JP2000301233A - Orthogonal roll train forming device for square tube production - Google Patents

Orthogonal roll train forming device for square tube production

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JP2000301233A
JP2000301233A JP11150379A JP15037999A JP2000301233A JP 2000301233 A JP2000301233 A JP 2000301233A JP 11150379 A JP11150379 A JP 11150379A JP 15037999 A JP15037999 A JP 15037999A JP 2000301233 A JP2000301233 A JP 2000301233A
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horizontal
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rolls
pairs
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Manabu Kiuchi
学 木内
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    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
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    • B21B13/08—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an orthogonal roll train forming device for square tube production capable of coping with changes of the dimensions of tube stocks and square tubes only by adjusting roll positions and roll gaps. SOLUTION: A plurality of sets of horizontal rolls 8nb, 8nc having the same surface shape per each pair and a plurality of sets of vertical rolls 9mb, 9mc are arranged so that the centers of roll gaps of the roll pairs are located on one horizontal line H1 and further the horizontal pairs and vertical pairs are alternately disposed along the horizontal line with their roll axial centers oriented orthogonally to the horizontal line. The curvatures of surface shapes of the horizontal/vertical roll pairs viewed in the roll axial direction are reduced from one end of the arrangement to the other end step-wise. By using an integrated roll setting position change numerical control mechanism, the roll gaps of the horizontal pairs and the vertical roll pairs are changed to prescribed gaps, and required square tubes having different longitudinal/lateral dimensions of cross sectional faces are arbitrarily produced from tube stocks having a prescribed outer diameter without changing rolls at all.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円管を角管へ成形
するための装置にかかわるものであり、特に、要求され
る角管の寸法の多様化に対応して、効率良く多種少量の
角管を製造できるようにするため、成形のために用いる
ロール群を管の進行方向に交互に配置された複数組の水
平ロール対と複数組の垂直ロール対とから構成し、それ
ら成形用ロールを完全に兼用化し、且つそれら成形用ロ
ールを幾つかの集団に分け、それぞれ分けられた集団毎
に共通の支持枠に組み込み、装備した設定位置変更数値
制御機構を用いて支持枠単位で組み込まれたロールの位
置および垂直ならびに水平方向のロール間隙を変化さ
せ、変化させたロール間隙を通して所要の円管を送り込
み押抜きまたは引抜いて円管に所要の変形を加えて所要
の角管へと成形することにより、成形用ロールを全く交
換することなしに、寸法の異なる円管から寸法の異なる
角管を任意に高い生産性をもって成形することを可能と
したことを特徴とする角管製造用直交ロール列成形装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming a circular tube into a square tube, and in particular, efficiently and in a variety of small quantities in response to the required diversification of dimensions of the square tube. In order to be able to manufacture a square tube, the roll group used for forming is constituted by a plurality of pairs of horizontal rolls and a plurality of pairs of vertical rolls which are alternately arranged in the traveling direction of the tube, and these forming rolls Are completely combined, and the forming rolls are divided into several groups, each group is assembled into a common support frame, and each group is assembled using a set position change numerical control mechanism. The position of the roll and the vertical and horizontal roll gaps are changed, and the required circular pipe is fed through the changed roll gap, punched or pulled out, and the required deformation is applied to the circular pipe to form the required square pipe. With this method, it is possible to form square tubes having different sizes from circular tubes having different sizes with arbitrarily high productivity without completely changing the forming rolls. The present invention relates to a row forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】円管を素管として正方形断面または矩形
断面を有する角管へと成形するプロセスは、角管の重要
な製造手段として広く採用されている。この円管を成形
するプロセスは、図1に示すように、駆動または無駆動
の上下一対の水平ロール10a、10bおよび左右一対
の垂直ロール20a、20bが、それらの軸心が同一平
面上にあるように配置された4個一組のロールから構成
されるいわゆる4ロール型成形ロールを用いて行われて
おり、前記4個1組の成形ロールを内蔵する成形スタン
ドを複数スタンドを用い、通常3〜6スタンドを用い
て、前記各スタンドに内蔵される前記水平ロール対およ
び前記垂直ロール対のロール間隙の上下および左右の中
心が水平な一直線上にあるように整列させて配置し、素
管である円管を配置された前記成形スタンドの前記4個
一組のロールが形成する間隙を通して下流側へ送りつ
つ、円管に所要の変形を加え逐次角管へと成形する方法
が採用されている。図2はその応用事例の一つを示す。
この事例の場合、素管である円管60は、その端部でチ
ャックなどの緊締手段を介して油圧シリンダー30のラ
ム40に把持され、前記油圧シリンダー30の加圧力
で、成形のために前記成形ロールスタンド群のロール間
隙に送り込まれ(図2の矢印方向)、成形加工を受け
る。図2に示す事例の場合、用いられる前記成形スタン
ド列は、円管を角管へ向けて成形し始めるためのNo.
1成形ロールスタンドと内蔵するロール群50a、つい
で、更なる成形を進めるためのNo.2成形ロールスタ
ンドと内蔵するロール群50b、そして、最終的な正方
形および矩形断面を有する角管70に仕上げ成形するた
めのNo.3成形ロールスタンドと内蔵するロール群5
0cで構成され、内蔵される成形ロールは、例えば前記
No.1成形ロールスタンドの場合、それぞれ上水平ロ
ール10c、下水平ロール10dおよび左右一対の垂直
ロール20c、20dの4個一組のロールで構成されて
いる。No.2、No.3成形ロールスタンドにおける
成形ロールの構成も同様である。なお、この他にも、成
形ロールスタンド列の上流側や下流側に、素管や製品管
を連続的に送るためのピンチロールスタンドを設置する
場合や、各成形ロールスタンドに組み込まれた4個一組
のロールのうち、上下の水平ロール又は左右の垂直ロー
ルを駆動する機構を備えた成形装置も広く用いられてい
る。更に、素管を連続的に製造するいわゆる電縫管の製
造ラインと上記ピンチロールスタンドや成形ロールスタ
ンド群が整列して直結化されており、丸管の製造と角管
への成形が完全に連続的に行われている場合も数多くあ
る。
2. Description of the Related Art The process of forming a circular tube into a square tube having a square cross section or a rectangular cross section as a raw tube has been widely adopted as an important means for manufacturing a square tube. As shown in FIG. 1, the process of forming this circular pipe is such that a pair of upper and lower horizontal rolls 10a and 10b and a pair of right and left vertical rolls 20a and 20b, which are driven or not driven, have their axes on the same plane. This is performed using a so-called four-roll forming roll composed of a set of four rolls arranged in a manner as described above. Using up to 6 stands, the horizontal roll pair and the vertical roll pair incorporated in each stand are aligned and arranged so that the vertical and horizontal centers of the roll gaps are on a horizontal straight line. A method is used in which a circular tube is sent downstream through a gap formed by the set of four rolls of the forming stand in which the circular tube is arranged, and the circular tube is deformed to a required shape and sequentially formed into a square tube. It has been. FIG. 2 shows one of the application examples.
In this case, the circular pipe 60, which is a raw pipe, is gripped at its end by the ram 40 of the hydraulic cylinder 30 via a tightening means such as a chuck, and is pressed by the hydraulic cylinder 30 for forming. It is fed into the roll gap of the forming roll stand group (in the direction of the arrow in FIG. 2) and undergoes forming processing. In the case shown in FIG. 2, the row of forming stands used is the No. for starting the forming of a circular tube toward a square tube.
No. 1 forming roll stand and built-in roll group 50a, and then No. 1 for further forming. No. 2 forming roll stand and built-in roll group 50b, and No. 2 for final forming into square tube 70 having final square and rectangular cross sections. 3 Forming roll stand and built-in roll group 5
