KR102325590B1 - Edge bending method and apparatus of steel plate, and method and facility for manufacturing steel pipe - Google Patents
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Abstract
반송 기구(21)에 의해 강판(S)을 간헐적으로 반송하면서, 한 쌍의 금형(23, 24)에 의해 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)의 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 방법이다. 한 쌍의 금형(23, 24) 중, 굽힘 성형되는 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형(24)이, 굽힘 성형 시에 굽힘의 외측이 되는 면에 맞닿는 평탄부(24a)를 갖고, 그 평탄부의 반송 방향(1)에서의 중심(C1)을, 액추에이터가 발생하는 프레스력(P)의, 반송 방향(1)에서의 중심(C2)에 대하여 반송 방향(1)에서 하류측(3)으로 어긋나게 한 상태로 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)에 굽힘 성형을 행한다.By performing bending of the width direction end portions Sc, Sd of the steel sheet S by a pair of molds 23 and 24 a plurality of times while intermittently conveying the steel sheet S by the conveying mechanism 21, It is a short bending method of a steel plate which bend-forms over the full length to the width direction edge part Sc, Sd of the steel plate S. Among the pair of molds 23 and 24 , the mold 24 on the side in contact with the surface outside the bending of the width direction end portions Sc, Sd of the steel sheet S to be bent is bent at the time of bending. has a flat portion 24a in contact with the surface outside of With respect to (C2), it bends to width direction edge part Sc, Sd of the steel plate S in the state shifted|shifted from the conveyance direction (1) to the downstream side (3).
Description
본 발명은, 강판(steel plate)의 폭 방향 단부로의 굽힘 성형을 강판의 길이 방향으로 복수회로 나누어 행하는 단(端)굽힘의 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 단굽힘이 실시된 강판을 원통형으로 성형하여 그의 폭 방향 단부끼리를 맞대고, 맞대어진 강판의 폭 방향 단부끼리를 용접에 의해 접합하여 강관(steel pipe)을 제조하는 방법 및 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for step bending in which bending of a steel plate to an end portion in the width direction is divided into a plurality of times in the longitudinal direction of the steel plate. In addition, the present invention relates to a method and equipment for manufacturing a steel pipe by forming a steel sheet subjected to short bending into a cylindrical shape, butting the widthwise ends thereof, and joining the widthwise ends of the butted steel sheets by welding. is about
라인 파이프 등에 사용되는 대경 강관의 제조에는, 소정의 길이, 폭, 판두께를 갖는 강판을, 프레스 가공으로 강판의 길이 방향을 관축 방향으로 하는 원통 형상으로 성형한 후, 그의 폭 방향 단부끼리를 맞댐 접합하는 방법이 이용되고 있다. 원통 형상으로의 성형을 용이하게 하고, 적정한 관 형상을 얻기 위해, 원통 형상으로의 성형에 앞서, 강판의 폭 방향 단부에 소정 곡률을 부여하는 단굽힘 성형(C 프레스, 크림핑(crimping))이 행해진다.In the manufacture of large-diameter steel pipes used for line pipes, etc., a steel sheet having a predetermined length, width, and plate thickness is formed into a cylindrical shape in which the longitudinal direction of the steel sheet is in the pipe axis direction by press working, and then the ends of the steel sheet in the width direction are joined together. The joining method is used. In order to facilitate forming into a cylindrical shape and obtain an appropriate tubular shape, short bending forming (C press, crimping) in which a predetermined curvature is imparted to the end of the steel sheet in the width direction prior to forming into a cylindrical shape is performed. is done
이 단굽힘 성형은, 하(下) 금형과 관 지름에 따른 곡률을 갖는 상(上) 금형과의 사이에 강판을 배치하고, 하 금형을 유압 실린더에 의해 밀어올림으로써 강판의 폭 방향 단부를 상 금형에 가압하는 방법으로 행해지지만, 강판은 금형의 유효 길이보다도 길기 때문에 한 번의 프레스로는 강판을 전체 길이에 걸쳐 가공할 수 없다. 그 때문에, 강판을 길이 방향으로 간헐적으로 보내면서 강판의 폭 방향 단부로 굽힘 성형을 복수회(예를 들면 3∼4회) 행함으로써, 전체 길이에 걸쳐 단굽힘 성형을 행하는 방법이 채용되고 있다.In this short bending forming, a steel sheet is placed between a lower die and an upper die having a curvature according to the diameter of the tube, and the lower die is pushed up by a hydraulic cylinder so that the end of the steel sheet in the width direction is raised to the upper die. Although it is performed by a method of pressurizing the mold, the steel plate cannot be processed over the entire length by one press because the steel plate is longer than the effective length of the mold. For this reason, a method of performing short bending over the entire length is adopted by performing bending multiple times (for example, 3 to 4 times) at the end of the steel sheet in the width direction while intermittently feeding the steel sheet in the longitudinal direction.
특허문헌 1∼3에는, 맞댐부에서 양호한 형상을 얻기 위한 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 1에서는, 강판의 두께나 강도에 따라서 이송 길이(b)를 규정하고 있다. 특허문헌 2에서는, 강판의 두께나 강도에 따라서 굽힘 영역의 길이(Lc)를 규정하고 있다. 특허문헌 3에서는, 강판의 두께나 강도에 따라서 상 다이의 곡률 반경(R1)이나 상 다이의 곡률 중심에서 강판 단부까지의 수평 방향의 거리(u), 가압력(w)을 규정하고 있다. 특허문헌 4에서는, 강판의 강도 정보에 기초하여 맞댐부 형상의 불균일이 적은 강관의 제조 방법이 제안되어 있다. 한편, 특허문헌 5에서는, 단굽힘을 연속적으로 행하는 방법이 제안되어 있다.
또한, 특허문헌 6에서는, 강관을 제조할 때에 강판의 길이 방향을 동시에 굽히는 U 프레스 공정에 있어서, 길이 방향 단부에 있어서 발생하는 개구 변형한 부분의 국소적인 접촉을 방지하기 위해, 강판의 외면측에 접촉하는 로커 다이(rocker die)의 하부 로커 슈(rocker shoe)에 있어서의 관축 방향의 양단부에, 강판과의 맞닿음면이 단면으로 갈수록 끝이 좁아지는 릴리프부(transition part)를 형성하는 방법이 개시되어 있다.Further, in Patent Document 6, in the U press step of simultaneously bending the longitudinal direction of the steel sheet when manufacturing the steel pipe, in order to prevent local contact of the deformed opening portion occurring at the longitudinal end, on the outer surface side of the steel sheet A method of forming a relief part (transition part) in which the end of the contacting surface with the steel plate becomes narrower toward the cross section is formed at both ends in the tube axis direction in the lower rocker shoe of the contacting rocker die has been disclosed.
그러나, 특허문헌 1∼4는 모두, 강판의 어느 횡단면에 있어서의 형상의 적정화를 목적으로 한 것으로서, 강판의 길이 방향에서의 단굽힘 형상의 변동에 대해서는 검토되어 있지 않다. 특히, 후육(large thickness), 고강도의 강판에서는, 단굽힘 형상이 강판의 길이 방향에서 일률적으로 되지 않는 경우가 있어, 맞댐부의 용접 불량이나 제품 강관의 맞댐부 형상의 불량으로 이어지고 있다. 또한, 특허문헌 5에 기재된 방법에서는, 전방에 강판이 없는 선단부(leading end portion)나 후방에 강판이 없는 미단부(trailing end portion)에서는, 길이 방향 중앙부와 동일한 형상이 되는 것은 확실하지 않다. 또한, 새로운 설비를 도입할 필요가 있다. 또한, 특허문헌 6에 기재된 기술은, 개구 변형의 대책에 따른 것으로서, 강판을 길이 방향으로 간헐적으로 보내면서, 길이 방향의 일부로의 굽힘을 복수회 실시하는 경우에 대해서는 고려되어 있지 않다.However,
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 문제를 해소하여, 새로운 설비를 도입하는 일 없이, 전체 길이에서의 변동이 적은 단굽힘 형상을 얻는 것에 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to obtain a short bending shape with little variation in the overall length without introducing new equipment.
발명자들은, 단굽힘 형상이 강판의 길이 방향에서 변동하는 모습을 조사함과 함께 그의 원인을 해명하여, 본 발명에 이르렀다. 그의 제1 태양은, 강판의 폭 방향 단부에 대응하여 배치된 한 쌍의 금형과, 상기 한 쌍의 금형을 소정의 프레스력으로 형(型) 체결하는 액추에이터와, 강판을 그의 길이 방향을 따른 방향을 반송 방향으로 하여 반송하는 반송 기구를 구비하는 강판의 단굽힘 장치를 이용하고, 상기 반송 기구에 의해 강판을 간헐적으로 반송하면서, 상기 한 쌍의 금형에 의해 강판의 폭 방향 단부의 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판의 폭 방향 단부에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 방법으로서, 상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 당해 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심을, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의, 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 한 상태로 강판의 폭 방향 단부에 굽힘 성형을 행하는 강판의 단굽힘 방법이다.The inventors elucidated the cause while investigating the mode that the short bending shape fluctuates in the longitudinal direction of a steel plate, and came to this invention. A first aspect thereof includes a pair of molds arranged to correspond to the ends in the width direction of a steel plate, an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force, and a direction along the longitudinal direction of the steel plate. Using a short bending device for steel sheet having a conveying mechanism for conveying in the conveying direction, and intermittently conveying the steel sheet by the conveying mechanism, bending of the ends of the steel sheet in the width direction is performed by the pair of molds. A short bending method of a steel sheet in which bending is carried out over the entire length of the width direction end of the steel sheet by rotating, among the pair of molds, the width direction end portion of the steel sheet to be bent is on the outer side of the bending The die in contact has a flat portion in contact with the surface that is outside the bending during bending molding, and the center of the flat portion in the conveying direction is the press force generated by the actuator in the conveying direction. It is a short bending method of a steel sheet in which bending is performed to the edge part of the width direction of a steel sheet in the state shifted downstream in the said conveyance direction with respect to the said center.
제2 태양은, 상기 제1 태양에 있어서, 상기 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형은, 상기 평탄부의, 상기 반송 방향의 적어도 하류측에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부를 갖고, 상기 평탄부와 상기 릴리프부는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 강판의 단굽힘 방법이다.A second aspect is a second aspect, in the first aspect, wherein the mold on the side that is in contact with the surface on the outside of the bending has a relief portion comprising a curved surface formed adjacent to at least a downstream side of the flat portion in the conveyance direction, the flat portion The part and the said relief part have a common tangent and are connected by the short bending method of the steel plate.
제3 태양은, 상기 제1 또는 제2 태양에 있어서, 강판의 폭 방향 단부로의 굽힘 성형의 최초의 패스에서, 상기 반송 방향에 있어서의 강판의 선단부를 상기 평탄부의 전방단(front end)에 맞춘 위치로 하는 강판의 단굽힘 방법이다.A third aspect is the first or second aspect, wherein, in the first pass of bending to the end of the steel sheet in the width direction, the front end of the steel sheet in the conveying direction is placed at the front end of the flat portion. It is a single bending method of a steel sheet to be placed in a matched position.
제4 태양은, 상기 제1 내지 제3 태양 중 어느 하나에 있어서, 강판의 폭 방향 단부로의 굽힘 성형의 최후의 패스에서, 상기 반송 방향에 있어서의 강판의 미단부를 상기 평탄부의 후방단(rear end)에 맞춘 위치로 하는 강판의 단굽힘 방법이다.In a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, in the last pass of bending to the end of the steel sheet in the width direction, the tail end of the steel sheet in the conveying direction is the rear end of the flat portion. End) is a short bending method of steel sheet in a position aligned with the end).
