JP2009285692A - Hydraulic flattening method of metallic pipe - Google Patents
Hydraulic flattening method of metallic pipe Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009285692A JP2009285692A JP2008141117A JP2008141117A JP2009285692A JP 2009285692 A JP2009285692 A JP 2009285692A JP 2008141117 A JP2008141117 A JP 2008141117A JP 2008141117 A JP2008141117 A JP 2008141117A JP 2009285692 A JP2009285692 A JP 2009285692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal tube
- internal pressure
- flattening
- hydraulic
- flat
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、金属管の液圧扁平加工方法に関する。 The present invention relates to a hydraulic flattening method for metal pipes.
例えば熱交換器用フィンチューブなどは、金属管例えば鋼管を扁平加工して製造される。扁平加工では、扁平加工前の金属管である素管の外周面を一対の金型で挟んで所定の製品扁平高さ比H/D(H:製品高さ、D:素管外径)となるように潰していくが、製品扁平高さ比が比較的大きい場合、潰し方向、管軸方向の双方に直交する方向に自由に張り出す管周部分である耳部に腰折れが生じたり、金型頭部平面で押されて平らにされるべき管周部分である扁平部に平坦度不良が生じたりといった、成形不具合が発生する(図2(a)参照)。そこで、これらの成形不具合を防止するために、中子(あるいは芯金)を用い、これを管内周側に装入して管内面をある程度拘束しながら扁平加工することがよく行われている。なお、芯金を用いたプレス加工技術についての文献としては、例えば特許文献1(分岐管の製造法)などがある。
しかしながら、中子を用いて扁平加工すると、扁平加工後に中子を製品から除去する必要があり、その除去作業は容易なことではない。つまり、従来の扁平加工技術では、扁平部の平坦度悪化や耳部の腰折れを防止するには、中子の使用を必要とし、加工能率の悪化を伴うという課題があった。 However, when flattening is performed using a core, it is necessary to remove the core from the product after the flattening, and the removal operation is not easy. That is, in the conventional flat processing technique, in order to prevent the flatness deterioration of the flat portion and the back of the ear from breaking, there is a problem that the use of a core is required and the processing efficiency is deteriorated.
発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の要旨構成になる本発明をなした。
(請求項1)
金属管の内周側に液体を注入し、該液体の圧力による内圧負荷状態下で、扁平高さhが潰し加工前の金属管外径Dの0.5倍以下の所定の製品扁平高さHになるまで前記金属管に潰し加工を施すことを特徴とする金属管の液圧扁平加工方法。
(請求項2)
扁平高さhがDから0.5×Dに達するまでの内圧p1を下記式(1)が成り立つように、および扁平高さhが0.5×Dから所定の製品扁平高さHに達するまでの内圧p2を下記式(2)が成り立つように、調整しながら前記潰し加工を施すことを特徴とする請求項1に記載の金属管の液圧扁平加工方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have made the present invention having the following gist configuration.
(Claim 1)
A liquid is injected into the inner peripheral side of the metal tube, and the flat height h is reduced to a predetermined product flat height H of 0.5 times or less of the outer diameter D of the metal tube before crushing under an internal pressure load state due to the pressure of the liquid A method for hydraulic flattening of a metal tube, wherein the metal tube is crushed until it reaches the end.