0c, and the built-in forming roll is, for example, the aforementioned No. 0c. In the case of one forming roll stand, it is composed of a set of four rolls of an upper horizontal roll 10c, a lower horizontal roll 10d, and a pair of left and right vertical rolls 20c, 20d. No. 2, No. The same applies to the configuration of the forming roll in the three forming roll stand. In addition, in addition to the above, there is a case where a pinch roll stand for continuously feeding a raw tube or a product tube is installed on the upstream side or the downstream side of the forming roll stand row, or four pinch roll stands incorporated in each forming roll stand are provided. A forming apparatus provided with a mechanism for driving the upper and lower horizontal rolls or the left and right vertical rolls of a set of rolls is also widely used. Furthermore, the production line of so-called ERW pipes for continuously producing raw pipes and the above-mentioned pinch roll stands and forming roll stand groups are aligned and directly connected, and the production of round pipes and the formation of square pipes are completely completed. In many cases, it is performed continuously.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の円管から角管への成形装置は、 1)製品(角管)の寸法が変わるたびにロール交換が必
要であること、 2)素管(円管)が各スタンドのロール入口付近で急激
に変形し、必要な成形方向の推力が増大し易く、推力不
足による成形ロールと素管との間のスリップが発生し易
いこと、更にこれに伴うラインの成形速度の不安定化問
題が発生し易いこと、 3)素管(円管)の変形がロール直前および直下に集中
するため、成形された角管横断面の辺部に形状欠陥であ
るところの窪みが発生し易く、辺部の平坦度を悪化さ
せ、製品品質を低下させること、 4)製品(角管)横断面の角部(コーナー部)に変形が
集中する傾向が強く、角部に大きな残留ひずみや残留応
力が発生し易く、角部外表面あるいは内表面の割れ等の
欠陥が発生し易いこと、 などの問題点を抱えている。特に、1)の問題は、角管
の製造にかかわる最も重要な問題であり、近年のニーズ
の多様化に伴い、寸法の異なる多種類の角管を少量づつ
製造する必要が増大し、多サイズ小ロット生産に対応し
うる生産性の高い製造技術、とりわけ製品寸法の多種類
化に伴って著しく増大するロールコストの削減のための
ロールの兼用化技術、および製品寸法の変更に伴うロー
ル組み替え時間の抜本的短縮化技術の開発が強く求めら
れている。実際、このような要求に対応し得る角管の製
造技術を目指して多くの試みが続けられているが、未だ
大幅な製品寸法の変化に対応できる成形ロールの兼用化
に成功した事例はなく、止むを得ず、不適切であること
を承知で一部の成形ロールを無理して兼用する試みや成
形ロールのクイックチェンジ技術の開発や利用を指向す
る試みなどがなされている。また、4)の問題に関して
は、角管の横断面の角部(コーナー部)には成形時に曲
げひずみに加えて横断面周方向の大きな圧縮ひずみが加
わり、これらの変形に起因する大きな残留応力が発生
し、角部の降伏比の増大や割れの原因となる。この残留
応力に起因する問題を回避するために、加熱して成形す
ることも試みられているが、逆に熱ひずみの影響によ
り、寸法精度の低下を招くことも多いため、未だ十分満
足できる解決策は見出されていない。一方、製品(角
管)の形状寸法精度については、JIS規格があり、横
断面の角部(コーナー部)の外表面の曲がりの半径は板
厚の3倍以下、辺部の平坦度は0.5%以下という厳し
い規格がある。これらの規格を満足するためにも様々な
努力がなされているが、従来の成形装置で目標を達成す
るには、多大な作業努力が要求されるのが現状である。
更に、角管の製造設備面からみると、多くの場合、円管
から角管への成形プロセスのためには比較的短いライン
長しか許容されず、且つその中で、必要最小限の成形ロ
ールスタンドを用いて、十分高い品質を有する種々の角
管を能率良く製造することが求められている。このよう
な制約条件の下では、各成形ロールスタンドにおいて素
管に加える変形量が大きくならざるを得ないという状況
もあり、前述の種々の問題を引き起こしているのが現状
である。
However, such a conventional apparatus for forming a circular tube into a square tube has the following problems. 1) The roll must be replaced every time the dimensions of the product (square tube) change; 2). The raw pipe (circular pipe) is rapidly deformed near the roll entrance of each stand, the thrust in the required forming direction is likely to increase, and slip between the forming roll and the raw pipe due to insufficient thrust is easy to occur. The problem of instability of the forming speed of the line accompanying this is likely to occur. 3) Since the deformation of the raw tube (circular tube) is concentrated immediately before and immediately below the roll, the shape is formed on the side of the cross section of the formed square tube. Depression is likely to occur as a defect, which deteriorates the flatness of the sides and lowers the product quality. 4) Deformation tends to concentrate on the corners (corners) of the cross section of the product (square tube). Strong, easy to generate large residual strain and residual stress at corners In addition, defects such as cracks on the outer surface or inner surface of the corner are easily generated. In particular, the problem 1) is the most important problem relating to the manufacture of square tubes, and with the diversification of needs in recent years, the need to manufacture many types of square tubes having different dimensions in small quantities has increased, Highly productive manufacturing technology that can handle small-lot production, especially roll-over technology to reduce roll costs, which significantly increases with the variety of product dimensions, and roll change time due to changes in product dimensions There is a strong demand for the development of radical shortening technology. In fact, many attempts have been made to produce square pipes that can meet such demands, but there has been no successful case of using a forming roll that can cope with large changes in product dimensions. Attempts have been made to use some forming rolls for unavoidable reasons, knowing that they are inappropriate, and to develop and use quick change technology for forming rolls. Regarding the problem 4), a large compressive strain in the circumferential direction of the cross-section is applied to the corners (corners) of the cross-section of the square tube in addition to the bending strain at the time of molding, and a large residual stress caused by these deformations This causes an increase in the yield ratio of the corners and causes cracks. In order to avoid the problem caused by the residual stress, molding by heating has been attempted, but conversely, the dimensional accuracy is often reduced due to the influence of thermal strain, so it is still a satisfactory solution. No solution has been found. On the other hand, the dimensional accuracy of the product (square tube) is in accordance with JIS standards, and the radius of curvature of the outer surface of the corner (corner) of the cross section is three times or less the plate thickness, and the flatness of the side is zero. There is a strict standard of 0.5% or less. Various efforts have been made to satisfy these standards, but a great deal of work is currently required to achieve the target with the conventional molding apparatus.
Furthermore, from the point of view of the manufacturing facilities for square tubes, in many cases only a relatively short line length is allowed for the process of forming round tubes into square tubes, and the minimum necessary forming rolls are included therein. It is required to efficiently manufacture various types of square tubes having sufficiently high quality using a stand. Under such constraints, there is a situation in which the amount of deformation to be applied to the raw tube in each forming roll stand must be large, and at present the above-mentioned various problems are caused.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前述した問題点を解決す
るため、本発明者らは数多くの研究を繰り返した結果、
以下の提案を行った。すなわち、本発明は、 (1)各組毎に同一の表面形状を有する上下一対の水平
ロールの複数の組と同じく各組毎に同一の表面形状を有
する左右一対の垂直ロールの複数の組とを、各対のロー
ル間隙の上下・左右の中心が一本の水平直線上にあり且
つ前記各ロールの軸心が前記水平直線に直交するように
配置し、且つ前記水平直線に沿って前記水平ロール対と
前記垂直ロール対とを交互に配置し、その配置の一方の
端から他方の端に向けて、前記水平ロール対および前記
垂直ロール対のロール軸心方向にみた表面形状の曲率が
素管である円管の曲率に近い曲率から段階的に減少する
ように定めておき、前記ロール対の列の最終段階の各水
平ロール対および各垂直ロール対はそれぞれ概ね平ロー
ルにより構成されているように定めておき、一連の前記
水平ロール対並びに垂直ロール対が構成する間隙であっ
て上下および左右の形状および寸法が段階的に変化する
ロール間隙を通して円管を送り込み押抜きまたは引抜い
て所用の変形を加え、円管から正方形断面または矩形断
面を有する角管を連続的に製造できるようにしたことを
特徴とする角管製造用直交ロール列成形装置を提案し
た。 (2)前記角管製造用直交ロール列成形装置において、
複数組の前記水平ロール対に内蔵される全ての上水平ロ
ールおよび全ての下水平ロールが、それぞれ複数の集団
に分けられており、分けられたそれぞれの集団に属する
上水平ロール群と下水平ロール群はそれぞれの集団毎に
共通の支持枠によって支持されており、それら支持枠を
それぞれ予め装備してある設定位置変更数値制御機構を
用いて同期して上下に移動させることにより、前記上水
平ロール群と前記下水平ロール群との間の上下方向のロ
ール間隙を任意に変更することが可能な機構を有し、同
じく複数組の前記垂直ロール対に所属するロールであっ
て成形される素管の進行方向にみた全ての右ロールと全
ての左ロールがそれぞれ複数の集団に分けられており、
この分けられた各集団に属する右垂直ロール群および左
垂直ロール群はそれぞれ分けられた集団毎に共通の支持
枠によって支持されており、それら支持枠をそれぞれ予
め装備してある設定位置変更数値制御機構を用いて同期
して左右に移動させることにより、前記右垂直ロール群
と前記左垂直ロール群との左右方向の間隙を任意に変更
することが可能な機構を有し、これらの上下および左右
のロール設定位置変更即ちロール間隙変更数値制御機構
を利用して、組み込まれた全ての水平ロールおよび全て
の垂直ロールを全く交換することなく、上下・左右のロ
ール間隙を任意に変更して、種々の径を有する所要の円
管を送り込み押抜きまたは引抜いて所要の変形を加え、
異なる横断面寸法を有する所要の角管を任意に成形する
ことができる角管製造用直交ロール列成形装置を提案し
た。 (3)更に、前記複数組の水平ロール対および複数組の
垂直ロール対が交互に並んだ列の下流側に、2本の水平
な平ロールおよび2本の垂直な平ロールを内蔵し、且つ
これら4本の平ロールはその軸心が全て同一平面内にあ
るように配置されており、且つ4本の平ロールが構成す
る上下および左右の間隙を任意に変更することができる
ロール間隙変更数値制御機構を有するところの直交4ロ
ール型成形装置を一台以上複数台配置し、且つその際、
前記角管製造用直交ロール列成形装置のロール間隙の上
下・左右の中心を結ぶ水平直線に対して、前記直交4ロ
