JPH10272513A - パイプ材、パイプ材の製造方法およびパイプ材の製造装置 - Google Patents
パイプ材、パイプ材の製造方法およびパイプ材の製造装置Info
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- JPH10272513A JPH10272513A JP9078512A JP7851297A JPH10272513A JP H10272513 A JPH10272513 A JP H10272513A JP 9078512 A JP9078512 A JP 9078512A JP 7851297 A JP7851297 A JP 7851297A JP H10272513 A JPH10272513 A JP H10272513A
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- pipe
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/36—Bending and joining, e.g. for making hollow articles
- B29C53/38—Bending and joining, e.g. for making hollow articles by bending sheets or strips at right angles to the longitudinal axis of the article being formed and joining the edges
- B29C53/48—Bending and joining, e.g. for making hollow articles by bending sheets or strips at right angles to the longitudinal axis of the article being formed and joining the edges for articles of indefinite length, i.e. bending a strip progressively
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- 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
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
- B21C37/083—Supply, or operations combined with supply, of strip material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
- B21D5/10—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes
- B21D5/12—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes making use of forming-rollers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、搬送容易且つ専有面積の小さいパ
イプ材、その製造法及びその製造装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明のパイプ材は、スプリングバック
特性の高い材料より構成され、パイプ組み立て前は、ボ
ビン等の巻かれた状態で保管可能で、使用時に、巻ほど
くと自然にパイプ状になり容易にパイプ形成が可能なよ
うな残留応力を内在したパイプ材であり、製造に際して
は、一旦、２重以上に巻き、その後、ねじりを取りなが
らボビンに巻くことにより、パイプ材を形成する。
イプ材、その製造法及びその製造装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明のパイプ材は、スプリングバック
特性の高い材料より構成され、パイプ組み立て前は、ボ
ビン等の巻かれた状態で保管可能で、使用時に、巻ほど
くと自然にパイプ状になり容易にパイプ形成が可能なよ
うな残留応力を内在したパイプ材であり、製造に際して
は、一旦、２重以上に巻き、その後、ねじりを取りなが
らボビンに巻くことにより、パイプ材を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ材、パイプ
材の製造方法およびその製造装置に関し、特に詳細に
は、可搬性の高いパイプ材に関する。
