JPS6250018A - 薄肉管成形法 - Google Patents
薄肉管成形法Info
- Publication number
- JPS6250018A JPS6250018A JP19047585A JP19047585A JPS6250018A JP S6250018 A JPS6250018 A JP S6250018A JP 19047585 A JP19047585 A JP 19047585A JP 19047585 A JP19047585 A JP 19047585A JP S6250018 A JPS6250018 A JP S6250018A
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- JP
- Japan
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- forming
- strip
- curvature
- radius
- roll
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
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。
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、薄肉の電縫鋼管のシーム溶接管を製造する際
のエツジバックリングを防止した管成形法に関するもの
である。
のエツジバックリングを防止した管成形法に関するもの
である。
従来、電縫鋼管等のシーム溶接管の製造においては、帯
板を冷間にて連続的にロール成形し２て造管し、シーム
溶接を行っている。従来の造管では、第２図のように、
帯板ｌをブレークダウンロールド呼ハれル上ロール２と
下ロール３の間で圧下しながら、連続的に帯板１の両端
から中央部に向けて曲げるように成形される。その足形
過程を示すと、第３図のモデル図のように、帯板１は順
次円形の形に近づくように成形される。通常、このブレ
ークダウン°ロール成形のスタンド数は４〜５個である
。そして、帯板が次第に円形断面に近ずくと、更に第４
図のように帯仮、Ｌ、＆７．クライスターロール成形と
呼ばれるサイドロール４およびボトムロール５で帯板の
幅中心部付近の曲げ成形が行われる。
板を冷間にて連続的にロール成形し２て造管し、シーム
溶接を行っている。従来の造管では、第２図のように、
帯板ｌをブレークダウンロールド呼ハれル上ロール２と
下ロール３の間で圧下しながら、連続的に帯板１の両端
から中央部に向けて曲げるように成形される。その足形
過程を示すと、第３図のモデル図のように、帯板１は順
次円形の形に近づくように成形される。通常、このブレ
ークダウン°ロール成形のスタンド数は４〜５個である
。そして、帯板が次第に円形断面に近ずくと、更に第４
図のように帯仮、Ｌ、＆７．クライスターロール成形と
呼ばれるサイドロール４およびボトムロール５で帯板の
幅中心部付近の曲げ成形が行われる。
その後、管をより真円にするためと′造管成形された帯
板の両端部を電気抵抗熱を利用した溶接に適する端面形
状になるようにするために、第５図に示すようなフィン
バス成形が行われる。
板の両端部を電気抵抗熱を利用した溶接に適する端面形
状になるようにするために、第５図に示すようなフィン
バス成形が行われる。
すなわち、帯板１の両端部６，６は、トップロール７の
フィン８に接しながら端部がみがかれると共に、トップ
ロール７、サイドロール９，９ボトムロール１０で造管
の周囲からしめつけられて、円形断面形状に成形される
。その後、第６図に示すごとく、帯板の両端部であった
個所が溶接され（溶接部１１）、肉厚ｌ、管径りの管１
２が出来上る。
フィン８に接しながら端部がみがかれると共に、トップ
ロール７、サイドロール９，９ボトムロール１０で造管
