JPH06262252A - ロールレスフォーミング法による薄肉異形管の製造 - Google Patents
ロールレスフォーミング法による薄肉異形管の製造Info
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- JPH06262252A JPH06262252A JP5063893A JP5063893A JPH06262252A JP H06262252 A JPH06262252 A JP H06262252A JP 5063893 A JP5063893 A JP 5063893A JP 5063893 A JP5063893 A JP 5063893A JP H06262252 A JPH06262252 A JP H06262252A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 43
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 18
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 9
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
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- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロールレスフォーミング法とロール成形法と
を連続化させることにより、優れた表面状態をもつ高品
質の薄肉溶接管を得る。 【構成】 薄肉の金属帯材Sを幅方向に塑性曲げし、塑
性曲げで生じた残留歪みによって金属帯材Sを幅方向に
カールさせて管状に成形し、幅方向両端部を接合して円
筒状の溶接管P1 を得る。引き続き、溶接管P1 を連続
的にロール成形機7に送り込み、異形管P3 にロール成
形する。
を連続化させることにより、優れた表面状態をもつ高品
質の薄肉溶接管を得る。 【構成】 薄肉の金属帯材Sを幅方向に塑性曲げし、塑
性曲げで生じた残留歪みによって金属帯材Sを幅方向に
カールさせて管状に成形し、幅方向両端部を接合して円
筒状の溶接管P1 を得る。引き続き、溶接管P1 を連続
的にロール成形機7に送り込み、異形管P3 にロール成
形する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、設備の大型化を招くこ
となく、薄肉の金属帯材から能率よく異形管を製造する
方法及び装置に関する。
となく、薄肉の金属帯材から能率よく異形管を製造する
方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】角管等の異形管の製造法は、プレス成形
法とロール成形法に大別される。ロール成形法は、連続
化に適し、高生産性で角管を製造できる利点をもってい
る。ロール成形法には、走行している帯材を異型断面形
状に折り曲げながら、突き合わせられた幅方向両端部を
溶接する方法,電縫溶接等によって製造された丸管を素
管とし、この素管からサイジングミル等で異形管に成形
する方法等がある。素管を異形管(以下、角管で代表さ
せる)に成形する方法は、比較的小規模の生産設備をも
採用できる利点をもっているが、溶接と角管成形との2
工程を必要とする。これに対し、溶接及び角管成形を同
時に行う方法では、工程数が削減され、生産性の高い設
備が構築される。
法とロール成形法に大別される。ロール成形法は、連続
化に適し、高生産性で角管を製造できる利点をもってい
る。ロール成形法には、走行している帯材を異型断面形
状に折り曲げながら、突き合わせられた幅方向両端部を
溶接する方法,電縫溶接等によって製造された丸管を素
管とし、この素管からサイジングミル等で異形管に成形
する方法等がある。素管を異形管(以下、角管で代表さ
せる)に成形する方法は、比較的小規模の生産設備をも
採用できる利点をもっているが、溶接と角管成形との2
工程を必要とする。これに対し、溶接及び角管成形を同
時に行う方法では、工程数が削減され、生産性の高い設
備が構築される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】溶接及び角管成形を同
時に行う方法では、溶接位置に至るまでに金属帯材を幅
方向に折り曲げ、目標断面形状を形成する。そのため、
目標断面形状に対応して曲率が異なる成形ロールを多段
に配置したスタンドが必要とされ、ロールの組替えや設
定等が面倒なものとなる。ロール成形法で円筒状に成形
した金属帯材の幅方向両端部を溶接して金属管を製造す
る場合、薄肉材を素材として使用すると、溶接後の管外
