TWI589368B - 小徑金屬管之製造方法及製造裝置 - Google Patents

Description

小徑金屬管之製造方法及製造裝置

本發明係關於一種金屬管，尤有關於以高效率製造外徑低於20mm之小徑熔接管的方法及供其所用的裝置。

在熔接金屬管的製造上，一般係採用藉由軋輥成形(roll forming)法的製造方法。所謂軋輥成形法係將金屬帶供給至隨機配置之例如達到10段以上之複數個軋輥成形機台(stand)，而連續地將金屬帶形成圓筒狀的方法(例如參照專利文獻1)。之後，藉由將形成圓筒狀之金屬帶的兩側緣部(亦即邊緣部)予以對接並熔接接合，來製造金屬管。

然而，由於軋輥成形法之生產線，如上所述係由複數個軋輥成形機台，亦即多段機台所構成，因此在變更金屬管直徑時，會有伴隨作業者進行更換軋輥作業或調整尺寸之作業負荷變大的問題。此外，由於生產線的停頓時間會隨著軋輥更換作業而變長，因此亦有熔接金屬管之生產效率降低的問題。

再者，製造外徑為20mm以下之小徑金屬管時，在上述的軋輥成形法中，若未在各機台各者進行嚴密的調整，就會在金屬帶產生蛇行、扭曲或其他成形缺失，而會有熔接金屬管之產生效率顯著降低的問題。

因此，在製造外徑為20mm以下的小徑金屬管時，為了作業效率及生產性的改善，以盡可能降低成形機台數進行製造較佳，更佳為以單機台進行製造。

然而，以熔接金屬管的製造方法而言，除上述的軋輥 成形法以外，尚有採用一種模具拉伸成形(die draw forming)法。所謂模具拉伸成形法係將金屬帶供給至成形鑄模(dies)，之後從成形鑄模抽拉，藉此將金屬帶連續形成圓筒狀的製造方法(例如參照專利文獻2)。此製造方法用來將金屬帶形成圓筒狀的成形鑄模只要1段即可。亦即，成形機台只要1段即可。

然而，在模具拉伸成形法中，對於成形鑄模供給及抽拉金屬帶時，會在成形鑄模與金屬帶之間顯著產生摩擦。因此，為了抑制此種摩擦，乃提出一種在金屬帶表面塗布潤滑油的方案(參照專利文獻2)。

然而，即使在金屬帶表面塗布潤滑油，也會在製造金屬帶的過程中當在金屬帶產生缺陷時，從該缺陷脫落的金屬粉末即附著於金屬帶的狀態下被帶入成形鑄模內，而有金屬粉末蓄積在成形鑄模內的問題。在金屬粉末蓄積於成形鑄模內的情形下，若未頻繁地將成形鑄模內修整，則會成為金屬管之表面缺陷的原因。如此一來，在製造金屬管之後，必須進行表面研磨處理來做為表面缺陷的處理。換言之，即使使用了模具拉伸成形法，也會產生生產性降低及生產成本上升的問題。

然而，不論是上述的軋輥成形法及模具拉伸成形法，都是採用雷射熔接法做為將形成圓筒狀之金屬帶的邊緣部予以對接並熔接的方法。雷射熔接法從熔接金屬管的生產性及加工性的觀點而言較為適宜。

〔先前技術文獻〕

〔專利文獻〕

專利文獻1：日本特開平6-134525號公報

專利文獻2：日本特開平8-267150號公報

如上所述，軋輥成形法不僅會有隨著軋輥更換作業或尺寸調整而作業負荷變大的問題，尤其在製造小徑金屬管時，也會有因為軋輥成形機台之些微的調整誤差，而有蛇行或扭曲等，在對接金屬帶邊緣部時易於產生缺失的問題。

此外，在模具拉伸成形法中，係使用大量的潤滑油來抑制在金屬帶與成形鑄模之間所產生的摩擦。因此，在將金屬帶形成圓筒狀之後，若未進行脫脂，就會有無法進行雷射熔接的問題。

