JPH0585253B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板厚0.5mm以下で板幅対板厚比（板
幅／板厚）が60〜300の平板金属条帯から薄肉電
縫管を製造する方法、及びその装置に関するもの
である。

従来の薄肉電縫管２３は、第３図に示すよう
に、アンコイル１５に巻かれた平板状金属条帯１
６を、一連のロール群１７により丸成形し、加熱
コイル１８で条帯１６の側端部を加熱溶融してス
クイズロール１９により端面突合せ溶接を行つた
後、バイト２０により外面ビードを切削し、ロー
ル群２１により矯正することにより製造される。
その時の造管速度は60〜200m／分である。２２
は高周波発信機を示す。

ロール成形においては第１図に示すように、成
形品１に端面ひずみ２が生じ易く電縫管２３の品
質を大きく低下させる。端面ひずみ２は第２図の
如く、下ぞり成形品３の場合は、管状に曲げ成形
されて互いに接近する側端部の伸びEeが中央部
の伸びEcより大きい為、下ぞり成形品３を真直
に伸ばそうとする力Ｍが加わることにより発生す
る。

尚、実願昭54−108073号（実開昭56−29613号）
のマイクロフイルムに開示されたベンデイングロ
ーラの駆動装置は、回転駆動される上下２本のロ
ールと、その前後に振り分けて配置された回転自
在なフロントロール及びリアロールからなる４本
ロール式のベンデイングローラによりその周方向
の一部が欠除された管状加工材を円錐曲げ加工を
行う場合において、円弧状の送りガイド３５をフ
ロントロールの上昇位置付近に取付けたのち、リ
アロールを下ロールと連動して回転駆動するよう
に構成した発明に過ぎず、平板の金属条帯を所定
の断面形状に連続した管状に曲げ成形するもので
ない。

本発明は、平板金属条帯を連続した管状に成形
するとともに、その曲げ成形部における端面ひず
みを皆無とする薄肉電縫溶接管の製造方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。

本発明方法によれば、第４図から第１０図に示
すように、平板金属条帯を複数段の成形ロールに
通して、順次浅い曲げ成形から深い曲げ成形を行
うことにより、前記平板金属条帯の幅方向の側端
部を互いに接近させて、前記各成形ロールと直交
する方向に連続る管状に成形する薄肉電縫管の製
造方法において、上下一対のガイドシユー間に通
して、前記平板金属条帯を斜め上方より0.2゜から
4.0゜の挿入角θで一段目の成形ロールに挿入し、
曲げ成形を行うとともに、その曲げ成形部に上ぞ
りを与えた後、二段目以後の各成形ロールの前に
それぞれ上下位置調整可能に配置され、曲げ成形
部の半断面形状に合つた曲面を有する一対のガイ
ドロールに、前段の成形ロールを通過して上ぞり
を付与された曲げ成形部を通し、前記二段目以後
の各成形ロールに対して斜め上方より0.2゜から
4.0゜の挿入角θで挿入することにより、各曲げ成
形部の側端部に引張力を与えるとともに、成形さ
れる各曲げ成形部に上ぞりを与えて連続した管状
に成形することを特徴とする薄肉電縫溶接管の製
造方法が提供される。

上記構成の本発明方法によれば、平板金属条帯
を上下一対のガイドシユーに通して、一段目の成
形ロールに対し、斜め上方より0.2゜から4.0゜の挿
入角θで挿入し曲げ成形を行うから、一段目の成
形ロールにより成形される曲げ成形部に上ぞりが
付与され、曲げ成形部の下側が凸状に湾曲する。
続いて、曲げ成形部の半断面形状に合つた曲面を
有する一対のガイドロールを、二段目以後の各成
形ロールの前にそれぞれ配置し、前段の各成形ロ
ールを通つて上ぞりを付与された曲げ成形部を斜
め上方より0.2゜から4.0゜の挿入角θで挿入して、
順次曲げ成形を行うから、二段目以後の各成形ロ
ールに成形される曲げ成形部は、常に上ぞりが与
えられ、同様に下側が凸状に湾曲する。そして、
次段の成形ロールに対して斜め上方から前記挿入
角θで挿入するようにガイドロールにより案内さ
れるから、各成形ロール間では下側が凸状に湾曲
する曲げ成形部に対して、逆に上側の側端部が凸
状に湾曲するような拘束力が加わる。これによ
り、順次管状となつて互いに接近する曲げ成形部
の側端部に張力が作用するので、側端部が長手方
向に圧縮されて座屈するいわゆる端面ひずみが発
生することがない。

次に、本発明方法を第４図から第１０図に示す
実施例について具体的に説明する。

薄肉金属条帯のロール成形においては、第４図
に示すように、ロール成形により得られる曲げ成
形部１０が、素材１４の挿入角θによつてそれぞ
れ上ぞり１１、そり無し１２、下ぞり１３となる
特性を持つ。一般に挿入角θを大きくすると上ぞ
りに、小さくすると下ぞりになる傾向がある。

