JP4107973B2

JP4107973B2 - Method for manufacturing rectangular steel pipe column with column

Info

Publication number: JP4107973B2
Application number: JP2003018109A
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: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP2004232191A

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コラム付き角形鋼管柱の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の鋼管柱としては、角形鋼管からなり径の大きい下部柱の上端にレデューサー（コラム）の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合し、そしてレデューサーの上端に角形鋼管からなり径の小さい上部柱の下端を、裏当て金やダイヤフラムを介して溶接結合している。ここでレデューサーは、鋼板により形成されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３３１９１１号公報（第２頁、図７）
【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、通常、下部柱や上部柱は、１枚の鋼板に対して４箇所のプレス曲げを行ったのち１箇所を溶接して形成するか、２枚の鋼板に対してそれぞれ２箇所のプレス曲げを行ったのち２箇所を溶接して形成しており、またレデューサーは、台形状の４枚の鋼板を溶接（４箇所溶接）して形成するか、Ｃ字状に切断された１枚の鋼板に対して４箇所のプレス曲げを行ったのち１箇所を溶接して形成するか、Ｃ字状に切断された２枚の鋼板に対してそれぞれ２箇所のプレス曲げを行ったのち２箇所を溶接して形成している。
【０００５】
したがって、柱、レデューサーともに、プレスによる曲げ精度が低いことから、柱とレデューサーとを溶接結合した鋼管柱は形状精度が悪くなる恐れがある。これを解決するために、柱やレデューサーを手作業によって精整して曲げ精度の補正を行っており、この手作業には多大な労力と時間を要することになる。
【０００６】
そこで本発明の請求項１記載の発明は、形状精度が良く、しかも溶接部の品質も改善し得、さらに残留応力がなく、かつ十分な靱性を有するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造し得るコラム付き角形鋼管柱の製造方法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記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形鋼管と、一端と他端との外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形コラムとを形成し、前記半成形角形鋼管の端と半成形角形コラムのいずれかの端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、搬送経路上で搬送しながら成形手段により熱間成形を行うに、この成形手段は、半成形角形鋼管を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形する鋼管成形装置と、半成形角形コラムを所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形するコラム成形装置とからなり、コラム付き半成形角形鋼管を、一方の成形装置に通して熱間成形したのち他方の成形装置に通して熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱とした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、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径のコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、成形手段における鋼管成形装置とコラム成形装置とによって熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱を製造し得る。このコラム付き角形鋼管柱は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも溶接部の品質を改善し得る。さらにコラム付き角形鋼管柱は、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【００１０】
また本発明の請求項２記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項１記載の構成において、成形手段は、搬送経路の上手部分に設けられた鋼管成形装置と、下手部分に設けられたコラム成形装置とからなり、鋼管成形装置の上手位置に設けられた形状検出装置が半成形角形鋼管の部分を検出することで、鋼管成形装置を作動して、半成形角形鋼管を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形し、そしてコラム成形装置の上手位置に設けられた形状検出装置が半成形角形コラムの部分を検出することで、コラム成形装置を作動して、半成形角形コラムの部分を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形することを特徴としたものである。
【００１１】
したがって請求項２の発明によると、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径のコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、形状検出装置の検出により鋼管成形装置を作動して、半成形角形鋼管を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形したのち、形状検出装置の検出によりコラム成形装置を作動して、半成形角形コラムの部分を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱を製造し得る。
【００１４】
また本発明の請求項３記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項１または２記載の構成において、成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴としたものである。
【００１５】
したがって請求項３の発明によると、成形ロールの位置を移動制御することで、コラム付き半成形角形鋼管に対する熱間成形を実現し得る。
そして本発明の請求項４記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成において、半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が大きい一端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形する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、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく製造し得る。
さらに本発明の請求項５記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法は、上記した請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成において、半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が小さい他端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴としたものである。
【００１７】
したがって請求項５の発明によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく製造し得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１の実施の形態を、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式の角形鋼管柱を対象として、図１〜図９に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、半成形角形鋼管１は、所定の板厚ｔで帯状の鋼板１Ａをプレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、最終形状（最終製品のコラム付き角形鋼管柱の形状）に対して、外形寸法Ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成されている。ここで半成形角形鋼管１としては、突き合わせ溶接部２が１箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が２箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【００２０】
図２に示すように、半成形角形コラム３は、前記半成形角形鋼管１の板厚ｔよりも厚い板厚Тでかつ所定の形状に切断形成された鋼板３Ａを、プレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、一端３ａの外形寸法と他端３ｂの外形寸法が異なる断面台形状に形成されている。
【００２１】
その際に、最終形状に対して、一端３ａは外形寸法Ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成され、また他端３ｂは外形寸法ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成されている。そして一端３ａの外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαは、前記半成形角形鋼管１の外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαと同等状に形成されている。ここで半成形角形コラム３としては、突き合わせ溶接部４が１箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が２箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【００２２】
上記のように形成された半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３とは、図３に示すように、半成形角形鋼管１の端と半成形角形コラム３の一端３ａとを相当接させた状態で、溶接５により結合することによってコラム付き半成形角形鋼管６とされる。なお、半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３との相当接部分（溶接５を行う部分）には開先が形成されている。
【００２３】
次いで図４に示すように、コラム付き半成形角形鋼管６を加熱炉（加熱手段の一例）１０に入れて加熱する。この加熱炉１０は、高周波、ガス、油などによる加熱形式であり、以て全体を６００〜１０００℃（Ａ_３変態点を含む。）に加熱する。
【００２４】
そしてコラム付き半成形角形鋼管６を加熱炉１０から出し、図５〜図８に示すように、成形部搬送手段１１により搬送する。この成形部搬送手段１１は、搬送コンベヤ装置（ローラコンベヤ装置）１２と、その搬送経路１３中の複数箇所（または単数箇所）に配設された挟持式の搬送力付与装置１４とからなる。ここで搬送力付与装置１４は、上下一対の搬送ロール１５，１５を有し、これら搬送ロール１５は駆動装置（図示せず。）によって、それぞれ駆動回転可能に構成されている。
