JPH06106978A - 曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管 - Google Patents
曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管Info
- Publication number
- JPH06106978A JPH06106978A JP26039492A JP26039492A JPH06106978A JP H06106978 A JPH06106978 A JP H06106978A JP 26039492 A JP26039492 A JP 26039492A JP 26039492 A JP26039492 A JP 26039492A JP H06106978 A JPH06106978 A JP H06106978A
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- Japan
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- pipe
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、自動車のドア補強材に使用される
引張り強度１５０kgf/mm2 以上で曲げ特性が優れた超高
張力異形電縫鋼管を提供する。 【構成】 断面形状が、上部および下部の形状を外に凸
にし、横部を直線にした小判型または上部および下部の
形状が外に凸にし、横部の形状を内側に凸にした瓢箪
型、または小判型または瓢箪型において、下部の辺を直
線に近い曲率半径にしたことを特徴とする曲げ特性の優
れた超高張力異形電縫鋼管。 【効果】 本発明によれば、丸管よりも曲げ特性が改善
でき、かつ軽量化可能である。しかも座屈の発生を防止
できるため、曲げ時に発生する歪も小さくできる。
引張り強度１５０kgf/mm2 以上で曲げ特性が優れた超高
張力異形電縫鋼管を提供する。 【構成】 断面形状が、上部および下部の形状を外に凸
にし、横部を直線にした小判型または上部および下部の
形状が外に凸にし、横部の形状を内側に凸にした瓢箪
型、または小判型または瓢箪型において、下部の辺を直
線に近い曲率半径にしたことを特徴とする曲げ特性の優
れた超高張力異形電縫鋼管。 【効果】 本発明によれば、丸管よりも曲げ特性が改善
でき、かつ軽量化可能である。しかも座屈の発生を防止
できるため、曲げ時に発生する歪も小さくできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等の構造部材に使
用される超高張力電縫鋼管、特にドア補強用の引張り強
度が１５０kgf/mm2 以上で曲げ特性の優れた超高張力電
縫鋼管に関する。
用される超高張力電縫鋼管、特にドア補強用の引張り強
度が１５０kgf/mm2 以上で曲げ特性の優れた超高張力電
縫鋼管に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の構造部材については、燃費向
上・環境対策のために徹底した軽量化が検討されてお
り、安全性との両立を図る方策の一つとして一部部材で
は１５０kgf/mm2 を超える超高張力鋼管が採用されつつ
ある。
上・環境対策のために徹底した軽量化が検討されてお
り、安全性との両立を図る方策の一つとして一部部材で
は１５０kgf/mm2 を超える超高張力鋼管が採用されつつ
ある。
【０００３】自動車ドア補強用の鋼管材料としては、特
開平３−１２２２１９号公報等に記載されているように
電縫造管後調質即ち焼入または焼入焼戻をする方法、お
よび特開平３−１４０４４１号公報のような所定の低合
金鋼を焼準する方法が一般的であるが、いずれも断面形
状は丸鋼管である。
開平３−１２２２１９号公報等に記載されているように
電縫造管後調質即ち焼入または焼入焼戻をする方法、お
よび特開平３−１４０４４１号公報のような所定の低合
金鋼を焼準する方法が一般的であるが、いずれも断面形
状は丸鋼管である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１の方法で従来の丸
鋼管である外径３１．８mm、肉厚２．６mm鋼管の３点曲
げ時のポンチの変位と荷重特性を調査した結果を図２に
示す。このように従来の丸鋼管は、スパンＬが短い曲げ
条件では図３に示すようなポンチ直下で鋼管の座屈（局
部的な凹み）が発生し、荷重は低下する。このため、斜
線部の面積で表わされる曲げエネルギーＥは座屈しない
場合と比較すると小さくなり不利である。しかも座屈に
より局部的な変形が生じるため、発生する最大歪は大き
くなる。１５０kgf/mm2 以上の超高張力鋼管では一般的
に伸びおよび絞りの変形能は低いため、曲げ時に割れ、
折損が発生し易い。
鋼管である外径３１．８mm、肉厚２．６mm鋼管の３点曲
げ時のポンチの変位と荷重特性を調査した結果を図２に
示す。このように従来の丸鋼管は、スパンＬが短い曲げ
条件では図３に示すようなポンチ直下で鋼管の座屈（局