本発明はこの特性を利用するもので、第５図に
示すように、平板金属条帯５の下部に上下の位置
調整可能なガイド装置６を設け、斜め上方より
0.2゜から4.0゜の挿入角θ（θは1.5゜〜3.5゜が最適で
あ
る。）で平板金属条帯５を一段目の成形ロール４
に挿入して、曲げ成形部７に上ぞりを与える。上
記ガイド装置６としては、平板金属条帯５を挿通
可能に挟持する上下一対の挟持板３２ａ，３２ｂ
からなるガイドシユー３２（第１１図参照）を、
一段目の成形ロール４に対して俯角1.5゜〜3.5゜の
斜め配置に設ける。

続いて、上ぞりを付与された曲げ成形部７の下
部に上下の位置調整可能なガイド装置８を設け、
斜め上方より前記と同様の挿入角θで、曲げ成形
部７を二段目の成形ロール９に挿入する。以下、
三段目以後の各成形ロールに対しても同様にガイ
ド装置８を設け、同様の挿入角θで斜め上方から
挿入することを繰り返し、順次曲げ成形の度合い
を深めて管状に成形する。上記ガイド装置８とし
ては、一対の水平ガイドロール３３，３３（第１
２図参照）を用いる。ガイドロール３３は、各曲
げ成形部の半断面形状に合う案内面が形成され、
該案内面を成形ロールの曲げ成形面よりも上方に
位置させ、各曲げ成形部を斜め上方より前記した
挿入角θで二段面以後の各成形ロールに対して挿
入する。

これにより、上ぞりが付与されて下側が凸とな
る曲げ成形部を、ガイドロール３３，３３で案内
して、次ぎの段の成形ロールに挿入することによ
り、曲げ成形部の側端部に上側が凸となるような
張力が加えられ端面ひずみが皆無となる。

端面ひずみが皆無となる理由について以下に述
べる。従来の製造法におけるロール群１７による
ロール成形によつては第６図図示の成形断面図に
示すように、平板金属条帯１６が順次ａ，ｂ，ｃ
及びｄと曲げ加工される。その時の成形ロールは
第６図のａ及びｂ程度の成形量では第７図ａ図示
のセンターフオーミングロール２６，２７が使用
され、第６図のｃ及びｄ程度の成形量では第７図
ｂ図示のフインパスロール２８，２９が使用され
る。

本発明のような薄肉素材の場合は、数段から十
段程度のロールが使用され、ロールの配置は第９
図ａに示す被成形材中央部３５が一定高さとなる
アツプヒル成形、第９図ｂに示す被成形材の側端
部３６が一定高さとなるダウンヒル成形等が採用
されている。尚、前記第９図ａ，ｂにおいて成形
は図の右側から左側に進行する。

ところが板厚0.5mm以下の薄肉の場合は、格段
の成形において被成形材が第２図に示すように下
ぞり成形品３となり易い。この下ぞり成形品３は
次のロールとの間で該成形品３を真直に直そうと
する力を受けるため、凸状に湾曲した側端部に曲
げモーメントＭが働き、成形品中央部の伸びと成
形品側端部の伸びの差分だけ収縮して、第１図に
示すように端面ひずみ２となつて現れる。端面ひ
ずみ２はロール成形の次工程の溶接時に第８図ａ
に示す接合不良３１となり電縫管の品質を大きく
低下させる（接合強度の低下、気密管であれば気
密不良を生じる。）第８図ｂは接合不良部の断面
を示す。

ここではなぜ板厚0.5mm以下の薄肉の場合に、
第２図に示す下ぞり成形品になるかという理由を
第１０図によつて説明する。第１０図ａ図示の成
形状態における平板金属条帯５は成形ロール４の
直下前までは第１０図ｂに示すように、変形され
る。問題となるのは平板金属条帯５の中央部の長
手方法の応力状態と平板金属条帯５の側端部の長
手方法の応力状態である。側端部ab間の長さ＞
中央部a′c間の長さとなると、側端部には引張り
応力、中央部には圧縮応力が働く。逆に、側端部
ab間の長さ＜中央部a′c間の長さとなると、側端
部には圧縮応力、中央部に間は引張り応力が働
く。

第９図ａのアツプヒル成形では側端部ab間の
長さ＞中央部a′cの長さ関係となる。第９図ｂの
ダウンヒル成形では側端部abの長さ＜中央部a′c
間の長さとなる。（一般にダウンヒル成形法が多
く採用されているのもこのためである。）しかし、
ダウンヒル成形においても側端部ab間の長さと
中央部a′c間の長さの差は、殆どなく応力状態も
殆ど差がない。

従つて、一般に、板厚0.5mm以下の平板金属条
帯５が伸びること及び側端部が伸び易ことから、
側端部ab間の長さ＜中央部a′c間の長さとなり易
い。このため、第１０図ａの成形ロール４の後で
は端面部の伸び（Ee）が平板金属条帯５の中央
部の伸び（Ec）より大きくなり、下ぞり成形品
となることを本発明者が見出した。

