WO2013047650A1 - 段差付き角パイプの製造方法 - Google Patents

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pipe
shaped
tube
roll
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竜司 田上
宏和 佐々木
尚文 中村
黒部　淳
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日新製鋼株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a square pipe having a connecting step provided at a pipe end.
  • square pipes for construction used for fences, fences, etc. are formed by joining a plurality of square pipe members that have been formed to each other and fixed using a connecting member after forming a square pipe member of a certain length. It is assembled by doing.
  • a connecting member increases the number of parts and increases the cost.
  • the use of a connecting member may not be preferred in appearance.
  • Patent Document 1 After one end portion of a round pipe is contracted with a die and the other end portion (uncontracted tube portion) of the contracted tube portion and the other round pipe is connected. There has been proposed a method of forming into a square pipe shape by roll forming in a connected state.
  • the method proposed in Patent Document 1 includes a step of forming a round pipe with a roll stand, a step of contracting one end of the round pipe offline, a step of connecting a plurality of round pipes, and the connection. At least a step of returning the round pipe to the roll stand and forming it into a square pipe is necessary.
  • a square pipe is manufactured by forming a round pipe with a roll stand and then continuously passing the roll stand to form a square pipe.
  • a round pipe is formed by a roll stand
  • an operation of transporting the round pipe to a contraction process occurs before being formed into a square pipe. Therefore, there is a problem that product management and process management of the round pipe increase.
  • the pipe contraction of the round pipe is performed by pushing it into the die, it is necessary to prepare a die that matches the outer diameter of the round pipe and the size of the pipe reduction, which increases the cost of the mold. is there.
  • the present invention has been devised to solve such problems, and proposes a method for manufacturing a stepped square pipe with good appearance and low cost by a simple device and a simple manufacturing process.
  • the purpose is to do.
  • V-grooves parallel to the longitudinal direction of the square pipe are provided on each surface of the pipe end of the square pipe, and each surface provided with the V-groove is moved close to the rotating roll from the outside to the inside. It is characterized in that it is pressed and the tube end of the square pipe is contracted.
  • the V-grooves on each surface of the pipe end of the square pipe are formed as follows. That is, an inner mold having a V-shaped recess formed therein is arranged inside the tube end of the square pipe, and a V-shaped protrusion is positioned at a position facing the recess and outside the tube end of the square pipe.
  • a V-shaped roll having a portion on the surface is arranged, and the V-shaped roll is pressed against each surface of the tube end of the square pipe while rotating.
  • the contraction tube at the tube end of the square pipe maintains the state in which the rotating roll is pressed from the outside to the inside of the square pipe, while relatively rotating the rotating roll and the square pipe in the longitudinal direction of the square pipe. It is preferable that it is performed by moving to.
  • a V-groove parallel to the longitudinal direction is provided on each surface of the tube end in advance, and a rotating roll is approached from the outside toward the inside to press the tube end of the square pipe.
  • the reduced tube part was formed.
  • the reduced tube portion formed at the tube end of the square pipe has a shape corresponding to the cross-sectional shape of the square pipe, and is used as a good connecting portion. That is, it is possible to connect a plurality of square pipes by simply inserting the pipe ends into each other, and it is possible to easily construct a fence or a fence that is well harmonized with a building and excellent in design and discrimination.
  • the inventors of the present invention have a method of forming a contracted tube portion at an end portion of a square pipe with excellent molding accuracy and low cost, and a stepped square pipe manufactured by the method is connected to the end portion (contracted portion) of another square pipe.
  • the method of connecting two square pipe members by inserting them into the end portion where the tube portion is not formed has been studied repeatedly.
  • two opposing surfaces of the end of the tube are usually formed in a manner of pressing from the outside to the inside of the square pipe.
  • the two surfaces connected to the pressed two surfaces that is, the two surfaces that are not pressed
  • the two surfaces pressed first are bent outward.
