JP2790887B2 - 金属溶接管の製造方法 - Google Patents
金属溶接管の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属板を連続的に管状に形成しこの金属板
の突き合わされた両側縁を溶接して主として肉厚ｔと外
径Ｄとの比t/Dが３〜20％である金属溶接管を製造する
に際し、ダイスに穿設されている貫通穴に平板状の金属
板を貫通させることによつて一挙に金属板を管状に形成
する金属溶接管の製造方法に関するものである。
の突き合わされた両側縁を溶接して主として肉厚ｔと外
径Ｄとの比t/Dが３〜20％である金属溶接管を製造する
に際し、ダイスに穿設されている貫通穴に平板状の金属
板を貫通させることによつて一挙に金属板を管状に形成
する金属溶接管の製造方法に関するものである。
金属板をその幅方向に製品曲率に曲げて管状に形成し
て金属管を製造するには、従来第８図に示す斜視図の如
く多数のタンデムに配置されたカリバーを有するフオー
ミングロール又はケージロール10を備えたロール成形機
を用いて金属板１を幅方向に順次曲げ加工して管状に形
成し、管状に形成された金属板１をシームガイドロール
11及びスクイズロール５により保持した状態で金属板１
の両側縁1aの突き合わせ部1bを突き合わせ溶接により接
合する連続ラインにより製造するロールフオーミング法
が一般に実施されていた。
て金属管を製造するには、従来第８図に示す斜視図の如
く多数のタンデムに配置されたカリバーを有するフオー
ミングロール又はケージロール10を備えたロール成形機
を用いて金属板１を幅方向に順次曲げ加工して管状に形
成し、管状に形成された金属板１をシームガイドロール
11及びスクイズロール５により保持した状態で金属板１
の両側縁1aの突き合わせ部1bを突き合わせ溶接により接
合する連続ラインにより製造するロールフオーミング法
が一般に実施されていた。
しかしながらこのような従来方法においては、例えば
肉厚ｔと外径Ｄとの比t/Dが３〜20％である金属溶接管
を製造するに際し、製造すべき金属管の外径を変更する
場合には前記フオーミングロール又はケージロール10,
更にはシームガイドロール11及びスクイズロール５等の
ロール組を製造すべき金属管の外径に対応した所望の寸
法を有する各ロール組と交換しなければならないので、
外径１種類に対してロール組は少なくとも20組以上存在
することからロール交換に多大の労力と長時間とを要す
るために設備の生産効率が低下するのであり、また製造
すべき金属管の外径に対応した所望の寸法を有する各ロ
ール組を準備しなければならないので経済的でないとい
う欠点があつた。
肉厚ｔと外径Ｄとの比t/Dが３〜20％である金属溶接管
を製造するに際し、製造すべき金属管の外径を変更する
場合には前記フオーミングロール又はケージロール10,
更にはシームガイドロール11及びスクイズロール５等の
ロール組を製造すべき金属管の外径に対応した所望の寸
法を有する各ロール組と交換しなければならないので、
外径１種類に対してロール組は少なくとも20組以上存在
することからロール交換に多大の労力と長時間とを要す
るために設備の生産効率が低下するのであり、また製造
すべき金属管の外径に対応した所望の寸法を有する各ロ
ール組を準備しなければならないので経済的でないとい
う欠点があつた。
更に外径が10mm以下のような細い金属管を製造しよう
とすると、前記各ロール組の設置位置，各ロール組のロ
ールのそれぞれ対向する間隔，各ロール組のロールの寸
法等に非常に高い精度が要求されるのであり、例えば各
組の対向するロールにおいてそれぞれ対向するロールの
間隔と同時に金属板１の通板方向に対して前後及び上下
に関しても正確な位置に設置しなければならないがこの
位置から多少ズレた位置に偏心した状態で設置され易い
ので、特に製造すべき金属管の外径が小さく金属板１の
板厚が非常に薄い場合には対向するロールがわずかに偏
心した状態で設置されるとこのロールによつて管状に形
成した金属板１の両側縁1aの突き合わせ部1bに段差を生
じ、この段差を生じた状態の突き合わせ部1bを溶接する
ことになるので製造された金属管の断面形状が真円を成
さず製品上の欠陥となる欠点があつた。
とすると、前記各ロール組の設置位置，各ロール組のロ
ールのそれぞれ対向する間隔，各ロール組のロールの寸
法等に非常に高い精度が要求されるのであり、例えば各
組の対向するロールにおいてそれぞれ対向するロールの
間隔と同時に金属板１の通板方向に対して前後及び上下
に関しても正確な位置に設置しなければならないがこの
位置から多少ズレた位置に偏心した状態で設置され易い
ので、特に製造すべき金属管の外径が小さく金属板１の
板厚が非常に薄い場合には対向するロールがわずかに偏
心した状態で設置されるとこのロールによつて管状に形
成した金属板１の両側縁1aの突き合わせ部1bに段差を生
じ、この段差を生じた状態の突き合わせ部1bを溶接する
ことになるので製造された金属管の断面形状が真円を成
さず製品上の欠陥となる欠点があつた。
本発明は上記従来技術の欠点を解消して肉厚ｔと外径
Ｄとの比t/Dが３〜20％である製造すべき金属管の外径
の変更に容易にしかも安価に対応することができて、特
に外径が10mm以下のように細い金属管を簡単にしかも安
価で確実に製造することのできる金属管の製造方法を提
供することを課題とする。
