本發(fā)明涉及鋼管的制造方法以及在該方法中使用的沖壓模具，該方法適用于在對板材實施彎曲加工而成型為呈u形剖面的成型體之后，將該成型體壓下而成為沿其長邊方向(在相互面對的板寬端部)形成有間隙的開口管，然后將間隙部的端面彼此相互接合而形成鋼管，由此制造例如用于管線管等的大徑且厚壁的鋼管。

背景技術(shù)：

作為制造用于管線管等的大徑且厚壁的鋼管的技術(shù)，廣泛普及如下所謂的uoe成型技術(shù)，即在將具有規(guī)定的長度、寬度、板厚的鋼板沖壓加工為u字形，接著沖壓成型為о字形而成為開口管之后，通過焊接將其間隙部對接接合從而成為鋼管，進(jìn)而，為了提高真圓度而將其直徑擴大(所謂的擴管)。

然而，在上述uoe成型技術(shù)中，由于沖壓加工鋼板而成型為u字形、о字形的工序中需要高的沖壓力(pressing-force)所以存在不得不使用大規(guī)模的沖壓機械的狀況。

因此，最近正研究在制造這種鋼管時減小沖壓力的技術(shù)。

作為與之相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，專利文獻(xiàn)1公開了以使o形成型工序的被成型材料的變形方式成為上下匹配型的方式通過c形成型工序、u形成型工序?qū)⒈卉堉撇牧项A(yù)備成型之后進(jìn)行o形成型的方法。另外，專利文獻(xiàn)2公開了對u形鋼板進(jìn)行多次o形沖壓并且使u形鋼板在o形沖壓期間旋轉(zhuǎn)而改變u形鋼板相對于沖模的對接部的位置的方法，專利文獻(xiàn)3公開了對通過u形沖壓成型為u字形的部件使用適用于比中間外徑大的一側(cè)的管外徑的內(nèi)襯來進(jìn)行o形沖壓的方法。

并且，作為其它的現(xiàn)有技術(shù)，專利文獻(xiàn)4公開了如下成型方法：配設(shè)能夠檢測被安裝于滑動件的按壓件的傾斜度或者應(yīng)變的應(yīng)變檢測器并且能夠與該應(yīng)變檢測器的傾斜度或者應(yīng)變的檢測對應(yīng)地將按壓件配設(shè)為能夠傾斜移動或者平行移動，以在將成型材料沖壓成型為管狀時相對于按壓件的傾斜量或者應(yīng)變量該應(yīng)變量變小的方式使該按壓材傾斜或者平行移動來進(jìn)行沖壓成型，專利文獻(xiàn)5公開了如下方法：在相對于進(jìn)入逐漸成型的板材的上側(cè)工具的長邊方向軸線所規(guī)定的中央分別在左右作用于板材的內(nèi)表面的至少一次彎曲步驟中，進(jìn)行比其它彎曲步驟微小的成型，從而形成具備非圓形的預(yù)成型件的窄縫管，然后從外側(cè)對非圓形的預(yù)成型件每次適當(dāng)?shù)厥┘觾H作用于在中央的兩側(cè)預(yù)先微小地成型的區(qū)域的按壓力，由此使完成的窄縫管成型。并且，專利文獻(xiàn)6公開了如下方法：在被彎曲為至少兩個管曲率的部分之間存在平坦部分的成型體的至少一處平坦部分施加塑性變形而形成規(guī)定的曲率從而使窄縫部閉合的管成型。

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭55-139117號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平11-285729號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2002-178025號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2005-21907號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2012-250285號公報

專利文獻(xiàn)6：美國專利第4149399號說明書

然而，在上述現(xiàn)有的沖壓成型技術(shù)中存在下述不良情況，尚有改善的余地。

即上述專利文獻(xiàn)1～3中，模具的加工面的周長都被設(shè)定為與板材(材料板)的寬度尺寸大致相同，在o形沖壓的變形中途使材料的伸出部分與模具的加工面接觸并使其與模具的加工面的形狀匹配由此成型為管形狀，但若與模具接觸的接觸部分增加，則沖壓力階段性地增加，需要很大的沖壓裝置。

特別是在將厚壁且被高強度化的材料作為對象時需要很大的沖壓力，通過o形沖壓無法充分壓下，無法避免會導(dǎo)致形狀的惡化。

另一方面，根據(jù)專利文獻(xiàn)4、5、6那樣的方法，不會伴有專利文獻(xiàn)1～3所示的沖壓力的增加，但使成型材料或者非圓形的預(yù)成型件在左右分別單獨成型，所以在變形量左右不同的情況下，擔(dān)心在作為焊接部的間隙部或者窄縫部形成錯移(偏移)。另外，在該方法中，若想一次變形成所希望的形狀則變形集中在局部而可能導(dǎo)致真圓度惡化，所以多次變形必不可少，進(jìn)行高效的制造也會有極限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供不需要過大的按壓力(負(fù)載)就能夠高效地制造真圓度高的鋼管的制造方法以及在該方法中使用的沖壓模具。

本發(fā)明涉及一種鋼管的制造方法，對具有端部彎曲加工部的板材沿其寬度方向?qū)嵤┲辽僖淮螐澢庸沓尚统蕌字形剖面的成型體，接著對該成型體施加按壓力將該成型體壓下，由此形成沿其長邊方向具有間隙部的開口管，然后，將該開口管的間隙部的端面彼此相互對接接合而形成鋼管，其特征在于，在對上述板材實施彎曲加工的階段，在該板材的至少一部分，設(shè)置與其它區(qū)域相比施加了極小的曲率的輕加工部，或者設(shè)置省略了上述彎曲加工的未加工部，在壓下上述成型體而形成開口管的階段，不約束上述輕加工部或者未加工部，至少對從該輕加工部或者未加工部的中心向板材的寬度端部方向離開w/4(其中，w是板材的寬度尺寸)的部位施加按壓力(bending-force)。這里，上述開口管是指將板材成型為圓筒狀并在相互面對的板端部的彼此之間形成有間隙部的狀態(tài)的管體。

