帶臺階方管的制造方法
【專利摘要】通過簡便的裝置和簡單的制造工序來以低成本得到外觀良好的帶臺階方管。在截面為矩形的方管的管端各面上形成與長度方向平行的V槽，使旋轉(zhuǎn)的平輥靠近并按壓于形成有該V槽的各面，以對方管（10）的管端進(jìn)行縮管。方管（10）的管端各面（10a～10d）上的V型槽以如下方式形成：將形成有V字狀的凹部的內(nèi)模具插入該方管（10）的管端內(nèi)側(cè)中，將表面具有V字狀的凸部的V字狀輥配置于與該凹部相對的位置且為該方管的管端外側(cè)，使該V字狀輥在旋轉(zhuǎn)的同時按壓于方管（10）的管端各面（10a～10d）。
【專利說明】帶臺階方管的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于制造在管端設(shè)有連結(jié)用的臺階的方管的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于圍欄（日文：7 二 柵欄（日文：柵）等的建筑用方管通常以如下方式組裝：在成形具有恒定長度的方管構(gòu)件之后，將該成形后的多個方管構(gòu)件相互對接，并使用連結(jié)構(gòu)件加以固定。但是，使用連結(jié)構(gòu)件會導(dǎo)致零件件數(shù)變多、成本上升。另外，使用連結(jié)構(gòu)件有時會導(dǎo)致外觀不良。
[0003]因此，為了謀求降低成本，提出如下一種方法：對一個方管的端部進(jìn)行縮管加工，將該縮管部插入到另一個方管的另一個端部(未縮管部）中而將方管構(gòu)件連結(jié)起來(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]例如，在專利文獻(xiàn)I中，提出如下一種方法：使用模具（日文：夕'、7)對圓管的一個端部進(jìn)行縮管加工，將該縮管部和另一個圓管的另一個端部(未縮管部）連結(jié)起來，之后利用輥軋成形（日文：口 一 >成形）將在連結(jié)狀態(tài)下的上述圓管成形為方管的形狀。
[0005]專利文獻(xiàn)I中的輥軋成形是如下那樣的方法：在連結(jié)后的圓管的周圍設(shè)置多段配置有預(yù)定尺寸的輥而成的輥軋機(jī)，通過使上述輥按壓連結(jié)后的圓管而使圓管成形為預(yù)定尺寸的方管。利用該方法連結(jié)起來的方管構(gòu)件被提供于圍欄、柵欄等。
[0006]專利文獻(xiàn)I :日本特許第3359947號公報
[0007]專利文獻(xiàn)I提出的方法需要至少包括利用輥軋機(jī)制造圓管的工序、在離線狀態(tài)下對圓管的一個端部進(jìn)行縮管的工序、將多個圓管連結(jié)的工序、以及使該連結(jié)后的圓管再次返回輥軋機(jī)而使其成形為方管的工序。
[0008]通常，在方管的制造中，在利用輥軋機(jī)制造圓管之后，通過使圓管連續(xù)地通過輥軋而使其成形為方管。也就是說，在采用專利文獻(xiàn)I提出的方法時，在利用輥軋機(jī)制造圓管之后且在使其成形為方管之前產(chǎn)生要將該圓管向縮管工序輸送的作業(yè)，這會導(dǎo)致圓管的產(chǎn)品管理工作、工序管理工作增加這樣的問題。另外，由于圓管的縮管加工是通過將圓管壓入模具的方式進(jìn)行的，因此需要準(zhǔn)備與圓管的外徑和縮管尺寸相匹配的模具，從而還存在模具費(fèi)用增加這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是為了解決這樣的問題點(diǎn)而提出的一種制造帶臺階方管的制造方法，其目的在于，提供一種通過簡便的裝置和簡單的制造工序來制造外觀良好且低成本的帶臺階方管的方法。
[0010]本發(fā)明的特征在于，在方管的管端的外周面上設(shè)置與該方管的長度方向平行的V型槽，使旋轉(zhuǎn)的輥以自外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方式靠近并按壓設(shè)有該V型槽的各面，以對該方管的管端進(jìn)行縮管。