제5 태양은, 강판의 폭 방향 단부에 대응하여 배치된 한 쌍의 금형과, 상기 한 쌍의 금형을 소정의 프레스력으로 형 체결하는 액추에이터와, 강판을 그의 길이 방향을 따르는 방향을 반송 방향으로 하여 반송하는 반송 기구를 구비하는 강판의 단굽힘 장치를 이용하고, 상기 반송 기구에 의해 강판을 간헐적으로 반송하면서, 상기 한 쌍의 금형에 의해 강판의 폭 방향 단부의 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판의 폭 방향 단부에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 공정과, 양 폭 방향 단부에 굽힘 성형이 실시된 강판을 원통형으로 성형하고, 강판의 폭 방향 단부끼리를 맞대는 원통 성형 공정과, 맞대어진 강판의 폭 방향 단부끼리를 용접하는 접합 공정을 포함하는 강관의 제조 방법으로서, 상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 당해 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심을, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의, 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 한 상태로 강판의 폭 방향 단부에 굽힘 성형을 행하는 강관의 제조 방법이다.A fifth aspect includes a pair of molds disposed corresponding to the ends of the steel sheet in the width direction, an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force, and a direction along the longitudinal direction of the steel sheet as a conveying direction By using a short bending apparatus for a steel sheet having a conveying mechanism for conveying the steel sheet and intermittently conveying the steel sheet by the conveying mechanism, bending the width direction end portion of the steel sheet with the pair of molds is performed a plurality of times, A step bending step of a steel sheet in which bending is performed over the entire length of the width direction end of the steel sheet, and cylindrical forming of a steel sheet subjected to bending forming at both width direction ends into a cylindrical shape and butting the width direction ends of the steel sheet A method for manufacturing a steel pipe, comprising: a step and a joining step of welding the widthwise ends of abutted steel sheets, wherein, among the pair of molds, a width direction end of a steel sheet to be bent is in contact with a surface outside the bending The die on the side has a flat portion in contact with the surface that is outside the bending during bending molding, and the center of the flat portion in the conveying direction is the center of the pressing force generated by the actuator in the conveying direction. A method for manufacturing a steel pipe in which bending is performed at the end of a steel sheet in the width direction in a state shifted downstream in the conveying direction with respect to the steel pipe.
제6 태양은, 강판의 폭 방향 단부에 대응하여 배치된 한 쌍의 금형과, 상기 한 쌍의 금형을 소정의 프레스력으로 형 체결하는 액추에이터와, 강판을 그의 길이 방향을 따른 방향을 반송 방향으로 하여 반송하는 반송 기구를 구비하고, 상기 반송 기구에 의해 강판을 간헐적으로 반송하면서, 상기 한 쌍의 금형에 의해 강판의 폭 방향 단부의 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판의 폭 방향 단부에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 장치로서, 상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 당해 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심이, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의, 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 되어 있는 강판의 단굽힘 장치이다.A sixth aspect includes a pair of molds disposed corresponding to the ends in the width direction of the steel plate, an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force, and a direction along the longitudinal direction of the steel plate in a conveying direction and a conveying mechanism for conveying the steel sheet by performing bending of the width direction end portion of the steel sheet a plurality of times with the pair of metal molds while intermittently conveying the steel sheet by the conveying mechanism, thereby extending the entire length to the width direction end portion of the steel sheet. A short bending device for a steel sheet that is subjected to bending across has a flat portion in contact with the surface outside of It is a single bending device for steel sheet.
제7 태양은, 상기 제6 태양에 있어서, 상기 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형은, 상기 평탄부의, 상기 반송 방향의 적어도 하류측에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부를 갖고, 상기 평탄부와 상기 릴리프부는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 강판의 단굽힘 장치이다.A 7th aspect is the 6th aspect WHEREIN: The metal mold|die on the side which is in contact with the surface used as the outer side of the said bending has a relief part which consists of a curved surface formed adjacent to the said flat part at least downstream in the said conveyance direction, The said flat part The section and the relief section are a short bending device for steel sheets connected with a common tangent line.
제8 태양은, 강판의 폭 방향 단부에 대응하여 배치된 한 쌍의 금형과, 상기 한 쌍의 금형을 소정의 프레스력으로 형 체결하는 액추에이터와, 강판을 그의 길이 방향을 따른 방향을 반송 방향으로 하여 반송하는 반송 기구를 갖고, 상기 반송 기구에 의해 강판을 간헐적으로 반송하면서, 상기 한 쌍의 금형에 의해 강판의 폭 방향 단부로 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판의 폭 방향 단부에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 장치와, 양 폭 방향 단부에 굽힘 성형이 실시된 강판을 원통형으로 성형하고, 강판의 폭 방향 단부끼리를 맞대는 원통 성형 장치와, 맞대어진 강판의 폭 방향 단부끼리를 용접하는 접합 장치를 구비하는 강관의 제조 설비로서, 상기 단굽힘 장치의 상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 당해 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심이, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의, 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 되어 있는 강관의 제조 설비이다.An eighth aspect includes a pair of molds arranged corresponding to the widthwise ends of the steel plate, an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force, and a direction along the longitudinal direction of the steel plate in a conveying direction It has a conveying mechanism for conveying the steel sheet, and while the steel sheet is intermittently conveyed by the conveying mechanism, bending is performed multiple times to the width direction end portion of the steel sheet with the pair of molds, so that the width direction end portion of the steel sheet length A short bending device for a steel sheet for performing bending over, a cylindrical forming device for forming a steel sheet subjected to bending at both ends in the width direction into a cylindrical shape, and abutting the ends of the steel sheet in the width direction of the buttted steel sheet; A steel pipe manufacturing facility including a joining device for welding ends, wherein, among the pair of molds of the short bending device, a mold on a side in contact with a surface outside the bending of a width direction end of a steel sheet to be bent is formed , has a flat portion in contact with the surface that is outside the bending during bending molding, wherein the center of the flat portion in the conveying direction is the center of the press force generated by the actuator in the conveying direction. It is a manufacturing facility for a steel pipe shifted from the direction to the downstream side.
제9 태양은, 상기 제8 태양에 있어서, 상기 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형은, 상기 평탄부의, 상기 반송 방향의 적어도 하류측에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부를 갖고, 상기 평탄부와 상기 릴리프부는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 강관의 제조 설비이다.A ninth aspect is the eighth aspect, wherein the mold on the side that is in contact with the surface on the outside of the bending has a relief portion comprising a curved surface formed adjacent to at least a downstream side of the flat portion in the conveyance direction, the flat portion The part and the said relief part have a common tangent and are connected with the manufacturing equipment of a steel pipe.
본 발명에 의하면, 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 강판의 굽힘의 외측면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 그 평탄부의 반송 방향에서의 중심을, 액추에이터가 발생하는 프레스력의, 반송 방향에서의 중심에 대하여 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 한 상태로 강판의 폭 방향 단부에 굽힘 성형을 행함으로써, 굽힘 변형력의 중심이 프레스력의 중심에 근접하는 결과, 단굽힘 성형 중의 금형의 경사를 억제할 수 있어, 길이 방향에서의 강판의 폭 방향 단부의 굽힘 변형량의 변동을 저감할 수 있다.According to the present invention, among the pair of molds, the mold on the side of the width direction end of the steel sheet to be bent and in contact with the surface that is the outer side of the bending has a flat portion in contact with the outer surface of the bending of the steel sheet at the time of bending, The center of the bending deformation force by bending the width direction end of the steel sheet in a state in which the center of the flat part in the conveying direction is shifted downstream in the conveying direction with respect to the center of the press force generated by the actuator in the conveying direction. As a result of approaching the center of this press force, the inclination of the metal mold|die during short bending forming can be suppressed, and the fluctuation|variation in the amount of bending deformation of the width direction edge part of a steel plate in a longitudinal direction can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 강관의 제조 설비 및 제조 방법의 개략을 설명하는 도면이다.
도 2는 단굽힘 가공의 대상이 되는 강판의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태의 강판의 단굽힘 장치를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 3의 강판의 단굽힘 장치에 있어서의 프레스 기구의 단굽힘 전의 상태를 나타내는 폭 방향에서의 단면도이다.
도 5는 도 3의 강판의 단굽힘 장치에 있어서의 프레스 기구의 단굽힘 시의 상태를 나타내는 폭 방향에서의 단면도이다.
도 6은 종래의 강판의 단굽힘 장치에 있어서의 프레스 기구를 나타내는 반송 방향에서의 단면도이며, (a)는 단굽힘 전의 상태를, (b)는 단굽힘 시의 상태를 나타내고 있다.
도 7은 단굽힘에 의한 강판 형상의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 (a)는, 도 6에 나타내는 종래의 강판의 단굽힘 장치를 이용하여 1회째의 단굽힘 가공을 행했을 때의, 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계에 기인하여 하 금형이 경사지는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 (a)는, 도 6에 나타내는 종래의 강판의 단굽힘 장치를 이용하여 2회째의 단굽힘 가공을 행했을 때의, 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계에 기인하여 하 금형이 경사지는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태의 강판의 단굽힘 장치를 이용하여 1회째의 단굽힘 가공을 행했을 때의, 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태의 강판의 단굽힘 장치를 이용하여 2회째의 단굽힘 가공을 행했을 때의, 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 (a)는, 본 발명의 일 실시 형태의 강판의 단굽힘 장치를 이용하여 최종회의 단굽힘 가공을 행했을 때의, 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계를 나타내는 도면이고, (b)는 프레스력의 중심, 평탄부의 중심 및 굽힘의 변형력의 중심의 관계에 기인하여 하 금형이 역방향으로 경사지는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 적합하게 이용할 수 있는, 평탄부에 인접하여 릴리프부를 형성한 다른 예의 하 금형을 나타내는 반송 방향을 따른 단면도이다.
도 14는 피킹(peaking)을 설명하는 도면이다.
도 15는 단굽힘 형상과 피킹을 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the outline of the manufacturing equipment and manufacturing method of the steel pipe of one Embodiment of this invention.
2 is a plan view showing an example of a steel sheet to be subjected to short bending processing.
3 is a schematic diagram showing a short bending apparatus for a steel sheet according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing in the width direction which shows the state before short bending of the press mechanism in the short bending apparatus of the steel plate of FIG.
It is sectional drawing in the width direction which shows the state at the time of short bending of the press mechanism in the short bending apparatus of the steel plate of FIG.
6 : is sectional drawing in the conveyance direction which shows the press mechanism in the short bending apparatus of the conventional steel plate, (a) has shown the state before short bending, (b) has shown the state at the time of short bending.
7 is a graph showing a change in the shape of a steel sheet due to short bending.
Fig. 8 (a) is the relationship between the center of the pressing force, the center of the flat portion, and the center of the bending deformation force when the first step bending is performed using the conventional short bending apparatus shown in Fig. 6 . , (b) is a diagram schematically showing a state in which the lower mold is inclined due to the relationship between the center of the press force, the center of the flat portion, and the center of the bending deformation force.
Fig. 9 (a) is the relationship between the center of the pressing force, the center of the flat portion, and the center of the bending deformation force when the second stage bending is performed using the conventional short bending apparatus shown in Fig. 6 . , (b) is a diagram schematically showing a state in which the lower mold is inclined due to the relationship between the center of the press force, the center of the flat portion, and the center of the bending deformation force.
10 is a diagram showing the relationship between the center of the pressing force, the center of the flat portion, and the center of the bending deformation force when the first step bending is performed using the step bending apparatus for the steel sheet according to the embodiment of the present invention. .
11 is a diagram showing the relationship between the center of the pressing force, the center of the flat portion, and the center of the bending stress when the second step bending is performed using the step bending apparatus for the steel sheet according to the embodiment of the present invention. .
Fig. 12(a) shows the relationship between the center of the press force, the center of the flat portion, and the center of the bending deformation force when the final step bending is performed using the step bending apparatus for the steel sheet according to the embodiment of the present invention. is a view showing, (b) is a diagram schematically showing a state in which the lower mold is inclined in the reverse direction due to the relationship between the center of the press force, the center of the flat part, and the center of the bending deformation force.
Fig. 13 is a cross-sectional view along the conveying direction showing another example of a lower mold in which a relief portion is formed adjacent to a flat portion, which can be suitably used in the present invention.
14 is a diagram for explaining peaking.
It is a figure explaining a short bending shape and picking.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for implementing the invention)
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명은 적절히 생략한다. 또한, 명세서 중, 「전」 또는 「전방」이란 후술의 단굽힘 장치에 있어서의 강판의 반송 방향에서 보아 「하류측」 또는 「상류측으로부터 하류측으로 향하는 방향」이고, 「후」 또는 「후방」이란 그의 역방향이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail based on drawing. In the following description, the same code|symbol is attached|subjected to the same component, and the overlapping description is abbreviate|omitted suitably. In addition, in the specification, "front" or "front" is a "downstream side" or "a direction from an upstream side to a downstream side" as viewed from the conveyance direction of the steel sheet in a short bending apparatus to be described later, and "rear" or "rear" Iran is his reverse.
