JPH03238121A

JPH03238121A - 溶接管成形方法および成形用ロール装置

Info

Publication number: JPH03238121A
Application number: JP3189190A
Authority: JP
Inventors: Kenji Haneda; 羽田　憲治; Yasuo Kimiya; 康雄木宮; Daigo Sumimoto; 住本　大吾
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1991-10-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電縫管あるいはその他の溶接方法にて、帯板
を連続的にロール成形、溶接する溶接管の製造ラインに
おける成形方法およびそのロール装置に関するものであ
る。

（従来の技術）一般に、電縫管を製造する製造工程においては、所定の
幅の帯鋼などの金属帯が、複数のブレークダウンロール
、サイドロール、フィンパスロールなどからなる成形ロ
ール群に連続的に供給され、然かる後にスクイズロール
で高周波溶接されることによって製造される。

この方法は連続で製造可能なため、高能率で低コストで
あることが大きな利点である。このため機械構造用管、
ボイラー管、油性管、各種配管など幅広く用いられてお
り、最近では厚内管や高張力管などの分野においても電
縫管の要求が増加している。

しかし、これらの厚肉管や高張力管を従来法によって成
形した場合、形状不良が生じるようになる。つまり、従
来の上下一対のブレークダウンロールにおける成形にお
いては、特にエツジ部を曲げようとする初期段階の成形
において、第５図に示すような金属帯のエツジ部の圧潰
１１同図に示すようなエツジ部の曲げ不足ｊなどの問題
が生じる。

この形状不良は後段の成形過程においても軽減あるいは
解消されないため、溶接直前の素材エツジ部の突き合わ
せ形状を理想的なＹ型にすることはできず、第６図に示
すようなＹ型、Ｙ型の突き合わせ形状となり、溶接品質
に著しい支障をきたすことになる。

厚肉管成形の際にブレークダウンロールにおいて生じる
形状不良の問題を解決する方法としては、例えば、特開
昭６３−８０１２５号や特開昭５７−２０９７８２号公
報などに記載の方法がある。前者は、エツジ部の板厚中
心部近傍より上の部分を、生産ラインの両側に配置した
数段の押圧ローラにより押圧して、エツジ部に発生する
だれを解消する方法、後者はブレークダウン通過後の生
産ラインの両側に配置したサイドトリマーによって、エ
ツジ部の圧潰や曲げ不足の生じた部分をトリミングする
方法である。

また、特公平１−４９５８２号公報においては、上下一
対のブレークダウンロールの上ロールにおいて、被成形
材の両エツジ部の外周部に接し、かつエツジ面を押圧す
る孔型面を有することにより、エツジ部を塑性変形させ
て形状不良を解消させるブレークダウンロールが記載さ
れている。

一方、電縫管の成形過程においては、手持ちロール数の
削減によるロールコストの低減、ロール組み替え頻度の
低減によるライン稼動率の向上を目的として、ロールの
共用が望まれている。

これに対し、管径の異なった金属帯に対して、ロールの
共用の可能なブレークダウンロールについては、特開昭
５８−９５２４５号公報記載のものがある。これは、上
下ロールを二分割し、その間に介在するスペーサを取り
替え可能な構造とするものである。

なお、本発明記載のように、左右一対の垂直ロールおよ
び水平ロールを同一断面上に配置した例としては、実開
昭５７−５７．ｐ１７号公報に示すような例もあるが、
これは、左右垂直ロール間のギャップを極端に狭くし、
また、垂直ロールに対向する水平ロールに曲成形域を形
成することを特徴としており、金属帯全体を所定の曲率
に曲げることを目的にしたものと考えられ、その構造、
目的なども本発明とは、根本的に異なるものである。

（発明が解決しようとする課題）所定の板幅の帯鋼などの金属帯が、成形ロール群に連続
的に供給されて管状に成形される電縫管などの成形工程
においては、特に厚内材や、高張力材の成形の際に、ブ
レークダウンロールにおいて、エツジ部の圧潰や曲げ不
足などの形状不良が生じ、溶接品質に著しい支障をきた
している。