本発明は、前述のとごく上記問題点（下ぞり成
形状態となつて生ずる端面ひずみ）を解決させる
ことを目的とするものであり、前述したように第
１０図ｂの側端部ab間の長さ＞中央部a′c間の長
さとなると、第２図図示の下ぞり成形品３とな
り、逆に側端部ab間の長さ＜中央部a′c間はの長
さとなれば、上ぞり成形品となる。本発明、その
原理を利用するものであり、第４図図示の挿入角
θを大きくすれば、側端部ab間の長さ＜中央部
a′c間の長さとなつて上ぞり成形品を得ることが
できる。

本発明方法により、各曲げ成形部には上ぞりが
与えられ、曲げ成形部の側端部には従来のような
端面が座屈する力は加わらず、逆に張力が加わる
ので端面ひずみ２は生じない。

従つて、薄肉電縫管製造のロール成形に発生す
る端面ひずみの問題点が全く解決され、薄肉電縫
管の品質を大きく向上させることができた。

その他の実施例について述べる。

１ 本発明は電縫管製造のなかでも高周波誘導溶
接について述べたが、高周波抵抗溶接等のいか
なる接合法により電縫溶接管が作られても適用
できる。

２ 本発明は丸管状チユーブを作ることで説明し
たが、第１３図ａの溶接部が最小曲率部に位置
する楕円チユーブ、第１３図ｂの溶接部が最大
曲率部に位置する楕円チユーブ、第１４図ａの
溶接部が曲率部に位置偏平チユーブ、第１４図
ｂの溶接部が平坦部に位置する偏平チユーブ、
その他の異形管においても適用できる。

以上述べた如く、本発明方法は上記の構成を有
するから、薄肉電縫管の製造に際して端面ひずみ
を皆無にすることができるという優れた効果があ
る。

また、本発明装置によれば、本発明方法を良好
に実施することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は従来技術を示す図面であ
り、第１図は従来の製造法より得られる成形品の
斜視図、第２図は下ぞり成形品の斜視図、第３図
は従来の製造工程を示す正面図である。第４図か
ら第１０図は従来技術から本発明方法に至る考察
内容を説明するための図面であり、第４図および
第５図は工程の一部分を示す正面図、第６図およ
び第７図は断面図、第８図ａ，ｂは斜視図および
断面図、第９図は正面図、第１０図ａ，ｂは正面
図および斜視図である。第１１図および第１２図
は本発明装置に示す斜視図、第１３図および第１
４図は他の実施例を示す断面図である。 ４…一段目の成形ロール、５…平板金属条帯、
７…曲げ成形部、１１…上ぞり、９…二段目の成
形ロール、２５…電縫管、３２…ガイドシユー、
３３，３３…ガイドロール、３６…側端部、θ…
挿入角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平板金属条帯を複数段の成形ロールに通し
   て、順次浅い曲げ成形から深い曲げ成形を行うこ
   とにより、前記平板金属条帯の幅方向の側端部を
   互いに接近させて、前記各成形ロールと直交する
   方向に連続する管状に成形する薄肉電縫管の製造
   方法において、 ガイドシユー間に通して、前記平板金属条帯を
   斜め上方より0.2゜から4.0゜の挿入角θで一段目の
   成形ロールに挿入し、曲げ成形を行うとともに、
   その曲げ成形部に上ぞりを与えた後、 二段目以後の各成形ロールの前にそれぞれ配置
   される、曲げ成形部の半断面形状に合つた曲面を
   有する一対のガイドロールに、前段の成形ロール
   を通過して上ぞりを付与された曲げ成形部を通
   し、前記二段目以後の各成形ロールに対して斜め
   上方より0.2゜から4.0゜の挿入角θで挿入すること
   により、各曲げ成形部の側端部に引張力を与える
   とともに、成形される各曲げ成形部に上ぞりを与
   えて連続した管状に成形することを特徴とする薄
   肉電縫溶接管の製造方法。 ２ 平板金属条帯を複数段の成形ロールに通し
   て、順次浅い曲げ成形から深い曲げ成形を行うこ
   とにより、前記平板金属条帯の幅方向の側端部を
   互いに接近させて、前記各成形ロールと直交する
   方向に連続する管状に成形する薄肉電縫管の製造
   装置において、 一段目の成形ロールに対して前記平板金属条帯
   を通し、斜め上方より0.2゜から4.0゜の挿入角で挿
   入するため、上下方向の位置調整可能にガイドシ
   ユーを設けるとともに、 二段目以後の各成形ロールに対して斜め上方よ
   り0.2゜から4.0゜の挿入角θで挿入するため、前段
   の各成形ロールを通過して上ぞりを付与された曲
   げ成形部の半断面形状に合つた曲面を有するガイ
   ドロールを、前記各成形ロール間に上下位置調整
   可能に配置したことを特徴とする薄肉電縫管の製
   造装置。