  • the contracted square pipe has a curved surface, and when the two square pipes are connected, the end of the contracted square pipe is not contracted. It becomes difficult to insert into the end of the square pipe.
  • a V-groove parallel to the longitudinal direction of the square pipe is provided on the outer surface of the square pipe.
  • the inner mold 20 having V-shaped recesses 20a to 20d formed on the outer surface is inserted inside the tube end of the square pipe 10 (see FIG. 1).
  • V-shaped rolls 30 a and 30 b having V-shaped convex portions 35 a and 35 b are arranged so as to face the concave portions 20 a to 20 d of the inner mold 20 with the square pipe 10 interposed therebetween.
  • the V-shaped roll 30a is disposed so that the concave portion 20a of the inner mold and the V-shaped convex portion 35a face each other.
  • the V-shaped roll 30b is disposed so that the concave portion 20b of the inner mold faces the V-shaped convex portion 35b.
  • the rotation center O1 of the V-shaped roll 30a is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the square pipe 10, and is substantially parallel to the opposing outer surface 10a among the outer surfaces 10a to 10d of the square pipe 10.
  • the rotation center O2 of the V-shaped roll 30b is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the square pipe 10 and is substantially parallel to the opposing outer surface 10b among the outer surfaces 10a to 10d of the square pipe 10.
  • the outer surface of the square pipe 10 is rotated while the V-shaped roll 30 b is rotated while the V-shaped roll 30 a is rotated close to and pressed against the outer surface 10 a of the tube end of the square pipe 10. Press close to 10b.
  • V-grooves along the recesses 20a to 20d of the inner mold 20 disposed inside the square pipe 10 are formed on the outer surfaces 10a and 10b at the tube ends of the square pipe 10.
  • the reference numerals of the recesses 20a to 20d are omitted for the sake of convenience (see FIG. 1 for the reference numerals of the recesses 20a to 20d).
  • the square pipe 10 is rotated about 90 degrees with the longitudinal direction of the square pipe 10 as the center of rotation.
  • V grooves along the recesses 20a to 20d of the inner mold 20 are similarly formed on the outer surfaces 10c and 10d of the square pipe 10 on which the V grooves are not yet formed.
  • the reference numerals of the recesses 20a to 20d are omitted for convenience (see FIG. 1 for the reference numerals of the recesses 20a to 20d).
  • the inner mold 20 is extracted from the square pipe 10.
  • the flat rolls 40a and 40b are arranged so that the square pipe 10 is sandwiched from both sides (up and down on the paper surface of FIGS. 4 to 6).
  • the flat rolls 40a and 40b are not formed with convex portions on the surface like the V-shaped rolls 30a and 30b, but are rolls having a substantially uniform outer diameter in the longitudinal direction of the roll.
  • the flat roll 40 a is disposed so as to face the outer surface 10 c of the square pipe 10
  • the flat roll 40 b is disposed so as to face the outer surface 10 d of the square pipe 10.
  • the rotation center O3 of the flat roll 40a is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the square pipe 10 and is substantially parallel to the outer surface 10c of the square pipe 10.
  • the rotation center O4 of the flat roll 40b is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the square pipe 10 and is substantially parallel to the outer surface 10d of the square pipe 10.
  • the flat rolls 40a and 40b are moved in the direction of the arrow in FIG. 4 to press the tube end of the square pipe 10 formed with the V-groove from the outside toward the inside.
  • the V grooves on the outer surfaces 10 a and 10 b of the square pipe 10 that are not opposed to the flat rolls 40 a and 40 b are crushed, and the V groove is formed in the longitudinal direction of the square pipe 10. Only the pipe end portion can be reduced.
  • the square pipe 10 is rotated about 90 degrees with the center O of the cross section crossing the longitudinal direction of the square pipe 10 as the approximate center of rotation.
  • the flat rolls 40a and 40b are moved in the direction of the arrow in FIG. 6 to press the outer surfaces 10c and 10d from the outside toward the inside.