ール型成形装置に内蔵された2本の水平ロールおよび2
本の垂直ロールの軸心が概ね垂直になり且つ4本のロー
ルが構成するロール間隙の上下・左右の中心が前記水平
直線上にあるように配置し、前記角管製造用直交ロール
列成形装置と前記直交4ロール型成形装置の各ロールが
構成する間隙であって前記水平線に沿って段階的に形状
および寸法が変化する間隙を、所要の素管径即ち円管の
径および求められている角管の形状・寸法の変化に対応
させて任意に変更し、変更されたロール間隙に所要の円
管を送り込み押抜きまたは引抜いて所用の変形を加えて
所要の角管へと成形することにより、寸法の異なる正方
形断面または矩形断面を有する角管を任意に製造するに
際して、前記素管および前記角管の周方向に必要な圧縮
変形即ち縮管変形を任意に加えることを可能としたこと
を特徴とする角管製造用直交ロール列成形装置を提案し
た。 (4)前記交互に配置された水平ロール対および垂直ロ
ール対の列に組込まれたロール群およびそれらの下流側
に配置された前記直交4ロール型成形装置列に内蔵され
るロール群のうち、予め選択した一部のロールを駆動す
るロール駆動装置を設け、素管および製品角管を自送で
きるようにしたことを特徴とする前記(1)、(2)、
(3)記載の角管製造用直交ロール列成形装置を提案し
た。 以上の提案により、ロール交換なしに、異なる寸法の円
管から異なる寸法の角管を、効率よく、精度よく、且つ
任意に製造することを可能とし、多品種小ロットのニー
ズに対し、高い生産性を維持しつつ、品質の高い角管を
提供することを可能とした。なお、本発明による前記角
管製造用直交ロール列成形装置により、各種寸法の円管
から寸法の異なる種々の角管を精度よく安定して成形で
きることは、金属材料の塑性変形理論を駆使した一連の
変形解析および数値シミュレーションによって、理論面
からも証明してある。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have repeated many studies, and as a result,
The following proposals were made. That is, the present invention provides: (1) a plurality of sets of a pair of right and left vertical rolls having the same surface shape for each pair as well as a plurality of sets of a pair of upper and lower horizontal rolls having the same surface shape for each set. Are arranged such that the upper, lower, left and right centers of each pair of roll gaps are on one horizontal straight line, and the axis of each of the rolls is orthogonal to the horizontal straight line, and the horizontal direction is along the horizontal straight line. The roll pairs and the vertical roll pairs are alternately arranged, and from one end of the arrangement to the other end, the curvature of the surface shape of the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs as viewed in the roll axis direction is relatively small. The horizontal roll pairs and the vertical roll pairs in the last stage of the row of the roll pairs are each generally constituted by flat rolls. And a series of A circular tube is fed through a gap formed by the horizontal roll pair and the vertical roll pair, in which the shape and dimensions of the upper and lower sides and the left and right sides are gradually changed. A rectangular tube forming apparatus for producing square tubes, characterized in that square tubes having a cross section or a rectangular cross section can be continuously manufactured. (2) In the rectangular tube forming apparatus for manufacturing a square tube,
All upper horizontal rolls and all lower horizontal rolls included in the plurality of horizontal roll pairs are divided into a plurality of groups, respectively, and an upper horizontal roll group and a lower horizontal roll belonging to each of the divided groups. The groups are supported by a common support frame for each group, and the support frames are moved up and down synchronously using a preset position change numerical control mechanism provided in advance, whereby the upper horizontal roll is moved. A pipe which has a mechanism capable of arbitrarily changing a vertical roll gap between a group and the lower horizontal roll group, and which is a roll belonging to a plurality of the vertical roll pairs as well; All right rolls and all left rolls viewed in the direction of travel are divided into multiple groups, respectively.
The right vertical roll group and the left vertical roll group belonging to each of the divided groups are supported by a common support frame for each of the divided groups, and the set position change numerical control provided with each of the support frames in advance. A mechanism capable of arbitrarily changing the gap in the left-right direction between the right vertical roll group and the left vertical roll group by synchronously moving left and right using a mechanism. Roll setting position change, that is, roll gap change By using the numerical control mechanism, the vertical and horizontal roll gaps can be arbitrarily changed without changing all the built-in horizontal rolls and all the vertical rolls at all. Feed the required circular pipe with a diameter of
We have proposed an orthogonal roll row forming machine for square tube manufacturing that can arbitrarily form required square tubes having different cross-sectional dimensions. (3) Further, two horizontal flat rolls and two vertical flat rolls are incorporated on the downstream side of the row in which the plurality of horizontal roll pairs and the plurality of vertical roll pairs are alternately arranged, and These four flat rolls are arranged so that their axes are all on the same plane, and the roll gap changing numerical value which can arbitrarily change the vertical and horizontal gaps formed by the four flat rolls. At least one or more orthogonal 4-roll molding devices having a control mechanism are arranged, and at that time,
Two horizontal rolls and two horizontal rolls built in the orthogonal four-roll molding device are formed with respect to a horizontal straight line connecting the upper, lower, left and right centers of the roll gap of the rectangular tube forming device for producing square tubes.
The vertical roll row forming apparatus for square tube production, wherein the vertical rolls are arranged so that the axes of the vertical rolls are substantially vertical and the vertical and horizontal centers of the roll gap formed by the four rolls are on the horizontal straight line. And the gap formed by each roll of the orthogonal four-roll molding apparatus, the gap having a shape and size that changes stepwise along the horizontal line is determined as a required raw pipe diameter, that is, a diameter of a circular pipe. By arbitrarily changing according to the change in the shape and dimensions of the square tube, feeding the required circular tube into the changed roll gap, punching or pulling it, adding the required deformation, and forming it into the required square tube When arbitrarily manufacturing a square tube having a square cross section or a rectangular cross section having different dimensions, it is possible to arbitrarily apply a necessary compression deformation, that is, a contraction tube deformation in the circumferential direction of the raw tube and the square tube. Characteristic square tube It proposed forming a perpendicular roll train forming apparatus. (4) Among the roll groups incorporated in the rows of the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs that are alternately arranged, and the roll groups that are built in the orthogonal four-roll molding apparatus rows that are arranged downstream of them. (1), (2), wherein a roll driving device for driving a part of rolls selected in advance is provided so that the raw tube and the product square tube can be sent by themselves.
(3) The orthogonal roll row forming apparatus for square tube production described in (3) was proposed. With the above proposals, it is possible to efficiently, accurately and arbitrarily manufacture square tubes of different sizes from circular tubes of different sizes without changing rolls, and to meet the needs of many kinds of small lots, It is possible to provide a high quality square tube while maintaining the quality. It should be noted that the orthogonal roll row forming apparatus for manufacturing square tubes according to the present invention can accurately and stably form various square tubes having different dimensions from circular tubes having various dimensions. It has been proved theoretically by deformation analysis and numerical simulation.

