JP3746489B2

JP3746489B2 - Manufacturing method of rectangular steel pipe and manufacturing equipment of rectangular steel pipe

Info

Publication number: JP3746489B2
Application number: JP2003076670A
Authority: JP
Inventors: 伸中島; 教雄中島; 拓中島; 功雄中島
Original assignee: ナカジマ鋼管株式会社
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: JP2004283844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば建築用の柱材に使用される大径で厚肉の四角形鋼管（正方体形状や直方体形状など）を得るのに採用される四角形鋼管の製造方法、および四角形鋼管の製造設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の四角形鋼管の製造方法としては、まず鋼板の、幅方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状に折り曲げるとともに、この直角状折り曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて近似四角形状鋼管とする。次いで近似四角形状鋼管を、プレス成形方式の前段成形装置によって、中間平板部に連なる一対の側平板部を内側へ加圧して、両鈍角折り曲げ部を直角に近づくように曲げ成形する。そして、ロール成形方式の後段成形装置によって、一対の側平板部を内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形するとともに、左右の開先相当部により一つの突き合わせ部を形成する。その後、突き合わせ部を溶接する構成が提供されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５８３１３号公報（第３頁、第２、３、１０図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来構成によると、前段成形装置において、開先相当部間を短い開口部長さとしかつ両鈍角折曲げ部を製品曲げ角度に近い角度として、前段曲げ成形でき、そして後段成形装置において、鈍角折曲げ部を直角状折曲げ部に曲げ成形して開口部をなくするように後段曲げ成形する際に、短い開口部長さであることから軽い加圧力でかつ容易に行うことができる。したがって鈍角折曲げ部の直角状折曲げ部への曲げ成形は、中間平板部の扁平状を損なうことなく、かつ直角状折曲げ部の曲げ半径と同様の曲げ半径で行える。
【０００５】
しかし、上記した従来構成によると、前段成形装置においては、近似四角形状鋼管を間欠搬送しながら、その停止時にプレス成形することから、能率の面で多少問題がある。
【０００６】
そこで本発明の請求項１記載の発明は、各直角状折曲げ部の大きさや形状を均等にし得るとともに、能率よく製造し得る四角形鋼管の製造方法を提供することを目的としたものである。
【０００７】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の四角形鋼管の製造方法を容易に実現し得る四角形鋼管の製造設備を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の四角形鋼管の製造方法は、鋼板の、幅方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状に折り曲げるとともに、この直角状折り曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて近似四角形状鋼管とし、この近似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、成形手段によって、一対の側平板部を内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形するとともに、左右の開先相当部により一つの突き合わせ部を形成し、この突き合わせ部を溶接する四角形鋼管の製造方法であって、成形手段による成形が、直状成形ロールにより底平板部を支持した状態で、上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧して行われることを特徴としたものである。
【０００９】
したがって請求項１の発明によると、近似四角形状鋼管を、長さ方向に搬送して成形手段に搬入させ、そして成形手段による成形は、その直状成形ロールにより底平板部を支持した状態で、上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧して行える。これにより、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形して、底平板部に対して一対の側平板部を直角状の角度とし得、以て左右の開先相当部により一つの突き合わせ部を形成し得る。
【００１０】
その際に、成形手段における成形を、上位側を大径として配設した左右一対の円錐状成形ロールにより行うことで、これら円錐状成形ロールの円錐状加圧面の周速度は、上部（大径部）に対して下部（小径部）が低いことになる。したがって、左右の側平板部には、その周速度の差によって押し下げ力が作用することになり、このように押し下げ力が作用している側平板部を円錐状成形ロールにより内側へ加圧することで、両鈍角折り曲げ部の直角状折り曲げ部への曲げ成形は、その曲げ半径（コーナＲ）を小さくして、シャープに行える。
【００１１】
また本発明の請求項２記載の四角形鋼管の製造方法は、上記した請求項１記載の構成において、成形手段は、近似四角形状鋼管の搬送方向における複数箇所に、直状成形ロールと一対の円錐状成形ロールとからなる成形部を有し、これら成形部では、円錐状成形ロールによる一対の側平板部に対する内側へ加圧位置を、搬送方向の上手から下手へと順に変化させることで、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形することを特徴としたものである。
【００１２】
したがって請求項２の発明によると、成形手段による成形は、各成形部において、その直状成形ロールにより底平板部を支持した状態で、上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧して行う。このとき、各成形部においては、底平板部に対して一対の側平板部を次第に曲げ成形し得る。
【００１３】
そして本発明の請求項３記載の四角形鋼管の製造設備は、鋼板の、幅方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状に折り曲げる前段プレス手段と、この直角状折り曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて近似四角形状鋼管とする後段プレス手段と、前記近似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、一対の側平板部を内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形する成形手段と、左右の開先相当部により形成した一つの突き合わせ部を溶接する溶接機とを有し、前記成形手段を、底平板部を支持する直状成形ロールと、側平板部に対して外側から加圧当接自在で上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールとにより構成したことを特徴としたものである。
