JP7770580B2 - Forming device, welded pipe manufacturing device, pipe forming method, and welded pipe manufacturing method - Google Patents
Forming device, welded pipe manufacturing device, pipe forming method, and welded pipe manufacturing methodInfo
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Description
本開示は成形装置、溶接管の製造装置、管の成形方法および溶接管の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a forming apparatus, a welded pipe manufacturing apparatus, a pipe forming method, and a welded pipe manufacturing method.
溶接管は、帯状金属板が幅方向へ管状に湾曲され、その幅方向にある両端が合わせられて溶接されている。このような構造の溶接管を製造するため、帯状金属板を幅方向へ管状に湾曲させる装置が開発されている。 Welded pipes are made by bending a strip of metal sheet widthwise into a tubular shape, then welding both ends of the sheet together. To manufacture welded pipes with this structure, a machine has been developed to bend a strip of metal sheet widthwise into a tubular shape.
例えば、特許文献1には、帯状金属板を幅方向に湾曲させる上ロールおよび下ロールと、断面視円弧状の溝を互いに対向させた2つの分割型を有し、分割型の対向する溝同士が形成する空間へ幅方向に湾曲した帯状金属板を送り込むことにより、送り込まれた帯状金属板を管形金属板に成形する管成形部とを備える溶接管の製造装置が開示されている。For example, Patent Document 1 discloses a welded pipe manufacturing device that includes upper and lower rolls that bend a strip metal plate in the width direction, and a pipe forming section that has two split dies with arc-shaped grooves facing each other in cross section, and that feeds the strip metal plate curved in the width direction into the space formed by the opposing grooves of the split dies to form the fed strip metal plate into a tubular metal plate.
特許文献1に記載の溶接管の製造装置では、帯状金属が送り込まれる側で溝同士が離れ、かつ帯状金属板が送り出される側で溝同士が近接する位置に分割型が配置されている。これにより、溝同士の間隔は、帯状金属板が送り出される側に向かうに従って狭められる。その結果、幅方向に湾曲した帯状金属板が溝同士の間に送り込まれると、帯状金属板は、送り出される側へ向かうに従い、幅方向に丸められていき、管形金属板に成形される。 In the welded pipe manufacturing device described in Patent Document 1, split dies are positioned so that the grooves are spaced apart on the side where the strip metal is fed in and close together on the side where the strip metal sheet is fed out. This causes the spacing between the grooves to narrow toward the side where the strip metal sheet is fed out. As a result, when a strip metal sheet curved in the width direction is fed between the grooves, the strip metal sheet is curled in the width direction toward the side where it is fed out, and is formed into a tubular metal sheet.
特許文献1に記載の溶接管の製造装置では、上述した溝同士の間隔を形成するため、分割型それぞれが軸それぞれの回りに回転可能である。そして、分割型を軸の回りに回転させることにより、分割型同士の相対的な位置が調整され、その結果、溝同士の間隔が所望の大きさに調整される。しかしながら、分割型同士の相対的な位置を調整することは容易ではない。 In the welded pipe manufacturing device described in Patent Document 1, each split mold can rotate around its own axis to form the spacing between the grooves described above. By rotating the split mold around its axis, the relative positions of the split molds are adjusted, and as a result, the spacing between the grooves is adjusted to the desired size. However, adjusting the relative positions of the split molds is not easy.
本開示は上記の課題を解決するためになされたもので、部品同士の複雑な位置調整をすることなく、帯状金属板を管形金属板に成形できる成形装置、溶接管の製造装置、管の成形方法および溶接管の製造方法を提供することを目的とする。 This disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a forming device, a welded pipe manufacturing device, a pipe forming method, and a welded pipe manufacturing method that can form a strip-shaped metal plate into a tubular metal plate without complex positional adjustments between parts.
上記の目的を達成するため、本開示に係る成形装置は、入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔を有する管成形部と、貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、第一側壁と第二側壁が入口から出口へ向かう方向へ延びると共に、第一側壁から第二側壁までの幅が入口から出口へ向かうに従い小さくなる突起を有する端面成形部と、を備える。そして、管成形部は、幅方向に湾曲された帯状金属板が貫通孔の入口から送り込まれることにより、帯状金属板の幅方向にある第一端面と第二端面とを、入口から出口へ向かうに従って近接させ、帯状金属板を第一端面と第二端面とが対向する管形金属板に成形する。また、端面成形部は、帯状金属板の第一端面と第二端面との間に突起を挿入した状態で、帯状金属板が入口から送り込まれることにより、第一側壁と第二側壁とが第一端面と第二端面とに当たって第一端面と第二端面とを第一側壁と第二側壁の形状に成形し、第一端面と第二端面を対向させる。また、第一側壁の壁面の延長先と第二側壁の壁面の延長先は、交差して内角を形成する。 To achieve the above object, a forming apparatus according to the present disclosure includes a pipe forming section having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet, and an end surface forming section having a protrusion having a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the inlet to the outlet, and a width from the first side wall to the second side wall decreasing from the inlet to the outlet. When a strip metal sheet curved in the width direction is fed from the inlet of the through hole, the pipe forming section brings a first end face and a second end face in the width direction of the strip metal sheet closer to each other from the inlet to the outlet, thereby forming the strip metal sheet into a tubular metal sheet in which the first end face and the second end face face face face each other. In addition, when the strip metal plate is fed into the end face shaping section with the protrusion inserted between the first end face and the second end face of the strip metal plate from the inlet, the first side wall and the second side wall come into contact with the first end face and the second end face, shaping the first end face and the second end face into the shape of the first side wall and the second side wall, and making the first end face and the second end face face face opposite each other. In addition, the extensions of the wall surfaces of the first side wall and the second side wall intersect to form an interior angle.
本開示の構成によれば、成形装置は、上述した管成形部と、その管成形部が有する貫通孔に設けられた突起を有する端面成形部と、を備えるだけである。このため、成形装置は、部品同士の複雑な位置調整をすることなく、帯状金属板を管形金属板に成形できる。 According to the configuration of the present disclosure, the forming device simply comprises the above-described pipe forming section and an end face forming section having a protrusion provided in the through hole of the pipe forming section. Therefore, the forming device can form a strip-shaped metal plate into a tubular metal plate without complex positional adjustments between parts.
以下、本開示の実施の形態に係る成形装置、溶接管の製造装置、管の成形方法および溶接管の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。また、図に示す直交座標系XYZにおいて、溶接管の製造装置の上流、下流の方向を水平方向に向けたときの、鉛直方向がZ軸、水平方向のうちの上流、下流の方向がX軸、Z軸とX軸に直交する方向がY軸である。 The forming apparatus, welded pipe manufacturing apparatus, pipe forming method, and welded pipe manufacturing method according to the embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that identical or equivalent parts in the drawings are designated by the same reference numerals. In addition, in the Cartesian coordinate system XYZ shown in the drawings, when the upstream and downstream directions of the welded pipe manufacturing apparatus are oriented horizontally, the vertical direction is the Z-axis, the horizontal upstream and downstream directions are the X-axis, and the direction perpendicular to the Z-axis and X-axis is the Y-axis.
(実施の形態1)
実施の形態1に係る溶接管の製造装置は、材料である帯状金属板を幅方向へ管状に湾曲させて幅方向の両端の合わせた後、それら両端を合わせた合わせ目を溶接して溶接管を製造する製造装置である。この製造装置では、ロール装置を用いて、帯状金属板を幅方向へ湾曲させた後、シューガイドと呼ばれる管成形部材を用いて、帯状金属板をさらに湾曲させて、幅方向の両端が対向した管形金属板に成形する。以下、製造対象の溶接管が熱交換器に使用される伝熱管である場合を例に、この製造装置について説明する。まず、図1および図2を参照して、溶接管の製造装置の全体の構成について説明する。
(Embodiment 1)
The welded pipe manufacturing apparatus according to the first embodiment is a manufacturing apparatus that produces welded pipe by bending a strip metal sheet, which is the raw material, in the width direction into a tubular shape, joining both widthwise ends, and then welding the joined ends. In this manufacturing apparatus, a roll device is used to bend the strip metal sheet in the width direction, and then a tube-forming member called a shoe guide is used to further bend the strip metal sheet into a tubular metal sheet with both widthwise ends facing each other. Below, this manufacturing apparatus will be described using an example in which the welded pipe to be manufactured is a heat transfer tube used in a heat exchanger. First, the overall configuration of the welded pipe manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
図1は、実施の形態1に係る溶接管の製造装置1の前半部分の側面図である。図2は、製造装置1の後半部分の側面図である。 Figure 1 is a side view of the front half of the welded pipe manufacturing apparatus 1 according to embodiment 1. Figure 2 is a side view of the rear half of the manufacturing apparatus 1.
図1および図2に示すように、溶接管の製造装置1は、アンコイラ10、接続機11、アキュムレータ12、刻印加工機13、14、成形装置15A、溶接機16A、抽伸機17、切断機18およびリコイラ19を備える。 As shown in Figures 1 and 2, the welded pipe manufacturing apparatus 1 includes an uncoiler 10, a connecting machine 11, an accumulator 12, stamping machines 13 and 14, a forming machine 15A, a welding machine 16A, a drawing machine 17, a cutting machine 18, and a recoiler 19.
溶接管の製造装置1には、コイル状に巻き取られた帯状金属板が供給される。そして、その製造装置1は、その帯状金属板から溶接管を製造する。図1に示すアンコイラ10は、その帯状金属板が巻き取られたコイルを巻き戻して、コイルから帯状金属板の一端側を引き出す。A coil of strip metal sheet is supplied to the welded pipe manufacturing apparatus 1. The manufacturing apparatus 1 then manufactures welded pipe from the strip metal sheet. The uncoiler 10 shown in Figure 1 unwinds the coil around which the strip metal sheet is wound, and pulls out one end of the strip metal sheet from the coil.
詳細には、アンコイラ10は、帯状金属板のコイルを内側から保持する円筒状のホルダー111と、そのホルダー111を回転させる図示しない駆動部とを有する。そして、アンコイラ10は、図示しない駆動部がホルダー111をコイルの巻き取り方向と反対側へ回転させる。これにより、アンコイラ10は、コイルから帯状金属板の一端側を引き出す。アンコイラ10は、引き出された帯状金属板の一端側を接続機11へ供給する。In detail, the uncoiler 10 has a cylindrical holder 111 that holds the coil of strip metal sheet from the inside, and a drive unit (not shown) that rotates the holder 111. The drive unit (not shown) rotates the holder 111 in the direction opposite to the winding direction of the coil. This causes the uncoiler 10 to pull out one end of the strip metal sheet from the coil. The uncoiler 10 supplies the pulled out end of the strip metal sheet to the splicing machine 11.
接続機11は、帯状金属板の他端と別の帯状金属板の一端とを接続する。詳細には、アンコイラ10では、図示しないが、コイルから帯状金属板が完全に引き出されると、次のコイルがセットされ、その次のコイルから帯状金属板の一端側が引き出される。接続機11は、その前のコイルの帯状金属板の一端とは反対側にある他端とその次のコイルの、引き出された帯状金属板の一端とを接続する。 The splicing machine 11 connects the other end of one strip metal plate to one end of another strip metal plate. In detail, in the uncoiler 10, although not shown, once the strip metal plate is completely unwound from the coil, the next coil is set and one end of the strip metal plate is unwound from that next coil. The splicing machine 11 connects the other end of the strip metal plate of the previous coil, which is opposite to the one end of the strip metal plate, to one end of the unwound strip metal plate of the next coil.
その構成について説明すると、接続機11は、図示しない溶接機を有する。接続機11は、その溶接機により、前のコイルの帯状金属板の他端と次のコイルの帯状金属板の一端とを溶接する。なお、接続機11は、ストリップジョイニングともいう。 To explain its configuration, the joining machine 11 has a welding machine (not shown). The joining machine 11 uses this welding machine to weld the other end of the strip metal plate of the previous coil to one end of the strip metal plate of the next coil. The joining machine 11 is also called a strip joining machine.
一方、アキュムレータ12は、コイルから引き出された帯状金属板を一定の長さだけ貯える。詳細には、アキュムレータ12は、図示しないローラを備える。そのローラには、コイルから引き出された帯状金属板の中間部分が掛けられる。そして、そのローラは、接続機11で溶接している間に帯状金属板の供給が停止してしまうことを防ぐため、帯状金属板の中間部分を、接続機11の溶接時間に供給されるべき一定の長さだけ、巻き取る。これにより、アキュムレータ12は、帯状金属板を一定の長さだけ滞留させている。アキュムレータ12は、帯状金属板の中間部分を一定の長さだけ巻き取った後、帯状金属板の一端側部分を、すなわち、図1に示す直交座標系XYZでの+X端部分を刻印加工機13へ送り出す。 Meanwhile, the accumulator 12 stores a fixed length of the strip metal sheet pulled out from the coil. More specifically, the accumulator 12 is equipped with a roller (not shown). The middle portion of the strip metal sheet pulled out from the coil is hung on the roller. The roller then winds up the middle portion of the strip metal sheet by a fixed length that should be supplied during the welding time of the joining machine 11 to prevent the supply of the strip metal sheet from being stopped while it is being welded by the joining machine 11. In this way, the accumulator 12 retains the strip metal sheet for a fixed length. After winding up the middle portion of the strip metal sheet by a fixed length, the accumulator 12 sends one end portion of the strip metal sheet, i.e., the +X end portion in the Cartesian coordinate system XYZ shown in Figure 1, to the stamping machine 13.
刻印加工機13、14は、製造対象の溶接管の内壁に溝を形成するため、詳細には、溶接管が伝熱管として用いられたときの、熱交換性能を高める溝を内壁に形成するため、帯状金属板に溝を形成する装置である。 The stamping machines 13 and 14 are devices that form grooves in a strip metal plate in order to form grooves on the inner wall of the welded pipe to be manufactured, specifically to form grooves on the inner wall that will improve the heat exchange performance when the welded pipe is used as a heat transfer pipe.
詳細には、刻印加工機13、14は、図示しないが、グルーブロールと呼ばれる、またはGロールと略される外周部に溝が形成された第一ロールと、外周部に凹凸がなく外周部が滑らかな曲面状である第二ロールとを有する。そして、刻印加工機13は、アキュムレータ12から送られ、かつ図1に示すダンサーロール131、132によって張力が調整された帯状金属板を、上述した第一ロールと第二ロールの間に挟み込む。刻印加工機13は、それら第一ロールと第二ロールが帯状金属板に押し当てられた状態で、それら第一ロールと第二ロールの間に帯状金属板を通す。これにより、刻印加工機13は、帯状金属板に溝を形成する。In detail, the stamping machines 13 and 14 have a first roll (not shown) called a groove roll, or abbreviated as a G roll, which has a groove formed on its outer periphery, and a second roll with a smooth, curved outer periphery without any irregularities. The stamping machine 13 sandwiches the strip metal sheet fed from the accumulator 12, with its tension adjusted by the dancer rolls 131 and 132 shown in FIG. 1, between the first and second rolls. The stamping machine 13 passes the strip metal sheet between the first and second rolls while the first and second rolls are pressed against the strip metal sheet. In this way, the stamping machine 13 forms a groove in the strip metal sheet.
