WO2006057074A1 - 角管成形用ロールと角管のロール成形方法及び成形装置 - Google Patents

角管成形用ロールと角管のロール成形方法及び成形装置 Download PDF

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tube
forming
roll
section
square tube
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Feizhou Wang
Tomoyasu Nakano
Manabu Kiuchi
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Nakata Manufacturing Co., Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D5/10—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes
    • B21D5/12—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes making use of forming-rollers
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    • B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/14—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills

Definitions

  • the present invention relates to a forming roll for re-forming a round tube into a square tube, and its forming method and apparatus.
  • a high-quality square tube having excellent shape and dimensional characteristics can be manufactured at low cost.
  • the present invention relates to a roll for forming a square tube, a method for forming a mouthpiece of a square tube, and a forming apparatus.
  • a number of configurations have been proposed as a main means for manufacturing a square tube as an apparatus and a molding method for re-forming a round tube having a circular cross section into a square cross section or a rectangular cross section with a forming roll.
  • the above-mentioned forming stand is usually placed 3 to 3 along the axial direction of the raw tube. Arrange about 4 stages and change the cross-sectional shape of the raw tube sequentially.
  • Patent Document 1 discloses a roll forming apparatus and a forming method related to a means for re-forming a square tube.
  • this forming means see Fig. 7
  • the rotary shafts of the upper and lower forming roll pairs and the rotary shafts of the left and right forming roll pairs are arranged in different cross sections. Has been. Therefore, each roll position adjustment does not interfere with each other, and even a forming roll having a single curvature in the rotation axis direction can cope with different product dimensions by adjusting the position. This makes it easier to automate and NC process.
  • a device that plastically deforms a circular cross-sectional shape by using a plurality of forming mouth pairs having a forming surface of a V-shaped recess from only two sides instead of a four-way roll stand (See Fig. 8) .
  • the forming roll is smaller than the outer diameter of the blank tube in a small product. It is used only when it is large enough and is not common.
  • the commonality of the mouthpiece is small for different product dimensions.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-301233
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 5-212440
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 6-262253
  • the inventors have developed the forming means disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 in order to use the rolls together, but the roll caliber has a single or linear curvature in each roll.
  • the above-mentioned problems are not essentially resolved.
  • the radius of curvature of the roll caliber is formed by forming a pipe having a large cross-sectional curvature radius. If it is set so that it can be used, the radius of curvature of the mouthpiece caliber will be excessive for a tube with a small radius of curvature.
  • the object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems found by the inventors, and to convert a circular tube into a square tube without imposing an excessive burden on a planned portion that becomes a corner portion and a shoulder portion of the raw tube.
  • a forming roll for a square tube has a round tube with a round tube as a raw tube, and a vertical molding in which a rotation axis is arranged in a plane including the cross section of the raw tube.
  • the curvature of the surface of the forming roll in the direction of the rotation axis is configured such that the straightening of the portion planned portion is preceded by another raw tube portion (other side planned portion).
  • the configuration of the roll caliber that is the essence of the present invention is as follows.
  • the forming roll for a square tube according to the present invention is a base tube that becomes the shoulder of the cross section of the square tube out of the curvature in the rotation axis direction of the surface of the forming roll.
  • part is smaller than the curvature which restrains the raw-tube site
  • the curvature in the rotation axis direction of the surface of the forming roll is continuously or stepwise reduced from the position constraining the raw tube portion serving as the center of the side toward both outer sides. Also good.
  • the shape of the peripheral surface of the forming roll instead of simply dividing the curvature into two stages, by selecting to change the curvature in multiple steps or continuously, you can also use a single tool for forming different product sizes. Even so, straightening of the tube part that always becomes the shoulder can be preceded by other parts.
  • the square tube molding method and molding apparatus according to the present invention are as described above.
  • (1) The surface of the molding mouth surface is straightened so that the straight tube portion that becomes the shoulder portion adjacent to the corner portion of the square tube is preceded by the raw tube portion that is the other portion of the square tube side portion.
  • the curvature that constrains the raw tube portion that becomes the shoulder adjacent to the corner portion of the square tube is the raw tube portion that becomes the center of the side of the cross section of the square tube Forming roll with a smaller configuration than the curvature that restrains
  • a sufficient bending moment can be applied to the raw tube portion serving as the shoulder from the initial stage of the forming by the roll to be used for linearization. Therefore, according to the molding method of the present invention, there is no significant occurrence of circumferential drawing and local rolling of the shoulder as in the case of forming a square tube. As a result, there is a problem of insufficient toughness at the corner and the shoulder. This reduces the reproducibility of the curvature of the corners and the flatness of the sides of the resulting square tube, and reduces the indentation scratches in the final product.
  • the method for forming a square tube according to the present invention includes a step of forming the raw tube by forming the forming roll of the present invention into a so-called four-way roll, that is, a pair of upper and lower forming nozzles and a left and right forming roll.
  • the forming roll of the invention is formed into so-called alternating two-way rolls, and the raw pipe is formed, that is, the rotary shafts of the upper and lower forming pair and the left and right forming pair are different for each roll pair.
  • the present invention it is possible to employ a method of forming a square tube with a process pattern in which the forming processes are combined in various ways as required.
  • the first stage of the molding process Finally, a four-sided roll process is adopted in which the forming roll of the present invention is formed into a so-called four-way roll and a raw pipe is formed, and the forming roll of the present invention is configured as a so-called alternating two-way roll between these two processes.
  • the square tube forming method according to the present invention employs the above-mentioned four-way one-step process and alternate two-way roll step in combination with conventionally known various processes (known various molding mouth stands) according to various purposes. Or a known process during the process pattern of the present invention described above.
  • the forming roll of the present invention when the forming roll of the present invention is formed into a so-called alternating two-way roll and includes a step of forming a raw tube, the cross-section of the square tube is previously provided before the re-forming process. It is possible to increase the efficiency of the process by heating the tube portion that becomes the corner of the tube.
  • the square tube forming apparatus includes a step of forming the above-described forming roll of the present invention into a so-called four-way opening and forming a raw tube, and forming the forming roll into a so-called alternating two-way roll to form a raw tube
  • a roll forming line in which each forming roll stand with a four-way mouth configuration and a two-way mouth one configuration is arranged in the necessary number of stages to realize the various process patterns selected.
  • a four-way mouth stand composed of the molding tool of the present invention is adopted at the first stage and the last stage of the re-forming apparatus, and a two-way mouth stand composed of the molding roll of the present invention is interposed between these stands.
  • Various stand combinations such as single or multiple arrangements can be adopted.
  • the square tube forming apparatus according to the present invention it is possible to adopt a configuration provided with a heating means for preheating a raw tube portion that becomes a corner portion of the square tube cross section before forming by the forming nozzle. .
  • a molding apparatus equipped with a multi-stage molding roll stand is generally used.
  • a preliminary molding stand provided for the purpose of rounding the raw tube in advance and increasing the thrust is included. May also exist. But these are not directly Since it does not contribute to the forming of the tube, it is not counted in the number of forming steps of the square tube forming process in the present invention.