【0005】[0005]

【発明の実施形態】次に本発明の実施の形態を図面を以
って説明する。図3は、本発明の角管製造用直交ロール
列成形装置に内蔵される成形ロール群の構成を示す模式
図であり、成形用の複数組の水平ロール対と複数組の垂
直ロール対を成形方向に交互に並べてある。隣接する各
水平ロール対と各垂直ロール対に所属する水平ロールの
軸心および垂直ロールの軸心は、従来の4ロール型の成
形ロールのように同一平面内にあるのではなく、前記水
平ロール対の軸心を含む面と前記垂直ロール対の軸心を
含む面とは相互に干渉しない程度の間隔を保って、離れ
て配置されている。また、前記複数組の水平ロール対に
所属する全ての上水平ロールおよび全ての下水平ロール
並びに前記複数組の垂直ロール対に所属する全ての右垂
直ロールおよび左垂直ロールは複数の集団に分けられ、
各集団に所属する前記水平ロール群および前記垂直ロー
ル群は、集団ごとに共通の支持枠によって支持されてお
り、各支持枠は、前記水平ロール対と前記垂直ロール対
で形成されるロール間隙を素管寸法および製品寸法に応
じて変更および調整できる設定位置変更数値制御機構を
装備したロール支持機構を有している。より具体的に説
明すると、本発明による角管製造用直交ロール列成形装
置は、上流側よりそれぞれ上下対をなし各対毎に同一の
表面形状を有する水平ロール81b,81c,82b,
82c・・・・8nb,8ncの複数の組(n組)と、
それぞれ左右対をなし各対毎に同一の表面形状を有する
垂直ロール91b,91c,92b,92c・・・・9
mb,9mcの複数の組(m組)とを、各対のロール間
隙の上下および左右の中心が一本の水平直線H1上にあ
り、且つ前記全ての水平ロール対および垂直ロール対に
属するロールをそれらの軸心が前記水平直線H1に直交
するように配置し、且つ前記水平ロール対と前記垂直ロ
ール対とを前記水平直線H1に沿って交互に配置した構
成、すなわち、直交するロール列をなす成形ロール群を
内蔵する成形装置である。そして、前記上下対をなす水
平ロール群および左右対をなす垂直ロール群の配置の一
方の端から他方の端に向けて、すなわち、素管即ち円管
を送り込む際の上流側から下流側に向けて、前記水平ロ
ール対および前記垂直ロール対のロール軸心方向にみた
表面形状が、入側では素管である円管の外周面の曲率に
概ね合致する曲率を有しており、下流側に行くに従いそ
の曲率が段階的に減少するように定められており、最終
段階においては、前記水平ロール対・前記垂直ロール対
共に非常に小さい曲率の表面形状を有するロール即ち概
ね平ロールに相当するロールを用いている。かかる構成
の下に交互に列状に配置された前記水平ロール対および
前記垂直ロール対のロール間隙を通して所要の円管を送
り込み押抜き引抜いて所要の変形を加え、正方形或いは
矩形の断面形状を有する所要の角管へと成形する。更
に、必要に応じて下流側に交互に配置された平ロールか
らなる複数組の水平ロール対および複数組の垂直ロール
対を用いて成形することにより、より以上に寸法精度の
高い正方形或いは矩形の断面形状を有する角管の製造が
可能になる。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of a forming roll group incorporated in the rectangular roll forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present invention, in which a plurality of horizontal roll pairs and a plurality of vertical roll pairs are formed. It is arranged alternately in the direction. The axis of the horizontal roll and the axis of the vertical roll belonging to each of the adjacent horizontal roll pairs and the vertical roll pairs are not in the same plane as in the conventional four-roll type forming rolls. The plane including the axis of the pair and the plane including the axis of the vertical roll pair are spaced apart from each other so as not to interfere with each other. Further, all upper horizontal rolls and all lower horizontal rolls belonging to the plurality of horizontal roll pairs and all right vertical rolls and left vertical rolls belonging to the plurality of vertical roll pairs are divided into a plurality of groups. ,
The horizontal roll group and the vertical roll group belonging to each group are supported by a common support frame for each group, each support frame, the roll gap formed by the horizontal roll pair and the vertical roll pair It has a roll support mechanism equipped with a set position change numerical control mechanism that can be changed and adjusted according to the dimensions of the raw tube and the product. More specifically, the rectangular roll row forming apparatus for producing square tubes according to the present invention comprises upper and lower pairs of horizontal rolls 81b, 81c, 82b, which have the same surface shape for each pair.
82c ··· 8nb, a plurality of sets of 8nc (n sets),
Vertical rolls 91b, 91c, 92b, 92c... 9 each having a left and right pair and having the same surface shape for each pair
mb, 9mc and a roll belonging to all the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs, wherein the vertical and horizontal centers of the roll gaps of each pair are on one horizontal straight line H1. Are arranged so that their axes are orthogonal to the horizontal straight line H1, and the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs are alternately arranged along the horizontal straight line H1, that is, the orthogonal roll rows This is a forming device that incorporates a forming roll group. And, from one end to the other end of the arrangement of the horizontal roll group forming the upper and lower pairs and the vertical roll group forming the left and right pairs, that is, from the upstream side to the downstream side when feeding the raw pipe, that is, the circular pipe, The surface shape of the horizontal roll pair and the vertical roll pair as viewed in the roll axis direction has a curvature that substantially matches the curvature of the outer peripheral surface of the circular pipe as the raw pipe on the entry side, and on the downstream side. In the final stage, the horizontal roll pair and the vertical roll pair each have a surface shape of a very small curvature, i.e., a roll substantially corresponding to a flat roll. Is used. Under such a configuration, a required circular pipe is fed through a gap between the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs which are alternately arranged in a row, and is punched and extracted to add a required deformation to have a square or rectangular cross-sectional shape. Form into the required square tube. Furthermore, by forming using a plurality of sets of horizontal roll pairs and a plurality of sets of vertical rolls composed of flat rolls alternately arranged on the downstream side as necessary, a square or rectangular shape having higher dimensional accuracy can be obtained. It becomes possible to manufacture a square tube having a cross-sectional shape.

