JPH07144232A - 残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法 - Google Patents
残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法Info
- Publication number
- JPH07144232A JPH07144232A JP5293398A JP29339893A JPH07144232A JP H07144232 A JPH07144232 A JP H07144232A JP 5293398 A JP5293398 A JP 5293398A JP 29339893 A JP29339893 A JP 29339893A JP H07144232 A JPH07144232 A JP H07144232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bending
- steel pipe
- residual stress
- parts
- radius
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば、各種のリンク部品、支持部品のよう
に、鋼管を曲げ加工したまま使用する機械部品で、部品
に引張り力、または曲げ力が作用する部品において残留
応力の少ない鋼管を得る曲げ方法に関する。 【構成】 鋼管を所定の曲げ半径よりも最大３％小さく
曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げすることを特徴と
する残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。 【効果】 本発明によれば、従来法の歪取り焼鈍、ショ
ットピーニング等に比較して、簡便な設備で容易に残留
応力を軽減でき、経済的である。また、曲げ機を改造す
ることにより、同じ機械で曲げ、逆曲げもできるように
すれば、さらに効果が期待できる。
に、鋼管を曲げ加工したまま使用する機械部品で、部品
に引張り力、または曲げ力が作用する部品において残留
応力の少ない鋼管を得る曲げ方法に関する。 【構成】 鋼管を所定の曲げ半径よりも最大３％小さく
曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げすることを特徴と
する残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。 【効果】 本発明によれば、従来法の歪取り焼鈍、ショ
ットピーニング等に比較して、簡便な設備で容易に残留
応力を軽減でき、経済的である。また、曲げ機を改造す
ることにより、同じ機械で曲げ、逆曲げもできるように
すれば、さらに効果が期待できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、各種のリンク
部品、支持部品のように、鋼管を曲げ加工したまま使用
する機械部品で、部品に引張り力、または曲げ力が作用
する部品において残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法
に関する。
部品、支持部品のように、鋼管を曲げ加工したまま使用
する機械部品で、部品に引張り力、または曲げ力が作用
する部品において残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車、産業機械の部品は、徹底した軽
量化、高機能化が検討されており、棒鋼の鋼管化および
鋼管の高強度化による薄肉化を図っている。
量化、高機能化が検討されており、棒鋼の鋼管化および
鋼管の高強度化による薄肉化を図っている。
【０００３】例えば自動車のリンク部品は鋼管化され、
さらに薄肉化が計られている。しかし、これらの部品で
曲げ部が存在するときは、曲げ加工により発生する引張
り方向の残留応力が疲労強度を低下させることが明らか
になった。曲げ加工の方法は、鉄鋼便覧III −（２）、
Ｐ１７９〜Ｐ１８０に示される方法があるが、いずれの
場合も図１に示す、曲げ半径Ｒ（管中心での半径で以
下、同じ）で曲げられた鋼管の凹部に引っ張り方向の残
留応力、凸部に圧縮方向の残留応力が発生する。この残
留応力を軽減または除去する方法は、歪取り焼鈍、ショ
ットピーニング等が公知である。しかし、これらの方法
は、特別な設備が必要であり、製造コストが高くなる欠
点がある。
さらに薄肉化が計られている。しかし、これらの部品で
曲げ部が存在するときは、曲げ加工により発生する引張
り方向の残留応力が疲労強度を低下させることが明らか
になった。曲げ加工の方法は、鉄鋼便覧III −（２）、
Ｐ１７９〜Ｐ１８０に示される方法があるが、いずれの
場合も図１に示す、曲げ半径Ｒ（管中心での半径で以
下、同じ）で曲げられた鋼管の凹部に引っ張り方向の残
留応力、凸部に圧縮方向の残留応力が発生する。この残
留応力を軽減または除去する方法は、歪取り焼鈍、ショ
ットピーニング等が公知である。しかし、これらの方法
は、特別な設備が必要であり、製造コストが高くなる欠
点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来法の歪取り焼鈍、
ショットピーニング等は、特別な設備が必要であり、製
造コストが高くなる欠点がある。本発明は、このような
従来法の欠点を改善する方法を提供する。
ショットピーニング等は、特別な設備が必要であり、製
造コストが高くなる欠点がある。本発明は、このような
従来法の欠点を改善する方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。
ろは下記のとおりである。
【０００６】（１）鋼管を所定の曲げ半径よりも小さく
曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げすることを特徴と
する残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。
曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げすることを特徴と
する残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。
【０００７】（２）鋼管を所定の曲げ半径よりも０．２
〜３％小さく曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げする
ことを特徴とする残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。
〜３％小さく曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げする
ことを特徴とする残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。
【０００８】以下に本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明法は、まず図１に示すように、鋼管
１を所定の曲げ半径Ｒよりも若干小さい曲げ半径Ｒ１に
なるように曲げる。ここで、Ｒ１はスプリングバック後
の曲げ半径であり、当然、実際に曲げる半径は曲げ後の
スプリングバックを考慮してさらに小さく曲げる必要が
ある。この量は曲げ方法で異なり、経験で決定される。
図１の曲げを行った場合、凹部２には引張り、凸部３に
は圧縮の残留応力が発生する。この凹部２に発生する引
張りの残留応力は、鋼管の降伏応力の半分以上にもな
り、このまま使用する場合は、従来法と同じになり、疲
労強度を大幅に低下させる。しかし、本発明では、さら
に図２に示すように、スプリングバック後の曲げ半径が
所定の曲げ半径Ｒと等しい曲げ半径Ｒ２に逆曲げを行
う。逆曲げを行う方法は、図３に示すように、所定の間
隔Ｌを有する支持ダイ５の上に図１で曲げた鋼管１を置
き、ポンチ４で逆曲げを行う。この方法は鋼管の曲がり
矯正法の一つで、プレス矯正として実績がある。逆曲げ
の量はスプリングバック量を考慮して経験的に決定す
る。このように簡便な逆曲げで、適当な逆曲げ量を設定
すれば、凹部の引張り残留応力は、値を半減できるし、
方向を逆の圧縮にもできる。したがって、特別な残留応
力軽減処理を必要とせず、このまま使用しても疲労強度
に殆ど影響を与えない。また、逆曲げの方法は、曲げ方
法によっては同じ設備を用いて逆曲げが可能である。逆
曲げ後の曲げ半径Ｒ２は、ほぼ残留応力を半減させるた
めには、最初の曲げ半径Ｒ１より０．２〜３．０％小さ
くすることがより有効である。
１を所定の曲げ半径Ｒよりも若干小さい曲げ半径Ｒ１に
なるように曲げる。ここで、Ｒ１はスプリングバック後
の曲げ半径であり、当然、実際に曲げる半径は曲げ後の
スプリングバックを考慮してさらに小さく曲げる必要が
ある。この量は曲げ方法で異なり、経験で決定される。
図１の曲げを行った場合、凹部２には引張り、凸部３に
は圧縮の残留応力が発生する。この凹部２に発生する引
張りの残留応力は、鋼管の降伏応力の半分以上にもな
り、このまま使用する場合は、従来法と同じになり、疲
労強度を大幅に低下させる。しかし、本発明では、さら
に図２に示すように、スプリングバック後の曲げ半径が
所定の曲げ半径Ｒと等しい曲げ半径Ｒ２に逆曲げを行
う。逆曲げを行う方法は、図３に示すように、所定の間
隔Ｌを有する支持ダイ５の上に図１で曲げた鋼管１を置
き、ポンチ４で逆曲げを行う。この方法は鋼管の曲がり
矯正法の一つで、プレス矯正として実績がある。逆曲げ
の量はスプリングバック量を考慮して経験的に決定す
る。このように簡便な逆曲げで、適当な逆曲げ量を設定
すれば、凹部の引張り残留応力は、値を半減できるし、
方向を逆の圧縮にもできる。したがって、特別な残留応
力軽減処理を必要とせず、このまま使用しても疲労強度
に殆ど影響を与えない。また、逆曲げの方法は、曲げ方
法によっては同じ設備を用いて逆曲げが可能である。逆
曲げ後の曲げ半径Ｒ２は、ほぼ残留応力を半減させるた
めには、最初の曲げ半径Ｒ１より０．２〜３．０％小さ
くすることがより有効である。
【００１０】
【実施例】表１に示すＮｏ．１の鋼管を用いて、プレス
曲げにより、曲げ後の半径を１００ｍｍにし、残留応力
を測定した。残留応力の測定は、歪ゲージを貼り付け、
切断前後の歪差から計算した。その結果、図４に示すよ
うに、凹部の残留応力は、４００Ｎ／ｍｍ2 の引張り応
力であった。一般的に曲げ後の残留応力は、この例のよ
うに降伏応力の半分以上に達する場合が多い。その後、
本発明法により図３の方法で、逆曲げ量（Ｒ２−Ｒ１）
／Ｒ２×１００（％）を変更して、同様に残留応力を測
定した結果を図４に示した。この結果では、逆曲げ量
０．２〜０．３％では残留応力値は半減しており、逆曲
げ量０．４％以上では残留応力の方向が逆の圧縮になっ
ている。この内、逆曲げ量を１％にし、残留応力を１１
０Ｎ／ｍｍ2 の圧縮にしたものを管軸方向の引張り、圧
縮の疲労試験を行った結果、繰り返し回数５×１０5 の
疲労寿命が逆曲げを行わない場合の３倍以上になった。
この結果は、従来法の歪取り焼鈍（６００℃）を行った
場合と差は認められなかった。なお、疲労試験は、曲が
り鋼管の両端に眼鏡部を溶接し、一方の眼鏡部を固定部
にピンで固定し、他方の眼鏡部を移動部にピンで接続
し、移動部を管軸方向に所定の引張、圧縮荷重で移動さ
せることにより行った。表１に、その他の鋼管につい
て、曲げ半径が異なる実施例を示した。残留応力の値を
