mold 5 is formed of the molded body S 1 . The circular arc portions 4a and 5a are circular arcs having a diameter of 1.16 times the outer diameter of the steel pipe so as to contact only the plate width center portion. As shown in Fig. 7 (a), the diameter of the arc portion 5a of the lower mold 5 is such that only the 6 o'clock portion contacts the lower mold 5 when the cross section of the molded product S 1 is compared to a watch. The diameter is larger than the diameter of this steel pipe. Therefore, as shown in Fig. 7 (b), O presses during the molded article (S 1) 6 partial and in the vicinity thereof, and the mold 5, the bag vents along the arc portion (5a) the occurrence of, and the radius of curvature of the It becomes larger than this steel pipe diameter. Therefore, O in then pressed, and Fig. 7 (c) the amount of opening of the center gap (G) of an open pipe (S 2) shown in, molded articles (S 1) 3 partial and 9:00 spring in a portion bag of It becomes big in total.

도 8 은, 구속 각도와, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 를 용접으로 닫았을 때의 확관 전에 있어서의 강관의 진원도의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 8 로부터, 구속 각도가 60 도인 경우에는, 구속 각도가 0 도인 경우보다 진원도가 나빠져 있지만, 구속 각도를 크게 하면 진원도는 좋아지고, 구속 각도가 70 도 이상인 경우에서는 구속 각도가 0 도인 경우보다 진원도가 좋아지는 것을 알 수 있다. 또, 구속 각도가 100 도 ∼ 110 도에서 가장 진원도가 좋아지고 있는 것을 알 수 있다.8 is a graph showing the relationship between the restraint angle and the roundness of the steel pipe before expansion when the seam gap portion G of the open pipe S 2 is closed by welding. From Fig. 8, when the restraint angle is 60 degrees, the roundness is worse than when the restraint angle is 0 degrees, but when the restraint angle is increased, the roundness is improved, and when the restraint angle is 70 degrees or more, the roundness is smaller than when the restraint angle is 0 degrees. You can see that is getting better. Moreover, it turns out that roundness improves most in constraint angle of 100 degree | times-110 degree | times.

도 9 는, 구속 각도와 프레스 하중의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 9 로부터, 구속 각도가 커지면 프레스 하중이 커지는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 구속 각도를 크게 하면, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량은 작아지지만, 프레스 하중이 커지는 만큼, 프레스 설비가 대형화되기 때문에, 원하는 열림량이 얻어지는 범위에서 구속 각도를 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 프레스 하중을, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 으로 성형체 (S1) 의 전체 둘레를 구속하는 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 개개의 구속 각도가 180 도인 경우의 90 [％] 이하로 하려면, 구속 각도를 150 도 이하로 하면 된다.9 is a graph showing the relationship between the constraint angle and the press load. It can be seen from FIG. 9 that the press load increases as the restraint angle increases. Therefore, when the restraint angle is increased, the opening amount of the shim gap portion G of the open tube S 2 is small. However, as the press load is increased, the press equipment is enlarged, so that the restraint angle is set within a range where a desired opening amount is obtained. It is preferable to make it small. For example, the respective constraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 that restrain the press load from the upper mold 4 and the lower mold 5 to the entire circumference of the molded body S 1 are 180 degrees. What is necessary is just to set a restraint angle to 150 degrees or less to be 90 [%] or less in the case.

도 10 은, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 개개의 구속 각도를 변화시킨 경우에 있어서의 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 11 은, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 개개의 구속 각도를 변화시킨 경우에 있어서의, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 를 용접으로 닫아 성형된 확관 전의 강관의 진원도의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 12 는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 개개의 구속 각도를 변화시킨 경우에 있어서의 프레스 하중의 결과를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 10 ∼ 도 12 에 있어서는, 도 6, 도 8 및 도 9 와 동일한 인장 강도 630 [㎫], 외경 660.4 [㎜], 관 두께 40.0 [㎜] 의 강관을 대상으로 하고 있고, 가로축은 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이며, 하금형 (5) 의 구속 각도마다 그래프 중의 심볼을 변경하고 있다. 도면 중에서, 예를 들어, 「하 60 도」란, 하금형 (5) 에 있어서의 구속 각도가 60 도인 것을 의미한다.10 is a graph showing the results of the open amount of the upper mold 4 and the lower mold (5) an open pipe (S 2) core gap (G) of in the case in which the individual variation of the angular restraint. Fig. 11 shows the steel pipe before expansion pipe formed by closing the seam gap portion G of the open pipe S 2 by welding in the case where the respective restraint angles of the upper die 4 and the lower die 5 are changed. It is a graph showing the result of roundness. 12 is a graph showing the results of a press load in the case where the respective restraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are changed. In addition, in FIGS. 10-12, steel pipes of tensile strength 630 [MPa], outer diameter 660.4 [mm], and tube thickness 40.0 [mm] similar to FIGS. 6, 8, and 9 are targeted, and the horizontal axis is a prize. It is an average value of the constraint angles of the molds 4 and 5 and the symbols in the graph are changed for each constraint angle of the molds 5. In the figure, for example, "lower 60 degrees" means that the restraint angle in the lower die 5 is 60 degrees.

도 10 으로부터, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 개개의 구속 각도에 상관없이, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이 커지면, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량은 작아져 있는 것을 알 수 있다. 또, 도 11 로부터, 상금형 (4) 과 하금형 (5) 중 어느 것의 구속 각도가 60 도 미만인 경우에는, 강관의 진원도가 나빠져 있는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 개개의 구속 각도는, 상금형 (4) 과 하금형 (5) 에서 반드시 동일하게 할 필요는 없지만, 강관의 진원도가 양호한 형상을 얻기 위해서는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도를, 어느 쪽도 60 도를 초과하는 구속 각도로 하는 것이 바람직하다. 또, 도 12 로부터, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이 클수록, 프레스 하중은 커지는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 허용할 수 있는 프레스 하중의 상한값을 설정한 경우에는, 그 프레스 하중의 상한값에 따라, 적용 가능한 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값의 범위가 정해진다.From Figure 10, the upper mold 4 and the lower mold (5), the individual, regardless of the bound angle, the greater the average value of the constraint angle of the upper mold 4 and the lower mold (5), the open pipe (S 2) of the It can be seen that the opening amount of the shim gap part G is small. Moreover, from FIG. 11, when the restraint angle of any of the upper die 4 and the lower die 5 is less than 60 degree | times, it turns out that the roundness of a steel pipe worsens. Therefore, the individual restraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 are not necessarily the same in the upper mold 4 and the lower mold 5, but in order to obtain a good roundness of the steel pipe, It is preferable to make the restraint angle of the upper mold | type 4 and the lower mold | type 5 into the restraint angle exceeding 60 degrees in either. 12, it turns out that press load becomes large, so that the average value of the restraint angle of the upper mold | type 4 and the lower mold | type 5 is large. Therefore, when the upper limit of allowable press load is set, the range of the average value of the constraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5 that can be applied is determined according to the upper limit of the press load.