【0006】本事例による角管製造用直交ロール列成形
装置においては、前記上下対をなす水平ロールの組およ
び前記左右対をなす垂直ロールの組の数は、それぞれ1
5組以下合計30組以下で構成されているが、この組数
は、成形される円管の直径、肉厚、材質、硬度、更に求
められる角管の形状、寸法等の要因により、適切に選ぶ
ことができる。また、前記成形用の各水平ロールおよび
各垂直ロールの径は、対象となる素管および角管の寸
法、形状等によって適切に決定するが、例えば、4イン
チ径の円管を素管とする場合には、素管の変形の面から
のみ見れば、高々50〜60mmφの径を有する小径の
成形ロールの使用も可能である。その場合の直交ロール
列成形装置の長さは全体で約2.5m〜3.0m程度と
なり、従来の成形装置に比較して十分短く、装置の長さ
を大幅に短縮することも可能である。いずれにしても、
比較的多くの対をなす成形ロールの組で成形するため
に、従来の4ロール型成形方式に比較して、1ロール当
りの成形量(成形ひずみ)が非常に少なく、そのために
成形中或いは成形後の製品角管の横断面の角部での割れ
その他の製品欠陥の発生を完全に防止できると共に、辺
部においては非常に高い平坦度を有する角管を得ること
ができる。
In the orthogonal roll row forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present example, the number of the pair of horizontal rolls forming the upper and lower pairs and the number of the pair of vertical rolls forming the left and right pairs are each one.
It is composed of 5 or less sets and a total of 30 or less sets. The number of sets is appropriately determined depending on factors such as the diameter, wall thickness, material, and hardness of the round pipe to be formed, and the required shape and dimensions of the square pipe. You can choose. The diameter of each of the horizontal rolls and the vertical rolls for molding is appropriately determined depending on the size, shape, and the like of the target raw tube and square tube. For example, a circular tube having a diameter of 4 inches is used as the raw tube. In this case, it is also possible to use a small-diameter forming roll having a diameter of at most 50 to 60 mmφ only from the viewpoint of deformation of the raw tube. In this case, the length of the orthogonal roll row forming device is about 2.5 m to 3.0 m in total, which is sufficiently shorter than the conventional forming device, and the length of the device can be greatly reduced. . In any case,
Since molding is performed with a relatively large number of pairs of forming rolls, the amount of forming (forming strain) per roll is very small as compared with the conventional four-roll forming method, and therefore, during forming or during forming. It is possible to completely prevent the occurrence of cracks and other product defects at the corners of the cross section of the subsequent product square tube, and to obtain a square tube having a very high flatness at the sides.

【0007】更に、本発明による角管製造用直交ロール
列成形装置においては、前記複数組の水平ロール対に所
属する全ての上水平ロールおよび全ての下水平ロール
が、それぞれ複数の集団に分けられ、この分けられた各
集団に属する上水平ロール群および下水平ロール群はそ
れぞれ共通の支持枠(図示せず)によって支持されてお
り、予め装備してある設定位置変更数値制御機構を用い
て前記支持枠をそれぞれ同期して上下方向に移動させる
ことにより、前記上水平ロール群と前記下水平ロール群
との間隙を任意に変更し、調整することが可能な機構を
有し、また、前記複数組の垂直ロール対に所属し進行方
向にみた全ての右垂直ロールと全ての左垂直ロールがそ
れぞれ複数の集団に分けられ、この分けられた各集団に
属する右垂直ロール群または左垂直ロール群はそれぞれ
共通の支持枠(図示せず)によって支持されており、前
記支持枠を予め装備してある設定位置変更数値制御機構
を用いてそれぞれ同期して左右方向に移動させることに
より、前記右垂直ロール群と前記左垂直ロール群の間隙
を任意に変更することが可能な機構を有し、以上のロー
ル間隙変更数値制御機構を用いて、ロールを全く交換す
ることなく、全てのロールを兼用して、素管および角管
の寸法変化に容易に対応できる。更に、前記直交ロール
列成形装置の下流側に、同一平面内に軸心がある2本の
水平な平ロールおよび2本の垂直な平ロールを内蔵し、
これら4本の平ロールが構成する四角形状の間隙の垂直
方向および水平方向の寸法を予め装備してあるロール間
隙変更数値制御機構を用いて任意に変更することができ
る機能を有する直交4ロール型成形装置(図示せず)
を、前記水平線H1に対して、前記内蔵する2本の水平
な平ロールおよび2本の垂直な平ロールの軸心を含む面
が概ね垂直になるように配置し、必要に応じて一台ない
し複数台を使用することにより、素管および角管に任意
の縮管加工を加えることができる。
Further, in the rectangular roll forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present invention, all upper horizontal rolls and all lower horizontal rolls belonging to the plurality of horizontal roll pairs are divided into a plurality of groups. The upper horizontal roll group and the lower horizontal roll group belonging to each of the divided groups are respectively supported by a common support frame (not shown), and are set by using a preset position changing numerical control mechanism provided in advance. By moving the support frame in the vertical direction in synchronization with each other, the gap between the upper horizontal roll group and the lower horizontal roll group can be arbitrarily changed, and a mechanism capable of adjusting the gap is provided. All right vertical rolls and all left vertical rolls that belong to a set of vertical roll pairs and are viewed in the traveling direction are divided into a plurality of groups, respectively, and right vertical rolls belonging to each of the divided groups Alternatively, the left vertical roll group is supported by a common support frame (not shown), and the left and right roll groups are moved in the left and right directions in synchronization with each other by using a preset position change numerical control mechanism provided in advance. By having a mechanism capable of arbitrarily changing the gap between the right vertical roll group and the left vertical roll group, using the above roll gap change numerical control mechanism, without replacing the roll at all, all The roll can also be used to easily respond to dimensional changes in the base tube and the square tube. Further, on the downstream side of the orthogonal roll row forming apparatus, two horizontal flat rolls and two vertical flat rolls having axes in the same plane are incorporated,
An orthogonal four-roll type having a function in which the vertical and horizontal dimensions of the rectangular gap formed by these four flat rolls can be arbitrarily changed using a roll gap changing numerical control mechanism provided in advance. Molding device (not shown)
Are arranged such that the planes including the axes of the two built-in horizontal flat rolls and the two vertical flat rolls are substantially perpendicular to the horizontal line H1, and one or more By using a plurality of tubes, it is possible to perform arbitrary contraction processing on the raw tube and the square tube.