【００２５】
前記搬送経路１３中の所定箇所には、加熱されたコラム付き半成形角形鋼管６を熱間成形する成形手段２１が配設されている。この成形手段２１は、機枠２２の上手部分に設けられた鋼管成形装置２３と、機枠２２の下手部分に設けられたコラム成形装置３３とからなる。両成形装置２３，３３は同様なロール成形形式であって、それぞれ機枠２２側に上下一対の成形ロール２４，２４、３４，３４と左右一対の成形ロール２７，２７、３７，３７などを設けることにより構成されている。
【００２６】
これら成形ロール２４，２７、３４，３７は、それぞれロール支持体２５，２８、３５，３８に回転可能に支持されており、そして駆動装置（図示せず。）によって、それぞれ送り出し方向に駆動回転可能に構成されている。前記ロール支持体２５，２８、３５，３８は、それぞれ機枠２２側に設けられたシリンダー装置２６，２９、３６，３９のピストンロッドに連結されており、以てシリンダー装置２６，２９、３６，３９の伸縮動によって、ロール支持体２５，２８、３５，３８を介して成形ロール２４，２７、３４，３７が各別に移動可能に構成される。
【００２７】
その際にシリンダー装置２６，２９、３６，３９の伸縮動は、共有の制御部４１によって制御されるように構成されている。そして、鋼管成形装置２３の上手位置には半成形角形鋼管１の形状検出装置４２が設けられるとともに、コラム成形装置３３の上手位置には半成形角形コラム３の形状検出装置４３が設けられている。これら形状検出装置４２，４３は非接触形式（センサーなど）や接触形式などからなり、その検出信号を前記制御部４１に入力するように構成されている。以上の２２〜４３などにより、成形ロール２４，２７、３４，３７の位置を移動制御しながら熱間成形を行う成形手段２１の一例が構成される。
【００２８】
前述したように、加熱炉１０において加熱されたコラム付き半成形角形鋼管６は、半成形角形鋼管１側が先行される（半成形角形コラム３側が後行される）状態で、搬送コンベヤ装置１２上で長さ方向に搬送される。そして、まず搬送力付与装置１４の搬送ロール１５，１５により上下から挟持されることで搬送力が付与されることになり、以てコラム付き半成形角形鋼管６は搬送経路１３上において設定速度で送り搬送される。
【００２９】
これにより、コラム付き半成形角形鋼管６は半成形角形鋼管１側から成形手段２１に搬入される。その際に成形手段２１における鋼管成形装置２３では、形状検出装置４２が半成形角形鋼管１の部分を検出することで、制御部４１を介してシリンダー装置２６，２９が伸縮動され、以て成形ロール２４，２７群が半成形角形鋼管１の部分に対応した所定位置とされている。したがって半成形角形鋼管１の部分は、図６に示すように、所定位置とされた成形ロール２４，２７群によって、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形鋼管１の部分は、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００３０】
このようにして半成形角形鋼管１の部分の熱間成形を行えるのであり、そして形状検出装置４２が、半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３との境界部、たとえば溶接５の部分を検出することで、或る設定した時間後に制御部４１を介してシリンダー装置２６，２９が収縮動され、以て鋼管成形装置２３は非作用状態になる。
【００３１】
この状態でコラム付き半成形角形鋼管６は搬送され、そして成形手段２１におけるコラム成形装置３３では、形状検出装置４３が半成形角形鋼管１と半成形角形コラム３との境界部、たとえば溶接５の部分を検出することで、制御部４１を介してシリンダー装置３６，３９が徐々に伸展動され、上下の成形ロール３４，３４が上下方向で互いに徐々に接近動されるとともに、左右の成形ロール３７，３７が左右方向で互いに徐々に接近動される。その際に成形ロール３４，３７の接近動の制御は、半成形角形コラム３の部分におけるテーパ面（傾斜外面）を形状検出装置４３により随時検出することで、あるいは溶接５の部分の検出をスタートとして、あらかじめ設定されたパターンに基づいて行われる。
【００３２】
このような成形ロール３４，３７の接近動によって半成形角形コラム３の部分は、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形コラム３の部分は、図７に示すように一端３ａが、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、そして図８に示すように他端３ｂが、最終形状に対応した所定の小さな外形寸法ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、また一端３ａから他端３ｂの間では、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄ〜ｄ内でかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００３３】
なお半成形角形コラム３の部分などの熱間成形は、成形手段２１の下手に配設された搬送力付与装置１４によって、搬送経路１３上において設定速度で送り搬送させながら行われる。
【００３４】
上述したような熱間成形を行ったのち放冷（冷却）することで、図９の実線に示すように、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱（最終製品）７を得ることができる。このようにして製造したコラム付き角形鋼管柱７は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管６を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも溶接部２，４，５の品質を改善し得る。さらに熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【００３５】
そして図９の実線に示すように、コラム付き角形鋼管柱７は立設され、図９の仮想線に示すように、コラムの他端に上部角形鋼管柱８の端が当接されて溶接されることで、建築用の中央箇所使用の柱材とされる。なおコラムの部分には梁材９が連結される。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態を、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式の角形鋼管柱を対象として、図１０〜図１６に基づいて説明する。
図１０に示すように、半成形角形コラム５１は、前記半成形角形鋼管１の板厚ｔよりも厚い板厚Тでかつ所定の形状に切断形成された鋼板５１Ａを、プレスなどにより曲げ成形したのち、溶接により結合することで、一端５１ａの外形寸法と他端５１ｂの外形寸法が異なる断面が３面テーパの台形状に形成されている。
【００３７】
その際に、最終形状に対して、一端５１ａは外形寸法Ｄαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成され、また他端５１ｂは外形寸法ＤＤαが大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径Ｒαに形成されている。そして一端５１ａの外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαは、前記半成形角形鋼管１の外形寸法Ｄαや曲げ半径Ｒαと同等状に形成されている。ここで半成形角形コラム５１としては、突き合わせ溶接部５２が１箇所のワンシーム形状が示されているが、これは突き合わせ溶接部が２箇所のツーシーム形状などであってもよい。
【００３８】
上記のように形成された半成形角形鋼管１と半成形角形コラム５１とは、図１１に示すように、半成形角形鋼管１の端と半成形角形コラム５１の一端５１ａとを相当接させた状態で、溶接５３により結合することによってコラム付き半成形角形鋼管５４とされる。次いで図１２に示すように、コラム付き半成形角形鋼管５４を加熱炉１０に入れて加熱する。
【００３９】
このコラム付き半成形角形鋼管５４を加熱炉１０から出し、成形部搬送手段１１により搬送する。すなわち、加熱炉１０において加熱されたコラム付き半成形角形鋼管５４は、半成形角形鋼管１側が先行される（半成形角形コラム５１側が後行される）状態で、搬送コンベヤ装置１２上で長さ方向に搬送され、そして成形手段２１に搬入される。その際にコラム付き半成形角形鋼管５４は、半成形角形コラム５１の扁平面部分を下位とした向き（姿勢）で搬送される。
【００４０】
これにより半成形角形鋼管１の部分は、図１３に示すように、所定位置とされた成形ロール２４，２７群によって、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形鋼管１の部分は、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００４１】
そして形状検出装置４３が、半成形角形鋼管１と半成形角形コラム５１との境界部、たとえば溶接５３の部分を検出することで、制御部４１を介して、上下のシリンダー装置２６，２９のうちの上部のシリンダー装置２６と、左右の両シリンダー装置３６，３９とが徐々に収縮動され、上部の成形ロール２６が上方向へと徐々に離間動されるとともに、左右の成形ロール３６，３９が左右方向で互いに徐々に離間動される。
【００４２】
その際に成形ロール２６、３６，３９の離間動の制御は、半成形角形コラム５１の部分におけるテーパ面（傾斜外面）を形状検出装置４３により随時検出することで、あるいは溶接５３の部分の検出をスタートとして、あらかじめ設定されたパターンに基づいて行われる。さらに離間動は、半成形角形コラム５１に対する加圧成形状態を維持しながら行われる。
【００４３】
このような成形ロール２６、３６，３９の離間動によって半成形角形コラム５１の部分は、上下ならびに左右から加圧されながら熱間成形される。この熱間成形によって半成形角形コラム５１の部分は、図１４に示すように一端５１ａが、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、そして図１５に示すように他端５１ｂが、最終形状に対応した所定の大きな外形寸法ＤＤでかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成され、また一端５１ａから他端５１ｂの間では、最終形状に対応した所定の外形寸法Ｄ〜ＤＤ内でかつコーナ部が所定の曲げ半径Ｒに形成される。
【００４４】
上述したような熱間成形を行ったのち放冷（冷却）することで、図１６の実線に示すように、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱（最終製品）５７を得ることができる。このようにして製造したコラム付き角形鋼管柱５７は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管５４を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度は良いものになり、しかも溶接部２，５２，５３の品質を改善し得る。さらに熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度が得られるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものとなる。
【００４５】
そして図１６の実線に示すように、コラム付き角形鋼管柱５７は立設され、図１６の仮想線に示すように、コラムの他端が下部角形鋼管柱５８の端に当接されて溶接されることで、建築用の側箇所使用の柱材とされる。なおコラムの部分には梁材５９が連結される。
【００４６】