これに対して、刻印加工機14は、外周部に第一ロールの溝とは別の形状の溝が形成された第三ロールと、外周部に凹凸がなく外周部が滑らかな曲面状である第四ロールとを有する。刻印加工機14は、刻印加工機13によって溝が形成され、かつダンサーロール132と133によって張力が調整された帯状金属板を、上記の第三ロールと第四ロールによって挟み込む。また、刻印加工機14は、それら第三ロールと第四ロールを帯状金属板に押し当てる。さらに、刻印加工機14は、第三ロールと第四ロールの間に帯状金属板を通す。これにより、刻印加工機14は、帯状金属板に刻印加工機13の場合とは別の溝を形成する。 In contrast, the stamping machine 14 has a third roll with grooves formed on its outer periphery that are different in shape from the grooves on the first roll, and a fourth roll with a smooth, curved outer periphery that is free of irregularities. The stamping machine 14 sandwiches the metal strip, on which grooves have been formed by the stamping machine 13 and whose tension has been adjusted by the dancer rolls 132 and 133, between the third and fourth rolls. The stamping machine 14 also presses the third and fourth rolls against the metal strip. The stamping machine 14 then passes the metal strip between the third and fourth rolls. This allows the stamping machine 14 to form grooves in the metal strip that are different from those formed by the stamping machine 13.
刻印加工機13と14は、上述した加工を帯状金属板に施すことにより、例えば、V字状の溝が帯状金属板の帯の延在方向に複数個、配列したヘリンボーン状の溝を帯状金属板に形成する。若しくは、刻印加工機13、14は、X状に交差した溝を複数個、帯状金属板に形成する。または、刻印加工機13、14は、エンボスを帯状金属板に形成する。刻印加工機13と14は、このような溝を帯状金属板に形成することにより、製造された溶接管が熱交換器の伝熱管として用いられた場合の、溶接管の熱交換効率を高める。刻印加工機13と14は、このような溝を帯状金属板に形成した後、その溝が形成された部分を図2に示す成形装置15Aへ送り出す。 By performing the above-described processing on the strip metal plate, the stamping machines 13 and 14 form, for example, herringbone-shaped grooves in the strip metal plate, consisting of multiple V-shaped grooves arranged in the direction of extension of the strip of the strip metal plate. Alternatively, the stamping machines 13 and 14 form multiple X-shaped intersecting grooves in the strip metal plate. Alternatively, the stamping machines 13 and 14 form embossments in the strip metal plate. By forming such grooves in the strip metal plate, the stamping machines 13 and 14 improve the heat exchange efficiency of the manufactured welded pipe when it is used as a heat transfer tube in a heat exchanger. After forming such grooves in the strip metal plate, the stamping machines 13 and 14 send the grooved portion to the forming device 15A shown in Figure 2.
成形装置15Aは、刻印加工機13、14から送られた帯状金属板を、まず、帯の幅方向に湾曲させ、さらに帯状金属板を湾曲させる。これにより、成形装置15Aは、帯状金属板の幅方向の両端、すなわち、+Y端と-Y端とを合わせた管形に成形する。例えば、成形装置15Aは、円管の形状に成形する。その結果、成形装置15Aは、帯状金属板の刻印加工機13、14から送られた部分に、Y端同士が合わせられた管状体を成形する。成形装置15Aは、その管状体を溶接機16Aへ送る。なお、成形装置15Aの詳細な構成は後述する。 Forming device 15A first bends the strip metal plate sent from stamping machines 13 and 14 in the width direction of the strip, and then further bends the strip metal plate. As a result, forming device 15A forms the strip metal plate into a tubular shape by joining both widthwise ends of the strip metal plate, i.e., the +Y end and the -Y end. For example, forming device 15A forms the strip metal plate into a circular tube shape. As a result, forming device 15A forms a tubular body with the Y ends joined together on the portion of the strip metal plate sent from stamping machines 13 and 14. Forming device 15A sends the tubular body to welding machine 16A. The detailed configuration of forming device 15A will be described later.
溶接機16Aは、上述した管状体の合わせ目を溶接する。溶接機16Aは、例えば、高周波誘導加熱方式または、TIG(Tungsten Insert Gas)方式の溶接装置を備え、その溶接装置により、管状体の合わせ目を溶接して、帯状金属板の+X端側に溶接管部分を作製する。そして、溶接機16Aは、その帯状金属板の溶接管部分を抽伸機17へ送る。 The welding machine 16A welds the seam of the tubular body described above. The welding machine 16A is equipped with, for example, a high-frequency induction heating or TIG (Tungsten Insert Gas) welding device, and uses this welding device to weld the seam of the tubular body and create a welded pipe portion on the +X end side of the strip metal plate. The welding machine 16A then sends the welded pipe portion of the strip metal plate to the drawing machine 17.
抽伸機17は、溶接機16Aにより作製された溶接管部分の外径と内径のサイズを調整する。抽伸機17は、図示しないが、溶接機16Aにより作製された溶接管の外径より小さく、かつ目標とする外径と同径の貫通孔が設けられたダイスを備える。そして、抽伸機17は、そのダイスに帯状金属板の溶接管部分を通してダイスからその溶接管部分を引き抜く。これにより、抽伸機17は、帯状金属板の溶接管部分をダイスの貫通孔の径と同じ外径に加工する。 The drawing machine 17 adjusts the outer and inner diameters of the welded pipe portion produced by the welding machine 16A. The drawing machine 17 is equipped with a die (not shown) that is smaller than the outer diameter of the welded pipe produced by the welding machine 16A and has a through hole with a diameter equal to the target outer diameter. The drawing machine 17 then passes the welded pipe portion of the strip metal plate through the die and pulls the welded pipe portion out of the die. In this way, the drawing machine 17 processes the welded pipe portion of the strip metal plate to an outer diameter equal to the diameter of the through hole in the die.
または、抽伸機17は、図示しないが、上記のダイスではなく、上下に、または左右に対向する複数組のロールを備える。複数組のロールは、前後方向、すなわち、図2でいうところのX方向へ一列に配列されている。一方、図示しないが、ロールそれぞれの円筒面には、断面半円状の溝が周方向に沿って形成されている。ロールの組それぞれでは、上記の溝を互いに対向させることにより、互いの間に側面視で円形の空間を形成する。それら円形の空間は、+X方向へ向かうに従い小さくなっている。抽伸機17では、このような複数組のロールの間に上述した帯状金属板の溶接管部分が通されることにより、帯状金属板の溶接管部分を、ロールの間の上記円形の空間のうちの最小の円形空間と同じ外径に加工する。Alternatively, the drawing machine 17 may have, instead of the above-mentioned dies, multiple sets of rolls arranged vertically or laterally facing each other, although this is not shown. The multiple sets of rolls are arranged in a row in the front-to-back direction, i.e., the X direction in Figure 2. Meanwhile, although this is not shown, a semicircular cross-sectional groove is formed in the cylindrical surface of each roll along the circumferential direction. In each set of rolls, the grooves are arranged facing each other, forming a circular space between them in side view. These circular spaces become smaller as they extend in the +X direction. In the drawing machine 17, the welded pipe portion of the strip metal plate described above is passed between these multiple sets of rolls, thereby processing the welded pipe portion of the strip metal plate to an outer diameter equal to the smallest of the circular spaces between the rolls.
抽伸機17は、このようなダイスまたはロールにより加工された、帯状金属板の溶接管部分を、図2に示す切断機18へ送る。 The drawing machine 17 sends the welded pipe portion of the strip metal plate processed by such dies or rolls to the cutting machine 18 shown in Figure 2.
切断機18は、図2における正面から背面の方向、すなわち、Y方向へ移動可能なカッター181を備える。そして、切断機18は、そのカッター181を移動させることにより、所望の長さで、帯状金属板の、抽伸機17により加工された溶接管部分を切断する。これにより、切断機18は、所望の長さの溶接管を作製する。そして、切断機18は、所望の長さにした溶接管をリコイラ19へ送る。 The cutting machine 18 is equipped with a cutter 181 that can move from the front to the back in Figure 2, i.e., in the Y direction. By moving the cutter 181, the cutting machine 18 cuts the welded pipe portion of the strip metal plate processed by the drawing machine 17 to the desired length. In this way, the cutting machine 18 produces welded pipe of the desired length. The cutting machine 18 then sends the welded pipe cut to the desired length to the recoiler 19.
リコイラ19は、円筒状の巻き取り部191を有し、切断機18が所望の長さに切断した溶接管を巻き取り部191に巻き取って再度コイル状にする。これにより、リコイラ19は、作製された溶接管を外部装置へ供給可能な状態にする。The recoiler 19 has a cylindrical winding section 191, and winds the welded pipe cut to the desired length by the cutter 18 onto the winding section 191 to re-coil it. In this way, the recoiler 19 prepares the welded pipe so that it can be supplied to an external device.
なお、アンコイラ10に装着されるコイル状の帯状金属板は、例えば、圧延された銅および銅合金の板である。その場合、調質は、JIS H3100に規格されたO材、1/2H材または1/4H材であるとよい。また、帯状金属板の幅は、抽伸機17で縮径される前の溶接管の外径に応じた大きさであるとよい。帯状金属板の幅は、例えば、抽伸機17で縮径される前の溶接管の外径が7mmである場合、その外径から求められる円周に溶接代0.5mmを加えた22.5mmである。帯状金属板の厚みは、刻印加工機14で0.05mm薄くなるものと仮定し、抽伸機17で縮径される前の溶接管の厚みよりも0.05mmだけ厚いとよい。The coil-shaped metal strip loaded into the uncoiler 10 is, for example, rolled copper or copper alloy sheet. In this case, the tempering should be O-grade, 1/2H, or 1/4H as specified in JIS H3100. The width of the metal strip should correspond to the outer diameter of the welded pipe before being reduced in diameter by the drawing machine 17. For example, if the outer diameter of the welded pipe before being reduced in diameter by the drawing machine 17 is 7 mm, the width of the metal strip is 22.5 mm, calculated by adding 0.5 mm of welding allowance to the circumference calculated from the outer diameter. Assuming that the thickness of the metal strip is reduced by 0.05 mm by the stamping machine 14, the thickness of the metal strip should be 0.05 mm thicker than the thickness of the welded pipe before being reduced in diameter by the drawing machine 17.
このように、溶接管の製造装置1では、アンコイラ10がコイル状に巻き取られた帯状金属板を引き出し、刻印加工機13、14が帯状金属板に溝を形成する。さらに、成形装置15Aが、その帯状金属板をY方向に湾曲させて+Y端と-Y端とが合わさった管状体を成形する。そして、溶接機16Aが管状体の+Y端と-Y端が合わせられて形成された合わせ目を溶接して、溶接管を製造する。 In this way, in the welded pipe manufacturing apparatus 1, the uncoiler 10 pulls out the coiled metal strip, and the stamping machines 13 and 14 form grooves in the metal strip. Furthermore, the forming device 15A bends the metal strip in the Y direction to form a tubular body with the +Y end and -Y end joined. The welding machine 16A then welds the seam formed by joining the +Y end and -Y end of the tubular body to produce the welded pipe.
この溶接管の製造では、成形装置15Aとして、ブレークダウンロールおよびフィンパスロールを備える装置が使用されることがある。その場合、ブレークダウンロールとフィンパスロールの数をあわせたロールの総数が多い。このため、成形装置15Aが帯状金属板を送り出す方向に長くなってしまい、その結果、成形装置15Aが大型化してしまう。この成形装置15Aの大型化がどのようにして生じるかを説明するため、ブレークダウンロールとフィンパスロールを図3A-図3C、図4Aおよび図4Bに示す。 In the manufacture of this welded pipe, a device equipped with a breakdown roll and a fin pass roll may be used as the forming device 15A. In such cases, the total number of rolls, including the breakdown rolls and fin pass rolls, is large. This means that the forming device 15A becomes long in the direction in which the strip metal plate is fed, resulting in the forming device 15A becoming larger. To explain how this larger forming device 15A occurs, the breakdown roll and fin pass roll are shown in Figures 3A-3C, 4A, and 4B.
図3A-図3Cは、成形装置150がブレークダウンロール151-156を有する場合の、ブレークダウンロール151-156と成形される帯状金属板2の断面図である。図4Aおよび図4Bは、成形装置150がフィンパスロール157-160を有する場合の、フィンパスロール157-160と成形される帯状金属板2の断面図である。 Figures 3A-3C are cross-sectional views of the strip metal sheet 2 being formed with breakdown rolls 151-156 when the forming device 150 has breakdown rolls 151-156. Figures 4A and 4B are cross-sectional views of the strip metal sheet 2 being formed with fin pass rolls 157-160 when the forming device 150 has fin pass rolls 157-160.
ブレークダウンロール151-156は、図3A-図3Cに示すように、対のロールの間で帯状金属板2を断面視円弧状に粗成形するロールである。 As shown in Figures 3A-3C, breakdown rolls 151-156 are rolls that roughly form the strip metal plate 2 into an arc-shaped cross section between a pair of rolls.
詳細には、ブレークダウンロール151-156は、上流側、すなわち、-X側からブレークダウンロール151と152、153と154、155と156の順序で配列されている。そして、図3A-図3Cに示すように、下に突出する、すなわち-Z側に突出する凸部161を有するブレークダウンロール151と-Z側に凹んだ凹部162を有するブレークダウンロール152がZ方向に対を形成している。また、-Z側に突出する凸部163を有するブレークダウンロール153と-Z側に凹んだ凹部164を有するブレークダウンロール154がZ方向に対を形成している。さらに、-Z側に突出する凸部165を有するブレークダウンロール155と-Z側に凹んだ凹部166を有するブレークダウンロール156がZ方向に対を形成している。そして、帯状金属板2をより湾曲させるため、下流側、すなわち、+X側に向かうに従い、凸部161、163、165のZ方向の高さが、凸部161、163、165の順序で高くなると共に、凸部161、163、165のY方向の幅が、この順序で狭くなっている。また、凹部162、164、166のZ方向の深さが、凹部162、164、166の順序で深くなると共に、凹部162、164、166のY方向の幅が、この順序で狭くなっている。そして、凹部162、164、166のYZ断面視形状は、この順序で湾曲が大きくなり円弧形状に近づいている。 In detail, breakdown rolls 151-156 are arranged in the following order from the upstream side, i.e., the -X side: breakdown rolls 151 and 152, 153 and 154, and 155 and 156. As shown in Figures 3A-3C, breakdown roll 151 having a convex portion 161 protruding downward, i.e., protruding toward the -Z side, and breakdown roll 152 having a concave portion 162 recessed toward the -Z side form a pair in the Z direction. Furthermore, breakdown roll 153 having a convex portion 163 protruding toward the -Z side and breakdown roll 154 having a concave portion 164 recessed toward the -Z side form a pair in the Z direction. Furthermore, breakdown roll 155 having a convex portion 165 protruding toward the -Z side and breakdown roll 156 having a concave portion 166 recessed toward the -Z side form a pair in the Z direction. To further curve the belt-shaped metal plate 2, the Z-direction heights of the convex portions 161, 163, and 165 increase in the order of convex portions 161, 163, and 165, and the Y-direction widths of the convex portions 161, 163, and 165 decrease in the order of convex portions 161, 163, and 165, respectively, toward the downstream side, i.e., the +X side. The Z-direction depths of the concave portions 162, 164, and 166 increase in the order of concave portions 162, 164, and 166, and the Y-direction widths of the concave portions 162, 164, and 166 decrease in the order of concave portions 162, 164, and 166, respectively. The Y-Z cross-sectional shapes of the concave portions 162, 164, and 166 become increasingly curved in this order, approaching an arc shape.
