基于三点弯曲冲压成形的钢管的成形方法及成形装置制造方法及图纸

技术编号:14026638 阅读:93 留言:0更新日期:2016-11-19 04:14
一种钢管的成形方法,通过从坯材钢板的一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的前半成形、从另一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的后半成形、和对板宽中央部进行三点弯曲冲压的最终成形来将坯材钢板成形为大致圆筒形状,在该钢管的成形方法中,将上述前半成形分成在后半成形前进行的前阶段成形和在后半成形后进行的后阶段成形,且使上述前阶段成形中的成形范围为大于钢板宽度的0.17、小于钢板宽度的0.46的范围,由此,在不对现有的冲压机进行设备改造的情况下扩大能够制造的钢管的最大直径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在管线管(line pipe)等中使用的钢管的成形方法,尤其涉及对坯材钢板使用多次三点弯曲冲压成形来成形钢管的方法及其成形装置。
技术介绍
作为在管线管等中使用的钢管,广泛普及有如下的钢管、即所谓的UOE钢管:将具有规定的宽度、长度、板厚的坯材钢板冲压成形为U字状,接着,在冲压成形为O字状后,将对接部焊接而成为坯材钢管,并进一步将该坯材钢管的直径扩大(所谓扩管)来提高圆度。但是,近年来,对于在管线管等中使用的钢管,使用高强度且大径、壁厚的钢管。因此,在上述UOE钢管的制造方法中,为了将坯材钢板冲压成形成U字状、O字状而需要很大的冲压力,因此在以往的制造设备中制造范围受到限制,或制造性大幅降低。因此,作为能够减小制造高强度且大径、壁厚的钢管时的冲压力的方法,如下的冲压弯曲方式的钢管制造方法被实用化:在对坯材钢板的两个宽度端部付与弯曲(所谓端部弯曲)后,进行多次弯曲冲压来将钢板成形为大致圆筒形,在将对接部焊接后,进行扩管来矫正形状而成为钢管。对于该冲压弯曲方式的钢管制造技术,提出有几种方法。例如,在专利文献1中公开有如下的方法:作为前阶段,在对一个板宽端部进行了冲压后,对其板宽中央侧的部分进行冲压,作为后阶段在对另一个板宽端部进行了冲压后,对其板宽中央侧的部分进行冲压。另外,在专利文献2中公开有如下的方法:在从坯材钢板的一个端部朝向中央进行了三次冲压成形后,使钢板向另一方侧大幅移动,并从其另一端部朝向中央进行三次冲压成形,而成形为留存了中央部分的状态下的近似圆形状,并对留存的中央部分进行冲压成形。另外,在专利文献3中公开有如下的方法:在进行了基于上下的模具的三点的弯曲成形后,通过定尺寸进给装置将板材沿宽度方向进给,依次重复对与先成形的部位不同的部位施加弯曲的操作,来得到管半成品。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-324255号公报专利文献2:日本特开2007-090406号公报专利文献3:日本特开2011-056524号公报
技术实现思路
上述专利文献1~3所公开的方法均采用了如下的方法:留下最后进行弯曲冲压的部分,在从坯材钢板的一个板宽端部朝向中央进行弯曲冲压而将坯材钢板的半片成形为大致半圆状后,从另一个板宽端部进行弯曲冲压成形。但是,在该方法中,当从上述另一个板宽端部开始弯曲冲压成形时,之前成形为大致半圆形的半片的已成形部分会大幅翘起,而存在其高度甚至达到产品钢管尺寸(外径)的大约1.5倍的情况。在这样的情况下,在冲压机的大小相对于弯曲冲压成形的钢管的外径相对较小的情况、或由于设置在冲压机上的附属设备等而导致能够用于钢管制造的空间没有余裕那样的情况下,存在上述翘起的已成形部的钢板和冲压机或其附属设备发生干涉的情况,从而会导致设备损伤、或能够制造的最大外径尺寸受到大幅制约。为了应对所述问题点,而需要提高冲压机的高度或改变附属设备的安装位置等、在设计上下工夫以避免钢板和冲压机接触,而且,在不得不更新设备那样的情况下,需要巨大的设备投资。本申请专利技术是鉴于现有技术所具有的上述问题点而研发的,其目的在于提出一种在通过三点弯曲冲压法(冲压弯曲法)来制造钢管时能够不对现有的冲压机进行设备改造地扩大可制造的钢管的最大直径的钢管的成形方法。专利技术人为了解决上述技术课题,着眼于因钢管的成形顺序而产生的成形中途的钢板形状的变化,并进行了锐意研究。其结果为,发现在现有技术中,通过将从坯材钢板的一个板宽端部朝向中央进行的弯曲冲压成形(前半成形)分为前阶段成形和后阶段成形这两个阶段,且将上述前阶段成形中的成形范围设定成恰当范围,能够降低已成形部分的翘起高度,能够扩大可制造的钢管的最大直径,从而开发出本专利技术。即,本专利技术为一种钢管的成形方法,通过从坯材钢板的一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的前半成形、从另一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的后半成形、和对板宽中央部进行三点弯曲冲压的最终成形来将坯材钢板成形为大致圆筒形状,上述钢管的成形方法的特征在于,将上述前半成形分成在后半成形前进行的前阶段成形和在后半成形后进行的后阶段成形,且使上述前阶段成形中的成形范围相对于钢板宽度的比为大于0.17、小于0.46的范围。本专利技术的钢管的成形方法的特征在于,使上述前半成形的前阶段成形中的成形范围相对于钢板宽度的比为0.21~0.42的范围。另外,本专利技术的钢管的成形方法的特征在于,上述坯材钢板为对板宽两端部付与端部弯曲而形成的钢板。另外,本专利技术为用于上述任一项所记载的钢管的成形方法的钢管的成形装置,其特征在于,冲压时冲头最大程度地下降时的冲头支承体的最上部与下模具最上部之间的距离为要制造的钢管外径的1.4倍以下。专利技术效果根据本专利技术,能够在冲压成形中将钢板翘起的最高到达位置抑制得低,因此能够不对现有的冲压机施加改进地扩大可制造的钢管的最大外径。另外,根据本专利技术,能够在冲压成形中将钢板翘起的最高到达位置抑制得低,因此除能够将用于成形的冲压机的高度抑制得低、能够增加设计的自由度以外,还具有能够降低配置冲压机的建筑物的高度、能够减小深挖地面的深度等能够减少设备投资等的优点。另外,根据本专利技术,钢板翘起的最高到达位置被抑制得低、且在每次弯曲冲压后释放冲压力时的钢板落下量变小,因此钢板落下时的冲击力减小,从而也能够期待防止产生钢板缺陷或防止冲压机破损、降低冲击音等效果。附图说明图1是示意地说明基于冲压弯曲法的钢管的成形方法的图。图2是说明以往的冲压弯曲法中的每次冲压中的钢板形状的变化的示意图。图3是说明将前半成形中的五次冲压分成前阶段实施一次和后阶段实施四次来进行时的钢板形状的变化的示意图。图4是说明将前半成形中的五次冲压分成前阶段实施两次和后阶段实施三次来进行时的钢板形状的变化的示意图。图5是说明将前半成形中的五次冲压分成前阶段实施三次和后阶段实施两次来进行时的钢板形状的变化的示意图。图6是说明将前半成形中的五次冲压分成前阶段实施四次和后阶段实施一次来进行时的钢板形状的变化的示意图。图7是将图2~6所示的成形中途中的钢板的翘起最高高度位置的变化汇总地示出的示意图。图8是表示升降引导件的间隔及上部构造体的位置、与钢板形状之间的关系的示意图。图9是表示前半前阶段成形中的弯曲范围与钢板的前端边最大高度之间的关系的图。图10是示意地表示实施例的成形方法中的钢板有无向禁止侵入区域侵入的示意图。具体实施方式图1示意地示出基于冲压弯曲法的钢管的成形方法,与纸面垂直的方向对应于坯材钢板的长度方向、即钢管的长度方向。钢管的成形通过如下步骤来进行:将作为坯材的钢板设在隔开间隔地配置的一对下模具上,通过未图示的驱动装置使冲头下降并对钢板进行弯曲冲压,在使冲头上升后,使用未图示的进给装置等将钢板沿板宽方向进给,然后,重复下一次弯曲冲压。此外,冲头具有与钢板接触的冲头前端部、及将冲头前端部和驱动装置连结的冲头支承体。冲头前端部和冲头支承体可以直接连接、或者也可以在中间隔着间隔件(spacer)地连接。另外,冲头支承体的宽度可以与冲头前端部的宽度同等,但优选比冲头前端部的宽度窄。首先,作为前半的成形,从坯材钢板的板宽端部朝向板宽中央(图1中的从A部朝向C部)重复多次(a次)弯曲冲压和钢板进给,将坯材钢板的单侧半片(但是钢板的板宽中央本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种钢管的成形方法,通过从坯材钢板的一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的前半成形、从另一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的后半成形、和对板宽中央部进行三点弯曲冲压的最终成形来将坯材钢板成形为大致圆筒形状,所述钢管的成形方法的特征在于,将所述前半成形分成在后半成形前进行的前阶段成形和在后半成形后进行的后阶段成形,且使所述前阶段成形中的成形范围相对于钢板宽度的比为大于0.17、小于0.46的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-070703;2015.03.09 JP 2015-046081.一种钢管的成形方法,通过从坯材钢板的一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的前半成形、从另一个板宽端部朝向板宽中央进行多次三点弯曲冲压的后半成形、和对板宽中央部进行三点弯曲冲压的最终成形来将坯材钢板成形为大致圆筒形状,所述钢管的成形方法的特征在于,将所述前半成形分成在后半成形前进行的前阶段成形和在后半成形后进行的后阶段成...

【专利技术属性】
技术研发人员:堀江正之田村征哉三轮俊博西村具视牛尾富造谷一宪司
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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