[0011]另外，上述方管的管端的外周面上的V型槽優(yōu)選的是以如下方式形成。S卩，將形成有V字狀的凹部的內(nèi)模具配置于該方管的管端內(nèi)側(cè)，將表面具有V字狀的凸部的V字狀輥配置于與上述凹部相對的位置且為該方管的管端外側(cè)，使該V字狀輥在旋轉(zhuǎn)的同時按壓于方管的管端的外周面。
[0012]另外，優(yōu)選以如下方式對方管的管端進(jìn)行縮管:在維持將旋轉(zhuǎn)的輥以自方管的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方式按壓于方管的管端的外周面的狀態(tài)的同時，使旋轉(zhuǎn)的輥和方管沿方管的長度方向相對移動。
[0013]在本發(fā)明中，在方管的管端處，在管端各面上預(yù)先設(shè)置與長度方向平行的V型槽，使旋轉(zhuǎn)的輥以自外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方式靠近并按壓于管端各面，從而使方管的管端成形有縮管部。通過使用該方法，不需要在使圓管成形為方管之前將圓管輸送至縮管工序。另外，在縮管工序中，也不需要準(zhǔn)備與管的外徑和縮管尺寸相匹配的模具，只要具有二段式輥軋機(jī)以及用于使方管旋轉(zhuǎn)和移動的裝置即可。由此，不僅能夠簡化對方管的管端進(jìn)行縮管的工序，而且還能夠獲得外觀優(yōu)異的帶臺階方管。尤其是，在維護(hù)方面，比使用模具有優(yōu)勢。
[0014]另外，使形成于方管的管端的縮管部成為與方管的截面形狀相對應(yīng)的形狀，從而能夠作為良好的連結(jié)部來使用。也就是說，僅靠將管端相互插入，就能夠使多個方管連結(jié)，從而能夠易于搭設(shè)與建筑物之間的配合性良好且外觀性、識別性優(yōu)異的圍欄、柵欄等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表不插入有內(nèi)模具的方管的管端和V字狀棍的圖。
[0016]圖2是表示在方管的管端形成V型槽的工序的圖。
[0017]圖3是表示在方管的管端形成V型槽的工序的圖。
[0018]圖4是表示對方管的形成有V型槽的管端進(jìn)行按壓的工序的圖。
[0019]圖5是表示對方管的形成有V型槽的管端進(jìn)行按壓的工序的圖。
[0020]圖6是表示對方管的形成有V型槽的管端進(jìn)行按壓的工序的圖。
[0021]圖7是表示在方管的管端形成有縮管部的情形的圖。
[0022]圖8是形成有縮管部的方管的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]從成形精度優(yōu)異且低成本方面考慮，本
【發(fā)明者】們反復(fù)研究了在方管的端部形成縮管部的方法和通過將利用該方法制造的帶臺階方管插入到另一個方管的端部(沒有形成縮管部的端部)中而將兩個方管構(gòu)件連結(jié)起來的方法。
[0024]另外，當(dāng)要在矩形截面的方管的管端形成縮管部時，通常，大多以自方管的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)按壓管端的相對的兩個面的形態(tài)來形成縮管部。但是，按壓相對的兩個面會使與被按壓的兩個面相連的兩個面(也就是說，沒有被按壓的兩個面)向外側(cè)彎曲，從而使被按壓的兩個面之間的間隔變窄。并且，若之后按壓彎曲了的兩個面，則會使最初被按壓的兩個面向外側(cè)彎曲。因此，縮管后的方管的縮管了的各面彎曲，在將兩個方管彼此連結(jié)時，難以將縮管后的方管端部插入到?jīng)]有縮管的另一方管的端部中。
[0025]因此，在本發(fā)明中，在自外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)按壓方管的相對的兩個面之前，在該方管的外表面設(shè)置與該方管的長度方向平行的V型槽。使用圖1?圖3說明設(shè)置V型槽的加工方法。[0026]首先，將在外表面形成有V字狀的凹部20a?凹部20d的內(nèi)模具20插入到方管10的管端的內(nèi)側(cè)(參照圖1)。接下來，以隔著方管10與內(nèi)模具20的凹部20a?凹部20d相對的方式配置具有V字狀的凸部35a、35b的V字狀輥30a、30b。在圖1中，V字狀輥30a以使V字狀的凸部35a與內(nèi)模具的凹部20a相對的方式配置。另外，V字狀輥30b以使V字狀的凸部35b與內(nèi)模具的凹部20b相對的方式配置。此時，V字狀輥30a的旋轉(zhuǎn)中心01與方管10的長度方向大致正交，并且與所面對的、方管10的外表面IOa?外表面IOd中的外表面IOa大致平行。同樣地，V字狀輥30b的旋轉(zhuǎn)中心02與方管10的長度方向大致正交，并且與所面對的、方管10的外表面IOa?外表面IOd中的外表面IOb大致平行。