このように、ブレークダウンロール151-156は、+X側に向かうに従って帯状金属板2をより湾曲させていくため、多数のロールによって構成されている。 In this way, the breakdown rolls 151-156 are composed of multiple rolls to curve the strip metal plate 2 more as it moves toward the +X side.
また、フィンパスロール157-160は、図4Aおよび図4Bに示すように、対のロールの間に断面視円弧状に粗成形された帯状金属板2が通されることにより、帯状金属板2をYZ断面視円形状に仕上げ成形するロールである。 Fin pass rolls 157-160 are rolls that finish-form a strip metal sheet 2 into a circular shape in the YZ cross section by passing the strip metal sheet 2, which has been roughly formed into an arc-shaped cross section, between a pair of rolls, as shown in Figures 4A and 4B.
詳細には、フィンパスロール157-160は、-X側からフィンパスロール157と158、159と160の順序で配列されている。そして、+Z側へ断面視円弧状に凹んだ凹みと、その凹みから断面視三角状に-Z側へ突出するフィン部167とを有するフィンパスロール157と、-Z側へ断面視円弧状に凹んだ凹みを有するフィンパスロール158とがZ方向に対を形成している。また、フィンパスロール157と同様の凹みと、その凹みに断面視でフィンパスロール157のフィン部167よりも小さい三角状のフィン部169とを有するフィンパスロール159と、フィンパスロール158と同様の凹みを有するフィンパスロール160とがZ方向を形成している。そして、フィン部167と169のY方向の幅とZ方向の高さは、フィン部167、169の順序で小さくなっている。換言すると、+X側に向かって配列された順序で小さくなっている。フィンパスロール157、159の凹みとフィンパスロール158、160の凹みは、Z方向に対向して断面視円形状の空間を形成している。フィンパスロール157-160は、このような形状を有することにより、帯状金属板2を、+X側に向かうに従い、帯状金属板2の+Y端と-Y端が近づくYZ断面視円形の形状に仕上げ成形する。 In detail, the fin pass rolls 157-160 are arranged in the order of fin pass rolls 157, 158, 159, and 160 from the -X side. The fin pass roll 157, which has a recess that is recessed in an arc shape toward the +Z side in cross section and a fin portion 167 that protrudes from the recess in a triangular shape toward the -Z side in cross section, forms a pair in the Z direction, and the fin pass roll 158, which also has a recess that is recessed in an arc shape toward the -Z side in cross section, forms a pair in the Z direction. The fin pass roll 159, which has a recess similar to the fin pass roll 157 and a triangular fin portion 169 in the recess that is smaller than the fin portion 167 of the fin pass roll 157 in cross section, forms a pair in the Z direction. In other words, the recesses become smaller in the order in which they are arranged toward the +X side. The recesses of the fin pass rolls 157, 159 and the recesses of the fin pass rolls 158, 160 face each other in the Z direction and form a space that is circular in cross section. By having such a shape, the fin pass rolls 157-160 finish-form the metal strip 2 into a circular shape in YZ cross section in which the +Y end and -Y end of the metal strip 2 approach each other toward the +X side.
このように、フィンパスロール157-160も、ブレークダウンロール151-156と同様に、徐々に帯状金属板2を湾曲させていくため、多数のロールによって構成されている。その結果、上述したように、成形装置15Aとして、ブレークダウンロール151-156およびフィンパスロール157-160を備える成形装置150が使用されると、多数のロールが帯状金属板2を送り出す方向に配列する結果、装置全体が帯状金属板2を送り出す方向に長くなってしまう。 In this way, like the breakdown rolls 151-156, the fin pass rolls 157-160 are composed of multiple rolls to gradually curve the strip metal sheet 2. As a result, as described above, when a forming device 150 equipped with breakdown rolls 151-156 and fin pass rolls 157-160 is used as the forming device 15A, multiple rolls are arranged in the direction in which the strip metal sheet 2 is fed, resulting in the entire device becoming longer in the direction in which the strip metal sheet 2 is fed.
また、多数のフィンパスロール157-160とブレークダウンロール151-156が設けられるので、装置構成が複雑である。さらに、多数のフィンパスロール157-160とブレークダウンロール151-156の位置調整も複雑である。 In addition, the equipment configuration is complex because a large number of fin pass rolls 157-160 and breakdown rolls 151-156 are provided. Furthermore, adjusting the positions of the large number of fin pass rolls 157-160 and breakdown rolls 151-156 is also complex.
さらに、ブレークダウンロール151-156では、対を形成するブレークダウンロール151-156の間に帯状金属板2を挟み込んで帯状金属板2を押圧するため、帯状金属板2の、刻印加工機13、14によって形成された溝が押しつぶされるおそれがある。その結果、作製された溶接管の熱交換性能が低下するおそれがある。 Furthermore, since the breakdown rolls 151-156 sandwich the strip metal plate 2 between the pair of breakdown rolls 151-156 and press the strip metal plate 2, there is a risk that the grooves formed in the strip metal plate 2 by the stamping machines 13 and 14 may be crushed. As a result, there is a risk that the heat exchange performance of the welded pipe produced will be reduced.
そこで、溶接管の製造装置1では、装置を小型化させると共に、装置構成を簡易にし、帯状金属板2に形成された溝の形状を保つため、帯状金属板2を通す貫通孔を有し、その貫通孔の内壁によって帯状金属板2を管形に成形するシューガイドと呼ばれる管成形部材を成形装置15Aが備える。次に、図5-図9、図10Aおよび図10Bを参照して、成形装置15Aの構成について説明する。 In order to reduce the size of the welded pipe manufacturing apparatus 1, simplify the apparatus configuration, and maintain the shape of the grooves formed in the strip metal plate 2, the forming device 15A is equipped with a pipe forming member called a shoe guide, which has a through hole through which the strip metal plate 2 passes and uses the inner wall of the through hole to form the strip metal plate 2 into a tubular shape. Next, the configuration of the forming device 15A will be described with reference to Figures 5-9, 10A, and 10B.
図5は、実施の形態1に係る溶接管の製造装置1が備える成形装置15Aの斜視図である。図6は、成形装置15Aが有するエッジロール20、21の断面図である。図7は、成形装置15Aが有するサイドロール30、31の断面図である。図8は、成形装置15Aが有する管成形部材40の斜視図である。図9は、図8に示すIX領域の拡大図である。図10Aは、サイドロール30、31によって湾曲された帯状金属板2の断面図である。図10Bは、管成形部材40によって成形された管3の断面図である。 Figure 5 is a perspective view of the forming device 15A provided in the welded pipe manufacturing apparatus 1 according to embodiment 1. Figure 6 is a cross-sectional view of the edge rolls 20, 21 provided in the forming device 15A. Figure 7 is a cross-sectional view of the side rolls 30, 31 provided in the forming device 15A. Figure 8 is a perspective view of the pipe forming member 40 provided in the forming device 15A. Figure 9 is an enlarged view of area IX shown in Figure 8. Figure 10A is a cross-sectional view of the strip metal plate 2 bent by the side rolls 30, 31. Figure 10B is a cross-sectional view of the pipe 3 formed by the pipe forming member 40.
なお、図5は、理解を容易にするため、細部を省略して概念化した成形装置15Aを示している。また、図8では、加工対象の帯状金属板2を省略している。 Note that Figure 5 shows a conceptualized forming device 15A with details omitted for ease of understanding. Also, Figure 8 omits the strip metal plate 2 to be processed.
図5に示すように、成形装置15Aは、帯状金属板2の幅方向のエッジ部分を湾曲させるエッジロール20、21と、エッジロール20、21によって幅方向へ湾曲された帯状金属板2を、帯状金属板2の側方から、すなわちサイド方向から押圧してさらに湾曲させるサイドロール30、31と、サイドロール30、31によって湾曲された帯状金属板2を管形に成形する管成形部材40とを備える。 As shown in Figure 5, the forming device 15A includes edge rolls 20, 21 that curve the widthwise edge portions of the strip metal plate 2, side rolls 30, 31 that press the strip metal plate 2 curved in the widthwise direction by the edge rolls 20, 21 from the sides, i.e., from the side direction, to further curve the strip metal plate 2, and a tube forming member 40 that forms the strip metal plate 2 curved by the side rolls 30, 31 into a tube shape.
エッジロール20と21は、帯状金属板2を挟み込んで成形するため、共に円柱の形状を有する。それらの外径は同じである。そして、エッジロール20と21は、柱軸D1、D2を左右方向、すなわちY方向に向けた状態で、上下方向、すなわち、Z方向に並べられている。エッジロール20と21は、帯状金属板2を成形するため、互いの間の、Z方向に隙間を有する。そして、帯状金属板2がその隙間に通されている。 The edge rolls 20 and 21 are both cylindrical in shape, as they sandwich and form the metal strip 2. They have the same outer diameter. The edge rolls 20 and 21 are arranged vertically, i.e., in the Z direction, with their column axes D1 and D2 facing left-right, i.e., in the Y direction. The edge rolls 20 and 21 have a gap between them in the Z direction to form the metal strip 2. The metal strip 2 passes through this gap.
詳細には、エッジロール20は、図6に示すように、帯状金属板2の幅方向端部、すなわちY方向端部を湾曲させるため、柱軸D1に沿って切断した場合の断面視で、例えば、YZ平面で切断した場合の断面視で円柱両端のコーナー部が円弧状に丸められている。また、帯状金属板2のY方向端部を湾曲させるため、エッジロール20の、-Y端から+Y端までの外形に沿った長さは、帯状金属板2の幅と同じか、それよりも大きい。6, in order to curve the widthwise end, i.e., the Y-direction end, of the metal strip 2, the corners of both ends of the edge roll 20 are rounded into an arc shape when viewed in cross section along the column axis D1, for example, when viewed in cross section along the YZ plane. Furthermore, in order to curve the Y-direction end of the metal strip 2, the length of the edge roll 20 along its outer shape from the -Y end to the +Y end is the same as or greater than the width of the metal strip 2.
一方、エッジロール21の柱軸D2の方向の幅、すなわちY方向の幅は、エッジロール20との間で帯状金属板2を成形するため、帯状金属板2の幅よりも大きい。またはエッジロール20の柱軸D1方向の幅、すなわちY方向の幅よりも大きい。そして、エッジロール21は、エッジロール20の外周形状に沿った形状に帯状金属板2を湾曲させるため、柱軸D2に沿って切断した場合の断面視で、例えば、YZ平面で切断した場合の断面視でエッジロール20の外周形状に凹んだ凹部22を有する。 On the other hand, the width of the edge roll 21 in the direction of the column axis D2, i.e., the width in the Y direction, is larger than the width of the strip metal sheet 2, in order to form the strip metal sheet 2 between the edge roll 20 and itself. Or it is larger than the width of the edge roll 20 in the direction of the column axis D1, i.e., the width in the Y direction. And, in order to curve the strip metal sheet 2 into a shape that follows the outer peripheral shape of the edge roll 20, the edge roll 21 has a recess 22 that is recessed into the outer peripheral shape of the edge roll 20 when viewed in cross section along the column axis D2, for example, when viewed in cross section when cut in the YZ plane.
凹部22は、上記の断面視で両端部が円弧状に丸められていると共に、底部が平坦な形状に形成されている。そして、凹部22は、その断面視形状のまま、エッジロール20の外周に沿って延びている。これにより、凹部22は、エッジロール20の外周全体にわたって形成されている。凹部22は、このような形状に形成されることにより、上記の断面視でエッジロール20の外周形状と相似形に凹んでいる。そして、凹部22は、エッジロール20とZ方向に対向し、凹部22の内壁とエッジロール20の外周部は、一定の距離だけ離れている。その結果、凹部22は、エッジロール20との間に、上記の断面視で中央部分が直線状で両端部分が円弧状に屈曲した形状の隙間23を備える。その隙間23には、幅方向をY方向へ向けた帯状金属板2が通されている。 In the cross-sectional view, the recesses 22 have both ends rounded into an arc and a flat bottom. The recesses 22 extend along the outer periphery of the edge roll 20 while maintaining their cross-sectional shape. As a result, the recesses 22 are formed along the entire outer periphery of the edge roll 20. By forming the recesses 22 in this shape, they are recessed in a shape similar to the outer periphery of the edge roll 20 in the cross-sectional view. The recesses 22 face the edge roll 20 in the Z direction, and the inner wall of the recess 22 is separated by a fixed distance from the outer periphery of the edge roll 20. As a result, the recesses 22 form a gap 23 between them and the edge roll 20, which has a linear center and arc-shaped ends in the cross-sectional view. A strip-shaped metal plate 2 with its width oriented in the Y direction is passed through the gap 23.
エッジロール20と21は、図示しない駆動装置、例えばモータにより、柱軸D1、D2を中心に回転する。より具体的には、エッジロール20は、図6に示す+Y側から見て反時計回りに回転する。エッジロール21は、同図の+Y側から見て時計回りに回転する。これらにより、エッジロール20と21は、それらの間の隙間23に通された帯状金属板2の幅方向両端部を断面視円弧状に湾曲させる。換言すると、エッジロール20と21は、帯状金属板2を皿状に湾曲させる。 The edge rolls 20 and 21 are rotated around the column axes D1 and D2 by a drive device (not shown), such as a motor. More specifically, the edge roll 20 rotates counterclockwise when viewed from the +Y side shown in Figure 6. The edge roll 21 rotates clockwise when viewed from the +Y side in the same figure. As a result, the edge rolls 20 and 21 curve both widthwise ends of the strip metal sheet 2 passed through the gap 23 between them into an arc-shaped cross-section. In other words, the edge rolls 20 and 21 curve the strip metal sheet 2 into a dish shape.
さらに、エッジロール20と21は、回転することにより、図5に示すように、湾曲された帯状金属板2を下流側、すなわち、+X方向へ送る。エッジロール20と21よりも+X側には、サイドロール30、31が設けられており、エッジロール20と21によって湾曲された帯状金属板2は、サイドロール30、31へ送られる。 Furthermore, by rotating, the edge rolls 20 and 21 send the curved strip metal sheet 2 downstream, i.e., in the +X direction, as shown in Figure 5. Side rolls 30 and 31 are provided on the +X side of the edge rolls 20 and 21, and the strip metal sheet 2 curved by the edge rolls 20 and 21 is sent to the side rolls 30 and 31.
これに対して、サイドロール30、31は、互いに同径の円盤の形状に形成されている。そして、サイドロール30、31は、円盤軸D3、D4をZ方向に向けた状態でY方向に並べられている。サイドロール30と31のY方向の間には、エッジロール20と21によって幅方向に湾曲された帯状金属板2が通されている。そして、サイドロール30と31それぞれの円盤端面は、帯状金属板2の湾曲した幅方向端部それぞれに当接している。 In contrast, the side rolls 30 and 31 are formed in the shape of disks of the same diameter. The side rolls 30 and 31 are aligned in the Y direction with their disk axes D3 and D4 facing the Z direction. A strip metal plate 2 curved in the width direction by the edge rolls 20 and 21 passes between the side rolls 30 and 31 in the Y direction. The disk end surfaces of the side rolls 30 and 31 abut against the curved widthwise ends of the strip metal plate 2.