Ｄとの比t/Dが３〜20％である製造すべき金属管の外径
の変更に容易にしかも安価に対応することができて、特
に外径が10mm以下のように細い金属管を簡単にしかも安
価で確実に製造することのできる金属管の製造方法を提
供することを課題とする。
本発明者らは、かかる課題を解決すべく種々検討した
結果、入側から出側に行くに従つて直径を小さくするテ
ーパを付した部分を有する断面円形の貫通穴が穿設され
ているダイスの貫通穴に金属板を貫通させることによつ
て一挙にその両側縁を突き合わせた状態の管状に形成
し、この突き合わせ部を溶接して金属溶接管を製造する
に際し、製造すべき金属溶接管の肉厚ｔと外径Ｄとの比
t/Dが３〜20％である場合に、ダイスの貫通穴に貫通さ
せる金属板として金属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01
〜1.35倍の板幅を有する金属板を使用すれば、多数のロ
ールを使用して徐々に管状に形成しなくとも平板状の金
属板を一挙にその両側縁を突き合わせた状態の管状に形
成することができると共に、この金属板の両側縁の突き
合わせ部を溶接することによつて良好な断面形状の金属
溶接管を製造することができることを究明して本発明を
完成したのである。
結果、入側から出側に行くに従つて直径を小さくするテ
ーパを付した部分を有する断面円形の貫通穴が穿設され
ているダイスの貫通穴に金属板を貫通させることによつ
て一挙にその両側縁を突き合わせた状態の管状に形成
し、この突き合わせ部を溶接して金属溶接管を製造する
に際し、製造すべき金属溶接管の肉厚ｔと外径Ｄとの比
t/Dが３〜20％である場合に、ダイスの貫通穴に貫通さ
せる金属板として金属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01
〜1.35倍の板幅を有する金属板を使用すれば、多数のロ
ールを使用して徐々に管状に形成しなくとも平板状の金
属板を一挙にその両側縁を突き合わせた状態の管状に形
成することができると共に、この金属板の両側縁の突き
合わせ部を溶接することによつて良好な断面形状の金属
溶接管を製造することができることを究明して本発明を
完成したのである。
以下、図面により本発明に係る金属溶接管の製造方法
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
第１図は本発明方法によつて金属溶接管を製造してい
る状態を示す側面説明図、第２図は第１図に示したダイ
スの１例を示す正面説明図、第３図は第２図におけるＡ
−Ａ線断面図、第４図は本発明方法によつて金属溶接管
を製造している他の実施例を示す図、第５図は第４図に
おけるＢ−Ｂ線断面図、第６図（イ），（ロ）及び
（ハ）はそれぞれダイスの貫通穴を通過した直後の金属
板の各種断面形状を示す図、第７図は直径10mmのステン
レス鋼溶接管を本発明方法で製造する際の素材幅と肉厚
／直径との関係を示す図である。
る状態を示す側面説明図、第２図は第１図に示したダイ
スの１例を示す正面説明図、第３図は第２図におけるＡ
−Ａ線断面図、第４図は本発明方法によつて金属溶接管
を製造している他の実施例を示す図、第５図は第４図に
おけるＢ−Ｂ線断面図、第６図（イ），（ロ）及び
（ハ）はそれぞれダイスの貫通穴を通過した直後の金属
板の各種断面形状を示す図、第７図は直径10mmのステン
レス鋼溶接管を本発明方法で製造する際の素材幅と肉厚
／直径との関係を示す図である。
本発明方法を実施するためには、先ず金属溶接管を製
造するための金属板１の進行方向にすなわち入側から出
側に行くに従つて直径を小さくするテーパを付した部分
を有する断面円形の貫通穴３が穿設されているダイス２
を準備する。すなわち、平板状の金属板１をその貫通穴
３に直径の大なる入側からテーパを付した部分を経て入
側より直径が小さな出側に向けて貫通させることによつ
て一挙にその両側縁1aを突き合わせた状態の管状に形成
するためのダイス２を準備する。この管状に形成する金
属板１としては通常の冷間圧延された金属板のみなら
ず、少なくとも片面を鏡面研摩やヘヤーライン研摩の如
き研摩処理された金属板や、少なくとも片面をエツチン
グ加工や化学発色加工やセラミツクコーテイング加工や
メツキ処理や塗装等の表面処理を施された金属板を使用
することができる。
造するための金属板１の進行方向にすなわち入側から出
側に行くに従つて直径を小さくするテーパを付した部分
を有する断面円形の貫通穴３が穿設されているダイス２
を準備する。すなわち、平板状の金属板１をその貫通穴
３に直径の大なる入側からテーパを付した部分を経て入
側より直径が小さな出側に向けて貫通させることによつ
て一挙にその両側縁1aを突き合わせた状態の管状に形成
するためのダイス２を準備する。この管状に形成する金
属板１としては通常の冷間圧延された金属板のみなら
ず、少なくとも片面を鏡面研摩やヘヤーライン研摩の如
き研摩処理された金属板や、少なくとも片面をエツチン
グ加工や化学発色加工やセラミツクコーテイング加工や
メツキ処理や塗装等の表面処理を施された金属板を使用
することができる。
このような金属板１を第１図に示した如くダイス２の
入側から出側に行くに従つて直径を小さくするテーパを
付した部分を有する断面円形の貫通穴３に貫通させて、
一挙にその両側縁1aを突き合わせた状態の管状に形成す