【００１４】
したがって請求項３の発明によると、前段プレス手段により二箇所に直角状折り曲げ部を形成し、そして後段プレス手段により直角状折り曲げ部の内側の二箇所に鈍角折り曲げ部を形成してなる近似四角形状鋼管を、長さ方向に搬送して成形手段に供給し得る。この成形手段において、近似四角形状鋼管の底平板部を、その直状成形ロールにより支持した状態で、左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧することで、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形し得る。
【００１５】
さらに本発明の請求項４記載の四角形鋼管の製造設備は、上記した請求項３記載の構成において、成形手段は、近似四角形状鋼管の搬送方向における複数箇所に、直状成形ロールと一対の円錐状成形ロールとからなる成形部を有し、これら成形部の円錐状成形ロールを、搬送方向の上手から下手へと順に、そのロール軸心を次第に起立方向へと変化させて配設したことを特徴としたものである。
【００１６】
したがって請求項４の発明によると、円錐状成形ロールによる一対の側平板部に対する内側へ加圧位置を、すなわちロール軸心の傾斜角度を垂直面に対して次第に小さくなるように搬送方向の上手から下手へと順に変化させていることで、底平板部に対して一対の側平板部を次第に曲げ成形して、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形し得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、大径、厚肉でかつ正方体形状の四角形鋼管を得るのに採用した状態として、図に基づいて説明する。
【００１８】
まず図１に示すように、所定長さの鋼板１を長さ方向１Ａに搬送し、トリミング開先加工機１０に通して幅方向１Ｂにおける両側縁に開先２を加工する。次いで、鋼板１を前段成形プレス１１に入れて、下金型１２に対する上金型１３の昇降動により、開先（開先相当部）２寄りの二箇所を直角状（９０度またはほぼ９０度）に折り曲げて直角状折り曲げ部３，３を成形する。その後、後段成形プレス１４に入れて、下金型１５に対する上金型１６の昇降動により、前記直角状折り曲げ部３，３の内側で中間の二箇所を鈍角（約１０５度）に折り曲げて鈍角折り曲げ部４，４を成形する。
【００１９】
これにより、底平板部５Ａと、この底平板部５Ａに鈍角折り曲げ部４，４を介して連なる左右一対の側平板部５Ｂ，５Ｂと、これら側平板部５Ｂ，５Ｂに直角状折り曲げ部３，３を介して連なる左右一対で短幅の上平板部５Ｃ，５Ｃとからなる近似四角形状鋼管５を折り曲げ成形し得る。
【００２０】
そして図２〜図４に示すように、たとえばローラコンベヤ形式の搬送手段１８によって、近似四角形状鋼管５を搬送経路１９上で長さ方向に搬送する。この搬送経路１９の所定箇所には、前記近似四角形状鋼管５を長さ方向に搬送しながら、一対の側平板部５Ｂ，５Ｂを内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部４，４を直角状折り曲げ部４ａ，４ａに成形する成形手段２１が設けられている。
【００２１】
すなわち成形手段２１は、近似四角形状鋼管５の搬送方向において、たとえば９箇所（複数箇所）に成形部２２Ａ〜２２Ｉを有する。各成形部２２Ａ〜２２Ｉには、それぞれ底平板部５Ａを支持する直状成形ロール２３と、側平板部５Ｂ，５Ｂに対して外側から加圧当接自在として配設された左右一対の円錐状成形ロール２４，２４とが配設されている。ここで円錐状成形ロール２４，２４は裁頭円錐状であって、その大径側を上位として配設されている。
【００２２】
その際に、各成形部２２Ａ〜２２Ｉの円錐状成形ロール２４，２４は、搬送方向の上手から下手へと順に、そのロール軸心２５，２５を次第に起立方向へと変化させて配設されている。すなわち、最も上手の成形部２２Ａにおいては、図３の（ａ）（ｂ）、および図４の（ａ）に示すように、その円錐状成形ロール２４，２４の外周面からなる円錐状加圧面２４ａ，２４ａが、後段成形プレス１４からの近似四角形状鋼管５における一対の側平板部５Ｂ，５Ｂの傾斜角度よりも少し急な角度となるように、そのロール軸心２５，２５を垂直面に対して大きく傾斜させている。
【００２３】
また、最も下手の成形部２２Ｉにおいては、図３の（ａ）（ｂ）、および図４の（ｅ）に示すように、その円錐状加圧面２４ａ，２４ａが、底平板部５Ａに対して直角状の角度となるように、そのロール軸心２５，２５を小さく傾斜させている。そして中間の成形部２２Ｂ〜２２Ｈにおいては、図３の（ａ）（ｂ）、および図４の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、搬送方向の上手から下手へと順に、そのロール軸心２５，２５の傾斜角度が次第に小さくなるように変化させて配設されている。
【００２４】
前記成形部２２Ａ〜２２Ｉにおける特定箇所、たとえば成形部２２Ａ、２２Ｅ、２２Ｉには、上平板部５Ｃ，５Ｃに対向して押えロール２６が配設されている。その際に押えロール２６は、上平板部５Ｃ，５Ｃの姿勢（角度）に応じて、その押え角度（ロール面角度）が設定されている。なお、各成形部２２Ａ〜２２Ｉにおける直状成形ロール２３は、搬送手段１８の搬送用ローラを兼用する形式とされている。
【００２５】
したがって、後段成形プレス１４からの近似四角形状鋼管５を、搬送経路１９上で長さ方向に搬送して成形手段２１に搬入させ、そして成形手段２１によって、一対の側平板部５Ｂ，５Ｂを内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部４，４を直角状折り曲げ部４ａ，４ａに成形する。すなわち成形手段２１による成形は、各成形部２２Ａ〜２２Ｉにおいて、その直状成形ロール２３により底平板部５Ａを支持した状態で、上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロール２４，２４により一対の側平板部５Ｂ，５Ｂを内側へ加圧して行う。
【００２６】
このとき、各成形部２２Ａ〜２２Ｉにおいては、円錐状成形ロール２４，２４による一対の側平板部５Ｂ，５Ｂに対する内側へ加圧位置を、搬送方向の上手から下手へと順に変化させていることで、すなわち、ロール軸心２５，２５の傾斜角度を垂直面に対して次第に小さくなるように変化させていることで、底平板部５Ａに対して一対の側平板部５Ｂ，５Ｂを次第に曲げ成形し得る。
【００２７】
したがって、最も下手の成形部２２Ｉにおいては、図４の（ｅ）に示すように、両鈍角折り曲げ部４，４を直角状折り曲げ部４ａ，４ａに成形して、底平板部５Ａに対して一対の側平板部５Ｂ，５Ｂを直角状の角度とし得、以て左右の開先相当部により一つの突き合わせ部６を形成し得る。このように、近似四角形状鋼管５を搬送経路１９上で連続搬送しながら能率よく曲げ成形し得る。
【００２８】
その際に、各成形部２２Ａ〜２２Ｉにおける成形を、上位側を大径として配設した左右一対の円錐状成形ロール２４，２４により行うことで、これら円錐状成形ロール２４，２４の円錐状加圧面２４ａ，２４ａの周速度は、上部（大径部）に対して下部（小径部）が低いことになる。
【００２９】
したがって図４に示すように、左右の側平板部５Ｂ，５Ｂには、その周速度の差によって押し下げ力Ｗが作用することになり、このように押し下げ力Ｗが作用している側平板部５Ｂ，５Ｂを円錐状成形ロール２４，２４により内側へ加圧することで、両鈍角折り曲げ部４，４の直角状折り曲げ部４ａ，４ａへの曲げ成形は、その曲げ半径（コーナＲ）を小さくして、シャープに行える。これにより、各直角状折曲げ部３，４ａの大きさや形状を均等にし得る。
【００３０】
