(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を切断し、成形し、溶接することにより鋼管を製造し、更に鋼管を加工する鋼管製造設備列において、鋼板を所定寸法に切断する切断装置と、前記切断した鋼板を板巻き成形により、オ−プン管に成形する成形装置と、前記成形したオ−プン管の突合せ部を溶接することにより鋼管を製造するレ−ザ−溶接装置と、前記溶接後の鋼管に加工用の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、前記潤滑剤を塗布した鋼管を曲げ、あるいはプレスなどの加工を施す加工装置、あるいは管内に液圧をかけて変形加工を行うハイドロフォ−ム加工装置を設けたことを特徴とする部材の製造設備列。
【請求項２】
請求項１記載の部材の製造設備列であって、加工装置がハイドロフォ−ム加工装置である場合に、前記潤滑剤塗布装置の後に、更に予加工装置を設け、その後に必要に応じて潤滑剤塗布装置を備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
【請求項３】
請求項１記載の部材の製造設備列であって、加工装置がハイドロフォ−ム加工装置である場合に、前記レ−ザ−溶接装置の後に、更に予加工装置を設けたことを特徴とする部材の製造設備列。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の設備列のうち、前記切断装置までの設備列を素材供給メ−カ−に備え、それ以降の設備列を部品加工メ−カ−で備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の設備列のうち、前記レ−ザ−溶接装置までの設備列を素材供給メ−カ−に備え、それ以降の設備列を部品加工メ−カ−に備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の設備列のうち、前記潤滑剤塗布装置、複数あるときは最初の潤滑剤塗布装置までの設備列を素材供給メ−カ−に備え、それ以降の設備列を部品加工メ−カ−に備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
【請求項７】
鋼板を切断し、成形し、溶接することにより鋼管を製造し、更に鋼管を加工する鋼管の製造方法において、鋼板を所定寸法に切断し、前記切断した鋼板を板巻き成形により、オ−プン管に成形し、前記成形したオ−プン管の突合せ部をレ−ザ−溶接することにより鋼管を製造し、前記溶接後の鋼管に加工用の潤滑剤を塗布し、前記潤滑剤を塗布した鋼管を曲げ、あるいはプレスなどの加工を施し、あるいは管内に液圧をかけて変形加工を行うハイドロフォ−ム加工を施すことを特徴とする部材の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の部材の製造方法であって、加工方法がハイドロフォ−ム加工である場合に、前記潤滑剤を塗布した後に、更に予加工を施し、その後に必要に応じて再度潤滑剤を塗布することを特徴とする部材の製造方法。
【請求項９】
請求項７記載の部材の製造方法であって、加工方法がハイドロフォ−ム加工である場合に、前記レ−ザ−溶接の後に、更に予加工を施すことを特徴とする部材の製造方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の製造方法において、前記切断工程までを素材供給メ−カ−で行い、それ以降の工程を部品加工メ−カ−で行うことを特徴とする部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項７乃至９のいずれかに記載の製造方法において、前記レ−ザ−溶接工程までを素材供給メ−カ−で行い、それ以降の工程を部品加工メ−カ−で行うことを特徴とする部材の製造方法。
【請求項１２】
