JPH0147248B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0147248B2 JPH0147248B2 JP58081757A JP8175783A JPH0147248B2 JP H0147248 B2 JPH0147248 B2 JP H0147248B2 JP 58081757 A JP58081757 A JP 58081757A JP 8175783 A JP8175783 A JP 8175783A JP H0147248 B2 JPH0147248 B2 JP H0147248B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- press
- radius
- steel plate
- bending
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
- B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はUOE鋼管製造プロセス用Ｕプレス工
具の創案に係り、UOE鋼管製造プロセスにおけ
るＵプレス曲げ成形を行うに当りそれに続くＯプ
レス、仮付けなどの作業性を良好ならしめると共
に溶接部の洗浄、乾燥のような溶接前処理を容易
且つ完全ならしめて本溶接によつて得られる製品
の品質を良好ならしめようとするものである。
具の創案に係り、UOE鋼管製造プロセスにおけ
るＵプレス曲げ成形を行うに当りそれに続くＯプ
レス、仮付けなどの作業性を良好ならしめると共
に溶接部の洗浄、乾燥のような溶接前処理を容易
且つ完全ならしめて本溶接によつて得られる製品
の品質を良好ならしめようとするものである。
鋼管を製造する方法の１つとして、特に大型鋼
管を得るのに適した方法にUOE方式があること
は周知の通りである。即ちこの方法は素材鋼板の
端部曲げをなしてからＵプレス曲げし、次いでＯ
プレスし、溶接するものであるが、斯かる方式に
よる従来の鋼管製造についてはそのＵプレス曲げ
に関して種々の問題を有し、円滑適切に目的の鋼
管を得ることは容易でない。蓋しこのＵ曲げ半径
が極端に小さい場合には第１図ａに示すようにＯ
プレス後の素管１０ハンドリング中にシーム部１
０ａが重り合つてしまい、シーム部１０ａの洗浄
乾燥が不完全なものとなると共にその後の仮付作
業に際しては管内からシーム部１０ａ，１０ａを
押し広げラツプ状態を修正しつつ仮付けを行わな
ければならないので作業能率を著しく阻害し、品
質的にも劣つたものとならざるを得ない。又この
Ｕ曲げ半径が上記のようにＯプレスによつてラツ
プしないまでも、それが適正範囲より小さい場合
にはＯプレスによつて第１図ｂに示すように密着
し、斯うして密着したシーム部はやはりその洗
浄、乾燥などの溶接前処理が不完全のため、溶接
部にプローホールやスラグ巻き込みなどの欠陥を
発生し易いこととなる。これらに対しＵ曲げ半径
の第１図ｃに示すように大きい場合にはＯプレス
後に過大なスプリングバツクを生じ、仮付け時に
シーム部の突き合わせのため過大な力を必要とす
ると共に適切な形状に修正クランプすることが困
難であり、特にそれが過大な場合にはそのスプリ
ングバツク力で第１図ｄに示すように素材１０が
Ｏプレスダイス１１に密着しＯプレス後の素材の
取出し搬出が著しく困難となり、更にはＯプレス
ダイス１１への搬入にも支障を来す。勿論仮付け
時などにおける支障も避け得ない。
管を得るのに適した方法にUOE方式があること
は周知の通りである。即ちこの方法は素材鋼板の
端部曲げをなしてからＵプレス曲げし、次いでＯ
プレスし、溶接するものであるが、斯かる方式に
よる従来の鋼管製造についてはそのＵプレス曲げ
に関して種々の問題を有し、円滑適切に目的の鋼
管を得ることは容易でない。蓋しこのＵ曲げ半径
が極端に小さい場合には第１図ａに示すようにＯ
プレス後の素管１０ハンドリング中にシーム部１
０ａが重り合つてしまい、シーム部１０ａの洗浄
乾燥が不完全なものとなると共にその後の仮付作
業に際しては管内からシーム部１０ａ，１０ａを
押し広げラツプ状態を修正しつつ仮付けを行わな
ければならないので作業能率を著しく阻害し、品
質的にも劣つたものとならざるを得ない。又この
Ｕ曲げ半径が上記のようにＯプレスによつてラツ