本發明係為解決此種問題而研創者。換言之，只要1段外徑明顯大於所要製造之金屬管外徑的軋輥即可，亦即使用單機台的大徑輥。再者，本發明之目的在提供一種不需使用潤滑油而以高精確度將金屬帶形成圓筒狀，之後再將金屬帶的邊緣部予以對接並熔接接合的小徑金屬管的製造方法及供該所用的裝置。

為了達成該目的，本發明之小徑金屬管之製造方法之特徵係使用所要製造之金屬管之外徑φ 1與軋輥之外徑φ 2的外徑比ψ 2/φ 1至少為10以上的大徑側輥；大徑側輥係至少由第一大徑側輥與第二大徑側輥所構成；在金屬帶供給至前述大徑側輥，於該金屬帶形成圓筒狀之後，再熔接接合該金屬帶的邊緣部。

前述外徑比φ 2/φ 1係以成為25以上為佳。再者，如後所述，在熔接時為了使邊緣部的對接形狀更佳，係以在 金屬帶供給至大徑側輥之前，將金屬帶供給至邊緣彎曲輥，預先將金屬帶的邊緣部彎曲為佳。

藉由實行本發明所使用的大徑輥機台，係以由2個大徑側輥與1個底輥所構成之以3向輥型式配置者為佳(參照圖8(A))。如後所述，圖8(A)係為顯示配置有底輥之3向輥型式大徑側輥之構造的剖面圖。關於軋輥的配置，具體而言，係將1對大徑側輥並排設置為彼此的旋轉軸平行而且彼此的外周面相對向。然後，配置底輥為底輥之外周面位於該2個大徑側輥之外周面彼此相互對向之對向部的附近。在上述對向部中，係在形成金屬管時對接邊緣部彼此。此外，底輥的旋轉軸，係與上述2個大徑側輥的旋轉軸大致正交。再者，該底輥係以被偏移配置在以連結一對大徑側輥之各者的旋轉軸的直線為基準之金屬帶之行進方向的上游側(亦即生產線的進入側)為佳(參照圖10)。如後所述，圖10係為顯示在本發明之3向輥型式大徑側輥所使用之底輥之更佳之設置位置的上視圖。如此，藉由將底輥偏移配置在金屬帶之行進方向的上游側，即可更進一步降低金屬管成形時所產生的翹曲。

另外，亦可採用在上述的3向輥型式中更進一步配置有翼輥的4向輥型式(參照圖11)。此翼輥係配置於上述對向部成為外周面與底輥的外周面對向，而且旋轉軸與底輥的旋轉軸平行。藉由以此方式配置翼輥，即可高精確度地維持對接金屬帶之邊緣部的位置。

再者，亦可在金屬帶之邊緣部熔接接合於擠壓輥之位置之前，將翼輥配置於擠壓輥的上部。藉由此翼輥，即可抑制該翼輥位置中之金屬帶之邊緣部之對接位置的扭曲 (參照圖13)。此時所使用的翼輥，係由具備翼片、及具有曲率半徑比所要製造之金屬管半徑還大的凹面而成者為佳。此係由於藉由使用上述翼輥，翼片即將對接部的位置正確定位在為了下一次熔接之較佳的位置，並且藉由凹面推壓金屬帶的邊緣部而矯正對接該邊緣部時的形狀之故。藉此，即可獲得優異之成形精確度的小徑金屬管。

在本發明中，係藉由使用外徑明顯大於所要製造之金屬管外徑的側輥，既可以單機台將金屬帶形成圓筒狀，又可以高效率製造表面性狀優異的小徑金屬管。此外，藉由以單機台將金屬帶形成圓筒狀，可大幅削減製造金屬管所需的總機台數，而可減低作業者進行軋輥更換作業或調整尺寸的作業負荷。再者，藉由翼輥之適當的使用，即可安定地製造小徑金屬管。

使用軋輥成形法之金屬管的成形，一般係藉由以隨機配置之10段以上的軋輥成形機台而成的多段成形來緩緩成形。因此，在變更所要製造之金屬管的直徑時，需將配置於成形機台之軋輥，全部更換為與所要製造之金屬管之外徑對應者。此外，由於更換軋輥需要極大的勞力與時間，因此會導致生產性的降低。