  • the molding method and molding apparatus that employs the molding roll of the present invention, in the initial stage of the re-forming process of the square tube, straightening of the raw tube portion that becomes the shoulder adjacent to the corner of the square tube It is possible to significantly reduce the dependence on the circumferential drawing and the local rolling of the shoulder at the final stage of the process to finish the desired product shape and dimensions. As a result, the problem of insufficient toughness at the corner and its adjacent parts is alleviated, the reproducibility of the curvature of the corner and the flatness of the side in the obtained square tube are improved, and the indentation and scratch in the final product are improved. Reduced.
  • the molding means disclosed in Patent Document 1 is more effective according to the present invention. That is, the configuration of the force river curvature of the square tube forming roll according to the present invention eliminates the problem of compatibility between the different raw tube diameters and the single force river curvature radius in the combined use of the roll described above. This eliminates the need for conventional measures that divide the product size range into a number of dull loops and handle each roll group, and greatly reduces the number of forming rolls and the number of forming steps.
  • an optimum balance between the combined roll effect and the equipment cost is achieved. For example, by placing a molding stand with a four-way roll configuration in the first stage of the molding process, determining the exact location of the planned corner of the square tube, and then providing a molding stand with a two-way roll configuration, The molding efficiency of the mouthpiece configuration can be increased. In the final stage of the process Therefore, the corner shape and dimensions can be finished more reliably, and the number of forming steps of the entire apparatus can be greatly reduced.
  • the present invention after heating the raw tube portion that becomes the corner of the cross section of the square tube before the square tube re-forming process, the present invention
  • the forming roll can be formed into a two-way roll to form a blank tube. Since the tube portion that becomes the corner is locally heated and the deformation resistance is smaller than that of other tube portions, the bending back phenomenon of the tube portion is restrained without restriction in forming with a two-way roll. Without heating, the dependency on the four-way roll stand is low compared to the molding, and the number of four-way roll stands that need to be replaced can be further reduced.
  • FIG. 1 is a perspective explanatory view showing a schematic configuration of a square tube forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front explanatory view of an example of a forming roll having an outer peripheral shape composed of two curvatures of the present invention.
  • FIG. 3 is a front explanatory view of an example of a forming roll having an outer peripheral shape composed of three or more curvatures of the present invention.
  • FIG. 4A is an explanatory view showing a part of the raw tube
  • FIG. 4B is an explanatory view showing each part of the square tube
  • a to c and A to C show the parts of the corresponding raw tube and the square tube.
  • FIG. 5 is a perspective explanatory view showing a schematic configuration of a square tube forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional square tube forming apparatus using a forming roll having an outer peripheral shape having a single curvature.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of another conventional square tube forming apparatus using a forming roll having an outer peripheral shape having a single curvature.
  • FIG. 8 is a front view of a forming roll having a forming surface of a conventional V-shaped recess.
  • FIG. 9 is a front view of a forming roll having an outer peripheral shape having a conventional single curvature.
  • the inventors of the present invention including any of the above-described conventional forming apparatuses, have a portion in the shape of the circumferential surface of the forming roll called a roll caliber in the direction of the rotation axis as shown in FIG.
  • a roll caliber in the direction of the rotation axis as shown in FIG.
  • the inventors have not only problems in dimensional accuracy such as variations in curvature of the corners and deterioration in flatness of the sides in the square tube after molding, but also excessive amounts in the corners and shoulders. It was discovered that due to the deformation, the toughness of the square tube product was insufficient, and there was a problem that the same part was easily broken.
  • the straight tube portion adjacent to the planned portion of the corner of the square tube predetermined shoulder portion
  • the curvature of the rotational axis direction of the surface of the forming roll is configured so as to precede the part).
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the square tube forming apparatus of the present invention.
  • the square tube forming apparatus in the present embodiment is composed of 10 stages of forming roll pairs. Among them, a forming roll stand 10 for forming the raw pipe first (hereinafter referred to as the most upstream forming roll stand) and a forming stand for forming at the end.
  • the most downstream forming roll stand 30 (hereinafter referred to as the most downstream forming roll stand) is a so-called arrangement in which the roll rotation shafts of the upper and lower forming roll pairs and the left and right forming roll pairs are located in a plane including a single cross section. It is a stand with a four-way entrance.
  • the molding unit stand 20 disposed between the most upstream side molding roll stand 10 and the most downstream side molding roll stand 30 has four stages of upper and lower molding roll pairs 21a to 24a, and four stages.
  • Left and right forming roll pairs 21b to 24b, and the roll rotation axis of each stand of these forming mouth stands 20 is arranged in a plane including a cross section of a different tube for each mouth pair.
  • a forming roll stand having a so-called two-way roll configuration.
  • the upper and lower forming nozzle pairs 21a to 24a and the left and right forming roll pairs 21b to 24b are alternately arranged at predetermined intervals.
  • each forming roll is driven by a known driving device.
  • all the said forming rolls are comprised by the curvature of the roll surface direction of this roll surface so that the straight pipe
  • the curvature that constrains the tube part that becomes the shoulder adjacent to the corner of the square tube is smaller than the curvature that constrains the tube part that becomes the center of the side of the cross section of the square tube.
  • the forming roll as a more preferred embodiment, as shown in FIG.
  • the curvature in the rotation axis direction of the surface of the forming roll is located on both outer sides from the position where the raw tube portion that becomes the center of the side of the square tube cross section is constrained. It is possible to use a molding mouth that decreases continuously or stepwise toward the surface.
  • the curvature radii Rl, R2 ..., Rn in the figure are appropriately selected depending on the outer diameter range of the raw pipe to be formed, the material of the raw pipe, and the like.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a second embodiment of the square tube forming apparatus of the present invention.
  • the square tube forming apparatus in the present embodiment is composed of an eight-stage forming single stand.
  • the eight-stage forming roll pair is composed of four-stage upper and lower forming roll pairs 21a to 24a, and left and right forming roll pairs 21b to 24b each having four stages.
  • the upper and lower forming roll pairs and the left and right forming roll pairs are alternately arranged at predetermined intervals.
  • All the forming rolls are the same as those in the first embodiment.
  • the forming roll shown in FIG. 2 or FIG. 3 is suitable.
  • a heating device 40 that heats the raw tube portion that finally becomes the corner of the cross section of the square tube is provided upstream of each pair of forming rolls.
  • the upper and lower two-way roll stands and the left and right two-way roll stands having the same configuration as in the first embodiment are used.
  • a rectangular tube is formed.
  • Various heating means are conceivable, but it is desirable that the temperature can be controlled by the control device and the temperature range in which the deformation resistance value of the raw tube material is significantly reduced can be appropriately selected for each material and heated.
  • this embodiment uses a medium frequency induction heating device. This type of heating device can manage the heating temperature by appropriately selecting the frequency and input current value according to the product wall thickness, the cross-sectional area of the corner and the molding speed.