在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的鋼管的制造方法中，作為用于解決課題的具體構(gòu)造優(yōu)選為：

1)上述輕加工部或者未加工部的中心設(shè)置于包含上述板材的從寬度端部分別離開w/4的部位在內(nèi)的部位，

2)上述輕加工部或者未加工部的沿著上述板材的寬度方向的長度為板寬尺寸的10％以下，

3)在施加按壓力將上述成型體壓下時，至少在離開該按壓力的作用線的部位支承上述成型體，并且在設(shè)以支承該成型體的部位為起點而確定的成型體的敞開角度為θs且設(shè)施加于該成型體的按壓力的作用線的角度為θf的情況下，在θf＞θs的條件下，開始成型體的壓下，

4)使用具備在壓下上述成型體時不與上述輕加工部或者未加工部接觸的加工面的沖壓模具，

5)在壓下上述成型體時，對從上述輕加工部或者未加工部的中心向板材的寬度端分別離開w/4的部位同時施加按壓力，并且

6)在壓下上述成型體時，用于壓下該成型體的沖壓模具的加工中心與該成型體的寬度方向的中心一致，

7)上述成型體被保持為敞開部朝向上方的u形姿勢，上述成型體在其最下端被支承。

另外，本發(fā)明涉及一種在鋼管的制造方法中使用的沖壓模具，是用于實施由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的制造方法的優(yōu)選的沖壓用模具，其特征在于，上述沖壓模具具備夾持上述成型體的一對按壓體，上述按壓體具有在壓下上述成型體的過程中不與上述輕加工部或者未加工部接觸的剖面形狀的加工面。

在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的沖壓用模具中，作為用于解決本發(fā)明的課題的具體構(gòu)造優(yōu)選為：

1)上述按壓體中的至少一個具備圓弧面和加工面，上述圓弧面具備與沖壓模具的加工中心一致的寬度中心，上述加工面具有與該圓弧面的兩端分別連結(jié)并指向該沖壓模具的加工中心側(cè)的傾斜面。

此外，上述圓弧面的中心角為28°以上，和通過上述圓弧加工面的寬度方向中心的直線交叉的直線與上述傾斜面所成的角度可以為14°以上，另外，上述圓弧面可以采用具有要制造的鋼管的半徑的1.2倍以下的半徑的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，對具有端部彎曲加工部的板材沿其寬度方向?qū)嵤┲辽僖淮螐澢庸沓尚统蕌字形剖面的成型體，接著對該成型體施加按壓力將該成型體壓下，由此形成沿其長邊方向具有間隙部的開口管，然后，將該開口管的間隙的端面彼此相互對接接合而形成鋼管，在該情況下，在對上述板材實施彎曲加工的階段，在該板材的至少一部分，設(shè)置與其它區(qū)域相比施加了極小的曲率的輕加工部，或者設(shè)置省略了上述彎曲加工的未加工部，在壓下上述成型體而形成開口管的階段，不約束上述輕加工部或者未加工部，至少對從該輕加工部或者未加工部的中心向板材的寬度端部方向離開w/4(其中，w是板材的寬度尺寸)的部位施加按壓力，所以能夠以較小的按壓力高效地成型真圓度高的鋼管。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的鋼管的制造方法，輕加工部或者未加工部設(shè)置于從板材的寬度端部分別離開w/4的部位，所以在壓下呈u字形剖面的成型體而形成開口管的情況下，該部位不被模具約束，因此能夠抑制成型反作用力的增加。

另外，根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，上述輕加工部或者未加工部的沿著上述板材的寬度方向的長度為板寬尺寸的10％以下，所以能夠保持尺寸精度不變地得到對接部的開口量小的開口管。

另外，根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，在施加按壓力將成型體壓下時，至少在離開按壓力所作用的延長線的部位支承該成型體，并且在設(shè)以支承該成型體的部位為起點而確定的成型體的敞開角度為θs且設(shè)按壓力的角度為θf的情況下，在θf＞θs的條件下，開始成型體的壓下，所以輕加工部或者未加工部以向外側(cè)伸出的方式變形。

另外，根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，使用具備在壓下成型體時不與上述輕加工部或者未加工部接觸的加工面的沖壓模具，所以能夠減少沖壓力的同時進(jìn)行成型體的壓下。

另外，根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，在壓下成型體時，對從上述輕加工部或者未加工部的中心向板材的寬度端分別離開w/4的部位(兩個位置)同時施加按壓力，所以在間隙部不會形成其端面錯位較大的偏移。

并且，根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，在壓下成型體時，用于壓下該成型體的沖壓模具的加工中心與該成型體的寬度中心一致，所以能夠在開口管的間隙部左右均衡地按壓相當(dāng)于板材的寬度端的部位，不會在間隙部形成大的偏移。

另外，根據(jù)本發(fā)明的鋼管的制造方法，將成型體保持為u形姿勢，成型體在其最下端(成型體的寬度方向的中心)被支承，所以能夠以寬度方向的中心為界使成型體左右對稱地變形，能夠得到真圓度高的開口管。

根據(jù)在本發(fā)明的鋼管的制造方法中使用的沖壓模具，利用夾持成型體的一對按壓體構(gòu)成該沖壓模具，在該按壓體形成有由在壓下上述成型體的過程中不與上述輕加工部或者未加工部接觸的剖面形狀構(gòu)成的加工面，所以成型反作用力減少，能夠高效制造鋼管。

另外，根據(jù)本發(fā)明的沖壓模具，按壓體中的至少一個具備圓弧面和加工面，上述圓弧面具備與沖壓模具的加工中心一致的寬度中心，上述加工面具有與該圓弧面的兩端分別連結(jié)并指向該沖壓模具的加工中心側(cè)的傾斜，所以不會在間隙部形成錯移，能夠得到真圓度高的鋼管。