の周囲からしめつけられて、円形断面形状に成形される
。その後、第６図に示すごとく、帯板の両端部であった
個所が溶接され（溶接部１１）、肉厚ｌ、管径りの管１
２が出来上る。
ところで、このような一連の成形過程において、肉厚差
、管径りとの比、１／］）の値が１．２％以下の薄肉管
になると、第７図に示すごとく帯板の両端部６に波付き
現象（エツジパックリングと呼ばれる）が生じ、両端部
のつき合せかうまく行えず、したがって良好な溶接状態
が得られないという問題が生じる。
、管径りとの比、１／］）の値が１．２％以下の薄肉管
になると、第７図に示すごとく帯板の両端部６に波付き
現象（エツジパックリングと呼ばれる）が生じ、両端部
のつき合せかうまく行えず、したがって良好な溶接状態
が得られないという問題が生じる。
このようなエツジパックリング現象は、上記に述べた成
形過程のうち、第５図のフィンバス成形で生じる。
形過程のうち、第５図のフィンバス成形で生じる。
このようなエツジバックリングを発生させないためのロ
ール成形ｇ装置として、目的とする管に近似曲率の凹溝
が左右に並び中央部は逆に盛上った波形断面形状に帯板
を成形する上下ロールが、特公昭５３−４２２９７号公
報によって知られている。し、かじ、この公知の上下ロ
ールは、該公報の実施例に示されているような小径管（
肉厚０．２ ｗｍ 、外径４ｆｉのステンレス鋼管）全
対象とし、しかも牽引装置を備えた冷間引抜設備に配置
されており、一般の成形に直ちに通用できるものではな
い。
ール成形ｇ装置として、目的とする管に近似曲率の凹溝
が左右に並び中央部は逆に盛上った波形断面形状に帯板
を成形する上下ロールが、特公昭５３−４２２９７号公
報によって知られている。し、かじ、この公知の上下ロ
ールは、該公報の実施例に示されているような小径管（
肉厚０．２ ｗｍ 、外径４ｆｉのステンレス鋼管）全
対象とし、しかも牽引装置を備えた冷間引抜設備に配置
されており、一般の成形に直ちに通用できるものではな
い。
本発明は、電縫鋼管等のシーム溶接管を製造するに際し
て、肉厚と管径との比が１．２チ以下となるような薄肉
管の造管時にエツジパックリングの発生を防止した成形
法を提供することを目的とする。
て、肉厚と管径との比が１．２チ以下となるような薄肉
管の造管時にエツジパックリングの発生を防止した成形
法を提供することを目的とする。
〔間組点を解決するための手段、作用〕本発明の薄肉管
成形法は、帯板を冷間にて連続的にロール成形して薄肉
管を製造する工程の成形過程の初期に、帯板の幅方向の
中央部は造管の曲げ方向と逆方向に成形し、帯板の幅方
向の両端部は造管の曲げ方向に成形する・Ｕ成形法にお
いて、 （１）帯板の幅方向の両端部の成形弧長ｌｅと帝叛の幅
長さＬの１／２との比の値ｌＪＬ／２を０．３以上とし
、 （２）前記両端部の成形弾の曲率半径Ｒｅと、前記成形
過程の後期におけるフィンバス成形の初期成形スタンド
のトップロールの曲率半径Ｒ。
成形法は、帯板を冷間にて連続的にロール成形して薄肉
管を製造する工程の成形過程の初期に、帯板の幅方向の
中央部は造管の曲げ方向と逆方向に成形し、帯板の幅方
向の両端部は造管の曲げ方向に成形する・Ｕ成形法にお
いて、 （１）帯板の幅方向の両端部の成形弧長ｌｅと帝叛の幅
長さＬの１／２との比の値ｌＪＬ／２を０．３以上とし
、 （２）前記両端部の成形弾の曲率半径Ｒｅと、前記成形
過程の後期におけるフィンバス成形の初期成形スタンド
のトップロールの曲率半径Ｒ。
との比の値Ｒｅ／ＲＦを１．０以上１．４以下とし、（
３）前記両端部の成形弾の曲率半径Ｒｅを含む面内で測
定した幅方向最端部の成形移動量δと造管された管の直
径りとの比の値δ／Ｄを０．１５以下とする ことを特徴とする。
３）前記両端部の成形弾の曲率半径Ｒｅを含む面内で測
定した幅方向最端部の成形移動量δと造管された管の直
径りとの比の値δ／Ｄを０．１５以下とする ことを特徴とする。