上記した第１実施の形態では、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱７を得ているが、これは成形ロール２４，２７、３４，３７群の移動を制御することで、同様にして、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱や、２面テーパのコラムを有する隅箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱などを得ることができる。
【００４７】
上記した第２実施の形態では、３面テーパのコラムを有する側箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱５７を得ているが、これは成形ロール２４，２７、３４，３７群の移動を制御することで、同様にして、２面テーパのコラムを有する隅箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱などを得ることができる。なお、成形部搬送手段１１による搬送を考慮することで、同様にして、４面テーパのコラムを有する中央箇所使用形式のコラム付き角形鋼管柱を得ることができる。
【００４８】
上記した実施の形態では、鋼管成形装置２３によって半成形角形鋼管１の部分の熱間成形を行い、そしてコラム成形装置３３によって半成形角形コラム３，５１の熱間成形を行っているが、これは制御部４１において適宜に制御することで、鋼管成形装置２３によって、半成形角形鋼管１の部分の熱間成形に連続して半成形角形コラム３，５１の上手部分（前端部分）の熱間成形を行い、引き続いてコラム成形装置３３によって半成形角形コラム３，５１の残りの部分の熱間成形を行ってもよい。
【００５０】
上記した実施の形態では、成形手段２１としてロール成形形式が採用されているが、これはプレス成形形式などであってもよい。
上記した実施の形態において、シリンダー装置２６，２９、３６，３９としては油圧形式や空圧形式などが採用される。またシリンダー装置の形式に代えて、螺子形式なども採用できる。
【００５１】
上記した実施の形態では、半成形角形コラム３を、半成形角形鋼管１の板厚ｔよりも厚い板厚Тとしているが、これは半成形角形鋼管１の板厚ｔと同じものであってもよい。
【００５２】
上記した実施の形態では、コラム付き半成形角形鋼管６，５４を加熱したのち、半成形角形鋼管１側から成形手段２１に通して熱間成形を行っているが、これは半成形角形コラム３，５１側から成形手段２１に通して熱間成形を行ってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
上記した本発明の請求項１によると、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径のコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、成形手段における鋼管成形装置とコラム成形装置とによって熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。このコラム付き角形鋼管柱は、曲げ精度が低いコラム付き半成形角形鋼管を熱間成形することで、例え厚肉、大径であったとしても、多大な労力と時間を要する手作業による精整作業を行うことなく、その形状精度を良いものにでき、しかも溶接部の品質を改善できる。さらにコラム付き角形鋼管柱は、熱間成形によって、残留応力が殆どなくて高い座屈強度を得ることができるとともに、二次溶接性に優れ、かつ十分な靱性を有するものにできる。これにより、たとえば建築用の柱材に使用される大径で厚肉のコラム付き角形鋼管柱を好適に提供できる。
【００５４】
また上記した本発明の請求項２によると、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径のコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、形状検出装置の検出により鋼管成形装置を作動して、半成形角形鋼管を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形したのち、形状検出装置の検出によりコラム成形装置を作動して、半成形角形コラムの部分を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【００５６】
しかも上記した本発明の請求項３によると、成形ロールの位置を移動制御することで、コラム付き半成形角形鋼管に対する熱間成形を容易に確実に実現できる。
【００５７】
また上記した本発明の請求項４によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【００５８】
そして上記した本発明の請求項５によると、コラム部分を下位として使用するコラム付き角形鋼管柱を、手作業による精整作業を殆ど行うことなく、容易に確実に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、コラム付き角形鋼管柱の製造方法に使用される半成形角形鋼管で、（ａ）は一部切り欠き側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法に使用される半成形角形コラムで、（ａ）は一部切り欠き側面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法におけるコラム付き半成形角形鋼管の一部切り欠き側面図である。
【図４】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法における加熱の説明図である。
【図５】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法における成形ラインの概略側面図である。
【図６】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段による角形鋼管部の成形時の正面図である。
【図７】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の一端成形時の正面図である。
【図８】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の他端成形時の正面図である。
【図９】同コラム付き角形鋼管柱の側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示し、コラム付き角形鋼管柱の製造方法に使用される半成形角形コラムで、（ａ）は一部切り欠き側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法におけるコラム付き半成形角形鋼管の一部切り欠き側面図である。
【図１２】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法における加熱の説明図である。
【図１３】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段による角形鋼管部の成形時の正面図である。
【図１４】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の一端成形時の正面図である。
【図１５】同コラム付き角形鋼管柱の製造方法において、成形手段によるコラム部の他端成形時の正面図である。
【図１６】同コラム付き角形鋼管柱の側面図である。
【符号の説明】
１半成形角形鋼管
１Ａ鋼板
３半成形角形コラム
３ａ一端
３ｂ他端
３Ａ鋼板
５溶接
６コラム付き半成形角形鋼管
７コラム付き角形鋼管柱（最終製品）
１０加熱炉（加熱手段）
１１成形部搬送手段
１３搬送経路
１４搬送力付与装置
２１成形手段
２３鋼管成形装置
２４成形ロール
２６シリンダー装置
２７成形ロール
２９シリンダー装置
３３コラム成形装置
３４成形ロール
３６シリンダー装置
３７成形ロール
３９シリンダー装置
４１制御部
４２形状検出装置
４３形状検出装置
５１半成形角形コラム
５１ａ一端
５１ｂ他端
５１Ａ鋼板
５３溶接
５４コラム付き半成形角形鋼管
５７コラム付き角形鋼管柱（最終製品）
ｔ所定の板厚
Т 厚い板厚
Ｄα 大きな外形寸法
ＤＤα 大きな外形寸法
Ｄ所定の外形寸法
ＤＤ所定の外形寸法
ｄα 大きな外形寸法
ｄ所定の外形寸法
Ｒα 大きな曲げ半径
Ｒ所定の曲げ半径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a square steel pipe with a large-diameter and thick-walled column used for, for example, a building column.PillarIt relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of steel pipe column is a square steel pipe, and the lower end of the lower column with a large diameter is welded to the upper end of the reducer (column) via a backing metal or diaphragm, and the upper end of the reducer is made of a square steel pipe. The lower end of the upper column with a small diameter is welded and joined via a backing metal or a diaphragm. Here, the reducer is formed of a steel plate (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-331911 (second page, FIG. 7)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described conventional configuration, usually, the lower column and the upper column are formed by welding one place after performing four press bendings on one steel plate, or for each of two steel plates. It is formed by welding two locations after performing press bending at two locations, and the reducer is formed by welding (four locations welding) four trapezoidal steel plates or cut into a C-shape. After four press bends were made on one steel plate, one was welded to form, or two press bends were made on two steel plates cut into a C-shape. Later, two places are welded.
[0005]
Therefore, since both the column and the reducer have low bending accuracy by pressing, the shape accuracy of the steel pipe column in which the column and the reducer are welded may be deteriorated. In order to solve this, a column and a reducer are adjusted manually to correct the bending accuracy, and this manual operation requires a great deal of labor and time.