また、前記特開昭６３−３０１２５号公報には、以下に
示す問題点がある。すなわち、構造が複雑になっている
上、例えば成形中の金属帯のわずかなねじれによって抑
圧ロールとエツジ端部との面圧に変動が生じエツジ部に
疵、損傷が発生する恐れがある。なお、特開昭５７−２
０９７８２号公報では、生産ラインの両側に、通常の成
形スタンドの間に、サイドトリマーを数段配置する必要
があるため、生産ラインが長くなり、また設備費も多大
なものとなる。

さらに、特公平１−４９５８２号公報に記載されている
ブレークダウンロールでは、上ロールにて金属帯のエツ
ジ部外周と接触させる構造となっているため、エツジ部
の曲げ曲率が小さい場合には上ロールとエツジ部外周と
の接触は不可能であり、また肉厚の変動にともなう板幅
変化に対しての対応が困難であり、ロール共用は不可能
である。

一方、前記特開昭５８−９５２４５号公報記載のブレー
クダウンロールでは、ロール共用のみを目的としたもの
であり、上述の厚内管成形の際の形状不良に対する問題
解決には至っていない。

本発明は、このような問題点を一挙に解決したもので、
被成形材である金属帯のエツジ部の曲げ不足や圧潰など
を解消し、適正な溶接部形状を供給することのできる成
形方法および上記目的を達成でき、かつロール兼用可能
な成形ロール装置を提供することを目的とＸしたもので
ある。

（課題を解決するための手段）本発明は、所定の幅の金属帯をロール成形、溶接する溶
接管の製造ラインにおけるＮｏ、　１ブレークダウンロ
ールスタンドの前段、および必要に応じて初期ブレーク
ダウンロールスタンドの間において、被成形材である上
記金属帯の外周の一部と接触し、エツジ部近傍の曲成形
域を形成するための孔型、および金属帯のエツジ部端面
を押圧するためのロール上部のフランジ部を有する左右
一対の垂直ロールと、かつ左右の垂直ロール間に形成さ
れた金属帯を支えるため、あるいは垂直ロールの孔型に
適正に接するために、金属帯幅方向の断面において垂直
ロールと同一断面上に、上下に対向配置した水平ロール
とによって、エツジ部近傍の曲げ成形を行いつつ、エツ
ジ部を成形することを特徴とする溶接管成形方法であり
、所定の幅の金属帯をロール成形、溶接する溶接管の製
造ラインにおけるＮｏ、　１ブレークダウンロールスタ
ンドの前段、および必要に応じて初期ブレークダウンロ
ールスタンドの間において、金属帯のエツジ部近傍を曲
げることを目的として設置された成形用ロール装置にお
いて、被成形材である上記金属帯の外周の一部と接触し
、エツジ部近傍の曲成形域を形成するための孔型および
金属帯のエツジ部端面を押圧するためのロール上部のフ
ランジ部を有する左右一対の垂直ロールを配置し、かつ
金属帯が垂直ロールの孔型に適正に接するための金属帯
の内周の一部に接する水平ロールと、左右の垂直ロール
間に形成された金属帯中央の平坦部を支えるための被成
形材の外周の一部に接する水平ロールを、金属帯幅方向
の断面において垂直ロールと同一断面上に、上下に対向
配置することを特徴とする溶接管成形用ロール装置であ
り、更に前記溶接管成形用ロール装置において、水平ロ
ール下ロールは、水平軸方向に垂直な方向に二分割構造
とし、さらに、垂直ロールの左右ロール間、水平ロール
の上下ロール間、および水平ロールの下ロールの二分０割部材間は、いずれも相互間隔の調整、固定が可能であ
ることを特徴とする溶接管成形用ロール装置である。

（作　　用）／本発明においては、被成形材である金属；ｊｊ＋１の外
周部に接してエツジ部近傍を曲げる役割を、従来のブレ
ークダウンの水平ロール下ロールの代わりに、エツジ部
端面を押圧するフランジ部を有する左右一対の垂直ロー
ルに持たせたことにより、エツジ部を曲げながらエツジ
部形状を整えることを可能としたことを特徴としている
。このように、金属帯のエツジ部を曲げながら押圧する
ことにより、適正な曲率を有し、潰れのない健全なエツ
ジ部を有する被成形材を供給す゛ることかできる。