도 13 은, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도를 동일하게 하여, 프레스 벤드 후의 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 의 길이 (L) 를 변화시킨 경우에 있어서의 심 갭부 (G) 의 열림량의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 14 는, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도를 동일하게 하여, 프레스 벤드 후의 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 의 길이 (L) 를 변화시킨 경우에 있어서의 확관 전의 강관의 진원도의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 15 는, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도를 동일하게 하여, 프레스 벤드 후의 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 의 길이 (L) 를 변경한 경우에 있어서의 프레스 하중의 결과를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 13 ∼ 도 15 에 있어서, 가로축은, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이다.FIG. 13 shows that when the restraint angle of the upper mold 4 and the restraint angle of the lower mold 5 are the same, and the length L of the unprocessed portion P of the molded body S 1 after the press bend is changed. It is a graph which shows the result of the opening amount of the shim gap part G in this. 14 shows that when the restraint angle of the upper mold 4 and the restraint angle of the lower mold 5 are the same, and the length L of the unprocessed portion P of the molded body S 1 after the press bend is changed. It is a graph which shows the result of the roundness of the steel pipe before expansion. FIG. 15 shows that when the restraint angle of the upper mold 4 and the restraint angle of the lower mold 5 are the same, and the length L of the raw portion P of the molded body S 1 after the press bend is changed. It is a graph which shows the result of the press load in it. 13-15, the horizontal axis is an average value of the restraint angle of the upper mold 4 and the restraint angle of the lower mold 5.

도 13 으로부터, 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 의 길이 (L) 에 상관없이, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이 커질수록, 심 갭부 (G) 의 열림량은 작아져 있고, 또, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이 동일한 경우에는, 상기 길이 (L) 가 길수록 열림량이 작아져 있는 것을 알 수 있다. 또, 도 14 및 도 15 로부터, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이 동일한 경우에는, 강관의 진원도 및 프레스 하중에, 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 의 길이 (L) 에 의한 차이는 거의 보이지 않는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 상금형 (4) 의 구속 각도와 하금형 (5) 의 구속 각도의 평균값이 동일한 경우에는, 성형체 (S1) 의 미가공부 (P) 의 길이 (L) 를 길게 함으로써, 강관의 진원도나 프레스 하중의 차이를 상기 길이 (L) 에 의해 발생시키지 않고, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량을 작게 하는 것이 가능해진다.From FIG. 13, regardless of the length L of the unprocessed portion P of the molded body S 1 , as the average value of the restraint angle of the upper mold 4 and the restraint angle of the lower mold 5 increases, the seam gap portion ( The opening amount of G) is small, and when the average value of the restraint angle of the upper mold | type 4 and the restraint angle of the lower mold | type 5 is the same, it turns out that opening length becomes small, so that said length L is longer. Can be. 14 and 15, when the average value of the restraint angle of the upper mold 4 and the restraint angle of the lower mold 5 is the same, the unprocessed portion of the molded body S 1 corresponds to the roundness of the steel pipe and the press load. It turns out that the difference by the length L of P) is hardly seen. Thus, if the restraining angle of the upper mold (4) restraining angle and lower mold (5) of the average value are the same, by the length (L) of Micah study (P) of a molded article (S 1), steel pipe roundness but the difference between or the press load not caused by the length (L), it is possible to reduce the amount of opening of the seam gaps (G) open-tube (S 2).

도 16 은, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 원호부 반경을 변화시킨 경우에 있어서의 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 의 열림량의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 17 은, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 원호부 반경을 변화시킨 경우에 있어서의 프레스 하중의 결과를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 16 및 도 17 에 있어서는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 원호부 (4a, 5a) 의 중심각을 45 도로 하고, 원호부 (4a, 5a) 의 반경인 원호부 반경을 변경하여, 인장 강도 630 ㎫, 외경 660.4 [㎜], 관 두께 40.0 [㎜] 의 강관을, 세로 직경이 확관 전의 직경과 일치하도록 O 프레스로 압하한 경우를 나타내고 있다. 또, 도 16 및 도 17 의 가로축은, 원호부 반경과 강관 외측 반경 (강관 외경에 상당하는 반경) 의 비이며, 원호부 반경이 강관 외측 반경보다 큰 경우에는 1.0 보다 커지고, 원호부 반경이 강관 외측 반경보다 작은 경우에는 1.0 보다 작아진다.16 is a graph showing the results of the open amount of the upper mold 4 and the lower metal mold seam of the open pipe (S 2) in the case where changes in the radius of the circular arc portion (5) gap (G). FIG. 17: is a graph which shows the result of the press load in the case of changing the arc part radius of the upper mold | type 4 and the lower mold | type 5. FIG. 16 and 17, the center angles of the arc portions 4a and 5a of the upper die 4 and the lower die 5 are 45 degrees, and the radius of the arc portion which is the radius of the arc portions 4a and 5a is shown. It changed and the case where the steel pipe of tensile strength 630 Mpa, outer diameter 660.4 [mm], and tube thickness 40.0 [mm] was pressed by O press so that a vertical diameter might match the diameter before expansion pipe | tube is shown. 16 and 17, the horizontal axis represents the ratio between the arc portion radius and the steel pipe outer radius (radius corresponding to the outer diameter of the steel pipe), and is larger than 1.0 when the arc radius is larger than the outer diameter of the steel pipe, and the arc radius is the steel pipe. If it is smaller than the outer radius, it is smaller than 1.0.

도 16 에 나타내는 바와 같이, 원호부 반경이 강관 외측 반경과 동일할 (도 16 의 가로축이 1.0) 때에는, 심 갭부 (G) 의 열림량이 가장 작아져 있다. 한편, 원호부 반경이 강관 외측 반경보다 커지면, 도 7 에서 나타낸 바와 같이 성형체 (S1) 의 6 시 부분 및 그 근방에 벤딩 백 변형이 발생하기 때문에, 원호부 반경이 커짐에 따라서, 심 갭부 (G) 의 열림량이 커져 있다. 또, 원호부 반경이 강관 외측 반경보다 작아지면, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 원호부 (4a, 5a) 가 종료된 부분에서 벤딩 백 변형이 발생하기 때문에, 원호부 반경이 작아짐에 따라서, 심 갭부 (G) 의 열림량이 커져 있다. 이와 같이, 원호부 반경이 강관 외측 반경과 동일한 경우가 가장 바람직하지만, 원호부 반경이 강관 외측 반경에 상당하는 반경 ± 3.5 [％] 일 때에는, 심 갭부 (G) 의 열림량이 40 [㎜] 이하로 억제되고 있다.As shown in FIG. 16, when the arc part radius is equal to the steel pipe outer radius (1.0 in the horizontal axis is 1.0), the opening amount of the shim gap part G is the smallest. On the other hand, when the arc radius is larger than the outer diameter of the steel pipe, bending back deformation occurs at the six o'clock portion of the molded body S 1 and its vicinity as shown in FIG. 7, and as the arc radius increases, the seam gap portion ( The opening amount of G) is large. Further, when the arc radius is smaller than the outer diameter of the steel pipe, bending back deformation occurs at the portion where the arc portions 4a and 5a of the upper die 4 and the lower die 5 are terminated. In accordance with this, the opening amount of the shim gap portion G is increased. Thus, although the case where an arc part radius is the same as a steel pipe outer radius is most preferable, when the arc part radius is a radius ± 3.5 [%] corresponding to a steel pipe outer radius, the opening amount of the seam gap part G is 40 [mm] or less. Is suppressed.