[0006]
  Accordingly, the invention according to claim 1 of the present invention provides a square steel pipe column with a column that has good shape accuracy, can improve the quality of the welded portion, has no residual stress, and has sufficient toughness.A method of manufacturing a square steel pipe column with a column that can be easily and reliably manufactured with little manual refining work.It is intended to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-described object, a method of manufacturing a square steel pipe column with a column according to claim 1 of the present invention includes:By bending the steel plate and then welding it, the outer dimensions are large andSemi-formed square steel with a large bending radius at the cornerTube andA semi-formed square column with different outer dimensions at one end and the other and with a large bending radius at the cornerAnd the end of the half-formed square steel pipe and the half-formed square columnAfter joining these ends with welding to form a semi-formed square steel pipe with a column, and heating this semi-formed square steel pipe with a column,While transporting along the transport pathHot forming by forming meansThe forming means includes a steel pipe forming apparatus for hot forming a semi-formed square steel pipe with a predetermined outer dimension and a corner portion with a predetermined bending radius, and a semi-formed square column with a predetermined outer dimension and a corner portion. Consists of a column forming device that hot forms to a predetermined bending radius. A semi-formed square steel pipe with a column is hot formed through one forming device and then hot formed through the other forming device. A square steel pipe column with a column having a predetermined outer dimension and a corner having a predetermined bending radius.It is characterized by that.
[0009]
  Therefore, according to the invention of claim 1,After heating a semi-formed square steel pipe with a column having a large external dimension and a large bending radius at the corner, it is hot-formed by the steel pipe forming device and the column forming device in the forming means, so that the corner portion has a predetermined external size. Can manufacture a square steel pipe column with a column having a predetermined bending radius. thisA square steel pipe column with a column is formed by hot forming a semi-formed square steel pipe with a column with low bending accuracy, so that even if it is thick and large in diameter, it requires manual labor and time-consuming refining work. Therefore, the shape accuracy can be improved and the quality of the welded portion can be improved. Further, the square steel pipe column with column has a high buckling strength with almost no residual stress by hot forming, and has excellent secondary weldability and sufficient toughness.
[0010]
  A square steel pipe column with a column according to claim 2 of the present invention.Manufacturing methodIn the configuration of claim 1 described above,The forming means comprises a steel pipe forming device provided at the upper part of the transport path and a column forming device provided at the lower part, and the shape detecting device provided at the upper position of the steel pipe forming device is a semi-formed square steel pipe. By detecting the portion, the steel pipe forming apparatus is operated, and the semi-formed square steel pipe is hot-formed with a predetermined outer dimension and a corner portion with a predetermined bending radius, and is provided at the upper position of the column forming apparatus. When the shape detection device detects the part of the semi-formed square column, the column forming device is operated to hot-mold the part of the semi-formed square column with a predetermined external dimension and a corner portion with a predetermined bending radius.It is characterized by that.
[0011]
  Therefore, according to the invention of claim 2,After heating a semi-formed square steel pipe with a column with a large outer dimension and a large bending radius at the corner, the steel pipe forming device is activated by the detection of the shape detection device, and the semi-formed square steel pipe has a predetermined outer dimension and a corner part. After hot forming to a predetermined bending radius, the column forming device is activated by detection of the shape detection device, and the semi-formed square column portion is hot formed to a predetermined outer dimension and the corner portion to a predetermined bending radius. Thus, a square steel pipe column with a column having a predetermined outer dimension and a corner having a predetermined bending radius can be manufactured.
[0014]
  The present inventionClaim 3The manufacturing method of the square steel pipe column with the column described above is as described above.Claim 1 or 2In the described configuration, the forming means is a roll forming type and is characterized by performing hot forming while moving and controlling the position of the forming roll.
[0015]
  ThereforeClaim 3According to the invention, the hot forming of the half-formed square steel pipe with a column can be realized by controlling the movement of the forming roll.
