JPS6167519A - テ−パ付角形金属管の製造方法 - Google Patents

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、テーパ付角形金属管、特に曲げ個所が４ケ所
から成る断面矩形のテーパ付金属管の製造方法に関する
。

（従来技術とその問題点） 従来エリ断面円形のテーパ付金属管は、広く利用され、
その製造方法も左右両側縁に長手方向に対称にテーパを
付した金属切板材を、フレス機でＵ−０曲げを行い、次
に突き合わせ部を浴接するというもので、一般に知られ
ているか。

断面矩形のテーパ付会４管はまだ汗及しておらず、その
製造方法も確立していない。

断面矩形のテーパ付金属管を製造する方法としては、従
来一部のメーカで次の工うな方法で行われていた。即ち
、第１７図ａに示す如く左右両側縁の長手方向に一定の
テーパｌを付した金属切板材２を、プレス機で断面溝形
に成形して第１７図すに示す如きテーパ付溝形材３を作
り、次にこのテーパ付溝形材３を２本相対向して第１７
図Ｃに示す如く両側縁を突き合わせ、その突き合わせ部
を浴接して、断面方形のテーパ付金属管４を製造してい
た。

ところで斯かる製造方法では、テーパ付溝形材３を２本
作らねばならず、また２本のテーパ付溝形材３の両側縁
を突き合わせる為に位置決めしなければならず、さらに
突き合わせ部を手溶接にて仮付浴接１本痔接と２回浴接
しなければならないので、甚だ手間がかかり、生産性が
低く、製品が高価なものとなっていた。

また前記の如く突き合わせ部を手溶接にて溶接するので
、溶接強度、形状品質共に十分満足のいくものではなか
った。

（発明の目的） 本発明は、斯かる問題を解決すべくなでｆ′したもので
、１枚のテーパ付金属切阪材からテーパ度を高め且つ寸
法精度の高い品質良好なテーパ付角形金属管を製造でき
る方法を提供することと目的とするものである。

（発明の構成） 本発明のテーパ付角形金属管の製造方法は、左右両側縁
の長手方向に一定の、又は変化するテーパを付した金属
切板材を、３ブロックｌ（分割された上型と４ブロック
に分割され之下型との間に送り込んで下型上の所定泣面
にセントし、次に上型を下降してその左右のサイド型と
下型の左右のサイド型とにより金属切板材の左右両側部
を長手方向で所要のテーパ角となるように上方に折り曲
げ成形し、次いで上型を上昇し左右のサイド型を外側方
に移動させ、次に上型と下降してそのセンター型と下型
の２フロツクのセンター型とにより金属切板材の中央部
の左右両側を長手方向で所要のテーパ角となるように上
方に所要の角度で折り曲げ成形して、断面略５角形のリ
ップを有するテーパ付溝形材を作り、次いでこのテーパ
付溝形材を上下方向に移動可能なマンドレルロールを内
蔵した遊転の上下左右の４ロールから成る角形通路を有
するスクイズロールスタンドに挿入し、該テーパ付溝形
材を引抜き乍らスクイズロールの上下左右方向の移動に
より断面角形に成形しつつ、リップの突き合わせ部を連
続的に浴接することを特徴とするものである。

（実施例） 本発明のテーパ付角形金属管の製造方法の一実施例を図
面を参照して説明する。先ず不法を実施する為の製造装
置を、第１図乃至第６図によって説明すると、該製造装
置は第１．２図に示す予備成形のプレス装置５と、第３
．４，５゜６図に示す仕上げ成形の溶接成形装置６とか
ら成る。プレス装置５は、第１，２図に示す如く上型１
０と下型１１とから成る。上型ｌＯは幅方向で３ブロッ
クに分割されてセンター型１２と左右のサイド型１３か
ら成る。センター型１２はプレスヘッド１４に取付けら
れたホルダー１５に着脱げ能に固定され、下端面中央部
１２ａが上方に円弧状に陥んでいて下端面左右両側部１
２ｂで被成形材料を押圧するようになっている。左右の
サイド型１３はプレスヘッド１４に取付けられたガイド
１６に沿って外側方に摺動可能に支持され、夫々プレス
ヘッド１４に固定された油圧シリンダ１７にて進退せし
めら几る工うになっている。１８はセンター型１２の左
右両側に設けられたサイド型１３の位置決めストッパー
で、ホルダー１５に着脱可能となっている。下型１１は
幅方向で４ブロックに分割されて、２ブロックのセンタ
ー型２０と左右のサイド型２Ｉとから成る。２ブロック
のセンター型２０Ｖｉプレスペツド２２の上面のガイド
２３に着脱可能に固定され、上面中央に成形用凹部２４
が設けられている。左右のサイド型２１＋−ｊガイド２
３にて外側方に摺動可能Ｑ′こなされ、高さがセンター
型２０エリ高くなされて上面内側にセンター型２０と同
じ高さとなる成形用凹部２５が設けられて、夫々プレス
ペッド２２上に固定された油圧シリンダ２６にて進退せ
しめられる工うになっている。２７は２ブロックのセン
ター型２００間に介在したディスタンスピース、２８ｆ
ｄ２ブロックのセンター型２０と左右のサイド型２１と
の間に介在したディスタンスピースで、これらは着脱可
能となっている。