るのである。この際、製造すべき金属溶接管の外径や材
質等によつて異なるが、金属板１の板厚が製造すべき金
属溶接管の外径に対して３〜20％である場合に素材幅が
狭すぎると周方向の圧縮力による内圧が不足しダイス２
内に素材が充分に充満しないために貫通穴３を貫通した
後に第６図（イ）に示した如く両側縁1a部近傍の変形が
不充分で水滴状の断面形状を成すことがあると共に管状
に形成した金属板１に蛇行やネジレなどが生ずる現象が
発生することがあるから製造すべき金属溶接管の肉厚中
心線の長さの1.01倍以上の板幅を有することが好まし
い。また製造すべき金属管の肉厚中心線に対して金属板
１の板幅が広い場合には、金属板１はダイス２内に引き
込まれる際にテーパ部分の途中で両側縁1aを突き合わさ
れた管状となりこれより更に引き込まれる過程でダイス
２のテーパによつて周方向の圧縮応力を受けると共に長
手方向に引張応力を受けて周方向に縮みながら長手方向
に伸びるのであるが、金属板１の板幅が広すぎる場合に
は周方向の圧縮応力が大きすぎて第６図（ハ）に示した
如く金属板１の両側縁1a近傍で座屈を生じることがある
ので製造すべき金属管の肉厚中心線の長さの1.35倍以下
の板幅を有する金属板１を使用することが望ましい。こ
こで金属溶接管の肉厚中心線とは金属溶接管の肉厚の中
心を通る円周線のことであり、その長さは 肉厚中心線の長さ＝（製品外径−肉厚）×円周率＝
（ダイスの貫通穴の最小内径−肉厚）×円周率 で表わされる。このような現象の発生は、第７図に炭素
工具鋼SKD−11製で入側直径35mm,出側直径10mm,テーパ
角度22゜の貫通穴を穿設したダイスに種々の板厚のステ
ンレス鋼帯（SUS304）を固形潤滑剤を用いて前記貫通穴
に貫通させて管状に形成した後にスクイズロールにより
管状に保持した状態でステンレス鋼帯の両側縁の突き合
わせ部をTIG溶接した結果を示すように、金属板１の板
厚が製造すべき金属溶接管の外径の３％未満では金属板
１の板厚が薄すぎて周方向の圧縮力により金属板１の両
側縁1aの食違いが生じてそれ以上幅方向に圧縮変形が進
まずに断面形状が不良になり、他方金属板１の板厚が製
造すべき金属溶接管の外径の20％を超えると金属板１の
板厚が厚すぎるため引抜き力が著しく大きくなつてダイ
ス出側において金属板１が破断したり金属板１の両側縁
1a近傍が充分に曲がらずに真円形状に成形できない現象
が生じることを確認している。上述したように板幅が金
属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜1.35倍の範囲では
形状の良好な金属溶接管を製造することができるが、更
に表面疵の発生を完全に防止しようとすれば板幅が金属
溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜1.20倍の範囲にある
ことが好ましい。
入側から出側に行くに従つて直径を小さくするテーパを
付した部分を有する断面円形の貫通穴３に貫通させて、
一挙にその両側縁1aを突き合わせた状態の管状に形成す
るのである。この際、製造すべき金属溶接管の外径や材
質等によつて異なるが、金属板１の板厚が製造すべき金
属溶接管の外径に対して３〜20％である場合に素材幅が
狭すぎると周方向の圧縮力による内圧が不足しダイス２
内に素材が充分に充満しないために貫通穴３を貫通した
後に第６図（イ）に示した如く両側縁1a部近傍の変形が
不充分で水滴状の断面形状を成すことがあると共に管状
に形成した金属板１に蛇行やネジレなどが生ずる現象が
発生することがあるから製造すべき金属溶接管の肉厚中
心線の長さの1.01倍以上の板幅を有することが好まし
い。また製造すべき金属管の肉厚中心線に対して金属板
１の板幅が広い場合には、金属板１はダイス２内に引き
込まれる際にテーパ部分の途中で両側縁1aを突き合わさ
れた管状となりこれより更に引き込まれる過程でダイス
２のテーパによつて周方向の圧縮応力を受けると共に長
手方向に引張応力を受けて周方向に縮みながら長手方向
に伸びるのであるが、金属板１の板幅が広すぎる場合に
は周方向の圧縮応力が大きすぎて第６図（ハ）に示した
如く金属板１の両側縁1a近傍で座屈を生じることがある
ので製造すべき金属管の肉厚中心線の長さの1.35倍以下
の板幅を有する金属板１を使用することが望ましい。こ
こで金属溶接管の肉厚中心線とは金属溶接管の肉厚の中
心を通る円周線のことであり、その長さは 肉厚中心線の長さ＝（製品外径−肉厚）×円周率＝
（ダイスの貫通穴の最小内径−肉厚）×円周率 で表わされる。このような現象の発生は、第７図に炭素
工具鋼SKD−11製で入側直径35mm,出側直径10mm,テーパ
角度22゜の貫通穴を穿設したダイスに種々の板厚のステ
ンレス鋼帯（SUS304）を固形潤滑剤を用いて前記貫通穴
に貫通させて管状に形成した後にスクイズロールにより
管状に保持した状態でステンレス鋼帯の両側縁の突き合
わせ部をTIG溶接した結果を示すように、金属板１の板
厚が製造すべき金属溶接管の外径の３％未満では金属板
１の板厚が薄すぎて周方向の圧縮力により金属板１の両
側縁1aの食違いが生じてそれ以上幅方向に圧縮変形が進
まずに断面形状が不良になり、他方金属板１の板厚が製
造すべき金属溶接管の外径の20％を超えると金属板１の
板厚が厚すぎるため引抜き力が著しく大きくなつてダイ
ス出側において金属板１が破断したり金属板１の両側縁