  • heating the part of the tube that becomes the corner before the square tube re-forming process greatly improves the certainty of forming with the dual-purpose roll, so the mouthpiece is replaced. It is possible to reduce the number of four-sided roll stands that need to be removed or to eliminate them completely, and the effect of combining rolls is further enhanced.
  • Table 1 shows a comparison with the case of the prior art described above.
  • FIG. 7 shows a molding apparatus composed of only two-way rolls described in Patent Document 1, and the surface shape of each molding roll has a single curvature.
  • “Conventional (1)” in the table indicates the case of the prior art shown in FIG. 6, and “Conventional (2)” indicates the case of the prior art related to FIG.
  • “Invention (1)” is an example of the first embodiment of the present invention
  • “Invention (2)” is an example of the second embodiment of the present invention.
  • the possible forming range of the forming equipment includes 17 types of square tube products as shown in Table 1.
  • the rotation axes of the rolls are arranged in the same plane, so that only one of the upper and lower forming roll pairs and the left and right forming roll pairs can be driven by machine interference.
  • most of the molding stands are driven only by a pair of upper and lower rolls, and it is difficult to obtain a thrust for ensuring a stable molding speed with these stands alone. Therefore, the thrust is usually increased upstream of the conventional square tube forming device (“Conventional (1)” in Table 2) consisting of a four-way roll stand.
  • a two-level four-way roll stand is provided for the purpose of, and the number of rolls corresponding to the type of the dimensions of the raw tube must be prepared for these stands.
  • the problem of mechanical interference does not exist, and both the upper and lower forming roll pairs and the left and right forming roll pairs can be driven, and sufficient thrust can be obtained.
  • Table 2 in the case of “Conventional (1)”, many forming rolls are required to cover the product range shown in Table 1, which is very expensive.
  • the burden of roll change work is large and the productivity is poor.
  • invention of the present invention has four-way roll stands at the most upstream and the most downstream of the square tube re-forming process, and these forming stands must have a dedicated roll for each product size.
  • the number of two-way roll stands is greatly reduced compared to “Conventional (2)”, and the overall equipment cost and productivity can be well balanced.
  • the present invention (2) eliminates the need to use a four-sided roll stand by preheating the tube portion that becomes the corner and reducing its deformation resistance, which is more than that of the present invention (1).
  • the number of forming stands and forming rolls can be greatly reduced, and productivity can be further increased.
  • the tube diameter required for forming square tube products with the same dimensions is ⁇ present invention (1) '' and ⁇ present invention (2) '' compared to ⁇ conventional (1) '' and ⁇ conventional (2) ''.
  • a decrease of 1.0 to 2.0% was confirmed depending on the product dimensions. This is because by using the forming roll and the forming method of the present invention, drawing and rolling phenomena on the forming tube are reduced.
  • Tube outer diameter (product thickness t range 3.0mm ⁇ 16.0mm) Round tube diameter mm
  • the present invention can remarkably reduce the dependence on the circumferential drawing and the local rolling of the shoulder at the final stage of the process to finish the desired product shape and dimensions.
  • the problem of lack of toughness at the corner and its adjacent parts is alleviated, the reproducibility of the curvature of the corner and the flatness of the side of the obtained square tube are improved, and a high-quality square tube is converted from a round tube.