在本發(fā)明的沖壓模具中，在圓弧面的中心角為28°以上，和通過上述圓弧加工面的寬度方向中心的直線交叉的直線與傾斜面所成的角度為14°以上的情況下，當(dāng)壓下成型體時，能夠使輕加工部或者未加工部可靠地向外側(cè)伸出。

并且，根據(jù)本發(fā)明的沖壓模具，使圓弧面成為要制造的鋼管的半徑的1.2倍以下的半徑，由此在壓下成型體時，輕加工部或者未加工部不被模具的加工面約束，能夠減少加工成型反作用力。

附圖說明

圖1是示意性表示用于使呈u字形剖面的成型體成型的優(yōu)選的模具的圖。

圖2是示意性表示用于使開口管成型的優(yōu)選的模具的圖。

圖3是表示將板材成型為呈u字形剖面的成型體的情況下的具體的成型狀況的圖。

圖4是放大表示呈u字形剖面的成型體的剖面的圖。

圖5是表示將呈u字形剖面的成型體壓下而成為開口管的狀態(tài)的圖。

圖6是表示真圓度變動量/外徑與(輕加工部或者未加工部的長度)/板寬的關(guān)系的圖表。

圖7是表示間隙部的開口(mm)與(輕加工部或者未加工部的長度)/板寬的關(guān)系的圖表。

圖8是表示u形剖面的開口(mm)與(輕加工部或者未加工部的長度)/板寬的關(guān)系的圖表。

圖9是放大表示上模的主要部位的圖。

圖10是表示上模的加工面的角度θd與力的朝向θf的關(guān)系的圖。

圖11是表示上模的咬入狀況的圖。

圖12是表示在上模與成型體之間形成有間隙的狀態(tài)的圖。

圖13是表示(上模的圓弧面的半徑/鋼管的半徑)與殘留指數(shù)的關(guān)系的圖。

圖14是表示(下模的圓弧面的半徑/鋼管的半徑)與(成型負(fù)載/輕加工部或者未加工部自由彎曲的情況下的負(fù)載)的關(guān)系的圖。

圖15是表示上模與下模的接觸狀況的圖。

具體實施方式

以下使用附圖更具體地說明本發(fā)明。

圖1、圖2是示意性表示用于基于本發(fā)明的鋼管的制造方法的實施的優(yōu)選的沖壓模具的圖。

圖1所示的模具(沖頭與沖模)用于對板材沿其寬度方向施加彎曲加工從而成型為呈u字形剖面的成型體的情況，圖2所示的模具用于對呈u字形剖面的成型體施加按壓力從而形成沿其長邊方向具有間隙部的開口管的情況。

圖1的符號1是配置于板材s的輸送路徑內(nèi)的沖模。該沖模1由沿板材s的進(jìn)給方向在兩個位置對板材s進(jìn)行支承的左右一對棒狀部件1a、1b構(gòu)成，能夠根據(jù)要制造的鋼管的尺寸改變該棒狀部件1a、1b的相互間隔e。

另外，2是能夠向相對于沖模1接近、離開的朝向移動的沖頭。該沖頭2由如下部件構(gòu)成：與板材s直接接觸將該板材s按壓為凹狀且具有向下凸?fàn)畹募庸っ娴臎_頭前端部2a；以及以相同的寬度與該沖頭前端部2a的背面(上端)連結(jié)并支承該沖頭前端部2a的沖頭支承體2b。

沖頭支承體2b的具體構(gòu)造未圖示，但其上端部連結(jié)有液壓缸那樣的驅(qū)動機構(gòu)，能夠通過該驅(qū)動機構(gòu)對沖頭前端部2a施加按壓力。另外，3是用于形成板材s的輸送路徑的輥。

另外，圖2的符號4是上模(按壓體)，5是與該上模4匹配的下模(按壓體)。使通過沖模1、沖頭2成型的成型體(呈u字形剖面)位于上模4與下模5的相互之間，并對該成型體施加按壓力從而形成開口管。

作為上模4，可以使用具備圓弧面4a和加工面(傾斜面)4b的結(jié)構(gòu)，圓弧面4a具有與沖壓模具的加工中心一致的寬度中心，加工面(傾斜面)4b具有與該圓弧面4a的兩端分別連結(jié)并指向沖壓模具的加工中心側(cè)的傾斜，作為下模5，可以使用具有在成型體的壓下過程中不與輕加工部或者未加工部接觸的加工面的結(jié)構(gòu)。此外，也可以采用如下結(jié)構(gòu)：上模4具有在成型體的壓下過程中不與輕加工部或者未加工部接觸的加工面，下模5具備：具有與沖壓模具的加工中心一致的寬度中心的圓弧面；以及與該圓弧面的兩端分別連結(jié)并指向沖壓模具的加工中心側(cè)的傾斜面。

在以板材s為原材料，將該板材s成型為管狀時，首先對板材s的端部實施端部彎曲加工(也稱為卷曲加工)。

端部彎曲加工針對比使用上述沖模1、沖頭2施加彎曲加工的情況相對地難以彎曲的板寬端部進(jìn)行，通過該加工設(shè)置端部彎曲加工部，由此能夠得到確保真圓度高的鋼管。

此外，鋼管的真圓度是表示鋼管的剖面形狀有多么接近圓的指標(biāo)，具體而言，例如在制造好的鋼管的任意管長位置將管沿周向進(jìn)行12等分或者24等分來測定對置位置處的外直徑，在將其中的最大直徑和最小直徑分別設(shè)為dmax、dmin的情況下定義為真圓度＝dmax-dmin。真圓度越接近0，表示鋼管的剖面形狀是越接近整圓的形狀。

設(shè)置有端部彎曲加工部的板材s如上述圖1所示載置于沖模1之上，按照規(guī)定的進(jìn)給量間歇地進(jìn)給該板材s并且根據(jù)圖3所示的要領(lǐng)對其整體施加彎曲加工(3點彎曲加工)，成型為整體呈u字形剖面的成型體。

將通過該彎曲加工得到的成型體s1的一部分特別是從寬度端部分別離開w/4的部位作為中心，將其剖面放大如圖4所示那樣，設(shè)置與其它區(qū)域相比施加了極小的曲率的輕加工部或者省略了彎曲加工的未加工部p。