1a近傍が充分に曲がらずに真円形状に成形できない現象
が生じることを確認している。上述したように板幅が金
属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜1.35倍の範囲では
形状の良好な金属溶接管を製造することができるが、更
に表面疵の発生を完全に防止しようとすれば板幅が金属
溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜1.20倍の範囲にある
ことが好ましい。
またこのような金属板１をダイス２の貫通穴３に貫通
させるに際し、管の内側となる面を内側として長手方向
に直交する小径の曲げロール８で塑性曲げ加工を行つた
金属板１を長手方向の曲率を零とすることによつてその
塑性曲げ・曲げ戻しにより生じる幅方向の残留曲率を利
用して金属板１を平面に投影した際の板幅が金属板１が
平坦である場合の幅より小さくなるように幅方向に曲げ
た状態でダイス２の貫通穴３に貫通させることが管状へ
の成形を確実に実施できて望ましい。例えば第４図に示
した如く入側の円筒形ロール９とその軸が入側の円筒形
ロール９と互いに平行で且つ入側の円筒形ロール９との
間にギヤツプを設けて配設され入側の円筒形ロール９と
同方向に回転する出側の円筒形ロール９とこれら円筒形
ロール9,9に近接してこの円筒形ロール９の軸と平行に
配置された小径の曲げロール８とから成るロール群に、
金属板１を先ず入側の円筒形ロール９に沿わせてからギ
ヤツプを通した後に小径の曲げロール８に沿わせて曲げ
てから再びギヤツプを通して長手方向の曲率を零とする
ことによつて、その塑性曲げ・曲げ戻しにより生じる幅
方向の残留曲率を利用して金属板１を平面に投影した際
の板幅が金属板１が平坦である場合の幅より小さくなる
ように幅方向に曲げた状態でダイス２の貫通穴３に貫通
させるのである。
させるに際し、管の内側となる面を内側として長手方向
に直交する小径の曲げロール８で塑性曲げ加工を行つた
金属板１を長手方向の曲率を零とすることによつてその
塑性曲げ・曲げ戻しにより生じる幅方向の残留曲率を利
用して金属板１を平面に投影した際の板幅が金属板１が
平坦である場合の幅より小さくなるように幅方向に曲げ
た状態でダイス２の貫通穴３に貫通させることが管状へ
の成形を確実に実施できて望ましい。例えば第４図に示
した如く入側の円筒形ロール９とその軸が入側の円筒形
ロール９と互いに平行で且つ入側の円筒形ロール９との
間にギヤツプを設けて配設され入側の円筒形ロール９と
同方向に回転する出側の円筒形ロール９とこれら円筒形
ロール9,9に近接してこの円筒形ロール９の軸と平行に
配置された小径の曲げロール８とから成るロール群に、
金属板１を先ず入側の円筒形ロール９に沿わせてからギ
ヤツプを通した後に小径の曲げロール８に沿わせて曲げ
てから再びギヤツプを通して長手方向の曲率を零とする
ことによつて、その塑性曲げ・曲げ戻しにより生じる幅
方向の残留曲率を利用して金属板１を平面に投影した際
の板幅が金属板１が平坦である場合の幅より小さくなる
ように幅方向に曲げた状態でダイス２の貫通穴３に貫通
させるのである。
このようにして金属板１を貫通させるダイス２の貫通
穴３の入側直径は、金属板１の板幅より大きくせしめら
れていると良いが、第４図に示した如く管の内側となる
面を内側として長手方向に直交する小径の曲げロール８
で塑性曲げ加工を行つた金属板１を貫通させると、第５
図に示す如く貫通穴３の入側において金属板１は既に曲
げ加工されて平面に投影した際の板幅が実際の板幅より
小さくなつているので貫通穴３の入側の直径は貫通穴３
の入側における金属板１を平面に投影した際の板幅より
大きな直径を有していれば良い。そして第１図及び第３
図に示す如くダイス２の貫通穴３に入側と出側との途中
から出側までの間に直径を同一とする同一直径区間3aを
設けて、この同一直径区間3aにおいて金属板１の両側縁
1aを突き合わせた管状に形成した状態を保持することに
よつて管状に塑性曲げ加工を行うことが好ましい。
穴３の入側直径は、金属板１の板幅より大きくせしめら
れていると良いが、第４図に示した如く管の内側となる
面を内側として長手方向に直交する小径の曲げロール８
で塑性曲げ加工を行つた金属板１を貫通させると、第５
図に示す如く貫通穴３の入側において金属板１は既に曲
げ加工されて平面に投影した際の板幅が実際の板幅より
小さくなつているので貫通穴３の入側の直径は貫通穴３
の入側における金属板１を平面に投影した際の板幅より
大きな直径を有していれば良い。そして第１図及び第３
図に示す如くダイス２の貫通穴３に入側と出側との途中
から出側までの間に直径を同一とする同一直径区間3aを
設けて、この同一直径区間3aにおいて金属板１の両側縁
1aを突き合わせた管状に形成した状態を保持することに
よつて管状に塑性曲げ加工を行うことが好ましい。
このように平板状の金属板１を一挙にその両側縁1aを
突き合わせた状態の管状に形成し、この両側縁1aの突き
合わせ部1bを溶接するのであるが、この溶接する手段と
しては第１図に示した如くダイス２の貫通穴３を貫通さ
せて管状に形成した金属板１をスクイズロール５によつ
て管状の保持した状態で両側縁1aを突き合わせた状態の
突き合わせ部1bをアーク溶接用トーチ４によつてアーク
溶接したり、また第４図に示した如く管状に形成した金