詳細には、図7に示すように、サイドロール30と31の円盤端面には、径方向に切断した場合の断面視で円弧状に凹んだ凹部32、33が形成されている。そして、凹部32と33は、一定の距離だけ離れた状態で対向している。これにより、凹部32と33の間には、図6に示す、エッジロール20と21によって湾曲された帯状金属板2の幅W1よりも最大幅W2が小さい隙間34が形成されている。さらに、隙間34には、図7に示すように、その湾曲された帯状金属板2が通されている。 More specifically, as shown in Figure 7, the disk end surfaces of the side rolls 30 and 31 are formed with arc-shaped recesses 32 and 33 in cross section when cut in the radial direction. The recesses 32 and 33 face each other at a fixed distance. As a result, a gap 34 is formed between the recesses 32 and 33, whose maximum width W2 is smaller than the width W1 of the strip metal sheet 2 curved by the edge rolls 20 and 21, as shown in Figure 6. Furthermore, the curved strip metal sheet 2 passes through the gap 34, as shown in Figure 7.
サイドロール30、31は、図示しない駆動装置、例えばモータにより、円盤軸D3、D4を中心に回転する。より具体的には、サイドロール30は、図7に示す+Z側から見て時計回りに回転する。また、サイドロール31は、同図の+Z側から見て反時計回りに回転する。これらにより、サイドロール30、31は、隙間34に通された湾曲した帯状金属板2をさらに湾曲させる。詳細には、湾曲された帯状金属板2よりも隙間34の最大幅W2の方が小さい。このため、サイドロール30、31の凹部32、33の断面視円弧状の内壁それぞれには、帯状金属板2の幅方向端部それぞれが押し当てられる。その結果、サイドロール30、31は、帯状金属板2の幅方向端部それぞれを、図6に示す形状よりもさらに湾曲させ、断面視円弧状に変形させる。これにより、サイドロール30、31は、帯状金属板2を半円よりも大きく湾曲した状態に変形させる。The side rolls 30 and 31 are rotated around the disk axes D3 and D4 by a drive device (not shown), e.g., a motor. More specifically, the side roll 30 rotates clockwise when viewed from the +Z side in FIG. 7 . The side roll 31 rotates counterclockwise when viewed from the +Z side in FIG. 7 . As a result, the side rolls 30 and 31 further curve the curved strip metal sheet 2 passing through the gap 34. Specifically, the maximum width W2 of the gap 34 is smaller than the width of the curved strip metal sheet 2. Therefore, the widthwise ends of the strip metal sheet 2 are pressed against the cross-sectionally arc-shaped inner walls of the recesses 32 and 33 of the side rolls 30 and 31. As a result, the side rolls 30 and 31 further curve the widthwise ends of the strip metal sheet 2 beyond the shape shown in FIG. 6 , deforming them into an arc-shaped cross-section. As a result, the side rolls 30 and 31 deform the strip metal sheet 2 into a curve greater than a semicircle.
さらに、サイドロール30、31は、回転することにより、図5に示すように、湾曲された帯状金属板2を+X方向へ送る。サイドロール30、31の+X側には、管成形部材40が設けられており、帯状金属板2は管成形部材40へ送られる。 Furthermore, the side rolls 30, 31 rotate to feed the curved strip metal sheet 2 in the +X direction, as shown in Figure 5. A pipe forming member 40 is provided on the +X side of the side rolls 30, 31, and the strip metal sheet 2 is fed to the pipe forming member 40.
管成形部材40は、幅方向に湾曲した帯状金属板2を管形に成形する部品である。管成形部材40は、図8に示すように、帯状金属板2を管形に成形する本体部41と、本体部41が帯状金属板2を管形に成形するときに、帯状金属板2の幅方向端部を案内する案内部42とを備える。 The pipe forming member 40 is a component that forms the widthwise curved metal strip 2 into a tubular shape. As shown in Figure 8, the pipe forming member 40 comprises a main body 41 that forms the metal strip 2 into a tubular shape, and a guide portion 42 that guides the widthwise end of the metal strip 2 when the main body 41 forms the metal strip 2 into a tubular shape.
本体部41は、直方体の形状を有し、各面をX、Y、Zの各方向へ向けている。そして、本体部41の-X面には、帯状金属板2を通して、その内部で帯状金属板2を管形に成形するため、-X面から+X面へ延びる貫通孔43が形成されている。 The main body 41 has a rectangular parallelepiped shape, with each face facing the X, Y, and Z directions. A through-hole 43 extending from the -X face to the +X face is formed on the -X face of the main body 41, allowing the strip metal plate 2 to pass through and be shaped into a tubular shape inside.
貫通孔43は、円孔であり、詳細には、貫通孔43は、本体部41の-X面に形成された開口431から+X方向に向かうに従い径が小さくなる形状を有する。上述したように、帯状金属板2は、サイドロール30、31によって半円よりも大きく湾曲されている。本体部41の-X面にある開口431は、その帯状金属板2の外径よりも大きい内径に形成されている。そして、開口431には、サイドロール30、31から延びる帯状金属板2が差し込まれている。さらに、サイドロール30、31が帯状金属板2を送り出すことにより、開口431から内部の+X方向へ帯状金属板2が送り込まれる。 The through hole 43 is a circular hole, and more specifically, the through hole 43 has a shape in which the diameter decreases from the opening 431 formed on the -X face of the main body 41 toward the +X direction. As described above, the strip metal plate 2 is curved more than semicircular by the side rolls 30, 31. The opening 431 on the -X face of the main body 41 is formed with an inner diameter larger than the outer diameter of the strip metal plate 2. The strip metal plate 2 extending from the side rolls 30, 31 is inserted into the opening 431. Furthermore, as the side rolls 30, 31 feed out the strip metal plate 2, the strip metal plate 2 is fed inward from the opening 431 in the +X direction.
一方、貫通孔43の+X側に形成された開口432は、帯状金属板2の幅方向の外周の長さに、管成形部材40による成形時の圧延長さを加算して得られる長さの周長を有する内径に形成されている。これにより、開口432は、帯状金属板2から成形される管の外径と同径の内径に形成されている。その結果、貫通孔43の内壁が囲む空間は、本体部41の-X面にある開口431から本体部41の+X面にある開口432へ向かって徐々に狭くなる。これにより、帯状金属板2は、開口431から送り込まれると、貫通孔43の内壁に当接して縮径し、帯状金属板2の幅方向の端面同士が開口431から開口432へ向かうに従い近接していく。そして、帯状金属板2の幅方向の端面同士は、開口432で、僅かな隙間を残して対向する。その結果、帯状金属板2は、開口432で管形に成形される。貫通孔43は、上記の形状を有することにより、帯状金属板2を管形に成形する。 On the other hand, the opening 432 formed on the +X side of the through hole 43 has an inner diameter with a circumference equal to the outer periphery of the widthwise metal sheet 2 plus the rolling extension during forming by the pipe forming member 40. As a result, the opening 432 is formed with an inner diameter equal to the outer diameter of the pipe formed from the metal sheet 2. As a result, the space surrounded by the inner wall of the through hole 43 gradually narrows from opening 431, located on the -X face of the main body 41, to opening 432, located on the +X face of the main body 41. As a result, when the metal sheet 2 is fed through opening 431, it abuts against the inner wall of the through hole 43 and reduces in diameter, and the widthwise end faces of the metal sheet 2 move closer together as they move from opening 431 to opening 432. The widthwise end faces of the metal sheet 2 then face each other at opening 432, leaving a small gap. As a result, the metal sheet 2 is formed into a pipe shape at opening 432. The through-holes 43 have the above-described shape, thereby forming the belt-shaped metal plate 2 into a tubular shape.
本体部41は、このような形状の貫通孔43を有することにより、上述したブレークダウンロール151-156とフィンパスロール157-160と比較して小さいスペースで帯状金属板2を管形に成形する。また、上述したブレークダウンロール151-156とフィンパスロール157-160の場合と異なり、部品間の位置調整を要することなく、帯状金属板2を管形に成形する。 By having a through hole 43 of this shape, the main body 41 is able to form the strip metal sheet 2 into a tubular shape in a smaller space than the breakdown rolls 151-156 and fin pass rolls 157-160 described above. Furthermore, unlike the breakdown rolls 151-156 and fin pass rolls 157-160 described above, the strip metal sheet 2 is formed into a tubular shape without the need for positional adjustment between parts.
また、貫通孔43の内壁には、案内部42を嵌め込むため、本体部41の-X面にある開口431から+X面にある開口432へ向かって直線的に延びると共に、X軸に対して平行な溝433が形成されている。 In addition, a groove 433 is formed on the inner wall of the through hole 43 to fit the guide portion 42. The groove 433 extends linearly from the opening 431 on the -X surface of the main body 41 to the opening 432 on the +X surface and is parallel to the X axis.
溝433は、貫通孔43の内壁から本体部41の+Z面まで切り欠いている。その溝433のYZ断面は、-Z方向に上辺を向けた台形の形状である。これに対して、案内部42は、溝433のYZ断面と同形の断面形状を有する支持部421を備える。溝433には、その支持部421が嵌め込まれている。これにより、溝433は、案内部42を保持する。 The groove 433 is cut out from the inner wall of the through-hole 43 to the +Z surface of the main body 41. The YZ cross section of the groove 433 is trapezoidal with its upper side facing in the -Z direction. In contrast, the guide 42 has a support part 421 that has the same cross-sectional shape as the YZ cross section of the groove 433. The support part 421 is fitted into the groove 433. As a result, the groove 433 holds the guide 42.
案内部42は、上述した支持部421のほかに、支持部421に支持され、支持部421が溝433に嵌め込まれた状態で、溝433がある貫通孔43の内壁から貫通孔43の内部空間へ突出する突起422を備える。 In addition to the support portion 421 described above, the guide portion 42 has a protrusion 422 that is supported by the support portion 421 and protrudes from the inner wall of the through hole 43 in which the groove 433 is located into the internal space of the through hole 43 when the support portion 421 is fitted into the groove 433.
突起422は、サイドロール30、31から送られた帯状金属板2が貫通孔43に送り込まれたときに、帯状金属板2の幅方向の端面を案内する部品である。突起422は、YZ断面視で-Z方向に上辺を向けた台形の形状を有する。そして、突起422の、貫通孔43の-X側にある開口431での図9に示す幅W3は、図10Aに示すサイドロール30、31によって半円よりも大きく湾曲された帯状金属板2の幅方向の端面25と26の間の開口幅W4よりも小さい。その結果、突起422は、サイドロール30、31によって湾曲された帯状金属板2が貫通孔43に送り込まれたときに、帯状金属板2の端面25と26の間に入ることが可能である。突起422は、帯状金属板2が貫通孔43に送り込まれたときに、帯状金属板2の端面25と26の間に入って、端面25と26の位置を規定する。 The protrusion 422 is a component that guides the widthwise end face of the strip metal plate 2 when the strip metal plate 2 fed from the side rolls 30, 31 is fed into the through hole 43. The protrusion 422 has a trapezoidal shape with its upper side facing the -Z direction in a YZ cross-sectional view. The width W3 (shown in FIG. 9) of the opening 431 of the protrusion 422 on the -X side of the through hole 43 is smaller than the opening width W4 (shown in FIG. 10A) between the widthwise end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 curved to a greater than semicircular shape by the side rolls 30, 31. As a result, the protrusion 422 can enter between the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 when the strip metal plate 2 curved by the side rolls 30, 31 is fed into the through hole 43. The protrusion 422 enters between the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 when the strip metal plate 2 is fed into the through hole 43, thereby determining the positions of the end faces 25 and 26.
また、突起422は、貫通孔43に帯状金属板2が送り込まれたときに、帯状金属板2の端面25と26を一定の方向へ案内するため、図9に示すように、貫通孔43の内周方向に位置する側壁423と424を有する。 In addition, the protrusion 422 has side walls 423 and 424 located on the inner periphery of the through hole 43, as shown in Figure 9, to guide the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 in a certain direction when the strip metal plate 2 is fed into the through hole 43.
詳細には、突起422は、上述したように、YZ断面視で-Z方向に上辺を向けた台形の形状を有する。その突起422のYZ断面視台形は、図8に示すように、支持部421のYZ断面視形状である-Z方向に上辺を向けた台形の一対の脚と連続する一対の脚4、5を有する。そして、突起422は、YZ断面視で台形の脚4、5を有しながらX方向へ直線的に延びる。その結果、突起422は、YZ断面視の脚4、5に対応する図9に示す側壁423、424を有する。 In detail, as described above, the protrusion 422 has a trapezoidal shape with its upper side facing in the -Z direction in the YZ cross section. As shown in Figure 8, the trapezoidal shape of the protrusion 422 in the YZ cross section has a pair of legs 4, 5 that are continuous with a pair of legs of the trapezoid with its upper side facing in the -Z direction, which is the shape of the support part 421 in the YZ cross section. The protrusion 422 extends linearly in the X direction while having the trapezoidal legs 4, 5 in the YZ cross section. As a result, the protrusion 422 has side walls 423, 424 shown in Figure 9 that correspond to the legs 4, 5 in the YZ cross section.
上述したように、貫通孔43に帯状金属板2が送り込まれると、貫通孔43の内径が+X方向に向かうに従い小さくなるため、帯状金属板2は、+X方向に向かうに従い、貫通孔43の内壁に当接して縮径する。その結果、帯状金属板2の幅方向の端面25、26は、+X方向に向かうに従い近接していく。この貫通孔43に帯状金属板2が送り込まれるときに、帯状金属板2の端面25、26を案内するため、図10Aに示すように、突起422の、側壁423から側壁424までの、図8に示す付け根部分での幅W3が+X方向に向かうに従い小さくなる。そして、その突起422の幅W3は、貫通孔43の+X側にある開口432で0であるか、または非常に小さい。また、側壁423と424の延長先が形成する、図9に示す角度θ、換言すると、側壁423の壁面の側壁424の壁面に対する角度θは、+X方向に向かうに従い小さくなる。このような構成を備えることにより、側壁423、424は、貫通孔43に帯状金属板2が送り込まれた場合に、帯状金属板2の端面25、26を帯状金属板2の縮径に応じた位置に規制する。また、側壁423、424は、帯状金属板2の端面25、26の板面に対する角度を帯状金属板2の縮径に応じた角度にする。そして、側壁423、424は、帯状金属板2の端面25、26を案内する。As described above, when the strip metal plate 2 is fed into the through hole 43, the inner diameter of the through hole 43 decreases in the +X direction, and the strip metal plate 2 abuts against the inner wall of the through hole 43 and shrinks in diameter as it moves in the +X direction. As a result, the widthwise end faces 25, 26 of the strip metal plate 2 move closer together in the +X direction. To guide the end faces 25, 26 of the strip metal plate 2 as it is fed into the through hole 43, as shown in FIG. 10A, the width W3 of the protrusion 422 at the base portion shown in FIG. 8, from the side wall 423 to the side wall 424, decreases in the +X direction. The width W3 of the protrusion 422 is zero or very small at the opening 432 on the +X side of the through hole 43. 9 formed by the extensions of the side walls 423 and 424, in other words, the angle θ of the wall surface of the side wall 423 relative to the wall surface of the side wall 424, decreases toward the +X direction. With this configuration, when the strip metal plate 2 is fed into the through hole 43, the side walls 423 and 424 restrict the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 to positions corresponding to the diameter reduction of the strip metal plate 2. Furthermore, the side walls 423 and 424 adjust the angles of the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 relative to the plate surface to angles corresponding to the diameter reduction of the strip metal plate 2. The side walls 423 and 424 guide the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2.