然して、前記上型１０のセンター凰１２の下端部、サイ
ド型１３の位置決めストッパー１８、下型１１の２ブロ
ックのセンター型２０の間に介在したディスタンスピー
ス２７．２ブロックのセンター型２０と左右のサイドｕ
２１との間に介在したディスタンスピース２８の各幅寸
法は、長手方向で一端から他端に向って次第に犬きくな
されてプレス装置５の長手方向の中心線に対して対称に
テーパが付されている０第３図に示す浴接成形装置６は
、予備成形搬入テーブル３０と、その先方のスクイズロ
ールスタンド３１と、そのスクイズロールスタンド３１
の先方の成形品引抜き装置３２と、スクイズロールスタ
ンド３１０手前上側の浴接装置３．３と、スクイズロー
ルスタンド３１の角形通路に臨ませた溶接マンドレル３
４とから成る。予備成形品搬入テーブル３０は基端側を
支点にして上下に揺動可能になされている。スクイズロ
ールスタンド３１の詳細を第４，５図によって説明する
と、３５は成形品通過孔３６が穿設されたスタンド本体
で、これの前面上部及び下部に案内レール３７．３８を
介して上部水平移動面板３９、下部水平移動面板４０が
設けられている０これら上下の水平移動面板３９．４０
は、スタンド本体３５の前面の上部と下部の側端部に夫
々取付けたモータ４１　、４１’の駆動により歯車機構
４２　、４２’を介してねし４３　、４３’を回転する
ことにＬり水平移動する工うになっている。

前記上部水平移動面板３９には上側水平ロール４４が設
けられ、下部水平移動面板４０には右側垂直ロール４５
が設けられている。ま素上部水平移動面板３９及び下部
水平移動面板４０の左側には案内レール４６．４７を介
して夫々垂直移動面板４８．４９が設けられ、こ九らが
上下の水平移動面板３９．４０に夫々取付けたモータ５
０　、５１’の駆動により歯車機構５１゜５１′を介し
てねじ５２　、５２’を回転することにエフ垂直移動す
るようになっている。上部の垂直移動面板４８には左側
垂直ロール５３が設けられ、下部の垂直移動面板４９に
は下側水平ロール５４が設けられている。そして各ロー
ル４４゜４５．５３．５４ｉＣよって角形通路５５が形
成されている。前記各ロールは夫々ロール軸受５６によ
って遊転”Ｔ能に片持支持され、ロールのたわみを防止
する為取付ブロック５７にセットされたバックアップロ
ール５８にて支えらｎている。尚、各移動面板３９，４
０，４８．４９はモータの代りに油圧シリンダにより移
動するようにしても良い。

成形品引抜き装置３２は、第３図に示す如く成形品搬送
コンベア５９のチェーン６０に引掛金具６１を取付けた
もので、成形品搬送コンベア５９は先端のプーリ軸６２
を支点にして鎖線の如く上下に揺動するようになってい
て、モータ６３の駆動により減速機６４を介して駆動さ
れるものである。モータ６３にはパルスジェネレータ６
５が取付けられ、モータ６３の回転に伴なうパルスの発
生数に応じて前記第４，５図に示すスクイズロールスタ
ンド３１の各ロールを上下方向、左右方向に適宜に移動
して角形通路５５の断面積を拡開して成形品の引抜き全
可能にしている。

第３図に示す浴接装置３３は、高周波抵抗溶接装置で、
その溶接用コンタクトチップ３３ａは予備成形品の浴接
エツジ部に当接される。

浴接マンドレルｊ４は第６図に示す叩く本体アーム６６
の左右両′ｌ１１１１面にロール支持アーム６７゜６８
が夫々同軸にて揺動可能に上下に設けられ、このロール
支持アーム６７．６８の光層、１にマンドレルロール６
９．７０が回転ｕＴ能に軸支され、該軸７１にはドッグ
ルア２の先端を回転可能に結合し、ドッグルア２の基端
は本体アーム６６の先端部に設けた油圧シリンダー７３
のピストンロッド７４の先端の支持金具７５ｍに回転可
能に結合しである。前記油圧シリンダー７３の圧油管７
６は本体アーム６６に取付けられている。上側のマンド
レルロール６９の中間には浴接時のビードを避ける為に
切欠き６９ａ（第１２図す参照）が設けられている。