(Claim 2)
The internal pressure p1 until the flat height h reaches 0.5 × D from D so that the following equation (1) holds, and the internal pressure p2 until the flat height h reaches the predetermined product flat height H from 0.5 × D The method for hydraulic flattening of a metal pipe according to
記
0<p1<(2×t×YS)/(D-2×t) …(1)
(t×TS)/(3×(h-2×t))<p2<(t×TS)/(h-2×t) …(2)
t:潰し加工前の金属管肉厚[mm]、D:潰し加工前の金属管外径[mm]、YS:潰し加工前の金属管の引張試験で得られる降伏強度[MPa]、TS:潰し加工前の金属管の引張試験で得られる引張強度[MPa]、h:扁平加工進行中の扁平高さ[mm]、p1:hがDから0.5×Dに達するまでの内圧[MPa]、p2:hが0.5×Dから所定の製品扁平高さHに達するまでの内圧[MPa]
(請求項3)
前記金属管としてシーム溶接管を用い、該シーム溶接管をその溶接シーム部が扁平部側となるように配位して、前記潰し加工を施すことを特徴とする請求項1または2に記載の鋼管の液圧扁平加工方法。
(請求項4)
請求項1〜3のいずれか1項に記載された液圧扁平加工方法を用いて製造されてなる液圧扁平加工金属管。
Record
0 <p1 <(2 × t × YS) / (D-2 × t)… (1)
(t × TS) / (3 × (h-2 × t)) <p2 <(t × TS) / (h-2 × t)… (2)
t: Metal tube wall thickness before crushing [mm], D: Metal tube outer diameter before crushing [mm], YS: Yield strength [MPa] obtained by tensile test of metal tube before crushing, TS: Tensile strength [MPa] obtained by the tensile test of the metal tube before crushing, h: Flat height [mm] during flattening processing, p1: Internal pressure [MPa] until h reaches 0.5 x D from D, p2: Internal pressure [MPa] until h reaches the specified product flat height H from 0.5 x D
(Claim 3)
The seam welded pipe is used as the metal pipe, and the seam welded pipe is positioned so that the welded seam part is on the flat part side, and the crushing process is performed. Hydraulic flattening method for steel pipes.
(Claim 4)
A hydraulic flattened metal tube manufactured using the hydraulic flattening method according to
本発明によれば、扁平部に十分な平坦度を有し、かつ耳部に腰折れのない扁平加工金属管を、中子の使用なく高能率に製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flat processed metal tube which has sufficient flatness in a flat part, and does not have a waist | hip_fold in an ear | edge part can be manufactured efficiently without using a core.
本発明の液圧扁平加工方法では、まず、図1(a)に示すように、金属管10の長手方向の一端をシールヘッド(成形水導入および封鎖用)5で、他端をシールヘッド(成形水封鎖用)6で、それぞれ封鎖し、金属管10の内周側に液体例えば成形水を注入する。そして、図1(b)に示すように、前記成形水により金属管10に内圧pを負荷し、この内圧負荷状態にある管長手方向部分を、頭部を平面状とされた上金型1および下金型2の各金型頭部平面で、管直径方向の両端側から押圧して、潰し加工(扁平加工)を行う。この潰し加工に好ましく用いうる装置は、上金型1を上金型ホルダ3で、下金型2を下金型ホルダ4で、それぞれ金型頭部平面が管長手方向との平行位を保ちつつ上下方向移動可能なように支持し、それらの上下方向移動を油圧シリンダ等からなるアクチュエータ(図示省略)で付勢するよう構成するのがよい。これにより、図1(c)に示すような液圧扁平加工品(液圧扁平加工金属管)が得られる。このような液圧扁平加工品において、前記金型頭部平面による押圧部分を扁平加工部と称する。また、図1(d)は、図1(b)のA-A断面図であり、同図のように、最終的に扁平加工部になる管長手方向部分の潰し加工進行中の状態において、上金型1と下金型2の金型頭部平面間隔hを扁平高さと称する。この扁平高さhが、製品扁平高さHに等しくとった最終扁平高さになるまで潰し加工を行う。なお、同図のように、耳部は、上下の金型頭部平面間に位置し、金型頭部平面で拘束されず、自由張り出し変形が可能な管周方向部分である。扁平部は、上下の金型頭部平面間に位置する管周方向全体から耳部を除いた残部である。
In the hydraulic flattening method of the present invention, first, as shown in FIG. 1A, one end of the
これにより、扁平部に十分な平坦度を有し、かつ耳部に腰折れのない扁平加工金属管を、中子の使用なく製造できる。もっとも、製品扁平高さHが素管(潰し加工前の金属管の意。以下同じ)外径Dの0.5倍以下に達しない扁平加工の場合は、中子不使用かつ内圧負荷なしの場合でも扁平加工品の形状が良好であり、液圧による内圧負荷状態下で扁平加工することよる製品形状改善効果が顕著に現れない。そこで、本発明では、効果顕現性の観点から、H≦0.5×Dになる扁平加工に限定した。 As a result, it is possible to manufacture a flat-worked metal tube having sufficient flatness in the flat portion and having no hip break in the ear portion without using a core. However, in the case of flat machining where the product flat height H is less than 0.5 times the outer diameter D of the raw pipe (meaning the metal pipe before crushing), the core is not used and there is no internal pressure load. The shape of the flattened product is good, and the product shape improvement effect due to flattening under the internal pressure load condition due to hydraulic pressure does not appear remarkably. Therefore, in the present invention, from the viewpoint of effect manifestation, the present invention is limited to flat processing where H ≦ 0.5 × D.