以下に、本発明の製造方法について詳細に説明する。
本発明を開発するに際して、まず第７図に示したような
エツジパックリングの発生原因を究明した。その結果、
大別して２つの原因に起因することを見出した。その１
つは帯板の両端部の成形蓋が不適当なとき、すなわち第
８図に示すように端部の成形曲率半径Ｒｅの同一個所の
成形弧長ｌｅが帯板の幅長さＬに対して小さすぎてＺＨ
ａ部の成形祉が不足するときすなわちｌ（ｙ’Ｔ＝７２
（０，３のとき、および端部の成形曲率半径Ｒｅが成形
過程の後期におけるフィンバス成形の初期成形スタンド
のトップロールの曲率半径ＲＦに比べて大きすぎた状態
すなわちＲｅ／Ｒｙ）１．４のときに１ブレークダウン
成形された帯板の端部がフィンバス成形で圧下されると
、帯板の端部に退位が生じ、金管の中央部分に比し、端
部の管の長手方向の長さが相対的に長くなるために、そ
れが均−に吸収されず局部的な曲げ現象、すなわちバッ
クリング現象が生じることがわかった。しかし、このＲ
ｅ／ＲＦが１．０より小さくなると、フィンバス成形で
端部の通油げが生じるため好ましくないことがわかった
。
エツジパックリングの発生原因を究明した。その結果、
大別して２つの原因に起因することを見出した。その１
つは帯板の両端部の成形蓋が不適当なとき、すなわち第
８図に示すように端部の成形曲率半径Ｒｅの同一個所の
成形弧長ｌｅが帯板の幅長さＬに対して小さすぎてＺＨ
ａ部の成形祉が不足するときすなわちｌ（ｙ’Ｔ＝７２
（０，３のとき、および端部の成形曲率半径Ｒｅが成形
過程の後期におけるフィンバス成形の初期成形スタンド
のトップロールの曲率半径ＲＦに比べて大きすぎた状態
すなわちＲｅ／Ｒｙ）１．４のときに１ブレークダウン
成形された帯板の端部がフィンバス成形で圧下されると
、帯板の端部に退位が生じ、金管の中央部分に比し、端
部の管の長手方向の長さが相対的に長くなるために、そ
れが均−に吸収されず局部的な曲げ現象、すなわちバッ
クリング現象が生じることがわかった。しかし、このＲ
ｅ／ＲＦが１．０より小さくなると、フィンバス成形で
端部の通油げが生じるため好ましくないことがわかった
。
もう１つの原因は第９図に示すように、帯板からのロー
ル成形工程に８いて１つのスタンドのブレークダウンロ
ールでのエツジの成形量が大きすぎるために、帯板の幅
端部に適否が生じる場合である。すなわち第９図におい
て、帯板ｌがブレークダウンロール３で矢印１３の方向
に成形されるとき、幅方向で歪の生じていない均一な状
態１４からロール直上の状態１５に至る過程間で幅中心
１６におけるその長さをＺＣｓ幅端部の長さをＺ６とす
ると、帯板ｌの端部の長手方向歪は１□＝（Ｍｅ −Ｚ
ｃ ）／ Ｚｃで、この値が帯板１の耐力型ａＹより大
きくなると永久歪が生じ、帯板１には、ロール成形後に
端部が中央部よりも帯板１の進行方向に相対的に長くな
ったまま残存する。
ル成形工程に８いて１つのスタンドのブレークダウンロ
ールでのエツジの成形量が大きすぎるために、帯板の幅
端部に適否が生じる場合である。すなわち第９図におい
て、帯板ｌがブレークダウンロール３で矢印１３の方向
に成形されるとき、幅方向で歪の生じていない均一な状
態１４からロール直上の状態１５に至る過程間で幅中心
１６におけるその長さをＺＣｓ幅端部の長さをＺ６とす
ると、帯板ｌの端部の長手方向歪は１□＝（Ｍｅ −Ｚ
ｃ ）／ Ｚｃで、この値が帯板１の耐力型ａＹより大
きくなると永久歪が生じ、帯板１には、ロール成形後に
端部が中央部よりも帯板１の進行方向に相対的に長くな
ったまま残存する。
上記１□の値が耐力型ａＹより大きすぎるとブレークダ
ウンロール３成形直後において、すでに帯板の端部にバ
ックリング現象が生じる。このエツジバックリング現象
は第１Ｏ図で、帯板ｌが成形されて状態１５となるとき
、端部の移動蓋βと管径りとの比δ／Ｄの値が０．１５