[0027]然后，如圖2所示，使V字狀輥30a以一邊旋轉(zhuǎn)一邊靠近并按壓于方管10的管端的外表面IOa,并且將V字狀棍30b以一邊旋轉(zhuǎn)一邊靠近并按壓于方管10的外表面10b。此時，在方管10的管端的外表面10a、10b形成有V型槽,該V型槽沿著配置于該方管10的內(nèi)側(cè)的內(nèi)模具20的凹部20a?凹部20d而成。此外，在圖2中，為了方便，省略了凹部20a?凹部20d的附圖標(biāo)記(關(guān)于凹部20a?凹部20d的附圖標(biāo)記，參照圖1)。
[0028]之后，使方管10以方管10的長度方向?yàn)樾D(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)大約90度。然后，如圖3所示，同樣地，使方管10的還未形成V型槽的外表面10c、10d也形成沿著內(nèi)模具20的凹部20a?凹部20d而成的V型槽。此外，在圖3中，為了方便，省略了凹部20a?凹部20d的附圖標(biāo)記(關(guān)于凹部20a?凹部20d的附圖標(biāo)記，參照圖1)。
[0029]在如圖1?圖3所示在方管10的管端的外表面IOa?外表面IOd形成V型槽之后，將內(nèi)模具20自方管10拔出。然后，如圖4?圖6所示,將平棍40a、40b分別配置為自兩側(cè)(圖4?圖6的紙面上下方向)夾持方管10。平輥40a、40b并不是像V字狀輥30a、30b那樣在表面形成有凸部的輥，而是主體部的外徑在輥的整個長度方向上大致均勻的輥。在圖4中，平輥40a以與方管10的外表面IOc相對的方式配置，平輥40b以與方管10的外表面IOd相對的方式配置。此時，平輥40a的旋轉(zhuǎn)中心03與方管10的長度方向大致正交并且與方管10的外表面IOc大致平行。同樣地，平輥40b的旋轉(zhuǎn)中心04與方管10的長度方向大致正交并且與方管10的外表面IOd大致平行
[0030]然后，使平輥40a、40b沿圖4的箭頭方向移動而將方管10的形成有V型槽的管端自外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)按壓。由此，如圖5所示，將方管10的沒有與平輥40a、40b相對的外表面IOaUOb的V型槽壓扁，從而能夠僅對方管10的長度方向上的、形成有V型槽的管端部分進(jìn)行縮管加工。之后，如圖6所示，使方管10以橫穿方管10的長度方向的截面的中心O為旋轉(zhuǎn)的大致中心旋轉(zhuǎn)大約90度，同樣地，對于還未進(jìn)行縮管加工的方管10的外表面10c、10d，使平輥40a、40b沿圖6的箭頭方向移動而自外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)按壓外表面10c、10d。其結(jié)果，能夠獲得圖7和圖8所示那樣的、在管端形成有連結(jié)用的帶臺階的縮管部的方管10。
[0031]如此，通過在方管10的管端的各外表面IOa?外表面IOd預(yù)先形成V型槽，從而方管10在自兩側(cè)朝向內(nèi)側(cè)被按壓時以不與平輥40a、40b相對的兩個面的V型槽被壓扁的方式沿著V型槽變形，因此能夠抑制方管10的縮管部的彎曲，進(jìn)而能夠抑制產(chǎn)生容易在縮管部產(chǎn)生的凹凸?fàn)畹鸟薨?。其結(jié)果，能夠獲得尺寸精度良好的帶臺階方管。