なお、上記の突起422の幅W3が+X方向に向かうに従い小さくなる割合は、帯状金属板2の幅方向の端面25、26が+X方向に向かうに従い近接していく割合と同じであることが望ましい。また、突起422は、貫通孔43の-X側にある開口431から+X側にある開口432の直前まで延びることが望ましい。 It is desirable that the rate at which the width W3 of the protrusion 422 decreases as it moves in the +X direction is the same as the rate at which the widthwise end faces 25, 26 of the strip metal plate 2 approach each other as they move in the +X direction. It is also desirable that the protrusion 422 extend from the opening 431 on the -X side of the through hole 43 to just before the opening 432 on the +X side.
さらに、側壁423、424の壁面高さ、すなわち、側壁423、424の貫通孔43からの突出長さL1は、貫通孔43の-X側にある開口431で、図10Aに示す帯状金属板2の厚みTと同じであるか、または帯状金属板2の厚みTよりも長い。そして、突出長さL1は、図8に示すように、+X方向に向かうに従い短くなっている。これにより、側壁423、424は、貫通孔43に帯状金属板2が送り込まれたときに、端面25、26の少なくとも外周部分に当たって、側壁423、424をリダクションする。その結果、端面25、26の少なくとも外周部分が側壁423、424の形状に成形され整えられる。 Furthermore, the wall height of the side walls 423, 424, i.e., the protruding length L1 of the side walls 423, 424 from the through hole 43, is the same as or longer than the thickness T of the strip metal plate 2 shown in FIG. 10A at the opening 431 on the -X side of the through hole 43. Furthermore, as shown in FIG. 8, the protruding length L1 decreases toward the +X direction. As a result, when the strip metal plate 2 is fed into the through hole 43, the side walls 423, 424 come into contact with at least the outer periphery of the end faces 25, 26, reducing the side walls 423, 424. As a result, at least the outer periphery of the end faces 25, 26 is formed and trimmed to the shape of the side walls 423, 424.
また、側壁423、424は、貫通孔43の内周方向と交わる方向に向けられている。詳細には、貫通孔43の内周方向に垂直な方向へ向けられ、その垂直な方向へ延びている。これにより、側壁423、424は、上述したリダクション時に、帯状金属板2の幅方向の端面25、26を、図10Bの点線で示すYZ断面視V字状に成形するのではなく、端面25、26を、図10Bの実線で示す互いに平行に対向する形状に成形する。端面25、26がYZ断面視で図10Bの点線で示すV字状に成形されると、端面25と26を溶接して溶接管を製造するときに、端面25と26の溶接部に欠陥がある溶接不良が発生しやすい。しかし、側壁423、424は、端面25、26を、図10Bの実線で示す互いに平行に対向する形状に成形する。このため、溶接管を製造するときに、溶接欠陥が発生しにくく、溶接強度が高められる。 Furthermore, the side walls 423, 424 are oriented in a direction intersecting the inner circumferential direction of the through hole 43. Specifically, they are oriented in a direction perpendicular to the inner circumferential direction of the through hole 43 and extend in that perpendicular direction. As a result, during the reduction described above, the side walls 423, 424 shape the end faces 25, 26 in the width direction of the strip metal plate 2 into a parallel, opposing shape as shown by the solid lines in FIG. 10B, rather than into a V-shape in the YZ cross section as shown by the dotted lines in FIG. 10B. If the end faces 25, 26 were V-shaped in the YZ cross section as shown by the dotted lines in FIG. 10B, welding defects in the welds of the end faces 25, 26 would be likely to occur when welding the end faces 25, 26 to produce a welded pipe. However, the side walls 423, 424 shape the end faces 25, 26 into a parallel, opposing shape as shown by the solid lines in FIG. 10B. Therefore, when manufacturing a welded pipe, welding defects are less likely to occur and the weld strength is increased.
このように、管成形部材40は、本体部41に形成された貫通孔43が帯状金属板2を内壁に沿わせることにより、帯状金属板2を管形に成形する。また、管成形部材40は、案内部42が+X方向に延びると共に、+X方向に向かうに従い幅W3が小さくなる突起422を有することにより、管形に成形される帯状金属板2の幅方向の端面25、26を、互いに平行な形状に成形して溶接不良を抑制する。 In this way, the through holes 43 formed in the main body 41 of the pipe forming member 40 align the metal strip 2 along the inner wall, thereby forming the metal strip 2 into a tubular shape. Furthermore, the guide portions 42 of the pipe forming member 40 extend in the +X direction and have protrusions 422 whose width W3 decreases toward the +X direction. This allows the widthwise end faces 25, 26 of the metal strip 2 being formed into a tubular shape to be parallel to each other, thereby preventing welding defects.
なお、帯状金属板2にキズがつきにくくするため、本体部41は、帯状金属板2の金属材料よりも柔らかい材料で形成されていることが望ましい。例えば、帯状金属板2が純銅である場合、本体部41は純銅よりも柔らかい金属または樹脂で形成されていることが望ましい。具体的な例を挙げると、本体部41はモノマーキャストナイロンで形成されていることが望ましい。 In order to prevent scratches on the metal strip 2, it is desirable that the main body 41 be formed from a material softer than the metal material of the metal strip 2. For example, if the metal strip 2 is made of pure copper, it is desirable that the main body 41 be formed from a metal or resin softer than pure copper. As a specific example, it is desirable that the main body 41 be formed from monomer cast nylon.
また、案内部42は、帯状金属板2を成形するときに、突起422に大きな力がかかることから、帯状金属板2の金属材料よりも硬い材料で形成されていることが望ましい。例えば、案内部42の材料は、鉄基超合金、コバルト基超合金、ニッケル基超合金等の超合金または、超硬合金であることが望ましい。または、案内部42の材料が、樹脂、例えば、モノマーキャストナイロンである場合に、超硬合金でコーティングすることが望ましい。 Furthermore, because a large force is applied to the protrusions 422 when the strip metal plate 2 is formed, it is desirable that the guide portion 42 be formed from a material harder than the metal material of the strip metal plate 2. For example, it is desirable that the material of the guide portion 42 be a superalloy such as an iron-based superalloy, a cobalt-based superalloy, or a nickel-based superalloy, or a cemented carbide alloy. Alternatively, if the material of the guide portion 42 is a resin, such as monomer cast nylon, it is desirable to coat it with a cemented carbide alloy.
上述したように、成形時には突起422へ大きな力がかかる。そこで、この力に耐えるため、案内部42は、帯状金属板2よりも圧縮強度が高く、かつ耐摩耗性が高い材料で形成されることが望ましい。また、管成形部材40のうち、案内部42だけがこのような材料で形成されているとよく、その場合、案内部42は、本体部41よりも圧縮強度が高く、かつ耐摩耗性が高い材料で形成されることが望ましい。さらに、案内部42のうちの突起422だけがこのような材料で形成されていてもよい。例えば、案内部42のうち、少なくとも突起422は、帯状金属板2が純銅で形成されている場合に、超硬合金で形成されていることが望ましい。このような材料であれば、少なくとも突起422が帯状金属板2よりも圧縮強度が高く、かつ耐摩耗性が高い材料で形成されていることになるからである。As mentioned above, a large force is applied to the protrusions 422 during forming. Therefore, to withstand this force, it is desirable that the guide portion 42 be formed from a material that has higher compressive strength and wear resistance than the metal strip 2. Furthermore, it is preferable that only the guide portion 42 of the pipe forming member 40 be formed from such a material. In this case, it is desirable that the guide portion 42 be formed from a material that has higher compressive strength and wear resistance than the main body portion 41. Furthermore, only the protrusions 422 of the guide portion 42 may be formed from such a material. For example, if the metal strip 2 is formed from pure copper, it is desirable that at least the protrusions 422 of the guide portion 42 be formed from a cemented carbide alloy. This is because, with such a material, at least the protrusions 422 are formed from a material that has higher compressive strength and wear resistance than the metal strip 2.
さらに、本体部41と案内部42は、一体的に形成されていてもよい。また、本体部41と案内部42は、ボルト、ネジ等の締結部材によって機械的に接合されていてもよい。 Furthermore, the main body portion 41 and the guide portion 42 may be integrally formed. Alternatively, the main body portion 41 and the guide portion 42 may be mechanically joined by fastening members such as bolts or screws.
なお、実施の形態1で説明した本体部41、案内部42は、本開示でいうところの管成形部、端面成形部の一例である。また、本体部41に形成された貫通孔43の-X側にある開口431と+X面にある開口432は、本開示でいうところの帯状金属板2が送り込まれる入口と、帯状金属板2が送り出される出口の一例である。側壁423、424は、本開示でいうところの第一側壁、第二側壁の一例である。エッジロール20、21とサイドロール30、31は、本開示でいうところのロール装置の一例である。管形に成形された帯状金属板2は、本開示でいうところの管形金属板の一例である。 The main body 41 and guide section 42 described in embodiment 1 are examples of the pipe forming section and end surface forming section defined in the present disclosure. Furthermore, the opening 431 on the -X side of the through hole 43 formed in the main body 41 and the opening 432 on the +X side are examples of the inlet through which the strip metal sheet 2 is fed and the outlet through which the strip metal sheet 2 is fed, defined in the present disclosure. The side walls 423 and 424 are examples of the first side wall and the second side wall defined in the present disclosure. The edge rolls 20 and 21 and the side rolls 30 and 31 are examples of the roll device defined in the present disclosure. The strip metal sheet 2 formed into a tubular shape is an example of the tubular metal sheet defined in the present disclosure.
以上のように、実施の形態1に係る溶接管の製造装置1では、成形装置15Aに設けられた本体部41が、貫通孔43の-X側にある開口431から+X側にある開口432へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔43を有する。そして、本体部41は、幅方向に湾曲された帯状金属板2が貫通孔43の-X側にある開口431から送り込まれることにより、帯状金属板2の幅方向にある端面25と26を、貫通孔43の-X側にある開口431から+X側にある開口432へ向かうに従って近接させ、開口432で帯状金属板2を端面25と26が対向する管形に成形する。このため、溶接管の製造装置1は、成形装置15Aで部品同士の複雑な位置調整をすることなく、帯状金属板2を管形に成形できる。As described above, in the welded pipe manufacturing apparatus 1 according to embodiment 1, the main body 41 provided in the forming device 15A has a through hole 43 whose diameter decreases from the opening 431 on the -X side of the through hole 43 to the opening 432 on the +X side. When the widthwise curved strip metal plate 2 is fed into the main body 41 through the opening 431 on the -X side of the through hole 43, the end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2 in the width direction are brought closer together from the opening 431 on the -X side of the through hole 43 to the opening 432 on the +X side, and the strip metal plate 2 is formed into a tubular shape at the opening 432 with the end faces 25 and 26 facing each other. Therefore, the welded pipe manufacturing apparatus 1 can form the strip metal plate 2 into a tubular shape without complex positional adjustments of parts in the forming device 15A.
また、成形装置15Aは、管成形部材40が上述した本体部41を備えることにより、帯状金属板2を管形に成形できるので、ブレークダウンロール151-156、フィンパスロール157-160等の多数のロールを有する成形装置150と比較して、装置を小型化することができる。 In addition, since the forming device 15A has the above-mentioned main body portion 41 in the tube forming member 40, it can form the strip metal plate 2 into a tube shape, allowing the device to be made smaller than the forming device 150 which has a large number of rolls such as breakdown rolls 151-156 and fin pass rolls 157-160.
管成形部材40では、本体部41が帯状金属板2を貫通孔43の内壁に沿わせることにより、管形に成形する。このため、上述したブレークダウンロール151-156の場合と異なり、帯状金属板2が押圧されない。その結果、帯状金属板2の、刻印加工機13、14によって形成された溝が押しつぶされることがない。成形装置15Aによれば、内壁に溝を有することにより、熱交換性能が高められた溶接管を作製できる。 In the pipe forming member 40, the main body 41 forms the strip metal plate 2 into a pipe shape by aligning it with the inner wall of the through hole 43. Therefore, unlike the breakdown rolls 151-156 described above, the strip metal plate 2 is not pressed. As a result, the grooves formed in the strip metal plate 2 by the stamping machines 13 and 14 are not crushed. With the forming device 15A, by having grooves on the inner wall, welded pipes with improved heat exchange performance can be produced.
溶接管の製造装置1では、管成形部材40に設けられた案内部42が、貫通孔43の内壁から突出すると共に、貫通孔43の内周方向に側壁423、424を備える突起422を有する。また、その突起422では、側壁423と424が貫通孔43の-X側にある開口431から+X側にある開口432へ向かう方向へ延びると共に、側壁423から側壁424までの幅が開口431から開口432へ向かうに従い小さくなる。そして、側壁423と424は、帯状金属板2の幅方向の端面25と26との間に挿入された状態で、帯状金属板2が貫通孔43の-X側にある開口431から送り込まれることにより、端面25と26に当たって端面25と26を側壁423と424の形状に成形する。そして、側壁423と424は、貫通孔43の+X側にある開口432で端面25と26を対向させる。その結果、端面25と26を溶接して溶接管を製造するときに、溶接不良の発生が抑制できる。また、端面25と26が高い強度で溶接されることから、溶接管の強度が高い。 In the welded pipe manufacturing apparatus 1, the guide portion 42 provided on the pipe forming member 40 has a protrusion 422 that protrudes from the inner wall of the through hole 43 and has side walls 423, 424 extending in the inner circumferential direction of the through hole 43. The side walls 423 and 424 of the protrusion 422 extend from an opening 431 on the -X side of the through hole 43 toward an opening 432 on the +X side, and the width from the side wall 423 to the side wall 424 decreases from the opening 431 toward the opening 432. When the strip metal plate 2 is fed through the opening 431 on the -X side of the through hole 43 while inserted between the widthwise end faces 25 and 26 of the strip metal plate 2, the side walls 423 and 424 abut against the end faces 25 and 26, thereby shaping the end faces 25 and 26 into the shape of the side walls 423 and 424. Side walls 423 and 424 face end faces 25 and 26 at opening 432 on the +X side of through hole 43. As a result, the occurrence of welding defects can be suppressed when manufacturing a welded pipe by welding end faces 25 and 26. Furthermore, since end faces 25 and 26 are welded with high strength, the strength of the welded pipe is high.
また、管成形部材40では、突起422の側壁423、424が貫通孔43の内周方向に対して垂直であるため、帯状金属板2の幅方向にある端面25と26が互いに平行かつ外周面に対して垂直に成形される。その結果、溶接不良の発生がより抑制される。また、溶接管の強度がより高められる。さらに、端面25と26が形成する溶接管の継ぎ目がずれることを抑制する。 In addition, in the pipe forming member 40, the side walls 423, 424 of the protrusion 422 are perpendicular to the inner circumferential direction of the through hole 43, so the end faces 25 and 26 in the width direction of the strip metal plate 2 are formed parallel to each other and perpendicular to the outer circumferential surface. As a result, the occurrence of welding defects is further suppressed. The strength of the welded pipe is also further increased. Furthermore, the welded pipe seam formed by the end faces 25 and 26 is prevented from shifting.
(実施の形態2)
実施の形態1では、成形装置15Aに設けられたエッジロール20、21とサイドロール30、31が駆動装置、例えばモータにより回転することにより、帯状金属板2を送っている。しかし、成形装置15Aはこれに限定されない。成形装置15Aは、エッジロール20、21とサイドロール30、31以外の部品を備え、その部品が帯状金属板2を送ってもよい。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the edge rolls 20, 21 and side rolls 30, 31 provided in the forming device 15A are rotated by a drive device, such as a motor, to feed the metal strip 2. However, the forming device 15A is not limited to this. The forming device 15A may include components other than the edge rolls 20, 21 and the side rolls 30, 31, and these components may feed the metal strip 2.