より大きくなると発生することを見出した。
ウンロール３成形直後において、すでに帯板の端部にバ
ックリング現象が生じる。このエツジバックリング現象
は第１Ｏ図で、帯板ｌが成形されて状態１５となるとき
、端部の移動蓋βと管径りとの比δ／Ｄの値が０．１５
より大きくなると発生することを見出した。
また、帯板の端部の長手方向歪ｃ１が耐力歪ε工より少
し大きいときには、ブレークダウンロール３でくり返し
永久歪が蓄積され、フィンバス成形に至る。そこで、端
部と中央部の永久歪差が幅方向に均一に吸収されないと
端部にバックリング現象となって生じることがわかった
。
し大きいときには、ブレークダウンロール３でくり返し
永久歪が蓄積され、フィンバス成形に至る。そこで、端
部と中央部の永久歪差が幅方向に均一に吸収されないと
端部にバックリング現象となって生じることがわかった
。
以上のことから、エツジバックリングを防止するために
は、帯板の端部の成形弧長を大きくしその曲率半径の値
を管径に対して一定の値以下にすることにより、１スタ
ンドでのブレークダウンロールでの成形量を制限する必
要がある。
は、帯板の端部の成形弧長を大きくしその曲率半径の値
を管径に対して一定の値以下にすることにより、１スタ
ンドでのブレークダウンロールでの成形量を制限する必
要がある。
そこで、１スタンドでの端部の成形弧長をできるだけ大
きくとり、しかもブレークダウンロールでのエツジバッ
クリングを防止するには、第１図に示すような形のロー
ルを用いるとよいことがわかった。
きくとり、しかもブレークダウンロールでのエツジバッ
クリングを防止するには、第１図に示すような形のロー
ルを用いるとよいことがわかった。
第１図において、帯板１はロール１７により矢印１３の
方向に成形されるとき、帯板１の幅方向の歪が均一な状
態１４からロール直上の状、帳１５まで移動したときの
帯板１の端部の長さＺｅのロールの各部における帯板１
の長さ２゜Ｋ比べての相対歪ε２は８□＝ｈｅ−Ｚｏ）
／’＋：ｏで表わされる。
方向に成形されるとき、帯板１の幅方向の歪が均一な状
態１４からロール直上の状、帳１５まで移動したときの
帯板１の端部の長さＺｅのロールの各部における帯板１
の長さ２゜Ｋ比べての相対歪ε２は８□＝ｈｅ−Ｚｏ）
／’＋：ｏで表わされる。
この値６□を前述の第１０図で述べたε１と同じく耐力
型ｌＹより小さくする必要がある。
型ｌＹより小さくする必要がある。
又一方、ロール１７の中央部の曲率半径Ｒｅ （は
端部の曲率半径Ｒｅに比べて十分大きく、シたがって帯
板ｌの幅中心の相対歪は端部に比べてはるかに小さくと
る。そこで、第９図と第１図の端部の成形弧長を比較す
ると、第９図ではＲｅθ２、第１図ではＲｅ（θ１＋０
２）となる。したがってＲｅθ１だけ第１図の方が端部
の成形弧長が大きくとれ有利なことがわかる。第１図の
ロール中央部は、続いて第１１図のようなロール１８で
中央部が逆面げされて、次第に円形の管形状に近づけら
れる。
端部の曲率半径Ｒｅに比べて十分大きく、シたがって帯
板ｌの幅中心の相対歪は端部に比べてはるかに小さくと
る。そこで、第９図と第１図の端部の成形弧長を比較す
ると、第９図ではＲｅθ２、第１図ではＲｅ（θ１＋０
２）となる。したがってＲｅθ１だけ第１図の方が端部
の成形弧長が大きくとれ有利なことがわかる。第１図の
ロール中央部は、続いて第１１図のようなロール１８で
中央部が逆面げされて、次第に円形の管形状に近づけら
れる。
上述の本発明法は、各徨鋼管の他、蚤＼釧管ヘヘ＼各権
金属材料管以外の他材質の薄肉管の成形に適用でき、ま
た、電縫溶接管以外のシーム溶接管の成形法にも、勿論
同様な方法を適用して効果を上げることができる。また
、帯板からのロール成形の初期にこの成形法をとり入れ
、その後ブレークダウンロール以外の成形法と組み合わ
せて造管成形する場合にも同様の効果がある。
金属材料管以外の他材質の薄肉管の成形に適用でき、ま