前記スクイズロールスタンド３１の後側上部には第３図
に示す如ぐビード切削装置７７が設けられ、これのビー
ドカッター７８がスタンド本体３５の通過孔３６を通過
してくる成形品の上面中央位置に臨んでいる。尚、ビー
ドカッター７８の代りにグラインダーでも良い。

次に上述の如く構成された製造装置を用いてテーパ付角
形金属管を製造する本発明の製造方法の一実施例を説明
する。先ず第７図ａに示す如くプレス装置５の上型ｌＯ
の左右のサイド型１３を油圧シリンダ１７に工り汝イド
１６に沿って摺動させて内９１１ｊ方に移動し、位■ト
１”決めストッパー１８に当接して停止した後、第７図
すに示す如く左右両側縁の長手方向に一定のテーパｌを
付した金属切板材２を、第７図ａに示す如く上型１０と
下型１１との間に送り込み、下型１１の左右のサイド型
２１上の所定位置にセットした。次に第８図ａに示す如
く上型１０を下降し、その左右のサイド型１３により金
属切板材２を下型１１の左右のサイド型２１の成形用凹
部２５に圧入して、該金属切板材２の左右両側部を第８
図すに示す如く長手方向で所定のテーパ角となし、且つ
上方に所定の角度で折り曲げ成形した。次いで第９図に
示す如く上型１０を上昇し、さらにその左右のサイド型
１３を油圧シリンダ１７によりガイド１６に沿って摺動
させて外側方に移動した。然る後第１０図ａに示す如く
再び上型１０を下降し、そのセンター型１２により金属
切板材２を下型１１の２フロツクのセンター型２０の成
形用凹部２４に圧入して該金属切板材２の中央部左右両
側をｉ１０図ｂｉＣ示す如く長手方向で所定のテーパ角
となし、且つ上方に所定の角度で折り曲げ成形して、断
面略５角形のリップ８０を有するテーパ付溝形材８１を
得た。

この予備成形のテーパ付溝形材８１は、プレス装置５ｊ
り取外した後第３図の二点鎖線に示す如く予備成形品搬
入テーブル３０上に、断面の小さい方を先端にして載せ
、その先端をスクイズロールスタンド３１の角形通路５
５に挿通した所で、成形品引抜き装置３２の引掛金具６
１を予めテーパ付溝形材８１の先端部下辺に穿設し友人
に引掛ける。次にスクイズロールスタンド３１の各ロー
ル４４．４５，５３．５４をテーパ付溝形材８１に押圧
し、浴接マンドレル３４のマンドレルロール６９，７０
１ｔｌ圧ゾリンターフ３によりドッグルア２を介して上
下に移動してテーパ付溝形材８１の先端部内面に押圧し
て該テーパ付溝形材８１を拘束する。そして溶接装置３
３のコンタクトチップ３３ａをテーパ付溝形材８１のリ
ップ８０のエツジに当て、ビード切削装置７７のビード
カッター７８を所定の位置まで下げる。

この状態で成形品引抜き装置３２のモータ６３を駆動し
、減速機６４を介して成形品搬送コンベア５９を駆動し
て該コンベア５９のチェーン６０に取付けた引掛金具６
１でテーパ付溝形材８１を引抜き始めると同時に溶接装
置３３に通電し、コンタクトチップ３３ａにて第１１図
に示す如くテーパ付溝形材８１の引抜きにより突き合わ
されるリップ８０を高周波抵抗浴接していく。

このテーパ付溝形材８１の引抜きによりスクイズロール
スタンド３１の角形通路５５を通過する際、上下左右の
ロール４４，４５，５３゜５４により成形されるテーパ
付溝形材８１の断面積が次第に大きくなるが、これに対
応して角形通路５５が次第に拡大される。即ち、第３図
に示す成形品引抜き装置３２のモータ６３のλに動によ
りパルスジェネレータ６５からパルスが発生し、そのパ
ルス信号がスクイズロールスタンド３Ｉの制御装置（図
示省略）に送られて、そのパルス信号の数に工り第４図
に示すモータ５０′が駆動されて下部垂直移動面板４９
が下方に移動し、下側水平ロール５４が下方に次第に下
げられる。またモータ５０が駆動されて下部垂直移動面
板４８が下方に移動し、左側垂直ロール５３が下方に次
第に下げられる。さらにモータ４１の駆動により上部水
平移動面板３９が左方に移動し、上側水平ロール４４が
左方に次第に移動し、且つ左側垂直ロール５３が左方に
次第に移動する。またさらにモータ４１′の駆動により
下部水平移動面板４０が右方に移動し、右側垂直ロール
４５が右方に次第に移動し且つ下側水平ロール５４が右
方に次第に移動する。