可以通過減小由沖頭2施加的按壓量進(jìn)行壓下由此設(shè)置上述輕加工部p，另外，可以通過增大板材s的進(jìn)給而省略沖頭2的按壓由此設(shè)置未加工部p。

此外，圖3具體示出了對預(yù)先實施了端部彎曲加工的板材s依次從左列的上到下，接著從中央列的上到下，再從右列的上到下實施彎曲加工以及板材s的進(jìn)給的情況的一個例子，分別標(biāo)注于圖中的沖頭2、板材s的箭頭表示各階段的沖頭2、板材s的移動方向。

作為對板材s施加彎曲加工的沖頭2也可以使用沖頭前端部2a的寬度比沖頭支承體2b的寬度(厚度)大的例如呈近似倒t字形狀的沖頭。在該情況下，相比沖頭前端部2a的寬度與沖頭支承體2b的寬度(厚度)相等的圖1所示的情況，能夠通過一次按壓對板材按壓更大的面積，所以能夠?qū)崿F(xiàn)按壓次數(shù)的減少。

若得到呈u字形剖面的成型體s1，則接下來為了使該成型體s1成為開口管，使用如圖2所示的上模4、下模5將成型體s1壓下。

在壓下成型體s1時，以使敞開部朝向上方的方式將成型體s1保持為u形姿勢，以使其最下端即寬度方向的中心作為支承部位的方式位于下模5，如圖5所示，利用上模4，對從輕加工部或者未加工部p向?qū)挾榷穗x開w/4的部位即板材s的寬度端部的兩個位置同時施加按壓力。

在進(jìn)行上述壓下中，成型體s1至少在離開按壓力的作用線的部位被支承于下模5，并且輕加工部或者未加工部p沒有被模具約束，所以該成型體s1不需要過大的按壓力就變形為管狀。

作為下模5，在本發(fā)明中使用具有不約束輕加工部或者未加工部p的加工面的結(jié)構(gòu)，但在該加工面是由呈凹形狀的圓弧面構(gòu)成時可以通過設(shè)定為比要制造的鋼管的直徑大的直徑來實現(xiàn)。此外，加工面也可以是供成型體s1呈線狀地接觸的平坦面。

在本發(fā)明中，在壓下成型體s1形成開口管的階段，至少對從輕加工部或者未加工部p的中心離開w/4的部位施加按壓力，其理由如下。

即，成型體s1的整體變?yōu)閳A形時的彎曲力矩在距離按壓部為角度φ的位置是m＝f·r·cosφ(f：按壓力，r：圓的半徑)，在距離按壓部90°的位置處最大，變形也最大。因此，通過對從輕加工部或者未加工部p的中心離開90°即離開整周的1/4的位置施加按壓力，從而使輕加工部或者未加工部p有效變形。此時，彎曲力矩在距離施加按壓力的位置90°的位置最大，離開該位置則變小。為了在輕加工部或者未加工部p產(chǎn)生足夠的塑性變形，優(yōu)選使按壓力施加于w/4±0.07w。

另外，本發(fā)明中，輕加工部或者未加工部p的中心設(shè)置于包含從板材s的寬度端部離開w/4的部位在內(nèi)的部位，其理由如下。

即如上所述，優(yōu)選，按壓力施加于從輕加工部或者未加工部p的中心向板材的寬度端部方向離開w/4的位置，但在使成型體s1成為開口管的階段其形狀發(fā)生變化，所以與上模4接觸的接觸位置發(fā)生變化，施加按壓力的位置也發(fā)生變化。在將輕加工部或者未加工部p設(shè)置于從板材s的寬度端部離開w/4的位置的情況下，施加按壓力的部分始終為板材s的寬度端部，輕加工部或者未加工部p變形最大。這樣，不改變按壓位置，就能夠通過一次按壓對輕加工部或者未加工部p施加變形。另外，為了能夠?qū)p加工部或者未加工部p施加足夠的變形，優(yōu)選，將輕加工部或者未加工部p設(shè)置于施加按壓力的位置即距離板材的寬度端部w/4±0.07w的范圍。

本發(fā)明中，在對板材s進(jìn)行彎曲加工時，在該板材s的一部分，特別是在包含從板材s的寬度端部離開w/4的部位在內(nèi)的部位，設(shè)置輕加工部，或者設(shè)置省略了彎曲加工的未加工部p時，該輕加工部或者未加工部p的沿著板材s的寬度方向的長度l(參照圖4)優(yōu)選為板寬的10％以下，其理由如下。

即若對具有長度為l的輕加工部或者未加工部p且呈u字形剖面的成型體s1，在從輕加工部或者未加工部p離開w/4的部位施加按壓力，則在輕加工部或者未加工部p作用有彎曲力矩而發(fā)生變形。

成型體s1的整體變?yōu)閳A形時的彎曲力矩在距離按壓部為角度φ的位置是m＝f·r·cosφ(f：按壓力，r：圓的半徑)，在從按壓部離開90°的位置處最大，變形量也最大，但在輕加工部，未加工部p變形量不一樣。因此，得到的開口管不會成為一樣的圓弧，而是具有凹凸。

這里，對于api規(guī)格gr.x65、厚度38.1mm的管材，調(diào)查呈u字形剖面的成型體s1的輕加工部或者未加工部p的長度l除以板寬所得的值、與凹凸量除以管材的外徑所得的值的關(guān)系，如圖6所示，輕加工部或者未加工部p的長度越長、外徑越小，則凹凸量越大，在外徑為559mm的管材中，若輕加工部或者未加工部p的長度超過板寬的10％，則凹凸量超過外徑的1.5％。