因此，本發明發現了以單機台緩緩將金屬帶形成圓筒狀而且將軋輥成形時所產生之金屬帶的翹曲縮小的手段。以下說明此詳細內容。

茲使用圖1來說明本發明中所使用的大徑側輥。本發明中之大徑側輥42、44(參照圖1(A))，係設計成成形軋 輥之外徑φ₂相對於所製造之金屬管的外徑φ₁的比φ₂/φ₁為非常大。外徑比φ₂/φ₁係為10以上，且較佳為25以上。

以此方式設計成外徑比φ₂/φ₁變大的大徑側輥42、44，係可當做在模具拉伸成形法中所使用的成形鑄模。換言之，本發明在將金屬帶100形成圓筒狀時，並非以多段機台，而是以單機台來形成。然而，本發明不需要在模具拉伸成形法中所使用的潤滑油。

另外，本發明之金屬管之製造方法，係適用於製造外徑低於20mm的小徑金屬管。此係由於本發明之金屬管之製造方法，需要外徑比遠大於所要製造之金屬管的外徑的大徑側輥。亦即，在製造外徑低於20mm之小徑金屬管時，雖可使用實際的直徑的大徑側輥，但製造外徑超過20mm之金屬管時，需要準備直徑相當大的大徑側輥而不符實際，在成本增加的點上亦有不利。

在此，茲說明所要製造之金屬管之外徑φ₁與成形軋輥之外徑φ₂之外徑比φ₂/φ₁之較佳關係。藉由使用成形軋輥的外徑φ₂相對於所要製造之金屬管的外徑φ₁的比的外徑比φ₂/φ₁較大的側輥，即可將金屬帶緩緩地軋輥成形。換言之，可將成形中所產生的翹曲縮小，同時成形。

圖2係顯示外徑比φ₂/φ₁與金屬帶之邊緣部所產生之等效塑性翹曲的關係(參照圖2(A))。藉由將外徑比φ₂/φ₁設為10以上，尤其可在距金屬帶之邊緣部0.25mm內側所產生之翹曲更小的狀態下將金屬帶形成圓筒狀(參照圖2(B))。再者，藉由將外徑比φ₂/φ₁設為10以上，即可在金屬帶之邊緣部彎曲時之剖面形狀良好而且無翹曲 的狀態下成形。此外，在金屬帶的側面(參照圖2(B))係於外徑比φ₂/φ₁約25時為較低程度且成為固定。

因此，外徑比φ₂/φ₁係以設為25以上為佳。外徑比的上限並無特別規定，但以設為約80為實用。此係基於金屬帶之邊緣部所產生的翹曲的降低效果在外徑比φ₂/φ₁約80呈飽和、及考慮軋輥費用所思考的上限。

在使用單機台之大徑側輥42、44將金屬帶100形成圓筒狀之前，金屬帶100就先供給至邊緣彎曲輥為佳。藉此，即可預先將金屬帶100的邊緣部加以彎曲，而可在大徑輥使邊緣部圓滑地彎曲。

茲使用圖3來說明本發明之製造方法。圖3係顯示本發明之小徑金屬管之製造所使用之實際的生產線的概略。

金屬帶100係被推壓板10推壓，並且同時以導件(guide)20將金屬帶100的兩邊緣列齊再供給至邊緣彎曲輥機台30。金屬帶100係藉由邊緣彎曲輥34與32，使兩邊緣對應邊緣彎曲輥的側端R而彎曲，接下來在大徑側輥機台40的大徑側輥42、44形成圓筒狀。之後，金屬帶100係以翼輥80提高金屬帶100之邊緣部之對接位置的位置精確度，且供給至擠壓輥機台50，再藉由熔接機120熔接接合對接部。經由此等步驟而從金屬帶100製造金屬管70。另外，60係為抽拉裝置。