材の製造方法およびその製造装置に関し、特に詳細に
は、可搬性の高いパイプ材に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属製のパイプ、例えば、電縫管は、従
来、ロール成形法により製作されていた。このロール成
形法では、図７に示すように、パイプ形状にするブレー
クダウン成形工程１、曲げられた板の両端近傍の曲率を
高めるフィンパス成形工程２、曲げられた板の両端を溶
接し、パイプ形状を形成する溶接工程３、更に、溶接後
の形状、寸法精度を高めるサイジング工程４とにより構
成され、これらの工程は、一貫して、所定の設備を有す
る工場で実施され、これによりパイプが製作されてい
た。そして、工場等でパイプとして製造された後、パイ
プの形で使用する現場に搬送され、プラント等に組み付
けられていた。
来、ロール成形法により製作されていた。このロール成
形法では、図７に示すように、パイプ形状にするブレー
クダウン成形工程１、曲げられた板の両端近傍の曲率を
高めるフィンパス成形工程２、曲げられた板の両端を溶
接し、パイプ形状を形成する溶接工程３、更に、溶接後
の形状、寸法精度を高めるサイジング工程４とにより構
成され、これらの工程は、一貫して、所定の設備を有す
る工場で実施され、これによりパイプが製作されてい
た。そして、工場等でパイプとして製造された後、パイ
プの形で使用する現場に搬送され、プラント等に組み付
けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、工場でパ
イプとして一旦製作した後、使用する現場に搬送するた
め、通常はパイプ内部の空間が、実際のパイプ自身より
も大きいため、搬送時のパイプ全体の容積が大きく、搬
送コストなどが高くなり、また、製造したパイプを保管
する際にも、広い場所を必要としていた。特に、宇宙空
間などで、ステーションを制作する場合などは、制作す
べき宇宙空間まで搬送する際のコストが莫大なものとな
り問題となる。
イプとして一旦製作した後、使用する現場に搬送するた
め、通常はパイプ内部の空間が、実際のパイプ自身より
も大きいため、搬送時のパイプ全体の容積が大きく、搬
送コストなどが高くなり、また、製造したパイプを保管
する際にも、広い場所を必要としていた。特に、宇宙空
間などで、ステーションを制作する場合などは、制作す
べき宇宙空間まで搬送する際のコストが莫大なものとな
り問題となる。
【０００４】そこで、本発明は、このような問題点を解
決し、搬送容易でかつ、使用現場で容易にパイプを制作
可能とするパイプ材を提供する。
決し、搬送容易でかつ、使用現場で容易にパイプを制作
可能とするパイプ材を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のパイプ材は、あ
らかじめ、ロール上に巻かれて搬送されるが、使用現場
では、ロールより巻き解くことにより、自然にパイプ形
状となり、その長手方向に沿って溶接等で端面同士を接
着することにより容易にパイプを製造することができる
ものである。
らかじめ、ロール上に巻かれて搬送されるが、使用現場
では、ロールより巻き解くことにより、自然にパイプ形
状となり、その長手方向に沿って溶接等で端面同士を接
着することにより容易にパイプを製造することができる
ものである。
【０００６】また、本発明は、上記目的を達成するた
め、ロール上に巻き取られた長尺のパイプ材であって、
このパイプ材がスプリングバック特性を有し、パイプ材
の巻き取り方向に直交する方向に沿って、残留応力を有
し、ロールより開放された際、パイプ材の長手方向の両
端面が少なくとも互いに一致するように変形し、パイプ
形状を形成するパイプ材を提供することを目的とする。
め、ロール上に巻き取られた長尺のパイプ材であって、
このパイプ材がスプリングバック特性を有し、パイプ材
の巻き取り方向に直交する方向に沿って、残留応力を有
し、ロールより開放された際、パイプ材の長手方向の両
端面が少なくとも互いに一致するように変形し、パイプ
形状を形成するパイプ材を提供することを目的とする。
【０００７】また更に、上記パイプ材を製造する方法と
して、本発明は、 ロール成形のために、スプリングバ
ック特性を有する長尺のプレートを供給する工程と；供
給されたプレートを複数段のロールより構成されるロー
ル形成機構により、断面が円形状に巻き込み、かつその
変形された部材の長手方向端面が、重なり合うように変
形させる変形工程と； 前記変形工程の際、変形させら
れているプレートを、所定の大きさの力で、プレートの
長手方向の進行方向に引っ張り、かつ、前記長手方向に
直交する方向に回転軸を有する巻き取りボビンに、変形
させられた部材を、平板状に巻き取る工程と；前記巻き