プしないまでも、それが適正範囲より小さい場合
にはＯプレスによつて第１図ｂに示すように密着
し、斯うして密着したシーム部はやはりその洗
浄、乾燥などの溶接前処理が不完全のため、溶接
部にプローホールやスラグ巻き込みなどの欠陥を
発生し易いこととなる。これらに対しＵ曲げ半径
の第１図ｃに示すように大きい場合にはＯプレス
後に過大なスプリングバツクを生じ、仮付け時に
シーム部の突き合わせのため過大な力を必要とす
ると共に適切な形状に修正クランプすることが困
難であり、特にそれが過大な場合にはそのスプリ
ングバツク力で第１図ｄに示すように素材１０が
Ｏプレスダイス１１に密着しＯプレス後の素材の
取出し搬出が著しく困難となり、更にはＯプレス
ダイス１１への搬入にも支障を来す。勿論仮付け
時などにおける支障も避け得ない。
本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て創案されたものであつて、前記したＵ曲プレス
工具を特定のものとすることによつて上述したよ
うな不利欠点を有効に解消し好ましい作業性を以
て品質的に優れた製品鋼管を的確に得しめること
に成功した。即ちこのようなＵプレス成形機構の
１例は第２図に示す通りであつて、フレーム２０
の下部両側に素材板１０を支持するブレーキロー
ル５，５が対設され、これらのブレーキロール
５，５間にリンク機構３で支持されたサドルプレ
ート４を備え、該サドルプレート４上にシリンダ
ー２で押進圧下されるパンチ１を対設し、搬入手
段６によつてブレーキロール５，５上に搬入され
た素材板１０に対して前記パンチ１で押圧するこ
とにより第３図にその過程を段階的に示すように
素材鋼板８がサドルプレート４に向けて圧下さ
れ、素材鋼板８の両側をブレーキロール５，５で
支持したままで素材鋼板８の中間部をサドルプレ
ート４と共に圧下し、パンチ１がブレーキロール
５，５のラインを通過して押下げられることによ
り素材鋼板をＵ形に屈曲せしめ、その後はブレー
キロール５，５を内側に押進して素材鋼板８の両
端部を内側に押し込む如くオーバプレスして成形
するものである。ところでこのようなＵ曲げ成形
において、第３図ｄのオーバプレスに関しては鋼
板のスプリングバツク量を考慮してその度合いを
決定することになるが、このスプリングバツク量
は素材の強度に正比例すると共にその板厚に対し
ては逆比例し板厚が大となるとスプリングバツク
量は小となり、同一の形状を得る場合において
も、これらの強度、板厚により、プレス条件を変
更する必要がある。またこの場合のＵプレス工具
による影響も大きいことを本発明者等が確認し、
プレス工具による曲げ半径が大きいとそのスプリ
ングバツクも大となる、さらにプレス限界による
制約を受け、その最大曲げ角、即ちパンチ１の周
面に対する素材板の接合角度範囲は、第３図のｄ
に示す如く、最大で約230゜であり、従つてＵ形に
成形するためには、スプリングバツク量を50゜以
下になるように工具形状を決定する必要があるこ
とを確認した。即ちこのスプリングバツク量の算
定については、例えば機械工学便覧17−58に次の
（）式が示されている。
て創案されたものであつて、前記したＵ曲プレス
工具を特定のものとすることによつて上述したよ
うな不利欠点を有効に解消し好ましい作業性を以
て品質的に優れた製品鋼管を的確に得しめること
に成功した。即ちこのようなＵプレス成形機構の
１例は第２図に示す通りであつて、フレーム２０
の下部両側に素材板１０を支持するブレーキロー
ル５，５が対設され、これらのブレーキロール
５，５間にリンク機構３で支持されたサドルプレ
ート４を備え、該サドルプレート４上にシリンダ
ー２で押進圧下されるパンチ１を対設し、搬入手
段６によつてブレーキロール５，５上に搬入され
た素材板１０に対して前記パンチ１で押圧するこ
とにより第３図にその過程を段階的に示すように
素材鋼板８がサドルプレート４に向けて圧下さ
れ、素材鋼板８の両側をブレーキロール５，５で
支持したままで素材鋼板８の中間部をサドルプレ
ート４と共に圧下し、パンチ１がブレーキロール
５，５のラインを通過して押下げられることによ
り素材鋼板をＵ形に屈曲せしめ、その後はブレー
キロール５，５を内側に押進して素材鋼板８の両
端部を内側に押し込む如くオーバプレスして成形
するものである。ところでこのようなＵ曲げ成形
において、第３図ｄのオーバプレスに関しては鋼
