(57)【要約】【課題】  成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料先端部及び材料尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数（工程数、スタンド数）で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造できる管の成形方法及び装置を提供する。【解決手段】  ＢＤスタンド１０を一対の旋回ユニット１１，１１により構成する。次段に配置されるＦＰスタンド２０を、上ユニットに旋回ユニット２１を用い、サイドユニット及び下ユニットに成形ロール２２及び２３を用いた１ユニット、３ロール構成とする。ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１と、ＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１とを近接側でオーバーラップさせる。そのオーバーラップ部分に３０おいて、オープンパイプを、昇降可能な補助ボトムロール３２により支持しつつ、そのオープンパイプの両エッジ部近傍を両側のサイドサポートロール３１，３１により押圧する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形するＢＤスタンドと、
成形孔型を外側に向けた孔型ダイを無端列に連結したダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向の一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたＦＰスタンドとを直列配置すると共に、
ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置して、管の成形を行う管の成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＢＤスタンドとＦＰスタンドとの間で旋回ユニットをオーバーラップさせるべく、旋回ユニットＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間に、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部を挿入配置して、管の成形を行う管の成形方法。
【請求項３】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置して管の成形を行う管の成形方法。
【請求項４】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法。
【請求項５】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置し、且つＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットのオーバーラップ部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法。
【請求項６】
請求項５に記載の管の成形方法において、
ＢＤスタンドにおけるボトムロール群は、ロール面が大きな半径の円弧面から順次小さな半径の円弧面となる複数の凹ロールからなる管の成形方法。
【請求項７】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法。
【請求項８】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、ＦＰスタンドの次段に上下２方ロール又は上下左右の４ロールからなるＳＺスタンドを配置し、ＦＰスタンドにおける絞り量、ＳＺスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法。
【請求項９】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＦＰスタンドにおける旋回ユニットは、各孔型ダイの内面中央部にフィンを有する管の成形方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の管の成形方法において、
ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイ列からフィンを省略し、ＦＰスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行う管の成形方法。
【請求項１１】
成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形するＢＤスタンドと、
成形孔型を外側に向けた孔型ダイを無端列に連結したダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向の一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたＦＰスタンドとを直列配置すると共に、
ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置した管の成形装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＢＤスタンドとＦＰスタンドとの間で旋回ユニットをオーバーラップさせるべく、旋回ユニットＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間に、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部を挿入配置した管の成形装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置した管の成形装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分まで延長配置した管の成形装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分に一対以上配置し、且つＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットのオーバーラップ部分まで延長配置した管の成形装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の管の成形装置において、