なお、成形手段２１における成形中に、何らかの事情で近似四角形状鋼管５が浮き上がろうとしたとき、上平板部５Ｃ，５Ｃに対向している押えロール２６によって、その浮き上がりを阻止し得る。
【００３１】
このようにして、左右の開先相当部により一つの突き合わせ部６を形成した状態で溶接機３１へと搬送して、前記突き合わせ部６の溶接を行う。すなわち、まず図５の（ａ）に示すように、仮付け溶接機３２の部分で、四辺を直状ロール３３群（またはシリンダー）により外側から加圧して形状を維持しながら、突き合わせ部６に対して仮付け溶接７ａを施工する。次いで図５の（ｂ）に示すように、内面溶接機３４に移して内面溶接７ｂを施工する。さらに図５の（ｃ）に示すように、外面溶接機３５に移して外面溶接７ｃを施工し、以て一辺に突き合わせ溶接部（シーム溶接部）７を有し、かつ各コーナ部が直角状折曲げ部３，４ａの大径で厚肉の四角形鋼管８を造管し得る。
【００３２】
このようして得られた四角形鋼管８は最終製品となる。または、四角形鋼管８を最終製品よりも寸法や形状を大きくして造管し、そしてＡ_３変態点（たとえば８５０〜１０５０℃）の近辺にまで加熱したのち、正規の寸法かつ形状に熱間成形して、最終製品としてもよい。
【００３３】
上記した実施の形態で示すように、成形手段２１での成形は、複数の成形部２２Ａ〜２２Ｉで徐々に成形するのが好ましいが、その段数は任意であり、特に薄肉の場合には、少数段での成形が可能となる。
【００３４】
上記した実施の形態では、円錐状成形ロール２４，２４として裁頭円錐状の形式が使用されているが、これは円錐の形式などであってもよい。
上記した実施の形態では、大径で厚肉の四角形鋼管８を製造しているが、これは大径で薄肉の四角形鋼管、小径で厚肉の四角形鋼管、小径で薄肉の四角形鋼管などの製造であってもよい。たとえば図５の（ｃ）に示すように、正規の外面間の寸法Ｌが３００〜７００ｍｍ、厚さｔが９〜７０ｍｍの四角形鋼管８を得るものであり、その際に直角状折り曲げ部３，４ａの正規の外周半径Ｒが厚さｔの１．０〜３．０倍となるようにシャープに形成し得る。
【００３５】
上記した実施の形態では、前段成形プレス１１や後段成形プレス１４などプレス方式で鋼板１の成形を行っているが、これはロール方式で鋼板１の成形を行ってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
上記した本発明の請求項１によると、近似四角形状鋼管を、長さ方向に搬送して成形手段に搬入させ、そして成形手段による成形は、その直状成形ロールにより底平板部を支持した状態で、上位側を大径として配設した左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧して行うことができる。これにより、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形して、底平板部に対して一対の側平板部を直角状の角度にでき、以て左右の開先相当部により一つの突き合わせ部を形成できる。このように、近似四角形状鋼管を搬送経路上で連続搬送しながら能率よく曲げ成形できる。
【００３７】
その際に、成形手段における成形を、上位側を大径として配設した左右一対の円錐状成形ロールにより行うことで、これら円錐状成形ロールの円錐状加圧面の周速度は、上部（大径部）に対して下部（小径部）が低いことになる。したがって、左右の側平板部には、その周速度の差によって押し下げ力を作用させることができ、このように押し下げ力が作用している側平板部を円錐状成形ロールにより内側へ加圧することで、両鈍角折り曲げ部の直角状折り曲げ部への曲げ成形を、その曲げ半径（コーナＲ）を小さくしてシャープに行うことができ、以て各直角状折曲げ部の大きさや形状を均等にできる。
【００３８】
また上記した本発明の請求項２によると、成形手段による成形は、各成形部において、その直状成形ロールにより底平板部を支持した状態で、上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧して行うことができる。このとき、各成形部においては、底平板部に対して一対の側平板部を次第に曲げ成形できる。
【００３９】
そして上記した本発明の請求項３によると、前段プレス手段により二箇所に直角状折り曲げ部を形成し、そして後段プレス手段により直角状折り曲げ部の内側の二箇所に鈍角折り曲げ部を形成してなる近似四角形状鋼管を、長さ方向に搬送して成形手段に供給できる。この成形手段において、近似四角形状鋼管の底平板部を、その直状成形ロールにより支持した状態で、左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧することで、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形でき、以て請求項１記載の四角形鋼管の製造方法を容易に実現できる。
【００４０】
さらに上記した本発明の請求項４によると、円錐状成形ロールによる一対の側平板部に対する内側へ加圧位置を、すなわちロール軸心の傾斜角度を垂直面に対して次第に小さくなるように搬送方向の上手から下手へと順に変化させたことで、底平板部に対して一対の側平板部を次第に曲げ成形して、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形でき、以て請求項２記載の四角形鋼管の製造方法を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、四角形鋼管の製造方法における近似四角形状鋼管の成形工程までの説明図である。
【図２】同四角形鋼管の製造方法における成形手段部分の概略側面図である。
【図３】同四角形鋼管の製造方法における成形手段部分であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同四角形鋼管の製造方法における成形手段部分であって、（ａ）は上手の成形部の正面図、（ｂ）〜（ｄ）は中間の成形部の正面図、（ｅ）は下手の成形部の正面図である。
【図５】同四角形鋼管の製造方法における溶接機部分であって、（ａ）は仮付け溶接機の正面図、（ｂ）は内面溶接機の正面図、（ｃ）は外面溶接機の正面図である。
【符号の説明】
１鋼板
１Ｂ幅方向
２開先
３直角状折り曲げ部
４鈍角折り曲げ部
４ａ直角状折り曲げ部
５近似四角形状鋼管
５Ａ底平板部
５Ｂ側平板部
５Ｃ上平板部
６突き合わせ部
７突き合わせ溶接部（シーム溶接部）
８四角形鋼管
１０トリミング開先加工機
１１前段成形プレス
１４後段成形プレス
１８搬送手段
１９搬送経路
２１成形手段
２２Ａ成形部
２２Ｂ成形部
２２Ｃ成形部
２２Ｄ成形部
２２Ｅ成形部
２２Ｆ成形部
２２Ｇ成形部
２２Ｈ成形部
２２Ｉ成形部
２３直状成形ロール
２４円錐状成形ロール
２４ａ円錐状加圧面
２５ロール軸心
２６押えロール
３１溶接機