도 1에는, 소정의 치수로 절단된 강판으로부터 강관을 제조하기 위한, 본 발명의 일 실시 형태의 강관의 제조 방법 및 설비의 개략이 나타나 있다. 우선, 소정의 치수로 절단된 강판(S)은, 엣지 미러(10) 또는 엣지 플레이너(planer)에 의해 그의 측면에 개선(開先) 가공이 실시된다. 도시예에서는, 강판(S)의 선단부(길이 방향 전방단부)(Sa) 및 미단부(길이 방향 후방단부)(Sb)에 탭판(St)이 각각 용접되어 있지만, 탭판(St)이 형성되지 않는 경우도 있다. 다음으로, 본 발명의 일 실시 형태의 단굽힘 장치(C 프레스)(20)에 의해 단굽힘 성형이 실시되고(단굽힘 공정), 원통 성형 장치(30)에 의해 원통형으로 형성된다(원통 성형 공정). 원통 성형 장치(30)는, 단굽힘 성형이 실시된 강판(S)을 우선 U자형으로 성형하는 U 프레스(30A)와, 그 후에 O자형(원통형)으로 성형하는 O 프레스(30B)로 이루어지는 것에 한정하지 않고, 강판(S)을 폭 방향으로 보내는 이송 기구를 구비하고, 강판(S)을 폭 방향으로 순차적으로 보내면서 3점 굽힘 성형을 행함으로써 서서히 최종적인 원통 형상으로 성형하는 벤딩 프레스(30C)를 이용할 수도 있다. 다음으로, 접합 장치(40)에 의해, 강판(S)의, 원통 성형의 결과 맞대어진 폭 방향 단부끼리를 외면으로부터 가(假)용접한 후, 내면 및 외면으로부터 각각 서브머지 아크 용접법 등에 의해 용접한다(접합 공정). 그 후, 강관(S')은 메카니컬 익스팬더(50)로 확경되어, 잔류 응력이 제거됨과 함께 소정의 외경, 치수로 마무리된다(확관 공정). 또한, 각 공정 또는 공정 사이에 있어서, 세정이나 각종 검사, 비드 연삭 등의 다른 처리가 행해지면 좋은 것은 말할 것도 없다.Fig. 1 schematically shows a method for manufacturing a steel pipe according to an embodiment of the present invention and equipment for manufacturing a steel pipe from a steel sheet cut to a predetermined dimension. First, the steel plate S cut to a predetermined dimension is subjected to a refining process on the side surface thereof by an
본 발명의 일 실시 형태의 강판의 단굽힘 장치(20) 및 그것을 이용한 강판의 단굽힘 방법에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 도 2에, 단굽힘 전의 강판(S)의 일 예를 나타낸다. 강판(S)의 폭은 제품 강관의 외경에 따라서, 예를 들면 1200㎜∼5100㎜로 광범위하게 걸친다. 또한, 강판의 길이는, 라인 파이프의 표준적인 길이인 12m 정도의 것이 많다. 강관 본체가 되는 강판(S)의 길이 방향의 선단부(Sa) 및 미단부(Sb)의 각 폭 방향 단부에는, 탭판(St)이 각각 용접되어 있지만, 탭판(St)이 없는 경우도 있다.The
도 3에, 강판의 단굽힘 장치(20)의 개략 구성을 나타낸다. 강판의 단굽힘 장치(20)는, 강판(S)을 그의 길이 방향을 따르는 방향을 반송 방향(1)으로 하여 반송하는 반송 기구(21)와, 반송 방향 하류측(3)을 전방으로 하여, 좌측의 폭 방향 단부(Sc)를 소정의 곡률로 굽힘 변형시키는 프레스 기구(22A)와, 우측의 폭 방향 단부(Sd)를 소정의 곡률로 굽힘 변형시키는 프레스 기구(22B)와, 단굽힘 성형을 실시하는 강판(S)의 폭에 따라서, 좌우의 프레스 기구(22A, 22B) 사이의 간격을 조정하는 도시하지 않는 간격 조정 기구를 구비하고 있다. 반송 기구(21)는, 프레스 기구(22A, 22B)의 전후에 각각 배치된 복수의 반송 롤(21a)로 이루어진다. 각 반송 롤(21a)은, 그의 롤축이 강판(S)의 반송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 배향되고, 도시하지 않는 모터 및 전달 기구에 의해 서로 동기한 속도로 회전하도록 구성되어 있다.3, the schematic structure of the
도 4에, 강판(S)의 좌측의 폭 방향 단부(Sc)를 굽힘 변형시키는 프레스 기구(22A)를, 강판(S)의 반송 방향(1)의 상류측(2)으로부터 하류측(3)으로 향하는 방향에서 본 폭 방향 단면을 나타낸다. 또한, 프레스 기구(22A)와 프레스 기구(22B)는, 좌우 대칭이고 동일한 구성을 갖기 때문에 프레스 기구(22B)의 상세한 도시는 생략한다. 프레스 기구(22A, 22B)는, 상하 방향으로 대향 배치된 한 쌍의 금형으로서의 상 금형(23) 및 하 금형(24)과, 하 금형(24)을 툴 홀더(25)와 함께 밀어올려, 소정의 프레스력으로 형 체결하는 액추에이터로서의 유압 실린더(26)와, 상 금형(23) 및 하 금형(24)의 폭 방향 내측에서 강판(S)을 해제 가능하게 협지하는 클램프 기구(27)를 구비하고 있다. 또한, 하 금형(24) 및 상 금형(23)의 강판(S)의 길이 방향의 길이는, 강판(S)의 길이보다도 짧아져 있고, 반송 기구(21)에 의해 강판(S)을 길이 방향으로 어긋나게 하면서(간헐적으로 보내면서), 복수회의 굽힘 성형을 행하고, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)에 전체 길이로 걸쳐 단굽힘을 부여하는 구성으로 하고 있다.In FIG. 4, the
도 5는, 도 4와 동일한 위치의 폭 방향 단면이지만, 하 금형(24)을 유압 실린더(26)에 의해 밀어올려 형 체결한 상태를 나타내고 있다. 파선으로 나타내는 단굽힘 전의 상태로부터, 유압 실린더(26)를 진출시키면, 하 금형(24)은 밀어올려져 실선의 위치가 되고, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)는 상 금형(23)의 원호 형상의 성형면을 따른 형상으로 굽힘 가공된다. 단굽힘 성형을 실시하는 폭은, 강판(S)의 폭에 따라 상이하지만, 100㎜∼400㎜ 정도가 되는 것이 일반적이다. 여기에서는, 단굽힘 가공 중에 강판(S)을 협지하기 위한 클램프 기구(27)가 형성되어 있는 경우를 예시하고 있지만, 클램프 기구(27)의 유무에 한정되는 것은 아니다.Although FIG. 5 is a cross-section in the width direction of the same position as FIG. 4, the
도 6에, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)에 굽힘 가공을 행하는 모습을, 반송 방향(1)을 따른 단면도로 나타낸다. 강판(S)은 도면의 좌측으로부터 반입되어, 우측으로 반출된다. 하 금형(24)은, 주로 단굽힘을 부여하는 평탄부(24a)를 갖고 있다. 평탄부(24a)는, 상 금형(23)에 대향하는 부분 중, 반송 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는, 당해 반송 방향(1)을 따르는 단면에서 평탄한 부분을 가리키며, 폭 방향 단면에 있어서 평탄이라는 의미는 아니다. 평탄부(24a)의 폭 방향 단면에서의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원호 형상이라도 좋고, 폭 방향 내측을 향하도록 경사진 직선 형상이라도 좋다. 단굽힘 가공의 횟수를 적게 하기 위해, 하 금형(24)의 유효 길이, 즉 평탄부(24a)의 길이는, 단굽힘을 주는 폭보다도 크게 설정된다. 예를 들면 평탄부(24a)의 길이는 3m∼5m이고, 단굽힘을 주는 폭의 10배 정도의 크기이다. 그 때문에, 하 금형(24)을 밀어올리기 위한 유압 실린더(26)는, 통상, 반송 방향을 따라 복수 배치된다. 이 경우, 상승 및 하강의 쌍방향에서 추력(推力)을 발생하는 피스톤 타입의 유압 실린더(26)와, 상승 시만 추력을 발생하는 램(ram) 타입의 유압 실린더(26)를 조합하여 사용하는 것이 일반적이다. 도시예에서는, 피스톤 타입의 유압 실린더(26)를 반송 방향 중앙에 배치하고, 램 타입의 유압 실린더(26)를 그의 전후에 배치하고 있다. 종래는, 균등하게 프레스력(P)을 가하기 위해, 하 금형(24)의 평탄부(24a)의, 반송 방향(1)에서의 중심(C1)과, 유압 실린더(26)에 의한 프레스력(P)의 중심(C2)이 일치하도록 설계되어 있었다.In FIG. 6, the mode which bends to the width direction edge part Sc and Sd of the steel plate S is shown in the sectional drawing along the
도 6(a)에서는, 프레스 기구(22A, 22B)에 의해 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)에 굽힘 성형이 실시된 후, 반송 기구(21)에 의해 소정의 반송 거리만큼 강판(S)이 반송된 상태가 나타나 있다. 이 반송 거리는, 하 금형(24)의 평탄부(24a)의 길이보다도 작게 설정된다. 이에 따라, 이미 단굽힘이 부여된 부분의 후단부가 하 금형(24)의 평탄부(24a) 상에 위치하고, 다음의 단굽힘 성형으로, 기성형부와 미성형부와의 사이의 이행부가 확실히 굽힘 성형된다. 도 6(b) 중, 파선으로 나타내는 바와 같이, 이미 단굽힘이 부여된 부분의 후단부가 평탄부(24a) 상에 위치하도록 강판(S)이 배치된 상태로, 유압 실린더(26)가 하 금형(24)을 밀어올려, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)는 실선과 같이 단굽힘 가공된다. 이때, 전의 공정에서 굽혀진 범위도 스프링백분(springback amount)만큼 재차 굽혀짐과 함께, 하 금형(24)의 평탄부(24a) 상에 위치하지 않는 강판(S)의 상류측(2)(도면의 좌측)의 부분에서도 굽힘 변형이 발생한다. 일 예로서, 판폭 2755㎜×판두께 28.9㎜의 강판(S)의 폭 방향 단부 170㎜의 범위에 단굽힘을 부여하고 그의 형상을 조사한 결과를 도 7에 나타낸다. 이때, 하 금형(24)의 평탄부(24a)의 길이는 3m이고, 1회째에서 판의 선단부로부터 2.8m를 단굽힘하고 그의 단굽힘 각도를 측정한 후에, 강판을 2m 반송하고 2회째의 단굽힘을 행하여 재차 단굽힘 각도를 측정했다. 여기에서, 단굽힘 각도는 경사계로 측정한 판 단부 20㎜ 범위의 경사 각도와 폭 중앙부의 경사 각도와의 차로 구했다. 도 7 중에, 1회째의 단굽힘 시의 단굽힘 각도를 ●표시로 플롯하고, 2회째의 단굽힘 시의 단굽힘 각도를 ▲표시로 플롯하고 있다. 아울러, 1회째의 단굽힘 시의 하 금형의 평탄부(24a)의 범위를 Ra1로, 2회째의 단굽힘 시의 하 금형의 평탄부(24a)의 범위를 Ra2로 나타낸다. 1회째의 단굽힘에서는 강판(S)의 선단부(Sa)의 단굽힘 각도가 커짐(Da)과 함께, 상류측(2)에서는 평탄부(24a)를 벗어난 부분에서도 굽힘이 부여되어 있고 그의 길이는 약 0.6m로 되어 있다. 다음의 2회째의 단굽힘에서는 1회째에서 단굽힘된 부분에 추가로 굽힘이 더해져 하류측(3)으로 갈수록 커지고 있다(Dc). 상류측(2)에서는 평탄부(24a)가 종료하는 근방에서 약간 단굽힘 각도가 커지고, 1회째와 마찬가지로 평탄부(24a)를 벗어난 부분에서도 약 0.6m의 길이로 굽힘이 부여되어 있다. 이때, 하 금형(24)의 밀어올림량은, 하류측(3)이 2㎜ 크고, 0.04도의, 선단부측이 상향이 되는 경사(피칭 방향의 회전)가 단굽힘 중에 생겼기 때문이라고 생각된다.In FIG.6(a), after bending is performed to the width direction edge part Sc, Sd of the steel plate S by the
이 경사의 원인을 해명하기 위해 더 한층의 검토를 행했다. 도 8(a)에 1회째의 단굽힘에 있어서의 강판(S)의 변형과 굽힘 변형력(Df)(단굽힘 성형 시에 프레스력(P)에 대항하는 힘이며, 이하, 간단히 「변형력」이라고도 기재함)의 분포를 개략적으로 나타낸다. 하류측(3)은 강판(S)이 존재하지 않기 때문에 변형력(Df)은 없고, 상류측(2)은 평탄부(24a)를 벗어난 부분에서도 변형력(Df)이 발생하고 있다. 이 때문에, 그 변형력(Df)의 중심(C3)은 평탄부(24a)의 반송 방향(1)에서의 중심(C1)보다도 상류측(2)으로 어긋난 위치가 된다. 도 9(a)에 2회째의 단굽힘의 경우를 나타낸다. 하류측(3)에도 강판(S)이 존재하기 때문에 하류측(3)에서도 변형력(Df)이 발생하고 있지만, 변형량은 스프링백분에 비해 작고, 그 변형력(Df)의 중심(C3)은 평탄부의 중심(C1)보다도 상류측(2)으로 어긋난 위치가 된다. 평탄부(24a)의 중심(C1)이 전체 유압 실린더(26)에 의한 프레스력(P)의 중심(C2)과 일치하고 있는 경우에는, 도 8(b) 및 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 하 금형(24)에 선단부측을 상향 방향으로 회전(피칭)시키는 힘이 작용하여 하류측(3)에서 하 금형(24)의 밀어올림량이 커지게 된다.Further examination was conducted to elucidate the cause of this inclination. In Fig. 8(a), the deformation of the steel sheet S in the first short bending and the bending deformation force Df (the force opposing the pressing force P at the time of short bending forming, hereinafter also referred to simply as "strain force") The distribution of ) is schematically shown. Since the steel plate S does not exist on the