ＢＤスタンドにおけるボトムロール群は、ロール面が大きな半径の円弧面から順次小さな半径の円弧面となる複数の凹ロールからなる管の成形装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能とした管の成形装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、ＦＰスタンドの次段に上下２方ロール又は上下左右の４ロールからなるＳＺスタンドを配置し、ＦＰスタンドにおける絞り量、ＳＺスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能とした管の成形装置。
【請求項１９】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＦＰスタンドにおける旋回ユニットは、各孔型ダイの内面中央部にフィンを有する管の成形装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の管の成形装置において、
ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイからフィンを省略し、ＦＰスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行う管の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料コイルや所要長さのシート状金属材料より丸管などを製造するのに用いられる管の成形方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
管の成形法の一つとしてＯＤＦと呼ばれるものがある。その一つが、無端ダイ列により巨大成形ロールを仮想した巨大成形円弧による成形法であり、特許文献１に記載されている。
【０００３】
この成形法は、成形孔型を外向きに設けた孔型ダイを無端列に連結した孔型ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを用いるものであり、巨大成形ロールによる成形と同等の効果を小型の成形スタンドにより得ることができる。
【０００４】
通常は、この旋回ユニットを上ユニット、下ユニット、及び両側のサイドユニットに用いることにより、例えばサイジングスタンド、フィンパススタンドなどとしての適用が考えられている。
【０００５】
今一つのＯＤＦが、一対の無端ダイ列の間で板材の両エッジ部を拘束してダイが移動することにより、板材を平板からオープンパイプへ曲げ成形する成形法であり、特許文献２に記載されている。
【０００６】
この成形法は、成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形する。
【０００７】
この成形スタンドをブレークダウンスタンド（ＢＤスタンド）に用い、その下流側に２〜３段のフィンパスロールスタンド、及びスクイズロールスタンドを配置することにより、数段という比較的少ない段数（工程数、スタンド数）で、高品質な溶接管を簡単に製造することができる。しかも、成形素材としてシート材を用いた場合にも、材料先端部及び材料尾端部にタレなどの非定常な変形を起こすことが少ない。
【０００８】
しかしながら、口径が数インチから数十インチの丸管を製造することまでは困難である。
【０００９】
すなわち、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料の先端部及び尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数（工程数、スタンド数）で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造できるパイプ成形法は未だ提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５０５７４６７号公報
【特許文献２】特許第５５２３５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料の先端部及び尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数（工程数、スタンド数）で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造できる管の成形方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明者らは、揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回移動させる一対の旋回ユニットをＢＤスタンドとし、その下流側にフィンパスロールスタンド、スクイズロールスタンドを直列に配置して管を成形する方法に着目し、その成形性を更に高めることを目的として、フィンパスロールスタンドの代わりに、孔型ダイを無端列に連結した孔型ダイ列を無限軌道上で旋回移動させる旋回ユニットを上ユニット、下ユニット、及び両側のサイドユニットの全てに用いた４ユニットのフィンパススタンド（ＦＰスタンド）を配置することを検討した。
【００１３】
その結果、成形性が向上し、ブレークダウン開始からフィンパス終了までを２工程で済ませることができるものの、ＦＰスタンドの４ユニット化により設備コストが高騰すること、ツール交換時間が長くなること、異物混入の問題が生じることなどが判明した。
【００１４】
そこで、本発明者らはＦＰスタンドの上ユニットにのみ旋回ユニットを適用し、下ユニット及び両側のサイドユニットについてはロールで代用することを検討した。その結果、高い成形性が維持されつつ、設備コストの問題、ツール交換時間の問題、異物混入の問題が解決されることが判明した。
【００１５】
加えて、ＢＤスタンドとＦＰスタンドとの間で旋回ユニットのパスライン周りの位相がずれることにより、両方の旋回ユニットを近接配置することができ、オーバーラップさせることも可能であるので、ブレークダウン開始からフィンパス終了まで材料を連続的に切れ目なく拘束することができ、成形性を飛躍的に高める得ることが判明した。