板のスプリングバツク量を考慮してその度合いを
決定することになるが、このスプリングバツク量
は素材の強度に正比例すると共にその板厚に対し
ては逆比例し板厚が大となるとスプリングバツク
量は小となり、同一の形状を得る場合において
も、これらの強度、板厚により、プレス条件を変
更する必要がある。またこの場合のＵプレス工具
による影響も大きいことを本発明者等が確認し、
プレス工具による曲げ半径が大きいとそのスプリ
ングバツクも大となる、さらにプレス限界による
制約を受け、その最大曲げ角、即ちパンチ１の周
面に対する素材板の接合角度範囲は、第３図のｄ
に示す如く、最大で約230゜であり、従つてＵ形に
成形するためには、スプリングバツク量を50゜以
下になるように工具形状を決定する必要があるこ
とを確認した。即ちこのスプリングバツク量の算
定については、例えば機械工学便覧17−58に次の
（）式が示されている。
Δθ＝Mρ／EIθ （）
但しここで
Δθ：第４図に示すようなスプリングバツク角
θ：初期曲げ角
Ｍ：初期曲げ時の曲げモーメント
Ｅ：弾性係数
Ｉ：断面２次モーメントであつて素材面の厚さ
をｔ、長さをｌとする場合は＝lt3／12 ρ ：曲げ時の中立面半径 なお（）式中のＭは、近似的に材料を剛塑性
体と仮定することによつて、第５図の如くでｌを
長さとして次のように計算される。
をｔ、長さをｌとする場合は＝lt3／12 ρ ：曲げ時の中立面半径 なお（）式中のＭは、近似的に材料を剛塑性
体と仮定することによつて、第５図の如くでｌを
長さとして次のように計算される。
Ｍ＝ｌ・∫t 0σyy・dy＝σy・t2・ｌ／４
従つて
Δθ＝１／Ｅ σy・t2・ｌ／４ 12／lt3・Ｐ・θ＝３
σy／Ｅ・ ρ／ｔ・θ であるから、Ｕプレス時の最大曲げ角は前記の最
大曲げ半径がθmax＝230゜であることから、Ｕ形
状をなすためにはΔθを50゜以下とする必要があ
る。
σy／Ｅ・ ρ／ｔ・θ であるから、Ｕプレス時の最大曲げ角は前記の最
大曲げ半径がθmax＝230゜であることから、Ｕ形
状をなすためにはΔθを50゜以下とする必要があ
る。
ところで一般にUOE鋼管の板厚範囲は６〜50
mmであり、又その強度は、降伏応力が30〜70Kg/
mm、更にその外径は400〜1500mmφであるのでこ
れに相当している。Ｕ曲げ半径の範囲としては、
概略150〜700mmの範囲を検討すればよいことにな
るから、次の（）式によつて検討した結果は要
約して第６図のようになる。
mmであり、又その強度は、降伏応力が30〜70Kg/
mm、更にその外径は400〜1500mmφであるのでこ
れに相当している。Ｕ曲げ半径の範囲としては、
概略150〜700mmの範囲を検討すればよいことにな
るから、次の（）式によつて検討した結果は要
約して第６図のようになる。
Δθ＝３・σy／Ｅ・ρ／ｔ・θ （）
ここに θ：230゜
Ｅ：21000Kg/mm2
σy：30〜70Kg/mm2
ｔ：6.4〜50mm
ρ：150〜700mm
即ちこの第６図は曲げ半径ρに相当した斜線を
下部で求め、該斜線と素材板強度σyとの交点か
ら上方に垂線を立てて板厚ｔの斜線との交点によ
つてスプリングバツク角が求められてたのである
が、この場合のように、単一半径曲げのときにお
いてはスプリングバツク限界角50゜との関係から
薄厚〜中厚の範囲でかなりの制限が発生すること
は明らかである。
下部で求め、該斜線と素材板強度σyとの交点か
ら上方に垂線を立てて板厚ｔの斜線との交点によ
つてスプリングバツク角が求められてたのである
が、この場合のように、単一半径曲げのときにお
いてはスプリングバツク限界角50゜との関係から
薄厚〜中厚の範囲でかなりの制限が発生すること
は明らかである。
なおＯプレス機に装入可能なＵ鋼板とするに
は、第７図に示すようにＵ鋼板の上端部における
幅ｄとダイス成形面の幅Ｄとの間隔は １／２（Ｄ−ｄ）20mm の値である必要がある。
は、第７図に示すようにＵ鋼板の上端部における
幅ｄとダイス成形面の幅Ｄとの間隔は １／２（Ｄ−ｄ）20mm の値である必要がある。
然して従来においても鋼板のスプリングバツク
量を考慮してオーバプレスすること、又Ｏプレス
機に装入可能なＵ鋼板とすべくその開口端の幅を
ダイス成形面の幅範囲内として成形することにつ
いては充分に検討され、このような目的に即した