  And of the present inventionClaim 4The manufacturing method of the square steel pipe column with the column described above is as described above.In any one of Claims 1-3In the described configuration, the end of the half-formed square steel pipe and one end having a large outer dimension of the half-formed square column are joined by welding to form a half-formed square steel pipe with a column, and after heating this half-formed square steel pipe with a column, It is characterized by hot forming through a forming means from the semi-formed square steel pipe side.
[0016]
  ThereforeClaim 4According to the invention, a square steel pipe column with a column using the column portion as a lower part can be manufactured with little manual adjustment work.
  Furthermore, according to the present inventionClaim 5The manufacturing method of the square steel pipe column with the column described above is as described above.In any one of Claims 1-3In the described configuration, the end of the semi-formed square steel pipe and the other end of the semi-formed square column having a small outer dimension are joined together by welding to form a semi-formed square steel pipe with a column, and after heating the semi-formed square steel pipe with the column, The hot forming is performed from the semi-formed square steel pipe side through the forming means.
[0017]
  ThereforeClaim 5According to the invention, a square steel pipe column with a column using the column portion as a lower part can be manufactured with little manual adjustment work.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Below, the 1st Embodiment of this invention is described based on FIGS. 1-9 for the square steel pipe column of the center location use type which has a column of 4 face taper.
[0019]
As shown in FIG. 1, a semi-formed square steel pipe 1 is formed by bending a strip-shaped steel sheet 1A with a predetermined thickness t by a press or the like, and then joining it by welding to obtain a final shape (a square steel pipe with a column of the final product). The outer dimension Dα is large and the corner portion is formed with a large bending radius Rα. Here, as the semi-formed square steel pipe 1, a butt weld portion 2 has a one seam shape, but this may be a two seam shape with two butt weld portions.
[0020]
As shown in FIG. 2, the semi-formed square column 3 is formed by bending a steel plate 3 </ b> A having a thickness Т thicker than the thickness t of the semi-formed square steel pipe 1 and cut into a predetermined shape by a press or the like. After that, by joining by welding, the outer dimension of the one end 3a and the outer dimension of the other end 3b are formed in different trapezoidal shapes.
[0021]
At this time, the one end 3a is formed with a large bending radius Rα with a large outer dimension Dα and a corner portion with respect to the final shape, and the other end 3b is formed with a large bending radius Rα with a large outer dimension dα and a corner portion. Has been. The outer dimension Dα and the bending radius Rα of the one end 3a are formed to be equivalent to the outer dimension Dα and the bending radius Rα of the semi-formed square steel pipe 1. Here, the semi-formed square column 3 has a one seam shape with one butt weld portion 4, but this may be a two seam shape with two butt weld portions.
[0022]
As shown in FIG. 3, the half-formed square steel pipe 1 and the half-formed square column 3 formed as described above substantially connect the end of the half-formed square steel pipe 1 and one end 3 a of the half-formed square column 3. In this state, a semi-formed square steel pipe 6 with a column is formed by joining by welding 5. In addition, a groove is formed in a corresponding contact portion (portion where welding 5 is performed) between the half-formed square steel pipe 1 and the half-formed square column 3.
[0023]
Next, as shown in FIG. 4, the semi-formed square steel pipe 6 with a column is placed in a heating furnace (an example of heating means) 10 and heated. This heating furnace 10 is a heating type using high frequency, gas, oil, etc., and the whole is 600 to 1000 ° C. (A₃Includes transformation points. ).
[0024]
And the semi-formed square steel pipe 6 with a column is taken out from the heating furnace 10, and is conveyed by the shaping | molding part conveyance means 11, as shown in FIGS. The forming unit conveying means 11 includes a conveying conveyor device (roller conveyor device) 12 and a nipping-type conveying force applying device 14 disposed at a plurality of locations (or a single location) in the conveying path 13. Here, the conveying force applying device 14 has a pair of upper and lower conveying rolls 15 and 15, and these conveying rolls 15 are configured to be driven and rotated by a driving device (not shown).
[0025]
Forming means 21 for hot forming the heated half-formed square steel pipe 6 with a column is disposed at a predetermined location in the transport path 13. The forming means 21 includes a steel pipe forming device 23 provided at the upper portion of the machine frame 22 and a column forming device 33 provided at the lower portion of the machine frame 22. Both forming apparatuses 23 and 33 have the same roll forming form, and a pair of upper and lower forming rolls 24, 24, 34, and 34 and a pair of left and right forming rolls 27, 27, 37, and 37 are provided on the machine frame 22 side. It is constituted by.
[0026]
These forming rolls 24, 27, 34, and 37 are rotatably supported by roll supports 25, 28, 35, and 38, respectively, and can be driven and rotated in the delivery direction by a driving device (not shown). It is configured. The roll supports 25, 28, 35, 38 are respectively connected to piston rods of cylinder devices 26, 29, 36, 39 provided on the machine frame 22 side. The forming rolls 24, 27, 34, and 37 can be moved individually through the roll supports 25, 28, 35, and 38 by the expansion and contraction movement of 39.
[0027]
At that time, the expansion and contraction movements of the cylinder devices 26, 29, 36, and 39 are configured to be controlled by the common control unit 41. A shape detecting device 42 of the semi-formed square steel pipe 1 is provided at the upper position of the steel pipe forming device 23, and a shape detecting device 43 of the semi-formed square column 3 is provided at the upper position of the column forming device 33. . These shape detection devices 42 and 43 are of a non-contact type (such as a sensor) or a contact type, and are configured to input detection signals to the control unit 41. An example of the forming means 21 that performs hot forming while moving and controlling the positions of the forming rolls 24, 27, 34, and 37 is configured by the above-described 22 to 43 and the like.
[0028]
As described above, the half-formed square steel pipe 6 with a column heated in the heating furnace 10 is placed on the transport conveyor device 12 in a state where the half-formed square steel pipe 1 side is preceded (the half-formed square column 3 side is followed). Is conveyed in the length direction. First, the conveying force is applied by being sandwiched from above and below by the conveying rolls 15, 15 of the conveying force applying device 14, so that the semi-formed square steel pipe 6 with a column is set at a set speed on the conveying path 13. Feeded and conveyed.
[0029]
Thereby, the half-formed square steel pipe 6 with a column is carried into the shaping | molding means 21 from the half-formed square steel pipe 1 side. At that time, in the steel pipe forming device 23 in the forming means 21, the shape detecting device 42 detects the portion of the semi-formed square steel pipe 1, whereby the cylinder devices 26 and 29 are expanded and contracted via the control unit 41, thereby forming. The groups of rolls 24 and 27 are set at predetermined positions corresponding to the portions of the semi-formed square steel pipe 1. Therefore, as shown in FIG. 6, the part of the semi-formed square steel pipe 1 is hot-formed while being pressed from above and below and from the left and right by a group of forming rolls 24 and 27 in a predetermined position. By this hot forming, the part of the semi-formed square steel pipe 1 has a predetermined outer dimension D corresponding to the final shape and a corner portion having a predetermined bending radius R.