さらに、金属帯が垂直ロールの孔型に適正に接するため
の、あるいは金属帯を支えるために上下に対向配置した
水平ロールのうち下ロールの二分割構造とし、この上下
水平ロール間、および水平下ロールの二分割部材間、お
よびエツジ部の曲げおよび押圧を担当する左右一対の垂
直ロール間をいずれも相互間隔の調整および固定を可能
とすることにより、異なる幅、板厚を有する金属帯の成
形に対してもロールの共用を、比較的容易に行うことが
可能であるといった作用を有している。

（実　施　例）以下に、第１図〜第４図に示す実施態様例に基づいて、
本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明を適用した成形ロール装置の代表例を
示したものであり、Ａはロール共用可能範囲のうち金属
帯の幅狭材に適用した例、およびＢは幅広材に適用した
例をそれぞれ示している。

この図に示すように、本発明の成形ロールでは、基本的
には、水平ロールと垂直ロールを同一断面上に配置した
４０−ルスタンド構成となり、第４図に示すごと＜　、
Ｎｏ、　１ブレークダウンロールスタンドの前段に設置
される。

なお、エツジ部を数段のブレークダウンロールにより徐
々に曲げて行くような成形ラインに適用する場合は、上
記位置に加えて、初期ブレークダウンスタンド間におい
て、それぞれ設置しても良１２い。

第１図中２，４は、それぞれ、被成形材である金属帯が
垂直ロールの孔型に適正に接するため、あるいは、左右
垂直ロールの金属帯平坦部を支えるための上下に対向配
置した水平ロールである。

また、１は金属帯の外周の一部に接し、エツジを曲げる
ための左右一対の垂直ロールであり、例えば、第３図に
示すような曲成形域および平坦部を形成するロール孔型
を有する。

また、このロールの孔型上部にあるフランジ部３は成形
中の金属帯のエツジ部を押圧するためのものであり、上
ロールと左右一対の垂直ロールによりエツジ部を押圧し
ながらエツジ部を曲げるため、エツジ部曲げ不足は発生
せず、かつエツジ部端面の圧潰もない、健全なエツジ部
を得ることができる。

また、幅の異なる金属帯５，５′　に対してロールの共
用を行う場合は、垂直ロール１のロールギャップ６およ
び下ロールの二分割部材ギャップ７を調整することによ
って対応することが可能である。ここで、二分割材部材
は、ロール外側に設置された図にない油圧シリンダまた
はロール軸８ｂに組み込まれた図にないネジ機構などに
よって固定される。

以上、幅の異なる金属帯に対してロール共用の可能なロ
ール装置を例に述べたが、ロールの共用を行う必要がな
い場合、上下に対向配置した水平ロールの下ロールは、
分割する必要はなく一体物でよい。

なお、一般にブレークダウンロールは、成形ラインにお
いて成形される金属帯を搬送するという役割を有してい
るが、本発明の成形ロールにおいても水平ロール２，３
のロール軸８を図にない駆動装置に接続し駆動させるこ
とによって、成形中の金属帯５，５′　に搬送力を付与
することができる。

また、エツジ部を押圧する構造になっているため、被成
形材である金属帯のねじれの防止に対しても、有効であ
る。

次に、本発明の具体的実施結果について説明する。

第７図Ａ、Ｂは、降伏応力３０ｋｇ　ｆ　／　ｍＪ、φ
４２．７ｘ　ｔ　１０．６ｍｍ相当の帯鋼に対して、そ
れぞれ、本発明を適用した場合と、適用しない場合の本
発明のロール単スタンドの成形試験を行った後の被成形
材帯鋼断面をトレースしたものである。