属板１の突き合わせ部1bに対応させてダイス２の外周縁
からダイス２の同一直径区間3aに向けて貫通する溶接用
貫通孔７を穿設し、この溶接用貫通孔７を通してレーザ
溶接用のレーザ照射機６から金属板１の両側縁1aの突き
合わせ部1bにレーザを照射してこの突き合わせ部1bをレ
ーザ溶接することもできる。また溶接する手段として前
記したダイス２の貫通穴３を貫通させて管状に形成した
後の金属板１をスクイズロール５によつて管状に保持し
た状態で金属板１の両側縁1aの突き合わせ部1bを溶接す
る手段にレーザ溶接を採用しても良いことは言うまでも
ない。
突き合わせた状態の管状に形成し、この両側縁1aの突き
合わせ部1bを溶接するのであるが、この溶接する手段と
しては第１図に示した如くダイス２の貫通穴３を貫通さ
せて管状に形成した金属板１をスクイズロール５によつ
て管状の保持した状態で両側縁1aを突き合わせた状態の
突き合わせ部1bをアーク溶接用トーチ４によつてアーク
溶接したり、また第４図に示した如く管状に形成した金
属板１の突き合わせ部1bに対応させてダイス２の外周縁
からダイス２の同一直径区間3aに向けて貫通する溶接用
貫通孔７を穿設し、この溶接用貫通孔７を通してレーザ
溶接用のレーザ照射機６から金属板１の両側縁1aの突き
合わせ部1bにレーザを照射してこの突き合わせ部1bをレ
ーザ溶接することもできる。また溶接する手段として前
記したダイス２の貫通穴３を貫通させて管状に形成した
後の金属板１をスクイズロール５によつて管状に保持し
た状態で金属板１の両側縁1aの突き合わせ部1bを溶接す
る手段にレーザ溶接を採用しても良いことは言うまでも
ない。
上述した如く本発明に係る金属溶接管の製造方法は、
入側から出側に行くに従つて直径を小さくするテーパを
付した部分を有する断面円形の貫通穴３が穿設されてい
るダイス２に金属板１を貫通させるので、この貫通穴３
を貫通せしめられる過程で金属板１は貫通穴３のテーパ
部に沿つて曲げ加工が施され且つ長手方向に伸ばされる
から、平板状の金属板１をダイス２の貫通穴３を貫通さ
せるだけで一挙に出側の貫通孔直径と同一外径の管状に
形成することができるのである。
入側から出側に行くに従つて直径を小さくするテーパを
付した部分を有する断面円形の貫通穴３が穿設されてい
るダイス２に金属板１を貫通させるので、この貫通穴３
を貫通せしめられる過程で金属板１は貫通穴３のテーパ
部に沿つて曲げ加工が施され且つ長手方向に伸ばされる
から、平板状の金属板１をダイス２の貫通穴３を貫通さ
せるだけで一挙に出側の貫通孔直径と同一外径の管状に
形成することができるのである。
またダイス２の貫通孔３に金属板１を貫通させるに際
し、この金属板１に管の内側となる面を内側として長手
方向に直交する小径の曲げロール８で塑性曲げ加工を施
して後にその長手方向の曲率を零としてこの塑性曲げ・
曲げ戻しにより生ずる幅方向の残留曲率によつて金属板
１を平面に投影した際の板幅が金属板１が平坦である場
合の幅より小さくなるように幅方向に曲げた状態でダイ
ス２の貫通穴３に貫通させれば、貫通穴３のテーパ部に
沿つて金属板１を管状に形成するときのダイス２に働く
応力を軽減することができる。
し、この金属板１に管の内側となる面を内側として長手
方向に直交する小径の曲げロール８で塑性曲げ加工を施
して後にその長手方向の曲率を零としてこの塑性曲げ・
曲げ戻しにより生ずる幅方向の残留曲率によつて金属板
１を平面に投影した際の板幅が金属板１が平坦である場
合の幅より小さくなるように幅方向に曲げた状態でダイ
ス２の貫通穴３に貫通させれば、貫通穴３のテーパ部に
沿つて金属板１を管状に形成するときのダイス２に働く
応力を軽減することができる。
更にダイス２の貫通穴３の入側と出側との途中から出
側までの間に直径を同一とする同一直径区間3aを設け
て、この同一直径区間3aにおいて金属板１の両側縁1aを
突き合わせた管状に形成した状態を保持させて貫通穴３
を貫通させると、管状に形成した金属板１に生ずるスプ
リングバツクを小さくすることができる。そして管状に
形成した金属板１の突き合わせ部1bに対応させてダイス
２の外周縁からダイス２の同一直径区間3aに向けて貫通
する溶接用貫通孔７を穿設し、この溶接用貫通孔７を通
してレーザを照射して金属板１の突き合わせ部1bをレー
ザ溶接すると、溶接された管状の金属板１は更に出側に
至るまで製造すべき金属管の外径を有する断面円形に保
持されるから貫通穴３を貫通した後のスプリングバツク
が確実に抑制される。
側までの間に直径を同一とする同一直径区間3aを設け
て、この同一直径区間3aにおいて金属板１の両側縁1aを
突き合わせた管状に形成した状態を保持させて貫通穴３
を貫通させると、管状に形成した金属板１に生ずるスプ
リングバツクを小さくすることができる。そして管状に
形成した金属板１の突き合わせ部1bに対応させてダイス
２の外周縁からダイス２の同一直径区間3aに向けて貫通
する溶接用貫通孔７を穿設し、この溶接用貫通孔７を通
してレーザを照射して金属板１の突き合わせ部1bをレー
ザ溶接すると、溶接された管状の金属板１は更に出側に
至るまで製造すべき金属管の外径を有する断面円形に保
持されるから貫通穴３を貫通した後のスプリングバツク
が確実に抑制される。
このように本発明方法によれば金属板１をダイス２の
断面円形の貫通穴３に貫通させるので、金属板１の両側
縁1aに段差を生じることなく正確に突き合わせることが