実施の形態2では、成形装置15Bが、帯状金属板2を送るために、搬送装置50を備える。 In embodiment 2, the forming device 15B is equipped with a conveying device 50 for transporting the strip metal plate 2.
以下、図11および図12を参照して、実施の形態2に係る溶接管の製造装置1について説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。 Below, we will explain the welded pipe manufacturing apparatus 1 according to embodiment 2 with reference to Figures 11 and 12. In embodiment 2, we will mainly explain the configuration that differs from embodiment 1.
図11は、実施の形態2に係る溶接管の製造装置1が備える成形装置15Bの上面図である。図12は、成形装置15Bの斜視図である。なお、図11では、理解を容易にするため、無端ベルト51、52の厚みを強調している。また、図11および図12では、成形装置15Bが動作したときの、エッジロール20、21とサイドロール30、31の回転方向を矢印A3-A6で示している。 Figure 11 is a top view of the forming device 15B provided in the welded pipe manufacturing apparatus 1 relating to embodiment 2. Figure 12 is an oblique view of the forming device 15B. Note that in Figure 11, the thickness of the endless belts 51, 52 is emphasized to facilitate understanding. Also, in Figures 11 and 12, arrows A3-A6 indicate the rotation directions of the edge rolls 20, 21 and the side rolls 30, 31 when the forming device 15B is operating.
図11および図12に示すように、成形装置15Bは、管成形部材40の下流側に、すなわち、+X側に、帯状金属板2が有する、管成形部材40によって管形に成形された管状体部分を、すなわち図10Bに示す管3を+X方向へ搬送する搬送装置50を備える。なお、管3は、本開示でいうところの管形金属板の一例である。11 and 12, the forming device 15B is provided with a conveying device 50 on the downstream side of the pipe forming member 40, i.e., on the +X side, which conveys the tubular body portion of the strip metal plate 2 formed into a tubular shape by the pipe forming member 40, i.e., the tube 3 shown in FIG. 10B, in the +X direction. Note that the tube 3 is an example of the tubular metal plate defined in this disclosure.
搬送装置50は、図11および図12に示すように、互いの間に管3を挟み込んだ無端ベルト51、52を有している。それら無端ベルト51、52について詳細に説明すると、無端ベルト51は、軸方向をZ方向へ向け、X方向に配列された円柱状の駆動軸511と従動軸512に掛け回されている。そして、駆動軸511と従動軸512が管3の+Y側に近接して設けられることにより、無端ベルト51の、駆動軸511と従動軸512との間に掛け回されてX方向に延びる部分が、管3に+Y側から接している。無端ベルト51は、この状態で駆動軸511が図示しない駆動装置、例えば、モータによって回転することにより、矢印A1に示すように回転して、管3を+X方向へ送る。11 and 12, the conveying device 50 has endless belts 51 and 52 that sandwich the tube 3 between them. Describing these endless belts 51 and 52 in detail, the endless belt 51, with its axial direction oriented in the Z direction, is looped around a cylindrical drive shaft 511 and a driven shaft 512 that are aligned in the X direction. The drive shaft 511 and the driven shaft 512 are positioned adjacent to the +Y side of the tube 3, so that the portion of the endless belt 51 that is looped between the drive shaft 511 and the driven shaft 512 and extends in the X direction contacts the tube 3 from the +Y side. When the drive shaft 511 is rotated by a drive device (not shown), such as a motor, the endless belt 51 rotates as indicated by arrow A1, transporting the tube 3 in the +X direction.
また、無端ベルト52も、無端ベルト51と同様の構成により、管3を+X方向へ送る。詳細には、無端ベルト52は、軸方向をZ方向へ向け、X方向に配列された円柱状の駆動軸521と従動軸522に掛け回されている。そして、無端ベルト52の、駆動軸521と従動軸522との間に掛け回されてX方向に延びる部分が、駆動軸521と従動軸522が管3の-Y側に近接して設けられることにより、管3に-Y側から接している。無端ベルト52は、この状態で駆動軸521が、駆動軸511と同様の構成によって駆動軸511と同じ回転数で回転することにより、矢印A2に示すように回転して、管3を+X方向へ送る。 Furthermore, endless belt 52, with a configuration similar to that of endless belt 51, also transports tube 3 in the +X direction. Specifically, endless belt 52, with its axial direction oriented in the Z direction, is looped around cylindrical drive shaft 521 and driven shaft 522 arranged in the X direction. The portion of endless belt 52 that is looped between drive shaft 521 and driven shaft 522 and extends in the X direction contacts tube 3 from the -Y side, as drive shaft 521 and driven shaft 522 are located close to the -Y side of tube 3. In this state, drive shaft 521 rotates at the same rotation speed as drive shaft 511, with a configuration similar to that of drive shaft 511, causing endless belt 52 to rotate as indicated by arrow A2 and transport tube 3 in the +X direction.
無端ベルト51と52は、管3をY方向から挟み込んでいる。そして、無端ベルト51と52は、それぞれが管3を+X方向へ送ることにより、管3を強い力、例えば、エッジロール20、21とサイドロール30、31が帯状金属板2を送り出す力よりも強い力で送る。その結果、成形装置15Bでは、管3が確実に成形装置15Bから送り出される。 Endless belts 51 and 52 sandwich tube 3 in the Y direction. By feeding tube 3 in the +X direction, endless belts 51 and 52 feed tube 3 with a strong force, for example, a force stronger than the force with which edge rolls 20, 21 and side rolls 30, 31 feed strip metal sheet 2. As a result, tube 3 is reliably fed out of forming device 15B.
以上のように、実施の形態2に係る溶接管の製造装置1では、成形装置15Bが無端ベルト51、52を有する搬送装置50を備えるので、成形された管3が強い力で搬送される。このため、エッジロール20、21とサイドロール30、31が帯状金属板2を送り出す力が弱い場合でも、確実に成形された管3を搬送できる。As described above, in the welded pipe manufacturing apparatus 1 according to embodiment 2, the forming device 15B is equipped with a conveying device 50 having endless belts 51, 52, so the formed pipe 3 is conveyed with a strong force. Therefore, even if the force with which the edge rolls 20, 21 and the side rolls 30, 31 feed the strip metal plate 2 is weak, the formed pipe 3 can be reliably conveyed.
(実施の形態3)
実施の形態1では、溶接機16Aが大気中で溶接を行う高周波誘導加熱方式またはTIG式の溶接装置を備えている。しかし、溶接機16Aはこれに限定されない。溶接機16Aは、他の方式の溶接装置を備えてもよい。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the welding machine 16A is equipped with a high-frequency induction heating or TIG welding device that performs welding in the atmosphere. However, the welding machine 16A is not limited to this. The welding machine 16A may be equipped with a welding device of another type.
実施の形態3に係る溶接管の製造装置1では、溶接機16Cは、真空中で溶接する溶接装置を備える。 In the welded pipe manufacturing apparatus 1 of embodiment 3, the welding machine 16C is equipped with a welding device that welds in a vacuum.
以下、図13を参照して、実施の形態3に係る溶接管の製造装置1について説明する。実施の形態3では、実施の形態1、2と異なる構成を中心に説明する。 Below, we will explain the welded pipe manufacturing apparatus 1 according to embodiment 3 with reference to Figure 13. In embodiment 3, we will mainly explain the configuration that differs from embodiments 1 and 2.
図13は、実施の形態3に係る溶接管の製造装置1が備える溶接機16Cの断面図である。 Figure 13 is a cross-sectional view of a welding machine 16C provided in a welded pipe manufacturing apparatus 1 relating to embodiment 3.
図13に示すように、溶接機16Cは、真空室61を有する電子ビーム溶接装置60を備える。 As shown in FIG. 13, the welding machine 16C includes an electron beam welding device 60 having a vacuum chamber 61.
電子ビーム溶接装置60は、図示しないが、電圧が印加されて電子ビームを発生させる陰極部と、電子ビームを加速させる陽極部と、電子ビームを収束または偏向させる電子レンズ部とを備える。そして、これら陰極部、陽極部および電子レンズ部は、真空室61に収容されている。 Although not shown, the electron beam welding device 60 comprises a cathode section that generates an electron beam when a voltage is applied, an anode section that accelerates the electron beam, and an electron lens section that focuses or deflects the electron beam. The cathode section, anode section, and electron lens section are housed in a vacuum chamber 61.
一方、溶接管の製造装置1では、真空室61に隣接して、真空室70が設けられている。その真空室70には、実施の形態1で説明した成形装置15Aが収容されている。詳細には、真空室70は、-X側と+X側に入口71と出口72が形成されている。そして、入口71は、帯状金属板2の横断面よりも僅かに大きい矩形の形状に形成され、その入口71には、帯状金属板2が通されている。また、出口72は、製造装置1が作製する溶接管6の断面よりも僅かに大きい円の形状に形成され、その出口72には、製造装置1が作製した溶接管6が通されている。 On the other hand, in the welded pipe manufacturing apparatus 1, a vacuum chamber 70 is provided adjacent to the vacuum chamber 61. The vacuum chamber 70 houses the forming apparatus 15A described in embodiment 1. In detail, the vacuum chamber 70 has an inlet 71 and an outlet 72 formed on the -X side and the +X side. The inlet 71 is formed in a rectangular shape that is slightly larger than the cross section of the strip metal plate 2, and the strip metal plate 2 is passed through the inlet 71. The outlet 72 is formed in a circular shape that is slightly larger than the cross section of the welded pipe 6 manufactured by the manufacturing apparatus 1, and the welded pipe 6 manufactured by the manufacturing apparatus 1 is passed through the outlet 72.
また、真空室70の内部には、実施の形態1で説明した成形装置15Aのエッジロール20、21、サイドロール30、31および管成形部材40が収容されている。そして、これらエッジロール20、21、サイドロール30、31および管成形部材40が、入口71から真空室70の内部に入れられた帯状金属板2を管形に成形して、帯状金属板2の+X部分に管3を作製する。 The vacuum chamber 70 also contains the edge rolls 20, 21, side rolls 30, 31, and tube forming member 40 of the forming device 15A described in embodiment 1. These edge rolls 20, 21, side rolls 30, 31, and tube forming member 40 form the strip metal plate 2 that has been placed inside the vacuum chamber 70 from the entrance 71 into a tubular shape, producing a tube 3 in the +X portion of the strip metal plate 2.
その作製された管3の+Z側には、真空室70の連通孔73が形成されている。また、真空室61にも、連通孔62が形成され、その連通孔62が上述した連通孔73の+Z側に位置している。その結果、連通孔62が連通孔73とつながっている。真空室61では、電子ビーム溶接装置60は、陰極部が発生させた電子ビームを、上述した連通孔62および連通孔73に向けて放出する。そして、電子ビーム溶接装置60は、その電子ビームを、真空室70内で成形された管3の、端面25、26が対向する合わせ目に当てる。これにより、電子ビーム溶接装置60は、管3の合わせ目を溶接して溶接管6を作製する。 A communication hole 73 of the vacuum chamber 70 is formed on the +Z side of the manufactured tube 3. A communication hole 62 is also formed in the vacuum chamber 61, and this communication hole 62 is located on the +Z side of the aforementioned communication hole 73. As a result, the communication hole 62 is connected to the communication hole 73. In the vacuum chamber 61, the electron beam welding device 60 emits an electron beam generated by the cathode toward the aforementioned communication holes 62 and 73. The electron beam welding device 60 then directs the electron beam at the seam where the end faces 25, 26 of the tube 3 formed in the vacuum chamber 70 face each other. In this way, the electron beam welding device 60 welds the seam of the tube 3 to manufacture a welded pipe 6.
一方、成形装置15Aは、エッジロール20、21とサイドロール30、31が帯状金属板2を+X方向へ送り出す。これにより、帯状金属板2とつながっている、電子ビーム溶接装置60によって作製された溶接管6が+X方向へ送り出される。その結果、作製された溶接管6が、真空室70の出口72から真空室70の外にある、図2に示す抽伸機17、切断機18およびリコイラ19に供給される。なお、これら抽伸機17、切断機18およびリコイラ19の構成は、実施の形態1で説明したため、実施の形態3では、それらの説明を省略する。 Meanwhile, in the forming device 15A, the edge rolls 20, 21 and side rolls 30, 31 feed the strip metal sheet 2 in the +X direction. As a result, the welded pipe 6 produced by the electron beam welding device 60, which is connected to the strip metal sheet 2, is fed in the +X direction. As a result, the produced welded pipe 6 is supplied from the outlet 72 of the vacuum chamber 70 to the drawing machine 17, cutting machine 18, and recoiler 19 shown in Figure 2, which are located outside the vacuum chamber 70. Note that the configurations of the drawing machine 17, cutting machine 18, and recoiler 19 were explained in embodiment 1, and therefore their explanation will be omitted in embodiment 3.
図13に戻って、真空室70には、真空室70を電子ビーム溶接に必要な真空度にするため、図示しない真空ポンプが接続されている。その真空ポンプは、真空室70を一定の真空度にすると共に、その真空度に保つため、真空室70の容積に応じた排気性能を有しなければならない。このため、真空室70の容積が大きいと、真空室70には、排気性能が高く大型の真空ポンプを接続する必要がある。 Returning to Figure 13, a vacuum pump (not shown) is connected to the vacuum chamber 70 to create the vacuum level required for electron beam welding. The vacuum pump must have exhaust performance that corresponds to the volume of the vacuum chamber 70 in order to create a constant vacuum level in the vacuum chamber 70 and maintain that vacuum level. Therefore, if the volume of the vacuum chamber 70 is large, a large vacuum pump with high exhaust performance must be connected to the vacuum chamber 70.
しかしながら、実施の形態1で説明したように、成形装置15Aは、ブレイクダウンブレークダウンロール151-156、フィンパスロール157-160等の多数のロールを有する成形装置150と比較して小型である。その結果、真空室70の容積は、成形装置150を収容する場合と比較して、小さい。実施の形態3に係る溶接管6の製造装置1では、真空室70に小型の真空ポンプを接続しても、真空室70の内部を電子ビーム溶接に必要な真空度にすることができる。また、その真空度に保つことも容易である。However, as described in embodiment 1, the forming device 15A is smaller than the forming device 150, which has multiple rolls such as breakdown breakdown rolls 151-156 and fin pass rolls 157-160. As a result, the volume of the vacuum chamber 70 is smaller than when it accommodates the forming device 150. In the manufacturing apparatus 1 for welded pipes 6 according to embodiment 3, even if a small vacuum pump is connected to the vacuum chamber 70, the interior of the vacuum chamber 70 can be made to the vacuum level required for electron beam welding. It is also easy to maintain that vacuum level.
以上のように、実施の形態3に係る溶接管6の製造装置1では、溶接機16Cが、成形装置15Aを収容する真空室61を有する電子ビーム溶接装置60を備える。実施の形態3に係る溶接管6の製造装置1では、成形装置15Aが小型であるため、真空室61の容積が小さく、その結果、電子ビーム溶接に必要な真空度を容易に実現できる。また、真空室61の容積が小さいため、その必要な真空度の維持も容易である。 As described above, in the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 according to embodiment 3, the welding machine 16C is equipped with an electron beam welding apparatus 60 having a vacuum chamber 61 that houses the forming device 15A. In the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 according to embodiment 3, the forming device 15A is small, so the volume of the vacuum chamber 61 is small, and as a result, the degree of vacuum required for electron beam welding can be easily achieved. Furthermore, because the volume of the vacuum chamber 61 is small, it is also easy to maintain the required degree of vacuum.