[0030]
Thus, hot forming of the part of the semi-formed square steel pipe 1 can be performed, and the shape detecting device 42 detects the boundary part between the half-formed square steel pipe 1 and the half-formed square column 3, for example, the part of the weld 5. As a result, after a certain set time, the cylinder devices 26 and 29 are contracted and moved via the control unit 41, so that the steel pipe forming device 23 becomes inactive.
[0031]
In this state, the column-formed semi-formed square steel pipe 6 is conveyed, and in the column forming device 33 in the forming means 21, the shape detecting device 43 is connected to the boundary between the semi-formed square steel tube 1 and the semi-formed square column 3, for example, the weld 5. By detecting the portion, the cylinder devices 36 and 39 are gradually extended via the control unit 41, and the upper and lower forming rolls 34 and 34 are gradually moved closer to each other in the vertical direction, and the left and right forming rolls 37 are moved. , 37 are gradually moved closer to each other in the left-right direction. At that time, the approaching movement of the forming rolls 34 and 37 is controlled by detecting the tapered surface (inclined outer surface) in the semi-formed square column 3 portion by the shape detecting device 43 at any time or starting the detection of the weld 5 portion. Is performed based on a preset pattern.
[0032]
Due to the approaching movement of the forming rolls 34 and 37, the portion of the semi-formed square column 3 is hot-formed while being pressed from above and below and from the left and right. As shown in FIG. 7, the half-molded rectangular column 3 is formed at one end 3a with a predetermined outer dimension D corresponding to the final shape and a corner portion with a predetermined bending radius R. As shown in FIG. 8, the other end 3b has a predetermined small outer dimension d corresponding to the final shape and the corner portion has a predetermined bending radius R, and the end 3b corresponds to the final shape between the other end 3b. The corner portion is formed at a predetermined bending radius R within the predetermined outer dimensions D to d.
[0033]
The hot forming of the part of the semi-formed square column 3 and the like is performed while being fed and conveyed on the conveying path 13 at a set speed by the conveying force applying device 14 disposed below the forming means 21.
[0034]
By performing the hot forming as described above and then allowing to cool (cooling), as shown by the solid line in FIG. 9, a square steel pipe column with a column with a central part use type having a 4-side taper column (final product) 7 can be obtained. The square steel pipe column 7 with a column manufactured in this way is subjected to hot forming of the semi-formed square steel pipe 6 with a column having low bending accuracy, so that even if it is thick and large in diameter, a great deal of labor and time are required. Therefore, the shape accuracy can be improved and the quality of the welded portions 2, 4 and 5 can be improved. Furthermore, by hot forming, there is almost no residual stress and high buckling strength is obtained, and secondary weldability is excellent and sufficient toughness is obtained.
[0035]
Then, as shown by the solid line in FIG. 9, the square steel pipe column 7 with the column is erected, and as shown by the phantom line in FIG. 9, the end of the upper square steel pipe column 8 is brought into contact with the other end of the column and welded. This makes it a pillar material for use at the central location for construction. A beam member 9 is connected to the column portion.
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 10 to 16 with respect to a square steel pipe column of a side location use type having a three-side taper column.
As shown in FIG. 10, the half-formed square column 51 is formed by bending a steel plate 51A cut and formed into a predetermined shape with a plate thickness Т that is thicker than the plate thickness t of the half-formed square steel pipe 1. After that, by joining by welding, a cross section in which the outer dimension of the one end 51a and the outer dimension of the other end 51b are different is formed in a trapezoidal shape having a three-surface taper.
[0037]
At that time, with respect to the final shape, one end 51a is formed with a large outer radius Dα and a corner portion with a large bending radius Rα, and the other end 51b is formed with a large outer size DDα and a corner portion with a large bending radius Rα. Has been. The outer dimension Dα and the bending radius Rα of the one end 51a are formed to be equal to the outer dimension Dα and the bending radius Rα of the semi-formed square steel pipe 1. Here, as the semi-formed square column 51, a one-seam shape with one butt weld 52 is shown, but this may be a two-seam shape with two butt welds.
[0038]
As shown in FIG. 11, the half-formed square steel pipe 1 and the half-formed square column 51 formed as described above have the end of the half-formed square steel pipe 1 and one end 51 a of the half-formed square column 51 considerably brought into contact with each other. In this state, a semi-formed square steel pipe 54 with a column is formed by joining by welding 53. Next, as shown in FIG. 12, the semi-formed square steel pipe 54 with a column is put into the heating furnace 10 and heated.
[0039]
The column-formed semi-formed square steel pipe 54 is taken out of the heating furnace 10 and is conveyed by the forming unit conveying means 11. That is, the column-formed semi-formed square steel pipe 54 heated in the heating furnace 10 has a length on the conveyor device 12 in a state where the half-formed square steel pipe 1 side is preceded (the half-formed square column 51 side is followed). In the direction, it is carried into the forming means 21. At that time, the half-formed square steel pipe 54 with a column is conveyed in a direction (posture) in which the flat surface portion of the half-formed square column 51 is in the lower position.
[0040]
Accordingly, as shown in FIG. 13, the part of the semi-formed square steel pipe 1 is hot-formed while being pressed from above and below and from the left and right by a group of forming rolls 24 and 27 in a predetermined position. By this hot forming, the part of the semi-formed square steel pipe 1 has a predetermined outer dimension D corresponding to the final shape and a corner portion having a predetermined bending radius R.
[0041]
Then, the shape detection device 43 detects a boundary portion between the half-formed square steel pipe 1 and the half-formed square column 51, for example, a portion of the weld 53, so that the upper and lower cylinder devices 26 and 29 are connected via the control portion 41. The upper cylinder device 26 and the left and right cylinder devices 36, 39 are gradually contracted to move the upper forming roll 26 away from each other upward, and the left and right forming rolls 36, 39 are moved. They are gradually moved away from each other in the left-right direction.
[0042]
At that time, the separation movement of the forming rolls 26, 36, 39 is controlled by detecting the tapered surface (inclined outer surface) in the semi-formed square column 51 portion by the shape detecting device 43 at any time, or detecting the weld 53 portion. Is started based on a preset pattern. Further, the separation movement is performed while maintaining the pressure forming state with respect to the semi-formed square column 51.