また、発明者らは、H≦0.5×Dになる扁平加工中に負荷する内圧には適正範囲が存在することを見出した。適正範囲を下に外れた内圧を負荷すると、図2(a)に示すように、扁平部の平坦度が悪くなり、かつ耳部腰折れが生じる傾向が強くなる。一方、適正範囲を上に外れた内圧を負荷すると、図2(c)に示すように、扁平部の周長増加率(外周長増加率:図4参照)が大となり、管周方向のいずれかの箇所で局所的な減肉や破断が発生しやすくなる。この適正内圧範囲は、扁平加工進行中のh/Dの値域によって異なる。すなわち、h/D:1〜0.5の値域における内圧p1の適正範囲は、前記式(1):0<p1<(2×t×YS)/(D-2×t) で与えられる。また、h/D:0.5〜H/Dの値域における内圧p2の適正範囲は、前記式(2):(t×TS)/(3×(h-2×t))<p2<(t×TS)/(h-2×t) で与えられる。ここで、t:潰し加工前の金属管肉厚[mm]、D:潰し加工前の金属管外径[mm]、YS:潰し加工前の金属管の引張試験で得られる降伏強度[MPa]、TS:潰し加工前の金属管の引張試験で得られる引張強度[MPa]、h:扁平加工進行中の扁平高さ[mm]、p1:hがDから0.5×Dに達するまでの内圧[MPa]、p2:hが0.5×Dから所定の製品扁平高さHに達するまでの内圧[MPa]、である。
The inventors have also found that there is an appropriate range for the internal pressure applied during flattening where H ≦ 0.5 × D. When an internal pressure that falls outside the appropriate range is applied, as shown in FIG. 2 (a), the flatness of the flat part deteriorates and the tendency of the ears to break is increased. On the other hand, when an internal pressure outside the appropriate range is applied, as shown in FIG. 2 (c), the increase in the peripheral length of the flat part (peripheral length increase rate: see FIG. 4) becomes large. Local thinning and breakage are likely to occur at these points. This appropriate internal pressure range varies depending on the h / D value range during flattening. That is, the appropriate range of the internal pressure p1 in the range of h /
図3は、適正内圧範囲の1例を、同図中の表Aに示す鋼管を同表に示す加工仕様で液圧扁平加工する場合について、グラフで示したものである。
また、素管がシーム溶接管(例えば電縫鋼管など)である場合は、溶接シーム部が耳部側に位置すると、潰し加工中に溶接シーム部を起点として割れが発生する可能性が高いため、溶接シーム部が扁平部側となるようにシーム溶接管を配位して潰し加工を行うことが好ましい。
FIG. 3 is a graph showing an example of the appropriate internal pressure range in the case where the steel pipe shown in Table A in the figure is subjected to hydraulic flattening according to the processing specifications shown in the same table.
In addition, when the base pipe is a seam welded pipe (for example, an electric resistance welded steel pipe), if the weld seam is located on the ear side, there is a high possibility that cracks will occur starting from the weld seam during crushing. It is preferable that the seam welded pipe is arranged and crushed so that the weld seam portion is on the flat portion side.