  • FIGS. 7 and 8 a square pipe 10 having a connecting stepped reduced tube portion formed at the tube end can be obtained.
  • the square pipe 10 rotates in the longitudinal direction while maintaining the state in which the square pipe 10 is pressed from both sides by the rotating flat rolls 40a and 40b.
  • the flat rolls 40a and 40b may move relative to the square pipe 10 from the end portion of the square pipe 10 on the side subjected to the tube contraction toward the side not subjected to the tube contraction. It is preferable that the flat rolls 40a and 40b move relatively from the non-reduced side of the square pipe 10 toward the end of the reduced-pipe side.
  • the square pipe 10 compressed by pressing is plastic. This is because, due to the flow, the tube is contracted while moving from the side not subjected to the tube contraction toward the side subjected to the tube contraction. As a result, it is possible not only to further suppress the occurrence of uneven wrinkles that tend to occur in the contracted tube portion, but it is also possible to meet this even when a larger amount of contracted tube is required.
  • the relative movement direction of the flat rolls 40a and 40b and the square pipe 10 be a direction that opposes the rotation direction of the flat rolls 40a and 40b.
  • the means (pressing means) for moving the V-shaped rolls 30a and 30b used when forming the V-groove at the tube end of the square pipe 10 is not particularly limited, and the square pipe 10 has a predetermined size. It suffices to have an ability capable of forming the V-groove.
  • the means (pressing means) for moving the flat rolls 40a and 40b used when the tube end of the square pipe 10 is contracted is not particularly limited, and the square pipe 10 formed with the V-groove is not limited. What is necessary is just to have the capacity
  • the equipment configuration for realizing the present invention is a two-stage stand including a preformed roll stand in which V-shaped rolls are arranged up and down, and a roll stand for contraction in which flat rolls are arranged up and down.
  • a preformed roll stand in which V-shaped rolls are arranged up and down
  • a roll stand for contraction in which flat rolls are arranged up and down.
  • each roll stand The rolls of each roll stand are arranged so that the square pipe 10 is sandwiched from both sides (upper and lower sides of the paper surface in FIGS. 1 to 6). This is a process of processing an unprocessed surface by rotating the longitudinal direction as a rotation center. Therefore, the equipment configuration for realizing the present invention is only a two-stage roll stand and a device for rotating and moving the square pipe 10, and the equipment investment cost can be suppressed.
  • the V-shaped roll and the flat roll are described as being sandwiched from above and below the square pipe on the paper surface, but the sandwiching direction is not limited to the top and bottom. For V-shaped rolls and flat rolls, a square pipe may be sandwiched from both sides.
  • a square pipe having a side of 45 mm and a square cross section was used.
  • the material of the square pipe is a high-strength steel plate having a plate thickness of 3.2 mm and a tensile strength of 400 MPa.
  • a V-shaped roll having an outer diameter of 50 mm and a trunk length of 100 mm was used.
  • This V-shaped roll has a convex part with an inclination angle of 45 degrees, an inclination part length of 20 mm, and a width of 28 mm at the center part in the body length direction of the roll.
  • the flat roll used was an outer diameter of 50 mm and a trunk length of 100 mm.
  • As the inner mold one having four V-shaped concave portions having a depth of 5 mm and a width of 10 mm on the surface was used.
  • V grooves were formed on each surface of the square pipe with a V groove forming stand. Insert the inner mold into one end of the square pipe, press the V-shaped roll rotating at a rotation speed of 20 rpm (revolution per minute) with the hydraulic cylinder from both sides, A V-groove having a length of 5 mm, a width of 10 mm, and a total length of 100 mm was formed. The V-groove was formed on two opposite faces of the square pipe at the same time, and then the square pipe was rotated 90 degrees to form V-grooves on the other two faces.
  • a flat roll that rotates at a rotational speed of 20 m / min is pressed from both sides of the square pipe formed with the V-groove with both sides of the square pipe formed with the V-groove using a roll stand for contraction pipes.