[0043]
The part of the semi-formed square column 51 is hot-formed while being pressed from above and below and from the left and right by such a separation movement of the forming rolls 26, 36 and 39. As shown in FIG. 14, the half-molded rectangular column 51 is formed at one end 51a with a predetermined outer dimension D corresponding to the final shape and a corner with a predetermined bending radius R by this hot forming. 15, the other end 51b has a predetermined large outer dimension DD corresponding to the final shape and the corner portion has a predetermined bending radius R, and corresponds to the final shape between the one end 51a and the other end 51b. The corner portion is formed at a predetermined bending radius R within the predetermined outer dimensions D to DD.
[0044]
By performing the hot forming as described above and then allowing to cool (cooling), as shown by the solid line in FIG. 16, a square steel pipe column with a column having a three-side tapered column and having a three-side tapered column (final product) 57 can be obtained. The square steel pipe column 57 with a column manufactured in this way is formed by hot forming the semi-formed square steel pipe 54 with a column with low bending accuracy, so that even if it is thick and large in diameter, a great deal of labor and time are required. Therefore, the shape accuracy can be improved and the quality of the welds 2, 52, 53 can be improved. Furthermore, by hot forming, there is almost no residual stress and high buckling strength is obtained, and secondary weldability is excellent and sufficient toughness is obtained.
[0045]
Then, as shown by the solid line in FIG. 16, the square steel pipe column 57 with the column is erected, and the other end of the column is brought into contact with the end of the lower square steel pipe column 58 and welded as shown by the phantom line in FIG. By doing so, it is considered as a pillar material for use in side places for construction. A beam member 59 is connected to the column portion.
[0046]
In the first embodiment described above, a square steel pipe column 7 with a column having a central portion use type having a four-side tapered column is obtained. This controls the movement of the forming rolls 24, 27, 34, and 37 groups. Thus, similarly, a square steel pipe column with a column using a side portion having a three-side tapered column, a square steel pipe column with a column using a corner portion having a two-side tapered column, and the like can be obtained.
[0047]
In the second embodiment described above, a square steel pipe column 57 with a side portion use type column having a three-side taper column is obtained. This controls the movement of the forming rolls 24, 27, 34, and 37 groups. Thus, in the same manner, a square steel pipe column with a column using a corner portion and having a two-side tapered column can be obtained. In addition, by considering the conveyance by the forming unit conveying means 11, a square steel pipe column with a column of a central location use type having a four-side tapered column can be obtained in the same manner.
[0048]
In the above-described embodiment, the part of the semi-formed square steel pipe 1 is hot-formed by the steel pipe forming device 23, and the half-formed square columns 3 and 51 are hot-formed by the column forming device 33. Is appropriately controlled by the control unit 41, and the hot forming of the upper part (front end part) of the semi-formed square columns 3, 51 is continuously performed by the steel pipe forming device 23 after the hot forming of the part of the semi-formed square steel pipe 1. The remaining portions of the semi-formed square columns 3 and 51 may be hot formed by the column forming apparatus 33 after the forming.
[0050]
In the above-described embodiment, the roll forming format is adopted as the forming means 21, but this may be a press forming format.
In the above-described embodiment, as the cylinder devices 26, 29, 36, 39, a hydraulic type or a pneumatic type is adopted. Further, a screw type or the like can be employed instead of the cylinder device type.
[0051]
In the above-described embodiment, the semi-formed square column 3 has a plate thickness Т that is thicker than the plate thickness t of the semi-formed square steel pipe 1, which is the same as the plate thickness t of the semi-formed square steel pipe 1. Also good.
[0052]
In the above-described embodiment, the half-formed square steel pipes 6 and 54 with columns are heated and then hot-formed through the forming means 21 from the half-formed square steel pipe 1 side. , 51 may be passed through the forming means 21 to perform hot forming.
[0053]
【The invention's effect】
  According to claim 1 of the present invention described above,After heating a semi-formed square steel pipe with a column having a large external dimension and a large bending radius at the corner, it is hot-formed by the steel pipe forming device and the column forming device in the forming means, so that the corner portion has a predetermined external size. However, a square steel pipe column with a column with a predetermined bending radius can be easily and reliably manufactured with little manual refining work. thisA square steel pipe column with a column is formed by hot forming a semi-formed square steel pipe with a column with low bending accuracy, so that even if it is thick and large in diameter, it requires manual labor and time-consuming refining work. Therefore, the shape accuracy can be improved and the quality of the welded portion can be improved. Further, the square steel pipe column with column can be obtained by hot forming with almost no residual stress and high buckling strength, and excellent secondary weldability and sufficient toughness. Thereby, the square steel pipe column with a large diameter and thick column used for the column material for construction, for example can be provided suitably.
[0054]
  According to claim 2 of the present invention described above,After heating a semi-formed square steel pipe with a column with a large outer dimension and a large bending radius at the corner, the steel pipe forming device is activated by the detection of the shape detection device, and the semi-formed square steel pipe has a predetermined outer dimension and a corner part. After hot forming to a predetermined bending radius, the column forming device is activated by detection of the shape detection device, and the semi-formed square column portion is hot formed to a predetermined outer dimension and the corner portion to a predetermined bending radius. As a result, a square steel pipe column with a column with a predetermined external dimension and a predetermined bending radius at the corner can be easily and reliably manufactured with little manual refining work.it can.
[0056]
  Moreover, the above-described present inventionClaim 3According to the above, by controlling the movement of the forming roll, hot forming of the semi-formed square steel pipe with a column can be easily and reliably realized.
[0057]
  In addition, the above-described present inventionClaim 4According to this, a square steel pipe column with a column that uses the column portion as a lower part can be easily and reliably manufactured with little manual adjustment work.
[0058]
  And the above-described present inventionClaim 5According to this, a square steel pipe column with a column that uses the column portion as a lower part can be easily and reliably manufactured with little manual adjustment work.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and is a semi-formed square steel pipe used in a method of manufacturing a square steel pipe column with a column, in which (a) is a partially cutaway side view and (b) is a front view. FIG.
FIG. 2 is a semi-formed square column used in the method of manufacturing a square steel pipe column with the same column, wherein (a) is a partially cutaway side view, and (b) is a front view.
FIG. 3 is a partially cutaway side view of a semi-formed square steel pipe with a column in the method for manufacturing a square steel pipe column with a column.
FIG. 4 is an explanatory diagram of heating in the method of manufacturing the square steel pipe column with the column.
FIG. 5 is a schematic side view of a forming line in the method for manufacturing a square steel pipe column with a column.
FIG. 6 is a front view at the time of forming a square steel pipe portion by a forming means in the method for manufacturing a square steel pipe column with a column.