Ｗ押し下げ力[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a rectangular steel pipe and a manufacturing facility for the rectangular steel pipe, which are employed to obtain a large-diameter and thick rectangular steel pipe (such as a rectangular parallelepiped shape or a rectangular parallelepiped shape) used for, for example, a building pillar. Is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of manufacturing this type of rectangular steel pipe, first, two portions of the steel plate near the groove corresponding portion in the width direction are bent at a right angle, and two portions inside the right angle bent portion are bent at an obtuse angle. Approximate square steel pipe. Next, the approximate square steel pipe is bent and formed by pressing a pair of side flat plate portions connected to the intermediate flat plate portion inward by a press forming pre-former so that both obtuse bent portions are close to a right angle. Then, a pair of side flat plate portions are pressed inward by a roll forming-type latter-stage forming device to form both obtuse angle bent portions into right angle bent portions, and one butt portion is formed by the left and right groove equivalent portions. . Then, the structure which welds a butt | matching part is provided (for example, refer patent document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-258313 (3rd page, 2, 3, 10)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described conventional configuration, in the former-stage molding apparatus, the first-stage bending can be performed with a short opening length between the groove-corresponding portions and the both obtuse angle-folded parts being close to the product bending angle. When the bent part is bent into a right-angled bent part and the latter stage bending process is performed so as to eliminate the opening, the opening can be easily performed with a light pressure because of the short opening length. Therefore, the bending of the obtuse bent portion into the right bent portion can be performed without damaging the flat shape of the intermediate flat plate portion and with the same bending radius as that of the right bent portion.
[0005]
However, according to the above-described conventional configuration, the former-stage forming apparatus has some problems in terms of efficiency because it press-forms when stopping the approximate square steel pipe while intermittently conveying it.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a rectangular steel pipe that can equalize the size and shape of each right-angled bent portion and can be manufactured efficiently.
[0007]
The third aspect of the present invention is to provide a square steel pipe manufacturing facility capable of easily realizing the method of manufacturing the rectangular steel pipe according to the first aspect.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a method for manufacturing a rectangular steel pipe according to claim 1 of the present invention is such that two portions of a steel plate near a groove corresponding portion in the width direction are bent at a right angle, and the right bent portion Folding the two inner parts to an obtuse angle to obtain an approximate square steel pipe, and while conveying the approximate square steel pipe in the length direction, press the pair of side plate parts inward by forming means to form both obtuse angle bent parts. A method of manufacturing a rectangular steel pipe in which a right-angled bent portion is formed and one butt portion is formed by left and right groove equivalent portions, and the butt portion is welded. In a state where the bottom flat plate portion is supported, the pair of side flat plate portions is pressed inward by a pair of left and right conical forming rolls having a large diameter on the upper side. That.