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Abstract

この発明は、素管に対して角部と肩部となる予定部位などに過度な負担を与えることなく、円管を角管へとロール成形し、寸法・形状の高精度と内部品質に優れた角管をロールの兼用化とともに低コストで製造することを目的としている。この発明は、角管の角部予定部位に隣接する素管部位(肩部予定部位)の直線化が、他の素管部位(他の辺部予定部位)に対して先行されるように前記成形ロール表面の回転軸方向の曲率を構成し、例えば最上流と最下流側成形ロールスタンドに四方ロール構成のスタンド、その間に上下、左右の二方ロール構成のスタンドを配置し、前記角管の角部に隣接する肩部となる素管部位を拘束する曲率が、前記角管断面の辺部中央となる素管部位を拘束する曲率よりも小さい構成の成形ロールを採用することで、ロール兼用化効果と設備コストとの最適なバランスを図ることができ、品質に優れた角管をロールの兼用化とともに低コストで製造できる。

Description

明細書
角管成形用ロールと角管の口ール成形方法及び成形装置 技術分野
本発明は、 丸管を角管へ再成形するための成形ロールとその成形方法及び装 置に係り、 特に形状 ·寸法特性に優れた高品質の角管を低コストで製造でき、 成形ロールの兼用化を達成した角管成形用ロールと角管の口ール成形方法及び 成形装置に関する。 背景技術
成形ロールで円断面の丸管から正方形断面または矩形断面の角管に再成形す る装置及び成形方法は、 角管を製造する主な手段として数多くの構成が提案さ れている。
例えば、 最も一般的な成形方法の概念を示す構成 (図 6の成形ロールの配置を 参照)を説明すると、 同一の素管断面内に回転軸が配置される 1対の上下成形 口ール対と 1対の左右成形口一ル対からなる所謂四方口ール成形スタンドを複 数用いて、 最終製品の辺部に対応する素管部位に四方からロールを押し当てて 素管部分を直線化し、 円形断面形状を正方形または矩形断面形状に塑性変形さ せるものである。
また、 四方ロール成形スタンドの 1段あたりの成形量には限度があるが、 装 置コストや管理すべき成形ロール数を減じるため、 通常、 上記成形スタンドを 素管の軸線方向に沿って 3~4段程度配置し、 素管断面形状を逐次に変形させ る。
一方、 下記特許文献 1には、 角管の再成形手段に関するロール成形装置及び 成形方法が開示されている。 この成形手段 (図 7参照)では、 上下成形ロール対 の口ール回転軸と左右成形ロール対の口一ル回転軸が異なる素管断面内に配置 されている。 従って、 各々のロール位置調整において互いに干渉することがな く、 また、 回転軸方向に単一の曲率を持つ成形ロールであっても、 異なる製品 寸法に対して、 その位置調整によって対応することができ、 プロセスの自動化 及び NC化が図り易くなる。
なお、 成形装置を簡素化する目的で、 四方ロールスタンドの代わリに二方の みから V字型凹部の成形面を有する成形口一ル対を複数用いて円形断面形状を 塑性変形させる装置 (図 8参照)も提案されている 、 製品形状対称性の問題や 過大なロール表面周速差による製品表面傷の問題が発生しやすいため、 小型製 品で成形ロールが素管の外径に対して十分に大きい場合に限って使用されてお り、 一般的ではない。 また、 四方ロールスタンドと同じく、 異なる製品寸法に 対して口一ルの共用性が少なレ、。
特許文献 1 特開 2000-301233号公報
特許文献 2 特開平 5-212440号公報
特許文献 3 特開平 6-262253号公報
発明者らは、 従来のロール成形機構について鋭意検討の結果、 回転軸方向に 対して一定の曲率 (R)を持つ単一の円弧状の形状 (図 9参照)が採用されているこ とが原因となって、 成形後の角管における角部の曲率のバラツキや辺部の平坦 度の悪化など、 寸法精度上の問題だけではなく、 角部 (図 4Aの aおよび図 4Bの A部分参照)及び角部に隣接する辺部部分 (以下、 肩部とする。 図 4Aの bおよび 図 4Bの B部分参照)における過度な変形のために角管製品の靭性不足を招き、 同部位の破壊等が発生しやすい問題があることを知見した。
また、 発明者らは、 前記特許文献 1に開示された成形手段は、 確かにロール の兼用化を図るべく開発されたものであるが、 各ロールにおけるロールカリ バーの曲率が単一あるいは直線状であるため、 前述の問題は本質的に解消され ないことを見出した。 更に、 種々の断面曲率を有する素管を、 各々が単一のカリバー曲率を持つ ロールで成形する場合を考えると、 例えば、 前記ロールカリバーの曲率半径 を、 大きな断面曲率半径を持つ素管の成形に使用できるように設定した場合、 小さな断面曲率半径を持つ素管にとつては口一ルカリバーの曲率半径が過大と なる。
従って、 小さな断面曲率半径を持つ素管は、 前記ロール力リバ一を用いる と、 それらの曲率の差から 1段あたりの成形量が大きすぎる場合は、 製品の辺 部にくぼみが発生し易くなリ、 製品の平坦度を悪化させることとなる。
この問題を軽減、 解消するためには、 全製品の寸法範囲を複数の段階に分け て、 各素管寸法範囲に応じた口一ルカリバ一をそれぞれ用意する必要がある。 換言すれば、 製品寸法範囲が広い場合は、 相当多くのロールと成形段数を準備 しなければならないこととなる。 その結果、 設備コストが高くなり、 ロール兼 用化の効果が限定されてしまう。
他方、 上下成形口一ル対及び左右成形口一ル対を複数段設けて成形する手段 が一般的であるが、 設備コストを低減するという観点から、 これらの成形段数 を可能な限り低減することも強く求められる。 更に、 設備の保守、 維持管理を 容易にすることも念頭においた装置設計が必要となる。 発明の開示
本発明の目的は、 発明者らが知見した上述の問題を解消し、 素管に対して角 部と肩部となる予定部位などに過度な負担を与えることなく、 円管を角管へと ロール成形し、 寸法.形状の高精度と内部品質に優れた角管を、 ロールの兼用 化とともに低コストで製造する角管成形用ロールと角管の口ール成形装置及び 成形方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、 本発明による角管用の成形ロールは、 円断面の 丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が配置される上下成形 ロール対及び左右成形ロール対によリ、 逐次に正方形断面または矩形断面の角 管に成形する装置に使用される成形ロールであって、 角管の角部予定部位に隣 接する素管部位 (肩部予定部位)の直線化が、 他の素管部位 (他の辺部予定部位） に対して先行されるように前記成形ロール表面の回転軸方向の曲率を構成する ことを特徴とする。
この構成を採ることにより、 成形プロセスの初期段階において、 肩部となる 素管部位の曲げに十分なモーメントを容易に与えることができ、 上記素管部位 の直線化を完成に近い程度で行なうことができる。 従って、 角管成形に際して 周方向の絞りや肩部の局部圧延が顕著に軽減されるため、 得られた製品におけ る角部の曲率の再現性や辺部の平坦度の向上が図れると共に、 最終製品におけ る残留応力や加工硬化の低減はもちろん、 圧痕ゃスクラッチと呼ばれる傷の発 生も低減される。
本発明の本質であるロールカリバーの構成を換言すれば、 本発明による角管 用の成形ロールは、 当該成形ロール表面の回転軸方向の曲率のうち、 前記角管 断面の肩部となる素管部位を拘束する曲率が、 前記角管断面の辺部中央となる 素管部位を拘束する曲率よりも小さいことを特徴とする。 もちろん、 この表現 にかかる構成により得られる作用効果は、 前記表現にかかる構成の成形ロール と全く同様である。
また、 本発明において、 前記成形ロール表面の回転軸方向の曲率は、 前記辺 部中央となる素管部位を拘束する位置からその両外側に向かって連続または段 階的に小さくなるものであってもよい。 成形ロールの周面形状において、 単に 曲率を 2段階に分割するのではなく、 多段階的にあるいは連続的に曲率を変化 させるように選定することにより、 異なる製品サイズの成形に口一ルを兼用し ても常に肩部となる素管部位の直線化を他の部位より先行させることができ る。
本発明による角管の成形方法並びに成形装置は、 上述した、 (1)角管の角部に隣接する肩部となる素管部位の直線化が、 角管辺部の他の部 分となる素管部位より先行されるように前記成形口ール表面の回転軸方向の曲 率を構成した成形ロール、
(2)成形ロール表面の回転軸方向の曲率のうち、 前記角管の角部に隣接する肩 部となる素管部位を拘束する曲率が、 前記角管断面の辺部中央となる素管部位 を拘束する曲率よリも小さい構成の成形ロール、