た、電縫溶接管以外のシーム溶接管の成形法にも、勿論
同様な方法を適用して効果を上げることができる。また
、帯板からのロール成形の初期にこの成形法をとり入れ
、その後ブレークダウンロール以外の成形法と組み合わ
せて造管成形する場合にも同様の効果がある。
実施例〕
本発明の適用例を第１表に示す。すなわち、−造管成形
機としては、実機２４′φ径のミルを用い、そのミルで
の成形法は第１図のようなブレークダウンロールで鋼帯
の両端部の曲げ成形を行い、続いて小径ロール１９０ｆ
ｉφを多数、鋼帯の外側から接触させて、次第に円形断
面形状にするケージミルを用い、続いて第５図のような
フインパスミルで成形仕上をした。供試材としては、高
強度ラインパイプ用鋼材Ｘ−７０（耐力ｓ ２ ｋｇｆ
／ｍ２）の薄肉材０．２５０’を用い、直径２４′φに
造管した。このときの肉厚０）／管径の）比は１．０４
％である。
機としては、実機２４′φ径のミルを用い、そのミルで
の成形法は第１図のようなブレークダウンロールで鋼帯
の両端部の曲げ成形を行い、続いて小径ロール１９０ｆ
ｉφを多数、鋼帯の外側から接触させて、次第に円形断
面形状にするケージミルを用い、続いて第５図のような
フインパスミルで成形仕上をした。供試材としては、高
強度ラインパイプ用鋼材Ｘ−７０（耐力ｓ ２ ｋｇｆ
／ｍ２）の薄肉材０．２５０’を用い、直径２４′φに
造管した。このときの肉厚０）／管径の）比は１．０４
％である。
造管時のエツジバックリング発生状況をブレークダウン
ロール成形直後とフィンバス成形直後で観察した。その
結果、第１図のような形状のブレークダウンロールで成
形する場合、ｌｅ／Ｌ／２≧０．３ １≦Ｒｅ／Ｒｙ≦１．４ δ／Ｄ≦０．１５ なる成形条件を満す第１表のＡ３．８．９．１２では２
／Ｄ ＝ ０．０１程度の薄肉鋼管の成形に対しても、
エツジパックリングが発生せず、良好な成形結果が得ら
れた。
ロール成形直後とフィンバス成形直後で観察した。その
結果、第１図のような形状のブレークダウンロールで成
形する場合、ｌｅ／Ｌ／２≧０．３ １≦Ｒｅ／Ｒｙ≦１．４ δ／Ｄ≦０．１５ なる成形条件を満す第１表のＡ３．８．９．１２では２
／Ｄ ＝ ０．０１程度の薄肉鋼管の成形に対しても、
エツジパックリングが発生せず、良好な成形結果が得ら
れた。
本発明によれば薄肉管の成形において、エツジバックリ
ングの発生しない薄肉管が製造可能となるため、下記の
ような利点がある。
ングの発生しない薄肉管が製造可能となるため、下記の
ような利点がある。
（１）材料の強度を上げ、薄肉化して鋼管等の軽量化、
省資源コストダウンの要求に対しても、良好な形状の鋼
管等を安定して製造することができる。
省資源コストダウンの要求に対しても、良好な形状の鋼
管等を安定して製造することができる。
（２）従来のロール成形スタンド数を削減でき、投資金
額削減、ロール原単位の向上、ロール組替減による能率
向上等の優れた効果がある。
額削減、ロール原単位の向上、ロール組替減による能率
向上等の優れた効果がある。
第１図は本発明のブレークダウンロール成形法の説明図
、第２図は従来のブレークダウンロール成形法を示す図
、第３図は帯板の造管成形曲線図、第４図はクラスター
ロールの説明図、第５図はフィンバスロールの説明図、
第６図は溶接された管の説明図、第７図はエツジバック
リング発生略図、第８図はフィンバスロール入側におけ
る帯板の成形形状を示す図、第９図は従来のブレークダ
ウンロールでの成形法を示す図、第１０図は帯板の成形
量を示す図、第１１図は逆曲げロールを示す図である。 １・・・帯板 １３・・・成形方向矢印１４・
・・帯板の幅方向歪が均一な状態１５・・・ロール直上
の状態 １６・・・幅中心 １７・・・ロール第１図 第２図 第５図 第６図
、第２図は従来のブレークダウンロール成形法を示す図
、第３図は帯板の造管成形曲線図、第４図はクラスター