[0009]
Therefore, according to the invention of claim 1, the approximate square steel pipe is conveyed in the length direction and carried into the forming means, and the forming by the forming means is performed in a state where the bottom flat plate portion is supported by the straight forming roll, This can be done by pressing the pair of side plate portions inwardly with a pair of left and right conical forming rolls arranged with the upper side having a large diameter. Thereby, both obtuse angle bent portions can be formed into right angle bent portions, and a pair of side flat plate portions can be formed into a right angle with respect to the bottom flat plate portion, so that one butted portion is formed by the left and right groove equivalent portions. Can be formed.
[0010]
At that time, the molding in the molding means is performed by a pair of left and right conical molding rolls arranged with the upper side having a large diameter, so that the circumferential speed of the conical pressure surface of these conical molding rolls is the upper (large diameter The lower part (small diameter part) is lower than the part. Accordingly, a pressing force acts on the left and right side flat plate portions due to the difference in peripheral speed, and the side flat plate portion on which the pressing force acts in this way is pressed inward by the conical forming roll. The bend forming of the obtuse angle bent portion into the right angle bent portion can be performed sharply by reducing the bending radius (corner R).
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a rectangular steel pipe according to the first aspect, wherein the forming means includes a straight forming roll and a pair of cones at a plurality of locations in the conveying direction of the approximate rectangular steel pipe. In these molding parts, by changing the pressing position inward with respect to the pair of side flat plate portions by the conical molding roll from the upper side to the lower side in the transport direction, both The obtuse bent portion is formed into a right bent portion.
[0012]
Therefore, according to the invention of claim 2, the molding by the molding means is a pair of left and right conical shapes in which the bottom plate portion is supported by the straight molding roll in each molding portion and the upper side is arranged with a large diameter. A pair of side flat plate portions are pressed inward by a forming roll. At this time, in each shaping | molding part, a pair of side flat plate part can be bend-molded gradually with respect to a bottom flat plate part.
[0013]
And the manufacturing equipment of the rectangular steel pipe according to claim 3 of the present invention comprises a pre-stage press means for bending two portions of the steel plate near the groove corresponding portion in the width direction into a right angle, and two locations inside the right angle bent portion. A second-stage press means to bend an obtuse angle to form an approximate square steel pipe, and while conveying the approximate square steel pipe in the length direction, press a pair of side plate portions inward to form both obtuse bends at right angles. Forming means, and a welding machine for welding one butted portion formed by the left and right groove equivalent parts, and the forming means includes a straight forming roll that supports the bottom flat plate portion, and a side flat plate portion. On the other hand, it is characterized by comprising a pair of left and right conical forming rolls which can be pressed and contacted from the outside and have a large diameter on the upper side.
[0014]
Therefore, according to the invention of claim 3, an approximate quadrangular shape formed by forming a right-angled bent portion at two locations by the former press means and forming an obtuse angle bent portion at two locations inside the right-angled bent portion by the latter-stage press means. The steel pipe can be conveyed in the length direction and supplied to the forming means. In this forming means, both the obtuse angle bending is performed by pressing the pair of side plate portions inward with a pair of left and right conical forming rolls in a state where the bottom flat plate portion of the approximate rectangular steel pipe is supported by the straight forming roll. The part can be formed into a right-angled bent part.
[0015]
Furthermore, the manufacturing equipment for a rectangular steel pipe according to claim 4 of the present invention is the construction according to claim 3, wherein the forming means includes a straight forming roll and a pair of cones at a plurality of locations in the conveying direction of the approximate rectangular steel pipe. The conical forming rolls of these forming parts are arranged in order from the upper side to the lower side in the conveying direction, and the roll axis is gradually changed in the standing direction. It is a feature.
[0016]
Therefore, according to the invention of claim 4, from the upper side in the conveying direction, the pressurization position to the inside with respect to the pair of side flat plate portions by the conical forming roll, that is, the inclination angle of the roll axis gradually decreases with respect to the vertical plane. By changing the lower plate in order, the pair of side flat plate portions can be gradually bent with respect to the bottom flat plate portion, and both obtuse angle bent portions can be formed into right angle bent portions.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as a state adopted to obtain a rectangular steel pipe having a large diameter, a thick wall, and a rectangular parallelepiped shape.
[0018]
First, as shown in FIG. 1, a steel plate 1 having a predetermined length is conveyed in the length direction 1 </ b> A, passed through a trimming groove processing machine 10, and grooves 2 are processed on both side edges in the width direction 1 </ b> B. Next, the steel plate 1 is put into the former forming press 11 and the upper die 13 is moved up and down with respect to the lower die 12 so that the two positions near the groove (the groove equivalent portion) 2 are perpendicular (90 degrees or almost 90 degrees). ) To form right-angled bent portions 3 and 3. After that, it is placed in the latter-stage molding press 14 and the middle die is bent at an obtuse angle (about 105 degrees) inside the right-angled bent portions 3 and 3 by the up-and-down movement of the upper die 16 with respect to the lower die 15. The bent portions 4 and 4 are formed.