取り工程中、前記回転軸を、前記変形工程での変形され
る部材の巻き込み方向に回転させる工程とを備えたパイ
プ材の製造方法を提供することを目的とする。
して、本発明は、 ロール成形のために、スプリングバ
ック特性を有する長尺のプレートを供給する工程と；供
給されたプレートを複数段のロールより構成されるロー
ル形成機構により、断面が円形状に巻き込み、かつその
変形された部材の長手方向端面が、重なり合うように変
形させる変形工程と； 前記変形工程の際、変形させら
れているプレートを、所定の大きさの力で、プレートの
長手方向の進行方向に引っ張り、かつ、前記長手方向に
直交する方向に回転軸を有する巻き取りボビンに、変形
させられた部材を、平板状に巻き取る工程と；前記巻き
取り工程中、前記回転軸を、前記変形工程での変形され
る部材の巻き込み方向に回転させる工程とを備えたパイ
プ材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】また、更に、上記製造方法を実施する製造
装置として、本発明は、複数の成形ロール段より構成さ
れ、長尺状の平板を、その長手方向端面が少なくとも重
なるように変形させる成形ロール機構と；前記成形ロー
ル機構の吐き出し側に位置し、前記成形ロール機構の材
料進行方向に対して直交する回転軸を有する巻き取りボ
ビンと；前記巻き取りボビンの回転軸自身を、前記回転
軸に直交する方向を回転軸として、所定の速度で回転さ
せる機構とを備えたパイプ材製造装置を提供することを
目的とする。
装置として、本発明は、複数の成形ロール段より構成さ
れ、長尺状の平板を、その長手方向端面が少なくとも重
なるように変形させる成形ロール機構と；前記成形ロー
ル機構の吐き出し側に位置し、前記成形ロール機構の材
料進行方向に対して直交する回転軸を有する巻き取りボ
ビンと；前記巻き取りボビンの回転軸自身を、前記回転
軸に直交する方向を回転軸として、所定の速度で回転さ
せる機構とを備えたパイプ材製造装置を提供することを
目的とする。
【０００９】ここで、本発明では、スプリングバック特
性を有する材料に、所定パターンの残留応力分布が残る
ように、ロール成形し、これを平板状に巻き取って置く
ことにより、巻きを開放したときパイプ形状となるよう
にしている。更に、このような残留応力分布を、パイプ
材に形成しつつ、かつ、平板状に巻き取るため、巻き取
りボビンを、巻き取り方向に直交する方向に回転させ、
巻き取り時の材料のねじれを防止し、かつ所望の残留応
力分布の形成を可能にしている。
性を有する材料に、所定パターンの残留応力分布が残る
ように、ロール成形し、これを平板状に巻き取って置く
ことにより、巻きを開放したときパイプ形状となるよう
にしている。更に、このような残留応力分布を、パイプ
材に形成しつつ、かつ、平板状に巻き取るため、巻き取
りボビンを、巻き取り方向に直交する方向に回転させ、
巻き取り時の材料のねじれを防止し、かつ所望の残留応
力分布の形成を可能にしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面とともに本発明によ
る、パイプ材の製造装置の好適な実施形態について詳細
に説明する。
る、パイプ材の製造装置の好適な実施形態について詳細
に説明する。
【００１１】図１は、パイプ材製造装置に平面概観を示
す。図１(a)示すように、パイプ材製造装置は、スプリ
ングバック特性を有する、例えば帯状のステンレス材
（具体的は、SUS304、薄板バネ鋼、チタン鋼、形状記憶
合金等のスプリングバック特性が高いもの）を供給す
る、材料供給部（図示せず）、この供給部より供給され
た帯状平板を、パイプ状に変形させ、排出する多段の冷
間ロール成形装置１１、ロール成形装置１１より排出さ
れたパイプ状に巻き込まれ変形した部材を、平板状に巻
き取る巻き取りボビン部１2とより構成されている。
す。図１(a)示すように、パイプ材製造装置は、スプリ
ングバック特性を有する、例えば帯状のステンレス材
（具体的は、SUS304、薄板バネ鋼、チタン鋼、形状記憶
合金等のスプリングバック特性が高いもの）を供給す
る、材料供給部（図示せず）、この供給部より供給され
た帯状平板を、パイプ状に変形させ、排出する多段の冷
間ロール成形装置１１、ロール成形装置１１より排出さ
れたパイプ状に巻き込まれ変形した部材を、平板状に巻
き取る巻き取りボビン部１2とより構成されている。
【００１２】まず、材料供給部には、ステンレス鋼、例
えばSUS304を熱処理したバネ鋼が、ロール状に巻かれて
おり、ステンレス鋼を、連続的に供給できるようになっ
ている。
えばSUS304を熱処理したバネ鋼が、ロール状に巻かれて
おり、ステンレス鋼を、連続的に供給できるようになっ
