【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生成预测使用了压弯法的钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度的圆度预测模型的钢管的圆度预测模型的生成方法、钢管的圆度预测方法、钢管的圆度控制方法、钢管的制造方法及钢管的圆度预测装置。
技术介绍
1、作为在管线管等中使用的大径且厚壁的钢管的制造技术，广泛普及有如下的钢管(所谓的uoe钢管)的制造技术：将具有规定的长度、宽度及板厚的钢板冲压加工成u字状之后，冲压成形为o字状，对对接部进行焊接而制成钢管，进一步扩大其直径(所谓的扩管)而提高圆度。然而，在uoe钢管的制造工序中，在对钢板进行冲压加工而成形为u字状和o字状的工序中需要大量的冲压压力，因此需要使用大规模的冲压机械。
2、对此，提出了在制造大径且厚壁的钢管时，减轻冲压压力而进行成形的技术。具体而言，如下技术得到实用化：在对钢板的宽度方向端部赋予弯曲(所谓的端部弯曲)后，通过利用冲头进行多次三点弯曲冲压的压弯工序制成u字状截面的成形体(以下，有时称为u字状成形体)，进而通过减少u字状截面的成形体的接缝间隙部的接缝间隙减小工序来制成开口管之后，对对接部进行焊接而制成钢管，最后将扩管装置插入于该钢管的内部而对钢管的内径进行扩管。此外，作为扩管装置，使用如下装置：具备具有将圆弧分割为多个而成的曲面的多个扩管工具，通过使扩管工具的曲面与钢管内表面抵接，从而对钢管进行扩管并且调整钢管的形状。
3、在压弯工序中，如果增多三点弯曲冲压的次数，则扩管工序后的钢管的圆度提高，但将钢管成形为u字状截面需要长时间。另一方面，若减少三点弯曲冲压的次数，则存在钢管
4、例如在专利文献1中记载了用于以尽可能少的次数进行三点弯曲冲压的次数的方法，记载有使配置于扩管装置的周向的多个扩管工具与未产生基于三点弯曲冲压的变形的未变形部抵接来进行扩管的方法。
5、另外，在专利文献2中记载了如下方法：通过使三点弯曲冲压中使用的冲头的外周面的曲率半径与扩管工具的外周面的曲率半径满足规定的关系式，来提高扩管工序后的钢管的圆度。
6、进而，在专利文献3中，作为在压弯工序中不需要过大的按压力而能够有效地制造圆度高的钢管的制造方法，记载了如下方法：在进行三点弯曲冲压时，在钢板的至少一部分设置与其他区域相比赋予了极小的曲率的轻加工部，或者设置省略了弯曲加工的未加工部。另外，在专利文献3中，记载了在接缝间隙减小工序中，不约束轻加工部或未加工部，对从轻加工部或未加工部的中心分离了规定距离的部位负荷按压力。此外，通常在压弯工序之后进行的接缝间隙减小工序中使用o冲压装置。
7、另一方面，在非专利文献1中，关于扩管工序的操作条件对扩管工序后的钢管的圆度产生的影响，记载了通过使用了有限元法的计算进行分析的方法。
8、现有技术文献
9、专利文献
10、专利文献1：日本特开2012-170977号公报
11、专利文献2：日本专利5541432号公报
12、专利文献3：日本专利6015997号公报
13、非专利文献
14、非专利文献1：塑性和加工，第59卷694号(2018),p.203-208
技术实现思路
1、专利技术所要解决的课题
2、专利文献1所记载的方法是使三点弯曲冲压的按压位置与扩管工具的按压位置相对应地提高扩管工序后的钢管的圆度的方法。但是，钢管的制造工序包括端部弯曲工序、压弯工序、接缝间隙减小工序、焊接工序、扩管工序等多个工序。因此，在专利文献1所记载的方法中，由于没有考虑其他工序的操作条件对扩管工序后的钢管的圆度产生的影响，因此有时未必能够提高扩管工序后的钢管的圆度。
3、专利文献2所记载的方法与专利文献1所记载的方法同样，是通过使作为压弯工序的操作条件的在三点弯曲冲压中使用的冲头的外周面的曲率半径与作为扩管工序的操作条件的扩管工具的外周面的曲率半径满足规定的关系式，来提高扩管工序后的钢管的圆度的方法。然而，在专利文献2所记载的方法中，与专利文献1所记载的方法同样地，存在无法考虑接缝间隙减小工序等压弯工序以外的工序的影响的问题。
4、专利文献3所记载的方法是如下方法：根据钢板的位置来变更压弯工序中的三点弯曲冲压的加工条件，并且设为与接缝间隙减小工序中的成形条件相关联的条件，由此提高扩管工序后的钢管的圆度。然而，在专利文献3所记载的方法中，存在如下问题点：若产生作为原材料的钢板的板厚、材质的偏差，则即使是相同的成形条件，扩管工序后的钢管的圆度也会产生偏差。
5、另一方面，钢管的制造工序如上所述包括多个工序，因此存在直至制造钢板为止的交货期长，制造成本增加的问题。对此，出现了要通过省略一部分工序而使钢管的制造工序效率化的动向。具体而言，有时省略上述接缝间隙减小工序，将钢管的制造工序设为端部弯曲工序、压弯工序、焊接工序及扩管工序。然而，在省略了接缝间隙减小工序的情况下，设想扩管工序后的钢管的圆度会恶化，在这样的情况下，需要适当地组合多个工序的操作条件来使扩管工序后的钢管的圆度良好。