なお、図13に示すように、真空室70の入口71と出口72は、真空室70の内部よりも真空度が低い真空室75、76を介して外部とつながっているとよい。このような構成であれば、真空室70の入口71と出口72が直接大気圧の空間とつながらないので、真空室70の真空度が維持されやすいからである。 As shown in Figure 13, it is preferable that the inlet 71 and outlet 72 of the vacuum chamber 70 are connected to the outside via vacuum chambers 75 and 76, which have a lower degree of vacuum than the interior of the vacuum chamber 70. With this configuration, the inlet 71 and outlet 72 of the vacuum chamber 70 are not directly connected to a space at atmospheric pressure, making it easier to maintain the degree of vacuum in the vacuum chamber 70.
以上、本開示の実施の形態1-3に係る成形装置15A、15B、溶接管6の製造装置1、管3の成形方法および溶接管6の製造方法について説明したが、成形装置15A、15B、溶接管6の製造装置1、管3の成形方法および溶接管6の製造方法は、これに限定されない。 The above describes the forming devices 15A, 15B, the welded pipe 6 manufacturing device 1, the pipe 3 forming method, and the welded pipe 6 manufacturing method relating to embodiments 1-3 of the present disclosure, but the forming devices 15A, 15B, the welded pipe 6 manufacturing device 1, the pipe 3 forming method, and the welded pipe 6 manufacturing method are not limited to this.
上記実施の形態1-3では、成形装置15A、15Bがエッジロール20、21と、サイドロール30、31と、管成形部材40とを備える。しかし、成形装置15A、15Bはこれに限定されない。本開示では、成形装置15A、15Bは、入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔43を有し、幅方向に湾曲された帯状金属板2が貫通孔43の入口から送り込まれることにより、帯状金属板2の幅方向にある端面25と26とを、入口から出口へ向かうに従って近接させ、出口で帯状金属板2を端面25と26とが対向する管形金属板に成形する管成形部材40、すなわち、管成形部を少なくても備えていればよい。例えば、成形装置15A、15Bでは、エッジロール20、21と、サイドロール30、31に代えて、貫通孔43の入口へ幅方向に湾曲された帯状金属板2を成形する装置を備えてもよい。In the above-described embodiments 1-3, the forming devices 15A and 15B are equipped with edge rolls 20 and 21, side rolls 30 and 31, and a tube forming member 40. However, the forming devices 15A and 15B are not limited to this. In the present disclosure, the forming devices 15A and 15B are required to have at least a tube forming member 40, i.e., a tube forming section, which has a through hole 43 whose diameter decreases from the entrance to the exit, and which causes the widthwise end faces 25 and 26 of the band metal plate 2 to approach each other as the band metal plate 2 is fed from the entrance of the through hole 43, thereby forming the band metal plate 2 into a tubular metal plate at the exit where the end faces 25 and 26 face each other. For example, instead of the edge rolls 20 and 21 and the side rolls 30 and 31, the forming devices 15A and 15B may be equipped with a device that forms the widthwise curved band metal plate 2 into the entrance of the through hole 43.
なお、実施の形態1-3では、成形装置15A、15Bが備える管成形部材40が直方体状の外形を有しているが、管成形部材40の外形は、上記の条件を満たす限りにおいて任意である。例えば、管成形部材40の外形は、円筒状であってもよい。 In embodiments 1-3, the pipe forming member 40 provided in the forming devices 15A and 15B has a rectangular parallelepiped outer shape, but the outer shape of the pipe forming member 40 may be any shape as long as it satisfies the above conditions. For example, the outer shape of the pipe forming member 40 may be cylindrical.
また、上記実施の形態1-3では、管成形部材40が管形に成形される帯状金属板2の幅方向の端面25、26を、互いに平行な形状に成形する案内部42を有するが、管成形部材40はこれに限定されない。管成形部材40は、上述したように、入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔43を有し、幅方向に湾曲された帯状金属板2が貫通孔43の入口から送り込まれることにより、帯状金属板2の幅方向にある端面25と26とを、入口から出口へ向かうに従って近接させ、出口で帯状金属板2を端面25と26とが対向する管形金属板に成形するものであればよい。このような形態であっても、部品同士の複雑な位置調整をすることなく、帯状金属板2を管形金属板に成形できるからである。このため、帯状金属板2の幅方向の端面25、26を、互いに平行な形状に成形して溶接不良を抑制するためには、管成形部材40が案内部42を有するとよいが、溶接不良を抑制する必要がない場合には、案内部42は省略されてもよい。 In addition, in the above-described embodiments 1-3, the pipe forming member 40 has a guide portion 42 that shapes the widthwise end faces 25, 26 of the strip metal plate 2 to be formed into a tubular shape so that they are parallel to each other. However, the pipe forming member 40 is not limited to this. As described above, the pipe forming member 40 has a through hole 43 whose diameter decreases from the inlet to the outlet, and as the strip metal plate 2 curved in the widthwise direction is fed through the inlet of the through hole 43, the widthwise end faces 25, 26 of the strip metal plate 2 are brought closer together from the inlet to the outlet, and at the outlet, the strip metal plate 2 is formed into a tubular metal plate with the end faces 25, 26 facing each other. This is because, even with this configuration, the strip metal plate 2 can be formed into a tubular metal plate without complex positional adjustments between the parts. Therefore, in order to form the widthwise end faces 25, 26 of the strip metal plate 2 into a shape parallel to each other and prevent welding defects, it is preferable that the pipe forming member 40 have a guide portion 42, but if there is no need to prevent welding defects, the guide portion 42 may be omitted.
上記実施の形態1-3では、案内部42が備える突起422の側壁423、424の突出長さL1が貫通孔43の入口から出口に向かうに従い短くなっている。しかし、突起422はこれに限定されない。突起422は、貫通孔43の内壁から突出すると共に、貫通孔43の内周方向に側壁423と424を備え、側壁423と424が入口から出口へ向かう方向へ延びると共に、側壁423から側壁424までの幅が入口から出口へ向かうに従い小さくなっていればよい。このため、側壁423、424の突出長さL1は、必ずしも貫通孔43の入口から出口に向かうに従い短くなっていなくてもよい。例えば、突出長さL1は、一定であってもよい。このような形態でも、側壁423から側壁424までの幅が入口から出口へ向かうに従い小さくなっていればよいからである。 In the above embodiments 1-3, the protrusion length L1 of the side walls 423, 424 of the protrusion 422 provided on the guide portion 42 decreases from the entrance to the exit of the through hole 43. However, the protrusion 422 is not limited to this. The protrusion 422 protrudes from the inner wall of the through hole 43 and has side walls 423, 424 extending in the inner circumferential direction of the through hole 43, the side walls 423, 424 extending in the direction from the entrance to the exit, and the width from the side wall 423 to the side wall 424 decreasing from the entrance to the exit. Therefore, the protrusion length L1 of the side walls 423, 424 does not necessarily have to decrease from the entrance to the exit of the through hole 43. For example, the protrusion length L1 may be constant. This is because, even in such a configuration, it is sufficient that the width from the side wall 423 to the side wall 424 decreases from the entrance to the exit.
上記実施の形態1-3では、管成形部材40が帯状金属板2を幅方向に湾曲させて円管の形状に成形するために円錐台状の貫通孔43を有する。しかし、貫通孔43はこれに限定されない。貫通孔43は、入口から出口へ向かうに従って径が小さくなるものであればよい。例えば、貫通孔43は、管断面円形のほか、管断面楕円であってもよい。このような形態であれば、帯状金属板2を成形して管断面楕円の管の形状に成形することができる。ほか、貫通孔43は、管断面扁平であってもよい。 In the above embodiments 1-3, the pipe forming member 40 has a truncated cone-shaped through hole 43 for bending the band-shaped metal plate 2 in the width direction to form it into a circular pipe shape. However, the through hole 43 is not limited to this. The through hole 43 may have a diameter that decreases from the inlet to the outlet. For example, the through hole 43 may have an elliptical cross section in addition to a circular cross section. In this configuration, the band-shaped metal plate 2 can be formed into a pipe shape with an elliptical cross section. Alternatively, the through hole 43 may have a flattened cross section.
実施の形態1-3では、溶接管6の製造装置1がアキュムレータ12を備える。しかし、溶接管6の製造装置1はこれに限定されない。溶接管6の製造装置1では、アキュムレータ12は任意の構成である。例えば、生産効率が低下してもよい場合は、溶接管6の製造装置1は、アキュムレータ12を備えなくてもよい。 In embodiments 1-3, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 is equipped with an accumulator 12. However, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 is not limited to this. In the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1, the accumulator 12 has an optional configuration. For example, if a decrease in production efficiency is acceptable, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 does not need to be equipped with an accumulator 12.
実施の形態1-3では、溶接管6の製造装置1が刻印加工機13と14を備える。しかし、溶接管6の製造装置1はこれに限定されない。溶接管6の製造装置1では、刻印加工機13、14は任意の構成である。例えば、溝を有さない溶接管6を製造する場合、溶接管6の製造装置1は、刻印加工機13、14を備えていなくてもよい。また、溝を有する溶接管6を製造する場合、溶接管6の製造装置1は、その溝を形成するため、刻印加工機13、14を少なくとも1つ以上備えていればよい。 In embodiments 1-3, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 is equipped with stamping machines 13 and 14. However, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 is not limited to this. In the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1, the stamping machines 13 and 14 can be configured as desired. For example, when manufacturing a welded pipe 6 without a groove, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 does not need to be equipped with the stamping machines 13 and 14. Furthermore, when manufacturing a welded pipe 6 with a groove, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 only needs to be equipped with at least one stamping machine 13 or 14 to form the groove.
実施の形態1-3では、溶接管6の製造装置1は、リコイラ19の後に、機械、装置を備えない。しかし、溶接管6の製造装置1はこれに限定されない。溶接管6の製造装置1は、リコイラ19の後に、作製された溶接管6が曲げ時に、または拡管時に割れることを抑制するため、焼鈍装置を備えていてもよい。 In embodiments 1-3, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 does not include any machinery or equipment after the recoiler 19. However, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 is not limited to this. The welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 may also include an annealing device after the recoiler 19 to prevent the welded pipe 6 produced from cracking during bending or expansion.
実施の形態1-3では、製造される溶接管6が熱交換器に使用される伝熱管である場合を例に、溶接管6の製造装置1について説明している。しかし、製造される溶接管6は、これに限定されない。本開示の実施の形態に係る成形装置15A、15B、溶接管6の製造装置1、管3の成形方法および溶接管6の製造方法は、部品同士の複雑な位置調整をすることなく、帯状金属板2を管形金属板に成形することにより製造される管全般に適用可能である。 In embodiments 1-3, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1 is described using the example of the case where the welded pipe 6 to be manufactured is a heat transfer pipe used in a heat exchanger. However, the welded pipe 6 to be manufactured is not limited to this. The forming apparatuses 15A, 15B, welded pipe 6 manufacturing apparatus 1, pipe 3 forming method, and welded pipe 6 manufacturing method according to the embodiments of the present disclosure are applicable to all pipes manufactured by forming a strip metal plate 2 into a tubular metal plate without complex positional adjustment of parts.
以上のように、成形装置15A、15B、溶接管6の製造装置1、管3の成形方法および溶接管6の製造方法は、上記の実施の形態1-3に限定されず、様々な変形および置換を加えることができる。以下に、本開示の様々な形態を付記として記載する。As described above, the forming apparatuses 15A and 15B, the welded pipe 6 manufacturing apparatus 1, the pipe 3 forming method, and the welded pipe 6 manufacturing method are not limited to the above embodiments 1-3, and various modifications and substitutions can be made. Various embodiments of the present disclosure are described below as appendices.
(付記1)
入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔を有し、幅方向に湾曲した帯状金属板が前記貫通孔の前記入口から送り込まれることにより、前記帯状金属板の前記幅方向にある第一端面と第二端面とを、前記入口から前記出口へ向かうに従って近接させ、前記帯状金属板を前記第一端面と前記第二端面とが対向する管形金属板に成形する管成形部と、
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有し、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる端面成形部と、
を備える、
成形装置。
(付記2)
前記突起は、前記帯状金属板よりも圧縮強度および耐摩耗性が高い材料で形成されている、
付記1に記載の成形装置。
(付記3)
前記突起の前記貫通孔の内壁からの突出長さは、前記入口から前記出口へ向かうに従い短くなる、
付記1または2に記載の成形装置。
(付記4)
前記第一側壁の壁面の延長先と前記第二側壁の壁面の延長先は、交差して内角を形成し、
前記内角は、前記入口から前記出口に向かうに従い、小さくなる、
付記1から3のいずれか1つに記載の成形装置。
(付記5)
前記第一側壁と前記第二側壁は、前記貫通孔の内壁面に垂直である、
付記1から4のいずれか1つに記載の成形装置。
(付記6)
前記管成形部は、前記貫通孔の内壁に前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びる溝をさらに有し、
前記端面成形部は、前記突起を支持すると共に、前記溝に嵌め込まれる支持部をさらに有する、
付記1から5のいずれか1つに記載の成形装置。
(付記7)
前記管成形部は、前記帯状金属板よりも軟らかい材料により形成されており、
前記突起の少なくとも表面部は、前記帯状金属板よりもよりも硬い材料により形成されている、
付記1から6のいずれか1つに記載の成形装置。
(付記8)
前記管成形部によって管形に成形された前記管形金属板を前記出口から引き出すことにより、前記入口に幅方向に湾曲した前記帯状金属板を送り込むベルト搬送装置をさらに備える、
付記1から7のいずれか1つに記載の成形装置。
(付記9)
帯状かつ帯の幅方向に平らな金属板を幅方向に湾曲させて帯状金属板を成形するロール装置と、
入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔を有し、前記幅方向に湾曲した前記帯状金属板が前記貫通孔の前記入口から送り込まれることにより、前記帯状金属板の前記幅方向にある第一端面と第二端面とを、前記入口から前記出口へ向かうに従って近接させ、前記帯状金属板を前記第一端面と前記第二端面とが対向する管形金属板に成形する管成形部と、
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有し、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる端面成形部と、
を備える成形装置と、
前記管形金属板の前記第一端面と前記第二端面とを溶接する溶接装置と、
を備える、
溶接管の製造装置。
(付記10)
前記溶接装置は、前記管形金属板の前記第一端面と前記第二端面とに電子ビームを当てて前記第一端面と前記第二端面とを溶接する電子ビーム溶接装置である、
付記9に記載の溶接管の製造装置。
(付記11)
入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔を有する管成形部と、
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有する端面成形部と、
を備える成形装置を用いた管の製造方法であって、
前記管成形部が有する前記入口から幅方向に湾曲した帯状金属板を送り込むことにより、前記帯状金属板の前記幅方向にある第一端面と第二端面とを、前記入口から前記出口へ向かうに従って近接させ、前記帯状金属板を前記第一端面と前記第二端面とが対向する管形金属板に成形する工程を備え、
前記帯状金属板を前記管形金属板に成形する工程では、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記端面成形部が有する前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる、
管の成形方法。
(付記12)
付記11に記載の管の成形方法と、
前記管の成形方法によって管形に成形された前記管形金属板が有する、対向する前記第一端面と前記第二端面を溶接する工程と、
を備える、
溶接管の製造方法。
(Appendix 1)
a tube forming section having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet, wherein a belt-shaped metal plate curved in a width direction is fed from the inlet of the through hole, thereby bringing a first end face and a second end face in the width direction of the belt-shaped metal plate closer to each other as the belt-shaped metal plate moves from the inlet to the outlet, and forming the belt-shaped metal plate into a tubular metal plate in which the first end face and the second end face face each other;
an end surface shaping portion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the entrance to the exit, and a protrusion having a width from the first side wall to the second side wall that decreases from the entrance to the exit, and when the strip-shaped metal plate is fed from the entrance with the protrusion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, shaping the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and opposing the first end surface and the second end surface;
Equipped with
Molding equipment.