在管線管的一般規(guī)格即api規(guī)格中，雖然確認(rèn)了在將間隙部接合(焊接)后的擴管工序中擴管率(擴大直徑的比率)為1.5％左右的形狀矯正，但在凹凸量超過外徑的1.5％的情況下，擔(dān)心最終制品的尺寸精度受損。因此，本發(fā)明中，輕加工部或者未加工部p的沿著板材s的寬度方向的長度l優(yōu)選為板寬尺寸的10％以下。另外，為了對輕加工部或者未加工部p施加足夠的變形，優(yōu)選，長度l處于與其整體施加按壓力的位置相距w/4±0.07w的范圍內(nèi)。

此外，若輕加工部或者未加工部p的長度l變長，則如圖7所示，基于釋放按壓力時的回彈，開口管的間隙部的間隙變大，端面彼此的對接接合也會變得困難，所以也會有其受到制約的情況。

圖8示出了呈u字形剖面的成型體s1的敞開部的間隔(u形剖面的開口)與輕加工部或者未加工部p的長度l的關(guān)系。輕加工部或者未加工部p的長度l越小，尺寸精度越高，但成型體s1的敞開間隔也越小，所以在該敞開間隔比沖頭2的寬度小的情況下，在最終按壓后(圖3的最后一次的狀態(tài))無法使沖頭2上升，難以將成型體s1從沖壓機取出。因此，根據(jù)所應(yīng)用的設(shè)備、要制造的鋼管的尺寸等來確定長度l的下限。例如在利用具備寬度為150mm的沖頭2的沖壓機來制造外徑為559mm的管的情況下，l/w需要為0.05以上。

本發(fā)明中，在將以成型體s1被支承的部位為起點確定的敞開角度設(shè)為θs，將施加于成型體s1的按壓力的角度設(shè)為θf的情況下，在θf＞θs的條件下開始成型體s1的壓下，但通過滿足該條件支承成型體s1的部位不存在于按壓力的作用線上，輕加工部或者未加工部p由于較小的按壓力而向外側(cè)可靠地伸出。

此外，成型體s1的敞開角度θs被定義為如下角度：在使成型體的敞開部朝上的u形姿勢下，成型體的寬度方向的中心位于其最下端(成型體體被支承的部位)，將通過該寬度方向的中心將該成型體左右對稱地平分的直線q作為基準(zhǔn)線的情況下，該基準(zhǔn)線與連結(jié)該成型體的寬度方向的中心(w/2)和該成型體s1的寬度方向的端部的直線r所構(gòu)成的角度(參照圖5)。另外，按壓力的角度(按壓力的朝向)θf由模具形狀、摩擦系數(shù)決定，在將模具的加工面的角度(相對于水平的角度)設(shè)為θd，將模具表面的摩擦系數(shù)設(shè)為μ的情況下，通過θf＝θd-tan^-1(μ)求出(參照圖9)。

在利用具備具有與沖壓模具的加工中心o一致的寬度中心的圓弧面4a、以及與該圓弧面4a的兩端分別連結(jié)并指向該沖壓模具的加工中心o側(cè)的一對加工面4b的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成上模4的加工面的情況下，該加工面4b可以是直線狀的傾斜面，也可以是彎曲的傾斜面。

將圓弧面4a的中心角θc設(shè)定為28°以上的范圍，對于加工面4b而言，為了在壓下成型體s1時使輕加工部或者未加工部p以可靠地向外側(cè)伸出的方式變形，可以將和通過圓弧面4a的寬度方向中心的直線交叉的直線與該加工面4b所構(gòu)成的角度θd設(shè)定為14°以上的范圍(參照圖2)。

上模4的圓弧面4a的中心角θc優(yōu)選為28°以上的理由如下。圖10示出了在一般的潤滑狀態(tài)(摩擦系數(shù)為0.1的情況)下求出上模4的加工面4b的角度θd與力的朝向(按壓力的角度)θf的關(guān)系的結(jié)果。

如圖10所示，可知上模4的加工面的角度θd越大，則力的朝向θf越大，輕加工部或者未加工部p越容易向外側(cè)伸出。例如在利用沖頭2的寬度為150mm的沖壓機制造外徑為559mm的管的情況下(國際公開文本的第(0055)段的最小尺寸的例子)，l/w的最小值為0.05，成型體s1的敞開角度θs為9°。此時，若將模具角度θd設(shè)為14°以上，則力的朝向θf比成型體s1的敞開角度θs大。另外，成型體s1的敞開角度θs在幾何學(xué)上由輕加工部或者未加工部p的長度l與板寬w之比決定，若l/w變大，則成型體s1的敞開角度θs也變大，所以也存在需要進(jìn)一步增大上模4的圓弧面4a的中心角θc的情況。

另一方面，若上模4的加工面4b的角度θd較大，則模具的開口部比呈u字形剖面的成型體s1的最大寬度小，如圖11所示，存在上模4咬入成型體s1而產(chǎn)生瑕疵的情況，所以根據(jù)成型體s1的最大寬度，決定角度θd的上限。

在壓下上述成型體s1時，對從輕加工部或者未加工部p向板材s的寬度端(成型體s1的寬度端)分別離開w/4的部位(的兩個位置)同時施加按壓力的情況下，使用于壓下該成型體s1的沖壓模具的加工中心o、與該成型體s的寬度方向的中心w/2一致特別有效，由此，能夠避免開口管s2的間隙部產(chǎn)生大的錯移(偏移)。

上模4的圓弧面4a最好形成為要制造的鋼管的半徑的1.2倍以下的半徑，其理由如下。

若上模4的圓弧面4a的半徑較小，則如圖12所示，擔(dān)心在成型中上模4與成型體s1之間產(chǎn)生間隙而使端面在間隙部錯位，所以根據(jù)通過端部彎曲決定的板端附近的形狀來決定該圓弧面4a的半徑的下限以便能夠從板端起在板厚程度的范圍內(nèi)接觸。

圖13示出了(上模4的圓弧面4a的半徑/鋼管的半徑)、與輕加工部或者未加工部p在(沒有彎曲為圓形)原樣狀態(tài)下保留的指標(biāo)(殘留指數(shù))的關(guān)系。若上模4的圓弧面4a的半徑變大，則約束不充分，所以輕加工部或者未加工部p原樣殘留。在殘留指數(shù)1.0為基準(zhǔn)值的情況下，為了不超過該基準(zhǔn)值，上模4的圓弧面4a的半徑優(yōu)選被抑制為要制造的鋼管的半徑的1.2倍以下。