(3)成形ロール表面の回転軸方向の曲率が、 前記角管断面の辺部中央となる素 管部位を拘束する位置からその両外側に向かって連続または段階的に小さくな る構成の成形ロール、 を用いることを特徴とする。
本発明の成形方法並びに成形装置では、 使用されるロールによリ成形の初期 段階から肩部となる素管部位に十分な曲げモーメントを与えて直線化すること ができる。 従って、 本発明の成形方法により、 角管成形に際して従来のような 周方向の絞りや肩部の局部圧延を顕著に発生させることがなく、 その結果、 角 部及び肩部に靭性不足の問題が軽減され、 得られた角管における角部の曲率の 再現性や辺部の平坦度が向上し、 最終製品における圧痕ゃスクラツチも低減さ れる。
また、 本発明による角管の成形方法は、 前記の本発明の成形ロールを所謂四 方ロールに構成して素管を成形する工程、 すなわち各 1対の上下成形口一ル対 と左右成形ロール対の各ロール回転軸が一つの素管断面を含む平面内に配置さ れ、 かつ (1)~(3)の構成の成形ロールを用いて前記素管を成形する工程と、 前 記の本発明の成形ロールを所謂交互二方ロールに構成して素管を成形するェ 程、 すなわち上下成形口一ル対と左右成形口ール対の各口一ル回転軸がロール 対ごとに異なる素管断面を含む平面内に配置され、 かつ (1)〜(3)の構成の成形 ロールを用いて前記素管を成形する工程、 とを含むことを特徴とする。
本発明では、 必要に応じて前記成形工程を種々の組み合せた工程パターンで 角管を成形する方法を採用することができる。 例えば、 成形プロセスの初段と 終段に本発明の成形ロールを所謂四方ロールに構成して素管を成形する四方 ロール工程を採用し、 この両工程間に本発明の成形ロールを所謂交互二方ロー ルに構成して素管を成形する交互二方ロール工程を入れるプロセス構成があ る。
また、 本発明による角管の成形方法は、 様々な目的に応じて従来公知の種々 工程 (公知の種々成形口一ルスタンド）と組み合せて前記四方口一ル工程と交互 二方ロール工程を採用したり、 上述した本発明の工程バタ一ン中に公知の工程
(装置)を入れるなど、 種々の工程の組合せを採用できる。
さらに、 本発明による角管の成形方法において、 本発明の成形ロールを所謂 交互二方ロールに構成して素管を成形する工程が含まれる場合は、 再成形プロ セスの前に予め角管断面の角部となる素管部位を加熱し、 該工程の効率を高め ることができる。
本発明による角管成形装置は、 上述した本発明の成形ロールを所謂四方口一 ルに構成して素管を成形する工程と、 該成形ロールを所謂交互二方ロールに構 成して素管を成形する工程とを具体化した、 四方口一ル構成と二方口一ル構成 の各成形ロールスタンドを、 選定した種々の工程パターンを実現すベく必要な 段数で配置したロール成形ラインを特徴とする。
例えば、 再成形装置の初段と終段に本発明の成形口ールで構成した四方口一 ルスタンドを採用し、 これらのスタンド間に本発明の成形ロールで構成した二 方口一ルスタンドを単数又は複数配置する装置構成等、 種々のスタンド組合せ を採用できる。 また、 本発明による角管成形装置において、 前記成形口一ルス タンドによる成形前に、 角管断面の角部となる素管部位を予め加熱する加熱手 段を備えた構成を採用することができる。
なお、 複数段の成形ロールスタンドを備える成形装置が一般的であるが、 そ の中には、 事前に素管の真円化を図ると共に推力を増強する目的で設けられた 予備的な成形スタンドも存在する場合がある。 しかし、 これらは直接的には角 管の成形に寄与するものではないため、 本発明における角管成形プロセスの成 形段数には数えない。
本発明の成形ロールを採る成形方法、 成形装置によると、 角管の再成形プロ セスの初期段階で、 角管の角部に隣接する肩部となる素管部位の直線化が他の 素管部位よリ先行され、 目的の製品形状 ·寸法を仕上げるためのプロセス最終 段階での周方向の絞りや肩部の局部圧延への依存度を顕著に低減することがで きる。 その結果、 角部及びその隣接部位に靭性不足の問題が軽減され、 得られ た角管における角部の曲率の再現性や辺部の平坦度が向上し、 最終製品におけ る圧痕やスクラッチが低減される。
上記効果以外に、 本発明によリ前記特許文献 1に開示された成形手段がよリ 有効となる。 すなわち、 本発明の角管成形ロールの力リバ一曲率の構成によ リ、 前記したロール兼用化における異なる素管径と単一の力リバ一曲率半径と の適合性の問題が解消され、 全製品寸法範囲を多数のダル一プに分けてそれぞ れのロール組で対応するような従来の対策が必要でなくなリ、 成形ロールの数 と成形段数が大幅に削減される。
また、 本発明の二方ロール構成の場合は、 素管断面が上下或いは左右の方向 からロールに押下されて成形される際に、 拘束のない他方の素管部位が外側に 膨らんで曲げ戻しが発生する^:頁向が強いため、 従来の四方ロール構成の場合に 比べて、 角部の位置が定められにくく且つ辺部の成形効率が悪く、 より多くの 成形段数を使用し丁寧に逐次成形を行なう必要がある。
本発明では、 四方ロール構成と二方ロール構成を組合せて種々のパターンの プロセスを構成することによリ、 ロール兼用化効果と設備コストとの最適なバ ランスを図る。 例えば、 成形プロセスの最初の段階に四方ロール構成の成形ス タンドを配置し、 角管の角部予定部位の位置を正確に決めてから、 二方ロール 構成の成形スタンドを設けることによって、 二方口ール構成の成形効率を高め ることができる。 また、 プロセスの最終段階に四方.ロール構成の成形スタンド を配置することによって、 角部形状と寸法の仕上げがより確実に行なわれ、 装 置全体の成形段数を大幅に低減することができる。
また、 二方ロール構成の成形効率を高めるもう一つの方策として、 本発明で は、 前記角管再成形プロセスの前に予め角管断面の角部となる素管部位を加熱 したのち、 本発明の成形ロールを二方ロールに構成して素管を成形する工程を 採用することができる。 角部となる素管部位が局部的に加熱され、 他の素管部 位に比べて変形抵抗が小さくなるため、 二方ロールによる成形における拘束の な 、素管部位の曲げ戻し現象が抑止され、 加熱を伴わな 、成形に比較して四方 ロールスタンドへの依存度が低くなリ、 ロール交換が必要な四方ロールスタン ドの数を更に減らすこともできる。
更に、 角部の予定部位を予め加熱してから成形するため、 素管の残留応力と 加工硬化の履歴を解消すると共に、 再成形プロセスによる残留応力や加工硬化 を有効に抑止し、 より高品質の角管製品を製造することができる。 図面の説明
図 1は、 本発明の第 1の実施形態に係る角管成形装置の概略構成を示す斜視説 明図である。
図 2は、 本発明の 2つの曲率からなる外周形状を有する成形ロールの一例の正 面説明図である。
図 3は、 本発明の 3以上の曲率からなる外周形状を有する成形ロールの一例の 正面説明図である。
図 4Aは、 素管の部位を示す説明図、 図 4Bは角管の各部位を示す説明図であ リ、 a~cと A~Cは対応する素管と角管の部位を示す。
図 5は、 本発明の第 2の実施形態に係る角管成形装置の概略構成を示す斜視説 明図である。 図 6は、 従来の単一曲率からなる外周形状を有する成形ロールによる角管成 形装置の概略構成を示す斜視図である。
図 7は、 従来の単一曲率からなる外周形状を有する成形ロールによる別の角 管成形装置の概略構成を示す斜視図である。
図 8は、 従来の V字型凹部の成形面を有する成形ロールの正面図である。 図 9は、 従来の単一曲率からなる外周形状を有する成形ロールの正面図であ る。 発明を実施するための最良の形態
発明者らは、 前述の従来のいずれの成形装置を含め、 従来の角管成形装置 は、 ロールカリバーと呼ばれる成形ロールの周面形状をなす部分には、 図 9に 示すような回転軸方向に対して一定の曲率 (R)を持つ単一の円弧状の形状が採 用されていることに着目した。
すなわち、 このような従来の成形ロールを使用すると、 成形プロセスの各段 階において角管の辺部の各部位となる素管部分の直線化は同じペースで逐次に 行なわれることになるが、 角部 (図 4Aの aおよび図 4Bの A部分)と辺部の仕上げ が行なわれるプロセスの最終段階では、 角部に隣接する辺部部分 (図 4Aの お よび図 4Bの B部分)においては、 辺部の中央部分 (図 4Aにおける c及び図 4Bの C 部分)に比べて直線化に必要な曲げモ一メントを充分得られないため、 周方向 の絞りや肩部の局部圧延を引き起こして目的の最終形状、 とリわけ角部とその 近傍の必要な寸法を得ていた。
発明者らは、 かかるロール成形機構において、 成形後の角管における角部の 曲率のバラツキや辺部の平坦度の悪化など、 寸法精度上の問題だけではなく、 角部及び肩部における過度な変形のために角管製品の靭性不足を招き、 同部位 の破壊等が発生しやすい問題があることを知見した。 この問題を解決するため、 本願発明では、 成形ロールにおいて、 角管の角部 予定部位に隣接する素管部位 (肩部予定部位)の直線化が、 他の素管部位 (他の辺 部予定部位)に対して先行されるように前記成形ロール表面の回転軸方向の曲 率を構成することを特徴とする。