ている。
【００１３】成形ロール装置１1は、２つのロール間に
材料を挟み込むことにより、平板をある程度湾曲させる
駆動冷間ロール成形部１１aと、図１(c)に示すような空
間の空いたロールを多段に組み合わせ、ある程度湾曲さ
せた平板を、巻き込むように変形させ、少なくとも材料
の長手方向（図4においてｙ方向）端面が重なるように
材料を変形させる無駆動冷間ロール部１１ｂとより構成
されている。そして、駆動冷間ロール成形部１１aは、
ギヤーボックス１１ｃを介してモーター等（図示せず）
の駆動力で各ロール１−４の上下軸をユニバーサルジョ
イントを介して駆動するように構成されている。一方無
駆動冷間ロール成形部１１ｂには、駆動機構は設けてお
らず、この部分での材料は、巻き取りボビン部１２から
の巻き取り張力により、材料が進行し、ロール５−１６
によって、円形状に変形する。このロール成形装置１１
での、材料の変形推移状況を、図２(a)及び図２(b)に示
す。この図２(a)では、駆動冷間ロール成形部１１aにお
いて、材料を徐々に曲げていく場合を示し、図２(b)
は、まず、駆動冷間ロール成形部１１aで、エッジ部を
形成し、その後、無駆動冷間ロール成形部１１bの前段
６段を横ロール、すなわち、材料を水平方向で挟み、変
形させ、その後の１１段目から１６段目までを縦ロー
ル、すなわち、材料を垂直方向に挟み巻き込み変形させ
ている。ここで、図２(b)の方法の方がよりよく材料を
円形状に変形させることができる。この装置では、ロー
ル成形装置１１の最終段ロールから出た時点で、材料
は、図２(a)、図２(b)の最終段ロール１６での状態に示
すように、少なくとも２重以上、例えば２．５から３、
５重に巻き込まれている。なお、このロール成形装置１
１では、各ロール１−１６は、それらの間隔を調整する
ための調整機構（図示せず）が設けられている。
材料を挟み込むことにより、平板をある程度湾曲させる
駆動冷間ロール成形部１１aと、図１(c)に示すような空
間の空いたロールを多段に組み合わせ、ある程度湾曲さ
せた平板を、巻き込むように変形させ、少なくとも材料
の長手方向（図4においてｙ方向）端面が重なるように
材料を変形させる無駆動冷間ロール部１１ｂとより構成
されている。そして、駆動冷間ロール成形部１１aは、
ギヤーボックス１１ｃを介してモーター等（図示せず）
の駆動力で各ロール１−４の上下軸をユニバーサルジョ
イントを介して駆動するように構成されている。一方無
駆動冷間ロール成形部１１ｂには、駆動機構は設けてお
らず、この部分での材料は、巻き取りボビン部１２から
の巻き取り張力により、材料が進行し、ロール５−１６
によって、円形状に変形する。このロール成形装置１１
での、材料の変形推移状況を、図２(a)及び図２(b)に示
す。この図２(a)では、駆動冷間ロール成形部１１aにお
いて、材料を徐々に曲げていく場合を示し、図２(b)
は、まず、駆動冷間ロール成形部１１aで、エッジ部を
形成し、その後、無駆動冷間ロール成形部１１bの前段
６段を横ロール、すなわち、材料を水平方向で挟み、変
形させ、その後の１１段目から１６段目までを縦ロー
ル、すなわち、材料を垂直方向に挟み巻き込み変形させ
ている。ここで、図２(b)の方法の方がよりよく材料を
円形状に変形させることができる。この装置では、ロー
ル成形装置１１の最終段ロールから出た時点で、材料
は、図２(a)、図２(b)の最終段ロール１６での状態に示
すように、少なくとも２重以上、例えば２．５から３、
５重に巻き込まれている。なお、このロール成形装置１
１では、各ロール１−１６は、それらの間隔を調整する
ための調整機構（図示せず）が設けられている。
【００１４】巻き取りボビン部１２は、ロール成形装置
１１で成形されている材料をねじる機能、引っ張る機能
更には、ロール成形装置１１でパイプ状に巻き込まれた
材料を平板状に巻き取る巻き取り機能とを備えている。
そしてこれらの機能を達成するために、図３（a）、図
３（ｂ）に示すように、巻き取りボビン（図示せず）を
巻き取りのために回転させる回転軸１２aと、この回転
軸１２aをｚ方向の軸周りに回転させるベベルギヤー１
２ｂが両端に固定されている。そして、この巻き取りボ
ビン部１２の本体１２eには、このベベルギヤー１２ｂ
とこれとかみ合うリング状のベベルギヤー１２ｃとが設
けられている。更に、この巻き取りボビン部１２に
は、、回転軸１２aを、スタンド１２ｆを介して回転可
能に支持するウオームホイル１２ｄが設けられ、このウ
オームホイル１２ｄは、外部の駆動手段より、ウオーム
ギヤー１２ｇを介して回転駆動できるように構成されて
いる。そして、ウオームギヤー１２ｇを回転することに
より、ウオームホイル１２ｄが回転し、更にその上に保