実施例として、表1に示す継目無鋼管(SL)およびシーム溶接管の1種である電縫鋼管(ERW)をそれぞれ素管に用い、表1に示す種々の内圧負荷条件で液圧扁平加工実験を行い、加工特性を評価した。加工特性の評価項目の内容を図4に説明図として示す。なお、この実験では、図1(a)に示したのと同様の液圧扁平加工装置を使用し、次の手順で液圧扁平加工を行った。
1) 図5に示すように、鋼管10を上下金型1,2間に挿入する。
2) 図5Aに示すように、上金型ホルダ3を型締めし、シールヘッド5,6をシール位置へ前進させる。
3) 図5Bに示すように、鋼管10内周側に成形水を注入し、所定の内圧に調整しながら上下金型1,2を前進させ、所定の製品扁平高さに達するまで潰し加工を行う。
4) 図5Cに示すように、上下金型1,2を後退させて開放状態とする。
5) 図5Dに示すように、上金型ホルダ3を開放し、シールヘッド5,6を開放する。その後、鋼管10を取り出す。
As an example, seamless steel pipe (SL) shown in Table 1 and ERW steel pipe (ERW), which is one of seam welded pipes, are used as the raw pipes, respectively. Experiments were performed to evaluate the processing characteristics. The contents of the evaluation items for processing characteristics are shown in FIG. 4 as an explanatory diagram. In this experiment, a hydraulic flattening apparatus similar to that shown in FIG. 1A was used, and the hydraulic flattening was performed according to the following procedure.
1) Insert the
2) As shown in FIG. 5A, the
3) As shown in FIG. 5B, molding water is poured into the inner peripheral side of the
4) As shown in FIG. 5C, the upper and
5) As shown in FIG. 5D, the
加工特性の評価結果を表1に示す。表1より、本発明例では、比較例に比べ、扁平面(扁平部外周面)の凹み率が格段に小さく、扁平部の平坦度に優れることがわかる。また、比較例ではいずれも同表に記した部位で割れが発生した。なお、表1において、R止り部とは、耳部内で扁平部との境界近くの部位であり、耳部頂点とは、耳部内で管中心軸から最も離れた部位である。これに対し、本発明例では、溶接シーム部が耳部側に配位されたNo.11において溶接シーム部位置で割れが発生した以外は、割れの発生はなかった。 Table 1 shows the evaluation results of the processing characteristics. From Table 1, it can be seen that in the example of the present invention, the dent ratio of the flat surface (the outer peripheral surface of the flat part) is much smaller than in the comparative example, and the flatness of the flat part is excellent. In all of the comparative examples, cracks occurred at the sites indicated in the same table. In Table 1, the R stop portion is a portion near the boundary with the flat portion in the ear portion, and the ear vertex is the portion farthest from the tube center axis in the ear portion. On the other hand, in the example of the present invention, no crack was generated except that the crack was generated at the position of the weld seam portion in No. 11 in which the weld seam portion was arranged on the ear portion side.
このように、本発明によれば、扁平部に十分な平坦度を有し、かつ耳部に腰折れのない扁平加工金属管を、中子の使用なく製造することができる。この製造工程は、厄介な中子取り外し作業を含まないから、高能率なものである。 As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a flat processed metal tube that has sufficient flatness in the flat portion and does not fold back in the ear portion without using a core. This manufacturing process is highly efficient because it does not involve troublesome core removal operations.
1 上金型
2 下金型
3 上金型ホルダ
4 下金型ホルダ
5 シールヘッド(成形水導入および管端封鎖用)
6 シールヘッド(管端封鎖用)
10 金属管(例えば鋼管)
DESCRIPTION OF
6 Seal head (for pipe end sealing)
10 Metal pipe (eg steel pipe)
Claims (4)
記
0<p1<(2×t×YS)/(D-2×t) …(1)
(t×TS)/(3×(h-2×t))<p2<(t×TS)/(h-2×t) …(2)
t:潰し加工前の金属管肉厚[mm]、D:潰し加工前の金属管外径[mm]、YS:潰し加工前の金属管の引張試験で得られる降伏強度[MPa]、TS:潰し加工前の金属管の引張試験で得られる引張強度[MPa]、h:扁平加工進行中の扁平高さ[mm]、p1:hがDから0.5×Dに達するまでの内圧[MPa]、p2:hが0.5×Dから所定の製品扁平高さHに達するまでの内圧[MPa] The internal pressure p1 until the flat height h reaches 0.5 × D from D so that the following equation (1) holds, and the internal pressure p2 until the flat height h reaches the predetermined product flat height H from 0.5 × D The method for hydraulic flattening of a metal pipe according to claim 1, wherein the crushing is performed while adjusting so that the following formula (2) is satisfied.