그러나, 도 17 로부터 알 수 있는 바와 같이, 프레스 하중은, 원호부 반경이 작아짐에 따라서 커져 있고, 특히 원호부 반경이 작은 경우에는, 프레스기의 하중도 고려하여 그 반경을 결정할 필요가 있다.However, as can be seen from FIG. 17, the press load is increased as the radius of the arc portion becomes smaller, and in particular, when the arc portion radius is small, it is necessary to determine the radius in consideration of the load of the press.

[실시예 1]Example 1

에지 미러를 사용하여 개선 (開先) 을 형성하고, 판 폭 1928 [㎜] 로 가공한, 길이 1000 [㎜], 판 두께 40 [㎜], 인장 강도 635 [㎫] 의 강판에, 단 굽힘을 실시한 후, 프레스 벤드 가공을 실시한 성형체 (S1) 를 준비하였다. 다음으로, 이 성형체 (S1) 에 대해, 여러 가지 구속 각도의 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여, 30 [MN] 의 프레스기에 의해 O 프레스를 실시함으로써, 성형체 A, B, C 를 성형하였다. 표 1 ∼ 표 3 에, 성형체 A, B, C 의 형상을 나타낸다. 또한, 표 1 ∼ 표 3 의 「No.」에 있어서의 최초의 알파벳 A, B, C 는, 성형체의 형상 (성형체 A, B, C) 을 나타내고 있고, 그 알파벳 A, B, C 뒤의 숫자는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 조합을 나타내고 있다.The end bending was formed on the steel plate of length 1000 [mm], plate thickness 40 [mm], and tensile strength 635 [MPa] which formed the improvement using an edge mirror, and processed it with the plate width of 1928 [mm]. After implementation, the molded product S 1 subjected to the press bend process was prepared. Next, the molded articles A and B are subjected to O-press with a press machine of 30 [MN] using the upper die 4 and the lower die 5 of various restraint angles with respect to the molded article S 1 . , C was molded. In Table 1-Table 3, the shape of molded object A, B, C is shown. In addition, the first alphabet A, B, C in "No." of Table 1-Table 3 showed the shape (molded object A, B, C) of the molded object, and the numbers after the alphabet A, B, C Denotes a combination of restraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5.

표 1 에는, 조건 A 로서 판 단으로부터 W/4 부를 중심으로 161 [㎜] (W/12) 의 폭으로 미가공부를 형성한 성형체 A 를 나타내고 있다. 표 2 에는, 조건 B 로서 판 단으로부터 W/4 부를 중심으로 321 [㎜] (W/6) 의 폭 (조건 A 의 2 배의 폭) 으로 미가공부를 형성한 성형체 B 를 나타내고 있다. 표 3 에는, 조건 C 로서 판 단으로부터 W/6 부를 중심으로 321 [㎜] 의 폭으로 미가공부를 형성한 성형체 C 를 나타내고 있다. 또한, 성형체 A, B, C 는, 판 단부의 중앙과 판 폭 1/2 을 연결하는 직선에 대해 대칭이며, 표 1 ∼ 표 3 에는, 그 판 폭 1/2 의 부분의 값을 나타내고 있다. 또, O 프레스시에 있어서의 압하량은, W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리가 654 [㎜] 가 되는 압하량으로 하였다.In Table 1, the molded object A which formed the unprocessed part by the width | variety of 161 [mm] (W / 12) centering on the W / 4 part as a condition A is shown. In Table 2, as the condition B, the molded body B in which the unprocessed part was formed with the width (double width of the condition A) of 321 [mm] (W / 6) centering on the W / 4 part from the plate edge is shown. In Table 3, the molded object C which formed the unprocessed part by the width | variety of 321 [mm] centering on the W / 6 part from the plate edge as condition C is shown. In addition, the molded objects A, B, and C are symmetrical about the straight line which connects the center of a board | substrate end, and board width 1/2, and has shown the value of the part of the board width 1/2 in Tables 1-3. In addition, the amount of reductions at the time of O-pressing was made into the amount of reductions where the distance of the outer surface side of a W / 2 part and the outer surface side of a plate | board end becomes 654 [mm].

그리고, 성형체 A, B, C 의 O 프레스 후의 오픈관 (S2) 의 열림량을 측정한 후에, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 를 용접하여 외경 654 [㎜] 의 강관을 성형한 후, 그 직경을 둘레 방향으로 22.5 도의 피치로 8 지점 측정하고, 상기 직경의 최대와 최소의 차를 구하였다. 표 1 ∼ 표 3 에, 금형 형상 (구속 각도), 프레스 하중, 열림량, 및, 진원도도 합하여 나타낸다. 이 때의 진원도는, 최대와 최소의 차를 강관 외경 (상기 직경의 전체 측정값의 평균값) 으로 나눈 숫자이다.Then, the molded product A, B, forming the steel pipe after measuring the release quantity of O open tube after the pressing (S 2) of the C, open-tube outer diameter and welding the seam gaps (G) of the (S 2) 654 [㎜] After that, the diameter was measured at eight points with a pitch of 22.5 degrees in the circumferential direction, and the difference between the maximum and minimum of the diameter was determined. Table 1-Table 3 also show the mold shape (restraining angle), the press load, the opening amount, and the roundness. The roundness at this time is a number obtained by dividing the difference between the maximum and the minimum by the steel pipe outer diameter (average of all measured values of the diameters).

또한, 본 실시예에서 사용한 용접기에서는, O 프레스 후의 열림량이 40 [㎜] 를 초과하고 있는 것은, 그 열림을 닫을 수 없어, 다른 프레스기로 열림을 닫은 상태에서 관 축 방향의 양단 및 중앙을 가용접한 후, 심 갭부 (G) 의 전체 길이의 본용접을 실시하였다. 또, 진원도에 대해서는, 확관 전에서 2.5 [％] 를 합격의 기준으로 하였다. 이것은, 확관 전의 진원도가 2.5 [％] 이하이면, 확관 후의 진원도를 1.0 [％] 이하라는 양호한 값으로 할 수 있기 때문이다.In addition, in the welding machine used in the present Example, the opening amount after O press exceeded 40 [mm], the opening cannot be closed, but both ends and the center of the tube axial direction were welded together in the state which closed the opening by another press. Then, the main welding of the full length of the seam gap part G was performed. In addition, about roundness, 2.5 [%] was made into the criterion of acceptance before expansion. This is because when the roundness before expansion is 2.5 [%] or less, the roundness after expansion can be made into a favorable value below 1.0 [%].