径Dに比較して板厚tが非常に小さいため、金属帯材
は、溶接管の曲率半径R(=D/2)に曲げられる過程
で十分な塑性変形を受けず、大きく弾性変形する。弾性
変形した金属帯材は、前段の成形ロールを出て後段の成
形ロールに噛み込まれる間に、大きなスプリングバック
によって板側縁が元形に復帰したり、エッジストレッチ
が大きく縦波が発生し易い等の欠点をもつ。
時に行う方法では、溶接位置に至るまでに金属帯材を幅
方向に折り曲げ、目標断面形状を形成する。そのため、
目標断面形状に対応して曲率が異なる成形ロールを多段
に配置したスタンドが必要とされ、ロールの組替えや設
定等が面倒なものとなる。ロール成形法で円筒状に成形
した金属帯材の幅方向両端部を溶接して金属管を製造す
る場合、薄肉材を素材として使用すると、溶接後の管外
径Dに比較して板厚tが非常に小さいため、金属帯材
は、溶接管の曲率半径R(=D/2)に曲げられる過程
で十分な塑性変形を受けず、大きく弾性変形する。弾性
変形した金属帯材は、前段の成形ロールを出て後段の成
形ロールに噛み込まれる間に、大きなスプリングバック
によって板側縁が元形に復帰したり、エッジストレッチ
が大きく縦波が発生し易い等の欠点をもつ。
【0004】これらの欠点は、スプリングバックを極力
抑えるために成形ロールの段数を多くすることによって
解消される。しかし、段数の増加は、サイズの兼用範囲
が狭いため、ロールの変更や調整に長時間を要する原因
となる。しかも、金属帯材が管状に成形されるまでの間
にロールと接触する時間が長くなることに伴って、得ら
れた溶接管の表面に傷が発生し易くなる。本発明者等
は、金属帯材を円筒状にロール成形する工程に薄肉溶接
管製造時における欠点があるものとの前提で、従来の成
形ロールを使用することなく、塑性曲げによって付与し
た幅方向の残留曲率を利用して金属帯材を円筒状にカー
ルさせ、幅方向両端部を溶接する方法を開発し、特開昭
62−176611号公報,特開平2−75418号公
報等で紹介した。
抑えるために成形ロールの段数を多くすることによって
解消される。しかし、段数の増加は、サイズの兼用範囲
が狭いため、ロールの変更や調整に長時間を要する原因
となる。しかも、金属帯材が管状に成形されるまでの間
にロールと接触する時間が長くなることに伴って、得ら
れた溶接管の表面に傷が発生し易くなる。本発明者等
は、金属帯材を円筒状にロール成形する工程に薄肉溶接
管製造時における欠点があるものとの前提で、従来の成
形ロールを使用することなく、塑性曲げによって付与し
た幅方向の残留曲率を利用して金属帯材を円筒状にカー
ルさせ、幅方向両端部を溶接する方法を開発し、特開昭
62−176611号公報,特開平2−75418号公
報等で紹介した。
【0005】この方法、いわゆるロールレスフォーミン
グ法においては、得られる管の内側となる面を内側とし
て金属帯材の長手方向に直交する小径の曲げロールで金
属帯材を塑性曲げする。金属帯材の長手方向の曲率をゼ
ロとすることにより、塑性曲げで生じた幅方向の残留曲
率を利用して金属帯材を所定の曲率で管状に曲げ成形す
る。そして、突き合わせられた幅方向両端部を溶接し、
溶接管を得る。本発明は、このロールレスフォーミング
法がもつ長所に着目し、ロールレスフォーミング法を角
管成形に組み合わせることによって、表面傷等の欠陥が
ない高品質の薄肉異形管を能率よく製造することを目的
とする。
グ法においては、得られる管の内側となる面を内側とし
て金属帯材の長手方向に直交する小径の曲げロールで金
属帯材を塑性曲げする。金属帯材の長手方向の曲率をゼ
ロとすることにより、塑性曲げで生じた幅方向の残留曲
率を利用して金属帯材を所定の曲率で管状に曲げ成形す
る。そして、突き合わせられた幅方向両端部を溶接し、
溶接管を得る。本発明は、このロールレスフォーミング
法がもつ長所に着目し、ロールレスフォーミング法を角
管成形に組み合わせることによって、表面傷等の欠陥が
ない高品質の薄肉異形管を能率よく製造することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の薄肉異形管製造
方法は、その目的を達成するため、薄肉の金属帯材を幅
方向に塑性曲げし、該塑性曲げで生じた残留歪みにより
前記金属帯材を幅方向にカールさせて管状に成形し、前
記金属帯材の幅方向両端部を接合した後、得られた管状
の薄肉溶接管を連続的に異形管にロール成形することを
特徴とする。また、薄肉異形管を製造する装置は、金属
帯材又は溶接管の走行方向に関して上流側から、前記金
属帯材に幅方向の塑性曲げを付与する曲げロール,前記
塑性曲げで生じた残留歪みによって幅方向にカールした
前記金属帯材の幅方向両端部を接合する溶接トーチ,溶
接後に前記溶接管を異型断面に成形する成形ロールを備