【００１６】
すなわち、ＢＤスタンドにおいては一対の旋回ユニットがパスセンターの両側に左右ユニットとしてＶ状に配置され、ＦＰスタンドにおいては１つの旋回ユニットがパスセンター上に上ユニットとして垂直配置されることから、両方の旋回ユニットを近接配置しても相互の干渉が回避され、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間（円弧状の旋回リターン部間）に、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部（円弧状の旋回リターン部）を挿入配置することも可能となるので、スタンド間でのスプリングパックを非常に小さく抑制できる。
【００１７】
特に、成形素材がシート材である場合、材料先端部及び材料尾端部は成形性が悪いために、ロール成形そのものが困難であったが、この方法では、材料先端部から材料尾端部までの成形性が一様であり、両端部の切除の必要性もなくなることから、コイル材はもとより、両端部の成形性が特に悪いシート材でも歩留りの良好な成形が可能となる。
【００１８】
また、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを直列に近接配置し、好ましくは近接側で両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを旋回ユニットの近接部分に配置することの有効性、ＢＤスタンドにおけるボトムロール群を旋回ユニットの近接部分まで延長配置ことの有効性、及びＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整することの有効性が判明した。
【００１９】
加えて、旋回ユニットを使用したＢＤスタンド及びＦＰスタンドを直列に近接配置した場合、ブレークダウン開始からフィンパス開始までの成形性が良く、特にＢＤスタンドが成形素材を両エッジにて周方向でも拘束するため、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットにおいてはダイにフィンが必ずしも必要でなくなり、そのフィンを排除することにより、ＦＰスタンドにおいては両エッジを密着させることが可能となり、その結果として内面仮付け溶接、すなわち仮の管内面溶接を行うことさえ可能になることが判明した。
【００２０】
本発明はかかる知見を基礎として開発されたものであり、
成形孔型を外向きに且つ揺動自在に設けた揺動ダイを無端列に連結した揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対を、その間に直線状で間隔が漸減する成形区間が形成されるように対向配置し、その成形区間に進入する成形素材をボトムロール群で支持しつつ当該成形素材の両エッジ部を両側の成形孔型が拘束して同期移動すると共に、両側の成形孔型が揺動角度を変化させることにより、前記成形素材をオープンパイプへ連続的に曲げ成形するＢＤスタンドと、
成形孔型を外側に向けた孔型ダイを無端列に連結したダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持すると共に、その旋回方向の一部の孔型内に、巨大成形ロールを想定した巨大半径の円弧を付与した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたＦＰスタンドとを直列配置すると共に、
ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接側でオーバーラップさせるべく、旋回ユニットＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットの成形終端側の端部間に、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの成形始端側の端部を挿入配置して、管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２１】
すなわち、本発明は、一対の旋回ユニットを用いた小規模でサイズ変更が容易なＢＤスタンドにより、平板からオープンパイプへの成形を１工程で完了すると共に、ＢＤスタンドを出たオープンパイプをスプリングバックさせることなくＦＰスタンドへ送り、ＦＰスタンドでは、上ユニットにのみ旋回ユニットを用いた小規模でサイズ変更が容易な１スタンド構成により、効率的なフィンパス成形を行うものである。
【００２２】
本発明は又、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分に一対以上配置して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２３】
本発明は又、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２４】
本発明は又、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分に一対以上配置し、且つＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２５】
本発明は又、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２６】
本発明は又、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、ＦＰスタンドの次段に上下２方ロール又は上下左右の４ロールからなるＳＺスタンドを配置し、ＦＰスタンドにおける絞り量、ＳＺスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整して管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２７】
本発明は又、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイの内面中央部にフィンを設けて、管の成形を行う管の成形方法及び装置である。
【００２８】