  • the region having a length of 100 mm was contracted to a length of 38 mm on one side.
  • using the same square pipe and flat roll as in the example it was brought into a roll stand for contraction tube without forming a V-groove, and an area of 100 mm in length was obtained by simply pressing and rotating the flat roll.
  • the tube was contracted to 38 mm.

Abstract

簡便な装置と単純な製造工程により、外観が良好な段差付き角パイプを低コストで得る。断面が矩形の角パイプの管端各面に長手方向に平行なＶ溝を形成し、当該Ｖ溝が形成された各面に、回転する平ロールを近づけて押圧し、角パイプ１０の管端を縮管する。角パイプ１０の管端各面１０ａ～１０ｄにおけるＶ溝の形成は、当該角パイプ１０の管端内側に、Ｖ字状の凹部が形成された内金型を挿入し、当該凹部に相対する位置であって当該角パイプの管端外側に、Ｖ字状の凸部を表面に有するＶ字状ロールを配置し、当該Ｖ字状ロールを回転させつつ角パイプ１０の管端各面１０ａ～１０ｄへ押付けることによりなされる。

Description

段差付き角パイプの製造方法
　本発明は、管端に連結用の段差が設けられた角パイプを製造する方法に関する。
　フェンスや柵などに用いられる建築用角パイプは、一般的に、一定の長さの角パイプ部材を成形した後、当該成形された複数の角パイプ部材を相互に突き合わせ、連結部材を用いて固定することにより組み立てられている。しかし、連結部材を使用することは、部品点数が多くなり、コストがかさんでしまう。また、連結部材を使用することは、外観上好まれない場合がある。
　そこで、コストダウンを図るために、一の角パイプの端部を縮管加工し、その縮管部を他の角パイプの他方の端部（未縮管部）に挿入して角パイプ部材を連結する方法が提案されている（特許文献１を参照）。
　例えば、特許文献１では、丸パイプの一方の端部を、ダイスを用いて縮管加工し、当該縮管部と他の丸パイプの他方の端部（未縮管部）とを連結した後に、連結した状態でロール成形により角パイプの形状に成形する方法が提案されている。
　特許文献１におけるロール成形は、連結した丸パイプの周囲に、所定の寸法のロールを配置したロールスタンドを複数段設置し、それらのロールを連結した丸パイプに押込むことにより所定の寸法の角パイプに成形する方法である。この方法により連結された角パイプ部材は、フェンスや柵などに供されている。
特許第３３５９９４７号公報
　特許文献１で提案された方法は、ロールスタンドにて丸パイプを造管する工程、オフラインで丸パイプの一方端部を縮管する工程、複数の丸パイプを連結させる工程、および、当該連結させた丸パイプを再びロールスタンドに戻して角パイプに成形する工程が少なくとも必要である。
　通常、角パイプの製造は、ロールスタンドにて丸パイプを造管した後に、連続してロールスタンドを通過させることにより、角パイプに成形する。つまり、特許文献１で提案された方法を用いると、丸パイプをロールスタンドにて造管した後、角パイプに成形する前に、当該丸パイプを縮管工程へ搬送する作業が発生することになり、丸パイプの製品管理や工程管理が増大してしまうという問題がある。また、丸パイプの縮管加工はダイスへ押込むことにより行われているため、丸パイプの外径および縮管寸法に合わせたダイスを用意する必要があり、金型費用が増大するという問題もある。