え、該成形ロールは、溶接後に前記溶接管の外周を保持
するピンチロールとしての作用も兼ねていることを特徴
とする。
方法は、その目的を達成するため、薄肉の金属帯材を幅
方向に塑性曲げし、該塑性曲げで生じた残留歪みにより
前記金属帯材を幅方向にカールさせて管状に成形し、前
記金属帯材の幅方向両端部を接合した後、得られた管状
の薄肉溶接管を連続的に異形管にロール成形することを
特徴とする。また、薄肉異形管を製造する装置は、金属
帯材又は溶接管の走行方向に関して上流側から、前記金
属帯材に幅方向の塑性曲げを付与する曲げロール,前記
塑性曲げで生じた残留歪みによって幅方向にカールした
前記金属帯材の幅方向両端部を接合する溶接トーチ,溶
接後に前記溶接管を異型断面に成形する成形ロールを備
え、該成形ロールは、溶接後に前記溶接管の外周を保持
するピンチロールとしての作用も兼ねていることを特徴
とする。
【0007】以下、図面を参照しながら、角管製造を例
にとって本発明を具体的に説明する。ロールレスフォー
ミング法では、図1に示すようにアンコイラー1から送
り出された金属帯材Sは、ガイドロール2を経て予変形
部3に送り込まれる。予変形部3は、小径の曲げロール
3a及びサポートロール3bを備えており、サポートロ
ール3bの周面にポリウレタン等の弾性ライニング3c
が施されている。曲げロール3aは、図2に示すように
一対の大径ロール3dと3eとの間に配置しても良い。
金属帯材Sは、得られる管体の内面側が曲げロール3a
に接するように、曲げロール3aとサポートロール3b
との間に送り込まれる。金属帯材Sが曲げロール3aに
より幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しを受けるため、予
変形部3を通過した後の金属帯材Sに残留応力が付与さ
れる。
にとって本発明を具体的に説明する。ロールレスフォー
ミング法では、図1に示すようにアンコイラー1から送
り出された金属帯材Sは、ガイドロール2を経て予変形
部3に送り込まれる。予変形部3は、小径の曲げロール
3a及びサポートロール3bを備えており、サポートロ
ール3bの周面にポリウレタン等の弾性ライニング3c
が施されている。曲げロール3aは、図2に示すように
一対の大径ロール3dと3eとの間に配置しても良い。
金属帯材Sは、得られる管体の内面側が曲げロール3a
に接するように、曲げロール3aとサポートロール3b
との間に送り込まれる。金属帯材Sが曲げロール3aに
より幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しを受けるため、予
変形部3を通過した後の金属帯材Sに残留応力が付与さ
れる。
【0008】金属帯材Sは、次いで保形ロール4,サイ
ドロール5及びロール成形機7を経て下流側に送られ
る。この搬送過程で、金属帯材Sは、長手方向の変形が
拘束されているので、残留応力によって円筒状に弾性変
形する。円筒状になった金属帯材Sは、保形ロール4及
びサイドロール5で形状が拘束された状態で、幅方向両
端部が突き合わされる。突き合わされた幅方向両端部が
溶接トーチ6で溶接され、薄肉の円筒状溶接管P1 とな
る。ロール成形機7は、図3に示すように4方から成形
ロールを組み合わせた複数のロールスタンド7a〜7c
を直列に配置している。図示のロール成形機7は、本発
明を拘束するものではないが、3段にロールスタンド7
a〜7cを配列している。第1段のロールスタンド7a
は、円筒状溶接管P1 をロール成形機に引っ張り込むと
共に、保形ロール4及びサイドロール5と共同して溶接
開先の形状を一定に保持する作用も兼ねた駆動ロールを
備えている。
ドロール5及びロール成形機7を経て下流側に送られ
る。この搬送過程で、金属帯材Sは、長手方向の変形が
拘束されているので、残留応力によって円筒状に弾性変
形する。円筒状になった金属帯材Sは、保形ロール4及
びサイドロール5で形状が拘束された状態で、幅方向両
端部が突き合わされる。突き合わされた幅方向両端部が
溶接トーチ6で溶接され、薄肉の円筒状溶接管P1 とな
る。ロール成形機7は、図3に示すように4方から成形
ロールを組み合わせた複数のロールスタンド7a〜7c
を直列に配置している。図示のロール成形機7は、本発
明を拘束するものではないが、3段にロールスタンド7
a〜7cを配列している。第1段のロールスタンド7a
は、円筒状溶接管P1 をロール成形機に引っ張り込むと
共に、保形ロール4及びサイドロール5と共同して溶接
開先の形状を一定に保持する作用も兼ねた駆動ロールを
備えている。
【0009】円筒状溶接管P1 は、ロールスタンド7b
を通過するとき、図4(a)に示すように成形ロール7
bu,7bb,7br,7blによって中間形状の管体P2 に成