パンチで成形されているが、該パンチは１つの外
径サイズに対して鋼板の板厚や強度に関係なく１
つのものであり、従つて又高強度、薄肉の鋼板を
も曲げ成形するために通常はその半径は当然に小
さいものとならざるを得ず、この場合には一般的
にＵ曲げ半径が小さくなる傾向が大でＯプレスに
よつてシーム部がラツプし或いは少くともシーム
部が密着して好ましい溶接前処理がなされ難く、
溶接欠陥も不可避的で仮付けその他の操作も煩雑
とならざるを得ない。そこで本発明者等は先ずＯ
プレス後のスプリングバツクによるシーム部間隔
が適切な範囲について検討したところ、５〜30mm
であつて、この程度であると良好な仮付け能率が
得られ、又シーム部の洗浄や乾燥も的確に行い得
るので卓越した溶接部の品質を得ることができ
る。然してＯプレス後において斯様な適正なスプ
リングバツク量５〜30mmを得るためのＵ成形形状
について更に検討してみると、Ｕ曲げ形状不適切
による前記したような不都合（シーム部のラツプ
ないし密着或いは過大スプリングバツクによるシ
ーム部突き合わせ困難又はＯプレスダイスからの
取出し困難など）はＵ成形鋼板の下側における約
90〜120゜の範囲におけるスプリングバツク後の平
均半径Ｒに左右され、Ｏプレスダイス半径とこの
部分の半径とが一致状態のときに最も良好なＯプ
レス後の素管を得ることが可能で、その許容範囲
は概略±25mmであることが多くの実験によつて確
認された。なおこの許容範囲についてはＯプレス
条件によつては更に拡大させ得るが、経済的且つ
能率的操業を実現するためには±25mm以内とする
ことが適切である。
量を考慮してオーバプレスすること、又Ｏプレス
機に装入可能なＵ鋼板とすべくその開口端の幅を
ダイス成形面の幅範囲内として成形することにつ
いては充分に検討され、このような目的に即した
パンチで成形されているが、該パンチは１つの外
径サイズに対して鋼板の板厚や強度に関係なく１
つのものであり、従つて又高強度、薄肉の鋼板を
も曲げ成形するために通常はその半径は当然に小
さいものとならざるを得ず、この場合には一般的
にＵ曲げ半径が小さくなる傾向が大でＯプレスに
よつてシーム部がラツプし或いは少くともシーム
部が密着して好ましい溶接前処理がなされ難く、
溶接欠陥も不可避的で仮付けその他の操作も煩雑
とならざるを得ない。そこで本発明者等は先ずＯ
プレス後のスプリングバツクによるシーム部間隔
が適切な範囲について検討したところ、５〜30mm
であつて、この程度であると良好な仮付け能率が
得られ、又シーム部の洗浄や乾燥も的確に行い得
るので卓越した溶接部の品質を得ることができ
る。然してＯプレス後において斯様な適正なスプ
リングバツク量５〜30mmを得るためのＵ成形形状
について更に検討してみると、Ｕ曲げ形状不適切
による前記したような不都合（シーム部のラツプ
ないし密着或いは過大スプリングバツクによるシ
ーム部突き合わせ困難又はＯプレスダイスからの
取出し困難など）はＵ成形鋼板の下側における約
90〜120゜の範囲におけるスプリングバツク後の平
均半径Ｒに左右され、Ｏプレスダイス半径とこの
部分の半径とが一致状態のときに最も良好なＯプ
レス後の素管を得ることが可能で、その許容範囲
は概略±25mmであることが多くの実験によつて確
認された。なおこの許容範囲についてはＯプレス
条件によつては更に拡大させ得るが、経済的且つ
能率的操業を実現するためには±25mm以内とする
ことが適切である。
上記のような関係についての理由についてはＯ
プレス後に前記したシーム部１０ａ，１０ａが閉
じ勝手となるか或いは開き勝手となるかの影響度
はシーム部１０ａより離れた部分ほど大きいもの
で、第８図における各部Ｂ，Ｃ，Ｄとシーム部と
のなす角度をdθ、それぞれの各部からシーム部
１０ａまでの距離をｌとすれば、シーム部の変位
量はｌ・dθとして表わすことができ、部分Ｂ，
Ｃ，Ｄの順に影響度が大きい。従つてこのような
ＯプレスされるＵ鋼板においてシーム部１０ａよ
り離れたＢ，Ｃ或いはＤ部分の状態がＯプレス後
のシーム部１０ａ，１０ａ間の状態に決定的影響
を及ぼすことは明かである。更にこのＯプレス時
におけるＵ鋼板の変形過程は第９図に示す如くで
あるが、前記した第８図の部はＯプレスダイ
ス面になじむ変形を受けるのみであるのに対して
それより上部（シーム部側）はＯプレス変形過程
中において第１０図に示すようにその半径D/2よ
