(57)【要約】【課題】３点曲げプレス法（ベンディングプレス法）で鋼管を製造するに際して、既存のプレス機を設備改造することなく、製造可能な鋼管の最大径を拡大することができる鋼管の成形方法を提案する。【解決手段】素材鋼板の一方の板幅端部から板幅中央に向かって複数回の３点曲げプレスを行う前半成形と、他方の板幅端部から板幅中央に向かって複数回の３点曲げプレスを行う後半成形と、板幅中央部を３点曲げプレスを行う最終成形とによって素材鋼板を略円筒形状に成形する鋼管の成形方法において、前記前半成形を後半成形前に行う前段成形と後半成形後に行う後段成形とに分け、かつ、前記前段成形における成形範囲を鋼板幅の０．１７超、０．４６未満の範囲とすることを特徴とする鋼管の成形方法。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材鋼板の一方の板幅端部から板幅中央に向かって複数回の３点曲げプレスを行う前半成形と、他方の板幅端部から板幅中央に向かって複数回の３点曲げプレスを行う後半成形と、板幅中央部を３点曲げプレスを行う最終成形とによって素材鋼板を略円筒形状に成形する鋼管の成形方法において、
前記前半成形を後半成形前に行う前段成形と後半成形後に行う後段成形とに分け、かつ、前記前段成形における成形範囲の鋼板幅に対する比を０．１７超、０．４６未満の範囲とすることを特徴とする鋼管の成形方法。
【請求項２】
前記前半成形の前段成形における成形範囲の鋼板幅に対する比を０．２１〜０．４２の範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の成形方法。
【請求項３】
前記素材鋼板は、板幅両端部に端曲げを付与してなるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管の成形方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の鋼管の成形方法に用いる鋼管の成形装置であって、プレス時にパンチが最も下降したときのパンチ支持体の最上部と下金型最上部との間の距離が、製造する鋼管外径の１．４倍以下であることを特徴とする鋼管の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインパイプ等に使用される鋼管の成形方法に関するものであり、特に、素材鋼板に複数回の３点曲げプレス成形を用いて鋼管を成形する方法およびその成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラインパイプ等に使用される鋼管としては、所定の幅、長さ、板厚を有する素材鋼板をＵ字状にプレス成形し、次いで、Ｏ字状にプレス成形した後、突合せ部を溶接して素材鋼管とし、さらにその素材鋼管の径を拡大（いわゆる拡管）して真円度を高めた鋼管、いわゆるＵＯＥ鋼管が広く普及している。しかし、近年、ラインパイプ等に使用される鋼管には、高強度でかつ大径、厚肉の鋼管が使用されるようになってきている。そのため、上記ＵＯＥ鋼管の製造方法では、素材鋼板をＵ字状、Ｏ字状にプレス成形するのに多大なプレス力が必要となるため、従来の製造設備では製造範囲が制限されたり、製造性が大幅に低下したりする。
【０００３】
そこで、高強度でかつ大径、厚肉の鋼管を製造する際のプレス力を低減することができる方法として、素材鋼板の両幅端部に曲げ（いわゆる端曲げ）を付与した後、複数回の曲げプレスを行って鋼板を略円筒形に成形し、突合せ部を溶接した後、拡管して形状を矯正して鋼管とするプレスベンド方式の鋼管製造方法が実用化されている。
【０００４】
このプレスベンド方式の鋼管製造技術については、幾つかの方法が提案されている。例えば、特許文献１には、前段として、一方の板幅端部をプレスした後、その板幅中央側の部分をプレスし、後段として他方の板幅端部をプレスした後、その板幅中央側の部分をプレスする方法が開示されている。また、特許文献２には、素材鋼板の一方の端部から中央に向かって３回のプレス成形を行った後、鋼板を他方側に大きく移動させて、その他端部から中央に向かって３回のプレス成形を行い、中央部分を残した状態の丸形近似状に成形し、残った中央部分にプレス成形を行う方法が開示されている。また、特許文献３には、上下の金型の３点による曲げ成形を行った後、定寸送り装置によって板材を幅方向に送り、先に成形された箇所と異なる箇所に曲げを加えることを順次繰返してパイプ半製品を得る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２４２５５号公報