如圖4所示，邊緣彎曲輥機台30係為一對上下軋輥，亦即在一者之邊緣彎曲輥具有附帶側端R之凹溝的第一邊緣彎曲輥32、及在另一者之邊緣彎曲輥具有附帶側端R之凸條的第二邊緣彎曲輥34所構成。

藉由金屬帶100供給至該邊緣彎曲輥機台30，金屬帶 100的兩邊緣部即對應邊緣彎曲輥的側端R而彎曲。再者，金屬帶100係供給至大徑側輥機台40(參照圖1及圖5)，且形成圓筒狀。

大徑側輥42、44中之金屬帶100形成圓筒狀，係在從左右以一對大徑側輥42、44推壓供給至邊緣彎曲輥後的金屬帶100的態樣下進行(參照圖6)。在此，在一者之大徑側輥(第一大徑側輥42)與另一者之大徑側輥(第二大徑側輥44)之間形成間隙(參照圖7的P)。當金屬帶100受到來自該等大徑側輥42、44的推壓時，會有金屬帶100的一部分逸散至上述間隙P，而會有使所成形的圓筒形狀產生缺失的情形(參照圖7)。

為了要防止該金屬帶100的一部分逸散，係以在第一大徑側輥42與第二大徑側輥44之間產生的間隙P的位置，配置所謂「承接部」為佳。

茲使用圖8來說明上述「承接部」。第一大徑側輥42及第二大徑側輥44係在軸方向的兩端部中任一者的端部，被切斷成從徑方向的最外側至內側形成約30度的傾斜。更詳而言之，如圖8所示，第一大徑側輥42之金屬帶裏面側(亦即圖8的紙面下側)被切斷成從徑方向的最外側至內側形成約30度的傾斜，並且第二大徑側輥44之金屬帶裏面側(亦即圖8的紙面下側)被切斷成從徑方向之最外側至內側形成約30度的傾斜。在以此方式形成有傾斜的2個大徑側輥42、44之間，配置有底輥90(參照圖8(A))。此底輥90即成為「承接部」。係以藉由將底輥90配置於大徑側輥機台40設為3向輥型式為佳。

茲使用圖9及圖10來說明底輥90的配置。在將底輥 90之中心線O’配置成與大致正交於第一與第二大徑側輥42、44之各者之旋轉軸的線O(以下稱「正交線O」)吻合一致時(參照圖9)，會有在金屬帶100形成圓筒狀時產生缺失的情形。此係由於當上述正交線O與底輥90之中心線O’吻合一致時，金屬帶100在周方向被侷限全周的結果，推測會產生過度的翹曲之故。

此外，在大徑側輥42、44之中心線O與底輥之中心線O’吻合一致的狀態下，如前所述，在金屬帶100供給至2個大徑側輥42、44後被支撐於底輥90之前，會有金屬帶100的底部朝下方向滑入而折彎的可能。然後該折彎的金屬帶100的底部，接著會被支撐於底輥90，再被提起，由此會再度彎曲或恢復彎曲。因此，推測在金屬帶100會發生過度的翹曲而產生缺失。

因此，在本發明中係將底輥偏移配置在以大徑側輥42、44之中心線O為基準之金屬帶100之行進方向(生產線的行進方向X)的相反側(亦即生產線的上游側)(參照圖10的Q)。由此，金屬帶100的全周不會被侷限而產生逸散路徑，彎曲或恢復彎曲所導致之非必要的變形就會減少，而可大幅降低翹曲的產生量。藉此，即可大幅提升所形成之金屬帶100的形狀及品質。

藉由形成圓筒狀之金屬帶100的邊緣部被對接並熔接來製造金屬管。如圖3所示，在形成圓筒狀的金屬帶100被擠壓輥機台50保持的狀態下，對接邊緣部再藉由熔接機120熔接接合。熔接法從生產性或所製造之熔接金屬管的加工性觀點來看，係以採用雷射熔接法為佳。