本発明は又、前記フィンを省略するか、フィンに代えて、内面仮付け溶接用の凹状逃げ部を各孔型ダイの内面中央部に設けて、ＦＰスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行う管の成形方法及び装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の管の成形方法及び装置は、無端の揺動ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットの一対によりＢＤスタンドを構成し、その下流側に、無端の孔型ダイ列を無限軌道上で旋回可能に支持した旋回ユニットを上ユニットに用い、下ユニット及びサイドユニットにロールを用いたＦＰスタンドを配置すると共に、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置したことにより、ブレークダウン開始からフィンパス終了までを２工程で効率よく成形できる。また、ＢＤスタンド及びＦＰスタンドに旋回ユニットを採用することにより、本質的に成形性に優れる上に、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置したことにより、両スタンド間でのオープンパイプのスプリングバックが抑制されるので、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料先端部及び材料尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑制でき、シート材の成形を可能にすると共に、両端部の変形による材料ロスを減じることができる。
【００３０】
また、本発明の管の成形方法及び装置は、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置したことにより、両スタンド間でのオープンパイプのスプリングバックをより効果的に抑制できるので、成形性に優れ、特に成形素材としてシート材を用いた場合に問題となる変形、及びこれによる材料ロスをより一層低減できる。
【００３１】
また、本発明の管の成形方法及び装置は、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＢＤスタンドを出たオープンパイプのエッジ部近傍を押圧可能なサイドサポートロールを、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分に一対以上配置し、且つＢＤスタンドにおけるボトムロール群を、前記旋回ユニットの近接部分、好ましくはオーバーラップ部分まで延長配置したことにより、両スタンド間でのオープンパイプのスプリングバックをより効果的に抑制できるので、成形性に優れ、特に成形素材としてシート材を用いた場合に問題となる変形、及びこれによる材料ロスをより一層低減できる。
【００３２】
また、本発明の管の成形方法及び装置は、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置し、補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能としたことにより、ＢＤスタンドで問題となるオープンパイプの反り、特に上反りを効果的に矯正できるので、成形性に優れる。
【００３３】
また、本発明の管の成形方法及び装置は、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＦＰスタンドにおける下ロールの上流側に、当該下ロールに近接させて補助ボトムロールを昇降可能に配置すると共に、ＦＰスタンドの次段に上下２方ロール又は上下左右の４ロールからなるＳＺスタンドを配置し、ＦＰスタンドにおける絞り量、ＳＺスタンドにおける絞り量、及び補助ボトムロールのパスライン高さを調整可能としたことにより、口径が数インチから数十インチの丸管を効率的に、且つ成形性よく製造できる。
【００３４】
また、本発明の管の成形方法及び装置は、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、ＦＰスタンドにおける旋回ユニットの各孔型ダイの内面中央部にフィンを設けることにより、ＦＰスタンドでの成形性をより高めることができる。
【００３５】
また、本発明の管の成形方法及び装置は、ＢＤスタンドにおける一対の旋回ユニットとＦＰスタンドにおける旋回ユニットとを近接配置し、好ましくは両方の旋回ユニットをオーバーラップさせた上で、前記フィンを省略するか、フィンに代えて、内面仮付け溶接用の凹状逃げ部を各孔型ダイの内面中央部に設けて、ＦＰスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行うことにより、薄肉材の成形可能限界を広げることができる。
【００３６】
すなわち、本発明の管の成形方法及び装置においては、ＦＰスタンド出側でバックリングが生じないため、サイジングスタンドでラップが生じない。このため、サイジングスタンドで大きな絞りを付加することができ、本質的に高い真円度が得られる。それでも、薄肉材の場合は成形が容易でないが、ＦＰスタンド内でオープンパイプの内面仮付け溶接を行うことにより、薄肉材の場合も成形が容易となるので、薄肉材の成形可能限界を広げることができ、その効果は大きい。前記補助ボトムロールは、その昇降により、オープンパイプの真円度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態を示す成形装置の主要部であるＢＤスタンド及びＦＰスタンドの側面図である。
【図２】同成形装置の主要部であるオーバーラップ部分の平面図である。
【図３】同オーバーラップ部分の正面図である。
【図４】同成形装置の主要部であるＦＰスタンドの旋回ユニットの３面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が正面図である。
【図５】同ＦＰスタンドに使用される成形ダイの縦断正面図で、（ａ）はフィンつき、（ｂ）はフィンなし（内面仮付け溶接用の凹状逃げ部つき）、（ｃ）はフィンなし（逃げ部なし）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に本発明の実施形態を説明する。
【００３９】