본 발명에 따라, 하 금형(24)의 평탄부(24a)의 중심(C1)을 프레스력(P)의 중심(C2)에 대하여 하류측(3)으로 어긋남량(d)만큼 시프트시켰을 때의, 강판(S)의 변형과 변형력(Df)의 분포를 도 10 및 도 11에 개략적으로 나타낸다. 도 10은 1회째, 도 11은 2회째의 단굽힘 성형을 각각 나타내고 있다. 상류측(2)의 변형력(Df)이 작아져, 변형력(Df)의 중심(C3)이 프레스력(P)의 중심(C2)에 근접하고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 평탄부(24a)의 중심(C1)을 프레스력(P)의 중심(C2)에 대하여 하류측(3)으로 어긋나게 함으로써, 단굽힘 성형 중의 하 금형(24)의 선단부 상향 방향의 경사(피칭)를 억제할 수 있다.According to the present invention, when the center C1 of the
또한, 평탄부(24a)의 중심(C1)의, 프레스력(P)의 중심(C2)에 대한 적합한 어긋남량(d)은 다음과 같이 구할 수 있다. 도 8∼11에 나타낸 바와 같이, 평탄부(24a)의 상류측(2)에서 발생하는 굽힘 변형력(Df)이 거의 직선 형상으로 변화하는 경우, 그의 총합은 평탄부(24a)에서 발생하는 변형력(Df)의 1/2이 된다. 즉, 상류측(2)에서는 평탄부(24a)의 후방단에서 굽힘 변형 길이(L)의 1/2의 위치까지 변형력(Df)이 작용하게 된다. 그래서, 평탄부(24a)의 중심(C1)의 어긋남량(d)을 평탄부(24a)의 후방단보다도 상류측(2)에서의 굽힘 변형 길이(L)의 1/4로 하면, 유압 실린더(26)에 의한 프레스력(P)의 중심(C2)에 대하여 대칭인 힘이 작용하게 되어, 하 금형(24)의 경사를 가장 작게 할 수 있다.In addition, the suitable shift amount d of the center C1 of the
단, 평탄부(24a)의 후방단보다도 상류측(2)에서 굽힘 변형이 발생하는 길이(L)는 단굽힘량에 따라 상이하다. 제조하는 강관의 외경이 작으면 강판폭도 작아지기 때문에, 단굽힘 각도(판 단부 20㎜ 범위의 경사 각도와 폭 중앙부의 경사 각도와의 차)는 커지고, 상류측(2)에서 굽힘 변형이 발생하는 길이(L)는 커진다. 도 7에서 예시한 강판폭이 2755㎜인 경우에는, 상류측(2)에서 굽힘 변형이 발생하는 길이(L)는 약 0.6m이고, 그의 1/4인 150㎜가 최적인 어긋남량(d)이 된다. 그러나, 강판폭이 1200㎜인 경우에는 상류측(2)에서 굽힘 변형이 발생하는 길이(L)는 약 1.0m가 되고, 그의 1/4인 250㎜가 최적인 어긋남량(d)이 된다. 따라서, 평탄부(24a)의 중심(C1)의, 프레스력(P)의 중심(C2)에 대한 어긋남량(d)은, 단굽힘 성형 대상인 강판의 폭에 따라서 적절히 설정하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 상기 단굽힘 각도가 커짐에 따라 어긋남량(d)을 크게 설정하는 것이 바람직하다.However, the length L at which bending deformation occurs on the
한편, 어긋남량(d)이 커지면 하류측(3)에서 작용하는 변형력(Df)이 커지고, 이 경우는 상류측(2)의 밀어올림량이 커져, 상류측(2)의 단굽힘량이 커진다. 이 때문에, 어긋남량(d)은 상류측(2)에서 굽힘 변형이 발생하는 길이(L)의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하다. 도 12에, 평탄부(24a)의 중심(C1)을 프레스력(P)의 중심(C2)에 대하여 하류측(3)으로 어긋나게 한 상태로, 강판(S)의 미단부(Sb)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)를 굽힘 성형했을 때의, 강판(S)의 변형과 변형력(Df)의 분포를 나타낸다. 이 경우는, 도 10 및 도 11의 경우와 비교하여 변형력(Df)의 중심(C3)은 프레스력(P)의 중심(C2)으로부터 멀어지고(하류측(3)으로 어긋남), 하 금형(24)에는 전방측을 하향으로 회전(피칭)시키는 힘이 작용하여 상류측(2)의 밀어올림량이 커진다. 따라서, 강판(S)의 미단부(Sb)측에서 단굽힘이 과대가 되지 않도록 어긋남량(d)의 상한을 결정하는 것이 바람직하다.On the other hand, as the shift amount d increases, the deformation force Df acting on the
이와 같이, 본 실시 형태의 강판의 단굽힘 장치(20) 및 그것을 이용한 강판의 단굽힘 방법에 의하면, 한 쌍의 금형(23, 24) 중, 굽힘 성형되는 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)의, 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 하 금형(24)이, 굽힘 성형 시에 강판(S)의 굽힘의 외측면에 맞닿는 평탄부(24a)를 갖고, 그 평탄부(24a)의 반송 방향(1)에서의 중심(C1)을, 유압 실린더(26)가 발생하는 프레스력(P)의, 반송 방향(1)에서의 중심(C2)에 대하여 반송 방향(1)에서 하류측(3)으로 어긋나게 한 상태로 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)에 굽힘 성형을 행함으로써, 변형력(Df)의 중심(C3)이 프레스력(P)의 중심(C2)에 근접하는 결과, 단굽힘 성형 중의 하 금형(24)의 경사를 억제할 수 있어, 길이 방향에서의 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)의 굽힘 변형량의 변동을 저감할 수 있다. 또한, 프레스력(P)의 중심(C2)에 대한 평탄부(24a)의 중심(C1)의 시프트는, 새로운 설비를 도입하는 일 없이, 예를 들면, 기존의 설비에 있어서 하 금형(24)을 툴 홀더(25) 및 유압 실린더(26)에 대하여 반송 방향 하류측(3)으로 어긋나게 하거나, 혹은 유압 실린더(26)를 하 금형(24)에 대하여 반송 방향 상류측(2)으로 어긋나게 함으로써 실현할 수 있다.Thus, according to the
다음으로, 강판(S)의 선단부(길이 방향 전방단)(Sa) 및 미단부(길이 방향 후방단)(Sb)와 하 금형(24)의 평탄부(24a)와의 위치 관계를 설명한다. 또한, 강판(S)의 선단부(Sa) 및 미단부(Sb)는, 탭판(St)이 있는 경우에는 탭판(St)을 제외한, 강관 제품의 길이 방향 단부가 되는 부분이며, 도 2에 있어서의 단부(Sa, Sb)에 상당한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 1회째(최초의 패스)의 단굽힘 성형에 있어서, 강판(S)의 선단부(Sa)가 평탄부(24a)의 선단부보다도 후방에 위치하는 경우, 그것보다도 하류측(3)에서는 굽힘 변형력(Df)이 발생하지 않는다. 이 때문에, 변형력(Df)의 중심(C3)은 프레스력(P)의 중심(C2)보다도 상류측(2)으로 어긋난다. 강판(S)의 선단부(Sa)를 평탄부(24a)의 선단부에 근접시킴으로써 변형력(Df)의 중심(C3)과 프레스력(P)의 중심(C2)의 어긋남량은 작아져, 단굽힘량의 변동을 억제하는 것이 가능해진다. 이때, 강판(S)의 선단부(Sa)가 평탄부(24a)의 선단부보다도 하류측(3)이 되면, 탭판(St)이 용접된 부분의 굽힘이 부족하여 탭판(St)으로부터 강판(S)으로 옮기는 부분에서 용접이 불연속이 되기 때문에, 강판(S)의 선단부(Sa)의 위치는 평탄부(24a)의 선단부를 넘지 않는 위치로 하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 도 12에 나타낸 바와 같이, 최종회(최후의 패스)의 단굽힘 성형에 있어서, 강판(S)의 미단부(Sb)가 평탄부(24a)의 후단부보다도 전방에 위치하는 경우, 그것보다도 상류측(2)에서는 굽힘 변형력(Df)이 발생하지 않는다. 이 때문에, 변형력(Df)의 중심(C3)은 프레스력(P)의 중심(C2)보다도 하류측(3)으로 어긋난다. 강판(S)의 미단부(Sb)를 평탄부(24a)의 후단부에 근접시킴으로써 변형력(Df)의 중심(C3)과 프레스력(P)의 중심(C2)의 어긋남량은 작아져, 단굽힘량의 변동을 억제하는 것이 가능해진다. 이때, 강판(S)의 미단부(Sb)가 평탄부(24a)의 후단부보다도 상류측(2)이 되면, 탭판(St)이 용접된 부분의 굽힘이 부족하여 탭판(St)으로부터 강판(S)으로 옮기는 부분에서 용접이 불연속이 되기 때문에, 강판(S)의 미단부(Sb)의 위치는 평탄부(24a)의 후단부를 넘지 않는 위치로 하는 것이 바람직하다.Next, the positional relationship between the front end (front end in the longitudinal direction) Sa and the tail end (rear end in the longitudinal direction) Sb of the steel sheet S and the
다음으로, 본 발명에 적용 가능한 다른 적합한 하 금형에 대해서 설명한다. 도 9에서 나타낸 바와 같이, 하류측(3)에 이미 단굽힘을 부여한 부분이 있는 경우에는, 단굽힘의 개시 시에는 이 부분에서는 굽힘 변형력(Df)이 없고, 상류측(2)의 굽힘 변형력(Df)이 커지는 결과, 하류측(3)에서는 하 금형(24)과 강판(S)이 접하지 않고, 굽힘 변형력(Df)의 중심(C3)은 프레스력(P)의 중심(C2)보다도 상류측(2)으로 어긋난다. 이 때문에, 하류측(3)의 굽힘 변형이 발생할 때까지는, 하 금형(24)에는 선단부측을 상향으로 하는 방향의 회전력이 작용하여 하류측(3)의 밀어올림량이 크고, 하 금형(24)은 경사진 상태로 단굽힘이 행해진다. 그 결과, 평탄부(24a)의 하류측 단부가 이미 단굽힘한 부분에 맞닿고, 예를 들면 도 7에서 나타낸 바와 같이, 2회째의 단굽힘 시에 하류측 단부에 맞닿는 강판이 변형하여, 그것보다 하류측(3)의 1회째에서 단굽힘한 부분과 큰 단차를 만들 우려가 있다. 급준한 형상 변화가 있으면 그 부분에서 용접이 불연속이 되어, 결함이 생기거나 용접이 중단되거나 하기 때문에, 단굽힘 각도의 변화는 원활한(작은) 것이 바람직하다.Next, other suitable lower molds applicable to the present invention will be described. As shown in Fig. 9, if there is a portion to which short bending is already applied on the
그래서, 본 발명에 따른 다른 실시 형태의 강판의 단굽힘 방법 및 장치 그리고 강관의 제조 방법 및 제조 설비에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 금형인 하 금형(24)은, 평탄부(24a)의 반송 방향 하류측(3)에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부(24b)를 가지면 좋고, 이 경우, 평탄부(24a)와 릴리프부(24b)는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 평탄부(24a)와 연속한 곡선 형상의 릴리프부(24b)를 하류측(3)에 형성함으로써, 강판(S)의 전의 패스에서 단굽힘을 행한 부분과 그에 계속되는 후의 패스에서 단굽힘을 행한 부분과의 단차를 원활하게 하는 것이 가능하게 할 수 있다. 이때 인벌류트 곡선(involute curve)과 같이 릴리프부(24b)의 각도 변화를 작게 하는, 즉 곡률 변화를 연속적으로 할수록 단차는 원활하게 된다. 그러나, 하 금형(24)의 하류측 단부가 이미 단굽힘된 부분과 접촉하는 일이 없게 할 필요가 있다. 마찬가지의 릴리프부(24c)는 상류측(2)에도 형성할 수 있다. 이 경우에는, 릴리프부(24c)는, 평탄부(24a)의 후방단보다도 후방측에서의 굽힘 변형 길이(L)(예를 들면 도 10 참조)가 커지지 않도록 할 필요가 있다. 이들 점과 강판(S)의 폭에 따라서 상이한 단굽힘량을 고려하여, 릴리프부(24c)의 길이나 각도 변화를 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 그의 기준으로서, 릴리프부(24c)가 강판(S)과 접촉하는 범위가, 상류측(2)에서 굽힘 변형이 발생하는 길이(L)의 1/2 이하가 되도록, 릴리프부(24c)의 길이나 각도 변화할 수 있다.Then, in the short bending method and apparatus of the steel plate of another embodiment which concerns on this invention, and the manufacturing method and manufacturing facility of a steel pipe, as shown in FIG. 13, the
이상, 본 발명의 실시 형태를 도시예에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 특허청구의 범위의 기재 내에서 적절히, 변경, 수정, 추가 등이 가능하다. 예를 들면, 도시예에서는, 하 금형(24)을 유압 실린더(26)로 밀어올림으로써, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)를 상 금형(23)에 가압하여, 굽힘 성형을 행하는 경우를 설명했지만, 하 금형(24)을 고정형, 상 금형(23)을 가동형으로 하여 상 금형(23)을 밀어내림으로써, 강판(S)의 폭 방향 단부(Sc, Sd)를 하 금형(24)에 가압하여, 판에 도시예와 동일한 방향으로 굽힘 성형을 행하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 도시예와는 역방향으로 상 금형(23)과 하 금형(24)의 배치를 교체하여, 판의 상면이 굽힘의 외측이 되도록 굽힘 성형으로 해도 좋고, 이 경우에는, 굽힘의 외측에 위치하는 상 금형(23)의 평탄부의, 반송 방향의 중심(C1)을, 프레스력(P)의 중심(C2)에 대하여 반송 방향 하류측(3)으로 어긋나게 하게 된다. 혹은, 상 금형(23) 및 하 금형(24)의 양쪽을 서로 근접 및 이간하는 방향으로 이동시키는 구성으로 해도 좋고, 이 경우는, 상 금형(23) 및 하 금형(24) 중, 굽힘의 외측에 위치하는 한쪽에 있어서, 평탄부의, 반송 방향의 중심(C1)을, 프레스력(P)의 중심(C2)에 대하여 반송 방향 하류측(3)으로 어긋나게 하면 좋다. 또한, 상 금형(23) 및 하 금형(24)을 형 체결하는 유압 실린더(26)의 수에 한정은 없고, 당해 형 체결은 1개, 2개 또는 3개 이상의 유압 실린더(26)를 이용하여 행할 수 있다. 또한 상 금형(23) 및 하 금형(24)을 형 체결하는 액추에이터는, 유압 실린더(26)에 한정되지 않고, 모터의 회전 운동을 크랭크 기구 등으로 왕복 운동으로 변환하여 형 체결을 행하는 기계식의 것을 이용해도 좋다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on the example of illustration, this invention is not limited to this, A change, correction|amendment, addition, etc. are possible as appropriate within description of a claim. For example, in the illustrated example, by pushing the