　本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、簡便な装置と単純な製造工程により、外観が良好でかつ低コストで段差つき角パイプを製造する方法を提案することを目的とする。
　本発明は、角パイプの管端各面に、当該角パイプの長手方向に平行なＶ溝を設け、当該Ｖ溝が設けられた各面を、回転するロールを外側から内側に向けて近付けて押圧し、当該角パイプの管端を縮管するようにしたことを特徴とする。
　また、前記角パイプの管端各面におけるＶ溝が、次のように形成されるものであることが好ましい。すなわち、当該角パイプの管端内側に、Ｖ字状の凹部が形成された内金型を配置し、前記凹部に相対する位置であって当該角パイプの管端外側に、Ｖ字状の凸部を表面に有するＶ字状ロールを配置し、当該Ｖ字状ロールを回転させつつ当該角パイプの管端各面へ押付けることによって形成されることが好ましい。
　また、角パイプの管端における縮管は、回転するロールを角パイプの外側から内側に向けて押圧した状態を維持しつつ、角パイプの長手方向に、回転するロールと角パイプとを相対的に移動させることによって行われるものであることが好ましい。
　本発明は、角パイプの管端において、長手方向に平行なＶ溝を予め管端各面に設け、回転するロールを外側から内側に向けて近付けて押圧することにより、角パイプの管端に縮管部を成形させた。この方法を用いることにより、丸パイプを角パイプに成形する前に縮管工程へ搬送する必要がない。また、縮管工程においても、パイプの外径および縮管寸法に合わせたダイスを用意する必要がなく、２段のロールスタンド、並びに、角パイプを回転および移動させる装置だけで済む。これにより、角パイプの管端を縮管する工程が簡素化されるだけでなく、外観に優れた段差付き角パイプを得ることができる。とくに、メンテナンス面において、ダイスを用いるよりも有利である。
　また、角パイプの管端に形成された縮管部は、角パイプの断面形状に対応した形状とされており、良好な連結部として使用される。つまり、管端を相互に差し込むだけで複数の角パイプを連結させることができ、建築物との調和が良く意匠性、識別性に優れたフェンスや柵などを容易に施工することができる。
内金型を挿入した角パイプの管端と、Ｖ字状ロールとを示す図である。 角パイプの管端にＶ溝を形成する工程を示す図である。 角パイプの管端にＶ溝を形成する工程を示す図である。 Ｖ溝が形成された角パイプの管端を押圧する工程を示す図である。 Ｖ溝が形成された角パイプの管端を押圧する工程を示す図である。 Ｖ溝が形成された角パイプの管端を押圧する工程を示す図である。 角パイプの管端に縮管部が形成されたことを示す図である。 縮管部が形成された角パイプの斜視図である。
　本発明者らは、成形精度に優れかつ低コストで、角パイプの端部に縮管部を形成する方法、および、当該方法により製造した段差付き角パイプを他の角パイプの端部（縮管部が形成されていない端部）に挿入することにより、二つの角パイプ部材を連結する方法について検討を重ねてきた。
　ところで、矩形断面である角パイプの管端に縮管部を形成する場合、通常は管端の相対する二面を、角パイプの外側から内側に向けて押圧する態様で形成する場合が多い。しかし、相対する二面が押圧されることにより、押圧された二面につながる二面（つまり、押圧されていない二面）が外側に湾曲され、押圧された二面間の間隔が狭まる。さらに、湾曲した二面を押圧することにより、今度は最初に押圧された二面が外側に湾曲されてしまう。このため、縮管された角パイプは、縮管された各面が湾曲されたものとなり、二つの角パイプどうしを連結する際、縮管された角パイプ端部を、縮管されていない他の角パイプの端部に挿入することが困難となる。