本実施形態の成形装置は溶接管を製造するものである。この成形装置は、図１〜図３に示すように、上流側から下流側へ直列配置されたＢＤスタンド１０とＦＰスタンド２０とを具備している。ＢＤスタンド１０の上流側には、図示していないが、ＢＤスタンド１０へ向けてエントリーガイド、エッジベンド、及びリバースベンド用の各ロールスタンドが順に配置されており、ＦＰスタンド２０の下流側には、同じく図示していないが、下流側へ向けてサイジング、及び溶接用の各ロールスタンドが順に配置されている。
【００４０】
ＢＤスタンド１０は、パスセンターを挟んで左右対称に対向配置された一対の旋回ユニット１１，１１と、パスセンターの下方に配置されたボトムロール群１２とを有しており、帯状またはシート状の成形素材を一対の旋回ユニット１１，１１間を通過する間にボトムロール群１２と共同して平板状からオープンパイプにまで成形する。以下、パスセンターの方向（管軸方向）をｙ方向、パスセンターの方向に直角な水平方向（横幅方向）をｘ方向、高さ方向をｚ方向と称す。また、図示の都合上、ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１は、中央部を省略することにより、寸法をｙ方向でのみ約１／３に短縮されている。
【００４１】
個々の旋回ユニット１１は、パスラインの方向（ｙ方向）に長い長円形の無限軌道上を無端ダイ列１１ａが旋回移動する構成である。具体的には、ｙ方向に間隔をあけて配置された前後一対のスプロケットユニット１１ｂ，１１ｂ間に前記無端ダイ列１１ａが張設されており、前後一対のスプロケットユニット１１ｂ，１１ｂの一方又は両方が回転駆動されることにより、前記無端ダイ列１１ａは長円形の無限軌道上を旋回移動する。
【００４２】
両側の旋回ユニット１１，１１は、図２及び図３に示されるように、正面から見てＶ状に組み合わされており、近接対向側の直線軌道部間を成形素材が通過する成形区間とすると共に、当該成形区間における両側の直線軌道間の間隔が上流側から下流側へ向けて漸減するようにｘ方向で傾斜配置されている。
【００４３】
前記無端ダイ列１１ａは、多数個の成形ダイ１１ｃがダイホルダー１１ｄを介して旋回方向に連結されることにより構成されている。個々の成形ダイ１１ｃは、成形素材のエッジ部に係合する断面Ｌ状の成形孔型を旋回長円の外側に向けており、成形素材のエッジ部に対する係合角度を変化させるべくダイホルダー１１ｄ内に揺動自在に支持されている。そして、各成形ダイ１１ｃは、成形区間を移動するとき、その移動に伴って揺動角度を連続的に変化させ、エッジ部に対する係合角度を変化させる。具体的には、成形区間の上流側から下流側へ移動するにつれて、断面Ｌ状の成形孔型を徐々に下へ向ける。
【００４４】
この角度変化のために、成形区間に沿って直線状の倣い軌道が配設されており、ダイホルダー１１ｄの側には、倣い軌道をダイホルダー１１ｄが倣うことによる直線運動を成形ダイ１１ｃの揺動運動に変換するラックアンドピニオンなどの変換機構が付設されている。
【００４５】
両側の旋回ユニット１１，１１は、図示されない可動架台上に設置されており、可動架台の作動により、成形区間における両側の直線軌道間の間隔等を自在に変化させる。
【００４６】
ここにおける成形ダイ１１ｃは揺動することが大きな特徴点であるので、この成形ダイ１１ｃを特に揺動ダイ１１ｃと称し、これが連結された無端ダイ列１１ａを特に揺動ダイ列１１ａと称する。
【００４７】
ボトムロール群１２は、ｙ方向に配列された複数個の凹ロール１２ａからなる。複数個の凹ロール２１は、成形区間を移動する成形素材を下方から支持するものであり、上流側から下流側へかけてロール面を大きな半径の円弧面から順次小さな半径の円弧面へ変化させると共に、その円弧状ロール面の最底部のＺ方向レベルを順次低下させている。ちなみに、両側の旋回ユニット１１，１１のｙ方向におけるＺ方向レベルは実質一定である。
【００４８】
ＢＤスタンド１０の次段に配置されるＦＰスタンド２０は、上ユニットに旋回ユニット２１、両側のサイドユニットにサイドユニットロール２２，２２、下ユニットに同じく下ユニットロール２３を用いた１ユニット、３ロール構成である。
【００４９】
旋回ユニット２１は、図４に示すように、パスラインの方向（ｙ方向）に長い長円形の無限軌道上を無端ダイ列２１ａが旋回移動する構成であり、パスライン上に垂直に配置されることにより、ＦＰスタンド２０を通過するオープンパイプを上方から押圧する。すなわち、ｙ方向に間隔をあけて配置された前後一対の垂直なスプロケットユニット２１ｂ，２１ｂ間に前記無端ダイ列２１ａが張設されており、前後一対のスプロケットユニット２１ｂ，２１ｂの一方又は両方が回転駆動されることにより、前記無端ダイ列２１ａはパスライン上の垂直な長円形の無限軌道上を旋回移動する。旋回ユニット２１の長さは、ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１の長さに比べて十分に小さく設定されている。
【００５０】
前記無端ダイ例２１ａは、多数個の成形ダイ２１ｃがダイホルダー２１ｄを介して旋回方向に連結されることにより構成されている。個々の成形ダイ２１ｃは、ＢＤスタンド１０から排出されるオープンパイプの円弧に対応する円弧状の成形孔型を有すると共に、その成形孔型を旋回長円の外側に向けており、その成形孔型の周方向中央部には、前記オープンパイプの両エッジ間に嵌合するフィン２１ｅを有している（図５（ａ）参照）。
【００５１】
旋回ユニット２１の下側部分、すなわちパスラインに沿った区間は成形区間であり、この成形区間において、無端ダイ例２１ａの成形孔型内に、巨大成形ロールと同じ直径の仮想円の円弧の一部と同じ曲率半径及び円弧長が付与されるように、無限軌道を下方へ凸の状態に湾曲させている。旋回ユニット２１の上側部分については直線状でもよいが、ここでは下側部分と同様に、無端ダイ例２１ａの成形孔型内に、巨大成形ロールと同じ直径の仮想円の円弧の一部と同じ曲率半径及び円弧長が付与されるように、無限軌道を上方へ凸の状態に湾曲させた。
【００５２】
旋回ユニット２１における成形ダイ２１ｃはフィン付きの成形孔型に大きな特徴点があるので、この成形ダイ２１ｃを特に孔型ダイ２１ｃと称し、これが連結された無端ダイ列２１ａを特に孔型ダイ列２１ａと称する。
【００５３】
