[发明专利]钢管的制造方法及冲压模具

说明书

钢管的制造方法，对在宽度方向两端部实施了端部弯曲加工的板材沿宽度方向实施3次以上的弯曲加工以成型具有U字形截面的成型体，在对成型体实施冲压加工从而制成沿长度方向具有焊缝间隙部的开管后，将焊缝间隙部接合而制成钢管，在将端部弯曲加工前的板材的宽度设为板宽W时，成型体以从板宽端部离开W/4的部位为中心具有被赋予比其他区域小的曲率的轻加工部或省略了弯曲加工的未加工部，以使得开管的形状成为下述形状的方式进行冲压加工：以U字形截面的最下部为中心的板宽W的20[％]以上的范围及从板宽端部起的板宽W的10[％]以上的范围内接于与钢管的外径同径或大致同径的圆弧。

技术领域

本发明涉及钢管的制造方法及该钢管的制造方法中使用的冲压模具。

背景技术

以往，作为成型钢管的技术，广泛采用UOE成型技术。该UOE成型技术为：先将钢板冲压加工为U字形，再冲压加工为O字形，并形成在周向上彼此相对的板宽端部间具有焊缝间隙部的管体即开管，在将该开管的焊缝间隙部利用焊接进行对接接合而形成为钢管后，进一步进行使钢管的直径扩大的扩管。但是，在UOE成型技术中，在将钢板冲压加工为U字形、O字形以成型为开管的工序中，由于需要高冲压力而处于不得不使用大型冲压机的状况。

因而，当制造钢管时，作为减小冲压力而成型为开管的技术，例如压弯方式得以实用化，该压弯方式中，在对钢板的宽度方向端部实施弯曲加工以赋予端部弯曲部后，使用支承于冲头支承体的冲头和冲模进行多次3点弯曲冲压，使钢板形成为大致圆形以成型为开管。另一方面，以该压弯方式成型而得的开管的焊缝间隙部的张开量大于冲头支承体的宽度，但若该张开量过大，则为了对焊缝间隙部进行焊接，使彼此相对的板宽端部对接以使焊缝间隙部闭合所需的力变大，用于使焊缝间隙部闭合的设备大型化。另外，在将张开量过大的焊缝间隙部焊接后的焊接部分处，因回弹而作用有欲使焊缝间隙部张开的力，因此容易产生焊接缺陷，若该力过大，则焊接部分断裂。

因而，专利文献1～4中公开了用于减小压弯后的开管的焊缝间隙部的张开量的技术。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旋转自由，从而减小冲头支承体的宽度以减小开管的焊缝间隙部的张开量的技术。专利文献2中公开了下述技术：设置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机构，在使板宽端部不与冲头支承体接触的情况下，在最终弯曲加工中实施大的加压以减小开管的焊缝间隙部的张开量。专利文献3中公开了对最终压下工序后的板宽端部与冲头支承体之间隙进行测定、并尽量减小该间隙以减小开管的焊缝间隙部的张开量的技术。此外，专利文献4中公开了下述技术：以在最终弯曲工序的压下时板宽端部间的间隔达到规定值的时刻为基准来确定最终工序的由冲头带来的压下量，从而无论在此前的压弯成型工序中产生的形状的差异如何，均能够减小开管的焊缝间隙部的张开量。