できるので、良好な断面形状の金属溶接管を製造するこ
とができる。
断面円形の貫通穴３に貫通させるので、金属板１の両側
縁1aに段差を生じることなく正確に突き合わせることが
できるので、良好な断面形状の金属溶接管を製造するこ
とができる。
実施例１ 炭素工具鋼SK5製のダイスに入側直径35mm,出側直径10
mm,テーパ角度22゜の貫通穴を穿設し、板厚1mm,板幅31m
mの平板状のオーステナイト系ステンレス鋼帯（SUS30
4）を前記貫通穴に貫通させて管状に形成した後、スク
イズロールにより管状に保持した状態でステンレス鋼帯
の両側縁の突き合わせ部をTIG溶接した結果、断面形状
がほぼ真円に近い状態の肉厚1mm,外径10mmのステンレス
鋼溶接管を製造することができた。
mm,テーパ角度22゜の貫通穴を穿設し、板厚1mm,板幅31m
mの平板状のオーステナイト系ステンレス鋼帯（SUS30
4）を前記貫通穴に貫通させて管状に形成した後、スク
イズロールにより管状に保持した状態でステンレス鋼帯
の両側縁の突き合わせ部をTIG溶接した結果、断面形状
がほぼ真円に近い状態の肉厚1mm,外径10mmのステンレス
鋼溶接管を製造することができた。
実施例２ 炭素工具鋼SK5製のダイスに入側直径4.0mm,出側直径
1.0mm,テーパ角度30゜の貫通穴を穿設し、更に第４図に
示した如く長さ3.0mmの同一直径区間に直径0.5mmの溶接
用貫通孔を穿設し、板厚0.1mm,板幅3.3mmの平板状のオ
ーステナイト系ステンレス鋼帯（SUS304）を貫通穴に貫
通させ管状に形成した後、溶接用貫通孔を通してステン
レス鋼帯の両側縁の突き合わせ部にレーザ照射機からYA
G（イツトリウムアルミニウムガーネツト）レーザを照
射して溶接を行つた結果、断面形状が真円で溶接状態が
良好な肉厚0.1mm,外径1.0mmのステンレス鋼溶接管を製
造することができた。
1.0mm,テーパ角度30゜の貫通穴を穿設し、更に第４図に
示した如く長さ3.0mmの同一直径区間に直径0.5mmの溶接
用貫通孔を穿設し、板厚0.1mm,板幅3.3mmの平板状のオ
ーステナイト系ステンレス鋼帯（SUS304）を貫通穴に貫
通させ管状に形成した後、溶接用貫通孔を通してステン
レス鋼帯の両側縁の突き合わせ部にレーザ照射機からYA
G（イツトリウムアルミニウムガーネツト）レーザを照
射して溶接を行つた結果、断面形状が真円で溶接状態が
良好な肉厚0.1mm,外径1.0mmのステンレス鋼溶接管を製
造することができた。
実施例３ 炭素工具鋼SK5製のダイスに入側直径35mm,出側直径10
mm,テーパ角度22゜の貫通穴を穿設し、板厚1mm,板幅31m
mの平板状のオーステナイト系ステンレス鋼帯（SUS30
4）を半径7mmの長手方向に直交する小径の曲げロールで
管の内側となる面を内側として塑性曲げ加工を行つた後
に長手方向の曲率を零とすることによつて塑性曲げ・曲
げ戻しにより生じる幅方向の残留曲率を利用して幅方向
に或る程度曲げた状態で前記貫通穴に貫通させて管状に
形成した後、スクイズロールにより管状に保持した状態
でステンレス鋼帯の両側縁の突き合わせ部をTIG溶接し
た結果、断面形状がほぼ真円に近い状態の肉厚1mm,外径
10mmのステンレス鋼溶接管を製造することができた。
mm,テーパ角度22゜の貫通穴を穿設し、板厚1mm,板幅31m
mの平板状のオーステナイト系ステンレス鋼帯（SUS30
4）を半径7mmの長手方向に直交する小径の曲げロールで
管の内側となる面を内側として塑性曲げ加工を行つた後
に長手方向の曲率を零とすることによつて塑性曲げ・曲
げ戻しにより生じる幅方向の残留曲率を利用して幅方向
に或る程度曲げた状態で前記貫通穴に貫通させて管状に
形成した後、スクイズロールにより管状に保持した状態
でステンレス鋼帯の両側縁の突き合わせ部をTIG溶接し
た結果、断面形状がほぼ真円に近い状態の肉厚1mm,外径
10mmのステンレス鋼溶接管を製造することができた。
以上詳述した如く本発明に係る金属溶接管の製造方法
によつて金属溶接管を製造すると、ダイスに穿設された
貫通穴に金属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜1.35倍
の板幅を有する平板状の金属板を貫通させるという簡単
な方法によって、製造される金属溶接管に蛇行やネジレ
などが生ずる現象を発生させることなく、また金属板の
両側縁が重なつたり金属板の両側縁近傍に座屈によるシ
ワを生ぜしめることなく、平板状の金属板を一挙に良好
な断面形状の管状に形成することができるので、肉厚ｔ
と外径Ｄとの比t/Dが３〜20％である製造すべき金属溶
接管の外径に対応した１つのダイスを準備すれば良いこ
とから、製造すべき金属管の外径を変更する際に短時間
に且つ容易にダイスを交換することができしかも経済的
である。
によつて金属溶接管を製造すると、ダイスに穿設された
貫通穴に金属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜1.35倍
の板幅を有する平板状の金属板を貫通させるという簡単
な方法によって、製造される金属溶接管に蛇行やネジレ
などが生ずる現象を発生させることなく、また金属板の
両側縁が重なつたり金属板の両側縁近傍に座屈によるシ
ワを生ぜしめることなく、平板状の金属板を一挙に良好
な断面形状の管状に形成することができるので、肉厚ｔ