以下に、 本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 尚、 図中同 一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
第 1の実施形態
図 1は、 本発明の角管成形装置の第 1の実施形態の斜視図を示すものである。 本実施形態における角管成形装置は、 10段の成形ロール対から構成されてい る。 その中で、 最初に素管の成形を行う成形ロールスタンド 10(以下、 最上流 側成形ロールスタンドとする。 )と、 最後に成形を行う成形口一ルスタンド
30(以下、 最下流側成形ロールスタンドとする。 ）は、 上下成形ロール対及び左 右成形ロール対の各ロール回転軸がひとつの素管断面を含む平面内にあるよう に配置されている所謂四方口一ル構成のスタンドである。
他方、 前記最上流側成形口一ルスタンド 10と最下流側成形ロールスタンド 30との間に配置された成形口一ルスタンド 20は、 4段からなる上下成形ロール 対 21a乃至 24aと、 4段からなる左右成形ロール対 21b乃至 24bから構成されて おり、 これらの成形口一ルスタンド 20の各スタンドのロール回転軸は口一ル対 ごとに異なる素管断面を含む平面内に配置されている、 所謂二方ロール構成の 成形ロールスタンドである。 そして、 上下成形口一ル対 21a乃至 24aと左右成 形ロール対 21b乃至 24bとが所定の間隔で交互に配置されている。 尚、 図示し ないが、 各成形ロールは、 公知の駆動装置により駆動する。
そして、 前記全ての成形ロールは、 該ロールによる肩部となる素管部位の直 線化が他の素管部位より先行されるように該ロール表面の回転軸方向の曲率が 構成されている。 例えば、 図 2に示すように、 前記成形ロール表面の回転軸方 向の曲率のうち、 前記角管の角部に隣接する肩部となる素管部位を拘束する曲 率が、 前記角管断面の辺部中央となる素管部位を拘束する曲率よりも小さい。 成形ロールについて、 更に好ましい態様としては、 図 3に示すような前記成 形ロール表面の回転軸方向の曲率が、 前記角管断面の辺部中央となる素管部位 を拘束する位置からその両外側に向かって連続または段階的に小さくなる成形 口一ルを使用することができる。 図中の曲率半径 Rl、 R2……、 Rnは、 成形す る素管の外径範囲や素管の材質等によリ適宜選定される。
尚、 素管の四方を同時に拘束する計 8個の成形ロール 10、 30は、 製品辺部寸 法の変化に従って交換する必要があるが、 8段の二方成形ロール (21a乃至 24a 及び 21b乃至 24b)は、 全て兼用ロールである。 これは、 各成形ロールの表面形 状が複数の曲率から構成されているからである。 例えば、 素管外径が小さい場 合は、 平均的に曲率半径の小さなロール中央付近の力リバー部分が使用される ため、 辺部の成形量が過大となってくぼみが発生するようなことがなくなる。 第 2の実施形態
図 5は、 本発明の角管成形装置の第 2の実施形態の斜視図を示すものである。 本実施形態における角管成形装置は、 8段の成形口一ルスタンドから構成され ている。 前記 8段の成形ロール対は、 4段からなる上下成形ロール対 21a乃至 24aと、 同じく 4段からなる左右成形ロール対 21b乃至 24bから構成されて \^ヽ る。 そして、 上下成形ロール対と左右成形ロール対とが所定の間隔で交互に酉己 置されている。
尚、 前記全ての成形ロールは、 第 1の実施形態と同様のものを使用してい る。 例えば、 図 2または図 3で示される成形ロールが好適である。 更に、 本実施 形態では、 各成形ロール対よりも上流側に、 最終的に角管断面の角部となる素 管部位を加熱する加熱装置 40を備えている。
すなわち、 角管断面の角部となる素管部位を加熱したのち、 第 1の実施形態 と同様の構成を有する上下二方ロールスタンド及び左右二方ロールスタンドに より角管を成形するものである。 様々な加熱手段が考えられるが、 制御装置に よリ温度管理がなされ、 素管材質の変形抵抗値が著しく低下する温度範囲を材 質ごとに適宜選定して加熱できるものが望ましい。 例えば、 本実施形態は、 中 周波誘導加熱装置を用いる。 この種の加熱装置は、 製品の肉厚 ·角部の断面積 及び成形速度に応じて周波数や入力電流値を適宜選定することによって加熱温 度管理を行なうことができる
本実施形態に示すように、 角管再成形プロセスの前に角部となる素管部位を 加熱することにより、 兼用二方ロールによる成形の確実性が大幅に改善される ため、 口ール交換が必要な四方ロールスタンドの数を減らすか完全に無くすこ とが可能であリ、 ロール兼用化の効果が一層高くなる。
実施例
以下に、 発明者らが本発明の第 1および第 2の実施形態により、 表 1に示す成 形条件について、 角管成形の実機テストと数値シミュレーションを行った実施 例を、 図 6及び図 7に示す前述の従来技術の場合と比較して表 2に示す。
尚、 図 7は、 前記特許文献 1に記載した、 二方ロールのみで構成された成形装 置であって、 個々の成形ロールの表面形状は単一の曲率を有するものである。 また、 表中の 「従来 (1)」 は図 6に係る従来技術の場合、 「従来 (2)」 は図 7に係 る従来技術の場合を示す。 そして、 「本発明 (1)」 は本発明の第 1の実施形態の 一例であり、 「本発明 (2)」 は本発明の第 2の実施形態の一例である。
成形装置の可能な成形範囲は、 表 1に示した通りの計 17種類の角管製品が含 まれている。 四方ロール成形スタンドでは、 各ロールの回転軸が同一の平面内 に配置されるため、 機械の干渉により上下成形ロール対と左右成形ロール対の いずれかしか駆動することができない。 一般に、 上下ロール対のみ駆動の成形 スタンドが殆どであり、 これらのスタンドだけでは安定した成形速度を確保す るための推力を得ることは困難である。 そのため、 通常、 四方ロールスタンド からなる従来の角管成形装置 (表 2における 「従来 (1)」 ）の上流側に、 推力増強 を目的とする 2段の四方ロールスタンドが設けられ、 また、 これらのスタンド には、 素管の寸法の種類に応じた数のロールを用意しなければならない。 一方、 二方ロール成形スタンドの場合は、 前記機械干渉の問題が存在せず、 上下成形ロール対と左右成形ロール対の駆動が共に可能となリ、 充分な推力を 得られる。 その結果、 従来のように他の成形スタンドを設ける必要がない。 表 2に示すように、 「従来 (1)」 の場合は、 表 1の製品範囲をカバ一するには 多くの成形ロールが必要で、 多大なコストとなる。 そのうえ、 ロール交換作業 の負担が大きく、 生産性に劣る。 また、 「従来 (2)」 の場合は、 完全なロール 兼用化を可能にし、 必要な成形ロールの数を大幅に減らすことができるが、 表 1の製品範囲をカバーするには、 数多くの成形段数が必要なため、 ロール位置 制御システムを含む設備のコストとメンテが大きな負担となる。
一方、 「本発明ひ)」 は、 角管再成形プロセスの最上流と最下流にそれぞれ 四方ロールスタンドを設けることにより、 これらの成形スタンドには、 製品寸 法毎に専用ロールを用意しなければならないが、 「従来 (2)」 に比べて二方 ロールスタンドの数が大幅に縮小され、 全体としての設備コストと生産性のバ ランスがよく取れる。 また、 「本発明 (2)」 は、 角部となる素管部位を予め加 熱しその変形抵抗を低減することにより、 四方ロールスタンドを使用する必要 がなくなり、 「本発明 (1)」 よりも、 成形スタンドと成形ロールの数を更に大 幅に減らすことが可能で、 生産性を一層高めることができる。
更に、 同じ寸法の角管製品の成形に必要な素管径は、 「従来 (1)」 と 「従来 (2)」 に比べて、 「本発明 (1)」 と 「本発明 (2)」 の場合は、 製品寸法によって 1.0〜2.0%の減少が確認されている。 これは、 本発明の成形ロールと成形方法 を用いることによって成形中素管に対する絞りと圧延現象が軽減されるからで ある。 製品外形寸法 mm
^管外径 (製品肉厚 t範囲 3.0mm~16.0mm) 丸管径 mm
正方形角管 矩形角管
157.3 125X125 150X100
189.3 150X150 200X100
250X150
253.3 200X200 300X100
300X200
316.2 250X250 350X150
350X250
380.1 300X300 400X200
450X150
400X300
441.2 350X350 450X250
表 2
Figure imgf000017_0001
