説明

テーパ鋼管の製造方法

【課題】パイプ素材の把持装置の撓みを抑制し、製品精度を安定させることのできるテーパ鋼管の製造方法を提供すること。
【解決手段】パイプ素材Wの両管端を挟持し、パイプ素材Wを回転させながら鋼管周面に絞り加工装置Sの絞りローラRを当接して鋼管をテーパ加工するテーパ鋼管の製造方法において、パイプ材把持装置7の胴部を、絞り加工装置Sの入口側に配設した移動受け台U1で回動可能に支持し、パイプ素材Wを絞り加工装置Sに向けて回転送りすることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、テーパ鋼管の製造方法に関し、特に、パイプ材把持装置でパイプ素材の両管端を挟持して長尺の鋼管(パイプ)をテーパ鋼管に塑性加工するに際し、パイプ材把持装置の胴部の撓みによる製品精度の低下を防止することのできる、テーパ鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の、長尺の鋼管(パイプ)をテーパ鋼管に加工するテーパ鋼管加工機の概略を図4に示す。
【0003】
このテーパ鋼管の製造に用いるテーパ鋼管加工機1は、長尺のパイプ素材Wを加熱雰囲気下でテーパ鋼管に塑性加工するもので、架体4上に載置する牽引力付加側回転機構台2と、架体5上に載置する回転駆動力付加側機構台3と両架体4、5間に配設する絞り加工装置Sと加熱装置Hからなり、牽引力付加側回転機構台2、回転駆動力付加側機構台3は、それぞれ走行駆動手段2a、3aを配設し、架体4、5上を軸方向に移行可能に構成する。走行駆動手段2a、3aの構成は特に限定されるものではないが、サーボモータや油圧モータ等によって回転するピニオンを、両架体4、5上に敷設したラックに噛み合わせて牽引力付加側回転機構台2、回転駆動力付加側機構台3を移行させるように構成することが好ましい。
【0004】
回転駆動力付加側機構台3には軸回転手段3bを配設し、パイプ素材Wを回転駆動させる。牽引力付加側回転機構台2には、同期駆動制御機構(図示せず)によって回動手段を設けてもよいが、ベアリングなどによって回動自在に支持し、単に従動するように構成することが好ましい。そして、加熱装置Hの絞り加工装置Sとは反対側近傍に素材の定置受け台U3を、絞り加工装置Sの加熱装置Hとは反対側近傍に定置受け台U4を、更に架体4、5にも、牽引力付加側回転機構台2、回転駆動力付加側機構台3及びパイプ素材Wの移行に伴って移動する素材の移動受け台U2、U1をそれぞれ配設する。
【0005】
上記構成のテーパ鋼管加工機1を用いて行う、テーパ鋼管の製造方法は、まず、絞り加工装置Sへの入口側設備となる移動受け台U1と、定置受け台U3に回動可能に支持させたパイプ素材Wのパイプ成形終端側に向けて回転駆動力付加側機構台3を若干量走行させてその把持装置7aをパイプ素材端に嵌入把持させる。このとき、牽引力付加側回転機構台2は図4(a)の位置又は図4(b)の位置で待機し、絞り加工装置Sの絞りローラRは軸芯6よりも離れた位置で待機する。そして、走行駆動手段3aによってパイプ素材Wと共に、回転駆動力付加側機構台3を牽引力付加側回転機構台2側に移動させ、牽引力付加側回転機構台2の把持装置7cがパイプ素材Wのパイプ成形始端側を把持したとき、回転駆動力付加側機構台3の走行駆動手段3aを停止し、軸回転手段3bによって高速にパイプ素材Wを回転させるとともに、牽引力付加側回転機構台2の走行駆動手段2aによって図例左側に引張力を付与し鋼管を順次移送しながら絞り加工装置Sの絞りローラRをパイプ素材Wの周面に120°間隔で3方向から、又は180°間隔で2方向から当接し、縮管(絞り加工)を開始する。
【0006】