部的な凹み）が発生し、荷重は低下する。このため、斜
線部の面積で表わされる曲げエネルギーＥは座屈しない
場合と比較すると小さくなり不利である。しかも座屈に
より局部的な変形が生じるため、発生する最大歪は大き
くなる。１５０kgf/mm2 以上の超高張力鋼管では一般的
に伸びおよび絞りの変形能は低いため、曲げ時に割れ、
折損が発生し易い。
【０００５】本発明はこのような現状にかんがみ、丸鋼
管よりも座屈が発生し難くし、曲げエネルギーＥが大き
く、しかも軽量化できるよう断面積が小さい異形断面の
１５０kgf/mm2 以上の超高張力電縫鋼管を提供すること
を目的にするものである。
管よりも座屈が発生し難くし、曲げエネルギーＥが大き
く、しかも軽量化できるよう断面積が小さい異形断面の
１５０kgf/mm2 以上の超高張力電縫鋼管を提供すること
を目的にするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。すなわち、 (1) 断面形状が、上部および下部の形状を外に凸にし、
横部を直線にした小判型であることを特徴とする曲げ特
性の優れた超高張力異形電縫鋼管。 (2) 断面形状が、上部および下部の形状が外に凸にし、
横部の形状を内側に凸にした瓢箪型であることを特徴と
する曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管。および、 (3) 前項１の小判型鋼管または前項２の瓢箪型鋼管にお
いて、下部の辺を直線に近い曲率半径にしたことを特徴
とする曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管である。
ろは下記のとおりである。すなわち、 (1) 断面形状が、上部および下部の形状を外に凸にし、
横部を直線にした小判型であることを特徴とする曲げ特
性の優れた超高張力異形電縫鋼管。 (2) 断面形状が、上部および下部の形状が外に凸にし、
横部の形状を内側に凸にした瓢箪型であることを特徴と
する曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管。および、 (3) 前項１の小判型鋼管または前項２の瓢箪型鋼管にお
いて、下部の辺を直線に近い曲率半径にしたことを特徴
とする曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管である。
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。まず本発
明の請求項１に記載する限定理由を説明する。座屈が発
生しない場合のポンチ荷重は、断面２次モーメントにほ
ぼ比例するのは丸鋼管に同じである。図４に示す従来法
の丸鋼管を曲げ、断面形状を楕円化した後に座屈させる
と図５のようにポンチ側である上部Ａは内側に窪み、横
部Ｂは外側に凸に折れ曲がる。したがって丸鋼管の横部
Ｂは曲げ強度への寄与は小さく、また外側に凸になって
いるために座屈しやすい原因になっている。そこで、図
６のように、横部を直線にすることによって丸管と同断
面積の場合は丸管よりも断面２次モーメントを大きくで
き、かつ座屈しにくくなるため、曲げ吸収エネルギーを
大きくできる。この図６の小判型断面形状が請求項１で
ある。この場合、上部および下部の曲率半径Ｒｕおよび
ＲｂはＶ／２より大きくする。
明の請求項１に記載する限定理由を説明する。座屈が発
生しない場合のポンチ荷重は、断面２次モーメントにほ
ぼ比例するのは丸鋼管に同じである。図４に示す従来法
の丸鋼管を曲げ、断面形状を楕円化した後に座屈させる
と図５のようにポンチ側である上部Ａは内側に窪み、横
部Ｂは外側に凸に折れ曲がる。したがって丸鋼管の横部
Ｂは曲げ強度への寄与は小さく、また外側に凸になって
いるために座屈しやすい原因になっている。そこで、図
６のように、横部を直線にすることによって丸管と同断
面積の場合は丸管よりも断面２次モーメントを大きくで
き、かつ座屈しにくくなるため、曲げ吸収エネルギーを
大きくできる。この図６の小判型断面形状が請求項１で
ある。この場合、上部および下部の曲率半径Ｒｕおよび
ＲｂはＶ／２より大きくする。
【０００８】さらに、図７のように、横部を内側に凸に
することによって座屈が起こり難くなる。しかし、内側
に凹にする量Ｓは、過大になると逆に座屈し易くなるた
め、肉厚ｔ以下が望ましい。この図７に示す瓢箪型の断
面形状が請求項２である。この場合、上部および下部の
曲率半径ＲｕおよびＲｂはＶ／２より大きくする。
することによって座屈が起こり難くなる。しかし、内側
に凹にする量Ｓは、過大になると逆に座屈し易くなるた
め、肉厚ｔ以下が望ましい。この図７に示す瓢箪型の断
面形状が請求項２である。この場合、上部および下部の
曲率半径ＲｕおよびＲｂはＶ／２より大きくする。
【０００９】次に、請求項３について説明する。図４に
示す丸鋼管の下部Ｃは上部Ａに比較すると座屈発生に対
する影響は小さく、必ずしも外側に凸でなくてもよい。
むしろ断面２次モーメントは直線または直線に近い方が
大きいので曲げ強度上からは直線に近い方が望ましい。
この形状例を図８に示す。図８は図６の下部を直線にし