　そこで本発明では、角パイプの相対する二面を外側から内側に向けて押圧する前に、当該角パイプの外表面に、当該角パイプの長手方向に平行なＶ溝を設けることにした。Ｖ溝を設ける加工方法について、図１から図３を用いて説明する。
　まず、角パイプ１０の管端の内側に、Ｖ字状の凹部２０ａ～２０ｄが外表面に形成された内金型２０を挿入する（図１を参照）。次に、角パイプ１０を挟んで内金型２０の凹部２０ａ～２０ｄに相対するように、Ｖ字状の凸部３５ａ，３５ｂを有するＶ字状ロール３０ａ，３０ｂを配置する。図１では、Ｖ字状ロール３０ａが、内金型の凹部２０ａとＶ字状の凸部３５ａとが相対するように配置されている。また、Ｖ字状ロール３０ｂが、内金型の凹部２０ｂとＶ字状の凸部３５ｂとが相対するように配置されている。このとき、Ｖ字状ロール３０ａの回転中心Ｏ１は、角パイプ１０の長手方向と略直交するとともに、角パイプ１０の外表面１０ａ～１０ｄのうち対向する外表面１０ａと略平行となっている。同様に、Ｖ字状ロール３０ｂの回転中心Ｏ２は、角パイプ１０の長手方向と略直交するとともに、角パイプ１０の外表面１０ａ～１０ｄのうち対向する外表面１０ｂと略平行となっている
　そして、図２に示すように、Ｖ字状ロール３０ａを回転させながら角パイプ１０の管端の外表面１０ａに近付けて押圧するとともに、Ｖ字状ロール３０ｂを回転させながら角パイプ１０の外表面１０ｂに近付けて押圧する。すると、角パイプ１０の管端の外表面１０ａ，１０ｂには、この角パイプ１０の内側に配置された内金型２０の凹部２０ａ～２０ｄに沿ったＶ溝が形成される。なお、図２では、凹部２０ａ～２０ｄの符号を便宜上省略している（凹部２０ａ～２０ｄの符号については図１を参照）。
　その後、角パイプ１０を、角パイプ１０の長手方向を回転中心として約９０度回転させる。そして、図３に示すように、まだＶ溝が形成されていない角パイプ１０の外表面１０ｃ，１０ｄについても同様に、内金型２０の凹部２０ａ～２０ｄに沿ったＶ溝を形成する。なお、図３では、凹部２０ａ～２０ｄの符号を便宜上省略している（凹部２０ａ～２０ｄの符号については図１を参照）。
　図１～図３に示すように角パイプ１０の管端の外表面１０ａ～１０ｄにＶ溝を形成した後、角パイプ１０から内金型２０を抜き出す。そして、図４～図６に示すように、平ロール４０ａ，４０ｂを、それぞれ、角パイプ１０を両側（図４～図６の紙面上下）から挟むようにして配置する。平ロール４０ａ，４０ｂは、Ｖ字状ロール３０ａ，３０ｂのように表面に凸部が形成されたものではなく、ロールの長手方向に亘って胴部の外径が略均一のロールである。図４では、平ロール４０ａが、角パイプ１０の外表面１０ｃと相対するように配置されており、平ロール４０ｂが、角パイプ１０の外表面１０ｄと相対するように配置されている。このとき、平ロール４０ａの回転中心Ｏ３は、角パイプ１０の長手方向と略直交するとともに、角パイプ１０の外表面１０ｃと略平行となっている。同様に、平ロール４０ｂの回転中心Ｏ４は、角パイプ１０の長手方向と略直交するとともに、角パイプ１０の外表面１０ｄと略平行となっている。
　そして、平ロール４０ａ，４０ｂを図４の矢印方向に移動させて、Ｖ溝が形成された角パイプ１０の管端を、外側から内側に向けて押圧する。これにより、図５に示すように、平ロール４０ａ、４０ｂと相対していない角パイプ１０の外表面１０ａ、１０ｂのＶ溝がつぶれて、角パイプ１０の長手方向のうち、Ｖ溝が形成された管端部分のみを縮管加工することができる。その後、図６に示すように、角パイプ１０を、角パイプ１０の長手方向を横切る断面の中心Ｏを回転の略中心として約９０度回転させて、まだ縮管加工されていない角パイプ１０の外表面１０ｃ、１０ｄについても同様に、平ロール４０ａ，４０ｂを図６の矢印方向に移動させて、外側から内側に向けて押圧する。その結果、図７および図８に示すような、連結用の段差付き縮管部が管端に形成された角パイプ１０を得ることができる。