【特許文献２】特開２００７−０９０４０６号公報
【特許文献３】特開２０１１−０５６５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３に開示された方法は、いずれも、最後に曲げプレスする部分を残して、素材鋼板の一方の板幅端部から中央に向かって曲げプレスを行って素材鋼板の片半分を略半円状に成形した後、他方の板幅端部から曲げプレス成形する方法を採用している。しかし、この方法では、上記他方の板幅端部からの曲げプレス成形を開始すると、その前に略半円形に成形した片半分の既成形部分が大きく持ち上がり、その高さは製品鋼管寸法（外径）の約１．５倍にも達することがある。
【０００７】
このような場合、曲げプレス成形する鋼管の外径に対するプレス機の大きさが相対的に小さい場合や、プレス機に設置された付帯設備等により、鋼管製造に使用できるスペースに余裕がなかったりするような場合には、上記持ち上がった既成形部の鋼板とプレス機あるいはその付帯設備とが干渉を起こすことがあり、設備損傷や、製造可能な最大外径寸法が大幅な制約を受けることになる。斯かる問題点に対応するには、プレス機の高さを高くしたり、付帯設備の取付位置を変更したりして、鋼板とプレス機とが接触しないようにする設計上の工夫が必要となり、さらに、設備を更新しなければならないような場合には、多大な設備投資が必要となる。
【０００８】
本願発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、３点曲げプレス法（プレスベンド法）で鋼管を製造するに際して、既存のプレス機を設備改造することなく、製造可能な鋼管の最大径を拡大することができる鋼管の成形方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、上記課題を解決するべく、鋼管の成形順序による成形途中の鋼板形状の変化に着目して、鋭意検討を行った。その結果、従来技術において素材鋼板の一方の板幅端部から中央に向かって行う曲げプレス成形（前半成形）を前段成形と後段成形の２つに分け、かつ、上記前段成形における成形範囲を適正範囲に設定することにより、既成形部分の持ち上がり高さを低減することができ、製造可能な鋼管の最大径を拡大することができることを見出し、本発明を開発するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、素材鋼板の一方の板幅端部から板幅中央に向かって複数回の３点曲げプレスを行う前半成形と、他方の板幅端部から板幅中央に向かって複数回の３点曲げプレスを行う後半成形と、板幅中央部を３点曲げプレスを行う最終成形とによって素材鋼板を略円筒形状に成形する鋼管の成形方法において、前記前半成形を後半成形前に行う前段成形と後半成形後に行う後段成形とに分け、かつ、前記前段成形における成形範囲の鋼板幅に対する比を０．１７超、０．４６未満の範囲とすることを特徴とする鋼管の成形方法である。
【００１１】
本発明の鋼管の成形方法は、前記前半成形の前段成形における成形範囲の鋼板幅に対する比を０．２１〜０．４２の範囲とすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の鋼管の成形方法は、前記素材鋼板は、板幅両端部に端曲げを付与してなるものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記のいずれかに記載の鋼管の成形方法に用いる鋼管の成形装置であって、プレス時にパンチが最も下降したときのパンチ支持体の最上部と下金型最上部との間の距離が、製造する鋼管外径の１．４倍以下であることを特徴とする鋼管の成形装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プレス成形中において鋼板が持ち上がる最高到達位置を低く抑えることができるので、既存のプレス機に改良を加えることなく、製造可能な鋼管の最大外径を拡大することができる。
また、本発明によれば、プレス成形中において鋼板が持ち上がる最高到達位置を低く抑えることができるので、成形に用いるプレス機の高さを低く抑えることができたり、設計の自由度を増したりすることが可能となる他、プレス機を据付ける建屋の高さを低くできたり、床面を掘り下げる深さを小さくできたりする等、設備投資を低減できる等のメリットがある。