[0019]
Thus, the bottom flat plate portion 5A, a pair of left and right side flat plate portions 5B, 5B connected to the bottom flat plate portion 5A via obtuse angle bent portions 4, 4, and a right-angle bent portion 3, to these side flat plate portions 5B, 5B. 3 can be formed by bending an approximate square steel pipe 5 consisting of a pair of left and right upper flat plate portions 5C, 5C connected via 3.
[0020]
As shown in FIGS. 2 to 4, the approximate square steel pipe 5 is transported in the length direction on the transport path 19 by, for example, a roller conveyor type transport means 18. While conveying the approximate rectangular steel pipe 5 in the length direction, the pair of side flat plate portions 5B and 5B are pressed inward at predetermined positions of the conveying path 19 to bend the obtuse angle bent portions 4 and 4 at right angles. Forming means 21 for forming the portions 4a and 4a is provided.
[0021]
That is, the shaping | molding means 21 has shaping | molding part 22A-22I, for example in nine places (plural places) in the conveyance direction of the approximate square steel pipe 5. FIG. Each of the forming portions 22A to 22I has a pair of left and right conical shapes that are arranged so as to be able to press contact from the outside with a straight forming roll 23 that supports the bottom flat plate portion 5A and the side flat plate portions 5B and 5B. Forming rolls 24 and 24 are disposed. Here, the conical forming rolls 24, 24 are truncated conical, and are arranged with the larger diameter side as the upper order.
[0022]
At that time, the conical forming rolls 24 and 24 of the respective forming portions 22A to 22I are arranged by gradually changing the roll axes 25 and 25 in the standing direction from the upper side to the lower side in the transport direction. Yes. That is, in the uppermost molding part 22A, as shown in FIGS. 3A and 3B and FIG. 4A, the conical pressure surface composed of the outer peripheral surfaces of the conical molding rolls 24 and 24. The roll axes 25 and 25 are set to be vertical surfaces so that 24a and 24a are slightly steeper than the inclination angles of the pair of side flat plate portions 5B and 5B in the approximate square steel pipe 5 from the latter forming press 14. It is greatly inclined.
[0023]
Further, in the lowermost molding portion 22I, as shown in FIGS. 3A and 3B and FIG. 4E, the conical pressure surfaces 24a and 24a are formed with respect to the bottom flat plate portion 5A. The roll shafts 25 and 25 are inclined slightly so as to have a right angle. In the intermediate forming portions 22B to 22H, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) and FIGS. 4 (b) to 4 (d), the roll shafts are sequentially arranged from the upper side to the lower side in the conveying direction. The inclination angles of the cores 25 and 25 are arranged so as to be gradually reduced.
[0024]
A presser roll 26 is disposed at a specific location in the molding portions 22A to 22I, for example, the molding portions 22A, 22E, and 22I so as to face the upper flat plate portions 5C and 5C. At that time, the presser roll 26 has its presser angle (roll surface angle) set according to the posture (angle) of the upper flat plate portions 5C and 5C. The straight forming roll 23 in each of the forming portions 22 </ b> A to 22 </ b> I has a form that also serves as a transfer roller of the transfer means 18.
[0025]
Therefore, the approximate quadrangular steel pipe 5 from the latter-stage forming press 14 is transported in the length direction on the transport path 19 and is carried into the forming means 21, and the pair of side flat plate portions 5B and 5B are moved inside by the forming means 21. To form both obtuse bent portions 4, 4 into right bent portions 4a, 4a. That is, the forming by the forming means 21 is a pair of left and right conical forming rolls having a large diameter on the upper side while the bottom flat plate portion 5A is supported by the straight forming roll 23 in each of the forming portions 22A to 22I. The pair of side flat plate portions 5B and 5B are pressed inward by 24 and 24.
[0026]
At this time, in each shaping | molding part 22A-22I, the press position to the inner side with respect to a pair of side flat plate part 5B and 5B by the conical shaping | molding rolls 24 and 24 is changed in order from the upper hand to the lower hand of the conveyance direction. In other words, the pair of side flat plate portions 5B and 5B are gradually bent with respect to the bottom flat plate portion 5A by changing the inclination angle of the roll axes 25 and 25 so as to be gradually reduced with respect to the vertical plane. Can do.
[0027]
Therefore, in the lowermost molding part 22I, as shown in FIG. 4E, both obtuse angle bent parts 4, 4 are formed into right-angled bent parts 4a, 4a, and a pair is formed with respect to the bottom flat plate part 5A. The side flat plate portions 5B and 5B can be formed at a right angle so that one butted portion 6 can be formed by the left and right groove equivalent portions. In this way, the approximate square steel pipe 5 can be efficiently bent while being continuously conveyed on the conveyance path 19.
[0028]
At that time, the forming in each of the forming portions 22A to 22I is performed by a pair of left and right conical forming rolls 24, 24 arranged with a large diameter on the upper side, so that the conical processing of these conical forming rolls 24, 24 is performed. The peripheral speed of the pressure surfaces 24a, 24a is lower in the lower part (small diameter part) than in the upper part (large diameter part).
[0029]
Therefore, as shown in FIG. 4, a pressing force W acts on the left and right side flat plate portions 5B and 5B due to the difference in peripheral speed, and thus the side flat plate portion 5B on which the pressing force W is acting. , 5B is pressed inward by the conical forming rolls 24, 24, so that both the obtuse angle bent portions 4, 4 are bent into the right angle bent portions 4a, 4a by reducing the bending radius (corner R). Can be sharp. Thereby, the magnitude | size and shape of each right-angled bending part 3 and 4a can be equalized.