形される。成形ロール7bu,7bb,7br,7blは、管体
P2 の周面形状に対応したクラウンをもっている。管体
P2 は、次のロールスタンド7cで更に平面部にあたる
部分が内側に押し込まれ、矩形断面をもつ角管P3 に成
形される。ロールスタンド7cの成形ロール7cu,
7cb,7cr,7clとしては、角管P3 の平面出しをする
ためにフラットロール、或いは平面部の落ち込みがない
角管P3 を得るために若干凸に湾曲した周面をもつクラ
ウンロールが使用される。このように、ロールレスフォ
ーミング法で得られた円筒状溶接管P1 を、その下流側
に配置したロール成形機7によって連続的に角管P2 に
成形するとき、造管工程及び成型工程で溶接管P1 や角
管P2 の表面に接触するロールの個数が減少する。その
結果、ロールの摺擦に起因した表面傷の発生が抑えら
れ、高品質の薄肉角管が得られる。
を通過するとき、図4(a)に示すように成形ロール7
bu,7bb,7br,7blによって中間形状の管体P2 に成
形される。成形ロール7bu,7bb,7br,7blは、管体
P2 の周面形状に対応したクラウンをもっている。管体
P2 は、次のロールスタンド7cで更に平面部にあたる
部分が内側に押し込まれ、矩形断面をもつ角管P3 に成
形される。ロールスタンド7cの成形ロール7cu,
7cb,7cr,7clとしては、角管P3 の平面出しをする
ためにフラットロール、或いは平面部の落ち込みがない
角管P3 を得るために若干凸に湾曲した周面をもつクラ
ウンロールが使用される。このように、ロールレスフォ
ーミング法で得られた円筒状溶接管P1 を、その下流側
に配置したロール成形機7によって連続的に角管P2 に
成形するとき、造管工程及び成型工程で溶接管P1 や角
管P2 の表面に接触するロールの個数が減少する。その
結果、ロールの摺擦に起因した表面傷の発生が抑えら
れ、高品質の薄肉角管が得られる。
【0010】
【実施例】金属帯材Sとして、板厚0.15mm及び板
幅88.91mmのSUS304−Hステンレス鋼薄板
を使用した。金属帯材Sを通板速度3,000mm/分
で走行させながら、直径6mmの曲げロール3aにより
金属帯材Sに塑性曲げ・曲げ戻しを施した。これによ
り、金属帯材Sに幅方向の残留歪みが加えられ、長手方
向の変形を拘束した状態で幅方向にカールする修正を金
属帯材Sに付与した。金属帯材Sは、予変形部3から保
形ロール4に送られる過程で、幅方向両端部が対向する
ように円筒状に湾曲した。そこで、溶接トーチ6で幅方
向両端部を溶接することにより、外径28.6mmの円
筒状溶接管P1 を得た。円筒状溶接管P1 は、溶接部の
下流側に配置されたロール成形機7によって平面部の幅
が22.2mmの角管P3 に成形された。
幅88.91mmのSUS304−Hステンレス鋼薄板
を使用した。金属帯材Sを通板速度3,000mm/分
で走行させながら、直径6mmの曲げロール3aにより
金属帯材Sに塑性曲げ・曲げ戻しを施した。これによ
り、金属帯材Sに幅方向の残留歪みが加えられ、長手方
向の変形を拘束した状態で幅方向にカールする修正を金
属帯材Sに付与した。金属帯材Sは、予変形部3から保
形ロール4に送られる過程で、幅方向両端部が対向する
ように円筒状に湾曲した。そこで、溶接トーチ6で幅方
向両端部を溶接することにより、外径28.6mmの円
筒状溶接管P1 を得た。円筒状溶接管P1 は、溶接部の
下流側に配置されたロール成形機7によって平面部の幅
が22.2mmの角管P3 に成形された。
【0011】得られた角管P3 を観察したところ、平面
部の平坦性に優れ、シャープな角部をもつ断面形状にな
っていた。また、ロールの摺擦に起因する表面傷が検出
されず、優れた表面外観をもつ角管であった。以上の実
施例においては、4方ロールによって溶接管P1 を角管
P3 に成形する場合を説明した。しかし、本発明はこれ
に拘束されるものではなく、六角管,三角管,オーバル
管等の他の異形管に対しても同様に適用される。
部の平坦性に優れ、シャープな角部をもつ断面形状にな
っていた。また、ロールの摺擦に起因する表面傷が検出
されず、優れた表面外観をもつ角管であった。以上の実
施例においては、4方ロールによって溶接管P1 を角管
P3 に成形する場合を説明した。しかし、本発明はこれ
に拘束されるものではなく、六角管,三角管,オーバル
管等の他の異形管に対しても同様に適用される。
【0012】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、ロールレスフォーミング法にロール成形法を組み合
わせることにより、ロールレスフォーミング法の長所を
活かし、薄肉異形管を製造している。このとき、角管成
形機への導入ロールを、溶接後の管体を下流側に送るロ