また、本発明によれば、鋼板が持ち上がる最高到達位置が低く抑えられ、各回の曲げプレス後、プレス力を解放した際における鋼板落下量が小さくなるので、鋼板落下時の衝撃力が小さくなり、鋼板疵の発生防止やプレス機の破損防止、衝撃音の低減などの効果も期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プレスベンド法による鋼管の成形方法を模式的に説明する図である。
【図２】従来のプレスベンド法におけるプレスごとの鋼板形状の変化を説明する模式図である。
【図３】前半成形における５回のプレスを前段１回と後段４回に分けて行ったときの鋼板形状の変化を説明する模式図である。
【図４】前半成形における５回のプレスを前段２回と後段３回に分けて行ったときの鋼板形状の変化を説明する模式図である。
【図５】前半成形における５回のプレスを前段３回と後段２回に分けて行ったときの鋼板形状の変化を説明する模式図である。
【図６】前半成形における５回のプレスを前段４回と後段１回に分けて行ったときの鋼板形状の変化を説明する模式図である。
【図７】図２〜６に示した成形途中における鋼板の持ち上がり最高高さ位置の変化をまとめて示した模式図である。
【図８】昇降ガイドの間隔および上部構造体の位置と、鋼板形状との関係を示す模式図である。
【図９】前半前段成形における曲げ範囲と鋼板の先端最大高さとの関係を示す図である。
【図１０】実施例の成形方法おける侵入禁止領域への鋼板の侵入有無を模式的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、プレスベンド法による鋼管の成形方法を模式的に示したものであり、紙面に垂直な方向が、素材鋼板の長手方向、すなわち、鋼管の長手方向に対応する。鋼管の成形は、素材となる鋼板を離間して配設された１対の下金型上にセットし、図示しない駆動装置によりパンチを下降して鋼板を曲げプレスし、パンチを上昇した後、図示しない送り装置等を用いて鋼板を板幅方向に送り、その後、次の曲げプレスすることを繰り返すことで行う。なお、パンチは、鋼板と接するパンチ先端部、および、パンチ先端部と駆動装置とを連結するパンチ支持体を有する。パンチ先端部とパンチ支持体とは、直接接続させてもよいし、あるいは間にスペーサを介して接続させてもよい。また、パンチ支持体の幅は、パンチ先端部の幅と同等でもよいが、パンチ先端部の幅より狭くするのが好ましい。
【００１７】
まず、前半の成形として、素材鋼板の板幅端部から板幅中央に向けて（図１中のＡ部からＣ部に向けて）曲げプレスと鋼板送りを複数回（ａ回）繰返し、素材鋼板の片側半分（ただし、鋼板の板幅中央部Ｃは除く）を略半円形状に成形する。本発明では、この成形工程を、以降、「前半成形」と称する。なお、図１には、素材鋼板の両幅端部に端曲げを付与した鋼板を用いた例を示している。この端曲げは、シーム溶接部が鋭角化するのを抑制し、真円度を向上する観点からは付与することが好ましいが、付与しなくてもよい。なお、端曲げを付与する場合には、特開平０８−２９４７２７号公報や特開昭５１−７６１５８号公報等に開示のクリンピングプレス法を好適に用いることができる。
【００１８】
次いで、素材鋼板の他方の板幅端部から板幅中央に向けて（図１中のＢ部からＣ部に向けて）曲げプレスと鋼板送りを複数回（ｂ回）繰返し、素材鋼板の片側半分（ただし、鋼板の板幅中央部Ｃは除く）を略半円形状に成形する。本発明では、この成形工程を、以降、「後半成形」と称する。このとき、前半成形で成形した略半円形部と同一形状とするため、プレス回数ａ，ｂや曲げ角度、鋼板送り量等の成形条件は前半成形と同じにするのが一般的である。
【００１９】
前半成形と後半成形を終えた被成形材（鋼板）は、板幅中央部Ｃの部分に平坦な部分が残り、鋼板の両側端部の突合せ部が開いたアルファベットの大文字Ｃのような形状となっている。そして、最後に、板幅中心部の平坦部Ｃを１回の曲げプレスで成形し、突合せ部の開度を、パンチ支持体の幅より若干広い程度まで閉じる。本発明では、この成形工程を、以降、「最終成形」と称する。その後、成形後の鋼板を長手方向に移動させてプレス機外に搬出し、上記成形後の開口部分を押圧して閉じ、溶接した後、拡管して製品鋼管とする。
【００２０】
図２は、上記図１に示した従来のプレスベンド法による鋼管の成形方法において、前半成形、後半成形のプレス回数ａ，ｂがともに５回である場合におけるプレスの進行に伴う各プレスの鋼板形状の変化を実線と点線で示したものであり、また、破線で示した矢印は、各プレスにおいて持ち上がる鋼板の最高高さ位置の変化を示している。