り小さい半径γに曲げられた後ダイス半径D/2に
曲げ戻される変形を順次に受け全体的にダイスに
なじんでプレスされ、従つてシーム部に近い部分
はＯプレス過程で曲げられる小さい半径γより極
端に小さくない限り如何なる形状であつても同様
な結果となる。
プレス後に前記したシーム部１０ａ，１０ａが閉
じ勝手となるか或いは開き勝手となるかの影響度
はシーム部１０ａより離れた部分ほど大きいもの
で、第８図における各部Ｂ，Ｃ，Ｄとシーム部と
のなす角度をdθ、それぞれの各部からシーム部
１０ａまでの距離をｌとすれば、シーム部の変位
量はｌ・dθとして表わすことができ、部分Ｂ，
Ｃ，Ｄの順に影響度が大きい。従つてこのような
ＯプレスされるＵ鋼板においてシーム部１０ａよ
り離れたＢ，Ｃ或いはＤ部分の状態がＯプレス後
のシーム部１０ａ，１０ａ間の状態に決定的影響
を及ぼすことは明かである。更にこのＯプレス時
におけるＵ鋼板の変形過程は第９図に示す如くで
あるが、前記した第８図の部はＯプレスダイ
ス面になじむ変形を受けるのみであるのに対して
それより上部（シーム部側）はＯプレス変形過程
中において第１０図に示すようにその半径D/2よ
り小さい半径γに曲げられた後ダイス半径D/2に
曲げ戻される変形を順次に受け全体的にダイスに
なじんでプレスされ、従つてシーム部に近い部分
はＯプレス過程で曲げられる小さい半径γより極
端に小さくない限り如何なる形状であつても同様
な結果となる。
次にＯプレス後の第８図BC部がダイス半径と
なるＵプレス曲げ半径dsについて検討してみる
と、第１１図ａに示すように、 ds＝ρ′（θ−Δθ）＝ρ・θ ＝ρ′（１−3σyρ／Ｅ・ｔ）θ＝ρθ 従つて １／ρ′＝１／ρ−3σy／Ｅ・ｔ （） となる。然してＯプレスダイス半径をD/2とすれ
ば、第１１図ｂと第１２図のように、 Ｄ／２＝ρ′＋ｔ／２ で、従つて ρ＝Ｄ／２−ｔ／２ であり、Ｕプレスパンチ半径をＲとすれば ρ−ｔ／２＝Ｒ、従つてρ＝Ｒ＋ｔ／２ で前記式から、 １／Ｄ／２−ｔ／２＝１／Ｒ＋Ｄ／２−3σy／Et（
） となる。この（）式からＲを導いたのが（）
式である。
なるＵプレス曲げ半径dsについて検討してみる
と、第１１図ａに示すように、 ds＝ρ′（θ−Δθ）＝ρ・θ ＝ρ′（１−3σyρ／Ｅ・ｔ）θ＝ρθ 従つて １／ρ′＝１／ρ−3σy／Ｅ・ｔ （） となる。然してＯプレスダイス半径をD/2とすれ
ば、第１１図ｂと第１２図のように、 Ｄ／２＝ρ′＋ｔ／２ で、従つて ρ＝Ｄ／２−ｔ／２ であり、Ｕプレスパンチ半径をＲとすれば ρ−ｔ／２＝Ｒ、従つてρ＝Ｒ＋ｔ／２ で前記式から、 １／Ｄ／２−ｔ／２＝１／Ｒ＋Ｄ／２−3σy／Et（
） となる。この（）式からＲを導いたのが（）
式である。
Ｒ＝１／１／Ｄ／２−ｔ／２＋3σy／Et−ｔ／２（
） 但し、Ｄ：Ｏプレスのダイス直径mm、ｔ：鋼板
の板厚mm、σy：鋼板の強度Kg/mm2、Ｅ：鋼板の弾
性系数Kg/mm2を示す。然し、本願発明においては
前述したように経済性、操業効率から±25mm以内
は許容範囲とすることにしたので、Ｕプレス用工
具底部中央はＲ±25mmの半径を使用する。１例と
してＯプレスダイス半径（Ｄ／２）が503mmのものに ついての計算結果は第１３図の如くであつて、板
厚、強度によつてＶプレス工具たるパンチ１の半
径は大きく異つていることが明かである。
） 但し、Ｄ：Ｏプレスのダイス直径mm、ｔ：鋼板
の板厚mm、σy：鋼板の強度Kg/mm2、Ｅ：鋼板の弾
性系数Kg/mm2を示す。然し、本願発明においては
前述したように経済性、操業効率から±25mm以内
は許容範囲とすることにしたので、Ｕプレス用工
具底部中央はＲ±25mmの半径を使用する。１例と
してＯプレスダイス半径（Ｄ／２）が503mmのものに ついての計算結果は第１３図の如くであつて、板
厚、強度によつてＶプレス工具たるパンチ１の半
径は大きく異つていることが明かである。
そこで上記したような鋼板のスプリングバツク
量を考慮してオーバプレスし、しかもＯプレス機
に装入可能なＵ鋼板となし、且つ上述したような
関係をも満足するＵプレス工具（パンチ）につい
て検討してみると前記した第１４図のような半径
を有する単なる円形プレス工具においては薄肉の
高強度材では第６図に示したようなスプリングバ
ツク限界による制約条件からして適切なＵ形鋼板