　このように、角パイプ１０の管端の各外表面１０ａ～１０ｄに予めＶ溝を形成することにより、角パイプ１０が両側から内側に向けて押圧された際に、平ロール４０ａ、４０ｂと相対していない二面のＶ溝がつぶれるようにＶ溝に沿って変形するので、角パイプ１０の縮管部の湾曲を抑制し、さらには縮管部に発生し易い凹凸状のしわの発生を抑制することができる。その結果、寸法精度が良好な段差つき角パイプを得ることができる。
　とくに、角パイプ１０の端部に縮管部を形成する際に、回転する平ロール４０ａ，４０ｂによって角パイプ１０を両側から押圧した状態を維持しつつ、角パイプ１０の長手方向に、回転する平ロール４０ａ，４０ｂと角パイプ１０とを相対的に移動させることによって、縮管部に発生し易い凹凸状のしわの発生を、より一層抑制することができる。ところでこの場合、縮管加工される側の角パイプ１０の端部から縮管加工されない側に向けて平ロール４０ａ，４０ｂが角パイプ１０に対して相対的に移動するようにしてもよいが、角パイプ１０の縮管加工されない側から縮管加工される側の端部に向けて平ロール４０ａ，４０ｂが相対的に移動するようにした方が好ましい。なぜなら、角パイプ１０の縮管加工されない側から縮管加工される側の端部に向けて平ロール４０ａ，４０ｂが相対的に移動するようにすると、押圧により圧縮された角パイプ１０が、塑性流動によって、縮管加工されない側から縮管加工される側に向けて移動しつつ縮管加工されるからである。その結果、縮管部に発生し易い凹凸状のしわの発生をより一層抑制することができるだけでなく、より大きな縮管量が要求される場合であってもこれに応えることが可能となる。なお、角パイプ１０の塑性流動を考えると、平ロール４０ａ，４０ｂと角パイプ１０との相対的な移動方向が、平ロール４０ａ，４０ｂの回転方向に抗する方向となることが好ましい。
　なお、角パイプ１０の管端にＶ溝を形成する際に用いられるＶ字状ロール３０ａ，３０ｂを移動させる手段（押圧手段）は、特に限定する必要はなく、角パイプ１０に、所定寸法のＶ溝を形成することができるだけの能力を有していれば良い。同様に、角パイプ１０の管端を縮管加工する際に用いられる平ロール４０ａ，４０ｂを移動させる手段（押圧手段）は、特に限定する必要はなく、Ｖ溝が形成された角パイプ１０を所定の寸法に縮管加工することができるだけの能力を有していれば良い。
　また、角パイプ１０の管端の縮管加工は、必ずしも平ロール４０ａ，４０ｂを用いて行う必要はなく、少なくとも、角パイプ１０の外表面１０ａ～１０ｄを押圧する部分の外径が略均一であれば良い。したがって、角パイプ１０の外表面１０ａ～１０ｄと接しない部分に凸部や凹部が形成されていたとしても、角パイプ１０の管端の縮管加工に影響を与えるものではない。
　本発明を実現させるための設備構成は、Ｖ字状ロールを上下に配置した予備成形ロールスタンドと、平ロールを上下に配置した縮管用ロールスタンドとを備えた２段スタンドとなる。角パイプ１０の縮管加工は、角パイプ１０の一方の端部に内金型を挿入し、その状態で予備成形ロールスタンドへ角パイプの管端部を挿入し、Ｖ字状ロールで押圧し、角パイプ１０の各外表面に、角パイプ１０の長手方向に沿ったＶ溝を形成する。次いで、Ｖ溝形成された角パイプ１０の管端部を縮管加工用ロールスタンドに挿入し、ロール押圧して縮管加工を行う。