FIG. 7 is a front view at the time of forming one end of the column portion by the forming means in the method of manufacturing the square steel pipe column with column.
FIG. 8 is a front view when the other end of the column portion is formed by the forming means in the method of manufacturing the square steel pipe column with column.
FIG. 9 is a side view of the square steel pipe column with the column.
FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention, and is a semi-formed square column used in a method of manufacturing a square steel pipe column with a column, (a) is a partially cutaway side view, and (b) is a front view. FIG.
FIG. 11 is a partially cutaway side view of a semi-formed square steel pipe with a column in the method for manufacturing a square steel pipe column with a column.
FIG. 12 is an explanatory diagram of heating in the method of manufacturing the rectangular steel pipe column with the column.
FIG. 13 is a front view at the time of forming the square steel pipe portion by the forming means in the method of manufacturing the square steel pipe column with column.
FIG. 14 is a front view of the column portion with a column in the manufacturing method of the column with the one end forming of the column portion by the forming means.
FIG. 15 is a front view when the other end of the column part is formed by the forming means in the method of manufacturing the square steel pipe column with the column.
FIG. 16 is a side view of the square steel pipe column with the column.
[Explanation of symbols]
1 Semi-formed square steel pipe
1A steel plate
3 Semi-formed square column
3a one end
3b The other end
3A steel plate
5 Welding
6 Semi-formed square steel pipe with column
7 Square steel pipe column with column (final product)
10 Heating furnace (heating means)
11 Molding part conveying means
13 Transport route
14 Conveying force applying device
21 Forming means
23 Steel pipe forming equipment
24 Forming roll
26 Cylinder device
27 Forming roll
29 Cylinder device
33 Column forming equipment
34 Forming roll
36 cylinder device
37 Forming roll
39 Cylinder device
41 Control unit
42 Shape detection device
43 Shape detection device
51 Semi-formed square column
51a one end
51b The other end
51A steel plate
53 Welding
54 Semi-formed square steel pipe with column
57 Square steel pipe column with column (final product)
t Predetermined plate thickness
Т thick plate thickness
Dα Large external dimensions
DDα Large external dimensions
D Predetermined external dimensions
DD Predetermined external dimensions
dα Large external dimensions
d Predetermined external dimensions
Rα Large bending radius
R Predetermined bending radius

Claims

鋼板を曲げ成形したのち溶接することで、外形寸法が大きくかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形鋼管と、一端と他端との外形寸法が異なりかつコーナ部が大きな曲げ半径の半成形角形コラムとを形成し、前記半成形角形鋼管の端と半成形角形コラムのいずれかの端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、搬送経路上で搬送しながら成形手段により熱間成形を行うに、この成形手段は、半成形角形鋼管を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形する鋼管成形装置と、半成形角形コラムを所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形するコラム成形装置とからなり、コラム付き半成形角形鋼管を、一方の成形装置に通して熱間成形したのち他方の成形装置に通して熱間成形することで、所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径のコラム付き角形鋼管柱としたことを特徴とするコラム付き角形鋼管柱の製造方法。 By welding After bending the steel plate, and large and the corner portion outer dimensions large bending radius of the semi-formed square steel pipe, different external dimensions of the one end and the other end and the corner portion is semi-molded in large bending radius A square column is formed, and the end of the half-formed square steel pipe and one end of the half-formed square column are joined together by welding to form a half-formed square steel pipe with a column. After heating the half-formed square steel pipe with the column, In order to perform hot forming by forming means while transporting on the transport path , this forming means includes a steel pipe forming apparatus for hot forming a semi-formed square steel pipe with a predetermined outer dimension and a corner portion with a predetermined bending radius. A column forming device that hot-forms a semi-formed square column with a predetermined external dimension and a corner portion to a predetermined bending radius, and hot-formed a semi-formed square steel pipe with a column through one forming device. By hot-forming through Chi other molding apparatus, a manufacturing method of the column with RHS Column, characterized in that and the corner portion a predetermined outer dimensions is a predetermined bending radius of the column with RHS Column.

成形手段は、搬送経路の上手部分に設けられた鋼管成形装置と、下手部分に設けられたコラム成形装置とからなり、鋼管成形装置の上手位置に設けられた形状検出装置が半成形角形鋼管の部分を検出することで、鋼管成形装置を作動して、半成形角形鋼管を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形し、そしてコラム成形装置の上手位置に設けられた形状検出装置が半成形角形コラムの部分を検出することで、コラム成形装置を作動して、半成形角形コラムの部分を所定の外形寸法でかつコーナ部が所定の曲げ半径に熱間成形することを特徴とする請求項１記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。 The forming means comprises a steel pipe forming device provided at the upper part of the transport path and a column forming device provided at the lower part, and the shape detecting device provided at the upper position of the steel pipe forming device is a semi-formed square steel pipe. By detecting the portion, the steel pipe forming apparatus is operated, and the semi-formed square steel pipe is hot-formed with a predetermined outer dimension and a corner portion with a predetermined bending radius, and is provided at the upper position of the column forming apparatus. When the shape detection device detects the part of the semi-formed square column, the column forming device is operated, and the part of the semi-formed square column is hot-formed with a predetermined outer dimension and a corner portion with a predetermined bending radius. The method for producing a square steel pipe column with a column according to claim 1.

成形手段はロール成形形式であって、成形ロールの位置を移動制御しながら熱間成形を行うことを特徴とする請求項１または２記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。 3. The method of manufacturing a square steel pipe column with a column according to claim 1, wherein the forming means is a roll forming type and performs hot forming while controlling the position of the forming roll .

半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が大きい一端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。Join the end of the half-formed square steel pipe and one end of the half-formed square column with large dimensions by welding to form a half-formed square steel pipe with a column. After heating this half-formed square steel pipe with a column, the half-formed square steel pipe side The method of manufacturing a square steel pipe column with a column according to any one of claims 1 to 3, wherein hot forming is performed through a forming means .

半成形角形鋼管の端と、半成形角形コラムの外形寸法が小さい他端とを溶接により結合してコラム付き半成形角形鋼管とし、このコラム付き半成形角形鋼管を加熱したのち、半成形角形鋼管側から成形手段に通して熱間成形することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコラム付き角形鋼管柱の製造方法。 The end of the semi-formed square steel pipe and the other end of the semi-formed square column with a small outer dimension are joined together by welding to form a semi-formed square steel pipe with a column. After heating the semi-formed square steel pipe with the column, the semi-formed square steel pipe The method of manufacturing a square steel pipe column with a column according to any one of claims 1 to 3, wherein hot forming is performed from the side through a forming means .