この図から、図２（ａ）に示した前半成形においては、鋼板が持ち上がる最高高さ位置はそれほど大きくないが、図２（ｂ）に示した後半成形においては、１回目のプレス成形で最も高い位置まで鋼板が持ち上がり、成形が進むにつれてその高さは低くなるものの、鋼板位置は順次、プレス機本体に近づき、接触を起こすおそれがあることがわかる。
【００２１】
一般に、鋼管の成形に用いられるプレス機は、プレス機上部に設置したシリンダー機構によって、パンチを介して上方から被成形材（鋼板）に成形力を負荷しているため、パンチを有するプレス機の上部には、油圧シリンダー、油圧ポンプ、油圧タンク等の駆動機構が付帯設備として設置されている。しかし、鋼管の成形に必要な成形力は、鋼板の強度が高く、板厚が厚いほど大きくなり、それに比例して上記付帯設備も大型化する。そのため、高強度で厚肉の鋼管を製造するプレス機では、プレス機上部に配置される駆動機構などの付帯設備等が必然的に大きくなり、鋼板と干渉し易くなる。各回のプレスにおいて、パンチが最も低い位置に降下したときに、パンチ支持体の上端部にて接続する駆動装置も最も低い位置に下降し、同時に、鋼板の持ち上がりが最大となるので、パンチが最も低い位置に降下した場合にも、鋼板がプレス機上部に配置される駆動機構などと干渉しないようにすることが重要である。
【００２２】
そこで、発明者らは、前半成形を前段成形と後段成形の２つに分けた場合における、プレス成形する順序と鋼板の形状、持ち上がり高さとの関係について、前半成形、後半成形のプレス回数ａ，ｂがともに５回である場合について検討した。
図３は、前半の前段成形で１回のプレスを行い、後半成形で５回のプレスを行った後、前半後段成形で残りの４回のプレスを行う場合、図４は、前半の前段成形で２回のプレスを行い、後半成形で５回のプレスを行った後、前半後段成形で残りの３回のプレスを行う場合、図５は、前半の前段成形で３回のプレスを行い、後半成形で５回のプレスを行った後、前半後段成形で残りの２回のプレスを行う場合、図６は、前半の前段成形で４回のプレスを行い、後半成形で５回のプレスを行った後、前半後段成形で残りの１回のプレスを行う場合における、後半成形と前半後段成形の各プレスにおける鋼板形状の変化と鋼板が持ち上がる最高高さ位置の変化を示したものである。なお、各図とも、（ａ）は後半成形、（ｂ）は前半後段成形における鋼板形状の変化と鋼板が持ち上がる最高高さ位置の変化を示しており、前半前段成形については、図２（ａ）と同じであるため省略した。また、各図とも、実線と点線は鋼板形状の変化を、破線矢印は鋼板が持ち上がる最高高さ位置を表わしている。例えば、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）および図６（ａ）の実線は、後半成形の１回目のプレスを実施しているときの鋼板形状を示す。また、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）および図６（ｂ）の実線は、前半成形のうち後段成形の１回目のプレスを実施しているときの鋼板形状を示す。
【００２３】
図２〜６から、前半前段成形におけるプレス回数を変えることにより、鋼板が持ち上がる最高高さ位置が変化していることがわかる。そこで、この図２〜６における鋼板の持ち上がり最高高さ位置の変化を１つの図としてまとめたものが図７であり、（ａ）は後半成形について、（ｂ）は前半後段成形を表わしている。
図７（ａ）から、後半成形におけるプレスにおいて、鋼板が最も高く持ち上がるのは、前半前段成形のプレスが４回で前半後段成形のプレスが１回の場合（前半成形：４＋１と表示）、次いで、前半前段成形のプレスが３回で前半後段成形のプレスが２回の場合（前半成形：３＋２と表示）、次いで、前半成形を２つに分割しないで一気に５回プレスする場合（前半成形：５＋０と表示）、次いで、前半前段成形のプレスが２回で前半後段成形のプレスが３回の場合（前半成形：２＋３と表示）であり、最も低いのは、前半前段成形のプレスが１回で前半後段成形のプレスが４回の場合（前半成形：１＋４と表示）であることがわかる。
【００２４】
また、前半成形：４＋１、前半成形：３＋２および前半成形：２＋３の場合は、鋼板の持ち上がり最高高さが前半成形：５＋０の場合とほぼ同じレベルであるが、前半成形：４＋１の場合は、鋼板の最高高さ位置がプレス機に最も接近しているため、被成形材（鋼板）がプレス機や付帯設備と干渉を起こすおそれが大きい。従って、後半成形において、被成形材（鋼板）がプレス機と干渉を起こすおそれが小さいのは、前半成形：３＋２、前半成形：２＋３および前半成形：１＋４の場合である。