たものであるが図７の下部を直線にしても同様な効果が
得られる。この断面形状が請求項３である。下部のコー
ナー半径Ｒは小さい方が座屈しにくいが、１．５ｔ以下
のＲにすると角管への冷間加工時に割れが発生し易いの
で座屈防止効果と割れ防止の理由によりコーナー半径Ｒ
は１．５〜５．０Ｒが望ましい。
示す丸鋼管の下部Ｃは上部Ａに比較すると座屈発生に対
する影響は小さく、必ずしも外側に凸でなくてもよい。
むしろ断面２次モーメントは直線または直線に近い方が
大きいので曲げ強度上からは直線に近い方が望ましい。
この形状例を図８に示す。図８は図６の下部を直線にし
たものであるが図７の下部を直線にしても同様な効果が
得られる。この断面形状が請求項３である。下部のコー
ナー半径Ｒは小さい方が座屈しにくいが、１．５ｔ以下
のＲにすると角管への冷間加工時に割れが発生し易いの
で座屈防止効果と割れ防止の理由によりコーナー半径Ｒ
は１．５〜５．０Ｒが望ましい。
【００１０】
【実施例】成分組成が重量でＣ；０．２４％、Ｓｉ；
０．２５％、Ｍｎ；２．４％、Ｃｒ；０．５％、Ｍｏ；
０．７％、Ｔｉ；０．０３％、Ｂ；２０ppm 、残部はＦ
ｅおよび不可避的元素である熱延鋼帯を用いて図９の製
造工程で製造した。
０．２５％、Ｍｎ；２．４％、Ｃｒ；０．５％、Ｍｏ；
０．７％、Ｔｉ；０．０３％、Ｂ；２０ppm 、残部はＦ
ｅおよび不可避的元素である熱延鋼帯を用いて図９の製
造工程で製造した。
【００１１】ＥＲＷ造管寸法は外径φ３８．１mmで、素
管熱処理は成形による加工硬化部と溶接時の焼き入れ硬
化部とをほぼ均一に軟化させるために７００℃空冷を行
なった。冷間絞りはダイスを用いた冷間引き抜き加工を
行なった。
管熱処理は成形による加工硬化部と溶接時の焼き入れ硬
化部とをほぼ均一に軟化させるために７００℃空冷を行
なった。冷間絞りはダイスを用いた冷間引き抜き加工を
行なった。
【００１２】本発明の実施例の形状を表１に示す。本発
明の実施例および次に示す比較材はほぼ同断面積になる
ように寸法を選んでいる。比較材として実施例と同一高
さおよび同一断面積の丸鋼管を同様の製造工程で製作し
た。仕上げ熱処理は溶接部と母材部のミクロ組織を均一
にするため、８５０℃の焼準を行なった。仕上げ熱処理
後の引張り試験の結果、ＴＳ＝１７０kgf/mm2 、Ｅｌ＝
１０％であった。曲げ試験結果を表１に示す。
明の実施例および次に示す比較材はほぼ同断面積になる
ように寸法を選んでいる。比較材として実施例と同一高
さおよび同一断面積の丸鋼管を同様の製造工程で製作し
た。仕上げ熱処理は溶接部と母材部のミクロ組織を均一
にするため、８５０℃の焼準を行なった。仕上げ熱処理
後の引張り試験の結果、ＴＳ＝１７０kgf/mm2 、Ｅｌ＝
１０％であった。曲げ試験結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】本発明はいずれも丸管より最高荷重は大き
く、座屈の発生変位は大きいため、ほぼ全ての変位で丸
管より荷重は優れている。その結果、本発明は丸管より
も曲げエネルギーでは２０〜３０％も大きくできた。ま
た、本発明の異形管は座屈しにくいので、図１０に示す
ように、ポンチ直下の管下部表面の最大相当塑性歪は丸
管に比べて約１０〜２０％減少でき、伸び、絞り等の必
要な材料特性を軽減できるため、非常に有利である。な
お、本実施例は冷間伸管を行ったが、ロールフォーミン
グによる絞り加工でも同様な異形管形状が得られる。
く、座屈の発生変位は大きいため、ほぼ全ての変位で丸
管より荷重は優れている。その結果、本発明は丸管より
も曲げエネルギーでは２０〜３０％も大きくできた。ま
た、本発明の異形管は座屈しにくいので、図１０に示す
ように、ポンチ直下の管下部表面の最大相当塑性歪は丸
管に比べて約１０〜２０％減少でき、伸び、絞り等の必
要な材料特性を軽減できるため、非常に有利である。な
お、本実施例は冷間伸管を行ったが、ロールフォーミン
グによる絞り加工でも同様な異形管形状が得られる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、丸管よりも曲げ特性が
改善でき、かつ軽量化可能である。しかも座屈の発生を
しにくくできるため、曲げ時に発生する歪も小さくでき
る。したがって製造が容易になり、１５０kgf/mm2 以上
の超高張力の電縫鋼管が使用できる等産業上貢献すると
ころが極めて大である。
改善でき、かつ軽量化可能である。しかも座屈の発生を
しにくくできるため、曲げ時に発生する歪も小さくでき
る。したがって製造が容易になり、１５０kgf/mm2 以上
の超高張力の電縫鋼管が使用できる等産業上貢献すると
ころが極めて大である。
【図１】曲げ試験方法を示す正面図。
【図２】従来法の丸管の曲げ試験におけるポンチ変位−
ポンチ荷重特性を示す図。
ポンチ荷重特性を示す図。
【図３】ポンチ直下の鋼管の座屈後の形状を示す図。
【図４】丸管の曲げ前の断面図。
【図５】丸管の曲げ後のポンチ直下の断面図。
【図６】本発明（請求項１）の異形管の断面図。
【図７】本発明（請求項２）の異形管の断面図。