こルら各ロールの移動はモータ４１　、４１’、５０゜
５０’の同時駆動により一斉に行わ几、しかもテーパ付
溝形材８１のリップ８０の突き合わせ部に十分なアップ
セット量がかけられるように過渦なスクイズ荷重を付加
しつつ行われ、スクイズロールスタンド３１の角形通路
５５は第１２図すから第１３図すへと次第に拡大される
ことになる。この角形通路５５の拡大と共に浴接マンド
レル３４ｔ７）上、’Ｔのマンドレルロール６９゜７０
は油圧シリンダ７３により上下に移動せしめられて、テ
ーパ付角形金属管の内面を常時押圧することになり、浴
接の際、上下の水平ｏ　−ル４４，５４の押圧力によっ
てテーバ付ｉ？９形財８１のリップ８０が下方に曲った
り、突き合わせが不整合になったりするのが防止さ几る
。まり上側のマンドレルロール６９の中間に切欠き６９
ａが設けられているので、溶接のビードを避けることが
できる。

このようにしてスクイズロールスタンド３１の角形通路
５５を溶接成形されたテーパ付角形金属管８２を引抜く
と、スクイズロールスタンド３１の上側水平ロール４４
の高さが不変で、下側水平ロール５４が下方に移動する
ので、予：うにテーパ付角形金属管８２にＬす押し下げ
られることになる。

前記テーパ付溝形材８１のリップ８０の突き合わせ部の
溶接によって上辺外側に盛り出たビードは、スクイズロ
ールスタンド３１の上側水平ロール４４で押え付けられ
るので、高さ０．５朋程度の平らなビードとなるが、品
質向上の為スクイズロールスタンド３１の角形通路５５
を通過後、ビード切削装＃７７のビードカッター７８で
削り取られる（第１１図参照）。

かようにしてスクイズロールスタンド３１の角形通路５
５にテーパ付溝形材８１を通して引抜き乍らリップ８０
を突き合わせて溶接装置３３により浴接し、スクイズロ
ールスタンド３１の上下の水平ロール、左右の垂直ロー
ルにより断面角形に連続的に成形され、角形通路５５を
完全に通過すると、第１４図に示す如きテーパ付角形金
属管８２が製造される。

尚、上記実施例は断面方形のテーパ付角形金属管８２を
製造しｆｃ場合であるが、これに限るものではなく、第
１５図ａに示す如く一端の断の・リップ８３を有するテ
ーパ付溝形材８４を作り、これを第１５図すに示す如く
リップ８３を突き合わせて浴接し、断面矩形のテーパ付
角形金属管８５を成形する場合もあり、また第１６図ａ
に示す如くテーパが長手方向の中間で逆向きになるリッ
プ８６を有する断面矩形のテーパ付溝形材８７を作り、
これを第１６［Ｗｂに示す如くリップ８６を突き合わせ
て酊接し、両端部１゛ 断面方形ゝに１中間部断面長方形のテーパ付角形金属管
８８を成形する場合もある。勿論これらのテーパ付角形
金属管８５．８８を製造する場合は、第１．２図に示す
プレス装置５の下型１１を所要のものに取替え、また必
要に応じ上型１０も取替え、さらには上型ＩＯの左右の
サイド型１３の位置決めストッパー１８．下型１１のデ
ィスタンスピース２７．２８を取替える。また第３図に
示されるスクイズロールスタンド３１の左右の垂直ロー
ル５３．４５の移動量、下側の水平ロール５４の移動量
が適宜調整される。

（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明のテーパ付角形金属管の
製造方法は、１枚のテーパ付金属切板材を２回のプレス
による折り曲げ成形で、テーパの付−た４コ一ナ曲げの
断面略５角形のリップを有するテーパ付溝形材を作り、
これをスクイズロールを通して断面角形に絞り、リップ
を突き合わせて浴接すると共に断面角形に成形するので
あるから、人手に工らずに能率良くテーパ付角形金属管
を半連続的に製造できるので極めて生産性が良い。