半分にする逆曲げ量は、０．２〜３．０％にすれば良い
ことが分かる。
曲げにより、曲げ後の半径を１００ｍｍにし、残留応力
を測定した。残留応力の測定は、歪ゲージを貼り付け、
切断前後の歪差から計算した。その結果、図４に示すよ
うに、凹部の残留応力は、４００Ｎ／ｍｍ2 の引張り応
力であった。一般的に曲げ後の残留応力は、この例のよ
うに降伏応力の半分以上に達する場合が多い。その後、
本発明法により図３の方法で、逆曲げ量（Ｒ２−Ｒ１）
／Ｒ２×１００（％）を変更して、同様に残留応力を測
定した結果を図４に示した。この結果では、逆曲げ量
０．２〜０．３％では残留応力値は半減しており、逆曲
げ量０．４％以上では残留応力の方向が逆の圧縮になっ
ている。この内、逆曲げ量を１％にし、残留応力を１１
０Ｎ／ｍｍ2 の圧縮にしたものを管軸方向の引張り、圧
縮の疲労試験を行った結果、繰り返し回数５×１０5 の
疲労寿命が逆曲げを行わない場合の３倍以上になった。
この結果は、従来法の歪取り焼鈍（６００℃）を行った
場合と差は認められなかった。なお、疲労試験は、曲が
り鋼管の両端に眼鏡部を溶接し、一方の眼鏡部を固定部
にピンで固定し、他方の眼鏡部を移動部にピンで接続
し、移動部を管軸方向に所定の引張、圧縮荷重で移動さ
せることにより行った。表１に、その他の鋼管につい
て、曲げ半径が異なる実施例を示した。残留応力の値を
半分にする逆曲げ量は、０．２〜３．０％にすれば良い
ことが分かる。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、従来法の歪取り焼鈍、
ショットピーニング等に比較して、簡便な設備で容易に
残留応力を軽減でき、経済的である。また、曲げ機を改
造することにより、同じ機械で曲げ、逆曲げもできるよ
うにすれば、さらに効果が期待できる。
ショットピーニング等に比較して、簡便な設備で容易に
残留応力を軽減でき、経済的である。また、曲げ機を改
造することにより、同じ機械で曲げ、逆曲げもできるよ
うにすれば、さらに効果が期待できる。
【図１】本発明の曲げ後の管形状を示す図
【図２】本発明の曲げ後の管形状を示す図
【図３】図１の曲げ管を図２の曲げ管にする方法例を示
す図
す図
【図４】本発明の残留応力軽減効果を示す図
１…鋼管 ２…凹部 ３…凸部 ４…ポンチ ５…支持ダイ
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼管を所定の曲げ半径よりも小さく曲げ
た後に、所定の曲げ半径に逆曲げすることを特徴とする
残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。 - 【請求項２】 鋼管を所定の曲げ半径よりも０．２〜３
％小さく曲げた後に、所定の曲げ半径に逆曲げすること
を特徴とする残留応力の少ない鋼管の曲げ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293398A JPH07144232A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5293398A JPH07144232A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144232A true JPH07144232A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17794254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5293398A Withdrawn JPH07144232A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 残留応力の少ない鋼管を得る曲げ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07144232A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229643A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Jfe Steel Kk | パイプの曲げ加工方法および装置 |
| JP2011156545A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Kobe Steel Ltd | 形材のプレス曲げ加工方法 |
| JP2012071327A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Jfe Steel Corp | 金属板のプレス成形方法 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP5293398A patent/JPH07144232A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229643A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Jfe Steel Kk | パイプの曲げ加工方法および装置 |
| JP2011156545A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Kobe Steel Ltd | 形材のプレス曲げ加工方法 |
| JP2012071327A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Jfe Steel Corp | 金属板のプレス成形方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |