冲压模具及钢管的制造方法技术

技术编号:22568981 阅读:41 留言:0更新日期:2019-11-16 13:46
在钢管成形工序中使用的冲压模具,在该钢管成形工序中,针对对板材实施弯曲加工而成形的呈U字状截面的成形体实施冲压加工,从而形成在长度方向上具有焊缝间隙部的管体即开口管,然后将焊缝间隙部接合以制成钢管,冲压模具由一对模具构成,以一对模具中的一个模具与成形体的U字开放侧以相对的方式将成形体设置于另一模具,用一对模具将成形体夹入从而对成形体实施冲压加工,在各模具的会与成形体接触的面上,以使圆弧中心位于与各模具的加工中心一致的位置的方式形成有直径与钢管的外径相同或大致相同的圆弧部,各模具中的圆弧部的中心角为70度以上,两模具的中心角的角度的合计小于360度。

Stamping die and manufacturing method of steel pipe

The stamping die used in the steel tube forming process, in the steel tube forming process, the forming body with U-shaped cross-section formed by bending the plate is punched, so as to form the pipe body with the weld gap part in the length direction, i.e. the open pipe, and then the weld gap part is jointed to make the steel tube, and the stamping die is composed of a pair of dies, in a pair of dies A mold and the U open side of the forming body are arranged in another way in a relative way, and a pair of molds are used to clamp the forming body so as to punch the forming body, so that the center of the arc is located at the same position with the machining centers of each mold, so that the diameter of the mould is the same or approximately the same as that of the steel tube. The center angle of the arc part in each die is more than 70 degrees, and the total angle of the center angles of the two dies is less than 360 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冲压模具及钢管的制造方法
本专利技术涉及钢管成形工序中使用的冲压模具及使用该冲压模具的钢管的制造方法。
技术介绍
作为将钢管成形的技术,以往广泛普及UOE成形技术。该UOE成形技术中,首先将钢板冲压加工为U字状,接下来冲压加工为O字状,制成在周向上彼此相对的板端部间具有焊缝间隙部的管体即开口管,通过焊接使该开口管的焊缝间隙部对接接合以制得钢管,然后进一步进行使钢管的直径增大的扩管。但是,在UOE成形技术中,在将钢板冲压加工为U字状、O字状从而成形为开口管的工序中,由于需要高冲压力,因此处于必须使用大规模冲压机的状况。因此,作为在钢管制造过程中减轻冲压力来成形开口管的技术,例如冲压弯曲(press-bending)方式已得到实用,其中,在对钢板的宽度方向端部实施弯曲加工以形成端部弯曲部后,使用支承于冲头支承体的冲头和冲模进行多次三点弯曲冲压,将钢板形成为大致圆形并成形开口管。另一方面,以该冲压弯曲方式成形的开口管的焊缝间隙部的开口量变得比冲头支承体的宽度大,若该开口量过大,则为了将焊缝间隙部焊接,将彼此相对的板端部对接并使焊缝间隙部闭合所需的力增大,用于使焊缝间隙部闭合的设备大型化。另外,在对开口量过大的焊缝间隙部进行焊接后的焊接部分,因回弹而作用欲使焊缝间隙部张开的力,因此容易产生焊接缺陷,若上述力过大则焊接部分断裂。因此,专利文献1~4中公开了用于减小冲压弯曲后的开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。在专利文献1中,公开了通过使冲头前端部与冲头支承体的结合部自由旋转,从而减小冲头支承体的宽度,以减小开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。在专利文献2中,公开了下述技术,其中,设有限制板材向与冲头的移动方向正交的方向移动的间隔保持单元,从而在避免板端部与冲头支承体接触的情况下,在最终弯曲加工中施加大的压力以减小开口管的焊缝间隙部的开口量。在专利文献3中,公开了测量最终压下工序后的板端部与冲头支承体的间隙并尽量减小该间隙,由此减小开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。此外,专利文献4中公开了下述技术,其中,以在最终弯曲工序的压下时板端部间的间隔变为规定值的时刻为基准来确定最终工序的基于冲头的压下量,从而无论在此前的冲压弯曲成形工序中产生的形状差如何,均能够减小开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。但是,在专利文献1~4公开的技术中,无法使开口管的焊缝间隙部的开口量小于冲头支承体的宽度。此处,专利文献5~9中公开了对冲压弯曲成形后的开口管进一步实施加工以减小焊缝间隙部的开口量的技术。在专利文献5中,公开了通过针对冲压弯曲后的钢管实施热轧辊成形从而以小负荷进行成形的技术。专利文献6中公开了下述技术:配置能够对安装于滑动体的按压件的倾斜或变形进行检测的变形检测器,并且,将按压件以能够对应于变形检测器的倾斜或变形的检测而倾斜或平行移动的方式配置,在将成形材料冲压成形为管状时,针对按压件的倾斜量或变形量,以上述变形量减小的方式使按压件倾斜或平行移动并进行冲压成形。