にプレス成形することが不可能であり、シーム部
１０ａ，１０ａ間が拡開された上開き形状のもの
となつてＯプレス機に装入できないことになる。
又仮りにＵ形成形が可能であるとして第１５図に
示すようなＵ形鋼板の幅ｄとＯプレスダイス直径
Ｄとが等しいため、Ｕ形鋼板をＯプレス機内に装
入するのに必要な前記クリアランスの最低値 １／２（Ｄ−ｄ）＝20mm（minimum） が得られず装入が困難ないし不可能となる。そこ
で本発明においては第１６図に示すように底部１
ａにおける角度範囲θにおける半径（Ｒmm）は、 Ｒ＝１／１／Ｄ／２−ｔ／２＋3σy／Et−ｔ／２±25 但し、Ｄ：Ｏプレスのダイス直径mm、ｔ：鋼板
の板厚mm、σy：鋼板の強度Kg/mm2、Ｅ：鋼板の弾
性系数Kg/mm2を示すものとし、而も前記θは底部
中央100〜150゜とされ、且つ該底部１ａに連続し
た工具１の両側部１ｂ，１ｂにおける曲率半径に
おいては上記半径Ｒより小さい半径R1を採り、
このR1の値については実地的な検討結果よりし
て、 R1＝0.3R〜0.9R の範囲とするものであり、更にこのような半径
R1を採る工具両側部の角度範囲θ1は40゜以上とす
るもので、このような特定のＵプレス工具を用い
ることによつて前記したような諸要請を何れも満
足し常に好ましいＯプレス成形のためのＵプレス
鋼板を適切に得ることができる。前記R1が0.9R
より大きいときは第１４図に示した円形プレス工
具におけると同様な不利が認められ、又0.3R以
下となると好ましいＵプレス鋼板を得難いことと
なる。半径R1を採る工具両側部の角度範囲θ1を
40゜以上としたのは40゜未満の場合には、Ｕプレス
による成形後工具１を引抜きにくくなる恐れが生
ずるからである。
量を考慮してオーバプレスし、しかもＯプレス機
に装入可能なＵ鋼板となし、且つ上述したような
関係をも満足するＵプレス工具（パンチ）につい
て検討してみると前記した第１４図のような半径
を有する単なる円形プレス工具においては薄肉の
高強度材では第６図に示したようなスプリングバ
ツク限界による制約条件からして適切なＵ形鋼板
にプレス成形することが不可能であり、シーム部
１０ａ，１０ａ間が拡開された上開き形状のもの
となつてＯプレス機に装入できないことになる。
又仮りにＵ形成形が可能であるとして第１５図に
示すようなＵ形鋼板の幅ｄとＯプレスダイス直径
Ｄとが等しいため、Ｕ形鋼板をＯプレス機内に装
入するのに必要な前記クリアランスの最低値 １／２（Ｄ−ｄ）＝20mm（minimum） が得られず装入が困難ないし不可能となる。そこ
で本発明においては第１６図に示すように底部１
ａにおける角度範囲θにおける半径（Ｒmm）は、 Ｒ＝１／１／Ｄ／２−ｔ／２＋3σy／Et−ｔ／２±25 但し、Ｄ：Ｏプレスのダイス直径mm、ｔ：鋼板
の板厚mm、σy：鋼板の強度Kg/mm2、Ｅ：鋼板の弾
性系数Kg/mm2を示すものとし、而も前記θは底部
中央100〜150゜とされ、且つ該底部１ａに連続し
た工具１の両側部１ｂ，１ｂにおける曲率半径に
おいては上記半径Ｒより小さい半径R1を採り、
このR1の値については実地的な検討結果よりし
て、 R1＝0.3R〜0.9R の範囲とするものであり、更にこのような半径
R1を採る工具両側部の角度範囲θ1は40゜以上とす
るもので、このような特定のＵプレス工具を用い
ることによつて前記したような諸要請を何れも満
足し常に好ましいＯプレス成形のためのＵプレス
鋼板を適切に得ることができる。前記R1が0.9R
より大きいときは第１４図に示した円形プレス工
具におけると同様な不利が認められ、又0.3R以
下となると好ましいＵプレス鋼板を得難いことと
なる。半径R1を採る工具両側部の角度範囲θ1を
40゜以上としたのは40゜未満の場合には、Ｕプレス
による成形後工具１を引抜きにくくなる恐れが生
ずるからである。
以上説明したような本発明によるときはUOE
鋼管製造プロセスにおけるＵ曲げをそれに続くＯ
プレス成形やその後の仮付けないし本溶接のため
の前処理を円滑且つ適切に実施し得る状態として
的確に得しめることができ、従つて能率的且つス
ムースに目的の鋼管を製造し得ると共にその溶接
部その他の品質性状を充分に向上し得るものであ
つて、工業的にその効果の大きい発明である。
鋼管製造プロセスにおけるＵ曲げをそれに続くＯ
プレス成形やその後の仮付けないし本溶接のため