と外径Ｄとの比t/Dが３〜20％である製造すべき金属溶
接管の外径に対応した１つのダイスを準備すれば良いこ
とから、製造すべき金属管の外径を変更する際に短時間
に且つ容易にダイスを交換することができしかも経済的
である。
更に、ダイスの貫通穴を貫通した金属板はその両側縁
を確実に突き合わせた状態で管状に形成されるので、多
品種少量生産を容易に実施することができ、しかも良品
質の製品を供給することができる。
を確実に突き合わせた状態で管状に形成されるので、多
品種少量生産を容易に実施することができ、しかも良品
質の製品を供給することができる。
またダイスの貫通穴に同一直径区間を設けると貫通穴
を貫通した後の金属板に生ずるスプリングバツクを抑制
し、更にその同一直径区間に溶接用貫通孔が穿設されて
いる場合にはこの同一直径区間において金属板の突き合
わせ部を溶接することができるので良品質の製品を供給
できる。
を貫通した後の金属板に生ずるスプリングバツクを抑制
し、更にその同一直径区間に溶接用貫通孔が穿設されて
いる場合にはこの同一直径区間において金属板の突き合
わせ部を溶接することができるので良品質の製品を供給
できる。
そして突き合わせ部をレーザ溶接すると金属板の材質
や板幅等に対して好適なレーザの出力を調整することに
よつて良好な溶接部を形成することができるから数mm以
下の細い金属溶接管でも容易に製造することができるの
である。
や板幅等に対して好適なレーザの出力を調整することに
よつて良好な溶接部を形成することができるから数mm以
下の細い金属溶接管でも容易に製造することができるの
である。
このように種々の利点を有している本発明に係る金属
溶接方法は金属溶接管を安価且つ容易にしかも非常に小
径の金属管の製造までも可能にするものであり、その工
業的価値の非常に大きなものである。
溶接方法は金属溶接管を安価且つ容易にしかも非常に小
径の金属管の製造までも可能にするものであり、その工
業的価値の非常に大きなものである。
第１図は本発明方法によつて金属溶接管を製造している
状態を示す側面説明図、第２図は第１図に示したダイス
の１例を示す正面説明図、第３図は第２図におけるＡ−
Ａ線断面図、第４図は本発明方法によつて金属溶接管を
製造している他の実施例を示す図、第５図は第４図にお
けるＢ−Ｂ線断面図、第６図（イ），（ロ）及び（ハ）
はそれぞれダイスの貫通穴を通過した直後の金属板の各
種断面形状を示す図、第７図は直径10mmのステンレス鋼
溶接管を本発明方法で製造する際の素材鋼と肉厚／直径
との関係を示す図、第８図は従来方法によつて金属溶接
管を製造している状態を示す斜視図である。 図面中 １……金属板 1a……側縁 1b……突き合わせ部 ２……ダイス ３……貫通穴 3a……同一直径区間 ４……アーク溶接用トーチ ５……スクイズロール ６……レーザ照射機 ７……溶接用貫通孔 ８……小径の曲げロール ９……円筒形ロール 10……フオーミングロール又はケージロール 11……ジームガイドロール
状態を示す側面説明図、第２図は第１図に示したダイス
の１例を示す正面説明図、第３図は第２図におけるＡ−
Ａ線断面図、第４図は本発明方法によつて金属溶接管を
製造している他の実施例を示す図、第５図は第４図にお
けるＢ−Ｂ線断面図、第６図（イ），（ロ）及び（ハ）
はそれぞれダイスの貫通穴を通過した直後の金属板の各
種断面形状を示す図、第７図は直径10mmのステンレス鋼
溶接管を本発明方法で製造する際の素材鋼と肉厚／直径
との関係を示す図、第８図は従来方法によつて金属溶接
管を製造している状態を示す斜視図である。 図面中 １……金属板 1a……側縁 1b……突き合わせ部 ２……ダイス ３……貫通穴 3a……同一直径区間 ４……アーク溶接用トーチ ５……スクイズロール ６……レーザ照射機 ７……溶接用貫通孔 ８……小径の曲げロール ９……円筒形ロール 10……フオーミングロール又はケージロール 11……ジームガイドロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹添 明信 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式 会社加工技術センター内 (56)参考文献 特開 昭60−44126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−22442（ＪＰ，Ａ) 実公 昭40−3642（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21C 37/08 B21D 5/06 - 5/12
Claims (5)
- 【請求項１】入側から出側に行くに従つて直径を小さく
するテーパを付した部分を有する断面円形の貫通穴
（３）が穿設されているダイス（２）に金属板（１）を
貫通させることによつて一挙にその両側縁（1a）を突き
合わせた状態の管状に形成し、この突き合わせ部（1b）
を溶接して金属溶接管を製造するに際し、製造すべき金
属溶接管の肉厚ｔと外径Ｄとの比t/Dが３〜20％である
場合に、ダイス（２）の貫通穴（３）に貫通させる金属
板（１）として金属溶接管の肉厚中心線の長さの1.01〜
1.35倍の板幅を有する金属板（１）を使用することを特
徴とする金属溶接管の製造方法。 - 【請求項２】ダイス（２）の貫通穴（３）に入側と出側