牽引力付加側回転機構台2を走行駆動手段2aにより移行することによってパイプ素材Wを順次移送する際に、絞りローラRによって加工されるパイプ素材Wに対して引張力を付与することができる。本発明者らの実験によると、パイプ素材Wの両端に走行駆動手段2aによるA方向(図4(d)参照)の引張力を約20t、走行駆動手段3aによる引止力(B方向の引張力(図4(d)参照))を約5t付加させて絞り加工を行うことによって長尺の鋼管(パイプ)を加熱雰囲気下でテーパ鋼管に塑性加工する際に、1回の操作で良好な塑性加工を行うことができる。
なお、引張力や引止力は、パイプサイズや肉厚等の変更に対応して付加力が変わることはいうまでもない。
回転駆動力付加側機構台3の先端に配設した把持装置7aが加熱装置Hを通過し、把持装置7aに把持されたパイプ素材Wの把持装置7a近傍まで絞り加工がなされたとき絞り加工は終了し(図4(d)参照)、加工後のテーパ鋼管Waは、移動受け台U2と定置受け台U4に支持され(図4(e)参照)適宜手段で取り外される(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
このテーパ鋼管加工機1によるテーパ鋼管の加工に際して、パイプ素材Wの移動受け台U1〜U4(以下、総称して受け台Uと呼ぶ。)は、図3に示すように台座8上に、パイプ素材Wと把持装置7の胴部の進退を許容する正面視略U字状の切り欠き部分9aを形成した本体9と、パイプ素材Wを支持する支持ローラ11a、11b、11c、11dとを備え、該支持ローラ11a〜11dは、それぞれアーム10a〜10dの先端に回動可能に取り付けられ、正面視左側のアーム10aと10bは、同じ支点13abを介して、右側のアーム10cと10dは支点13cdを介して本体9に揺動可能に取り付けられる。
【0008】
そして、アーム10aの作用点12aとアーム10dの作用点12d、アーム10bの作用点12bとアーム10cの作用点12cはそれぞれ連結杆17ad、17bcによって連結され、アーム10aと10bは、それぞれ力点14a、14bとシリンダCYのロッド先端のフォークエンド16に揺動自在に配設した連結杆15a、15bとを揺動自在に連結し、シリンダCYの進退に伴って、支持ローラ11a〜11dが、図3(a)から図3(b)のように切り欠き部分9aの内外にわたり円弧状に揺動可能に移動する。
【0009】
受け台Uのうち、回転駆動力付加側機構台3と牽引力付加側回転機構台2側に位置する移動受け台U1、U2は、架体4、5上に敷設した、軸芯6と平行なレール21上に摺動移動可能に載置し、回転駆動力付加側機構台3と牽引力付加側回転機構台2の待機位置から絞り加工装置S側に向けての移動時にこれらの走行障害となることのないように先行して移動し、回転駆動力付加側機構台3及び牽引力付加側回転機構台2が待機位置に戻る際には随行して所定位置に戻るようにしている。走行駆動手段は、サーボモータや油圧モータ等の自走手段、又は回転駆動力付加側機構台3及び牽引力付加側回転機構台2による押し引き移行手段からなるようにしている。
【0010】
そして、従来のテーパ鋼管の製造方法においてこれら受け台Uは、パイプ素材Wを把持装置7に取り付ける際(図4(a)、(b)のU1cとU3c)と、加工終了後に把持装置7から取り外す際(図4(e)のU2cとU4c)のときにのみ図3(b)に示す支持状態となり、パイプ素材Wを支持することにのみ利用されていた。(図例U1〜U4までの右の添え字は、oが開放時(図3(a)の状態)、cが支持状態(図3(b)の状態)をそれぞれ示す。)
【0011】
しかし、回転駆動力付加側機構台3の把持装置7aに取り付けられたパイプ素材Wは、移動受け台U1が開放状態となることによって、回転駆動力付加側機構台3側では把持装置7でのみ支持されている状態となる。把持装置7aのパイプ素材Wを把持する胴部7bは、加熱装置Hを通過する必要があり一定の長さと重さを有し、パイプ素材Wが取り付けられることによって、その重量と重力によって一定の撓みが生じることとなる。この撓みは微小ではあるものの、パイプ素材Wは撓んだ状態で回転されながら絞り加工を受けることから、成形されたテーパ鋼管に曲がり、うねり、偏肉等の品質低下及び不具合発生の原因となるといった問題があった。