본 발명의 효과를 확인하기 위해, 조건을 바꾸어 강판의 단굽힘을 실시하고, 단굽힘의 길이 방향에서의 변동 및 그것이 후공정의 용접에 미치는 영향을 조사했기 때문에 이하에 설명한다.In order to confirm the effect of this invention, the short bending of a steel plate was implemented by changing conditions, and since the fluctuation|variation in the longitudinal direction of short bending and its influence on the welding of a post process were investigated, it demonstrates below.
(실시예 1)(Example 1)
길이 400㎜×폭 100㎜의 탭판을 선단부 및 미단부에 각각 부착한, 인장 강도 500㎫, 판폭 1676㎜×판두께 25.4㎜×길이 12m의 강판을 준비하고, 외경 559㎜의 강관을 제조했다. 단굽힘에는 간격 1000㎜로 배치된 3개의 유압 실린더(액추에이터)로 하 금형을 밀어올리는 방식의 단굽힘 장치를 이용했다. 중앙의 유압 실린더는 피스톤 타입이고, 다른 2개는 램 타입이다. 중앙의 유압 실린더는 다른 각 유압 실린더의 절반의 출력이고, 3개 합계로 15MN의 출력이다.A steel plate having a tensile strength of 500 MPa, a plate width of 1676 mm x a plate thickness of 25.4 mm x a length of 12 m in which a tab plate having a length of 400 mm x a width of 100 mm was attached to the tip and tail ends, respectively, was prepared, and a steel pipe having an outer diameter of 559 mm was manufactured. For single bending, a single bending device of a method in which the lower mold is pushed up by three hydraulic cylinders (actuators) arranged at an interval of 1000 mm was used. The central hydraulic cylinder is a piston type, and the other two are ram type. The hydraulic cylinder in the center is half the output of each of the other hydraulic cylinders, and the total of the three is 15MN.
단굽힘에 이용한 상 금형은 곡률 반경 200㎜의 성형면을 갖고, 하 금형의 평탄부는, 폭 방향 단면에서 수평면에 대하여 40도의 각도를 이루는 직선 형상으로 되어 있다. 상 금형은 전체 길이 동일한 단면 형상이다. 하 금형에는, 평탄부의 길이가 3000㎜이고 그의 길이 방향 양단에 R25㎜의 모따기를 실시한 것(이하, 「금형 A」라고 부름)과, 길이 3000㎜의 평탄부로부터 연속하여 R1600㎜의 완만한 릴리프부를 하류측(3)에 형성한 것(이하, 「금형 B」라고 부름), 상류측(2) 및 하류측(3)의 쌍방에 형성한 것(이하, 「금형 C」라고 부름)의 3종류를 이용했다.The upper die used for short bending has a molding surface with a radius of curvature of 200 mm, and the flat part of the lower die has a linear shape forming an angle of 40 degrees with respect to the horizontal plane in the cross section in the width direction. The upper mold has the same cross-sectional shape as for the entire length. In the lower die, the flat part has a length of 3000 mm, and both ends in the longitudinal direction are chamfered with R25 mm (hereinafter referred to as "mold A"), and a gentle relief of R1600 mm continuously from the flat part with a length of 3000 mm. 3 of the one formed in the downstream side 3 (hereinafter referred to as "mold B"), the one formed in both the
강판의 폭 방향 단부 155㎜의 범위에 단굽힘 각도(판 단부 20㎜ 범위의 경사 각도와 폭 중앙부의 경사 각도와의 차) 33도를 목표로, 강판을 2600㎜씩 보내면서 4회의 단굽힘 행한 후, 강판의 미단 위치가 소정 위치에서 정지하도록 보내 5회째의 단굽힘을 행했다. 단굽힘 후에 그 단굽힘 각도를 길이 방향으로 0.1m 피치로 측정하고, 길이 방향 중앙 10m 범위의 최대와 최소의 차를 정상부(stationary portion) 변동, 전체 길이에서의 최대와 최소의 차를 전체 길이 변동으로 함과 함께, 가장 차가 큰 단차부의 각도차를 급준도로 하여 평가한다. 단굽힘 각도는 경사계를 이용하여 측정한 판 단부 20㎜ 범위의 경사 각도와 폭 중앙부의 경사 각도와의 차로 구했다. 계속해서, U 프레스 및 O 프레스를 실시하여 원통형으로 성형하여 단굽힘이 실시된 강판의 폭 방향 단부를 맞댄 후, 그 맞대어진 폭 방향 단부끼리를 용접하여 강관을 제조하고, 그 강관의 피킹(Dp)을 길이 방향으로 0.1m 피치로 측정했다. 피킹(Dp)은 맞댐부의 뾰족한 형상의 지표이며, 도 14에 나타내는 바와 같이 정규의 제품 강관 외경(즉 가상 진원(Se))과 실제의 강관 형상(Sp)의 차이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 단굽힘량이 과대이면 강관의 맞댐부가 내측으로 들어간 형상(마이너스 피킹(Dp－))이 되고, 단굽힘량이 과소이면 강관의 맞댐부는 외측으로 돌출된 형상(플러스 피킹(Dp＋))이 된다. 또한, 단굽힘 각도와 마찬가지로, 피킹(Dp)에 대해서도 길이 방향 중앙 10m 범위의 최대와 최소의 차를 정상부 변동, 전체 길이에서의 최대와 최소의 차를 전체 길이 변동으로 했다.The short bending angle (the difference between the inclination angle in the range of 20 mm at the edge of the plate and the angle of inclination in the center of the width) of 33 degrees in the range of 155 mm at the end of the steel sheet in the width direction was performed 4 times while sending the steel sheet by 2600 mm. Then, it sent so that the tail end position of the steel plate might stop at a predetermined position, and the 5th short bending was performed. After short bending, the short bending angle is measured at a pitch of 0.1 m in the longitudinal direction, the difference between the maximum and the minimum in the central 10 m range in the longitudinal direction is the stationary portion variation, and the maximum and the smallest difference in the overall length is the overall length variation. In addition, the angular difference of the step portion with the largest difference is evaluated as the steepness degree. The short bending angle was calculated|required by the difference between the inclination angle of the 20 mm range of the board edge part measured using the inclinometer, and the inclination angle of the width center part. Subsequently, U press and O press are performed to form a cylindrical shape, and the ends of the steel sheets subjected to short bending are buttted, and then the buttted widthwise ends are welded to manufacture a steel pipe, and the steel pipe is picked (Dp ) was measured at a pitch of 0.1 m in the longitudinal direction. The peaking Dp is a parameter|index of the pointed shape of a butt part, and as shown in FIG. 14, it is the difference between the normal product steel pipe outer diameter (namely, virtual perfect circle Se) and the actual steel pipe shape Sp. As shown in FIG. 15 , if the short bending amount is excessive, the butt portion of the steel pipe has a shape inward (negative peaking (Dp−)), and if the short bending amount is too small, the butt portion of the steel pipe protrudes outward (plus peaking (Dp+)) )) becomes In addition, similarly to the short bending angle, also about the peaking Dp, the maximum and minimum difference in the central 10 m range in the longitudinal direction was made into the peak part fluctuation|variation, and the maximum and minimum difference in full length was made into full length fluctuation|variation.
단굽힘 조건과 그의 성형 결과를 표 1에 나타낸다. 선미단 정지 위치(강판의 선단부 및 미단부의 정지 위치)의 란은 1회째의 단굽힘 시에 강판과 탭판의 경계부가 하 금형의 평탄부의 하류측 단부에, 5회째의 단굽힘 시에 강판과 탭판의 경계부가 하 금형의 평탄부의 상류측 단부에 위치하도록 한 경우를 「강판」이라고 표기하고 있다. 또한, 「탭」이라고 표기한 것은 탭판 전체 길이가 하 금형의 평탄부에 포함되도록 한 경우이고, 강판의 단부는 하 금형의 평탄부로부터 400㎜ 내측에 위치하도록 했다.Table 1 shows the short bending conditions and the molding results thereof. In the column of the stern end stop position (stop position of the tip and tail of the steel plate), the boundary between the steel plate and the tab plate is at the downstream end of the flat part of the lower mold at the first short bending, and the steel plate and the tab plate at the fifth short bending A case in which the boundary of is located at the upstream end of the flat part of the lower mold is referred to as “steel plate”. In addition, the "tab" was indicated when the entire length of the tab plate was included in the flat part of the lower mold, and the end of the steel plate was positioned 400 mm inside the flat part of the lower mold.