持されている回転軸１２aが、巻き取り方向Ｒに回転す
るとともに、回転軸１２aに直交する方向ｚ周りに回転
する。ここで、回転軸１２aの回転角速度は、最終段ロ
ールを出る際の、材料の回転角速度、すなわち、材料の
搬送速度と、その間に巻き込まれる角度とにより求めら
れるものと一致していることが好ましい。これは、冷間
ロール成形で生じる材料のねじれに沿った状態で巻き取
りボビンに巻き取ることにより、巻き取った材料板に不
要なねじれを生じさせないためである。
１１で成形されている材料をねじる機能、引っ張る機能
更には、ロール成形装置１１でパイプ状に巻き込まれた
材料を平板状に巻き取る巻き取り機能とを備えている。
そしてこれらの機能を達成するために、図３（a）、図
３（ｂ）に示すように、巻き取りボビン（図示せず）を
巻き取りのために回転させる回転軸１２aと、この回転
軸１２aをｚ方向の軸周りに回転させるベベルギヤー１
２ｂが両端に固定されている。そして、この巻き取りボ
ビン部１２の本体１２eには、このベベルギヤー１２ｂ
とこれとかみ合うリング状のベベルギヤー１２ｃとが設
けられている。更に、この巻き取りボビン部１２に
は、、回転軸１２aを、スタンド１２ｆを介して回転可
能に支持するウオームホイル１２ｄが設けられ、このウ
オームホイル１２ｄは、外部の駆動手段より、ウオーム
ギヤー１２ｇを介して回転駆動できるように構成されて
いる。そして、ウオームギヤー１２ｇを回転することに
より、ウオームホイル１２ｄが回転し、更にその上に保
持されている回転軸１２aが、巻き取り方向Ｒに回転す
るとともに、回転軸１２aに直交する方向ｚ周りに回転
する。ここで、回転軸１２aの回転角速度は、最終段ロ
ールを出る際の、材料の回転角速度、すなわち、材料の
搬送速度と、その間に巻き込まれる角度とにより求めら
れるものと一致していることが好ましい。これは、冷間
ロール成形で生じる材料のねじれに沿った状態で巻き取
りボビンに巻き取ることにより、巻き取った材料板に不
要なねじれを生じさせないためである。
【００１５】この２重回転により、ロール成形装置１１
より送出された材料にねじりを与えるとともに、材料に
張力を与えながら、平板状に巻き取ることができる。具
体的には、材料は、バネ用ステンレス帯板（板厚：０．
１mm、板幅：４０mm、引張り強さ：１２５５Mpa、降伏
応力１２９９Mpa、ヤング率：１６８Gpa）を用い、最初
のエッジ曲げ（図２(b)に示す方法を用いたので）量をR
=2mm、材料の送り速度を１m/min、巻き取り張力を５０
から６０kgfで、更に、巻き取りボビン部での回転速度
を０．０２５rad/secとして、パイプ材を製作し、ボビ
ンに巻き取り、更にこれを巻き解いて、直径６．３mmの
パイプを成形することに成功した。
より送出された材料にねじりを与えるとともに、材料に
張力を与えながら、平板状に巻き取ることができる。具
体的には、材料は、バネ用ステンレス帯板（板厚：０．
１mm、板幅：４０mm、引張り強さ：１２５５Mpa、降伏
応力１２９９Mpa、ヤング率：１６８Gpa）を用い、最初
のエッジ曲げ（図２(b)に示す方法を用いたので）量をR
=2mm、材料の送り速度を１m/min、巻き取り張力を５０
から６０kgfで、更に、巻き取りボビン部での回転速度
を０．０２５rad/secとして、パイプ材を製作し、ボビ
ンに巻き取り、更にこれを巻き解いて、直径６．３mmの
パイプを成形することに成功した。
【００１６】次に、上記製造装置で、パイプ材を製造し
た際、各製造段階でのパイプ材の残留応力分布を理論的
に求めた。その結果を図４（a）、図５（a）―図５
（ｄ）に示す。この図４（a）では、各製造工程での、
パイプ材の外観状態を示し、図５（a）−図５（ｄ）で
は、各製造段階での、厚さ方向における残留応力分布を
理論に基づいて求めたものである。特に、図５（ｄ）
は、ボビンに巻かれた状態での、ｘ軸面に働くｚ方向残
留応力を示している。また、図４（ｂ）、図５（e）
は、一旦、ボビンに巻いたものを、巻きほどき、パイプ
状にした際の外観および残留応力分布を示している。こ
の図５（e）では、図５（ｄ）の残留応力分布をｚ軸面
に働くｘ方向の応力に変換された成分および巻き戻され
た後のスプリングバックによる応力成分とを図５（ｃ）
の状態のものに重ね合わせ、パイプとして、巻き解かれ
た状態での残留応力分布を推定してある。
た際、各製造段階でのパイプ材の残留応力分布を理論的
に求めた。その結果を図４（a）、図５（a）―図５
（ｄ）に示す。この図４（a）では、各製造工程での、
パイプ材の外観状態を示し、図５（a）−図５（ｄ）で
は、各製造段階での、厚さ方向における残留応力分布を
理論に基づいて求めたものである。特に、図５（ｄ）
は、ボビンに巻かれた状態での、ｘ軸面に働くｚ方向残