另外，熔接法不限定於雷射熔接法，亦可使用TIG熔 接、電漿(plasma)熔接等之電弧熔接法，此外亦可使用高頻熔接法等。

不限定於雷射熔接法，在將金屬帶100之邊緣部對接並熔接接合時，係以對接位置的定位精確度較高，且對接部沿著生產線之行進方向X延伸成一直線為佳。為了提高對接位置之定位精確度，在本發明中係以在大徑側輥機台40除底輥90之外，另於對接部側追加了第一翼輥80之4向輥型式來進行軋輥成形為佳(參照圖11)。

然而，即使在大徑側輥42、44之金屬帶表面側(亦即圖11之紙面中大徑側輥的正上方)設置翼輥80再將金屬管軋輥成形(參照圖11)，也會有在大徑側輥42、44的成形之後，於搬運至擠壓輥機台50為止的金屬帶100產生周方向的扭曲，而於熔接上產生缺失的情形(例如參照圖12)。此係由於做為素材的金屬帶100送入生產線時之鋼帶的置中(centering)位置的偏移或大徑側輥或擠壓輥等之軋輥中心的偏移影響所致。然而，藉由手動作業來調整此種偏移會有所困難，且會導致成本上升，不切實際。

因此，在本發明中，如圖11所示，不僅更進一步在大徑側輥42、44的金屬帶表面側設置第一翼輥80，而且如圖3所示，尚在金屬帶100即將供給至擠壓輥機台50之前，在以擠壓輥為基準的金屬帶側的相反側(亦即擠壓輥的上側)設置有第二翼輥82。

亦即，藉由同時使用二個翼輥80、82，即可在沿著生產線的行進方向X的2個位置高精確度地決定邊緣部的對接位置，因此確保對接部延伸成一直線的狀態。藉此，即可進行更為安定的連續熔接。

再者，在將金屬帶100連續地軋輥成形時，施加在鋼帶各部位的翹曲並不一致，會因為各種的要因而偏移施加。因此，金屬帶100的邊緣部形狀變得不安定，容易在邊緣部的對接位置產生高低差。即使不到產生段差的情形下，例如圖15所示，也會易於產生邊緣部的對接不良，而有難以進行熔接的情形。

此現象在所要製造之金屬管直徑愈小下就愈顯著地產生。亦即，如圖14所示，在所要製造之金屬管直徑相對較大時(參照圖14(A))，邊緣部110a與邊緣部110b之對接形狀即成為I型(參照圖14(B))，而可無問題地對接並熔接。然而，當所要製造之金屬管直徑變小(參照圖15(A))時，如圖15(B)所示，邊緣部110c與邊緣部110d的對接位置形狀即成為V型，而成為引起熔接不良的原因。

因此，在本發明中更進一步於鋼帶即將供給至擠壓輥機台50之前，在以擠壓輥為基準的金屬帶100側的相反側(亦即擠壓輥的上側)配置了第二翼輥82(參照圖16)。此第二翼輥82具體而言係由具備翼輥82a、與具有比要製造之金屬管的半徑還大的曲率半徑之形狀的推壓面88而成者。藉由使用此第二翼輥82，翼片即可正確地將對接部的位置正確地定位在為了下一次熔接的較佳位置，並且可藉由凹面推壓金屬帶100的邊緣部來矯正該邊緣部之對接位置的形狀。

〔實施例〕

〔實施例1〕

茲介紹以具有18Cr-1Mo-Ti-低碳低氮之組成之板厚0.5mm之鐵氧體(ferrite)系不鏽鋼帶為素材而製造出外徑 φ 6.5mm(φ₁)的金屬管的事例。

生產線係使用圖3所記載者。邊緣彎曲輥係使用圖4所示之形狀的軋輥。大徑側輥42、44係使用圖5、圖7所示之形狀(φ₂=300mm、外徑比φ₂/φ₁=46)者。底輥係使用外徑62mm者、大徑側輥之偏移Q係以中心線為基準在生產線的上游方向設為0mm之情形、與12mm、14mm、15mm、16mm、18mm及20mm。另外，翼輥係將第一翼輥80配置於大徑側輥42、44之金屬帶表面側(亦即大徑側輥42、44的上側)，至於第二翼輥82則未配置在擠壓輥機台50正前方的位置。