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
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Figure pct00003
Figure pct00003

본 발명예의 범위인, 표 1 의 No.A1 ∼ A7, A9, A10, 표 2 의 No.B1 ∼ B7, B9, B10, 표 3 의 No.C1 ∼ C7, C9, C10 에서는, 열림량이 작고, 진원도도 양호하다. 특히, 구속 각도가 90 도 ∼ 110 도인 것은, 확관을 실시하지 않아도 진원도가 1.0 [％] 이하로 되어 있다. 또, 구속 각도의 평균값이 작아질수록, 프레스 하중이 작아져 있다.In No.A1-A7, A9, A10 of Table 1, No.B1-B7, B9, B10 of Table 2, and No.C1-C7, C9, C10 of Table 3 which are the range of the example of this invention, the opening amount is small, Roundness is also good. In particular, when the restraint angle is 90 degrees to 110 degrees, the roundness is 1.0 [%] or less even without expanding. In addition, as the average value of the restraint angles decreases, the press load decreases.

이것에 대해, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도가 60 도와 90 도의 조합으로 되어 있는, 표 1 의 No.A8, A11, 표 2 의 No.B8, B11, 표 3 의 No.C8, C11 에서는, 열림량은 작지만, 진원도가 나빠져 있다. 또, 구속 각도의 평균값이 60 도 이하로 되어 있는, 표 1 의 No.A12 ∼ A16, 표 2 의 No.B12 ∼ B16, 표 3 의 No.C12 ∼ C16 에서는, 열림량이 크고, 특히, 표 1 의 No.A15, A16, 표 2 의 No.B16, 표 3 의 No.C16 에서는, 심 갭부 (G) 를 용접한 후의 용접 부분이 파단되었기 때문에 진원도의 측정은 할 수 없었다.On the other hand, No.A8, A11 of Table 1, No.B8, B11 of Table 2, No of Table 3 which the restraint angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 are a combination of 60 degree and 90 degree. In .C8 and C11, the opening amount is small, but the roundness is worse. Moreover, in No.A12-A16 of Table 1, No.B12-B16 of Table 2, and No.C12-C16 of Table 3 which the average value of a restraint angle becomes 60 degrees or less, especially in Table 1, In No.A15, A16 in Table 2, No.B16 in Table 2, and No.C16 in Table 3, since the welded part after the seam gap portion G was welded, the roundness could not be measured.

또, 미가공부의 폭이 성형체 A 보다 큰 성형체 B 를 사용한 것에서는, 성형체 A 를 사용한 것과 비교하여, 프레스 하중 및 진원도는 거의 동일하였지만, 열림량이 작아져 있다.In addition, in the case where the molded body B in which the width of the unprocessed portion is larger than the molded body A is used, the press load and the roundness are almost the same as those in which the molded body A is used, but the opening amount is reduced.

또, 미가공부의 위치를 성형체 B 보다 판 단측으로 한 성형체 C 를 사용한 것에서는, 성형체 B 를 사용한 것과 비교하여, 프레스 하중, 열림량 및 진원도는 거의 동일하였다. 또한, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도를 180 도로 한 표 3 의 No.C17 은, 프레스기의 최대 하중 30 [MN/m] 를 부하했지만, W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리는 658 [㎜] 로 다른 것과 비교하여 압하량이 작아졌다. 이 때문에, 열림량은 양호하지만, 진원도는 나빠져 있었다. 따라서, 확관 전에서 2.5 [％] 의 진원도를 만족하기 위해서는, 보다 큰 프레스기를 사용하여, 다른 동일한 압하량까지 O 프레스할 필요가 있는 것으로 생각된다.In addition, when using the molded object C which made the position of a non-processing part into the plate end side rather than the molded object B, compared with using the molded object B, press load, opening amount, and roundness were almost the same. In addition, No. C17 of Table 3 which made the restraint angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 180 degrees loaded the maximum load 30 [MN / m] of the press machine, but the outer surface side of the W / 2 part and the board The distance on the outer surface side of the stage was 658 [mm], and the rolling reduction amount was small compared with the others. For this reason, although the opening amount was favorable, the roundness was worsening. Therefore, in order to satisfy the roundness of 2.5 [%] before expansion, it is considered that it is necessary to O-press to another similar reduction amount using a larger press.

이상, 본 발명을 적용한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 실시형태에 의한 본 발명의 개시의 일부를 이루는 기술 및 도면에 의해 본 발명은 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시형태에 기초하여 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시형태, 실시예 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.As mentioned above, although embodiment to which this invention was applied was described, this invention is not limited by the technique and drawing which form a part of indication of this invention by this embodiment. In other words, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.

[실시예 2]Example 2

에지 미러를 사용하여 개선을 형성하고 판 폭 1639 [㎜] 로 가공한, 길이 1000 [㎜], 판 두께 31.8 [㎜], 인장 강도 779 [㎫] 의 강판에, 단 굽힘을 실시한 후, 프레스 벤드 가공을 실시한 성형체 (S1) 를 준비하였다. 다음으로, 이 성형체 (S1) 에 대해, 여러 가지 구속 각도의 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여, 30 [MN] 의 프레스기에 의해 O 프레스를 실시함으로써, 성형체 A, B, C 를 성형하였다. 표 4 ∼ 표 6 에, 성형체 A, B, C 의 형상을 나타낸다. 또한, 표 4 ∼ 표 6 의 「No.」에 있어서의 최초의 알파벳 A, B, C 는, 성형체의 형상 (성형체 A, B, C) 을 나타내고 있고, 그 알파벳 A, B, C 뒤의 숫자는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 조합을 나타내고 있다.After forming the improvement using an edge mirror and subjecting the steel plate of length 1000 [mm], plate thickness 31.8 [mm], and tensile strength 779 [MPa] which were processed to the plate width of 1639 [mm], after press bending, The processed molded product S 1 was prepared. Next, the molded articles A and B are subjected to O-press with a press machine of 30 [MN] using the upper die 4 and the lower die 5 of various restraint angles with respect to the molded article S 1 . , C was molded. In Table 4-Table 6, the shape of molded object A, B, C is shown. In addition, the first alphabet A, B, C in "No." of Table 4-Table 6 showed the shape (molded object A, B, C) of the molded object, and the numbers after the alphabet A, B, C Denotes a combination of restraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5.

표 4 에는, 조건 A 로서 판 단으로부터 W/4 부를 중심으로 137 [㎜] (W/12) 의 폭으로 미가공부를 형성한 성형체 A 를 나타내고 있다. 표 5 에는, 조건 B 로서 판 단으로부터 W/4 를 중심으로 273 [㎜] (W/6) 의 폭 (조건 A 의 2 배의 폭) 으로 미가공부를 형성한 성형체 B 를 나타내고 있다. 표 6 에는, 조건 C 로서 판 단으로부터 W/6 부를 중심으로 273 [㎜] 의 폭으로 미가공부를 형성한 성형체 C 를 나타내고 있다. 또한, 성형체 A, B, C 는, 판 단부의 중앙과 판 폭 1/2 을 연결하는 직선에 대해 대칭이며, 표 4 ∼ 표 6 에는, 그 판 폭 1/2 의 부분의 값을 나타내고 있다. 또, O 프레스시에 있어서의 압하량은, W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리가 553 [㎜] 가 되는 압하량으로 하였다.In Table 4, the molded object A in which the unprocessed part was formed in the width | variety of 137 [mm] (W / 12) centering on the W / 4 part from the plate edge as condition A is shown. In Table 5, the molded object B in which the unprocessed part was formed in the width | variety (2 times the width | variety of condition A) of 273 [mm] (W / 6) centering W / 4 from a plate edge as condition B is shown. In Table 6, the molded object C which formed the unprocessed part in the width | variety of 273 [mm] centering on the W / 6 part from the plate edge as condition C is shown. In addition, the molded objects A, B, and C are symmetric with respect to the straight line which connects the center of board | plate end and board width 1/2, and has shown the value of the part of the board width 1/2 in Tables 4-6. In addition, the amount of reductions at the time of O-pressing was made into the amount of reductions that the distance of the outer surface side of a W / 2 part and the outer surface side of a plate | board end becomes 553 [mm].