の前処理を円滑且つ適切に実施し得る状態として
的確に得しめることができ、従つて能率的且つス
ムースに目的の鋼管を製造し得ると共にその溶接
部その他の品質性状を充分に向上し得るものであ
つて、工業的にその効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図はＵ曲げ半径の不適切に基くＯプレス
ないしその後の造管過程における不都合な状態を
要約して示した説明図、第２図はＵプレス成形機
構の概要を示した正面図、第３図はこのＵプレス
成形機構による素材鋼板の成形過程を段階的に示
した説明図、第４図はスプリングバツク角度の関
係を示した説明図、第５図はその計算式における
初期曲げ時曲げモーメントＭについての説明図、
第６図は実際的なUOE鋼管についての曲げ半径
および素材板強度、その板厚とスプリングバツク
角との関係を要約して示した図表、第７図はＯプ
レス機に装入可能なＵ形鋼板の関係を示した説明
図、第８図はＯ成形時におけるＵ形鋼板各部の影
響度の関係を示した説明図、第９図はＯプレス成
形時におけるＵ形鋼板の変形過程を要約して示し
た説明図、第１０図はＵプレス後Ｕ形鋼板底部が
Ｏプレス用ダイス半径となるＵプレス曲げ半径に
ついての説明図、第１１図ａ，ｂ及び第１２図は
スプリングバツク前後の半径と角度の関係並びに
Ｏプレスダイス半径とＵプレス工具半径との関係
についての各説明図、第１３図はＯプレスダイス
半径が503mmのものについてＵプレス工具半径、
板厚および素材鋼板強度の関係を要約して示した
図表、第１４図は単純な円形Ｕプレス工具の説明
図、第１５図はＵ形鋼板幅とＯプレスダイス直径
とが等しい場合の不都合関係の説明図、第１６図
は本発明によるＵプレス工具の構成を断面的に示
した説明図である。 然してこれらの図面において、１はＵプレス工
具たるパンチ、１ａはその底部、１ｂはその両側
部、２はＵプレス工具のシリンダー、３はリンク
機構、４はサドルプレート、５はブレーキロー
ル、８は素材鋼板、１０はＯプレス後の素管、１
０ａはそのシーム部、１１はＯプレスダイスを示
すものである。
て、第１図はＵ曲げ半径の不適切に基くＯプレス
ないしその後の造管過程における不都合な状態を
要約して示した説明図、第２図はＵプレス成形機
構の概要を示した正面図、第３図はこのＵプレス
成形機構による素材鋼板の成形過程を段階的に示
した説明図、第４図はスプリングバツク角度の関
係を示した説明図、第５図はその計算式における
初期曲げ時曲げモーメントＭについての説明図、
第６図は実際的なUOE鋼管についての曲げ半径
および素材板強度、その板厚とスプリングバツク
角との関係を要約して示した図表、第７図はＯプ
レス機に装入可能なＵ形鋼板の関係を示した説明
図、第８図はＯ成形時におけるＵ形鋼板各部の影
響度の関係を示した説明図、第９図はＯプレス成
形時におけるＵ形鋼板の変形過程を要約して示し
た説明図、第１０図はＵプレス後Ｕ形鋼板底部が
Ｏプレス用ダイス半径となるＵプレス曲げ半径に
ついての説明図、第１１図ａ，ｂ及び第１２図は
スプリングバツク前後の半径と角度の関係並びに
Ｏプレスダイス半径とＵプレス工具半径との関係
についての各説明図、第１３図はＯプレスダイス
半径が503mmのものについてＵプレス工具半径、
板厚および素材鋼板強度の関係を要約して示した
図表、第１４図は単純な円形Ｕプレス工具の説明
図、第１５図はＵ形鋼板幅とＯプレスダイス直径
とが等しい場合の不都合関係の説明図、第１６図
は本発明によるＵプレス工具の構成を断面的に示
した説明図である。 然してこれらの図面において、１はＵプレス工
具たるパンチ、１ａはその底部、１ｂはその両側
部、２はＵプレス工具のシリンダー、３はリンク
機構、４はサドルプレート、５はブレーキロー
ル、８は素材鋼板、１０はＯプレス後の素管、１
０ａはそのシーム部、１１はＯプレスダイスを示
すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼板をUOE方式によつて曲げ成形し鋼管を
得るためのＵ成形過程に用いられる工具の底部中
央100〜150゜の範囲が、下記の式により求められ
る半径（Ｒmm）を有し、且つ該底部中央に連続し
た上記工具両側部における半径を、前記底部中央
の半径の0.30〜0.90とし而も該半径の採る角度範