Record
0 <p1 <(2 × t × YS) / (D-2 × t)… (1)
(t × TS) / (3 × (h-2 × t)) <p2 <(t × TS) / (h-2 × t)… (2)
t: Metal tube wall thickness before crushing [mm], D: Metal tube outer diameter before crushing [mm], YS: Yield strength [MPa] obtained by tensile test of metal tube before crushing, TS: Tensile strength [MPa] obtained by the tensile test of the metal tube before crushing, h: Flat height [mm] during flattening processing, p1: Internal pressure [MPa] until h reaches 0.5 x D from D, p2: Internal pressure [MPa] until h reaches the specified product flat height H from 0.5 x D
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008141117A JP2009285692A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Hydraulic flattening method of metallic pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008141117A JP2009285692A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Hydraulic flattening method of metallic pipe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009285692A true JP2009285692A (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41455435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008141117A Pending JP2009285692A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Hydraulic flattening method of metallic pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009285692A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103861928A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-18 | 和硕联合科技股份有限公司 | Pressing method and pressing system |
-
2008
- 2008-05-29 JP JP2008141117A patent/JP2009285692A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103861928A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-18 | 和硕联合科技股份有限公司 | Pressing method and pressing system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106541253A (en) | A kind of production technology of steel pipe | |
| CN107520584A (en) | Profiled metal constructs manufacturing process | |
| JP4773052B2 (en) | UOE steel pipe manufacturing method and manufacturing apparatus thereof | |
| WO2010035883A1 (en) | Method for forming deformed cross-section and formed article of quadrilateral cross-section exhibiting excellent spot weldability | |
| JP2817620B2 (en) | Mechanical expander head | |
| CN107107157A (en) | The manufacture method of enlarging metal tube | |
| CN114309127A (en) | Inner wall surfacing small-bending-radius bent pipe and forming method thereof | |
| JP2009285692A (en) | Hydraulic flattening method of metallic pipe | |
| JP2010046680A (en) | Pipe flattening test method and apparatus therefor | |
| CN100415401C (en) | Punch device for U-shaped punching machine in UOE steel pipe manufacturing process | |
| JP4093015B2 (en) | Method for forming welded steel pipe joint and its manufacturing apparatus | |
| RU2543657C1 (en) | Production method of longitudinally welded main pipes | |
| KR101026971B1 (en) | Manufacturing method of electric resistance welded tube having good characteristics of welded part | |
| KR101382788B1 (en) | Pipe making method and c crimping device | |
| JP2008030101A (en) | Forging method and anvil used for forging method | |
| CN105598249B (en) | A kind of method and pipe fitting for obtaining high flanging hollow pipe fitting | |
| JP6704319B2 (en) | Steel pipe expansion method | |
| JPH11285729A (en) | Method of manufacturing UOE steel pipe | |
| JP2001300652A (en) | Piercing method and die in hydraulic bulging of metal tube | |
| JP2004141936A (en) | Method of manufacturing UOE steel pipe | |
| JP2007130669A (en) | High-efficiency manufacturing method for ERW pipes with good weld characteristics | |
| JP5544726B2 (en) | Manufacturing method of forged pipe with excellent workability | |
| US20080209715A1 (en) | Manufacturing Equipment of Electric Resistance Welding Pipes Having Excellent Characterization of Welded Seam | |
| JP4442973B2 (en) | Steel pipe end expansion method | |
| JP4410787B2 (en) | Manufacturing method of high strength welded steel pipe |