請求項７乃至９のいずれかに記載の製造方法において、前記潤滑剤の塗布、複数工程あるときは最初の潤滑剤塗布までの工程を素材供給メ−カ−で行い、それ以降の工程を部品加工メ−カ−で行うことを特徴とする部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼管を素材とした部材の製造設備列と製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼管を素材とした部材の製造は、素材供給メ−カ−で帯鋼を管状に連続ロ−ル成形し、鋼管を製造した後、鋼管の表面に潤滑剤を均一塗布し、出荷する。素材メ−カ−より出荷された鋼管は長尺のため、切断メ−カ−にて所定の長さに切断した後、部品加工メ−カ−へ搬送され、最終部材へと加工する。ハイドロフォ−ムによる加工の場合は鋼管を金型にセットし、内圧と軸押しにより複雑な形状へ加工するが、形状が複雑のため鋼管を金型にセットするために予加工を実施する場合が大半である。鋼管を金型へセットできる形状に予加工し、ハイドロフォ−ム加工により最終形状に加工する。ハイドロフォ−ムの加工性は鋼管の表面の潤滑性が特に重要であり、素材メ−カ−にて出荷前に鋼管の表面に均一塗布した潤滑剤は切断メ−カ−での切断および予加工、さらには輸送等により均一性が損なわれる。ハイドロフォ−ムのように潤滑性が重要とされる加工では潤滑性の劣化により割れが発生することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
鋼管を素材とした部材の製造において、今後ますます鋼材の加工性と製造コストの低減の要求が高まることは間違いない。その際、設備の有効利用、製造工程の効率化の観点から、技術的に検討する余地があると考えられる。本発明は鋼管を素材とした部材の製造設備列と製造方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）鋼板を切断し、成形し、溶接することにより鋼管を製造し、更に鋼管を加工する鋼管製造設備列において、鋼板を所定寸法に切断する切断装置と、前記切断した鋼板を板巻き成形により、オ−プン管に成形する成形装置と、前記成形したオ−プン管の突合せ部を溶接することにより鋼管を製造するレ−ザ−溶接装置と、前記溶接後の鋼管に加工用の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置と、前記潤滑剤を塗布した鋼管を曲げ、あるいはプレスなどの加工を施す加工装置、あるいは管内に液圧をかけて変形加工を行うハイドロフォ−ム加工装置を設けたことを特徴とする部材の製造設備列。
（２）（１）記載の部材の製造設備列であって、加工装置がハイドロフォ−ム加工装置である場合に、前記潤滑剤塗布装置の後に、更に予加工装置を設け、その後に必要に応じて潤滑剤塗布装置を備えたことを特徴とする部材の製造設備列。（３）（１）記載の部材の製造設備列であって、加工装置がハイドロフォ−ム加工装置である場合に、前記レ−ザ−溶接装置の後に、更に予加工装置を設けたことを特徴とする部材の製造設備列。
（４）（１）乃至（３）記載の設備列のうち、前記切断装置までの設備列を素材供給メ−カ−に備え、それ以降の設備列を部品加工メ−カ−で備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
（５）（１）乃至（３）記載の設備列のうち、前記レ−ザ−溶接装置までの設備列を素材供給メ−カ−に備え、それ以降の設備列を部品加工メ−カ−に備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
（６）（１）乃至（３）記載の設備列のうち、前記潤滑剤塗布装置、複数あるときは最初の潤滑剤塗布装置までの設備列を素材供給メ−カ−に備え、それ以降の設備列を部品加工メ−カ−に備えたことを特徴とする部材の製造設備列。
（７）鋼板を切断し、成形し、溶接することにより鋼管を製造し、更に鋼管を加工する鋼管の製造方法において、鋼板を所定寸法に切断し、前記切断した鋼板を板巻き成形により、オ−プン管に成形し、前記成形したオ−プン管の突合せ部をレ−ザ−溶接することにより鋼管を製造し、前記溶接後の鋼管に加工用の潤滑剤を塗布し、前記潤滑剤を塗布した鋼管を曲げ、あるいはプレスなどの加工を施し、あるいは管内に液圧をかけて変形加工を行うハイドロフォ−ム加工を施すことを特徴とする部材の製造方法。