との途中から出側までの間に直径を同一とする同一直径
区間（3a）を設けて、この同一直径区間（3a）において
金属板（１）の両側縁（1a）を突き合わせた管状に形成
した状態を保持する請求項１に記載の金属溶接管の製造
方法。 - 【請求項３】管状に形成した金属板（１）の両側縁（1
a）の突き合わせ部（1b）をレーザ溶接する請求項１又
は２に記載の金属溶接管の製造方法。 - 【請求項４】管状に形成した金属板（１）の突き合わせ
部（1b）に対応させてダイス（２）の外周縁から該ダイ
ス（２）の同一直径区間（3a）に向けて貫通する溶接用
貫通孔（７）を穿設し、該溶接用貫通孔（７）からレー
ザを照射して前記突き合わせ部（1b）をレーザ溶接する
請求項３に記載の金属溶接管の製造方法。 - 【請求項５】管の内側となる面を内側として長手方向に
直交する小径の曲げロール（８）で塑性曲げ加工を行つ
た金属板（１）を長手方向の曲率を零とすることによつ
て、前記塑性曲げ・曲げ戻しにより生じる幅方向の残留
曲率を利用して該金属板（１）を平面に投影した際の板
幅が金属板（１）が平坦である場合の幅より小さくなる
ように幅方向に曲げた状態でダイス（２）の貫通穴
（３）に貫通させる請求項１から４までのいずれか１項
に記載の金属溶接管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049549A JP2790887B2 (ja) | 1989-10-27 | 1990-03-02 | 金属溶接管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27850789 | 1989-10-27 | ||
| JP1-278507 | 1989-10-27 | ||
| JP2049549A JP2790887B2 (ja) | 1989-10-27 | 1990-03-02 | 金属溶接管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03207523A JPH03207523A (ja) | 1991-09-10 |
| JP2790887B2 true JP2790887B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=26389958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049549A Expired - Lifetime JP2790887B2 (ja) | 1989-10-27 | 1990-03-02 | 金属溶接管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790887B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016112605A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 株式会社山森製作所 | ボールチェーンとボールチェーンの製造装置、およびボールチェーンの製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522442A (en) * | 1978-08-03 | 1980-02-18 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | Circular pipe forming method and device thereof |
| JPS57149084A (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Production of metallic pipe containing plastic coated wire rod |
| JPS6044126A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 溶接管の製造方法 |
| JPH0677773B2 (ja) * | 1985-10-15 | 1994-10-05 | 日新製鋼株式会社 | 薄肉金属管の製造方法 |
| JPS62259617A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-12 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 薄肉管状体の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2049549A patent/JP2790887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016112605A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 株式会社山森製作所 | ボールチェーンとボールチェーンの製造装置、およびボールチェーンの製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03207523A (ja) | 1991-09-10 |
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