在生產線速度為4m/min的條件下將前述素材穿板，且於擠壓輥上在輸出約900W、射束(beam)直徑為0.6mm的條件下進行纖維雷射(fiver laser)熔接來製造金屬管。潤滑油並未使用。結果，偏移Q為0mm時，在所獲得之金屬管的外面確認有缺陷，真圓度亦不良。針對此點，設定有偏移時，在任何的偏移量中於外面均未見缺陷，而可製造出良好真圓度的金屬管。

〔實施例2〕

接著介紹以具有16.5Cr-Ti-低碳低氮組成之板厚0.3mm的鐵氧體系不鏽鋼帶為素材而製造出外徑φ 3.7mm(φ₁)之金屬管的事例。

生產線係使用圖3所記載者。邊緣彎曲輥係使用φ 100mm者。大徑側輥42、44係在使用φ₂為100mm者時、及使用300mm者時進行。外徑比φ₂/φ₁係分別成為27、81。使用外徑比62mm之底輥，且以大徑側輥42、44之中心線O為基準，將偏移Q在金屬帶100之行進方向的上游 側，分別設為0mm、10mm、12mm、14mm、15mm、16mm、18mm及20mm等8種。在生產速度4m/min、纖維雷射輸出約500W、射束直徑0.6mm的條件下製造出金屬管。潤滑劑並未使用。

另外，翼輥係將第一翼輥80配置於大徑側輥42、44的上側，至於第二翼輥82則未配置在擠壓輥機台50之正前方的位置。結果，外徑比φ₂/φ₁為27之情形及81之情形，在偏移Q為0mm之情形下，均在所獲得之金屬管的外面確認有缺陷，真圓度亦不良。設定有偏移Q之情形下，在任何的偏移量中於外面都無缺陷，而可製造出良好真圓度的金屬管。

〔實施例3〕

此外，介紹同樣以具有16.5Cr-Ti-低碳低氮組成之板厚0.3mm之鐵氧體系不鏽鋼帶為素材而製造出外徑φ 6.5mm(φ₁)之金屬管的事例。

生產線、邊緣彎曲輥、大徑側輥42、44及底輥係使用與上述實施例1相同者。亦即外徑比φ₂/φ₁係為46。

另外，在此實施例3中，係將底輥之偏移Q，以大徑側輥42、44之中心線O為基準，在金屬帶100之行進方向的上游側設為0mm、5mm、7mm、10mm、12mm、15mm、18mm及20mm等8種。此外，任一情形均為在大徑側輥42、44的上側配置翼輥80，並且在此實施例3中，係在擠壓輥機台50的正前方，於以擠壓輥為基準的金屬帶100之側的相反側(亦即擠壓輥的上側)亦設置了翼輥82。此擠壓輥機台50之正前方上側的翼輥82，係使用推壓面之曲率半徑為5mm及10mm等2種。藉此，進行了合計16種金 屬管的製造。潤滑劑並未使用。

然後，在生產線速度為10m/min的條件下將前述素材鋼帶穿板，且於擠壓輥上在輸出約1500W、射束直徑0.6mm的條件下進行了纖維雷射熔接。

在上述各製造條件中，偏移Q為0mm之情形下，在所獲得之金屬管的外面確認有缺陷，真圓度亦不良。在設定有偏移Q的情形下，在任何的偏移量中於外面均無缺陷，而可製造出良好真圓度的金屬管。

〔實施例4〕

此外，以在同樣具有16.5Cr-Ti-低碳低氮組成之板厚0.5mm之鐵氧體系不鏽鋼帶的兩面施有鋁鍍覆之材料為素材而製造出外徑φ 6.5mm(φ₁)之金屬管。

生產線、邊緣彎曲輥、大徑側輥及底輥係使用與上述實施例1相同者。亦即外徑比φ₂/φ₁係為46。

另外，在此實施例4中，係將底輥之偏移Q，以大徑側輥42、44之中心線O為基準，在金屬帶100之行進方向的上游側設為3mm、5mm、7mm、10mm、15mm。翼輥僅設置在大徑側輥42、44的上側，在擠壓輥機台50的正前方上側則並未設置。