【0008】また、本発明による角管製造用直交ロール
列成形装置においては、前記交互に配置された水平ロー
ル対および垂直ロール対の列、およびそれらの下流側に
配置された前記直交4ロール型成形装置の列に内蔵され
るロール群のうち、任意に選択した一部のロールを駆動
することができるロール駆動装置(図示せず)を設け、
成形される円管および成形中あるいは成形後の角管を自
送することが可能であり、本発明装置を一段と機能向上
させることができる。
Further, in the orthogonal roll row forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present invention, the rows of the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs which are alternately arranged, and the orthogonal four-roll molds which are arranged downstream thereof are provided. A roll drive device (not shown) capable of driving a part of the rolls arbitrarily selected from among the roll group built in the row of the forming device is provided,
The circular tube to be molded and the square tube during or after molding can be sent by themselves, and the function of the apparatus of the present invention can be further improved.

【0009】このように構成された本発明による角管製
造用直交ロール列成形装置は、従来型の円管から角管へ
の成形装置に比較して次のような利点を有する。 1)一定の素管寸法および製品寸法の範囲(素管最小外
径:素管最大外径=1:5、製品断面の縦横比=1:1
〜1:5)では、ロール交換が不要となるため、操業性
および生産性を著しく高めることができる。 2)素管を緩やかに変形させるため、素管がロール間隙
に侵入し易くなり、必要な推力を大幅に減らすことがで
きる。よって成形速度の安定化を実現できる。 3)素管を緩やかに変形させることから、余分な歪みの
蓄積が少なく、成形中および成形後の割れ等の欠陥を抑
えながら、横断面の辺部の平坦度が高く且つ角部がより
鋭く曲がった角管を製造することが可能となる。 4)円管の各部分がスムースに変形するため、角管の横
断面の辺部の窪みの発生が起りにくく、特に角部から辺
部に連なる部分の平坦度の良好な角管を得ることができ
る。
The orthogonal roll forming apparatus for producing a square tube according to the present invention thus constructed has the following advantages as compared with a conventional circular tube-to-square tube forming apparatus. 1) A range of fixed pipe dimensions and product dimensions (minimum outer diameter of pipe: maximum outer diameter of pipe = 1: 5, aspect ratio of product cross section = 1: 1)
In the case of ロ ー ル 1: 5), it is not necessary to change the rolls, so that the operability and the productivity can be significantly improved. 2) Since the tube is gently deformed, the tube easily enters the roll gap, and the required thrust can be greatly reduced. Therefore, the molding speed can be stabilized. 3) Since the raw pipe is gently deformed, the accumulation of excess strain is small, and defects such as cracks during and after molding are suppressed, while the flatness of the side of the cross section is high and the corners are sharper. It is possible to manufacture bent square tubes. 4) Since each portion of the circular tube is smoothly deformed, it is difficult for the hollow portion of the rectangular tube to have a dent at the side portion thereof, and in particular, to obtain a square tube having a good flatness in a portion extending from the corner portion to the side portion. Can be.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の実施例を図4に示す。図4(a)
は、本発明による角管製造用直交ロール列成形装置にお
いて各水平ロール対および各垂直ロール対をそれらが構
成するロール間隙が所定の寸法になるように設定して、
所要の円管から比較的寸法の大きい所要の正方形断面を
有する角管を製造している場合を示す。図4(b)は、
図4(a)の場合と同じ角管製造用直交ロール列成形装
置において、装備してあるロール設定位置変更数値制御
機構を用いて各水平ロール対および各垂直ロール対の間
隙を変更し、図4(a)の場合と同一の外径を有する円
管から図4(a)の場合とは異なる長方形断面を有する
角管を製造している場合を示す。図4(c)は、同じく
前記角管製造用直交ロール列成形装置を用い、装備して
あるロール設定位置変更数値制御機構を用いて各水平ロ
ール対および各垂直ロール対の間隙を変更し、図4
(a)、図4(b)の場合に比して小さい外径を有する
円管から小さい寸法の正方形断面を有する角管を製造し
ている場合を示す。図5は、本発明による角管製造用直
交ロール列成形装置において、装備してあるロール設定
位置変更数値制御機構を用いて、円管を送り込みつつ各
水平ロール対および各垂直ロール対の間隙を変更するこ
とにより、円管の長手方向にみた各部分が異なるロール
間隙の中で成形されるようにして、長手方向に横断面の
形状および寸法が変化する異形角管を製造する例を示
す。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. FIG. 4 (a)
The horizontal roll pair and each vertical roll pair in the square tube manufacturing orthogonal roll row forming apparatus according to the present invention is set so that the roll gap formed by them has a predetermined size,
A case in which a square tube having a required square cross section having a relatively large size is manufactured from a required circular tube. FIG. 4 (b)
In the same rectangular roll forming apparatus for producing square tubes as in the case of FIG. 4 (a), the gap between each horizontal roll pair and each vertical roll pair is changed using the provided roll setting position changing numerical control mechanism. 4A shows a case where a square tube having a rectangular cross section different from that of FIG. 4A is manufactured from a circular tube having the same outer diameter as that of FIG. 4A. FIG. 4 (c) uses the same rectangular roll row forming apparatus for producing square tubes, and changes the gap between each horizontal roll pair and each vertical roll pair using the provided roll setting position changing numerical control mechanism. FIG.
(A), a case where a square tube having a small square cross section is manufactured from a circular tube having a smaller outer diameter than the case of FIG. 4 (b). FIG. 5 is a cross-sectional view of a horizontal roll pair and a vertical roll pair of a rectangular tube forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present invention, using a provided roll setting position changing numerical control mechanism while feeding a circular tube. An example of manufacturing a deformed square tube whose cross-sectional shape and dimensions change in the longitudinal direction by changing each portion of the circular tube viewed in the longitudinal direction so as to be formed in a different roll gap will be described.

【0011】[0011]

【発明の効果】以上述べたように、本発明による角管製
造用直交ロール列成形装置は、円管を角管へと成形する
成形装置において、従来の成形方式では不可能であった
成形用ロールの完全な兼用化を実現し、ロール組替えな
しに寸法の異なる角管を効率よく製造することを可能と
し、加えて成形用ロールを複数の集団に分け、各集団に
属するロール群とその支持機構をユニット化し、ユニッ
ト単位でロールの設定位置を数値的に変更し制御する機
構を導入して操作性を高め、成形作業の生産性を著しく
改善するとともに、素管を緩やかに変形させることによ
り、形状・寸法精度が極めて高く、品質水準の高い角管
製品を容易且つ低コストで製造することができるように
したものである。
As described above, the orthogonal roll row forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present invention is a molding apparatus for forming a circular tube into a square tube, which is impossible with a conventional forming method. Achieved complete dual use of rolls, enabling efficient manufacture of square tubes with different dimensions without changing rolls.In addition, forming rolls were divided into multiple groups, and the roll groups belonging to each group and their support By introducing a mechanism that unitizes the mechanism and numerically changes and controls the set position of the roll in unit units, improves operability, significantly improves the productivity of molding work, and gently deforms the raw tube It is possible to manufacture a square tube product having extremely high shape and dimensional accuracy and a high quality level easily and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の角管成形装置の成形ロールの概略構成を
示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a forming roll of a conventional square tube forming apparatus.

【図2】押し抜き成形法による角管成形装置の概略構成
を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a square tube forming apparatus using a punch forming method.

【図3】本発明による角管製造用直交ロール列成形装置
が内蔵する成形用水平ロール対および垂直ロール対の概
略構成を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a pair of forming horizontal rolls and a pair of vertical rolls incorporated in the rectangular tube forming apparatus for producing square tubes according to the present invention.