接下來，作為下模5，在使用加工面具有呈凹形狀的圓弧面5a的結(jié)構(gòu)的情況下，如圖5所示，為了使呈u字形剖面的成型體s1收納于模具內(nèi)，需要使用比要制造的鋼管的外徑大的結(jié)構(gòu)。

圖14是表示(下模5的圓弧面5a的半徑/鋼管的半徑)與(成型負(fù)載/輕加工部或者未加工部p自由彎曲的情況下的負(fù)載)的關(guān)系的圖。若下模5的圓弧面5a的半徑較小，則在成型體s1的成型中輕加工部或者未加工部p被模具約束，所以成型負(fù)載變大。特別地，若下模5的圓弧面5a的半徑不足要制造的鋼管的半徑的1.05倍，則成型負(fù)載急劇增加。因此，下模5的圓弧面5a的半徑優(yōu)選成為要制造的鋼管的半徑的1.05倍以上。若將下模5的圓弧面5a的半徑設(shè)為要制造的鋼管的半徑的1.07倍以上，則能夠抑制為在未約束地使成型體s1成型的情況下被施加的負(fù)載的2倍以下。

在下模5的圓弧5a的半徑較大的情況下，如圖15所示，無法避免與上模4接觸，所以無法獲得所希望的壓下量，輕加工部或者未加工部p的變形不充分，或間隙部的開口量變大，從而需要根據(jù)上模4的形狀選擇下模5。若使用這樣的具有呈凹形狀的圓弧面5a的下模5，則能夠使在通過uo方式制造鋼管時使用的模具保持原樣地通用，不需要模具的制作，但若能夠避免輕加工部或者未加工部p的約束，則也可以采用由與上模4相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。

另外，作為上模4，將加工面(傾斜面)4b由圓弧面4a和加工面(傾斜面)4b構(gòu)成的結(jié)構(gòu)作為一個例子而示出，但若能夠滿足在開始壓下時θs＞θf的條件，則也可以使用下模5那樣的具備形成有圓弧面5a的加工面的模具，并不限定于圖示的結(jié)構(gòu)。

下模5也可以使用2點支承成型體s1的如上述圖1所示的沖模1那樣的模具或者輥狀的模具。在使用上述模具的情況下，輕加工部或者未加工部p在壓下中不被模具的加工面約束，所以能夠用比較小的按壓力將成型體s1成型為管狀。

通過使用上模4、下模5的壓下得到的開口管s2然后使間隙部的端面相互對接，通過焊接機(接合機構(gòu))焊接，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行擴管由此成為鋼管。

作為焊接機(接合機構(gòu))，例如采用由定位焊接機、內(nèi)表面焊接機、外表面焊接機這三種焊接機構(gòu)成的機構(gòu)。在該焊接機中，定位焊接機通過籠形輥(cageroll)使對接面按照適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系連續(xù)緊貼，將緊貼部在其全長范圍焊接。

通過定位焊所得的管接下來通過內(nèi)表面焊接機從對接部的內(nèi)表面被焊接(埋弧焊)，進(jìn)而通過外表面焊接機從對接部的外表面被焊接(埋弧焊)。

上述焊接機(接合機構(gòu))與壓下成型體s1的沖壓模具(上模4、下模5)的位置關(guān)系沒有特別限定，可以任意改變。

實施例1

為了使用厚度為38.1mm，寬度為2711mm的管線管用鋼板(api等級x60)來成型直徑為36英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為450mm的沖模上，利用具有半徑為308mm的加工面的沖頭，從板材的與寬度中央相距1120mm的位置，使板材進(jìn)給間距為224mm，按壓次數(shù)為11次(從紙面右端5次，從左端5次)來進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工。此時，按壓量成為沖頭前端部從將棒狀部件的最上部連結(jié)的線到達(dá)15.8mm的位置的量，一次彎曲30°，但在板材的與寬度中央相距672mm的位置(從右端數(shù)第3次，從左端數(shù)第3次的進(jìn)給時)不進(jìn)行按壓，在571～795mm的位置形成未加工部。而且，接下來，使通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持u形姿勢不變，使用具有半徑r為457.2mm、中心角θc為60°的圓弧面且具有以30°的角度θd與圓弧面連結(jié)的平坦面的上模、以及具有半徑r為502.9mm的凹形狀的圓弧面的下模，進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是指圓弧面的最上部，在下模中是指圓弧面的最下部)變?yōu)?80mm為止，由此形成開口管，在此情況下，對該沖壓模具的按壓力的減小程度、開口管的間隙部的開口量、錯移量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。

其結(jié)果是，在標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行了u形沖壓后，使用半徑r為452.6mm的模具按照0.2％的壓縮率進(jìn)行o形沖壓，由此與制造外徑為36英寸、厚度(管厚)為38.1mm的鋼管的情況(現(xiàn)有方法)比較，確認(rèn)了在根據(jù)本發(fā)明制造鋼管的情況下，o形沖壓的按壓力相比現(xiàn)有方法減小到15％左右。

另外，明確的是能夠得到如下鋼管：開口管的間隙部的開口量為21mm，焊接后(鋼管)的錯移量為0.1mm，真圓度為5.2mm，相對于36英寸的外徑僅有0.6％左右的差異。

實施例2

與實施例1相同，為了使用厚度為38.1mm，寬度為2711mm的管線管用鋼板(api等級x60)來成型直徑為36英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為450mm的沖模上，利用具有半徑為308mm的加工面的沖頭，從板材的與寬度中央相距1120mm的位置，使板材進(jìn)給間距為224mm，按壓次數(shù)為11次(從紙面右端數(shù)5次，從左端數(shù)5次)來進(jìn)行基于3點彎曲的一次彎曲30°的彎曲加工。此時，按壓量成為沖頭前端部從將棒狀部件的最上部連結(jié)的線到達(dá)15.8mm的位置的量，一次彎曲30°，但在板材的與寬度中央相距672mm的位置(從右端數(shù)第3次，從左端數(shù)第3次進(jìn)給時)，使按壓量減少為8.8mm進(jìn)行10°的彎曲，在571～795mm的位置形成輕加工部。