표 1에 나타내는 바와 같이, 하 금형의 평탄부(24a)의, 반송 방향에서의 중심(C1)을, 중앙의 유압 실린더의 중심, 즉 프레스력(P)의 중심(C2)으로부터, 반송 방향 하류측(3)으로 150㎜(어긋남량(d)) 어긋나게 하여 세트한 조건 1∼6(발명예)에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동(Dc) 및 피킹 변동이, 하 금형의 평탄부(24a)의 중심(C1)을 중앙의 유압 실린더의 중심(C2)과 일치하도록 세트한 조건 7 및 8(비교예)의 약 절반으로 억제되었다.As shown in Table 1, the center C1 of the
또한, 하류측(3)에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 B를 이용한 조건 3 및 4 그리고 양측에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 C를 이용한 조건 5 및 6에서는, 이송의 경계부를 육안으로는 거의 알 수 없고, 서로 이웃하는 부분의 각도차는 정상부의 단굽힘 각도 변동의 절반 정도로 되어 있는 데에 대하여, 금형 A를 이용한 조건 1, 2, 7 및 8에서는, 이송의 경계부를 명료하게 알 수 있고, 서로 이웃하는 부분의 각도차가 정상부의 단굽힘 각도 변동과 동일하여, 단굽힘 각도가 금형 B나 C를 이용한 경우에 비해 급준하게 변화하고 있었다. 또한, 금형만이 상이한 조건 1과 3과 5, 2와 4와 6을 비교하면, 금형 C의 쪽이 단굽힘 각도 변동이 작은 경우도 있지만 거의 차가 없어, 적어도 하류측(3)에 릴리프부를 형성하면 좋은 것을 알 수 있다.In addition, under
또한, 강판의 길이 방향의 단부가 평탄부의 단부에 위치하도록 정지한, 조건 1, 3, 5 및 7에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동과 전체 길이의 단굽힘 각도 변동이 동일함과 함께, 정상부의 피킹 변동과 전체 길이의 피킹 변동이 동일하여, 그의 단굽힘량이 전체 길이에서 동일하게 된 데에 대하여, 강판의 길이 방향 단부를 하 금형의 평탄부의 내측에 위치시킨 조건 2, 4, 6 및 8에서는, 단부에서의 단굽힘량이 커져 전체 길이에서의 변동이 커졌다. 특히, 「금형 B」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 3이나, 「금형 C」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 5에서는, 그의 피킹 변동은 0.9∼1.0㎜이고, API 규격으로 요구되는 피킹 공차 ±3.2㎜의 1/6 이하로, 그의 형상이 우수한 것을 알 수 있다.Further, under
한편, 본 발명의 조건을 충족하지 않는 조건 7 및 8에서는, 본 발명예에 비해 피킹이나 단굽힘 각도의 변동이 커졌다. 특히 단굽힘 각도차가 커진 것은 이송 경계부의 단차부에 급격한 변화가 발생하고 있는 것을 의미하고, 이 급격한 변화가 용접 토치의 모방 한계를 넘었기 때문에 용접이 긴급 정지했다.On the other hand, in the conditions 7 and 8 which do not satisfy the conditions of this invention, the fluctuation|variation of a peaking and a short bending angle became large compared with the example of this invention. In particular, the increase in the step bending angle means that an abrupt change is occurring in the step portion of the transfer boundary, and the sudden change has exceeded the imitation limit of the welding torch, so welding was stopped urgently.
(실시예 2)(Example 2)
길이 400㎜×폭 100㎜의 탭판을 선단부 및 미단부에 각각 부착한, 인장 강도 550㎫, 판폭 2753㎜×판두께 38.1㎜×길이 12m의 강판을 준비하고, 외경 914㎜의 강관을 제조했다. 단굽힘에 이용한 상 금형은 곡률 반경 335㎜의 성형면을 갖고, 강판의 폭 방향 단부 180㎜의 범위에 단굽힘 각도 24도를 목표로 단굽힘을 행했다. 그 외의 단굽힘의 조건인 단굽힘 장치나 하 금형, 강판 이송량은 실시예 1과 동일하게 했다. 단굽힘 후에 그 단굽힘 각도를 측정한 후, 벤딩 프레스 방식으로 원통형으로 성형하고, 용접을 행하여 강관으로 했다.A steel plate having a tensile strength of 550 MPa, a plate width of 2753 mm x a plate thickness of 38.1 mm x a length of 12 m in which a tab plate having a length of 400 mm x a width of 100 mm was attached to the tip and tail ends, respectively, was prepared, and a steel pipe having an outer diameter of 914 mm was manufactured. The upper die used for short bending has a forming surface with a curvature radius of 335 mm, and short bending was performed aiming at a step bending angle of 24 degrees in a range of 180 mm at an edge portion in the width direction of the steel sheet. The other short bending conditions, such as the short bending device, the lower die, and the feed amount of the steel sheet, were the same as in Example 1. After the short bending angle was measured, it was formed into a cylindrical shape by a bending press method and welded to obtain a steel pipe.
단굽힘 조건과 그의 성형 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2 중의 항목 및 표기는 실시예 1과 동일하다. 표 2에 나타내는 바와 같이, 하 금형의 평탄부(24a)의, 반송 방향에서의 중심(C1)을, 중앙의 유압 실린더의 중심, 즉 프레스력(P)의 중심(C2)으로부터, 반송 방향 하류측(3)으로 150㎜(어긋남량(d)) 어긋나게 하여 세트한 조건 1∼6(발명예)에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동이나 피킹 변동이, 하 금형의 평탄부의 중심(C1)을 중앙의 유압 실린더의 중심(C2)과 일치하도록 세트한 조건 7 및 8(비교예)의 약 절반으로 억제되었다.Table 2 shows the short bending conditions and the molding results thereof. Items and notations in Table 2 are the same as in Example 1. As shown in Table 2, the center C1 of the
또한, 하류측(3)에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 B를 이용한 조건 3 및 4 그리고 양측에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 C를 이용한 조건 5 및 6에서는, 이송의 경계부를 육안으로는 거의 알 수 없고, 서로 이웃하는 부분의 각도차는 정상부의 단굽힘 각도 변동의 절반 정도로 되어 있는 데에 대하여, 금형 A를 이용한 조건 1, 2, 7 및 8에서는, 이송의 경계부를 명료하게 알 수 있고, 서로 이웃하는 부분의 각도차가 정상부의 단굽힘 각도 변동과 동일하여, 단굽힘 각도가 금형 B나 C를 이용한 경우에 비해 급준하게 변화하고 있었다. 또한, 금형만이 상이한 조건 1과 3과 5, 2와 4와 6을 비교하면, 금형 C의 쪽이 단굽힘 각도 변동이 작은 경우도 있지만 거의 차가 없어, 적어도 하류측(3)에 릴리프부를 형성하면 좋은 것을 알 수 있다.In addition, under
또한, 강판의 길이 방향의 단부를 평탄부의 단부에 위치하도록 정지한, 조건 1, 3, 5 및 7에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동과 전체 길이의 단굽힘 각도 변동이 동일함과 함께, 정상부의 피킹 변동과 전체 길이의 피킹 변동이 동일하여, 그의 단굽힘량이 전체 길이에서 동일하게 된 데에 대하여, 강판의 길이 방향 단부를 하 금형의 평탄부의 내측에 위치시킨 조건 2, 4, 6 및 8에서는, 단부에서의 단굽힘량이 커져 전체 길이에서의 변동이 커졌다. 특히, 「금형 B」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 3이나, 「금형 C」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 5에서는, 그의 피킹 변동은 0.8∼0.9㎜이고, API 규격으로 요구되는 피킹 공차 ±3.2㎜의 1/7 이하로 되어 있어, 그의 형상이 우수한 것을 알 수 있다.Further, under
한편, 본 발명의 조건을 충족하지 않는 조건 7 및 8은, 본 발명예에 비해 피킹이나 단굽힘 각도의 변동이 커졌다. 특히 단굽힘 각도차가 커진 것은 이송 경계부의 단차부에 급격한 변화가 발생하고 있는 것을 의미하고, 이 급격한 변화가 용접 토치의 모방 한계를 넘었기 때문에 용접이 긴급 정지했다.On the other hand, in the conditions 7 and 8 which do not satisfy the conditions of this invention, the fluctuation|variation of a peaking and a short bending angle became large compared with the example of this invention. In particular, the increase in the step bending angle means that an abrupt change is occurring in the step portion of the transfer boundary, and the sudden change has exceeded the imitation limit of the welding torch, so welding was stopped urgently.
(실시예 3)(Example 3)
길이 400㎜×폭 100㎜의 탭판을 선단부 및 미단부에 각각 부착한, 인장 강도 500㎫, 판폭 3232㎜×판두께 38.1㎜×길이 12m의 강판을 준비하고, 외경 1067㎜의 강관을 제조했다. 단굽힘에 이용한 상 금형은 곡률 반경 400㎜의 성형면을 갖는다. 강판의 폭 방향 단부 195㎜의 범위에 단굽힘 각도 22도를 목표로 단굽힘을 행했다. 그 외의 단굽힘의 조건인 단굽힘 장치나 하 금형, 강판 이송량은 실시예 1과 동일하게 했다. 단굽힘 후에 그 단굽힘 각도를 측정하고, U 프레스 및 O 프레스를 실시하여 원통형으로 성형하고, 용접을 행하여 강관으로 했다.A steel plate having a tensile strength of 500 MPa, a plate width of 3232 mm x a plate thickness of 38.1 mm x a length of 12 m, in which a tab plate having a length of 400 mm x a width of 100 mm was attached to the tip and tail ends, was prepared, and a steel pipe having an outer diameter of 1067 mm was manufactured. The upper die used for short bending has a molding surface with a radius of curvature of 400 mm. Short bending was performed aiming at the short bending angle of 22 degrees in the range of 195 mm of the width direction edge part of a steel plate. The other short bending conditions, such as the short bending device, the lower die, and the feed amount of the steel sheet, were the same as in Example 1. After short bending, the short bending angle was measured, U press and O press were performed to form a cylindrical shape, and welding was performed to obtain a steel pipe.
단굽힘 조건과 그의 성형 결과를 표 3에 나타낸다. 표 3 중의 항목 및 표기는 실시예 1과 동일하다. 표 3에 나타내는 바와 같이, 하 금형의 평탄부의, 반송 방향에서의 중심(C1)을, 중앙의 유압 실린더의 중심(C2)으로부터 반송 방향 하류측(3)으로 150㎜(어긋남량(d)) 어긋나게 하여 세트한 조건 1∼6(발명예)에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동 및 피킹 변동이, 하 금형의 평탄부의 중심(C1)을 중앙의 유압 실린더의 중심(C2)과 일치하도록 세트한 조건 7 및 8(비교예)의 약 절반으로 억제되었다.Table 3 shows the short bending conditions and the molding results thereof. Items and notations in Table 3 are the same as in Example 1. As shown in Table 3, the center C1 of the flat portion of the lower die in the conveying direction is 150 mm (difference amount d) from the center C2 of the central hydraulic cylinder to the
또한, 하류측(3)에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 B를 이용한 조건 3 및 4 그리고 양측에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 C를 이용한 조건 5 및 6에서는, 이송의 경계부를 육안으로는 거의 알 수 없고, 서로 이웃하는 부분의 각도차는 정상부의 단굽힘 각도 변동의 절반 정도로 되어 있는 데에 대하여, 금형 A를 이용한 조건 1, 2, 7 및 8에서는, 이송의 경계부를 명료하게 알 수 있고, 서로 이웃하는 부분의 각도차가 정상부의 단굽힘 각도 변동과 동일하여, 단굽힘 각도가 금형 B나 C를 이용한 경우에 비해 급준하게 변화하고 있었다. 또한, 금형만이 상이한 조건 1과 3과 5, 2와 4와 6을 비교하면, 금형 C의 쪽이 단굽힘 각도 변동이 작은 경우도 있지만 거의 차가 없어, 적어도 하류측(3)에 릴리프부를 형성하면 좋은 것을 알 수 있다.In addition, under
또한, 강판의 길이 방향의 단부가 평탄부의 단부에 위치하도록 정지한, 조건 1, 3, 5 및 7에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동과 전체 길이의 단굽힘 각도 변동이 동일함과 함께, 정상부의 피킹 변동과 전체 길이의 피킹 변동이 동일하여, 그의 단굽힘량이 전체 길이에서 동일하게 된 데에 대하여, 강판의 길이 방향 단부를 하 금형의 평탄부의 내측에 위치시킨 조건 2, 4, 6 및 8에서는, 단부에서의 단굽힘량이 커져 전체 길이에서의 변동이 커졌다. 특히, 「금형 B」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 3이나, 「금형 C」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 5에서는, 그의 피킹 변동은 0.7∼0.8㎜이고, API 규격으로 요구되는 피킹 공차 ±3.2㎜의 1/8 이하로 되어 있어, 그의 형상이 우수한 것을 알 수 있다.Further, under
한편, 본 발명의 조건을 충족하지 않는, 조건 번호 7 및 8에서는, 본 발명예에 비해 피킹이나 단굽힘 각도의 변동이 커졌다. 특히 단굽힘 각도차가 커진 것은 이송 경계부의 단차부에 급격한 변화가 발생하고 있는 것을 의미하고, 이 급격한 변화가 용접 토치의 모방 한계를 넘었기 때문에 용접이 긴급 정지했다.On the other hand, in the conditions Nos. 7 and 8, which do not satisfy the conditions of the present invention, the fluctuations in the peaking and short bending angles became larger than in the examples of the present invention. In particular, the increase in the step bending angle means that an abrupt change is occurring in the step portion of the transfer boundary, and the sudden change has exceeded the imitation limit of the welding torch, so welding was stopped urgently.