[0030]
When the approximate square steel pipe 5 is about to rise for some reason during forming in the forming means 21, the lifting can be prevented by the presser roll 26 facing the upper flat plate portions 5C and 5C.
[0031]
In this manner, the butt portion 6 is welded to the welding machine 31 in a state where one butt portion 6 is formed by the left and right groove equivalent portions. That is, first, as shown in FIG. 5 (a), at the portion of the tack welding machine 32, the four sides are pressed from the outside by the straight roll 33 group (or cylinder) to maintain the shape, and the butt portion 6 is pressed. On the other hand, tack welding 7a is applied. Next, as shown in FIG. 5 (b), the inner surface welding machine 34 is moved to the inner surface welding machine 34. Further, as shown in FIG. 5 (c), the outer surface welding machine 35 is moved to the outer surface welding machine 35 to perform the outer surface welding 7c, so that a butt welding portion (seam welding portion) 7 is provided on one side, and each corner portion has a right angle shape. A large-diameter and thick rectangular steel pipe 8 of the bent portions 3 and 4a can be formed.
[0032]
The rectangular steel pipe 8 obtained in this way is the final product. Or, a square steel pipe 8 by increasing the size and shape than the final product and forming tube, and then heated to near the A ₃ transformation point (e.g., 850-1,050 ° C.), hot molded to the normal size and shape And it may be the final product.
[0033]
As shown in the above-described embodiment, the molding by the molding means 21 is preferably performed gradually by a plurality of molding parts 22A to 22I. However, the number of stages is arbitrary, and particularly in the case of a thin wall, the number is small. Molding in stages is possible.
[0034]
In the above-described embodiment, a truncated cone shape is used as the conical forming rolls 24, 24, but this may be a cone shape or the like.
In the above-described embodiment, the large diameter and thick rectangular steel pipe 8 is manufactured. This is the manufacture of a large diameter and thin rectangular steel pipe, a small diameter and thick rectangular steel pipe, a small diameter and thin rectangular steel pipe, and the like. It may be. For example, as shown in FIG. 5C, a rectangular steel pipe 8 having a regular outer surface dimension L of 300 to 700 mm and a thickness t of 9 to 70 mm is obtained. It can be sharply formed so that the regular outer radius R of 4a is 1.0 to 3.0 times the thickness t.
[0035]
In the above-described embodiment, the steel plate 1 is formed by a press method such as the former forming press 11 and the latter forming press 14, but this may be performed by a roll method.
[0036]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention described above, the approximate rectangular steel pipe is conveyed in the length direction and carried into the forming means, and the forming by the forming means is a state in which the bottom flat plate portion is supported by the straight forming roll. Thus, the pair of side flat plate portions can be pressed inward by a pair of left and right conical forming rolls having a large diameter on the upper side. Thereby, both obtuse angle bent portions can be formed into a right angle bent portion, and a pair of side flat plate portions can be formed into a right angle with respect to the bottom flat plate portion, and thus one butt portion can be formed by the left and right groove equivalent portions. Can be formed. As described above, the approximate square steel pipe can be efficiently bent while being continuously conveyed on the conveyance path.
[0037]
At that time, the molding in the molding means is performed by a pair of left and right conical molding rolls arranged with the upper side having a large diameter, so that the circumferential speed of the conical pressure surface of these conical molding rolls is the upper (large diameter The lower part (small diameter part) is lower than the part. Accordingly, a pressing force can be applied to the left and right side flat plate portions by the difference in peripheral speed, and the side flat plate portion on which the pressing force is acting in this way is pressed inward by the conical forming roll. In addition, bending of both obtuse angle bent parts into right angle bent parts can be performed sharply by reducing the bend radius (corner R), thereby making the size and shape of each right angle bent part uniform. .
[0038]
According to the second aspect of the present invention described above, the molding by the molding means is a pair of left and right arranged with a large diameter on the upper side in a state where the bottom flat plate portion is supported by the straight molding roll in each molding portion. The pair of side flat plate portions can be pressed inward by a conical forming roll. At this time, in each shaping | molding part, a pair of side flat plate part can be gradually bend-formed with respect to a bottom flat plate part.
[0039]
According to the above-described third aspect of the present invention, the right-angled bent portions are formed at two locations by the first-stage press means, and the obtuse angle-folded portions are formed at two locations inside the right-angled bent portions by the second-stage press means. The approximate square steel pipe can be conveyed in the length direction and supplied to the forming means. In this forming means, both the obtuse angle bending is performed by pressing the pair of side plate portions inward with a pair of left and right conical forming rolls in a state where the bottom flat plate portion of the approximate rectangular steel pipe is supported by the straight forming roll. Therefore, the rectangular steel pipe manufacturing method according to claim 1 can be easily realized.
[0040]
Further, according to the fourth aspect of the present invention described above, the pressure direction toward the inside of the pair of side plate portions by the conical forming roll, that is, the conveying direction so that the inclination angle of the roll axis is gradually decreased with respect to the vertical plane. 3. A pair of side flat plate portions is gradually bent with respect to the bottom flat plate portion, and both obtuse angle bent portions can be formed into a right-angle bent portion by changing the upper to lower hands in order, and therefore, claim 2. The method of manufacturing a rectangular steel pipe can be easily realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and is an explanatory view up to a forming step of an approximate rectangular steel pipe in a method for manufacturing a rectangular steel pipe.
FIG. 2 is a schematic side view of a forming means portion in the method for manufacturing the rectangular steel pipe.