【００２５】
また、図７（ｂ）から、前半後段成形におけるプレスで、鋼板が最も高く持ち上がるのは、図７（ａ）で最も鋼板の持ち上がり高さが低かった前半成形：１＋４の場合であり、次いで、前半成形：２＋３、次いで、前半成形：３＋２の場合であり、最も鋼板の持ち上がり高さが低いのは前半成形：４＋１の場合であり、前段成形のプレス回数が少ないほど高くなっていることがわかる。
【００２６】
したがって、図７（ａ）および図７（ｂ）を総合すると、プレスベンド法で鋼管を成形する場合において、被加工材がプレス機と接触するおそれが最も少ないのは、前半前段成形のプレスが３回で前半後段成形のプレスが２回の場合（前半成形：３＋２）と、前半前段成形のプレスが２回で前半後段成形のプレスが３回の場合（前半成形：２＋３）と、前段成形のプレスが４回で前半後段成形のプレスが１回の場合（前半成形：４＋１）であると考えられる。
【００２７】
このように、本発明のプレス成形においては、前半成形における複数回のプレスを、前段成形と後段成形とに分けて実施し、前段成形におけるプレス回数を適正化することが好ましい。しかし、プレス回数は、任意に設定できる事項である。そこで、本発明では、好ましいプレス条件を、前半前段成形におけるプレスによって曲げ変形を受ける範囲（以降，「前段成形範囲」と称する）で規定する。
【００２８】
最終プレス成形後の略円筒形状の鋼板のプレス機外への搬出は、上記略円筒形状の鋼板を、その長手方向に移動させることにより行う。この場合、プレス機の上部構造体を支持する柱（「昇降ガイド」とも呼ばれる）の間隔は、略円筒形状の成形体の幅よりも十分に広いことが必要である。そこで、外径１２１９．２ｍｍの鋼管を成形するために、昇降ガイドの間隔を、製品鋼管外径の１．４倍＋３００ｍｍ（シームの最大開き幅）であるとした場合の昇降ガイド間隔および上部構造体の位置と鋼板形状を図８（a）および図８（b）に示す。このときの鋼板先端の最大高さと前段成形範囲との関係を図９に示した。なお、前半前段成形が３回以下のとき、（前段成形範囲／鋼板幅が０．３以下の範囲）の後半成形では、図８（a）からも明らかなように、鋼板が上部構造体と干渉しないので、プロットを省略している。また、成形範囲の寸法や鋼板先端の最大高さの絶対値は、製造する鋼管の外径によって異なるので、前段成形範囲は鋼板幅に対する比で、また、鋼板先端の最大高さは製品鋼管の外径に対する比で示した。
【００２９】
ここで、図９中の●印の点は、後半成形を実施している時における前段成形部の先端の最大高さであり、図８（ａ）の先端位置に対応する。前段成形範囲の鋼板幅に対する比が０．４６の点は、前半成形を前段と後段とに分けずに成形した場合（図８（ａ）中の前半成形：５＋０）であり、最大高さは、製品鋼管外径の１．４倍に達している。しかし、前段成形範囲の鋼板幅に対する比が０．４６よりも小さくなればなるほど、その最大高さは小さくなる。よって、前段成形範囲の鋼板幅に対する比は、０．４６未満であることが必要であり、０．４２以下であることが好ましい。この比が０．３８以下であれば、前半成形を前段と後段とに分けない場合に比べて最大高さを１０％以上低く抑えることができるので、より好ましい。
【００３０】
一方、図９中の○印の点は、前半後段成形を実施している時における後半成形部の先端の最大高さであり、図８（ｂ）の先端位置に対応する。前段成形範囲の鋼板幅に対する比が大きくなるほど最大高さは小さくなり、前段成形範囲の鋼板幅に対する比が０．１７を超えると、前半成形を前段と後段とに分けずに成形した場合、すなわち、前段成形範囲の鋼板幅に対する比が０．４６の場合の後半成形の点に比べて、最大高さが小さくなる。よって、前段成形範囲の鋼板幅に対する比は、０．１７超えであることが必要であり、０．２１以上であることが好ましい。この比が０．２９以上であれば、前半成形を前段と後段とに分けない場合に比べて最大高さを１０％以上低く抑えることができるので、より好ましい。
【００３１】
なお、前述したように、上記説明においては、３点曲げプレス回数が、前半成形５回、後半成形５回、最終成形１回（合計１１回）の場合を例にとって説明したが、本発明の鋼管の製造方法は、１１回のプレス回数に限定されるものではなく、増減してもよい。ただし、回数を少なくすると、１回当たりの曲げ角度が大きくなり、それに伴って鋼板の持ち上がり高さも高くなり、成形後の真円度も劣るようになる。一方、回数を多くすると、鋼板の持ち上がり高さが低下し、成形後の真円度も高くなるが、生産性が低下する。したがって、両者の得失を勘案してプレス回数を決定するのが好ましい。