그리고, 성형체 A, B, C 의 O 프레스 후의 오픈관 (S2) 의 열림량을 측정한 후에, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 를 용접하여 외경 553 [㎜] 의 강관을 성형한 후, 그 직경을 둘레 방향으로 22.5 도의 피치로 8 지점 측정하고, 상기 직경의 최대와 최소의 차를 구하였다. 표 4 ∼ 표 6 에, 금형 형상 (구속 각도), 프레스 하중, 열림량, 및, 진원도도 합하여 나타낸다. 이 때의 진원도는, 최대와 최소의 차를 강관 외경으로 나눈 숫자이다.Then, the molded product A, B, forming the steel pipe after measuring the release quantity of O open tube after the pressing (S 2) of the C, open-tube outer diameter and welding the seam gaps (G) of the (S 2) 553 [㎜] After that, the diameter was measured at eight points with a pitch of 22.5 degrees in the circumferential direction, and the difference between the maximum and minimum of the diameter was determined. Table 4-Table 6 also show the mold shape (restraining angle), the press load, the opening amount, and the roundness. The roundness at this time is the number obtained by dividing the maximum and minimum difference by the steel pipe outer diameter.

또한, 본 실시예에서 사용한 용접기에서는, O 프레스 후의 열림량이 40 [㎜] 를 초과하고 있는 것은, 그 열림을 닫을 수 없어, 다른 프레스기로 열림을 닫은 상태에서 관 축 방향의 양단 및 중앙을 가용접한 후, 심 갭부 (G) 의 전체 길이의 본용접을 실시하였다. 또, 진원도에 대해서는, 확관을 실시함으로써 1.0 [％] 이하가 되는 확관 전에서 2.5 [％] 를 합격의 기준으로 하였다.In addition, in the welding machine used in the present Example, the opening amount after O press exceeded 40 [mm], the opening cannot be closed, but both ends and the center of the tube axial direction were welded together in the state which closed the opening by another press. Then, the main welding of the full length of the seam gap part G was performed. In addition, about roundness, 2.5 [%] was made into the criterion of pass before expansion which becomes 1.0 [%] or less by expanding.

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

Figure pct00006
Figure pct00006

본 발명예의 범위인, 표 4 의 No.A1 ∼ A7, A9, A10, 표 5 의 No.B1 ∼ B7, B9, B10, 표 6 의 No.C1 ∼ C7, C9, C10 에서는, 열림량이 작고, 진원도도 양호하다. 특히, 구속 각도가 90 도 ∼ 110 도인 것은, 확관을 실시하지 않아도 진원도가 1.0 [％] 이하로 되어 있다. 또, 구속 각도의 평균값이 작아질수록, 프레스 하중이 작아져 있다.In No.A1-A7, A9, A10 of Table 4, No.B1-B7, B9, B10 of Table 5, and No.C1-C7, C9, C10 of Table 6 which are the range of the example of this invention, the opening amount is small, Roundness is also good. In particular, when the restraint angle is 90 degrees to 110 degrees, the roundness is 1.0 [%] or less even without expanding. In addition, as the average value of the restraint angles decreases, the press load decreases.

이것에 대해, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도가 60 도와 90 도의 조합으로 되어 있는, 표 4 의 No.A8, A11, 표 5 의 No.B8, B11, 표 6 의 No.C8, C11 에서는, 열림량은 작지만, 진원도가 나빠져 있다. 또, 구속 각도의 평균값이 60 도 이하로 되어 있는, 표 4 의 No.A12 ∼ A16, 표 5 의 No.B12 ∼ B16, 표 6 의 No.C12 ∼ C16 에서는, 열림량이 크고, 특히, 표 4 의 No.A15, A16, 표 5 의 No.B16, 표 6 의 No.C16 에서는, 심 갭부 (G) 를 용접한 후의 용접 부분이 파단되었기 때문에 진원도의 측정은 할 수 없었다.On the other hand, No.A8, A11 of Table 4, No.B8, B11 of Table 5, and No of Table 6 which the confinement angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 are 60 degree and 90 degree combination. In .C8 and C11, the opening amount is small, but the roundness is worse. Moreover, in No.A12-A16 of Table 4, No.B12-B16 of Table 5, and No.C12-C16 of Table 6 that the average value of a restraint angle is 60 degrees or less, in particular, Table 4 In Nos. A15, A16, No. B16 in Table 5, and No. C16 in Table 6, since the welded part after the seam gap portion G was welded, the roundness could not be measured.

또, 미가공부의 폭이 성형체 A 보다 큰 성형체 B 를 사용한 것에서는, 성형체 A 를 사용한 것과 비교하여, 프레스 하중 및 진원도는 거의 동일하였지만, 열림량이 작아져 있다.In addition, in the case where the molded body B in which the width of the unprocessed portion is larger than the molded body A is used, the press load and the roundness are almost the same as those in which the molded body A is used, but the opening amount is reduced.

또, 미가공부의 위치를 성형체 B 보다 판 단측으로 한 성형체 C 를 사용한 것에서는, 성형체 B 를 사용한 것과 비교하여, 프레스 하중, 열림량 및 진원도는 거의 동일하였다. 또한, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도를 180 도로 한 표 6 의 No.C17 은, 프레스기의 최대 하중 30 [MN/m] 를 부하했지만, W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리는 556 [㎜] 로 다른 것과 비교하여 압하량이 작아졌다. 이 때문에, 열림량은 양호하지만, 진원도는 나빠져 있었다. 따라서, 확관 전에서 2.5 [％] 의 진원도를 만족하기 위해서는, 보다 큰 프레스기를 사용하여, 다른 동일한 압하량까지 O 프레스할 필요가 있는 것으로 생각된다.In addition, when using the molded object C which made the position of a non-processing part into the plate end side rather than the molded object B, compared with using the molded object B, press load, opening amount, and roundness were almost the same. In addition, No. C17 of Table 6 which made the restraint angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 180 degrees loaded the maximum load 30 [MN / m] of the press machine, but the outer surface side of the W / 2 part and the board The distance on the outer surface side of the stage was 556 [mm], and the rolling reduction amount was small compared with the others. For this reason, although the opening amount was favorable, the roundness was worsening. Therefore, in order to satisfy the roundness of 2.5 [%] before expansion, it is considered that it is necessary to O-press to another similar reduction amount using a larger press.