ま之テーパ付金机切板材を１回位置決めするだけで、２
回折り曲げ成形して断面略５角形のリップを有するテー
パ付溝形材を作ることができ、しかもこのテーパ付溝形
材をスクイズロールを通して断面角形に絞り、リップの
突き合わせ部１ケ所を人手に工らずに自動的に溶接装置
に工り浴接するので、得られるテーパ付角形金属管は寸
法精度ならびに溶接強度が高く、品質良好なものとなる
。

さらにリップの突き合わせ部を溶接する際、スクイズロ
ールにてテーパ付溝形材の外周（て抑圧力が付加される
為、コーナ部の肉厚が増し、強度の高りテーバ付角形金
鴎管が得られる舌の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６ツ１は本発明のテーバ付角形兼属管の製
造方法を実施する為の装置Ｉｔを示すもので、第１図は
テーパ付金属切ｊ！：３．月をリップを１丁するテーパ
付溝形材に予備成形するプレス装置の一端部の縦断面図
、第２図はそのプレス装置の他端部の縦断面図、第３図
はリップを有するテーパ付溝形材をテーパ付角形金属管
に仕上げ成形する溶接成形装置の概略側面図、第４図は
その浴接成形装置におけるスクイズロールスタンドの正
面図、第５図Ｉｒｉ第４図のＡ　−Ａ線縦断側面図、第
６図は浴接成形装置における浴接マンドレルの拡大側面
図、第７図乃至第１０図は本発明のテーパ付角形金属管
の製造方法に２いて、テーパ付金属切板材からリッツを
有するテーパ付溝形材に予備成形する工程を示すもので
。 ａはプレス装置の作動時の概略図、ｂは装置の作動時に
おけるテーパ付金属切板材の状態を示す図、第１１図は
テーパ付溝形材をテーパ付角形金属管に浴接、成形する
状況を示す斜視図、第１２図及び第１３図はその進行過
程を示すものでａは要部縦断側面図、ｂはａ図のＢ−Ｂ
断面図、第１４図は本発明の製造方法により得られたテ
ーパ付角形金属管の斜視図、第１５図及び第１６図のａ
、ｂは本発明の製造方法に！：り得られるテーパ付溝形
材とテーパ付角形金属管の他の例を示す斜視図、第１７
図ａ＋ｂ、ｃは従来のテーパ付角形金属管の製造方法の
工程を示す斜視図である。 １・・・テーパ　　２・・・金属切板材　　１０・・・
上型　　１１・・・下型　　１２“°・上型のセンター
型１３・・・上型のサイド型　　２ｏ・・・下型のセン
ター型　　２１・・・下型のサイド型　　３１・・・ス
クイズロールスタンド　　４４，４５．５３．５４・・
・スクイズロール　　５５・・・角形通路６９．７０・
・・マンドレルロール　　８０・・・リップ　　８１・
・・断面略５角形のテーパ付溝形材８２・・・テーパ付
角形金属管 出願人　　日鐵建材工業株式会社 代理人　　弁理士　高　　　雄次部　゛第４図 」 第５図 第６図 ］ｌ 第１７図（ＣＩ） 第７図（ＣＩ） 第８図（Ｑ） 第７図（ｂ） 第８図（ｂ） 第９図 第１０図（ｂ） 二 第１３０（Ｑ）　　　シ べ 第１２０（ｂ） 第１３図（ｂ） 第１４図 〜〈琺折

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右両側縁の長手方向に一定の、又は変化するテーパを
   付した金属切板材を、３ブロックに分割された上型と４
   ブロックに分割された下型との間に送り込んで下型上の
   所定位置にセットし、次に上型を下降してその左右のサ
   イド型と下型の左右のサイド型とにより金属切板材の左
   右両側部を長手方向で所要のテーパ角となるように上方
   に折り曲げ成形し、次いで上型を上昇し左右のサイド型
   を外側方に移動させ、次に上型を下降してそのセンター
   型と下型の２ブロックのセンター型とにより金属切板材
   の中央部の左右両側を長手方向で所要のテーパ角となる
   ように上方に所要の角度で折り曲げ成形して断面略５角
   形のリップを有するテーパ付溝形材を作り、次いでこの
   テーパ付溝形材を上下方向に移動可能なマンドレルロー
   ルを内蔵した遊転の上下左右の４ロールから成る角形通
   路を有するスクイズロールスタンドに挿入し、該テーパ
   付溝形材を引き乍らスクイズロールの上下左右方向の移
   動により断面角形に成形しつつリップの突き合わせ部を
   連続的に溶接することを特徴とするテーパ付角形金属管
   の製造方法。