また、上記説明においては、先述したように前半成形後の鋼板形状と後半成形後の鋼板形状を同じくする観点から、前半成形と後半成形のプレス回数、鋼板の送り量は同じとしているが、真円度が確保できれば変えてもよい。
【実施例】
【００３２】
力量が１００ＭＮのプレス機を用いて、ベンディングプレス法で、板幅：４４２８ｍｍの両幅端部の２１０ｍｍの範囲に１７度の端曲げを付与した厚鋼板（強度：Ｘ１００）から、外径：１４２２．４ｍｍ×長さ：１２．８ｍ×管厚：１２．７ｍｍの鋼管を製造する実験を行った。
なお、上記実験に用いたベンディングプレス機は、パンチ支持体の上端部が接続する駆動装置の鋼板幅方向の寸法が２３００ｍｍ（パンチのセンターから片側１１５０ｍｍ）である。また、このプレス機は、プレス成形においてパンチが最も下降したときの、パンチ支持体上端部が接続する駆動装置の最下面と下金型上面との間の距離が１８９０ｍｍである。
また、上記ベンディングプレス機を用いたプレス方法は、前半成形、後半成形ともに板幅中央から１８２２ｍｍの位置から板幅中央に向って５回プレスし、最後に幅中央部を最終成形する（計１１回）方法を採用し、各プレスにおける鋼板の送り量は３６４ｍｍ、曲げ角度は２９．５度に設定した。
【００３３】
なお、前半成形の５回のプレスは、表１に示したように、前段成形と後段成形の２つに分け、前半前段成形で、５回以内の所定回数のプレスを行った後、後半成形のプレスを５回行い、その後、前半後段成形で残りのプレスを行う４種類の成形方法（Ａ〜Ｄ）と、参考例として前半成形の５回のプレスを一気の行う従来の成形方法Ｅについて実施した。
また、各成形方法の評価は、図１０に示したように、プレス機のパンチ設置部の上部に、被成形材（鋼板）が侵入するとプレス機やその付帯設備と接触を起こす領域であり、この領域への鋼板の侵入の程度で評価した。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
上記Ａ〜Ｅの５つのプレス方法で鋼管を成形した結果を表１中に併記した。なお、表１中に示した「曲げ範囲」とは、前半前段成形においてプレス成形した部分の板端部（端曲げ部も含む）からの距離であり、また、カッコ内の数字は、上記部分の鋼板幅に対する比率を示している。また、上記各条件における、鋼板が持ち上がる最高高さ位置の変化を、鋼板の侵入禁止領域と併せて図１０に図示した。
【００３６】
表１および図１０に示したように、前半成形で鋼板幅に対する比率で０．４６まで成形する従来の方法（Ｅ法）の場合には、後半成形の２回目のプレスで、鋼板が侵入禁止領域に大きく侵入しており、プレス機を破損するおそれがある。同様に、前半前段成形で鋼板幅に対する比率で０．１３まで成形したＡ法（前半成形：１＋４）の場合には、前半後段成形の１プレス目（前半成形の２プレス目）で、やはり、鋼板が侵入禁止領域に大きく侵入しており、プレス機を破損するおそれがある。
これに対して、前半前段成形で鋼板幅に対する比率で０．２１まで成形したＢ法（前半成形：２＋３）の場合には、前半後段成形の１プレス目（前半成形の３プレス目）で、鋼板が侵入禁止領域に中度の侵入を起こしており、また、前半前段成形で鋼板幅に対する比率で０．４１まで成形したＤ法（前半成形：４＋１）の場合には、後半成形の４プレス目で、鋼板が侵入禁止領域に軽度の侵入を起こしているが、被加工材（鋼板）に塑性変形が生じない範囲であり、製品形状を損なうことも、また、プレス機に損傷を与えることもなかった。
さらに、前半前段成形で鋼板幅に対する比率で０．２９まで成形したＣ法（前半成形：３＋２）法の場合には、すべてのプレスにおいて、鋼板が侵入禁止領域に侵入することはない。
【００３７】
このように、前半成形を前段と後段とに分け、かつ、前段での成形範囲を適正範囲に設定することで、被成形材（鋼板）がプレス機と接触したり損傷したりすることを回避できることがわかる。したがって、本発明を適用することにより、プレス機の成形可能な最大径を拡大することが可能となる。なお、外径が小さな鋼管であれば、本発明を適用する必要はなく、従来方法でも十分成形可能であることはいうまでもない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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