（８）（７）記載の部材の製造方法であって、加工方法がハイドロフォ−ム加工である場合に、前記潤滑剤を塗布した後に、更に予加工を施し、その後に必要に応じて再度潤滑剤を塗布することを特徴とする部材の製造方法。
（９）（７）記載の部材の製造方法であって、加工方法がハイドロフォ−ム加工である場合に、前記レ−ザ−溶接の後に、更に予加工を施すことを特徴とする部材の製造方法。
（１０）（７）乃至（９）記載の製造方法において、前記切断工程までを素材供給メ−カ−で行い、それ以降の工程を部品加工メ−カ−で行うことを特徴とする部材の製造方法。
（１１）（７）乃至（９）記載の製造方法において、前記レ−ザ−溶接工程までを素材供給メ−カ−で行い、それ以降の工程を部品加工メ−カ−で行うことを特徴とする部材の製造方法。
（１２）（７）乃至（９）記載の製造方法において、前記潤滑剤の塗布、複数工程あるときは最初の潤滑剤塗布までの工程を素材供給メ−カ−で行い、それ以降の工程を部品加工メ−カ−で行うことを特徴とする部材の製造方法。
【０００５】
従来、鋼管を素材とした部材の製造は、素材供給メ−カ−で帯鋼を連続ロ−ル成形し、鋼管を製造し、潤滑剤を均一塗布して出荷している。鋼管は長尺のため、部材の長さに合った所定長さに切断メ−カ−で切断後、部品加工メ−カ−へ搬送される。鋼管は中空のため、コイルや切り出した鋼板に比べて輸送の効率が悪くコスト高となる。さらに切断メ−カ−経由とのこともあり、部材の製造コストに占める輸送コストの割合は高い。また、出荷前に鋼管の表面に均一塗布した潤滑剤は切断メ−カ−での切断、ハイドロフォ−ム加工の場合は予加工、さらには輸送等により均一性が損なわれ、特にハイドロフォ−ムのように潤滑性が必要とされる加工では潤滑性の劣化による割れが発生することもある。
【０００６】
本発明は鋼管を素材とした部材の製造設備列とその製造方法に関するものであり、本製造設備列であれば、潤滑剤の均一性が保たれ加工性向上および加工安定化が可能である。さらに、輸送コストの低減に伴う部材の製造コスト低減が図れる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図１を参照し、本発明の鋼管を素材とした部材の製造設備列とその製造方法について詳細に説明する。
【０００８】
まず、本発明に係わる製造工程を図１（ａ）に示す。先ず帯鋼を所定の形状に切断１する。切断した鋼板を板捲き成形によりオ−プン管に成形する装置２と成形したオ−プン管の突き合わせ部を溶接することにより鋼管を製造するレ−ザ−溶接装置３を組み合わせた鋼管製造装置Ａにより鋼管を製造する。板捲き成形による鋼管製造装置Ａを使用する場合は、鋼管の外径、長さに合わせた鋼板サイズに予め切断１するため、部材の加工前の切断工程が省略できる。
【０００９】
突き合わせ部の接合はレ−ザ−溶接によって行う。突き合わせエッジはエッジガイドフィンとサイザ−ロ−ルにより精度良く位置合わせを行い、管状に成形した鋼管を長手方向へ連続的に移動することで溶接する。
【００１０】
電縫鋼管の電縫溶接においては、肉厚が２ｍｍ未満となると座屈が発生して造管することが不可能であったが、本発明のレ−ザ−溶接では２ｍｍ未満の薄肉鋼管であっても座屈の発生なく溶接することができる。
【００１１】
電縫溶接では、高周波誘導加熱により溶接のＨＡＺの幅が広くなるのに対し、レ−ザ−溶接においては溶接のＨＡＺの幅を２ｍｍ以下とすることができ、鋼管の均一性を高めることができる。
【００１２】
電縫溶接ではＨＡＺの幅が１０ｍｍ程度発生するのに対し、レ−ザ−溶接においては２ｍｍ程度しか発生しない。特に、薄肉鋼管において、この効果が顕著である。その結果、メッキ鋼板を用いた鋼管において、溶接部においてメッキが被着していない部分の幅を狭くすることができ、溶接後に溶接部の補修メッキを施さなくても耐食性の良好な鋼管とすることができる。