(실시예 4)(Example 4)
실시예 2와 마찬가지로, 길이 400㎜×폭 100㎜의 탭판을 선단부 및 미단부에 각각 부착한, 인장 강도 550㎫, 판폭 2753㎜×판두께 38.1㎜×길이 12m의 강판을 준비하고, 외경 914㎜의 강관을 제조했다. 단굽힘에 이용한 상 금형은 곡률 반경 335㎜의 성형면을 갖고, 하 금형의 평탄부는, 상 금형과 겹쳐지도록 곡률 반경 335㎜의 성형면을 갖고 있다. 상 금형은 전체 길이 동일한 단면 형상이다. 하 금형에는, 평탄부의 길이가 3000㎜이고 그의 길이 방향 양단에 C25㎜의 모따기를 실시한 것(이하, 「금형 A」라고 부름)과, 길이 3000㎜의 평탄부로부터 연속하여 R1200㎜의 완만한 릴리프부를 반송 방향 하류측(3)에 형성한 것(이하, 「금형 B」라고 부름), 상류측(2) 및 하류측(3)의 쌍방에 형성한 것(이하, 「금형 C」라고 부름)의 3종류를 이용하고, 강판의 폭 방향 단부 180㎜의 범위에 단굽힘 각도 24도를 목표로 단굽힘을 행했다.In the same manner as in Example 2, a steel plate having a tensile strength of 550 MPa, a plate width of 2753 mm × a plate thickness of 38.1 mm × a length of 12 m in which a tab plate having a length of 400 mm × a width of 100 mm is attached to the tip and tail ends, respectively, is prepared, and an outer diameter of 914 mm manufactured steel pipes. The upper die used for short bending has a forming surface with a radius of curvature of 335 mm, and the flat part of the lower die has a forming surface with a radius of curvature of 335 mm so as to overlap the upper die. The upper mold has the same cross-sectional shape as for the entire length. In the lower mold, the flat part has a length of 3000 mm, and both ends in the longitudinal direction are chamfered at C25 mm (hereinafter referred to as "mold A"), and a gentle relief of R1200 mm continuously from the flat part of 3000 mm in length. The part formed in the
그 외의 단굽힘의 조건인 단굽힘 장치나 강판 이송량은 실시예 2와 동일하게 했다. 단굽힘 후에 그 굽힘 각도를 측정한 후, 벤딩 프레스 방식으로 원통형으로 성형하고, 용접을 행하여 강관으로 했다. 단굽힘 조건과 그의 성형 결과를 표 4에 나타낸다. 표 4 중의 항목 및 표기는 실시예 1과 동일하다.The other short bending conditions, such as the short bending device and the feed amount of the steel sheet, were the same as in Example 2. After measuring the bending angle after short bending, it was formed into a cylindrical shape by a bending press method and welded to obtain a steel pipe. Table 4 shows the short bending conditions and the molding results thereof. Items and notations in Table 4 are the same as in Example 1.
표 4에 나타내는 바와 같이, 하 금형의 평탄부(24a)의, 반송 방향에서의 중심(C1)을, 중앙의 유압 실린더의 중심, 즉 프레스력(P)의 중심(C2)으로부터, 반송 방향 하류측(3)으로 150㎜(어긋남량(d)) 어긋나게 하여 세트한 조건 1∼6(발명예)에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동이나 피킹 변동이, 하 금형의 평탄부의 중심(C1)을 중앙의 유압 실린더의 중심(C2)과 일치하도록 세트한 조건 7 및 8(비교예)의 약 절반으로 억제되었다.As shown in Table 4, the center C1 of the
또한, 하류측(3)에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 B를 이용한 조건 3 및 4 그리고 양측에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 C를 이용한 조건 5 및 6에서는, 이송의 경계부를 육안으로는 거의 알 수 없고, 서로 이웃하는 부분의 각도차는 정상부의 단굽힘 각도 변동의 절반 정도로 되어 있는 데에 대하여, 금형 A를 이용한 조건 1, 2, 7 및 8에서는, 이송의 경계부를 명료하게 알 수 있고, 서로 이웃하는 부분의 각도차가 정상부의 단굽힘 각도 변동과 동일하여, 단굽힘 각도가 금형 B나 C를 이용한 경우에 비해 급준하게 변화하고 있었다. 또한, 금형만이 상이한 조건 1과 3과 5, 2와 4와 6을 비교하면, 금형 C의 쪽이 단굽힘 각도 변동이 작은 경우도 있지만 거의 차가 없어, 적어도 하류측(3)에 릴리프부를 형성하면 좋은 것을 알 수 있다.In addition, under
또한, 강판의 길이 방향의 단부가 평탄부의 단부에 위치하도록 정지한, 조건 1, 3, 5 및 7에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동과 전체 길이의 단굽힘 각도 변동이 거의 동일함과 함께, 정상부의 피킹 변동과 전체 길이의 피킹 변동이 거의 동일하여, 그의 단굽힘량이 전체 길이에서 거의 동일하게 된 데에 대하여, 강판의 길이 방향 단부를 하 금형의 평탄부의 내측에 위치시킨 조건 2, 4, 6 및 8에서는, 단부에서의 단굽힘량이 커져 전체 길이에서의 변동이 커졌다. 특히, 「금형 B」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 3이나, 「금형 C」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 5에서는, 그의 피킹 변동은 0.7∼0.9㎜이고, API 규격으로 요구되는 피킹 공차 ±3.2㎜의 1/7 이하로 되어 있어, 그의 형상이 우수한 것을 알 수 있다.Further, under
한편, 본 발명의 조건을 충족하지 않는, 조건 번호 7 및 8에서는, 본 발명예에 비해 피킹이나 단굽힘 각도의 변동이 커졌다. 특히 단굽힘 각도차가 커진 것은 이송 경계부의 단차부에 급격한 변화가 발생하고 있는 것을 의미하고, 이 급격한 변화가 용접 토치의 모방 한계를 넘었기 때문에 용접이 긴급 정지했다.On the other hand, in the conditions Nos. 7 and 8, which do not satisfy the conditions of the present invention, the fluctuations in the peaking and short bending angles became larger than in the examples of the present invention. In particular, the increase in the step bending angle means that an abrupt change is occurring in the step portion of the transfer boundary, and the sudden change has exceeded the imitation limit of the welding torch, so welding was stopped urgently.
(실시예 5)(Example 5)
실시예 3과 마찬가지로, 길이 400㎜×폭 100㎜의 탭판을 선단부 및 미단부에 각각 부착한, 인장 강도 500㎫, 판폭 3232㎜×판두께 38.1㎜×길이 12m의 강판을 준비하고, 외경 1067㎜의 강관을 제조했다. 단굽힘에 이용한 상 금형은 곡률 반경 400㎜의 성형면을 갖고, 하 금형의 평탄부는, 상 금형과 겹쳐지도록 곡률 반경 400㎜의 성형면을 갖고 있다. 상 금형은 전체 길이 동일한 단면 형상이다. 하 금형에는, 평탄부의 길이가 3000㎜이고 그의 길이 방향 양단에 C25㎜의 모따기를 실시한 것(이하, 「금형 A」라고 부름)과, 길이 3000㎜의 평탄부로부터 연속하여 R1200㎜의 완만한 릴리프부를 반송 방향 하류측(3)에 형성한 것(이하, 「금형 B」라고 부름), 상류측(2) 및 하류측(3)의 쌍방에 형성한 것(이하, 「금형 C」라고 부름)의 3종류를 이용하고, 강판의 폭 방향 단부 195㎜의 범위에 단굽힘 각도 22도를 목표로 단굽힘을 행했다.In the same manner as in Example 3, a steel plate having a tensile strength of 500 MPa and a plate width of 3232 mm × plate thickness 38.1 mm × length 12 m in which a tab plate having a length of 400 mm × a width of 100 mm was attached to the tip and tail ends, respectively, was prepared, and an outer diameter of 1067 mm manufactured steel pipes. The upper die used for short bending has a forming surface with a radius of curvature of 400 mm, and the flat portion of the lower die has a forming surface with a radius of curvature of 400 mm so as to overlap the upper die. The upper mold has the same cross-sectional shape as for the entire length. In the lower mold, the flat part has a length of 3000 mm, and both ends in the longitudinal direction are chamfered at C25 mm (hereinafter referred to as "mold A"), and a gentle relief of R1200 mm continuously from the flat part of 3000 mm in length. The part formed in the
그 외의 단굽힘의 조건인 단굽힘 장치나 강판 이송량은 실시예 3과 동일하게 했다. 단굽힘 후에 그 단굽힘 각도를 측정한 후, 벤딩 프레스 방식으로 원통형으로 성형하고, 용접을 행하여 강관으로 했다. 단굽힘 조건과 그의 성형 결과를 표 5에 나타낸다. 표 5 중의 항목 및 표기는 실시예 1과 동일하다.The other short bending conditions, such as the short bending device and the feed amount of the steel sheet, were the same as in Example 3. After the short bending angle was measured, it was formed into a cylindrical shape by a bending press method and welded to obtain a steel pipe. Table 5 shows the short bending conditions and the molding results thereof. Items and notations in Table 5 are the same as in Example 1.
표 5에 나타내는 바와 같이, 하 금형의 평탄부(24a)의, 반송 방향에서의 중심(C1)을, 중앙의 유압 실린더의 중심, 즉 프레스력(P)의 중심(C2)으로부터, 반송 방향 하류측(3)으로 150㎜(어긋남량(d)) 어긋나게 하여 세트한 조건 1∼6(발명예)에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동이나 피킹 변동이, 하 금형의 평탄부의 중심(C1)을 중앙의 유압 실린더의 중심(C2)과 일치하도록 세트한 조건 7 및 8(비교예)의 약 절반으로 억제되었다.As shown in Table 5, the center C1 of the
또한, 하류측(3)에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 B를 이용한 조건 3 및 4 그리고 양측에 완만한 릴리프부를 형성한 금형 C를 이용한 조건 5 및 6에서는, 이송의 경계부를 육안으로는 거의 알 수 없고, 서로 이웃하는 부분의 각도차는 정상부의 단굽힘 각도 변동의 절반 정도로 되어 있는 데에 대하여, 금형 A를 이용한 조건 1, 2, 7 및 8에서는, 이송의 경계부를 명료하게 알 수 있고, 서로 이웃하는 부분의 각도차가 정상부의 단굽힘 각도 변동과 동일하여, 단굽힘 각도가 금형 B나 C를 이용한 경우에 비해 급준하게 변화하고 있었다. 또한, 금형만이 상이한 조건 1과 3과 5, 2와 4와 6을 비교하면, 금형 C의 쪽이 단굽힘 각도 변동이 작은 경우도 있지만 거의 차가 없어, 적어도 하류측(3)에 릴리프부를 형성하면 좋은 것을 알 수 있다.In addition, under
또한, 강판의 길이 방향의 단부가 평탄부의 단부에 위치하도록 정지한, 조건 1, 3, 5 및 7에서는, 정상부의 단굽힘 각도 변동과 전체 길이의 단굽힘 각도 변동이 거의 동일함과 함께, 정상부의 피킹 변동과 전체 길이의 피킹 변동이 거의 동일하여, 그의 단굽힘량이 전체 길이에서 거의 동일하게 된 데에 대하여, 강판의 길이 방향 단부를 하 금형의 평탄부의 내측에 위치시킨 조건 2, 4, 6 및 8에서는, 단부에서의 단굽힘량이 커져 전체 길이에서의 변동이 커졌다. 특히, 「금형 B」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 3이나, 「금형 C」를 이용하고, 강판의 길이 방향의 단부의 정지 위치를 평탄부의 단부로 한 조건 5에서는, 그의 피킹 변동은 0.7∼0.9㎜이고, API 규격으로 요구되는 피킹 공차 ±3.2㎜의 1/7 이하로 되어 있어, 그의 형상이 우수한 것을 알 수 있다.Further, under
한편, 본 발명의 조건을 충족하지 않는, 조건 번호 7 및 8에서는, 본 발명예에 비해 피킹이나 단굽힘 각도의 변동이 커졌다. 특히 단굽힘 각도차가 커진 것은 이송 경계부의 단차부에 급격한 변화가 발생하고 있는 것을 의미하고, 이 급격한 변화가 용접 토치의 모방 한계를 넘었기 때문에 용접이 긴급 정지했다.On the other hand, in the conditions Nos. 7 and 8, which do not satisfy the conditions of the present invention, the fluctuations in the peaking and short bending angles became larger than in the examples of the present invention. In particular, the increase in the step bending angle means that an abrupt change is occurring in the step portion of the transfer boundary, and the sudden change has exceeded the imitation limit of the welding torch, so welding was stopped urgently.