ロールの説明図、第５図はフィンバスロールの説明図、
第６図は溶接された管の説明図、第７図はエツジバック
リング発生略図、第８図はフィンバスロール入側におけ
る帯板の成形形状を示す図、第９図は従来のブレークダ
ウンロールでの成形法を示す図、第１０図は帯板の成形
量を示す図、第１１図は逆曲げロールを示す図である。 １・・・帯板 １３・・・成形方向矢印１４・
・・帯板の幅方向歪が均一な状態１５・・・ロール直上
の状態 １６・・・幅中心 １７・・・ロール第１図 第２図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 帯板を冷間にて連続的にロール成形して薄肉管を製造す
る工程の成形過程の初期に、帯板の幅方向の中央部は造
管の曲げ方向と逆方向に成形し、帯板の幅方向の両端部
は造管の曲げ方向に成形する管成形法において、 （ａ）帯板の幅方向の両端部の成形弧長ｌｅと帯板の幅
長さＬの１／２との比の値ｌｅ／Ｌ／２を０．３以上と
し、 （ｂ）前記両端部の成形弧の曲率半径Ｒｅと、前記成形
過程の後期におけるフィンバス成形の初期成形スタンド
のトップロールの曲率半径Ｒ＿Ｆとの比の値Ｒｅ／Ｒ＿
Ｆを１．０以上１．４以下とし、 （ｃ）前記両端部の成形弧の曲率半径Ｒｅを含む面内で
測定した幅方向最端部の成形移動量δと造管された管の
直径Ｄとの比の値δ／Ｄを０．１５以下とする ことを特徴とする薄肉管成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19047585A JPS6250018A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 薄肉管成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19047585A JPS6250018A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 薄肉管成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250018A true JPS6250018A (ja) | 1987-03-04 |
| JPH0220328B2 JPH0220328B2 (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=16258727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19047585A Granted JPS6250018A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 薄肉管成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04319022A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-10 | Nippon Steel Corp | 高張力溶接鋼管の成形方法 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP19047585A patent/JPS6250018A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04319022A (ja) * | 1991-04-17 | 1992-11-10 | Nippon Steel Corp | 高張力溶接鋼管の成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220328B2 (ja) | 1990-05-09 |
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