留応力を示している。また、図４（ｂ）、図５（e）
は、一旦、ボビンに巻いたものを、巻きほどき、パイプ
状にした際の外観および残留応力分布を示している。こ
の図５（e）では、図５（ｄ）の残留応力分布をｚ軸面
に働くｘ方向の応力に変換された成分および巻き戻され
た後のスプリングバックによる応力成分とを図５（ｃ）
の状態のものに重ね合わせ、パイプとして、巻き解かれ
た状態での残留応力分布を推定してある。
【００１７】これから、図５（ｄ）に示す状態の残留応
力分布を有しかつ平板状に巻かれた材料では、巻き解か
れた状態でパイプ形状を形成できることが推定できる。
ここで、上記各段階での残留応力を定性的に分析推定す
ると図５(f)に示す経路を辿って変形する。まず、ロー
ル成形された材料板は、塑性変形して、応力―ひずみ
は、図５(a)のようになる（図５(f)のA）。しかし、最
終段ロールを出た後は、スプリングバックにより、変形
は戻り、この戻りは図５(a)に示す状態に対して負の曲
げを加えたものと考えられ、このときの応力―歪みは、
図５(b)に示すようになると推定される（図５(f)の
B）。次に巻き取りボビン部で巻き取る際には約２．５
から３重に巻き込まれた材料板は、いったん巻き解くこ
ととなるから、図５(b)の状態から更に負の曲げを受け
ると考えられる（図５(f)のC）。
力分布を有しかつ平板状に巻かれた材料では、巻き解か
れた状態でパイプ形状を形成できることが推定できる。
ここで、上記各段階での残留応力を定性的に分析推定す
ると図５(f)に示す経路を辿って変形する。まず、ロー
ル成形された材料板は、塑性変形して、応力―ひずみ
は、図５(a)のようになる（図５(f)のA）。しかし、最
終段ロールを出た後は、スプリングバックにより、変形
は戻り、この戻りは図５(a)に示す状態に対して負の曲
げを加えたものと考えられ、このときの応力―歪みは、
図５(b)に示すようになると推定される（図５(f)の
B）。次に巻き取りボビン部で巻き取る際には約２．５
から３重に巻き込まれた材料板は、いったん巻き解くこ
ととなるから、図５(b)の状態から更に負の曲げを受け
ると考えられる（図５(f)のC）。
【００１８】また、巻き取りボビン部で巻き取られてい
る最中せは、材料板は完全な平板状態であるので図５
(f)のCの状態より更に負の曲げを受けることなる（図５
(f)のD）。しかし、図５(f)のDの状態は図５(f)のAの状
態ほど強い状態ではない。
る最中せは、材料板は完全な平板状態であるので図５
(f)のCの状態より更に負の曲げを受けることなる（図５
(f)のD）。しかし、図５(f)のDの状態は図５(f)のAの状
態ほど強い状態ではない。
【００１９】図５(f)のDの後は元の状態に戻ろうとする
スプリングバックにより図５(f)のEの状態となる。
スプリングバックにより図５(f)のEの状態となる。
【００２０】図６は、上記装置、方法を用いてロール成
形装置１１での最終ロール半径を変えて、パイプ材を製
造し、再度、巻き解いてパイプを成形した際の最終ロー
ル半径と完成したパイプ径との関係を示すものである。
この図６が示すように、、最終ロール半径を変えること
により、所望の半径を有するパイプ用のパイプ材を製造
できるわかった。
形装置１１での最終ロール半径を変えて、パイプ材を製
造し、再度、巻き解いてパイプを成形した際の最終ロー
ル半径と完成したパイプ径との関係を示すものである。
この図６が示すように、、最終ロール半径を変えること
により、所望の半径を有するパイプ用のパイプ材を製造
できるわかった。
【００２１】
【発明の効果】本発明のパイプ材、パイプ材の製造方
法、及びその製造装置は、以上述べたように構成されて
いるため、以下のような効果を有する。
法、及びその製造装置は、以上述べたように構成されて
いるため、以下のような効果を有する。
【００２２】すなわち、本発明にかかるパイプ材では、
搬送時には、ボビン上に平板形状で巻き取っておくこと
が可能で、使用時に、単に巻き解くことによりパイプ形
状を容易に製作できる。
搬送時には、ボビン上に平板形状で巻き取っておくこと
が可能で、使用時に、単に巻き解くことによりパイプ形
状を容易に製作できる。
【００２３】また、本発明のパイプ材製造方法及び製造
装置では、上記パイプ材を精度良く製造することが可能
であり、可搬性に富み、パイプへの成形容易なパイプ材
を提供できる。
装置では、上記パイプ材を精度良く製造することが可能
であり、可搬性に富み、パイプへの成形容易なパイプ材
を提供できる。
【図１】本発明に従う、パイプ材製造装置の１実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】図１に示す製造装置のロール成形装置での各ロ