FIG. 3 is a forming means portion in the method of manufacturing the rectangular steel pipe, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view.
FIG. 4 is a forming means portion in the method of manufacturing the rectangular steel pipe, wherein (a) is a front view of an upper forming portion, (b) to (d) are front views of an intermediate forming portion, and (e) is a front view. It is a front view of a lower molding part.
FIG. 5 is a welder portion in the method of manufacturing the rectangular steel pipe, wherein (a) is a front view of the tack welder, (b) is a front view of the inner surface welder, and (c) is a front view of the outer surface welder. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate 1B Width direction 2 Groove 3 Right angle bending part 4 Obtuse angle bending part 4a Right angle bending part 5 Approximate square-shaped steel pipe 5A Bottom flat plate part 5B Side flat plate part 5C Upper flat plate part 6 Butt part 7 Butt weld part (Seam weld part) )
8 Square steel pipe 10 Trimming groove processing machine 11 Pre-stage forming press 14 Post-stage forming press 18 Conveying means 19 Conveying path 21 Forming means 22A Forming part 22B Forming part 22C Forming part 22D Forming part 22E Forming part 22F Forming part 22G Forming part 22H Forming part 22I forming part 23 straight forming roll 24 conical forming roll 24a conical pressure surface 25 roll axis 26 presser roll 31 welding machine W push-down force

Claims

鋼板の、幅方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状に折り曲げるとともに、この直角状折り曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて近似四角形状鋼管とし、この近似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、成形手段によって、一対の側平板部を内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形するとともに、左右の開先相当部により一つの突き合わせ部を形成し、この突き合わせ部を溶接する四角形鋼管の製造方法であって、成形手段による成形が、直状成形ロールにより底平板部を支持した状態で、上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールにより一対の側平板部を内側へ加圧して行われることを特徴とする四角形鋼管の製造方法。The steel plate is bent at two locations near the groove in the width direction at right angles, and the two inner portions of the right bent portion are bent at an obtuse angle to form an approximate square steel pipe. While conveying in the direction, the forming means pressurizes the pair of side flat plate portions inward to form both obtuse angle bent portions into right angle bent portions, and forms one butted portion by the left and right groove equivalent portions, A method of manufacturing a rectangular steel pipe for welding the butted portions, wherein a pair of left and right conical shapes are arranged with a large diameter on the upper side in a state where the bottom flat plate portion is supported by a straight forming roll when the forming means is formed. A method for producing a rectangular steel pipe, which is performed by pressing a pair of side flat plate portions inward with a forming roll.

成形手段は、近似四角形状鋼管の搬送方向における複数箇所に、直状成形ロールと一対の円錐状成形ロールとからなる成形部を有し、これら成形部では、円錐状成形ロールによる一対の側平板部に対する内側へ加圧位置を、搬送方向の上手から下手へと順に変化させることで、両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形することを特徴とする請求項１記載の四角形鋼管の製造方法。The forming means has a forming part composed of a straight forming roll and a pair of conical forming rolls at a plurality of locations in the conveying direction of the approximate square steel pipe, and in these forming parts, a pair of side plates by the conical forming rolls 2. The method of manufacturing a rectangular steel pipe according to claim 1, wherein the obtuse angle bent portion is formed into a right-angled bent portion by sequentially changing the pressurizing position inward with respect to the portion from upper to lower in the conveying direction. .

鋼板の、幅方向における開先相当部寄りの二箇所を直角状に折り曲げる前段プレス手段と、この直角状折り曲げ部の内側の二箇所を鈍角に折り曲げて近似四角形状鋼管とする後段プレス手段と、前記近似四角形状鋼管を長さ方向に搬送しながら、一対の側平板部を内側へ加圧して両鈍角折り曲げ部を直角状折り曲げ部に成形する成形手段と、左右の開先相当部により形成した一つの突き合わせ部を溶接する溶接機とを有し、前記成形手段を、底平板部を支持する直状成形ロールと、側平板部に対して外側から加圧当接自在で上位側を大径として配設された左右一対の円錐状成形ロールとにより構成したことを特徴とする四角形鋼管の製造設備。The first-stage press means for bending the steel plate in the right direction at two locations near the groove-corresponding portion, and the second-stage press means for bending the two positions inside the right-angled bent portion at an obtuse angle to form an approximate rectangular steel pipe, While conveying the approximate square steel pipe in the length direction, the pair of side flat plate portions are pressed inward to form both obtuse angle bent portions into right angle bent portions, and left and right groove equivalent portions. A welding machine that welds one butting portion, and the forming means includes a straight forming roll that supports the bottom flat plate portion, and a large diameter on the upper side so that the pressure can be pressed against the side flat plate portion from the outside. A rectangular steel pipe manufacturing facility comprising a pair of left and right conical forming rolls arranged as

成形手段は、近似四角形状鋼管の搬送方向における複数箇所に、直状成形ロールと一対の円錐状成形ロールとからなる成形部を有し、これら成形部の円錐状成形ロールを、搬送方向の上手から下手へと順に、そのロール軸心を次第に起立方向へと変化させて配設したことを特徴とする請求項３記載の四角形鋼管の製造設備。The forming means has forming portions composed of a straight forming roll and a pair of conical forming rolls at a plurality of locations in the conveying direction of the approximate square steel pipe, and the conical forming rolls of these forming portions are 4. The production facility for a rectangular steel pipe according to claim 3, wherein the roll axis is gradually changed in the standing direction from the lower to the lower.