以上、 本発明の実施の形態を説明したが、 上述した実施の形態は本発明を実 施するための例示に過ぎない。 よって、 本発明は上述した実施の形態に限定さ れることなく、 その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形 して実施することが可能である。 産業上の利用可能性
本発明は、 実施例に明らかなように、 目的の製品形状 ·寸法を仕上げるため のプロセス最終段階での周方向の絞りや肩部の局部圧延への依存度を顕著に低 減することができ、 角部及びその隣接部位に靭性不足の問題が軽減され、 得ら れた角管における角部の曲率の再現性や辺部の平坦度が向上して、 丸管から高 品質の角管を製造できると共に、 ロール兼用化における異なる素管径と単一の 力リバ一曲率半径との適合性の問題が解消され、 成形ロールの数と成形段数が 大幅に削減されて成形ロールの兼用化が達成でき、 且つ材料の経済的な利用が 可能となる。

Claims

請求の範囲
1. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形ロール対及び左右成形ロール対によリ、 逐次に正方形断面 または矩形断面の角管に成形する装置に使用される成形ロールであって、 角管 の角部予定部位に隣接する素管部位の直線化が、 他の素管部位に対して先行さ れるように前記成形ロール表面の回転軸方向の曲率を構成する成形ロール。
2. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形口一ル対及び左右成形ロール対によリ、 逐次に正方形断面 または矩形断面の角管に成形する装置に使用される成形ロールであって、 前記 成形ロール表面の回転軸方向の曲率のうち、 前記角管の角部予定部位に隣接す る素管部位を拘束する曲率が、 前記角管断面の辺部中央となる素管部位を拘束 する曲率よリも小さい成形ロール。
3. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形ロール対及び左お成形ロール対によリ、 逐次に正方形断面 または矩形断面の角管に成形する装置に使用される成形ロールであって、 前記 成形ロール表面の回転軸方向の曲率が、 前記角管断面の辺部中央となる素管部 位を拘束する位置からその両外側に向かって連続または段階的に小さくなる成 形ロール。
4. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形ロール対及び左右成形ロール対によリ、 逐次に正方形断面 または矩形断面の角管に成形する方法であって、 請求項 1から請求項 3のいずれ かに記載の成形ロールを用いる角管の成形方法。
5. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形ロール対及び左右成形ロール対により、 逐次に正方形断面 または矩形断面の角管に成形する方法であって、
少なくとも 1対の前記上下成形ロール対と少なくとも 1対の前記左右成形ロール 対の各ロール回転軸がロール対ごとに異なる素管断面を含む平面内に配置さ れ、 かつ請求項 1乃至 3に記載した成形ロールを用いて前記素管を成形する角管 の成形方法。
6. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形ロール対及び左右成形ロール対によリ、 逐次に正方形断面 または矩形断面の角管に成形する方法であって、
最初に、 前記成形ロールによる成形前に角管断面の角部となる素管部位を加熱 したのち、 少なくとも 1対の前記上下成形ロール対と少なくとも 1対の前記左右 成形ロール対の各ロール回転軸が口一ル対ごとに異なる素管断面を含む平面内 に配置され、 かつ請求項 1乃至 3に記載した成形ロールを用いて前記素管を成形 する角管の成形方法。
7. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形口ール対及び左右成形口ール対が逐次に正方形断面または 矩形断面の角管に成形する装置であって、
前記上下成形ロール対及び前記左右成形ロール対を複数段配置し、 少なくとも 一段の上下成形ロール対及び左右成形ロール対の各ロール回転軸がロール対ご とに異なる素管断面を含む平面内に配置され、 かつ前記上下成形ロール対及び 前記左右成形ロール対が請求項 1乃至 3に記載の成形ロールで構成されている角 管成形装置。
8. 円断面の丸管を素管とし、 前記素管の断面を含む平面内に回転軸が 配置される上下成形口一ル対及び左右成形口一ル対が逐次に正方形断面または 矩形断面の角管に成形する装置であって、
前記成形ロールによる成形前に角管断面の角部となる素管部位を加熱する加熱 手段を備え、 前記上下成形ロール対及び前記左右成形ロール対を複数段配置 し、
少なくとも 1対の前記上下成形ロール対と少なくとも 1対の前記左右成形ロール 対の各ロール回転軸が異なる素管断面を含む平面内に配置され、 かつ前記上下 成形ロール対及び前記左右成形ロール対が請求項 1乃至 3に記載の成形ロールで 構成されている角管成形装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113996680A (zh) * 2021-10-13 2022-02-01 姚建民 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008207576A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 鉄道車両用台車枠及びその製造方法
KR100882785B1 (ko) * 2007-08-14 2009-02-09 이기형 사각 나선파이프의 제조방법
ATE544534T1 (de) * 2008-08-01 2012-02-15 Vavit S R L Verfahren zur profilierung eines rohrs gegebener länge
WO2010082584A1 (ja) * 2009-01-14 2010-07-22 住友金属工業株式会社 中空部材、その製造装置および製造方法
IT1394852B1 (it) * 2009-07-21 2012-07-20 Olimpia 80 Srl Macchina a geometria lineare variabile per formare in continua tubi quadri
JP5520542B2 (ja) * 2009-08-12 2014-06-11 正幸 高嶋 細径薄肉金属管の製造方法および製造装置
DE102009039710B4 (de) * 2009-08-28 2014-03-20 V&M Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung warmgewalzter Hohlprofile mit kleinen Kantenradien, Hohlprofil und Verwendung des Hohlprofils
RU2443486C1 (ru) * 2010-07-09 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ изготовления сварных профильных труб
CN102029304A (zh) * 2010-09-30 2011-04-27 青特集团有限公司 汽车用大壁厚、大外形尺寸方管支承桥成型工艺
CN102284547B (zh) * 2011-06-23 2013-06-12 重庆大学 多道次滚动拉拔加工矩形铝合金波导管的方法
CN102553922A (zh) * 2012-02-28 2012-07-11 济南东方结晶器有限公司 四辊轧机
CN103480686B (zh) * 2013-09-05 2015-09-02 胜利油田高原石油装备有限责任公司 一种异型截面螺旋管的成型设备及成型方法
KR101570810B1 (ko) * 2013-11-06 2015-11-20 김종완 비닐하우스용으로 파이프를 다각형으로 성형하는 파이프 정형기
KR101492089B1 (ko) * 2014-03-20 2015-02-11 (주) 한양테크 다단 곡률을 갖는 파이프 교정기용 교정롤러
CN104249090B (zh) * 2014-09-18 2016-12-07 北京科技大学 一种超高强度精密矩形管成型方法及装置
RU2596734C1 (ru) * 2015-03-25 2016-09-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ изготовления электросварных прямошовных профильных труб квадратного или прямоугольного сечения.