(산업상의 이용 가능성)(Industrial Applicability)
본 발명에 의하면, 새로운 설비를 도입하는 일 없이, 전체 길이에서의 변동이 적은 단굽힘 형상을 얻을 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the short bending shape with little fluctuation|variation in the overall length can be obtained without introducing new equipment.
1 : 반송 방향
2 : 상류측
3 : 하류측
10 : 엣지 미러
20 : 강판의 단굽힘 장치
21 : 반송 기구
21a : 반송 롤
22A, 22B : 프레스 기구
23 : 상 금형
24 : 하 금형
24a : 평탄부
24b, 24c : 릴리프부
26 : 유압 실린더
30 : 원통 성형 장치
30A : U 프레스
30B : O 프레스
30C : 벤딩 프레스
40 : 접합 장치
50 : 메카니컬 익스팬더
S : 강판
Sa : 선단부
Sb : 미단부
Sc, Sd : 폭 방향 단부
St : 탭판
Sp : 제품 강관 형상
Se : 가상 진원
Ra1 : 1회째의 하 금형의 평탄부(24a)의 범위
Ra2 : 2회째의 하 금형의 평탄부(24a)의 범위
Da : 강판 단부에서의 각도 변동
Dc : 정상부에서의 각도 변동
Df : 변형력
P : 유압(프레스력)
Dp : 피킹
Dp－ : 마이너스 피킹
Dp＋ : 플러스 피킹1: conveying direction
2: upstream
3: downstream
10: edge mirror
20: short bending device for steel sheet
21: conveyance mechanism
21a: conveying roll
22A, 22B: press mechanism
23: upper mold
24: lower mold
24a: flat part
24b, 24c: relief part
26: hydraulic cylinder
30: cylindrical molding device
30A: U press
30B: O press
30C: Bending Press
40: bonding device
50: mechanical expander
S: steel plate
Sa : tip
Sb: tail end
Sc, Sd: end in the width direction
St: tab plate
Sp : Product steel pipe shape
Se: virtual circle
Ra1: Range of
Ra2: Range of
Da: angular variation at the end of the steel plate
Dc: angular variation at the top
Df: strain
P : hydraulic pressure (press force)
Dp: Picking
Dp-: negative peaking
Dp+ : Plus peaking
Claims (10)
상기 한 쌍의 금형을 소정의 프레스력으로 형(型) 체결하는 액추에이터와,
강판을 상기 강판의 길이 방향을 따른 방향을 반송 방향으로 하여 반송하는 반송 기구를 구비하는 강판의 단(端)굽힘 장치를 이용하고,
상기 반송 기구에 의해 강판을 간헐적으로 반송하면서, 상기 한 쌍의 금형에 의해 강판의 폭 방향 단부의 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판의 폭 방향 단부에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 방법으로서,
상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 상기 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심을, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여, 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 한 상태로 강판의 폭 방향 단부에 굽힘 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 강판의 단굽힘 방법.A pair of molds arranged to correspond to the width direction end of the steel sheet,
an actuator for fastening the pair of molds with a predetermined pressing force;
using a steel plate step bending apparatus having a conveying mechanism for conveying the steel sheet in a direction along the longitudinal direction of the steel sheet as a conveying direction;
While the steel sheet is intermittently conveyed by the conveying mechanism, bending of the width direction edge portion of the steel sheet is performed a plurality of times with the pair of molds, whereby the width direction edge portion of the steel sheet is subjected to bending over the entire length of the steel sheet A single bending method comprising:
Among the pair of molds, the mold on the side that is in contact with the surface outside the bending of the width direction end of the steel sheet to be bent has a flat portion in contact with the surface outside the bending at the time of bending, and the flat portion Bending forming is performed at the end of the steel sheet in the width direction in a state in which the center in the conveying direction is shifted downstream in the conveying direction with respect to the center in the conveying direction of the press force generated by the actuator Single bending method of steel sheet.
상기 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형은, 상기 평탄부의 상기 반송 방향의 적어도 하류측에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부(transition part)를 갖고, 상기 평탄부와 상기 릴리프부는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 강판의 단굽힘 방법.According to claim 1,
The metal mold on the side in contact with the surface on the outer side of the bending has a relief part composed of a curved surface formed adjacent to at least a downstream side of the conveying direction of the flat part, and the flat part and the relief part have a common A short bending method of a steel sheet, characterized in that it is connected with a tangent line.
강판의 폭 방향 단부로의 굽힘 성형의 최초의 패스에서, 상기 반송 방향에 있어서의 강판의 선단부를 상기 평탄부의 전방단에 맞춘 위치로 하는 것을 특징으로 하는, 강판의 단굽힘 방법.3. The method of claim 1 or 2,
A method for short bending of a steel sheet, characterized in that, in the first pass of bending to the end of the steel sheet in the width direction, the front end of the steel sheet in the conveying direction is aligned with the front end of the flat portion.
강판의 폭 방향 단부로의 굽힘 성형의 최후의 패스에서, 상기 반송 방향에 있어서의 강판의 미단부를 상기 평탄부의 후방단에 맞춘 위치로 하는 것을 특징으로 하는, 강판의 단굽힘 방법.3. The method of claim 1 or 2,
A method for short bending of a steel sheet, characterized in that in the last pass of bending to the end of the steel sheet in the width direction, the tail end of the steel sheet in the conveying direction is positioned at a position aligned with the rear end of the flat portion.
강판의 폭 방향 단부로의 굽힘 성형의 최후의 패스에서, 상기 반송 방향에 있어서의 강판의 미단부를 상기 평탄부의 후방단에 맞춘 위치로 하는 것을 특징으로 하는, 강판의 단굽힘 방법.4. The method of claim 3,
A method for short bending of a steel sheet, characterized in that in the last pass of bending to the end of the steel sheet in the width direction, the tail end of the steel sheet in the conveying direction is positioned at a position aligned with the rear end of the flat portion.
양 폭 방향 단부에 굽힘 성형이 실시된 강판을 원통형으로 성형하고, 강판의 폭 방향 단부끼리를 맞대는 원통 성형 공정과,
맞대어진 강판의 폭 방향 단부끼리를 용접하는 접합 공정을 포함하는 강관(steel pipe)의 제조 방법으로서,
상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 상기 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심을, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여, 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 한 상태로 강판의 폭 방향 단부에 굽힘 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 방법.A pair of molds arranged to correspond to the widthwise ends of the steel plate, an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force, and the steel plate in a direction along the longitudinal direction of the steel plate as the transport direction The width of the steel sheet is obtained by using a short bending apparatus for a steel sheet having a conveying mechanism and performing bending of the width direction end portion of the steel sheet a plurality of times with the pair of molds while intermittently conveying the steel sheet by the conveying mechanism. A short bending step of a steel sheet in which bending is performed over the entire length at the end in the direction;
A cylindrical forming step of forming a steel sheet bend-formed at both ends in the width direction into a cylindrical shape and abutting the ends of the steel sheet in the width direction;
A method for manufacturing a steel pipe, comprising a joining step of welding the widthwise ends of the steel plates that are facing each other,
Among the pair of molds, the mold on the side that is in contact with the surface outside the bending of the width direction end of the steel sheet to be bent has a flat portion in contact with the surface outside the bending at the time of bending, and the flat portion Bending forming is performed at the end of the steel sheet in the width direction in a state in which the center in the conveying direction is shifted downstream in the conveying direction with respect to the center in the conveying direction of the press force generated by the actuator A method of manufacturing a steel pipe.
상기 한 쌍의 금형을 소정의 프레스력으로 형 체결하는 액추에이터와,
강판을 상기 강판의 길이 방향을 따른 방향을 반송 방향으로 하여 반송하는 반송 기구를 구비하고,
상기 반송 기구에 의해 강판을 간헐적으로 반송하면서, 상기 한 쌍의 금형에 의해 강판의 폭 방향 단부의 굽힘 성형을 복수회 행함으로써, 강판의 폭 방향 단부에 전체 길이에 걸쳐 굽힘 성형을 실시하는 강판의 단굽힘 장치로서,
상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 상기 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심이, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여, 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 되어 있는 것을 특징으로 하는 강판의 단굽힘 장치.A pair of molds arranged to correspond to the width direction end of the steel sheet,
an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force;
a conveying mechanism for conveying a steel sheet in a direction along the longitudinal direction of the steel sheet as a conveying direction;
While the steel sheet is intermittently conveyed by the conveying mechanism, bending of the width direction edge portion of the steel sheet is performed a plurality of times with the pair of molds, whereby the width direction edge portion of the steel sheet is subjected to bending over the entire length of the steel sheet A single bending device comprising:
Among the pair of molds, the mold on the side that is in contact with the surface outside the bending of the width direction end of the steel sheet to be bent has a flat portion in contact with the surface outside the bending at the time of bending, and the flat portion The short bending apparatus for a steel sheet, wherein a center in the conveying direction is shifted downstream in the conveying direction with respect to a center in the conveying direction of the pressing force generated by the actuator.
상기 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형은, 상기 평탄부의 상기 반송 방향의 적어도 하류측에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부를 갖고, 상기 평탄부와 상기 릴리프부는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 강판의 단굽힘 장치.8. The method of claim 7,
The mold on the side in contact with the surface on the outer side of the bending has a relief portion comprising a curved surface formed adjacent to at least a downstream side of the conveying direction of the flat portion, and the flat portion and the relief portion are connected with a common tangent line, A short bending device for a steel sheet, characterized in that there is.
양 폭 방향 단부에 굽힘 성형이 실시된 강판을 원통형으로 성형하고, 강판의 폭 방향 단부끼리를 맞대는 원통 성형 장치와,
맞대어진 강판의 폭 방향 단부끼리를 용접하는 접합 장치를 구비하는 강관의 제조 설비로서,
상기 단굽힘 장치의 상기 한 쌍의 금형 중, 굽힘 성형되는 강판의 폭 방향 단부의 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형이, 굽힘 성형 시에 상기 굽힘의 외측이 되는 상기 면에 맞닿는 평탄부를 갖고, 상기 평탄부의 상기 반송 방향에서의 중심이, 상기 액추에이터가 발생하는 상기 프레스력의 상기 반송 방향에서의 중심에 대하여, 상기 반송 방향에서 하류측으로 어긋나게 되어 있는 것을 특징으로 하는 강관의 제조 설비.A pair of molds disposed to correspond to the widthwise ends of the steel plate, an actuator for clamping the pair of molds with a predetermined pressing force, and the steel plate in a direction along the longitudinal direction of the steel plate as the transport direction It has a conveying mechanism and bends over the entire length at the width direction end of the steel sheet by performing bending forming a plurality of times with the pair of metal molds to the width direction end portion of the steel sheet while intermittently conveying the steel sheet by the conveying mechanism. A single bending device of a steel sheet to perform
A cylindrical forming apparatus for forming a steel sheet subjected to bending forming at both ends in the width direction into a cylindrical shape, and abutting the ends of the steel sheet in the width direction;
A manufacturing facility for a steel pipe comprising a joining device for welding widthwise ends of abutted steel sheets, comprising:
Among the pair of molds of the short bending device, the mold on the side that is in contact with the surface that is outside the bending of the width direction end of the steel sheet to be bent has a flat portion in contact with the surface that is outside the bending during bending molding and a center of the flat portion in the conveying direction is shifted downstream in the conveying direction with respect to a center in the conveying direction of the press force generated by the actuator.
상기 굽힘의 외측이 되는 면에 접하는 측의 금형은, 상기 평탄부의 상기 반송 방향의 적어도 하류측에 인접하여 형성된 곡면으로 이루어지는 릴리프부를 갖고, 상기 평탄부와 상기 릴리프부는, 공통의 접선을 갖고 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 강관의 제조 설비.10. The method of claim 9,
The mold on the side in contact with the surface on the outer side of the bending has a relief portion comprising a curved surface formed adjacent to at least a downstream side of the conveying direction of the flat portion, and the flat portion and the relief portion are connected with a common tangent line, A steel pipe manufacturing facility, characterized in that there is.
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