【図4】本発明による同一の角管製造用直交ロール列成
形装置により3種類の異なる角管を製造している状態を
示す模式図である。図4aは所要の円管から比較的寸法
の大きい正方形角管を製造している場合を示し、図4b
は同じ径の円管から形状・寸法の異なる長方形角管を製
造している場合を示す。
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which three different types of square tubes are manufactured by the same square roll forming apparatus for manufacturing square tubes according to the present invention. FIG. 4a shows a case where a square tube having a relatively large size is manufactured from a required circular tube, and FIG.
Indicates a case where rectangular rectangular tubes having different shapes and dimensions are manufactured from circular tubes having the same diameter.

【図5】本発明による角管製造用直交ロール列成形装置
を用いて製造可能な長手方向に形状・寸法が変化す異形
角管を示す。
FIG. 5 shows a deformed square tube whose shape and dimensions change in the longitudinal direction, which can be manufactured using the orthogonal roll row forming apparatus for manufacturing a square tube according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a ……4ロール型成形装置の上水平ロール 10b ……4ロール型成形装置の下水平ロール 10c ……4ロール型成形装置の上水平ロール 10d ……4ロール型成形装置の下水平ロール 20a ……4ロール型成形装置の右垂直ロール 20b ……4ロール型成形装置の左垂直ロール 20c ……4ロール型成形装置の左垂直ロール 20d ……4ロール型成形装置の右垂直ロール 30 ……押抜き成形装置の油圧シリンダー 40 ……押抜き成形装置の加圧ラム 50a ……押抜き成形装置のロールスタンドが内蔵す
るロール群 50b ……押抜き成形装置のロールスタンドが内蔵す
るロール群 50c ……押抜き成形装置のロールスタンドが内蔵す
るロール群 60 ……素管即ち円管 70 ……製品角管 81b ……直交ロール列成形装置に組み込まれる上水
平ロール 81c ……直交ロール列成形装置に組み込まれる下水
平ロール 82b ……直交ロール列成形装置に組み込まれる上水
平ロール 82c ……直交ロール列成形装置に組み込まれる下水
平ロール 8nb ……直交ロール列成形装置に組み込まれる上水
平ロール 8nc ……直交ロール列成形装置に組み込まれる下水
平ロール 91b ……直交ロール列成形装置に組み込まれる左垂
直ロール 91c ……直交ロール列成形装置に組み込まれる右垂
直ロール 92b ……直交ロール列成形装置に組み込まれる左垂
直ロール 92c ……直交ロール列成形装置に組み込まれる右垂
直ロール 9mb ……直交ロール列成形装置に組み込まれる左垂
直ロール 9mc ……直交ロール列成形装置に組み込まれる右垂
直ロール H1 ……直交ロール列成形装置のロール配置の基準
となる水平直線
10a ... Upper horizontal roll of the 4-roll molding device 10b ... Lower horizontal roll of the 4-roll molding device 10c ... Upper horizontal roll of the 4-roll molding device 10d ... Lower horizontal roll 20a of the 4-roll molding device ... Right vertical roll 20b of the four-roll molding device 20b ... Left vertical roll 20c of the four-roll molding device 20d ... Right vertical roll 20d of the four-roll molding device 30 ... Press Hydraulic cylinder 40 of the punching and forming apparatus Pressurizing ram 50a of the punching and forming apparatus Rolls with a built-in roll stand of the punching and forming apparatus 50b Rolls and rolls with a built-in roll stand of the punching and forming apparatus 50c Roll group incorporated in the roll stand of the punching and forming apparatus 60... Raw pipe or circular pipe 70... Product square pipe 81 b. Upper horizontal roll 81c to be incorporated in the orthogonal roll row forming apparatus Lower horizontal roll 82b to be incorporated in the orthogonal roll row forming apparatus Lower horizontal roll 82c to be incorporated in the orthogonal roll row forming apparatus Lower horizontal roll 8nb to be incorporated in the orthogonal roll row forming apparatus Upper horizontal roll 8nc incorporated in the orthogonal roll forming apparatus Lower horizontal roll 91b incorporated in the orthogonal roll forming apparatus Left vertical roll 91c incorporated in the orthogonal roll forming apparatus 91c incorporated in the orthogonal roll forming apparatus Right vertical roll 92b ... Left vertical roll 92c incorporated in the orthogonal roll row forming device Right vertical roll 9mb incorporated in the orthogonal roll row forming device Left vertical roll 9mc incorporated in the orthogonal roll row forming device Right vertical roll H1 incorporated in roll row forming device ... Horizontal line as a reference for the roll arrangement of the exchange bank of rolls forming apparatus