ールに兼用しているため、管体表面に接触するロールの
個数が大幅に少なくなり、表面傷がほとんどない意匠性
に優れた角管が高能率で得られる。また、溶接部の出側
ピンチローラを角管成形機の駆動ロールと兼用している
ため、全体としての駆動力も節減される。
は、ロールレスフォーミング法にロール成形法を組み合
わせることにより、ロールレスフォーミング法の長所を
活かし、薄肉異形管を製造している。このとき、角管成
形機への導入ロールを、溶接後の管体を下流側に送るロ
ールに兼用しているため、管体表面に接触するロールの
個数が大幅に少なくなり、表面傷がほとんどない意匠性
に優れた角管が高能率で得られる。また、溶接部の出側
ピンチローラを角管成形機の駆動ロールと兼用している
ため、全体としての駆動力も節減される。
【図1】 ロールレスフォーミングと角管成形とを組み
合わせた全体概略図
合わせた全体概略図
【図2】 一対の大径ロールの間に配置した曲げロール
【図3】 3スタンドの角管成形機を組み込んだ製造ラ
イン
イン
【図4】 溶接管を角管に成形する第2スタンド(a)
及び第3スタンド(b)
及び第3スタンド(b)
S:金属帯材 P1:円筒状溶接管 P2:中間形状の
管体 P3:角管(製品) 1:アンコイラー 2:ガイドロール 3:予変形
部 4:成形ロール 5:サイドロール 6:溶
接トーチ 7:ロール成形機
管体 P3:角管(製品) 1:アンコイラー 2:ガイドロール 3:予変形
部 4:成形ロール 5:サイドロール 6:溶
接トーチ 7:ロール成形機
Claims (2)
- 【請求項1】 薄肉の金属帯材を幅方向に塑性曲げし、
該塑性曲げで生じた残留歪みによって前記金属帯材を幅
方向にカールさせて管状に成形し、前記金属帯材の幅方
向両端部を接合した後、得られた管状の薄肉溶接管を連
続的に異形管にロール成形することを特徴とする薄肉異
形管の製造方法。 - 【請求項2】 金属帯材又は溶接管の走行方向に関して
上流側から、前記金属帯材に幅方向の塑性曲げを付与す
る曲げロール,前記塑性曲げで生じた残留歪みによって
幅方向にカールした前記金属帯材の幅方向両端部を接合
する溶接トーチ,溶接後に前記溶接管を異型断面に成形
する成形ロールを備え、該成形ロールは、溶接後に前記
溶接管の外周を保持するピンチロールとしての作用も兼
ねていることを特徴とする薄肉異形管の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063893A JPH06262252A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | ロールレスフォーミング法による薄肉異形管の製造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063893A JPH06262252A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | ロールレスフォーミング法による薄肉異形管の製造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262252A true JPH06262252A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12864507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5063893A Withdrawn JPH06262252A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | ロールレスフォーミング法による薄肉異形管の製造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06262252A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101961826A (zh) * | 2009-07-21 | 2011-02-02 | 奥林匹亚80有限责任公司 | 用于连续成形方管的可变线性几何机 |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5063893A patent/JPH06262252A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101961826A (zh) * | 2009-07-21 | 2011-02-02 | 奥林匹亚80有限责任公司 | 用于连续成形方管的可变线性几何机 |
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