【００１３】
ハイドロフォ−ム加工の場合、加工性向上および加工安定化には鋼管の表面の摩擦係数を小さくすることが効果的であり、鋼管の表面に潤滑剤を均一に塗布することが重要である。従来の製造工程では、図１（ｂ）に示すように、素材メ−カ−にてコイル１４から連続ロ−ル成形によるＥＲＷ造管装置１５により鋼管製造し、潤滑剤１６を塗布した後、出荷している。その後、切断メ−カ−での切断１７および予加工２０することで潤滑剤の均一性が損なわれ、潤滑性の劣化によりハイドロフォ−ム加工２１時に割れが発生することもある。このようなことから、本設備配列では潤滑剤塗布装置は加工直前、予加工が有る場合は予加工後に再度潤滑剤塗布装置を設けることで加工性向上および加工安定化が可能である。
【００１４】
上記のようなことから、鋼管製造後の潤滑剤塗布装置の設備列について図１（ａ）に基づいて説明する。
【００１５】
製造した鋼管は潤滑剤塗布装置４により鋼管の表面に潤滑剤を均一に塗布する。潤滑性が要求される加工５においては、加工直前に潤滑剤を塗布することが好ましい。ハイドロフォ−ム加工の場合、加工性向上および加工安定化のためには特に潤滑性が重要であることから、ハイドロフォ−ム加工直前の鋼管の表面には潤滑剤が均一に塗布されていることが必要である。ハイドロフォ−ム加工前に予加工が無い場合には潤滑剤塗布装置４はハイドロフォ−ム加工６前に設ける。予加工７，１１が有る場合にはハイドロフォ−ム加工１０，１３する前に予加工７，１１で均一性が損なわれた潤滑剤を再度均一塗布するための潤滑剤塗布装置９，１２を設ける。予加工は通常ベンド方式が採用されるケ−スが多く、潤滑性が要求されることは少ない。この場合は、予加工１１した後に潤滑剤塗布装置１２を設けて鋼管の表面に潤滑剤を均一に塗布し，ハイドロフォ−ム加工１３する。このようにハイドロフォ−ム加工前の鋼管の表面に潤滑剤が均一塗布されていることから、加工性の向上および安定化が期待できる。
【００１６】
従来の部材の製造工程では素材メ−カ−にて、鋼管への潤滑剤塗布までの工程を実施し、出荷している。出荷するにあたり、鋼管の輸送はコイルおよび切り出した鋼板の輸送に比較して中空のため効率が悪い。従って、鋼管の輸送コストはコイルおよび切り出した鋼板を輸送するよりコスト高になってしまう。このことから、コイルおよびコイルから所定の鋼板サイズに鋼板を切り出す切断１を素材メ−カ−にて実施し、その後の板捲き成形２、溶接３により鋼管を製造する鋼管製造装置Ａを部品加工メ−カ−に設置することで、材料の輸送コストが削減でき、部材の製造コストは低減可能である。さらに、板捲き成形による鋼管製造装置Ａを使用する場合は、鋼管の外径，長さに合わせた鋼板サイズに予め切断するため、鋼管の切断工程が省略できることから、切断メ−カ−から部品加工メ−カ−への輸送コストの省略や工程省略による製造コストの低減ができる。一方、コイルから所定の鋼板サイズに鋼板を切断１し、切断した鋼板を板捲き成形２、溶接３することにより鋼管を製造する鋼管製造装置Ａを素材メ−カ−に設置し、鋼管の表面の潤滑剤塗布装置を部品加工メ−カ−に設置することもある。潤滑剤塗布装置を部品加工メ−カ−に設置する目的としてはハイドロフォ−ム加工では特に潤滑性が重要であることから、部品加工メ−カ−での加工直前に潤滑剤を鋼管の表面に均一に塗布するためである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は鋼管を素材とした部材の製造設備列とその製造方法を提供するものであり、設備を有効利用し、製造工程を効率化することで、部材の加工性向上および加工安定化と製造コストの低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼管を素材とした部材の製造設備列を示す図であり、（ａ）は本発明例、（ｂ）は従来例である。
【符号の説明】
４、９、１２、１６  潤滑剤塗布装置
７、１１、２０  予加工装置
６、８、１０、１３、１９、２１  ハイドロフォーム加工装置
【図１】
0003840115.tif 000002