ール段での成形状態を示す図である。
ール段での成形状態を示す図である。
【図３】図１に示す製造装置のボビン巻き取り部の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明に従う製造方法での各段階での材料外観
を示す図である。
を示す図である。
【図５】図４における各段階での材料内の残留応力分
布、応力―歪み状態を示す図である。
布、応力―歪み状態を示す図である。
【図６】ロール成形装置の最終ロール径と製造後巻き解
いてパイプを形成した際のパイプ径との関係を示す図で
ある。
いてパイプを形成した際のパイプ径との関係を示す図で
ある。
【図７】従来の電縫管の成形工程を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 ロール上に巻き取られた長尺のパイプ材
であって、前記パイプ材がスプリングバック特性を有
し、前記パイプ材の巻き取り方向に直交する方向に沿っ
て、所定のパターンの残留応力分布を有し、ロールより
開放された際、前記パイプ材の長手方向の両端面が少な
くとも互いに一致するように変形し、パイプ形状を形成
するパイプ材。 - 【請求項２】 ロール成形のために、スプリングバック
特性を有する長尺のプレートを供給する工程と；供給さ
れたプレートを複数段のロールより構成されるロール形
成機構により、断面が円形状に巻き込み、かつその変形
された部材の長手方向端面が、重なり合うように変形さ
せる変形工程と；前記変形工程の際、変形させられてい
るプレートを、所定の大きさの力で、プレートの長手方
向の進行方向に引っ張り、かつ、前記長手方向に直交す
る方向に回転軸を有する巻き取りボビンに、変形させら
れた部材を、平板状に巻き取る工程と；前記巻き取り工
程中、前記回転軸を、前記変形工程での変形される部材
の巻き込み方向に回転させる工程とを備えたパイプ材の
製造方法。 - 【請求項３】 複数の成形ロール段より構成され、長尺
状の平板を、その長手方向端面が少なくとも重なるよう
に変形させる成形ロール機構と；前記成形ロール機構の
吐き出し側に位置し、前記成形ロール機構の材料進行方
向に対して直交する回転軸を有する巻き取りボビンと；
前記巻き取りボビンの回転軸自身を、前記回転軸に直交
する方向を回転軸として、所定の速度で回転させる機構
とを備えたパイプ材の製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9078512A JPH10272513A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | パイプ材、パイプ材の製造方法およびパイプ材の製造装置 |
| US09/049,181 US6131431A (en) | 1997-03-28 | 1998-03-27 | Pipe member, method and apparatus for manufacturing the pipe member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9078512A JPH10272513A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | パイプ材、パイプ材の製造方法およびパイプ材の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10272513A true JPH10272513A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13664002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9078512A Pending JPH10272513A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | パイプ材、パイプ材の製造方法およびパイプ材の製造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6131431A (ja) |
| JP (1) | JPH10272513A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011000265A1 (de) | 2010-01-25 | 2011-09-01 | Denso Corporation | Vorrichtung zur Herstellung einer flachen Röhre und Verfahren zur Herstellung einer flachen Röhre |