【特許文献1】特開2002−292433号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、上記従来のテーパ鋼管の製造方法の有する問題点に鑑み、パイプ素材の把持装置の撓みを抑制し、製品精度を安定させることのできるテーパ鋼管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するため、本発明のテーパ鋼管の製造方法は、パイプ素材の両管端を挟持し、パイプ素材を回転させながら鋼管周面に絞り加工装置の絞りローラを当接して鋼管をテーパ加工するテーパ鋼管の製造方法において、パイプ材把持装置の胴部を、絞り加工装置の入口側に配設した移動受け台で回動可能に支持し、パイプ素材を絞り加工装置に向けて回転送りすることを特徴とする。
【0014】
この場合において、移動受け台を、絞り加工装置への入口側設備として配設したパイプ素材の受け台を用いることができる。
【0015】
さらに、これらの場合において、パイプ材把持装置が絞り加工装置に近づいたときに、パイプ材把持装置の胴部を支持している移動受け台を開放し、絞り加工装置の近傍の定置受け台に切り換えて支持させて、パイプ素材を絞り加工装置に向けて回転送りすることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明のテーパ鋼管の製造方法によれば、パイプ材把持装置の胴部を、絞り加工装置の入口側に配設した移動受け台で回動可能に支持し、パイプ素材を絞り加工装置に向けて回転送りするから、パイプ素材は、撓みのほとんど生じない状態で回転させて絞り加工を施すことができるから、製品精度の安定したテーパ鋼管の製造方法を提供することができる。
【0017】
このとき、移動受け台を、絞り加工装置への入口側設備として配設したパイプ素材の受け台で兼用するときは、設備の簡素化を図ることができる。
【0018】
また、パイプ材把持装置が絞り加工装置に近づいたときに、パイプ材把持装置の胴部を支持している移動受け台を開放し、絞り加工装置の近傍の定置受け台に切り換えて支持させるようにするときは、未加工代が少なくなり、製品歩留まりのよいテーパ鋼管の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明のテーパ鋼管の製造方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0020】
図1〜2に、本発明のテーパ鋼管の製造方法の概略を示す。
このテーパ鋼管の製造方法に用いるテーパ鋼管加工機1は、従来例と同様で、その製造方法も、走行駆動手段2aによって、図1に示すように、鋼管(「パイプ素材W」ともいう。)の左側(鋼管出側)に引張力を付与して鋼管を順次移送しながら絞り加工装置Sの絞りローラRをパイプ素材Wの周面に当接し縮管(絞り加工)を開始するものである。
【0021】
そして、本発明のテーパ鋼管の製造方法では、絞り加工装置Sへの入口側設備となる、移動受け台U1、定置受け台U3に支持させたパイプ素材Wのパイプ成形終端側に向けて回転駆動力付加側機構台3を若干量走行させてその把持装置7aをパイプ素材端に嵌入・把持させる。この後、移動受け台U1を開放させる。次いで、回転駆動力付加側機構台3を若干量前進走行させ、把持装置7aの胴部7bが移動受け台U1内に入った時点で、移動受け台U1により把持装置7aの胴部7bを支持させる(図1(b)参照)。
【0022】
移動受け台U1の構造は、従来のパイプ素材Wを支持するだけのものと同様で構わないが、絞り加工中においては、回転駆動力付加側機構台3の軸回転手段3bによって把持装置7の胴部7bも高速に回転する。移動受け台U1は回転する把持装置7aの胴部7bを回転支持しながら走行するもので、他の定置受け台U3〜U4に比べて各部材の強度を高めることが好ましい。
【0023】