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上下対をなす複数組の水平ロール対で
あって、それぞれ相対する上ロールおよび下ロールの表
面形状が各対ごとに互いに等しい水平ロール対と、左右
対をなす複数組の垂直ロール対であって、それぞれ相対
する左ロールおよび右ロールの表面形状が各対ごとに互
いに等しい垂直ロール対とが、全ての該水平ロール対お
よび全ての該垂直ロール対のロール間隙の上下および左
右の中心が一本の水平な直線上にあるように配置されて
おり、且つ全ての該水平ロール対および全ての該垂直ロ
ール対の軸心が該水平直線に直交するように配置されて
おり、且つそれぞれの該水平ロール対と該垂直ロール対
とが該水平直線に沿って交互に並ぶように配置されてお
り、その配置の一方の端から他方の端に向けて、該水平
ロール対および該垂直ロール対の各ロールの表面形状の
軸心方向にみた曲率が段階的に減少し、最終段階におい
ては該水平ロール対および該垂直ロール対の各ロールの
表面形状がそれぞれ平ロールの表面形状に限りなく近い
かまたは等しい形状になっており、装備してあるロール
設定位置変更数値制御機構を用いてそれぞれ所要のロー
ル間隙を維持するように配置した該水平ロール対および
該垂直ロール対のロール間隙を通して所要の円管を送り
込み押抜きまたは引抜いて該円管に所要の変形を加え、
正方形断面または矩形断面を有する角管へと成形するこ
とにより、所要の角管を製造することができることを特
徴とする角管製造用直交ロール列成形装置。
1. A plurality of pairs of horizontal rolls forming an upper and lower pair, wherein a pair of horizontal rolls having mutually equal surface shapes of upper rolls and lower rolls, and a plurality of pairs of vertical rolls forming a left and right pair are provided. A vertical roll pair in which the surface shapes of the left roll and the right roll that are opposed to each other are equal to each other, and the top and bottom and right and left of the roll gap of all the horizontal roll pairs and all the vertical roll pairs. Are arranged such that their centers lie on one horizontal straight line, and the axes of all the horizontal roll pairs and all the vertical roll pairs are orthogonal to the horizontal straight line, The horizontal roll pairs and the vertical roll pairs are arranged alternately along the horizontal straight line, and the horizontal roll pairs and the vertical roll pairs are arranged from one end to the other end of the arrangement. vertical The curvature of the surface shape of each roll of the roll pair in the axial direction gradually decreases, and in the final stage, the surface shape of each roll of the horizontal roll pair and the vertical roll pair is limited to a flat roll surface shape. Through the roll gaps of the horizontal roll pair and the vertical roll pair, which are arranged so as to maintain the required roll gap by using the equipped roll setting position changing numerical control mechanism. Send the required circular pipe and push or pull it out to apply the required deformation to the circular pipe,
An orthogonal roll row forming apparatus for manufacturing a square tube, wherein a required square tube can be manufactured by forming the tube into a square tube having a square cross section or a rectangular cross section.
【請求項2】 請求項1に記載の角管製造用直交ロー
ル列成形装置において、該複数組の水平ロール対の全て
の上水平ロールと全ての下水平ロールとがそれぞれ複数
の集団に分けられ、分けられたそれぞれの集団に所属す
る上水平ロール群および分けられたそれぞれの集団に所
属する下水平ロール群は各集団ごとに共通の支持枠によ
って支持されており、該上水平ロール群支持枠および該
下水平ロール群支持枠をそれぞれ設定位置変更数値制御
機構を用いて同期して上下方向に移動させることによ
り、該上水平ロール群と該下水平ロール群との上下方向
にみたロール間隙を任意に変更できる機構を有し、更
に、該複数組の垂直ロール対の全ての右垂直ロールと全
ての左垂直ロールとがそれぞれ複数の集団に分けられ、
分けられたそれぞれの集団に所属する右垂直ロール群お
よび分けられたそれぞれの集団に所属する左垂直ロール
群は各集団ごとに共通の支持枠によって支持されてお
り、該左垂直ロール群支持枠および該右垂直ロール群支
持枠をそれぞれ設定位置変更数値制御機構を用いて同期
して水平方向に移動させることにより、該右垂直ロール
群と該左垂直ロール群との左右方向にみた間隙を任意に
変更できる機構を有し、該上下水平ロール群の支持枠お
よび該左右垂直ロール群の支持枠の位置を任意に変更す
ることにより、該角管製造用直交ロール列成形装置の上
下方向および左右方向のロール間隙を任意に変更するこ
とができ、変更した該水平ロール対および該垂直ロール
対のロール間隙を通して所要の円管を送り込み押抜きま
たは引抜き、該円管に所要の変形を加えて所要の角管へ
と成形することにより、全ての該水平ロール対および該
垂直ロール対のロールを全く交換することなく兼用し
て、異なる直径を有する円管から異なる横断面寸法を有
する角管を任意に成形できることを特徴とする角管製造
用直交ロール列成形装置。
2. The orthogonal roll row forming apparatus according to claim 1, wherein all the upper horizontal rolls and all the lower horizontal rolls of the plurality of horizontal roll pairs are divided into a plurality of groups. The upper horizontal roll group belonging to each divided group and the lower horizontal roll group belonging to each divided group are supported by a common support frame for each group, and the upper horizontal roll group support frame By moving the lower horizontal roll group support frame in the vertical direction synchronously using a set position change numerical control mechanism, the vertical horizontal roll gap between the upper horizontal roll group and the lower horizontal roll group is reduced. Having a mechanism that can be arbitrarily changed, further, all the right vertical rolls and all the left vertical rolls of the plurality of vertical roll pairs are divided into a plurality of groups,
The right vertical roll group belonging to each divided group and the left vertical roll group belonging to each divided group are supported by a common support frame for each group, and the left vertical roll group support frame and By moving the right vertical roll group support frame in the horizontal direction synchronously using a set position change numerical control mechanism, the gap between the right vertical roll group and the left vertical roll group viewed in the left and right direction can be arbitrarily determined. A mechanism capable of changing the positions of the support frame of the vertical horizontal roll group and the support frame of the left and right vertical roll group is arbitrarily changed, so that the vertical and horizontal directions of the square tube manufacturing orthogonal roll row forming apparatus are changed. Can be arbitrarily changed, and a required circular pipe is fed through the roll gaps of the changed horizontal roll pair and the vertical roll pair, and punching or drawing is performed. By forming the required square tube with the required deformation, all horizontal roll pairs and vertical roll pair rolls can be used without any replacement, and different cross sections can be obtained from circular tubes having different diameters. An orthogonal roll row forming apparatus for producing square tubes, which can arbitrarily form square tubes having dimensions.
【請求項3】請求項1および請求項2に記載の角管製造
用直交ロール列成形装置において、その最下流位置に配
置された該水平又は垂直ロール対に続いて、更にその下
流側に、2本の水平な平ロールおよび2本の垂直な平ロ
ールを内蔵し且つ該4本の平ロールはそれらの軸心が全
て同一平面上にあるように配置されており且つ該4本の
平ロールの位置を同期させつつ変更することにより該4
本の平ロールが構成する四角形状の間隙の上下方向の高
さおよび水平方向の幅を任意に変更できるロール設定位
置変更数値制御機構を有する1台以上複数台の直交4ロ
ール型成形装置を、該角管製造用直交ロール列成形装置
のロール間隙の上下および左右の中心を結ぶ1本の水平
な直線に対して該直交4ロール型成形装置が内蔵する4
本の平ロールの軸心を含む平面が概ね垂直になり且つ該
4本の平ロールが構成する四角形状の間隙の上下および
左右の中心が該水平直線上にあるように配置し、該角管
製造用直交ロール列成形装置および該直交4ロール型成
形装置列のそれぞれのロール間隙をそれぞれの該装置に
装備してある設定位置変更数値制御機構を用いて相互に
連関させつつ同期させて任意に変更し、該ロール間隙を
通して所要の円管を送り込み押抜き又は引抜いて該円管
に所要の変形を加えて所要の角管へと成形することによ
り、該角管製造用直交ロール列成形装置および該直交4
ロール型成形装置に内蔵されるいずれのロールをも取り
換えることなく、全てのロールを兼用したまま、寸法の
異なる所要の円管から寸法の異なる正方形断面または矩
形断面を有する所要の角管を任意に製造するに際して、
該円管及び該角管に任意の縮管加工を施すことができる
ことを特徴とする角管製造用直交ロール列成形装置。
3. The rectangular roll row forming apparatus for producing a square tube according to claim 1 or 2, further comprising, following the horizontal or vertical roll pair disposed at the most downstream position, further downstream thereof. Two horizontal flat rolls and two vertical flat rolls are incorporated, and the four flat rolls are arranged such that their axes are all on the same plane and the four flat rolls By changing the position of the
One or more orthogonal four-roll molding machines having a roll setting position changing numerical control mechanism capable of arbitrarily changing the vertical height and the horizontal width of the rectangular gap formed by the flat rolls, The orthogonal four-roll molding device is built into one horizontal straight line connecting the vertical and horizontal centers of the roll gap of the rectangular tube forming device for producing square tubes.
The square tube is arranged such that the plane including the axis of the flat rolls is substantially vertical, and the vertical and horizontal centers of the rectangular gap formed by the four flat rolls are on the horizontal straight line. Arbitrarily synchronizing and associating the respective roll gaps of the manufacturing orthogonal roll row forming apparatus and the orthogonal 4 roll forming apparatus row with each other by using a set position changing numerical control mechanism provided in each apparatus. Change, feed and punch or pull out a required circular tube through the roll gap to apply a required deformation to the circular tube and form it into a required square tube. The orthogonal 4
Without replacing any of the rolls built into the roll forming device, any required square tube having a square cross section or a rectangular cross section having a different size can be arbitrarily changed from a required circular tube having a different size without changing all the rolls. When manufacturing
An orthogonal roll row forming apparatus for producing a square tube, wherein the circular tube and the square tube can be subjected to arbitrary contraction processing.
【請求項4】請求項1および請求項2および請求項3に
記載の角管製造用直交ロール列成形装置において、交互
に配置された水平ロール対および垂直ロール対の列およ
びそれらの下流側に配置された直交4ロール型成形装置
列に内蔵されるロール群のうちの予め選択した一部のロ
ールのみを駆動することができるロール駆動装置を設け
たことを特徴とする角管製造用直交ロール列成形装置。
4. An orthogonal roll row forming apparatus for producing a square tube according to claim 1, 2 or 3, wherein rows of alternately arranged horizontal roll pairs and vertical roll pairs and the downstream side thereof are provided. An orthogonal roll for manufacturing a square tube, comprising: a roll driving device capable of driving only a part of rolls selected in advance from among a group of rolls built in an array of arranged four-roll forming apparatuses. Row forming equipment.
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