[실시예 3]Example 3

에지 미러를 사용하여 개선을 형성하고 판 폭 2687 [㎜] 로 가공한, 길이 1000 [㎜], 판 두께 50.8 [㎜], 인장 강도 779 [㎫] 의 강판에, 단 굽힘을 실시한 후, 프레스 벤드 가공을 실시한 성형체 (S1) 를 준비하였다. 다음으로, 이 성형체 (S1) 에 대해, 여러 가지 구속 각도의 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여, 30 [MN] 의 프레스기에 의해 O 프레스를 실시함으로써, 성형체 A, B, C 를 성형하였다. 표 7 ∼ 표 9 에, 성형체 A, B, C 의 형상을 나타낸다. 또한, 표 7 ∼ 표 9 의 「No.」에 있어서의 최초의 알파벳 A, B, C 는, 성형체의 형상 (성형체 A, B, C) 을 나타내고 있고, 그 알파벳 A, B, C 뒤의 숫자는, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도의 조합을 나타내고 있다.After forming the improvement using an edge mirror and subjecting the sheet width 2687 [mm] to the steel plate of length 1000 [mm], plate thickness 50.8 [mm], and tensile strength 779 [MPa] after press bending, The processed molded product S 1 was prepared. Next, the molded articles A and B are subjected to O-press with a press machine of 30 [MN] using the upper die 4 and the lower die 5 of various restraint angles with respect to the molded article S 1 . , C was molded. In Tables 7-9, the shape of molded object A, B, C is shown. In addition, the first alphabet A, B, C in "No." of Tables 7-9 shows the shape (molded object A, B, C) of the molded object, and the numbers after the alphabet A, B, C Denotes a combination of restraint angles of the upper mold 4 and the lower mold 5.

표 7 에는, 조건 A 로서 판 단으로부터 W/4 부를 중심으로 224 [㎜] (W/12) 의 폭으로 미가공부를 형성한 성형체 A 를 나타내고 있다. 표 8 에는, 조건 B 로서 판 단으로부터 W/4 를 중심으로 448 [㎜] (W/6) 의 폭 (조건 A 의 2 배의 폭) 으로 미가공부를 형성한 성형체 B 를 나타내고 있다. 표 9 에는, 조건 C 로서 판 단으로부터 W/6 부를 중심으로 448 [㎜] 의 폭으로 미가공부를 형성한 성형체 C 를 나타내고 있다. 또한, 성형체 A, B, C 는, 판 단부의 중앙과 판 폭 1/2 을 연결하는 직선에 대해 대칭이며, 표 7 ∼ 표 9 에는, 그 판 폭 1/2 의 부분의 값을 나타내고 있다. 또, O 프레스시에 있어서의 압하량은, W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리가 905 [㎜] 가 되는 압하량으로 하였다.In Table 7, the molded object A which formed the unprocessed part by the width | variety of 224 [mm] (W / 12) centering on the W / 4 part from the plate edge as condition A is shown. Table 8 shows the molded object B in which the unprocessed part was formed in the width | variety (double width | variety of condition A) of 448 [mm] (W / 6) centering on W / 4 from the end as a condition B. In FIG. In Table 9, the molded object C which formed the unprocessed part in the width | variety of 448 [mm] centering on the W / 6 part from the plate edge as condition C is shown. In addition, the molded objects A, B, and C are symmetric with respect to the straight line which connects the center of a board | substrate end, and board width 1/2, and has shown the value of the part of the board width 1/2 in Tables 7-9. In addition, the amount of reductions at the time of O-pressing was made into the amount of reductions where the distance of the outer surface side of a W / 2 part and the outer surface side of a plate | board end becomes 905 [mm].

그리고, 성형체 A, B, C 의 O 프레스 후의 오픈관 (S2) 의 열림량을 측정한 후에, 오픈관 (S2) 의 심 갭부 (G) 를 용접하여 외경 905 [㎜] 의 강관을 성형한 후, 그 직경을 둘레 방향으로 22.5 도의 피치로 8 지점 측정하고, 상기 직경의 최대와 최소의 차를 구하였다. 표 7 ∼ 표 9 에, 금형 형상 (구속 각도), 프레스 하중, 열림량, 및, 진원도도 합하여 나타낸다. 이 때의 진원도는, 최대와 최소의 차를 강관 외경으로 나눈 숫자이다.Then, the molded product A, B, forming the steel pipe after measuring the release quantity of O open tube after the pressing (S 2) of the C, open-tube outer diameter and welding the seam gaps (G) of the (S 2) 905 [㎜] After that, the diameter was measured at eight points with a pitch of 22.5 degrees in the circumferential direction, and the difference between the maximum and minimum of the diameter was determined. Table 7-Table 9 also show the mold shape (restraining angle), the press load, the opening amount, and the roundness. The roundness at this time is the number obtained by dividing the maximum and minimum difference by the steel pipe outer diameter.

또한, 본 실시예에서 사용한 용접기에서는, O 프레스 후의 열림량이 40 [㎜] 를 초과하고 있는 것은, 그 열림을 닫을 수 없어, 다른 프레스기로 열림을 닫은 상태에서 관 축 방향의 양단 및 중앙을 가용접한 후, 심 갭부 (G) 의 전체 길이의 본용접을 실시하였다. 또, 진원도에 대해서는, 확관을 실시함으로써 1.0 [％] 이하가 되는 확관 전에서 2.5 [％] 를 합격의 기준으로 하였다.In addition, in the welding machine used in the present Example, the opening amount after O press exceeded 40 [mm], the opening cannot be closed, but both ends and the center of the tube axial direction were welded welded in the state which closed the opening by another press. Then, the main welding of the full length of the seam gap part G was performed. In addition, about roundness, 2.5 [%] was made into the criterion of pass before expansion which becomes 1.0 [%] or less by expanding.

Figure pct00007
Figure pct00007

Figure pct00008
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Figure pct00009
Figure pct00009

본 발명예의 범위인, 표 7 의 No.A1 ∼ A7, A9, A10, 표 8 의 No.B1 ∼ B7, B9, B10, 표 9 의 No.C1 ∼ C7, C9, C10 에서는, 열림량이 작고, 진원도도 양호하다. 특히, 구속 각도가 90 도 ∼ 110 도인 것은, 확관을 실시하지 않아도 진원도가 1.0 [％] 이하로 되어 있다. 또, 구속 각도의 평균값이 작아질수록, 프레스 하중이 작아져 있다.In No.A1 to A7, A9, A10 of Table 7, No.B1 to B7, B9, B10 of Table 8, and No.C1 to C7, C9, C10 of Table 9 which are the range of the example of this invention, the opening amount is small, Roundness is also good. In particular, when the restraint angle is 90 degrees to 110 degrees, the roundness is 1.0 [%] or less even without expanding. In addition, as the average value of the restraint angles decreases, the press load decreases.