然後，在生產線速度為2m/min、且於擠壓輥上在輸出約580W、射束直徑0.6mm的條件下進行了纖維雷射熔接。

結果，以上述經鋁鍍覆的不鏽鋼帶為素材鋼帶，在上述的各製造條件中，在任何的偏移量中於外面均未有缺陷，而可製造出良好真圓度的金屬管。

10‧‧‧推壓板

20‧‧‧導件

30‧‧‧邊緣彎曲輥機台

32‧‧‧第一邊緣彎曲輥

34‧‧‧第二邊緣彎曲輥

40‧‧‧大徑側輥機台

42‧‧‧第一大徑側輥

42a‧‧‧第一大徑側輥的溝部

44‧‧‧第二大徑側輥

44a‧‧‧第二大徑側輥的溝部

50‧‧‧擠壓輥機台

60‧‧‧抽拉裝置

70‧‧‧金屬管

70a‧‧‧大徑金屬管

70b‧‧‧小徑金屬管

80‧‧‧第一翼輥

82‧‧‧第二翼輥

82a‧‧‧翼片

88‧‧‧推壓面

90‧‧‧底輥

100‧‧‧金屬帶

110a‧‧‧邊緣部

110b‧‧‧邊緣部

110c‧‧‧邊緣部

110d‧‧‧邊緣部

120‧‧‧熔接裝置

O‧‧‧大徑側輥的中心線

O’‧‧‧正交線O

P‧‧‧2個大徑側輥間產生的 間隙

Q‧‧‧偏移

R‧‧‧側端

X‧‧‧生產線的行進方向

圖1(A)係為顯示本發明所使用之大徑側輥的概略構造、及熔接接合邊緣之對接部之熔接機之位置關係的斜視圖。圖(B)係為顯示大徑側輥之溝部的放大圖。

圖2係為顯示外徑比φ₂/φ₁與金屬帶之邊緣部所產生之等效塑性翹曲之關係圖。

圖3係為本發明之小徑金屬管之製造所使用之生產線的概略圖。

圖4係為顯示邊緣彎曲輥之概略構造的剖面圖。

圖5係為顯示大徑側輥之概略構造的剖面圖。

圖6係為顯示使用2個大徑側輥使金屬帶之邊緣部彎曲的圖。

圖7係為顯示在2個大徑側輥之間，變形中之金屬帶之一部分產生缺失之狀況圖。

圖8(A)係為顯示配置有底輥之3向輥型式大徑側輥的構造剖面圖，圖8(B)係為顯示2個大徑側輥與底輥之位置關係的放大圖。

圖9係為顯示本發明之3向輥型式大徑側輥所使用之底輥之設置位置的上視圖。

圖10係為顯示本發明之3向輥型式大徑側輥中所使用之底輥之更佳設置位置的上視圖。

圖11係為顯示在本發明之3向輥型式大徑側輥，配置有第一翼輥之4向輥型式大徑側輥的構造剖面圖。

圖12係為說明配置1段翼輥時之金屬帶的狀況圖。

圖13係為說明配置2段翼輥時之金屬帶的狀況圖。

圖14(A)及(B)係為說明大徑金屬管之對接部中之邊緣部的形狀圖。

圖15(A)及(B)係為說明小徑金屬管之對接部中之邊緣部的形狀圖。

圖16係為顯示配置在擠壓輥之前之第二翼輥之較理想的形狀圖。

42‧‧‧第一大徑側輥

42a‧‧‧第一大徑側輥的溝部

44‧‧‧第二大徑側輥

44a‧‧‧第二大徑側輥的溝部

70‧‧‧金屬管

100‧‧‧金屬帶

120‧‧‧熔接裝置

Claims (16)