(Appendix 2)
the protrusions are formed of a material having higher compressive strength and wear resistance than the metal strip;
2. The molding apparatus of claim 1.
(Appendix 3)
a protrusion length from the inner wall of the through hole becoming shorter from the inlet to the outlet;
3. The molding apparatus of claim 1 or 2.
(Appendix 4)
an extension of a wall surface of the first side wall and an extension of a wall surface of the second side wall intersect to form an interior angle;
The interior angle decreases from the inlet to the outlet.
4. The molding apparatus of any one of claims 1 to 3.
(Appendix 5)
the first side wall and the second side wall are perpendicular to the inner wall surface of the through hole;
5. The molding apparatus of any one of claims 1 to 4.
(Appendix 6)
the pipe forming portion further has a groove extending in a direction from the inlet toward the outlet on an inner wall of the through hole,
The end surface molding portion supports the protrusion and further includes a support portion fitted into the groove.
6. The molding apparatus of any one of claims 1 to 5.
(Appendix 7)
the pipe forming portion is formed of a material softer than the band-shaped metal plate,
At least a surface portion of the protrusion is formed of a material harder than the metal strip.
7. The molding apparatus of any one of claims 1 to 6.
(Appendix 8)
a belt conveying device that draws out the tubular metal plate formed into a tubular shape by the pipe forming unit from the outlet and feeds the belt-shaped metal plate curved in the width direction to the inlet,
8. The molding apparatus of any one of claims 1 to 7.
(Appendix 9)
a roll device that forms a band-shaped metal plate by bending a band-shaped metal plate that is flat in the width direction of the band in the width direction;
a pipe forming section having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet, wherein, as the belt-shaped metal plate curved in the width direction is fed from the inlet of the through hole, a first end face and a second end face in the width direction of the belt-shaped metal plate approach each other from the inlet to the outlet, thereby forming the belt-shaped metal plate into a tubular metal plate in which the first end face and the second end face face each other;
an end surface shaping portion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the entrance to the exit, and a protrusion having a width from the first side wall to the second side wall that decreases from the entrance to the exit, and when the strip-shaped metal plate is fed from the entrance with the protrusion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, shaping the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and opposing the first end surface and the second end surface;
a molding device comprising:
a welding device for welding the first end surface and the second end surface of the tubular metal plate;
Equipped with
Welded pipe manufacturing equipment.
(Appendix 10)
the welding device is an electron beam welding device that applies an electron beam to the first end surface and the second end surface of the tubular metal plate to weld the first end surface and the second end surface together.
10. The apparatus for manufacturing a welded pipe according to claim 9.
(Appendix 11)
a pipe forming portion having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet;
an end surface molding portion having a protrusion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the inlet to the outlet, and a width from the first side wall to the second side wall decreasing from the inlet to the outlet;
A method for manufacturing a tube using a molding device comprising:
a step of feeding a belt-shaped metal plate curved in a width direction from the inlet of the pipe forming unit, so that a first end face and a second end face in the width direction of the belt-shaped metal plate approach each other as the belt-shaped metal plate moves from the inlet to the outlet, thereby forming the belt-shaped metal plate into a tubular metal plate in which the first end face and the second end face face each other;
In the step of forming the strip-shaped metal plate into the tubular metal plate, the strip-shaped metal plate is fed from the inlet with the protrusion of the end surface forming portion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, so that the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, thereby forming the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and causing the first end surface and the second end surface to face each other.
Tube forming method.
(Appendix 12)
12. A method for forming a tube according to claim 11;
a step of welding the opposing first end surface and the opposing second end surface of the tubular metal plate formed into a tubular shape by the tubular forming method;
Equipped with
Manufacturing method of welded pipe.
本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内およびそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。 This disclosure allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the disclosure. Furthermore, the above-described embodiments are intended to illustrate the disclosure and do not limit the scope of the disclosure. In other words, the scope of the disclosure is defined by the claims, not the embodiments. Various modifications made within the scope of the claims and within the meaning of equivalent disclosures are deemed to be within the scope of the disclosure.
本出願は、2022年8月22日に出願された日本国特許出願特願2022-131937号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願2022-131937号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2022-131937, filed on August 22, 2022. The entire specification, claims, and drawings of Japanese Patent Application No. 2022-131937 are incorporated herein by reference.
1 溶接管の製造装置、2 帯状金属板、3 管、4,5 脚、6 溶接管、10 アンコイラ、11 接続機、12 アキュムレータ、13,14 刻印加工機、15A,15B 成形装置、16A,16C 溶接機、17 抽伸機、18 切断機、19 リコイラ、20,21 エッジロール、22 凹部、23 隙間、25,26 端面、30,31 サイドロール、32,33 凹部、34 隙間、40 管成形部材、41 本体部、42 案内部、43 貫通孔、50 搬送装置、51,52 無端ベルト、60 電子ビーム溶接装置、61 真空室、62 連通孔、70 真空室、71 入口、72 出口、73 連通孔、75,76 真空室、111 ホルダー、131-133 ダンサーロール、150 成形装置、151-156 ブレークダウンロール、157-160 フィンパスロール、161,163,165 凸部、162,164,166 凹部、167,169 フィン部、181 カッター、191 巻き取り部、421 支持部、422 突起、423,424 側壁、431,432 開口、433 溝、511 駆動軸、512 従動軸、521 駆動軸、522 従動軸、A1-A6 矢印、D1,D2 柱軸、D3,D4 円盤軸、L1 突出長さ、W1 幅、W2 最大幅、W3 幅、W4 開口幅。1 Welded pipe manufacturing apparatus, 2 Metal strip, 3 Pipe, 4, 5 Leg, 6 Welded pipe, 10 Uncoiler, 11 Splicing machine, 12 Accumulator, 13, 14 Stamping machine, 15A, 15B Forming device, 16A, 16C Welding machine, 17 Drawing machine, 18 Cutting machine, 19 Recoiler, 20, 21 Edge roll, 22 Recess, 23 Gap, 25, 26 End surface, 30, 31 Side roll, 32, 33 Recess, 34 Gap, 40 Pipe forming member, 41 Main body, 42 Guide portion, 43 Through hole, 50 Conveying device, 51, 52 Endless belt, 60 Electron beam welding apparatus, 61 Vacuum chamber, 62 Communication hole, 70 Vacuum chamber, 71 Inlet, 72 Outlet, 73 Communication hole, 75, 76 Vacuum chamber, 111 holder, 131-133 dancer roll, 150 molding device, 151-156 breakdown roll, 157-160 fin pass roll, 161, 163, 165 convex portion, 162, 164, 166 concave portion, 167, 169 fin portion, 181 cutter, 191 winding portion, 421 support portion, 422 protrusion, 423, 424 side wall, 431, 432 opening, 433 groove, 511 drive shaft, 512 driven shaft, 521 drive shaft, 522 driven shaft, A1-A6 arrow, D1, D2 column axis, D3, D4 disk axis, L1 protrusion length, W1 width, W2 maximum width, W3 width, W4 opening width.
Claims (13)
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有し、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる端面成形部と、
を備え、
前記第一側壁の壁面の延長先と前記第二側壁の壁面の延長先は、交差して内角を形成する、
成形装置。 a tube forming section having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet, wherein a belt-shaped metal plate curved in a width direction is fed from the inlet of the through hole, thereby bringing a first end face and a second end face in the width direction of the belt-shaped metal plate closer to each other as the belt-shaped metal plate moves from the inlet to the outlet, and forming the belt-shaped metal plate into a tubular metal plate in which the first end face and the second end face face each other;
an end surface shaping portion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the entrance to the exit, and a protrusion having a width from the first side wall to the second side wall that decreases from the entrance to the exit, and when the strip-shaped metal plate is fed from the entrance with the protrusion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, shaping the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and opposing the first end surface and the second end surface;
Equipped with
an extension end of the wall surface of the first side wall and an extension end of the wall surface of the second side wall intersect to form an interior angle ;
Molding equipment.
請求項1に記載の成形装置。 the protrusions are formed of a material having higher compressive strength and wear resistance than the metal strip;
The molding apparatus of claim 1 .
請求項1または2に記載の成形装置。 a protrusion length from the inner wall of the through hole becoming shorter from the inlet to the outlet;
3. The molding apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1または2に記載の成形装置。 The interior angle decreases from the inlet to the outlet.
3. The molding apparatus according to claim 1 or 2 .
請求項1または2に記載の成形装置。 the first side wall and the second side wall are perpendicular to the inner wall surface of the through hole;
3. The molding apparatus according to claim 1 or 2 .
前記端面成形部は、前記突起を支持すると共に、前記溝に嵌め込まれる支持部をさらに有する、
請求項1または2に記載の成形装置。 the pipe forming portion further has a groove extending in a direction from the inlet toward the outlet on an inner wall of the through hole,
The end surface molding portion supports the protrusion and further includes a support portion fitted into the groove.
3. The molding apparatus according to claim 1 or 2 .
前記突起の少なくとも表面部は、前記帯状金属板よりもよりも硬い材料により形成されている、
請求項1または2に記載の成形装置。 the pipe forming portion is formed of a material softer than the band-shaped metal plate,
At least a surface portion of the protrusion is formed of a material harder than the metal strip.
3. The molding apparatus according to claim 1 or 2 .
請求項1または2に記載の成形装置。 a belt conveying device that draws out the tubular metal plate formed into a tubular shape by the pipe forming unit from the outlet and feeds the belt-shaped metal plate curved in the width direction to the inlet,
3. The molding apparatus according to claim 1 or 2 .
入口から出口へ向かうに従って径が小さくなる貫通孔を有し、前記幅方向に湾曲した前記帯状金属板が前記貫通孔の前記入口から送り込まれることにより、前記帯状金属板の前記幅方向にある第一端面と第二端面とを、前記入口から前記出口へ向かうに従って近接させ、前記帯状金属板を前記第一端面と前記第二端面とが対向する管形金属板に成形する管成形部と、
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有し、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる端面成形部と、
を備え、
前記第一側壁の壁面の延長先と前記第二側壁の壁面の延長先は、交差して内角を形成する成形装置と、
前記管形金属板の前記第一端面と前記第二端面とを溶接する溶接装置と、
を備える、
溶接管の製造装置。 a roll device that forms a band-shaped metal plate by bending a band-shaped metal plate that is flat in the width direction of the band in the width direction;
a pipe forming section having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet, wherein, as the belt-shaped metal plate curved in the width direction is fed from the inlet of the through hole, a first end face and a second end face in the width direction of the belt-shaped metal plate approach each other from the inlet to the outlet, thereby forming the belt-shaped metal plate into a tubular metal plate in which the first end face and the second end face face each other;
an end surface shaping portion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the entrance to the exit, and a protrusion having a width from the first side wall to the second side wall that decreases from the entrance to the exit, and when the strip-shaped metal plate is fed from the entrance with the protrusion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, shaping the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and opposing the first end surface and the second end surface;
Equipped with
a molding device , wherein an extension end of a wall surface of the first side wall and an extension end of a wall surface of the second side wall intersect to form an interior angle ;
a welding device for welding the first end surface and the second end surface of the tubular metal plate;
Equipped with
Welded pipe manufacturing equipment.
請求項9に記載の溶接管の製造装置。 the welding device is an electron beam welding device that applies an electron beam to the first end surface and the second end surface of the tubular metal plate to weld the first end surface and the second end surface together.
The apparatus for manufacturing a welded pipe according to claim 9.
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有する端面成形部と、
を備え、前記第一側壁の壁面の延長先と前記第二側壁の壁面の延長先は、交差して内角を形成する成形装置を用いた管の製造方法であって、
前記管成形部が有する前記入口から幅方向に湾曲した帯状金属板を送り込むことにより、前記帯状金属板の前記幅方向にある第一端面と第二端面とを、前記入口から前記出口へ向かうに従って近接させ、前記帯状金属板を前記第一端面と前記第二端面とが対向する管形金属板に成形する工程を備え、
前記帯状金属板を前記管形金属板に成形する工程では、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記端面成形部が有する前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる、
管の成形方法。 a pipe forming portion having a through hole whose diameter decreases from an inlet to an outlet;
an end surface molding portion having a protrusion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the inlet to the outlet, and a width from the first side wall to the second side wall decreasing from the inlet to the outlet;
wherein an extension end of the wall surface of the first side wall and an extension end of the wall surface of the second side wall intersect to form an interior angle ,
a step of feeding a belt-shaped metal plate curved in a width direction from the inlet of the pipe forming unit, so that a first end face and a second end face in the width direction of the belt-shaped metal plate approach each other as the belt-shaped metal plate moves from the inlet to the outlet, thereby forming the belt-shaped metal plate into a tubular metal plate in which the first end face and the second end face face each other;
In the step of forming the strip-shaped metal plate into the tubular metal plate, the strip-shaped metal plate is fed from the inlet with the protrusion of the end surface forming portion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, so that the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, thereby forming the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and causing the first end surface and the second end surface to face each other.
How the tube is formed.
前記管の成形方法によって管形に成形された前記管形金属板が有する、対向する前記第一端面と前記第二端面を溶接する工程と、
を備える、
溶接管の製造方法。 The tube forming method of claim 11;
a step of welding the opposing first end surface and the opposing second end surface of the tubular metal plate formed into a tubular shape by the tubular forming method;
Equipped with
Manufacturing method of welded pipe.
前記貫通孔の内壁から突出した第一側壁と第二側壁を備え、前記第一側壁と前記第二側壁が前記入口から前記出口へ向かう方向へ延びると共に、前記第一側壁から前記第二側壁までの幅が前記入口から前記出口へ向かうに従い小さくなる突起を有し、前記帯状金属板の前記第一端面と前記第二端面との間に前記突起を挿入した状態で、前記帯状金属板が前記入口から送り込まれることにより、前記第一側壁と前記第二側壁とが前記第一端面と前記第二端面とに当たって前記第一端面と前記第二端面とを前記第一側壁と前記第二側壁の形状に成形し、前記第一端面と前記第二端面を対向させる端面成形部と、an end surface shaping portion including a first side wall and a second side wall protruding from an inner wall of the through hole, the first side wall and the second side wall extending in a direction from the entrance to the exit, and a protrusion having a width from the first side wall to the second side wall that decreases from the entrance to the exit, and when the strip-shaped metal plate is fed from the entrance with the protrusion inserted between the first end surface and the second end surface of the strip-shaped metal plate, the first side wall and the second side wall come into contact with the first end surface and the second end surface, shaping the first end surface and the second end surface into the shapes of the first side wall and the second side wall, and opposing the first end surface and the second end surface;
を備え、Equipped with
前記第一側壁と前記第二側壁は、前記貫通孔の内壁面に垂直である、the first side wall and the second side wall are perpendicular to the inner wall surface of the through hole;
成形装置。 Molding equipment.
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