その後、移動受け台U1は、把持装置7aの胴部7bを回転支持しつつ、把持装置7aと共に移動する。テーパ鋼管の製造は、従来方法と同様に、図例左側に引張力を付与し鋼管を回転させながら順次移送し、絞り加工装置Sの絞りローラRをパイプ素材Wの周面に当接し縮管(絞り加工)を開始する。
【0024】
そして、加工が進み、胴部7bが加熱装置Hに進入する前(図1(d)の直前)に、パイプ材把持装置7の胴部7bの支持を移動受け台U1から絞り加工装置S近傍の定置受け台U3に切り換える。これは、移動受け台U1が架体5上を進行することができる限界位置であり、切り換えのタイミングは、図2に示すように、回転駆動力付加側機構台3が図例左側に進行し、パイプ材把持装置7の胴部7bが定置受け台U3に進入しきったところで行う。
これにより、胴部7bは加工終了まで常に移動受け台U1と定置受け台U3によって連続して支持され、胴部7b自体や、パイプ素材Wの重量による撓みが生じることなく、加工精度が高いテーパ鋼管を製造することができる。
【0025】
以上、本発明のテーパ鋼管の製造方法について、絞り加工装置の入口側設備とされたパイプ素材の受け台を用いてパイプ材把持装置の胴部を回転支持する実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明のテーパ鋼管の製造方法は、パイプ素材を支持する受け台を利用して、パイプ材把持装置の胴部を挟持し、その撓みを防止することができるという特性を有していることから、新規の設備でテーパ鋼管の製造に用いることができるほか、例えば、既存のテーパ鋼管加工機においても回転駆動力付加側機構台側の受け台の強度を向上させる改造を施すことによって用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明のテーパ鋼管の製造方法の概略図である。
【図2】本発明のテーパ鋼管の製造方法における、パイプ材把持装置の胴部の支持をパイプ材把持装置側に配設する受け台から絞り加工装置側の受け台に切り換えるタイミングを説明する概略図である。
【図3】移動受け台の構造を説明する正面図で、(a)は、開放状態を、(b)は、支持状態をそれぞれ示す。
【図4】従来のテーパ鋼管の製造方法の概略図である。
【符号の説明】
【0028】
1 テーパ鋼管加工機
U1 移動受け台
U2 移動受け台
U3 定置受け台
U4 定置受け台
S 絞り加工装置
R 絞りローラ
W パイプ素材(鋼管)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
パイプ素材の両管端を挟持し、パイプ素材を回転させながら鋼管周面に絞り加工装置の絞りローラを当接して鋼管をテーパ加工するテーパ鋼管の製造方法において、パイプ材把持装置の胴部を、絞り加工装置の入口側に配設した移動受け台で回動可能に支持し、パイプ素材を絞り加工装置に向けて回転送りすることを特徴とするテーパ鋼管の製造方法。
【請求項2】
移動受け台を、絞り加工装置への入口側設備として配設したパイプ素材の受け台を用いることを特徴とする請求項1記載のテーパ鋼管の製造方法。
【請求項3】
パイプ材把持装置が絞り加工装置に近づいたときに、パイプ材把持装置の胴部を支持している移動受け台を開放し、絞り加工装置の近傍の定置受け台に切り換えて支持させて、パイプ素材を絞り加工装置に向けて回転送りすることを特徴とする請求項1又は2記載のテーパ鋼管の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−90365(P2007−90365A)
【公開日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−280291(P2005−280291)
【出願日】平成17年9月27日(2005.9.27)
【出願人】(000229047)日本スピンドル製造株式会社 (328)
【Fターム(参考)】