囲を40゜以上とすることを特徴とするUOE鋼管製
造プロセス用Ｕプレス工具。 Ｒ＝１／１／Ｄ／２−ｔ／２＋3σy／Et−ｔ／２±25 但し、Ｄ：Ｏプレスのダイス直径mm、ｔ：鋼板
の板厚mm、σy：鋼板の強度Kg/mm2、Ｅ：鋼板の弾
性系数Kg/mm2を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8175783A JPS59209425A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Ｕｏｅ鋼管製造プロセス用ｕプレス工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8175783A JPS59209425A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Ｕｏｅ鋼管製造プロセス用ｕプレス工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209425A JPS59209425A (ja) | 1984-11-28 |
| JPH0147248B2 true JPH0147248B2 (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=13755312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8175783A Granted JPS59209425A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Ｕｏｅ鋼管製造プロセス用ｕプレス工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59209425A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10232098B4 (de) * | 2002-07-15 | 2004-05-06 | Sms Meer Gmbh | Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Blechtafeln |
| JP4496707B2 (ja) * | 2003-03-03 | 2010-07-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｕプレス工具及びｕｏｅ鋼管の製造方法 |
| JP5803097B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2015-11-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 円筒成形加工用材料の設計方法および円筒成形加工品の製造方法 |
| CN105246613B (zh) * | 2013-05-24 | 2017-03-08 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢管的制造方法 |
| JP6262166B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-01-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ベンディングプレス成形用金型 |
| JP6966492B2 (ja) * | 2019-02-04 | 2021-11-17 | フタバ産業株式会社 | パイプの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5927649B2 (ja) * | 1979-10-03 | 1984-07-07 | 日本鋼管株式会社 | Ｕ、ｏ、ｅ方式による鋼管製造におけるｕプレス方法 |
-
1983
- 1983-05-12 JP JP8175783A patent/JPS59209425A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59209425A (ja) | 1984-11-28 |
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