1. 一種金屬管之製造方法，其特徵係使用所要製造之金屬管之外徑φ₁與軋輥之外徑φ₂的外徑比φ₂/φ₁至少為10以上的大徑側輥；前述大徑側輥係至少由第一大徑側輥與第二大徑側輥所構成；在金屬帶供給至前述大徑側輥，於該金屬帶形成圓筒狀之後，再熔接接合該金屬帶的邊緣部。
2. 如申請專利範圍第1項之金屬管之製造方法，其係使用前述外徑比φ₂/φ₁為25以上的大徑側輥。
3. 如申請專利範圍第1或2項之金屬管之製造方法，其係在金屬帶供給至前述大徑側輥之前，藉由邊緣彎曲輥預先將該金屬帶的邊緣部彎曲。
4. 如申請專利範圍第1項之金屬管之製造方法，其中前述第一大徑側輥、與前述第二大徑側輥、與底輥係以3向輥型式配置。
5. 如申請專利範圍第4項之金屬管之製造方法，其中前述底輥係偏移配置在前述第一大徑側輥及前述第二大徑側輥之金屬帶裏面側，且被偏移配置在以連結前述第一大徑側輥及前述第二大徑側輥之旋轉軸的直線為基準之前述金屬帶之供給方向的相反側。
6. 如申請專利範圍第1、4或5項之金屬管之製造方法，其係在前述第一大徑側輥及前述第二大徑側輥之金屬帶表面側，配置有至少一個翼輥。
7. 如申請專利範圍第1、4或5項之金屬管之製造方法，其係在以前述金屬帶被形成圓筒狀之後再熔接接合該金屬 帶之邊緣部之擠壓輥為基準之金屬帶側的相反側，配置有至少一個翼輥。
8. 如申請專利範圍第7項之金屬管之製造方法，其中被配置在以前述擠壓輥為基準之金屬帶側的相反側的翼輥係由具備翼片、與具有比所要製造之管半徑還大之曲率半徑的推壓面而成者，該推壓面係推壓金屬帶的邊緣部並同時矯正該邊緣部的形狀。
9. 一種金屬管之製造裝置，其特徵係具備所要製造之金屬管之外徑φ₁與軋輥之外徑φ₂的外徑比φ₂/φ₁至少為10以上的大徑側輥；前述大徑側輥係至少由第一大徑側輥與第二大徑側輥所構成；在前述大徑側輥之下游側進一步具備有擠壓輥及熔接機器；將供給至前述大徑側輥之金屬帶形成圓筒狀，且熔接接合該金屬帶的邊緣部。
10. 如申請專利範圍第9項之金屬管之製造裝置，其係使用前述外徑比φ₂/φ₁為25以上的大徑側輥。
11. 如申請專利範圍第9或10項之金屬管之製造裝置，其中配置有：在金屬帶被供給至前述大徑側輥之前，將金屬帶之邊緣加以彎曲的邊緣彎曲輥。
12. 如申請專利範圍第9項之金屬管之製造裝置，其中前述第一大徑側輥、與前述第二大徑側輥、與底輥係以3向輥型式配置。
13. 如申請專利範圍第12項之金屬管之製造裝置，其中前述底輥係偏移配置在：以連結前述第一大徑側輥及前述第二 大徑側輥之旋轉軸的直線為基準之金屬帶之供給方向的相反側。
14. 如申請專利範圍第9、12或13項之金屬管之製造裝置，其係在前述第一大徑側輥及前述第二大徑側輥之金屬帶表面側，配置有至少一個翼輥。
15. 如申請專利範圍第9、12或13項之金屬管之製造裝置，其係在以金屬帶形成為圓筒狀之後再將該金屬帶之邊緣部熔接接合之擠壓輥為基準之金屬帶側的相反側，配置有至少一個翼輥。
16. 如申請專利範圍第15項之金屬管之製造裝置，其中被配置在以前述擠壓輥為基準之金屬帶側的相反側的翼輥係由具備翼片、與具有比所要製造之管之半徑還大之曲率半徑的推壓面而成者，該推壓面係推壓金屬帶的邊緣部並同時矯正該邊緣部的形狀。