サイドユニットロール２２，２２及び下ユニットロール２３は、いずれも凹ロールであり、ＢＤスタンド１０から排出されるオープンパイプの円弧に対応する円弧状のロール面を有している。
【００５４】
ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１と、次段のＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１とは近接側でオーバーラップしている。具体的には、正面から見てＶ字状に配置された一対の旋回ユニット１１，１１の下流側の端部間（すなわち下流側へ凸の円弧部間）に、パスセンターの上側に垂直配置された旋回ユニット２１の上流側の端部（すなわち上流側へ凸の円弧部）が干渉することなく挿入配置されている。そして、旋回ユニット１１，１１と旋回ユニット２１のオーバーラップ部３０を含む相互近接部分には、パスラインを両側から挟むようにサイドサポートロール３１，３１が配置されると共に、前記パスラインの下側に位置して１つの補助ボトムロール３２が配置されている。
【００５５】
サイドサポートロール３１，３１は、ここではパスラインの方向（ｙ方向）に近接して２対配置されている。両側のサイドサポートロール３１，３１は、ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット間から排出されるオープンパイプの両エッジ部近傍を両側から押圧する凹ロールであり、前記オープンパイプの上半部外面に対応する円弧状のロール面を有している。補助ボトムロール３２は、ＢＤスタンドにおけるボトムロール群を下流側へ延長したサポート用の凹ロールであると同時に、前記オープンパイプの反りを矯正するための押し上げローラであり、この押し上げ及び押し上げ量の調節のために昇降可能とされている。
【００５６】
次に、本実施形態の成形装置を用いて溶接管を製造する方法を、本発明の成形方法の実施形態として説明する。
【００５７】
帯状またはシート状の成形素材が図示されないエントリーガイド、エッジベンド、リバースベンド用の各ロールスタンドを経てＢＤスタンド１０に進入する。ＢＤスタンド１０においては、一対の旋回ユニット１１，１１間の成形区間を成形素材が通過する。この間、成形素材は下方からボトムロール群１２で支持されつつ、一対の旋回ユニット１１，１１における両側の揺動ダイ１１ｃ，１１ｃにより両エッジ部を拘束され、両側の揺動ダイ１１ｃ，１１ｃと同期移動する。このとき、両側の揺動ダイ１１ｃ，１１ｃは、断面逆Ｌ状の成形孔型を徐々に下へ向けるべく下方へ揺動すると共に間隔を漸減させる。これにより、成形素材は成形区間を移動する間に平板からオープンパイプへ成形される。
【００５８】
成形素材が平板からオープンパイプへ成形される過程で成形材料の断面高さが徐々に大きくなる。この高さの増加を吸収するために、ボトムロール群１２における複数の凹ロール１２ａは、上流側から下流側へ向けて支持レベルを徐々に低下させる。また、素材の断面形状の変化、特に底部の断面形状の変化に合わせて、複数の凹ロール１２ａにおけるロール面の円弧が徐々に小さくなる。
【００５９】
ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１間から排出されるオープンパイプは、ＦＰスタンド２０に進入し、ここを通過する。オープンパイプがＦＰスタンド２０を通過するとき、そのオープンパイプは、両エッジ間にフィン２１ｅを挿入された状態で、上側からは巨大成形ロールを仮想した旋回ユニット２１により押圧され、両側からはサイドユニットロール２２，２２により拘束され、下側からは下ユニットロール２３により拘束される。これにより、オープンパイプはフィンパス工程を終える。
【００６０】
フィンパス工程を終えたオープンパイプは、図示されないサイジング、溶接用の各ロールスタンドを経て溶接管とされる。
【００６１】
ＢＤスタンド１０からＦＰスタンド２０へオープンパイプが受け渡されるとき、オープンパイプは一時的に解放される。しかし、ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１とＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１とは、その近接部分でオーバーラップしている。このため、オーバーラップの解放期間は僅かとなる。加えて、旋回ユニット１１，１１と旋回ユニット２１とのオーバーラップ部分３０において、オープンパイプは補助ボトムロール３２により下方から支持されると共に、両側のエッジ部が２対のサイドサポートロール３１，３１により斜め上方から押圧される。このため、オープンパイプの一時的な解放による大きなスプリングパックは生じない。したがって、成形がシート材の如き短尺材であっても、材料先端部及び材料尾端部における成形性悪化、これによる材料ロスは最小となる。
【００６２】
ＢＤスタンド１０においては、ボトムロール群１２を構成する複数の凹ロール１２ａの材料支持レベルが上流側から下流側にかけて徐々に下がることから、複数の凹ロール１２ａの材料支持点（円弧状ロール面の最下部）を繋ぐ線は下に凸の曲線となる。このため、ＢＤスタンド１０から排出されるオープンパイプは上反りの傾向を示す。ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１とＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１とのオーバーラップ部分３０において、オープンパイプは補助ボトムロール３２により下方から押圧され、この部分で３点曲げを受けるので、上反りを矯正される。特に、補助ボトムロール３２の昇降による微妙なレベル調整により、この上反りを完全に解消することが可能となる。また、オープンパイプの真円度を調整することができる。
【００６３】
これらに加え、ＢＤスタンド１０及びＦＰスタンド２０においては、次の作業を行うだけで広範囲の寸法の管成形に対応できる。
【００６４】
すなわち、ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１のパスラインに対する傾斜角調整を含む間隔調整、ボトムロール群１２における凹ロール１２ａの変更及び支持レベル調整、ＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１のダイ交換、一対のサイドユニットロール２２，２２の交換及び間隔調整、下ユニットロール２３の交換及び支持レベル調整、並びに旋回ユニット１１，１１と旋回ユニット２１のオーバーラップ部分３０におけるサイドサポートロール３１，３１の交換及び間隔調整、補助ボトムロール３２の交換及びレベル調整などである。