然后，接下來，使通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持u形姿勢不變，使用具有半徑r為457.2mm、中心角θc為60°的圓弧面且具有以30°的角度θd與圓弧面連結(jié)的平坦面的上模、以及具有半徑r為502.9mm的凹形狀的圓弧面的下模，進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?80mm為止，由此形成開口管，在此情況下，對該沖壓模具的按壓力的減小程度、開口管的間隙部的開口量、錯移量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。

其結(jié)果是，在標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行了u形沖壓后，使用半徑r為452.6mm的模具按照0.2％的壓縮率進(jìn)行o形沖壓，由此與制造外徑為36英寸、厚度(管厚)為38.1mm的鋼管的情況(現(xiàn)有方法)比較，確認(rèn)了在根據(jù)本發(fā)明制造鋼管的情況下，o形沖壓的按壓力相比現(xiàn)有方法減小到15％左右。

另外，明確的是能夠得到如下鋼管：開口管的間隙部的開口量為16mm，焊接后(鋼管)的錯移量為0.1mm，真圓度為8.2mm，相對于36英寸的外徑僅有0.9％左右的差異。

實施例3

為了使用厚度為44.5mm、寬度為3180mm、長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x80)來成型直徑為42英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為500mm的沖模上，利用具有半徑為360mm的加工面的沖頭，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備從寬度端部起未加工部的位置以及長度不同的呈u形剖面的成型體。

接下來，在棒狀部件上設(shè)置具有半徑r為609.6mm的凹形狀的圓弧面的下模，將通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體從外側(cè)壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?027mm為止，由此形成開口管。

對形成了開口管的情況下的該沖壓模具的按壓力以及開口管的間隙部的開口量、錯移量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。表1示出了按壓的位置以及該成型體的形狀和結(jié)果。

[表1]

如no.2～6所示，對從未加工部中心離開板寬的0.19～0.31的位置施加按壓力時真圓度、錯移量都良好，但對0.16的接近未加工部的no.1而言，真圓度為18.1mm，超過制品直徑的1.5％，并且錯移量為1.5mm，也比其它的大。

并且，施加按壓力的位置離未加工部越遠(yuǎn)，按壓力越小。

另外，如no.7～10所示，在距離板寬端部0.28～0.19的范圍設(shè)置未加工部時得到良好的真圓度，但對于未加工部接近板寬端部的no.11而言，真圓度為17.1mm，超過制品直徑的1.5％。

另外，如no.12～15所示，未加工部的長度為板寬的0.12以下時得到良好的真圓度，但對于未加工部長度大的no.16而言，真圓度為19.2mm，超過制品直徑的1.5％。

實施例4

為了使用厚度為44.5mm，寬度為3180mm，長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x80)來成型直徑為42英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為500mm的沖模上，利用具有半徑為360mm的加工面的沖頭，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備從寬度端部起未加工部的位置以及長度不同的呈u形剖面的成型體。

然后，接下來，使通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持為u形姿勢不變，使用具有半徑r為533.4mm、中心角θc為60°的圓弧面且具有以30°的角度θd與圓弧面連結(jié)的平坦面的上模、以及具有半徑r為609.6mm的凹形狀的圓弧面的下模，在上模與兩側(cè)的板寬端部接觸的狀態(tài)下進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?027mm為止，由此形成開口管，在該情況下，對該沖壓模具的按壓力的減小程度、開口管的間隙部的開口量、錯移量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。表2示出了按壓的位置以及該成型體的形狀和結(jié)果。與實施例3形狀相同的記為相同的no.。[表2]

如no.7～10所示，在距離板寬端部0.28～0.19的范圍設(shè)置未加工部時得到良好的真圓度，但對于未加工部接近板寬端部的no.11而言，真圓度為16.5mm，超過制品直徑的1.5％。

另外，如no.12～15所示，在未加工部的長度為板寬的0.12以下時得到良好的真圓度，但對于未加工部的長度大的no.16而言，真圓度為17.1mm，超過制品直徑的1.5％。并且，錯移量全部為0.2mm以下，比按照單側(cè)按壓的實施例3小。

實施例5

為了使用厚度為31.8mm，寬度為1640mm，長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x80)來成型直徑為22英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為400mm的沖模上，利用具有半徑為188mm的加工面的沖頭，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備從寬度端部起未加工部的位置以及長度不同的呈u形剖面的成型體。

接下來，在棒狀部件上設(shè)置具有半徑r為330.2mm的凹形狀的圓弧面的下模，將通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體從外側(cè)壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最下部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?38mm為止，由此形成開口管。

對形成了開口管的情況下的該沖壓模具的按壓力以及開口管的間隙部的開口量、錯移量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)按壓的位置以及該成型體的形狀將結(jié)果表示在表3中。

[表3]

如no.2～6所示，在對從未加工部中心離開板寬的0.19～0.31的位置施加按壓力時真圓度、錯移量都良好，但對0.16的接近未加工部的no.1而言，真圓度為10.1mm，超過制品直徑的1.5％，并且錯移量為1.4mm，也比其它的大。

并且，施加按壓力的位置離未加工部越遠(yuǎn)，按壓力越小。另外，如no.7～10所示，在距離板寬端部0.28～0.19的范圍設(shè)置未加工部時得到良好的真圓度，但對于未加工部接近板寬端部的no.11而言，真圓度為10.6mm，超過制品直徑的1.5％。另外，如no.12～14所示，未加工部的長度為板寬的0.12以下時得到良好的真圓度，但對于未加工部長度大的no.15而言，真圓度為11.2mm，超過制品直徑的1.5％。