なお、この例では、エツジ部端より２０ｍｍまでを、管
の最終曲率に対して５０％の曲率で曲げた例を示してい
る。従来法では、エツジ部の曲げが不足しており、エツ
ジ端部に圧潰が生じているが、本発明法によれば、良好
なエツジ形状が得られている。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、電縫管あるいはその他
の溶接方法にて、帯板を連続的にロール成形、溶接する
溶接管の製造ラインにおいて、特に厚肉管成形の際に生
じるブレークダウンロールでのエツジ部曲げ不足、エツ
ジ部圧潰を生じること無く、溶接品質など品質の良好な
溶接管を得ることができる。さらに、本発明の成形ロー
ル装置は、幅、板厚が異なる金属帯の成形に対してロー
ルの共用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した代表例で、Ａはロール共用
可能範囲のうち帯鋼の幅狭材に適用した説明図およびＢ
は帯鋼の幅広材に適用した説明図、第２図は、本発明を
適用した別の説明図、第３図は、本発明を適用した垂直
ロールの孔型詳細図、第４図は、本発明を適用する場合
のロールスタンド配列例および本発明のロール構成例を
示した斜視図、第５図は、従来の上下一対のブレークダ
ウンロールでの成形状況模式図、第６図は、従来法で厚
内材の成形を行った場合の溶接前のエツジ部形状の説明
図、第７図Ａ、Ｂはそれぞれ本発明を適用した場合と適
用しない場合のブレークダウン通過後の帯鋼断面図であ
る。１・・・垂直ロール　　　　　２・・・水平上ロール３
・・・水平下ロール４・・・エツジ部端面圧延用フランジ部５．５′・・・
被成形材金属帯６・・・垂直ロールギャップ５６７・・・水平下ロール分割部材間ギヤ・ノブ８・・・水
平ロール・ロール軸

Claims

【特許請求の範囲】１、所定の幅の金属帯をロール成形、溶接する溶接管の
製造ラインにおけるＮｏ．１ブレークダウンロールスタ
ンドの前段および必要に応じて初期ブレークダウンロー
ルスタンドの間において、被成形材である上記金属帯の
外周の一部と接触し、エッジ部近傍の曲成形域を形成す
るための孔型および金属帯のエッジ部端面を押圧するた
めのロール上部のフランジ部を有する左右一対の垂直ロ
ールと、かつ、左右の垂直ロール間に形成された金属帯
を支えるため、あるいは垂直ロールの孔型に適正に接す
るために、金属帯幅方向の断面において垂直ロールと同
一断面上に、上下に対向配置した水平ロールとによって
、エッジ部近傍の曲げ成形を行いつつエッジ部を成形す
ることを特徴とする溶接管成形方法。２、所定の幅の金属帯をロール成形、溶接する溶接管の
製造ラインにおけるＮｏ．１ブレークダウンロールスタ
ンドの前段および必要に応じて初期ブレークダウンロー
ルスタンドの間において、金属帯のエッジ部近傍を曲げ
ることを目的として設置された成形用ロール設置におい
て、被成形材である上記金属帯の外周の一部と接触し、
エッジ部近傍の曲成形域を形成するための孔型および金
属帯のエッジ部端面を押圧するためのロール上部のフラ
ンジ部を有する左右一対の垂直ロールを配置し、かつ、
金属帯が垂直ロールの孔型に適正に接するための金属帯
の内周の一部に接する水平ロールと、左右の垂直ロール
間に形成された金属帯中央の平坦部を支えるための被成
形材の外周の一部に接する水平ロールを、金属帯幅方向
の断面において垂直ロールと同一断面上に、上下に対向
配置することを特徴とする溶接管成形用ロール装置。３、所定の幅の金属帯をロール成形、溶接する溶接管の
製造ラインにおけるＮｏ．１ブレークダウンロールスタ
ンドの前段および必要に応じて初期ブレークダウンロー
ルスタンドの間において、金属帯のエッジ部近傍を曲げ
ることを目的として設置された成形用ロール装置におい
て、被成形材である上記金属帯の外周の一部と接触し、
エッジ部近傍の曲成形域を形成するための孔型および金
属帯のエッジ部端面を押圧するためのロール上部のフラ
ンジ部を有する左右一対の垂直ロールを配置し、かつ、
金属帯が垂直ロールの孔型に適正に接するための金属帯
の内周の一部に接する水平ロールと、左右の垂直ロール
間に形成された金属帯中央の平坦部を支えるための被成
形材の外周の一部に接する水平ロールを、金属帯幅方向
の断面において垂直ロールと同一断面上に上下に対向配
置し、水平ロール下ロールは、水平軸方向に垂直な方向
に二分割構造とし、さらに、垂直ロールの左右ロール間
、水平ロールの上下ロール間および水平ロールの下ロー
ルの二分割部材間は、いずれも相互間隔の調整、固定が
可能であることを特徴とする溶接管成形用ロール装置。