【００６５】
次に、本発明の別の実施形態を説明する。本実施形態の成形装置は、ＦＰスタンド２０の旋回ユニット２１における孔型ダイ２１ｃからフィン２１ｅを省略し、代わりに、図５（ｂ）に示すように、内面仮付け溶接用の凹状逃げ部２１ｆを、フィン２１ｅの位置、すなわち円弧状の成形孔型の周方向中央部に設けることにより、ＦＰスタンド２０内でオープンパイプの両エッジ部を突き合わせる。また、ラインの出側からオープンパイプ内にマンドレルを差し込み、オープンパイプの突き合わされた両エッジ部を、内面側からレーザー溶接で仮付け溶接する。他の構成は前述の実施形態と実質的に同じである。
【００６６】
ここにおける溶接法としては、レーザー溶接以外にも例えばプラズマ溶接、ＴＩＧ溶接等が可能である。溶接の種類によっては（例えばプラズマ溶接等では）、図５（ｃ）に示すように、孔型ダイ２１ｃから凹状逃げ部２１ｆを省略することも可能である。
【００６７】
本発明の成形方法及び装置の特徴点を、実施形態に基づいて列挙すると、以下のとおりである。
【００６８】
ＢＤスタンド１０においては、一対の旋回ユニット１１，１１とボトムロール群１２との組合せにより効率的で成形性の良好な成形を行うことができる。また、ＦＰスタンド２０においても、上ユニットに旋回ユニット２１を用い、両側のサイドユニット及び下ユニットに成形ロール２２，２２及び２３を用いた構成により、効率的で成形性の良好な成形を行うことができる。これらにより、ブレークダウン開始からフィンパス終了までを僅か２スタンドで実施することができ、ライン長の大幅短縮が可能になる。
【００６９】
ＦＰスタンド２０においては、上ユニットに旋回ユニット２１を用い、両側のサイドユニット及び下ユニットに成形ロール２２，２２及び２３を用いたことにより、設備を小さくできる。サイズ変更に伴う段取り変えが容易である。ＢＤスタンド１０においても、サイズ変更に伴う段取り変えが容易である。これらのために、１ラインで多品種の製品を成形でき、設備コストの大幅低減が可能となる。
【００７０】
ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１とＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１とをオーバーラップさせた上で、そのオーバーラップ部分３０に補助ボトムロール３２と１対以上のサイドサポートロール３１，３１とを配置したので、ＢＤスタンド１０とＦＰスタンド２０との間でのオープンパイプのスプリングバックを効果的に防止できる。このため、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料先端部及び材料尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えることができ、これによりシート材の成形を可能にすると共に、両端部の変形による材料ロスをなくすることができる。
【００７１】
かくして、本実施形態の成形方法及び装置によると、成形素材としてシート材を用いた場合に特に問題となる材料の先端部及び尾端部でのタレなどの非定常な変形を抑えつつ、少ない段数（工程数、スタンド数）で、口径が数インチから数十インチの丸管を製造することができる。
【００７２】
加えて、本発明の成形方法及び装置によると、ＢＤスタンド１０における一対の旋回ユニット１１，１１とＦＰスタンド２０における旋回ユニット２１とのオーバーラップ部分３０に配置した補助ボトムロール３２を昇降可能とし、そのレベル調整ができるようにしたことにより、ＢＤスタンド１０で材料に発生する上反りを効果的に防止することができる。補助ボトムロール３２は、オーバーラップ部分３０でのオープンパイプのスプリングバックを防止するだけでなく、そのオープンパイプの上反り矯正に寄与するのである。また、オープンパイプの真円度を調整することかできる。
【００７３】
しかも、ＢＤスタンド１０での成形性がよく、且つＦＰスタンド２０との間での成形性の悪化をオーバーラップ部分３０により可及的に阻止することにより、ＦＰスタンド２０では旋回ユニット２１の孔型ダイ２１ｃからフィン２１ｅを省略することが可能となり、これにより、ＦＰスタンド２０での内面仮付け溶接さえも可能となる。そして、このＦＰスタンド２０での内面仮付け溶接により、成形性を更に高めることが可能となり、特に薄肉材の成形可能限界を広げることができる。
【実施例】
【００７４】
実施例1
材質がステンレス鋼、普通鋼、高張力鋼、口径が38.1mm〜114.3mm、板厚み0.5mm〜6.0mmの兼用範囲で種々サイズの丸管が製造可能な兼用4インチパイプミルを想定し、材料の入り側から、エントリーガイドスタンド、エッジベンドロールスタンド、リバースベンドロールスタンド、ODF/BDスタンド、ODF/FPスタンド、サイジングロールスタンド、スクイズローラビームスタンドの順に配置する構成を採用し、市販の3DCADソフト並びに発明者が設計した独自の自動設計及びFEM解析ソフトを用いて各スタンドの機器の設計を行なった。
【００７５】
エントリーガイドスタンドは、公知のサイドロールと上下ロールを組合せた構成とした。エッジベンドロールスタンドは、材料幅方向に拡縮と高さ方向に移動及び回動可能な一対の上ロールと材料幅方向に拡縮と高さ方向に移動可能な一対の下ロールとを組合せて全ての口径に対して兼用できる構成とした。リバースベンドロールスタンドは、公知のサイドロールと上下ロールを組合せた構成とした。
【００７６】
ODF/BDスタンドとODF/FPスタンドは、前述の実施態様で説明した構成、特に基本的な構造として、多数の小さなボールが楕円軌道内を走るボールベアリングを当該ユニット内に内蔵し、旋回ユニットの旋回を支持する軌道と、各ダイの揺動を行なう機構として、スイングアームアンドピニオンを採用して、装置全体の小型化を図り、また、BDスタンドとFPスタンドの近接配置並びにサイドサポートロール、補助ボトムロールの構成も同様のものを採用した。
【００７７】