이것에 대해, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도가 60 도와 90 도의 조합으로 되어 있는, 표 7 의 No.A8, A11, 표 8 의 No.B8, B11, 표 9 의 No.C8, C11 에서는, 열림량은 작지만, 진원도가 나빠져 있다. 또, 구속 각도의 평균값이 60 도 이하로 되어 있는, 표 7 의 No.A12 ∼ A16, 표 8 의 No.B12 ∼ B16, 표 9 의 No.C12 ∼ C16 에서는, 열림량이 크고, 특히, 표 7 의 No.A15, A16, 표 8 의 No.B16, 표 9 의 No.C16 에서는, 심 갭부 (G) 를 용접한 후의 용접 부분이 파단되었기 때문에 진원도의 측정은 할 수 없었다.On the other hand, No.A8, A11 of Table 7, No.B8, B11 of Table 8, and No of Table 9 in which the restraint angle of the upper mold 4 and the lower mold 5 are a combination of 60 degrees and 90 degrees. In .C8 and C11, the opening amount is small, but the roundness is worse. Moreover, in No.A12-A16 of Table 7, No.B12-B16 of Table 8, and No.C12-C16 of Table 9 that the average value of restraint angle is 60 degrees or less, in particular, Table 7 In No.A15, A16 in Table 8, No.B16 in Table 8, and No.C16 in Table 9, the roundness could not be measured because the welded part after welding the seam gap portion G was broken.

또, 미가공부의 폭이 성형체 A 보다 큰 성형체 B 를 사용한 것에서는, 성형체 A 를 사용한 것과 비교하여, 프레스 하중 및 진원도는 거의 동일하였지만, 열림량이 작아져 있다.In addition, in the case where the molded body B in which the width of the unprocessed portion is larger than the molded body A is used, the press load and the roundness are almost the same as those in which the molded body A is used, but the opening amount is reduced.

또, 미가공부의 위치를 성형체 B 보다 판 단측으로 한 성형체 C 를 사용한 것에서는, 성형체 B 를 사용한 것과 비교하여, 프레스 하중, 열림량 및 진원도는 거의 동일하였다. 또한, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 구속 각도를 180 도로 한 표 9 의 No.C17 은, 프레스기의 최대 하중 30 [MN/m] 를 부하했지만, W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리는 915 [㎜] 로 다른 것과 비교하여 압하량이 작아졌다. 이 때문에, 열림량은 양호하지만, 진원도는 나빠져 있었다. 따라서, 확관 전에서 2.5 [％] 의 진원도를 만족하기 위해서는, 보다 큰 프레스기를 사용하여, 다른 동일한 압하량까지 O 프레스할 필요가 있는 것으로 생각된다.In addition, when using the molded object C which made the position of a non-processing part into the plate end side rather than the molded object B, compared with using the molded object B, press load, opening amount, and roundness were almost the same. In addition, No. C17 of Table 9 which made the restraint angle of the upper mold | type 4 and the lower mold | type 5 degree 180 degrees loaded the maximum load of 30 [MN / m] of the press machine, but the outer surface side and plate of the W / 2 part The distance on the outer surface side of the stage was 915 [mm], and the rolling reduction amount was small compared with the others. For this reason, although the opening amount was favorable, the roundness was worsening. Therefore, in order to satisfy the roundness of 2.5 [%] before expansion, it is considered that it is necessary to O-press to another similar reduction amount using a larger press.

[실시예 4]Example 4

목표 외경 621 [㎜] ∼ 687 [㎜] 의 강관을 제조하기 위해, 에지 미러를 사용하여 개선을 형성하고 판 폭 1826 ∼ 2032 [㎜] 로 가공한, 길이 1000 [㎜], 판 두께 40 [㎜], 인장 강도 635 [㎫] 의 강판에, 단 굽힘을 실시한 후, 프레스 벤드 가공을 실시한 성형체 (S1) 를 준비하였다. 다음으로, 이 성형체 (S1) 에 대해, 원호부 반경 327 ㎜, 구속 각도 45 도의 여러 가지 상금형 (4) 및 하금형 (5) 을 사용하여, 30 [MN] 의 프레스기에 의해 O 프레스를 실시하여, 성형체 D1 ∼ D11 을 성형하였다. 표 10 에 성형체 D1 ∼ D11 의 성형 조건을 나타낸다. 성형체 D1 ∼ D11 에는, 초기의 판 폭 (W) 에 따라, 판 단으로부터 W/4 부를 중심으로 W/12 의 폭으로 미가공부를 형성하였다. 또, O 프레스에서는 W/2 부의 외면측과 판 단의 외면측의 거리가, 표 10 에 나타내는 바와 같이 초기의 판 폭 (W) 에 대응한 값이 되도록 압하하였다. 또, 표 10 에, O 프레스 압하 후의 강관의 외경을 나타낸다.In order to manufacture steel pipes having a target outer diameter of 621 [mm] to 687 [mm], an improvement was formed using an edge mirror and processed to a plate width of 1826 to 2032 [mm], length of 1000 [mm], and plate thickness of 40 [mm]. ] After the short bending was performed on the steel plate of tensile strength 635 [MPa], the molded object S 1 which performed press bending process was prepared. Next, using the molded article (S 1), the circular arc portion radius 327 ㎜, a number of the upper mold bound angle of 45 degrees (4) and lower mold (5) for, an O press by the press forming machine of 30 [MN] It carried out and shape | molded the molded objects D1-D11. Table 10 shows the molding conditions of the molded bodies D1 to D11. In the molded bodies D1-D11, the unprocessed part was formed in the width | variety of W / 12 centering on the W / 4 part from the board edge according to the initial board width W. In addition, in O press, the distance between the outer surface side of the W / 2 part and the outer surface side of the end was reduced so that the value corresponding to the initial plate width W was shown in Table 10. Moreover, in Table 10, the outer diameter of the steel pipe after O press reduction is shown.

그리고, 이들 성형체 D1 ∼ D11 의 O 프레스 후의 오픈관 (S2) 의 열림량을 측정하였다. 표 10 에, 그 결과로서 프레스 하중 및 열림량도 합하여 나타낸다.And to measure the opening amount of the open pipe after press-O (S 2) of these molded articles D1 ~ D11. In Table 10, the press load and the opening amount are also shown as a result.

Figure pct00010
Figure pct00010

원호부 반경과 강관의 외측 반경의 비가 1.00 인, 표 10 의 No.D6 의 열림량이 가장 작고, 강관 외측 반경이 작아지거나 또는 커지면, 열림량이 커져 있다. 또, 실시예 1 에서 사용한 용접기로 닫을 수 있는 열림량 40 [㎜] 이하가 되는 것은, 표 10 의 No.D2 ∼ D10 이며, 원호부 반경과 강관의 외측 반경의 비가 0.96 ∼ 1.04 가 된다. 또, 실시예 1 에 있어서 용접부 파단이 발생하지 않았던 열림량 50 [㎜] 가 되는 것도, 표 10 의 No.D2 ∼ D10 이며, 원호부 반경과 강관의 외측 반경의 비가 0.96 ∼ 1.04 가 된다.The opening amount of No. D6 of Table 10 which is the ratio of the arc part radius to the outer radius of a steel pipe is 1.00 is smallest, and when the steel pipe outer radius becomes small or large, the opening amount becomes large. Moreover, it is No.D2-D10 of Table 10, and the ratio of the arc part radius and the outer radius of a steel pipe becomes 0.96-1.04 to become the opening amount 40 [mm] or less which can be closed with the welding machine used in Example 1. In addition, in Example 1, it is No.D2-D10 of Table 10 which became the opening amount 50 [mm] which the weld part fracture did not generate | occur | produce, and the ratio of the arc part radius and the outer radius of a steel pipe is 0.96-1.04.