| CN105642700A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-08 | 徐晓冰 | 扁平管制造方法 |
| CN106269983A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 广东昌华海利科技有限公司 | 一种不锈钢制管生产线 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10323694A1 (de) * | 2003-05-22 | 2005-01-27 | Muhr Und Bender Kg | Verfahren zum Herstellen von Rohren und Profilen |
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| WO2014081943A1 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | Roccor, Llc | Rigid slit-tube overwrapped laminate system |
| WO2014127292A1 (en) | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Roccor, Llc | Collapsible roll-out truss |
| US9593485B2 (en) * | 2014-03-12 | 2017-03-14 | Roccor, Llc | Deployment system for supported retractable extension of a composite boom |
| US10611502B2 (en) | 2016-10-20 | 2020-04-07 | Roccor, Llc | Precision deployment devices, systems, and methods |
| US11239567B2 (en) | 2019-05-08 | 2022-02-01 | Tendeg Llc | Antenna |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4018397A (en) * | 1975-03-25 | 1977-04-19 | Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. | Unfurling device for tubular extendible structures |
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-
1997
- 1997-03-28 JP JP9078512A patent/JPH10272513A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-27 US US09/049,181 patent/US6131431A/en not_active Expired - Fee Related
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| US8661866B2 (en) | 2010-01-25 | 2014-03-04 | Denso Corporation | Apparatus for producing a flat tube and method of producing a flat tube |
| DE102011000265B4 (de) | 2010-01-25 | 2018-07-26 | Denso Corporation | Vorrichtung zur Herstellung einer flachen Röhre und Verfahren zur Herstellung einer flachen Röhre |
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| CN106269983A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 广东昌华海利科技有限公司 | 一种不锈钢制管生产线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6131431A (en) | 2000-10-17 |
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