　各々のロールスタンドのロールは、角パイプ１０を両側（図１～図６では紙面上下）から挟むようにして配置されているため、角パイプ１０の相対する二面を同時に加工し、次に角パイプを長手方向を回転中心として回転させて、未加工面を加工する工程となる。そのため、本発明を実現させるための設備構成は、２段のロールスタンド、並びに、角パイプ１０を回転および移動させる装置だけとなり、設備投資費用を抑えることが可能となる。なお、この明細書では、Ｖ字状ロールや平ロールを、紙面上で角パイプの上下から挟み込むように配置して説明したが、挟み込みの方向は上下に限定されない。Ｖ字状ロールや平ロールは、角パイプを両側から挟み込めばよい。
　本発明の縮管加工において、角パイプは一辺が４５ｍｍで断面が正方形のものを用いた。角パイプの素材は、板厚３．２ｍｍ、引張強さ４００ＭＰａの高強度鋼板である。Ｖ字状ロールは、外径５０ｍｍ、胴長１００ｍｍのものを用いた。このＶ字状ロールは、ロールの胴長方向中央部に、傾斜角４５度、傾斜部長さ２０ｍｍ、幅２８ｍｍの凸部を有している。また、平ロールは、外径５０ｍｍ、胴長１００ｍｍのものを用いた。内金型は、表面に、深さ５ｍｍ、幅１０ｍｍのＶ字状凹部を４つ有するものを用いた。
　まず、Ｖ溝形成スタンドで、角パイプの各面にＶ溝を形成した。角パイプの一方の管端に内金型を挿入し、回転速度２０ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ）で回転するＶ字状ロールを、油圧シリンダを用いて、角パイプの管端を両側から押圧し、深さ５ｍｍ、幅１０ｍｍ、全長１００ｍｍのＶ溝を形成した。Ｖ溝の形成は、角パイプの相対する二面を同時に行い、次いで角パイプを９０度回転させて他の二面についてもＶ溝の形成を行った。
　次に、縮管用ロールスタンドで、回転速度２０ｍ／ｍｉｎで回転する平ロールを、油圧シリンダを用いて、Ｖ溝が形成された角パイプの管端の二面を両側から押圧し、角パイプの長さ１００ｍｍの領域を、一辺の長さ３８ｍｍまで縮管した。比較例として、実施例と同じ角パイプと平ロールを用いて、Ｖ溝を形成させることなく縮管用ロールスタンドに持ち込み、平ロールの押圧および回転のみで、長さ１００ｍｍの領域を、一辺の長さ３８ｍｍまで縮管した。これらの加工状態を比較した結果、比較例では縮管部の各外表面に凹凸状のしわが発生して規定寸法に縮管できない部分が生じたが、実施例では規定寸法の平坦部を確保することができた。
１０　　角パイプ
２０　　内金型
３０ａ，３０ｂ　　Ｖ字状ロール
３５ａ，３５ｂ　　凸部
４０ａ，４０ｂ　　平ロール
Ｏ１，Ｏ２　　Ｖ字状ロールの回転中心
Ｏ３，Ｏ４　　平ロールの回転中心
 

Claims (3)

  1. 　角パイプの管端各面に、当該角パイプの長手方向に平行なＶ溝を設け、当該Ｖ溝が設けられた各面を、回転するロールを当該角パイプの外側から内側に向けて押圧し、当該角パイプの管端を縮管する
    　ことを特徴とする段差付き角パイプの製造方法。
  2. 　前記角パイプの管端各面におけるＶ溝が、
    　当該角パイプの管端内側に、Ｖ字状の凹部が形成された内金型を配置し、前記凹部に相対する位置であって当該角パイプの管端外側に、Ｖ字状の凸部を表面に有するＶ字状ロールを配置し、当該Ｖ字状ロールを回転させつつ当該角パイプの管端各面へ押付けることによって形成される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の段差付き角パイプの製造方法。
  3. 　前記角パイプの管端における縮管が、
    　前記回転するロールを前記角パイプの外側から内側に向けて押圧した状態を維持しつつ、前記角パイプの長手方向に、前記回転するロールと前記角パイプとを相対的に移動させることによって行われる
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の段差付き角パイプの製造方法。
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