专利文献7中公开了下述技术:在相对于由进入渐进成形的板材的上侧工具的长度方向轴线规定的中央、而从左右分别作用于板材内表面的至少一次弯曲步骤中,与其他弯曲步骤相比进行微小的成形,从而形成具有非圆形预成型部的狭缝管,然后,从外侧每次针对非圆形的预成型部适当地施加在中央的两侧的预先微小成形的区域中作用的按压力,从而将完成了的狭缝管成形。此外,专利文献8中公开了下述技术:针对在至少两个弯曲为管曲率的部分之间具有平坦部分的成形体,仅在至少一处的平坦部分赋予塑性变形而形成为规定曲率,以成形狭缝部闭合了的管的技术。此外,在专利文献9中公开了下述方法:在将设有与其他区域相比赋予了非常小的曲率的轻加工部或设有省略了弯曲加工的未加工部的成形体压下以制造开口管时,在不对轻加工部或未加工部加以约束的情况下施加按压力,从而成形使狭缝部闭合的管。另外,优选在上述按压时,将成形体以使开放部朝向上方的U字姿态保持于模具,并在成形体的最下端处进行支承。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-82219号公报专利文献2:日本特开2011-56524号公报专利文献3:国际公开第2014/188468号专利文献4:国际公开第2014/192043号专利文献5:日本特开2005-324255号公报专利文献6:日本特开2005-21907号公报专利文献7:日本特开2012-250285号公报专利文献8:美国专利第4149399号说明书专利文献9:国际公开第2016/084607号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是,在专利文献5公开的技术中,存在考虑到加热所需的热能的消耗量有导致制造成本显著上升的问题。另外,对该技术而言,在使用为了兼具强度、韧性、焊接性而经由加工热处理工艺所制造之板材的情况下,还可能损失其特性。在专利文献6~8公开的技术中,由于针对成形材料或非圆形的预成型部而于左右分别进行成形,因此在变形量左右不同的情况下,可能在成为焊接部分的焊缝间隙部或狭缝部形成层差(错位)。另外,在上述技术中,若要一次变形为希望的形状,则存在变形集中于局部而使钢管的真圆度恶化的可能,因此必需经多次的变形,在进行高效成形方面存在极限。另外,在专利文献9公开的技术中,由于下模具的半径大于管外径,因此在U字形态的成形体的最下端进行弯曲恢复,产生间隙部张开的变形,因此存在无法减小狭缝部间隔的情况。本专利技术是鉴于上述课题而做出的,其目的在于,提供能够高效成形高真圆度钢管的冲压模具及钢管的制造方法。用于解决课题的手段为了解决上述课题并达成目的,本专利技术的冲压模具是在钢管成形工序中的对成形体实施冲压加工以制造开口管的阶段中使用的冲压模具,在所述钢管成形工序中,针对对板材实施弯曲加工而成形的呈U字状截面的所述成形体实施冲压加工,从而制造在长度方向上具有焊缝间隙部的管体即所述开口管,然后将所述焊缝间隙部接合以制造钢管,所述冲压模具的特征在于,所述冲压模具由一对模具构成,将所述成形体以所述一对模具中的一个模具与所述成形体的U字开放侧相对的方式设置于另一模具,用所述一对模具将所述成形体夹入从而对所述成形体实施冲压加工,在各模具的会与所述成形体接触的面上,以圆弧中心位于与各模具的加工中心一致的位置的方式形成有直径与所述钢管的外径相同或大致相同的圆弧部,各模具中的所述圆弧部的中心角为70度以上,两模具的所述中心角的角度的合计小于360度。另外,对于本专利技术的冲压模具而言,其特征在于,在上述专利技术中,各模具具有分别与所述圆弧部的圆弧方向两端相连的直线部或曲率比所述圆弧部小的小曲率圆弧部。另外,本专利技术的冲压模具的特征在于,在上述专利技术中,两模具的所述中心角的角度相同。另外,本专利技术的钢管的制造方法为下述方法,其中,针对在宽度方向两端部实施了端部弯曲加工的板材,沿所述板材的宽度方向实施至少一次弯曲加工而成形呈U字状截面的成形体,接下来针对所述成形体实施冲压加工以制得在其长度方向上具有焊缝间隙部的管体即开口管,然后将本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.冲压模具,其为在钢管成形工序中的对成形体实施冲压加工以制造开口管的阶段中使用的冲压模具,/n在所述钢管成形工序中,针对对板材实施弯曲加工而成形的呈U字状截面的所述成形体实施冲压加工,从而制造在长度方向上具有焊缝间隙部的管体即所述开口管,然后将所述焊缝间隙部接合以制造钢管,/n所述冲压模具的特征在于,/n所述冲压模具由一对模具构成,以所述一对模具中的一个模具与所述成形体的U字开放侧相对的方式将所述成形体设置于另一模具,用所述一对模具将所述成形体夹入从而对所述成形体实施冲压加工,/n在各模具的会与所述成形体接触的面上,以圆弧中心位于与各模具的加工中心一致的位置的方式形成有直径与所述钢管的外径相同或大致相同的圆弧部,/n各模具中的所述圆弧部的中心角为70度以上,两模具的所述中心角的角度的合计小于360度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170315 JP 2017-0496801.冲压模具,其为在钢管成形工序中的对成形体实施冲压加工以制造开口管的阶段中使用的冲压模具,
在所述钢管成形工序中,针对对板材实施弯曲加工而成形的呈U字状截面的所述成形体实施冲压加工,从而制造在长度方向上具有焊缝间隙部的管体即所述开口管,然后将所述焊缝间隙部接合以制造钢管,
所述冲压模具的特征在于,
所述冲压模具由一对模具构成,以所述一对模具中的一个模具与所述成形体的U字开放侧相对的方式将所述成形体设置于另一模具,用所述一对模具将所述成形体夹入从而对所述成形体实施冲压加工,
在各模具的会与所述成形体接触的面上,以圆弧中心位于与各模具的加工中心一致的位置的方式形成有直径与所述钢管的外径相同或大致相同的圆弧部,
各模具中的所述圆弧部的中心角为70度以上,两模具的所述中心角的角度的合计小于360度。


2.根据权利要求1所述的冲压模具,其特征在于,
各模具具有分别与所述圆弧部的圆弧方向两端相连的直线部或曲率比所述圆弧部小的小曲率圆弧部。


3.根据权利要求1或2所述的冲压模具,其特征在于,
两模具的所述中心角的角度...

【专利技术属性】
技术研发人员:堀江正之三轮俊博田村征哉三宅胜
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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