實施例6

為了使用厚度為31.8mm，寬度為1640mm，長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x80)來成型直徑為22英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為400mm的沖模上，利用具有半徑為188mm的加工面的沖頭，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備從寬度端部起未加工部的位置以及長度不同的呈u形剖面的成型體。

然后，接下來，將通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持u形姿勢不變，使用具有半徑r為279.4mm、中心角θc為60°的圓弧面且具有以30°的角度θd與圓弧面連結(jié)的平坦面的上模、以及具有半徑r為330.2mm的凹形狀的圓弧面的下模，在上模與兩側(cè)的板寬端部接觸的狀態(tài)下進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?38mm為止，由此形成開口管，在該情況下，對該沖壓模具的按壓力的減小程度、開口管的間隙部的開口量、錯移量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)按壓的位置以及該成型體的形狀將結(jié)果在表4中表示。與實施例5形狀相同的記為相同的no.。[表4]

如no.7～10所示，在距離板寬端部0.28～0.19的范圍設(shè)置未加工部時得到良好的真圓度，但對于未加工部接近板寬端部的no.11而言，真圓度為9.8mm，超過制品直徑的1.5％。

另外，如no.12～14所示，未加工部的長度為板寬的0.12以下時得到良好的真圓度，但對于未加工部長度大的no.15而言，真圓度為10.1mm，超過制品直徑的1.5％。并且，錯移量全部為0.3mm以下，比按照單側(cè)按壓的實施例3小。

實施例7

為了使用厚度為38.1mm，寬度為2711mm，長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x60)來成型直徑為36英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為450mm的沖模上，利用具有半徑為308mm的加工面的沖頭，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備以距離板寬端部683mm的位置為中心來設(shè)置長度109mm以及224mm的未加工部的呈u形剖面的成型體。

接下來，將通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持u形姿勢不變，使用具有半徑r為457.2mm的各種中心角的圓弧面且具有與圓弧面連結(jié)的平坦面的上模、以及具有半徑r為502.9mm的凹形狀的圓弧面的下模，在上模與兩側(cè)的板寬端部接觸的狀態(tài)下進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?80mm為止，由此形成開口管，在該情況下，對該沖壓模具的按壓力的減小程度、開口管的間隙部的開口量、焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)未加工部的長度和呈u形剖面的成型體的敞開角度θf以及上模的中心角和按壓力的角度θs將結(jié)果在表5中表示。

[表5]

如no.3以及5、6所示，在θf＞θs的條件下，開口量也小，真圓度也良好。另一方面，對于θf＜θs的no.1、2以及4而言，開口量大，no.1、4的開口量大而無法焊接。另外，no.2能夠焊接但真圓度為15.7mm，超過制品直徑的1.5％。

實施例8

為了使用厚度為38.1mm，長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x60)來成型各種直徑為28～38英寸的鋼管，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備以距離板寬端部w/4的位置為中心來設(shè)置板寬的0.08倍的未加工部的呈u形剖面的成型體。

接下來，將通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持u形姿勢不變，使用具有半徑r為457.2mm，中心角θc為60°的圓弧面且具有以30°的角度θd與圓弧面連結(jié)的各種半徑r的上模、以及具有半徑比外徑大50.8mm的凹形狀的圓弧面的下模，在上模與兩側(cè)的板寬端部接觸的狀態(tài)下進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)橥鈴降?.96倍為止，由此形成開口管，在該情況下，對該沖壓模具的按壓力的減小程度、開口管的間隙部的錯移量以及焊接后的鋼管的真圓度進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)鋼管的外徑以及上模半徑與鋼管外半徑的比將結(jié)果在表6中表示。

[表6]

對于上模半徑與鋼管外半徑的比為1.2以下的no.1～5而言，真圓度良好，該比越小，真圓度越好。并且，與該比為1.0以上的no.2～5比較，上模半徑比鋼管外半徑小的no.1的錯移量變大。另一方面，上模半徑與鋼管外半徑的比大的no.6的真圓度為17.2mm，超過制品直徑的1.5％。

實施例9

為了使用厚度為38.1mm，寬度為2711mm，長度為12.2m的管線管用鋼板(api等級x60)來成型直徑36英寸的鋼管，將其載置于棒狀部件的間隔被設(shè)定為450mm的沖模上，利用具有半徑為308mm的加工面的沖頭，進(jìn)行3點彎曲的彎曲加工，準(zhǔn)備以距離板寬端部683mm的位置為中心來設(shè)置長度為224mm的未加工部的呈u形剖面的成型體。

接下來，將通過彎曲加工得到的呈u形剖面的成型體以敞開部朝向上方的方式保持u形姿勢不變，使用具有半徑r為457.2mm、中心角θc為60°的圓弧面且具有以30°的角度θd與圓弧面連結(jié)的各種半徑r的上模、以及具有各種半徑r的凹形狀的圓弧面的下模，在上模與兩側(cè)的板寬端部接觸的狀態(tài)下進(jìn)行壓下，直到模具的r部的頂點間距離(r部的頂點在上模中是圓弧面的最上部，在下模中是圓弧面的最下部)變?yōu)?80mm為止，由此形成開口管，在該情況下，對該沖壓模具的按壓力(負(fù)載)進(jìn)行調(diào)查。在表7中表示下模的變形以及和該鋼管外半徑的比與按壓力的關(guān)系。

[表7]

隨著下模半徑變大，該負(fù)載變小，該比超過1.15的no.3、4中不與沖壓模具接觸，負(fù)載變?yōu)閚o.1的一半以下。

工業(yè)上利用的可能性

根據(jù)本發(fā)明，不需要過大的按壓力就能夠高效地制造具有較高真圓度的鋼管。

附圖標(biāo)記說明

1…沖模；1a…棒狀部件；1b…棒狀部件；2…沖頭；2a…沖頭前端部；2b…沖頭支承體；3…輥；4…上模；4a…圓弧面；4b…加工面(傾斜面)；5…下模；5a…圓弧面；s…板材；s1…成型體；s2…開口管。