또한, 심 갭부 (G) 를 용접하여 닫을 수 있는 열림량이나, 용접부 파단이 발생하지 않는 열림량은, 용접 설비나 용접 방법에 따라 상이한데, 상금형 (4) 및 하금형 (5) 의 원호부 반경의 기준은 강관 외측 반경의 0.96 ∼ 1.04 가 된다.In addition, although the opening amount which can weld and close seam gap part G and the opening amount which a welding part break does not generate | occur | produce differs according to a welding installation or a welding method, the arc of the upper die 4 and the lower die 5 is circular. The criterion of the minor radius is 0.96 to 1.04 of the outer radius of the steel pipe.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명에 의하면, 진원도가 높은 강관을 효율적으로 성형할 수 있는 프레스 금형 및 강관의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a press die and a method for producing a steel pipe, which can efficiently form a high-round steel pipe.

1 : 다이
1a : 봉상 부재
1b : 봉상 부재
2 : 펀치
2a : 펀치 선단부
2b : 펀치 지지체
3 : 반송 롤러
4 : 상금형
4a : 원호부
4b1 : 직선부 또는 소곡률 원호부
4b2 : 직선부 또는 소곡률 원호부
5 : 하금형
5a : 원호부
5b1 : 직선부 또는 소곡률 원호부
5b2 : 직선부 또는 소곡률 원호부1: die
1a: rod-shaped member
1b: rod-shaped member
2: punch
2a: punch end
2b: punch support
3: conveying roller
4: prize mold
4a: arc
4b 1 : straight part or small curvature arc part
4b 2 : straight or small curvature arc
5: lower mold
5a: arc
5b 1 : straight or small curvature arc
5b 2 : straight or small curvature arc

Claims (7)

판재에 굽힘 가공을 실시하여 성형한 U 자상 단면을 이루는 성형체에 프레스 가공을 실시함으로써, 그 길이 방향에 심 갭부를 갖는 관체인 오픈관으로 한 후, 그 심 갭부를 접합하여 강관으로 하는 강관 성형 공정에 있어서의, 상기 성형체에 프레스 가공을 실시하여 상기 오픈관으로 하는 단계에서 사용되는 프레스 금형으로서,
상기 프레스 금형은, 1 쌍의 금형으로 구성되어 있고, 그 1 쌍의 금형 중 일방의 금형과 상기 성형체의 U 자 개방측이 대향하도록 타방의 금형에 그 성형체를 설치하여, 그 1 쌍의 금형으로 그 성형체를 사이에 끼우고 그 성형체에 프레스 가공을 실시하는 것이고,
각 금형의 상기 성형체와 접촉할 수 있는 면에는, 각 금형의 가공 중심과 일치하는 위치에 원호 중심이 위치하도록, 상기 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경의 원호부가 형성되어 있고,
각 금형에 있어서의 상기 원호부의 중심각이 70 도 이상이고, 양 금형의 상기 중심각의 각도의 합계가 360 도 미만인 것을 특징으로 하는 프레스 금형.A press forming is performed on a molded body having a U-shaped cross section formed by bending a sheet to form a U-shaped cross section, thereby forming an open tube that is a pipe having a seam gap portion in the longitudinal direction, and then joining the seam gap portion to form a steel pipe. As a press die used in the process of press-processing the said molded object to make the said open pipe in the,
The press mold is composed of a pair of molds, and the molded body is provided in the other mold so that one of the pair of molds and the U-shaped open side of the molded body face each other, and the pair of molds is used as the pair of molds. The molded object is sandwiched between and the molded object is pressed.
On the surface which can contact the said molded object of each metal mold | die, the circular arc part of the outer diameter of a said steel pipe, or approximately the same diameter is formed so that the arc center may be located in the position which matches the processing center of each metal mold,
The center angle of the said arc part in each metal mold | die is 70 degree | times or more, and the sum total of the angle of the said center angle of both metal molds is less than 360 degree | times, The press die characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서,
각 금형은, 상기 원호부의 원호 방향 양단에 각각 연결된, 직선부, 또는, 그 원호부보다 곡률이 작은 소곡률 원호부를 갖는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.The method of claim 1,
Each metal mold | die has a linear part or the small curvature circular arc part whose curvature is smaller than the circular arc part, respectively connected to the both ends of the circular arc direction of the said circular arc part. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
양 금형의 상기 중심각의 각도가 동일한 것을 특징으로 하는 프레스 금형.The method according to claim 1 or 2,
Press angle, characterized in that the angle of the center angle of the two molds are the same. 폭 방향 양 단부에 단 굽힘 가공이 실시된 판재에, 그 폭 방향을 따라 적어도 1 회의 굽힘 가공을 실시하여 U 자상 단면을 이루는 성형체를 성형하고, 이어서, 그 성형체에 프레스 가공을 실시함으로써, 그 길이 방향에 심 갭부를 갖는 관체인 오픈관으로 한 후, 그 심 갭부를 접합하여 강관으로 하는 강관의 제조 방법으로서,
상기 프레스 가공시의 성형체의 형상은, 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경의 원호에 내접하는 범위의 중심각이, 판 폭 양 단부의 맞댐부 및 U 자상 단면의 최하부를 중심으로, 70 도 이상이며, 또한, 상기 강관의 외경과 동경 또는 대략 동경의 원호에 내접하는 범위의 중심각의 합계가 360 도 미만인 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.At least one bending process is performed to the board | plate material by which the end bending process was performed to the both ends of the width direction, and the molded object which comprises a U-shaped cross section is shape | molded, and the press body is then press-processed to the length, and the length As a manufacturing method of the steel pipe which makes an open pipe which is a pipe body which has a seam gap part in a direction, and joins the seam gap part, and makes it a steel pipe
The shape of the molded body at the time of the press working, the center angle of the range inscribed to the outer diameter of the steel pipe and the same or substantially circular arc is 70 degrees or more, centering on the butt part of both ends of the plate width and the lowest part of the U-shaped cross section, The sum of the center angles of the outer diameter and the diameter of the steel pipe or the range inscribed to the approximately circular arc is less than 360 degrees. 제 4 항에 있어서,
상기 원호의 내접하는 범위 이외의 부분에서는, 상기 성형체가 금형에 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.The method of claim 4, wherein
The said molded object does not contact a metal mold | die in the part other than the range which inscribes the said circular arc, The manufacturing method of the steel pipe characterized by the above-mentioned. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 원호에 내접하는 범위의 중심각은, 상기 판 폭 양 단부의 맞댐부를 중심으로 하는 범위의 중심각과, 상기 U 자상 단면의 최하부를 중심으로 하는 범위의 중심각이 동일한 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.The method according to claim 4 or 5,
The center angle of the range inscribed to the arc is the same as the center angle of the range centered on the butt portions of both ends of the plate width, and the center angle of the range centered on the lowermost part of the U-shaped cross section. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 프레스 금형을 사용하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.The method according to any one of claims 4 to 6,
The manufacturing method of a steel pipe using the press metal mold | die of any one of Claims 1-3.
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