6、另一方面，如非专利文献1所记载的方法那样，作为离线的计算，通过进行使用了有限元法的扩管工序的分析，能够定量地预测扩管工序的操作参数对圆度产生的影响。然而，非专利文献1所记载的方法也存在无法考虑其他工序的操作条件对圆度产生的影响的问题。此外，在进行这样的数值分析的情况下，由于计算所需的时间长，因此也存在难以以在线方式预测圆度的问题。
7、本专利技术是为了解决以上的问题而完成的，其提供一种钢管的圆度预测模型的生成方法，能够生成高精度且迅速地预测由多个工序构成的钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度的圆度预测模型。另外，本专利技术的另一目的在于提供一种钢管的圆度预测方法及圆度预测装置，能够高精度且迅速地预测由多个工序构成的钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度。另外，本专利技术的另一目的在于提供一种钢管的圆度控制方法，能够高精度地控制由多个工序构成的钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度。另外，本专利技术的另一目的在于提供一种钢管的制造方法，能够成品率良好地制造具有期望的圆度的钢管。
8、用于解决课题的技术方案
9、本专利技术所涉及的钢管的圆度预测模型的生成方法生成圆度预测模型，该圆度预测模型预测钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度，该钢管的制造工序包括：端部弯曲工序，对钢板的宽度方向端部实施端部弯曲加工；压弯工序，通过利用冲头进行的多次按压将被实施了端部弯曲加工的钢板成形加工成开口管；及所述扩管工序，对将所述开口管的端部彼此接合而成的钢管进行基于扩管的成形加工，其中，所述钢管的圆度预测模型的生成方法包括：基础数据取得步骤，通过变更操作条件数据集而多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钢管的圆度预测模型的生成方法，生成圆度预测模型，该圆度预测模型预测钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度，该钢管的制造工序包括：端部弯曲工序，对钢板的宽度方向端部实施端部弯曲加工；压弯工序，通过利用冲头进行的多次按压将被实施了端部弯曲加工的钢板成形加工成开口管；及所述扩管工序，对将所述开口管的端部彼此接合而成的钢管进行基于扩管的成形加工，其中，
2.根据权利要求1所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
5.根据权利要求1～4中任一项所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
6.根据权利要求1～5中任一项所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
7.根据权利要求1～6中任一项所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
8.一种钢管的圆度预测方法，包括：
9.一种钢管的圆度控制方法，包括如下步骤：
10.一种钢管的制造方法
11.一种钢管的圆度预测装置，预测钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度，该钢管的制造工序包括：端部弯曲工序，对钢板的宽度方向端部实施端部弯曲加工；压弯工序，通过利用冲头进行的多次按压将被实施了端部弯曲加工的钢板成形加工成开口管；及所述扩管工序，对将所述开口管的端部彼此接合而成的钢管进行基于扩管的成形加工，其中，
12.根据权利要求11所述的钢管的圆度预测装置，其中，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种钢管的圆度预测模型的生成方法，生成圆度预测模型，该圆度预测模型预测钢管的制造工序中的扩管工序后的钢管的圆度，该钢管的制造工序包括：端部弯曲工序，对钢板的宽度方向端部实施端部弯曲加工；压弯工序，通过利用冲头进行的多次按压将被实施了端部弯曲加工的钢板成形加工成开口管；及所述扩管工序，对将所述开口管的端部彼此接合而成的钢管进行基于扩管的成形加工，其中，
2.根据权利要求1所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
5.根据权利要求1～4中任一项所述的钢管的圆度预测模型的生成方法，其中，
6.根据权利要求1～5中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：日当洸介，堀江正之，石黑元规，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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