【図８】本発明（請求項３）の異形管の断面図。
【図９】本発明の異形管の製造工程を示す図。
【図１０】本発明の異形管の曲げ試験時に発生する管の
下部の最大相当塑性歪を比較した図である。
下部の最大相当塑性歪を比較した図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 断面形状が、上部および下部の形状を外
に凸にし、横部を直線にした小判型であることを特徴と
する曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管。 - 【請求項２】 断面形状が、上部および下部の形状が外
に凸にし、横部の形状を内側に凸にした瓢箪型であるこ
とを特徴とする曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼
管。 - 【請求項３】 請求項１の小判型鋼管または請求項２の
瓢箪型鋼管において、下部の辺を直線に近い曲率半径に
したことを特徴とする曲げ特性の優れた超高張力異形電
縫鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26039492A JPH06106978A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26039492A JPH06106978A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106978A true JPH06106978A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17347316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26039492A Pending JPH06106978A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 曲げ特性の優れた超高張力異形電縫鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06106978A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191122A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nippon Steel Corp | 衝突特性に優れた自動車用強度部材 |
| US7648191B2 (en) * | 2003-10-03 | 2010-01-19 | Nippon Steel Corporation | Automobile strength member |
| US8727421B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-05-20 | Shape Corp. | Door beam assembly with roll formed beam |
| CN107531136A (zh) * | 2015-04-17 | 2018-01-02 | 形状集团 | 用于抵抗车辆侧门向内突入的防撞梁 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP26039492A patent/JPH06106978A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7648191B2 (en) * | 2003-10-03 | 2010-01-19 | Nippon Steel Corporation | Automobile strength member |
| JP2007191122A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nippon Steel Corp | 衝突特性に優れた自動車用強度部材 |
| JP4734129B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2011-07-27 | 新日本製鐵株式会社 | 衝突特性に優れた自動車用強度部材 |
| US8727421B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-05-20 | Shape Corp. | Door beam assembly with roll formed beam |
| CN107531136A (zh) * | 2015-04-17 | 2018-01-02 | 形状集团 | 用于抵抗车辆侧门向内突入的防撞梁 |
| JP2018513050A (ja) * | 2015-04-17 | 2018-05-24 | シェイプ・コープＳｈａｐｅ Ｃｏｒｐ． | 車両のサイドドアの侵入阻止のための衝撃ビーム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001205 |