CN105107866A (zh) * 2015-07-23 2015-12-02 上海宝钢型钢有限公司 一种高强度尖角方矩形管热整形方法及装置
RU2630915C2 (ru) * 2016-02-10 2017-09-14 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" Способ корректировки геометрических параметров тонкостенного многогранного изделия и устройство для его осуществления
CN105772929A (zh) * 2016-05-24 2016-07-20 苏州创浩新材料科技有限公司 一种银铜银三层侧向复合微异型电触点带材的制备工艺
US10603761B2 (en) * 2016-06-06 2020-03-31 United Technologies Corporation Deep roll peening system and method
JP2019076925A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 日新鋼管株式会社 角形鋼管
CN107716580A (zh) * 2017-11-08 2018-02-23 安徽盛达前亮铝业有限公司 一种大型薄壁方管挤压模具
CN109834126A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 佛山市三水集新精密管材有限公司 一种管材加工处理装置
WO2019198805A1 (ja) 2018-04-13 2019-10-17 株式会社中田製作所 角管成形方法及び装置
CN108372232A (zh) * 2018-04-20 2018-08-07 江苏高动新能源科技有限公司 管内成型装置和电池壳管精确内成型装置
CN108723790B (zh) * 2018-06-08 2021-05-07 绍兴栢安管业科技有限公司 一种圆形拉杆的生产线
USD898783S1 (en) * 2018-10-02 2020-10-13 Elkay Manufacturing Company Bottle filler
USD898084S1 (en) * 2018-10-02 2020-10-06 Elkay Manufacturing Company Bottle filler
KR101979315B1 (ko) * 2019-01-15 2019-05-16 (주)한양테크 사각형금속관 제조용 롤러배열방법
CN109692885B (zh) * 2019-02-22 2019-12-03 山东鹏瑞凿岩科技有限公司 三棱钢管的生产工艺
WO2021206134A1 (ja) 2020-04-09 2021-10-14 株式会社中田製作所 金属管の製造方法と装置
CN112496072A (zh) * 2020-11-11 2021-03-16 西部金属材料股份有限公司 一种钛合金u形薄壁型材及其制备方法
CN114101376B (zh) * 2021-10-25 2023-03-24 浙江德威不锈钢管业股份有限公司 基于压辊错位设计的四轴长度变量可调式方管机
CN114054924B (zh) * 2021-12-17 2022-12-23 四川攀钢嘉德精工科技有限公司 一种重载汽车用q形副车架纵梁焊接工艺
CN114522981A (zh) * 2022-02-24 2022-05-24 湖南湘投金天新材料有限公司 圆管变方管用加热装置及具有其的加工系统
CN114798747A (zh) * 2022-04-15 2022-07-29 衡阳华菱钢管有限公司 管体加工设备
CN115518999B (zh) * 2022-11-24 2023-07-25 西安西部新锆科技股份有限公司 一种锆或锆合金薄壁方管的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3347078A (en) 1965-02-04 1967-10-17 Yoder Co Tube reshaping machine
JPH03285713A (ja) * 1990-04-03 1991-12-16 Nkk Corp 角鋼管の製造方法
JP2000301233A (ja) * 1999-04-21 2000-10-31 Manabu Kiuchi 角管製造用直交ロール列成形装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2844042A1 (de) * 1978-10-09 1980-04-24 Kocks Gmbh Friedrich Walzwerkswalze
JPS6137321A (ja) * 1984-07-27 1986-02-22 Nippon Steel Metal Prod Co Ltd 角形鋼管の成形方法
JPS6146305A (ja) * 1984-08-09 1986-03-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 管圧延用ロ−ル
JPH05212440A (ja) 1992-02-05 1993-08-24 Kusakabe Denki Kk 電縫溶接角管製造装置
AT399674B (de) * 1992-08-03 1995-06-26 Voest Alpine Ind Anlagen Vorrichtung zum kontinuierlichen umformen eines metallischen rohres
JP3327483B2 (ja) * 1993-02-23 2002-09-24 川崎製鉄株式会社 円管の絞り圧延方法
JP3197661B2 (ja) 1993-03-11 2001-08-13 日新製鋼株式会社 形状特性に優れた角管の製造方法
JPH10258311A (ja) * 1997-03-14 1998-09-29 Dai Ichi High Frequency Co Ltd 角形金属管の製造方法
JPH11104710A (ja) * 1997-10-03 1999-04-20 Yoshitomi Onoda 継目無角形鋼管の製造方法
JP3982887B2 (ja) * 1997-11-25 2007-09-26 Ｊｆｅスチール株式会社 角鋼管の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3347078A (en) 1965-02-04 1967-10-17 Yoder Co Tube reshaping machine
JPH03285713A (ja) * 1990-04-03 1991-12-16 Nkk Corp 角鋼管の製造方法
JP2000301233A (ja) * 1999-04-21 2000-10-31 Manabu Kiuchi 角管製造用直交ロール列成形装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1815921A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113996680A (zh) * 2021-10-13 2022-02-01 姚建民 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备
CN113996680B (zh) * 2021-10-13 2024-05-14 姚建民 型材尖锐r角挤轧工艺及挤轧设备

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