サイジングロールスタンドは公知の上下ロールを組合せた構成とした。スクイズローラビームスタンドは、短円筒状のフレーム内に成形した素管を挿通してこれを保持すべく、素管長手方向に沿うように小径ローラを多数個並列配置したローラビームを、円周上で頂上部(0度)、肩部(20度)、サイド部(90度)、下部(180度)、サイド部(270度)、肩部(340度)の6箇所に、短円筒状のフレームの半径方向に位置調整可能に配置した構成を採用し、頂上部のローラビームは短くその下流直近にTIG溶接機を配置した。
【００７８】
かかる設計に基づいて実際に実機を製造した結果、エントリーガイドスタンドEGスタンドからスクイズローラスタンドSQスタンドまでのライン長さが僅か5mの4インチ用パイプミルを得た。
【００７９】
ODF/BDスタンドは、x方向(w)2920mm、y方向2510mm、z方向(h)2950mm、
BD旋回ユニットは、x方向710mm、y方向2500mm、z方向300mm、重量1990kg、
ODF/FPスタンドは、x方向1300mm、y方向955mm、z方向1600mm、
FP旋回ユニットは、x方向210mm、y方向930mm、z方向465m、重量405kgであった。
【００８０】
試験材質と板厚みtは、以下の6種類を用い、口径45mmと口径114.3mm相当幅のコイル材並びに長さ1.5〜4mのシート材を用いた。
【００８１】
SUS304、t0.7mm、
X65〜70相当材(YS=544MPa)、t1.0mm
X120相当材(YS=897MPa)、t1.0mm
X100相当材(YS=761MPa)、t2.0mm
SS400(YS=308MPa)、t3.2mm
SS400(YS=321MPa)、t4.5mm
【００８２】
まず、コイル材による6種類の材質並びに2種の口径で合計12種の丸管を成形製造した。いずれも設計どおりの口径、真円度、真直度の丸管が製造できた。
【００８３】
次に、長さが1.5m、2.0m、4.0mのシート材で6種類の材質並びに2種の口径で合計36種の丸管を成形製造した。なお、シート材の場合は、先端部のエッジ部先にタブを接続して溶接性を向上させる手段を採用した。いずれの長さのシート材であっても、得られた丸管の先端及び末端部のタレ等の変形は発生せず、設計どおりの口径、真円度、真直度の丸管が製造できた。
【００８４】
なお、上述の製造時における各工程での成形荷重等の実測値は、FEM解析ソフトを用いた設計時の計算値とほぼ一致したことを確認した。
【００８５】
実施例2
ここでは、実施例1におけるODF/FPスタンドの旋回ユニットの金型は、図5(a)に示すフィンを有するものであったが、これを図5(c)に示すフィンなしの断面半球面座状の金型を採用した。さらに、ODF/BDスタンドとODF/FPスタンドの間で、ODF/BDの旋回ユニットのリターン部の直上部位置に別のスタンドを配置し、ここからL字状のマンドレルを垂下して素管内を挿通してそのマンドレル先端をODF/FPスタンドの成形区間位置の内部に導くことで、レーザートーチを上向きに配置したYAGパルスファイバーレーザー溶接機を配置した。したがって、このODFスタンドをODF/weldスタンドと呼ぶ。
【００８６】
かかる構成により、BDスタンドで丸管へと成形を完了した後、直ちにODF/weldスタンドの断面半球面座状の金型内に拘束されている時に、レーザー溶接機にて管内面からスポット溶接にて仮り溶接を実施できる。その後は、実施例1と同様にサイシング工程、外面からの溶接工程を実施できる。
【００８７】
実施例1で用いた長さが1.5m、2.0mのシート材でX120相当材(t1.0mm)並びに2種の口径で合計4種の丸管、すなわち内面仮溶接、外面本溶接を施した丸管を成形製造した。いずれの長さのシート材であっても、得られた丸管の先端及び末端部の垂れ等の変形は発生せず、内外面の溶接も良好で、設計どおりの口径、真円度、真直度の丸管が製造できた。
【００８８】
実施例3
材質がX65〜70相当材(YS=544MPa)、X100相当材(YS=761MPa)、X120相当材(YS=897MPa)、口径が323.9mm〜762.0mm、板厚み4.8mm〜25.4mmの兼用範囲で、種々サイズのAPI管が製造可能な兼用30インチパイプミルを想定し、材料の入り側から、エントリーガイドスタンド、エッジベンドロールスタンド、リバースベンドロールスタンド、ODF/BDスタンド、ODF/weldスタンド、サイジングロールスタンド、スクイズローラビームスタンドの順に配置する構成を採用し、実施例1と同様に市販の3DCADソフト並びに発明者が設計した独自の自動設計及びFEM解析ソフトを用いて各スタンドの機器の設計を行なった。
【００８９】
かかる設計の結果、EGスタンドからSQスタンドまでのライン長さが38mの30インチ用パイプミルを得た。
【００９０】
ODF/BDスタンドは、x方向(w)10m、y方向20m、z方向(h)6.8m、
BD旋回ユニットは、x方向2m、y方向15m、z方向1.2m、重量127ton、
ODF/FPスタンドは、x方向4.5m、y方向3.9m、z方向6.5m、
FP旋回ユニットは、x方向1.0m、y方向3.9m、z方向2.1m、重量28tonであった。
【００９１】
シュミレーションソフトとFEM解析ソフトを用いた設計時の計算値おいて、X120相当材(YS=897MPa)で、口径323.9mm、板厚み19.1mmの丸管、口径762.0mm、板厚み25.4mmの丸管が製造できることを確認した。
【符号の説明】
【００９２】
１０  ＢＤスタンド
１１  旋回ユニット
１１ａ  無端ダイ列（揺動ダイ列）
１１ｂ  スプロケットユニット
１１ｃ  成形ダイ（揺動ダイ）
１１ｄ  ダイホルダー
２０  ＦＰスタンド
２１  旋回ユニット
２１ａ  無端ダイ例（孔型ダイ列）
２１ｂ  スプロケットユニット
２１ｃ  成形ダイ（孔型ダイ）
２１ｄ  ダイホルダー
２１ｅ  フィン
２１ｆ  凹状逃げ部
２２  サイドユニットロール
２３  下ユニットロール
３０  オーバーラップ部分
３１  サイドサポートロール
３２  補助ボトムロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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