[0032]尤其是，在方管10的端部形成縮管部時，在維持利用旋轉(zhuǎn)的平輥40a、40b自兩側(cè)按壓方管10的狀態(tài)的同時，使旋轉(zhuǎn)的平輥40a、40b和方管10沿方管10的長度方向相對移動，由此能夠進(jìn)一步抑制產(chǎn)生容易在縮管部產(chǎn)生的凹凸?fàn)畹鸟薨?。另外，在該情況下，可以是使平輥40a、40b相對于方管10以自方管10的進(jìn)行縮管加工的一側(cè)的端部朝向方管10的未進(jìn)行縮管加工的一側(cè)的方式相對移動，但優(yōu)選的是使平輥40a、40b以自方管10的未進(jìn)行縮管加工的一側(cè)朝向方管10的進(jìn)行縮管加工的一側(cè)的端部的方式相對移動。其原因在于:若使平輥40a、40b以自方管10的未進(jìn)行縮管加工的一側(cè)朝向方管10的進(jìn)行縮管加工的一側(cè)的端部的方式相對移動，則因受到按壓而壓縮了的方管10在塑性流動的作用下自未進(jìn)行縮管加工的一側(cè)朝向進(jìn)行縮管加工的一側(cè)移動并且被進(jìn)行縮管加工。其結(jié)果，不僅能夠進(jìn)一步抑制產(chǎn)生容易在縮管部產(chǎn)生的凹凸?fàn)畹鸟薨?，而且也能夠?yīng)對要求更大的縮管量的情況。此外，考慮到方管10的塑性流動，優(yōu)選的是平輥40a、40b和方管10之間的相對移動方向?yàn)榭朔捷?0a、40b的旋轉(zhuǎn)方向的方向。
[0033]此外，對于用于使在方管10的管端形成V型槽時的V字狀輥30a、30b移動的部件(按壓部件)，并不需要特別限定，只要該部件僅具有在方管10上形成預(yù)定尺寸的V型槽的能力即可。同樣地，對于用于使在對方管10的管端進(jìn)行縮管加工時的平輥40a、40b移動的部件(按壓部件)，并不需要特別限定，只要該部件僅具有能夠?qū)⑿纬捎蠽型槽的方管10縮管加工成預(yù)定尺寸的能力即可。
[0034]另外，方管10的管端未必要使用平輥40a、40b來進(jìn)行縮管加工，只要是至少按壓方管10的外表面IOa?外表面IOd的部分的外徑為大致均勻即可。因而，即使在不與方管10的外表面IOa?外表面IOd接觸的部分形成有凸部、凹部，也不會對方管10的管端的縮管加工造成影響。
[0035]用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)是二段式軋機(jī)，該二段式軋機(jī)包括將V字狀輥在上下方向上配置而成的預(yù)成形輥軋機(jī)和將平輥在上下方向上配置而成縮管用輥軋機(jī)。在方管10的縮管加工過程中，將內(nèi)模具插入到方管10的一個端部中，在該狀態(tài)下將方管的管端部插入到預(yù)成形輥軋機(jī)中而利用V字狀輥進(jìn)行按壓，從而在方管10的各外表面上形成沿著方管10的長度方向的V型槽。接著，將方管10的形成有V型槽的管端部插入到縮管加工用輥軋機(jī)中，利用輥進(jìn)行按壓而進(jìn)行縮管加工。
[0036]各個輥軋機(jī)的輥以自兩側(cè)(在圖1?圖6中為紙面上下方向)夾持方管10的方式配置，因此，成為以下工序:同時對方管10的相對的兩個面進(jìn)行加工，接著使方管以長度方向?yàn)樾D(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)并對未加工面進(jìn)行加工。因此，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)僅是二段式輥軋機(jī)、以及用于使方管10旋轉(zhuǎn)和移動的裝置，從而能夠抑制設(shè)備投資費(fèi)用。此外，在此說明書中，說明了將V字狀輥、平輥配置為自紙面的上下方向夾持方管，但夾持方向并不限定于上下方向。V字狀輥、平輥只要能夠自兩側(cè)夾持方管即可。
[0037]實(shí)施例
[0038]在本發(fā)明的縮管加工中，作為方管，使用了邊長為45mm且截面為正方形的方管。方管的坯料是板厚為3.2mm且拉伸強(qiáng)度為400MPa的高強(qiáng)度鋼板。作為V字狀輥，使用了外徑為50mm且主體長度為IOOmm的V字狀輥。該V字狀輥在輥的主體長度方向中央部具有傾斜角為45度、傾斜部長度為20mm且寬度為28mm的凸部。另外，作為平棍，使用了外徑為50mm且主體長度為IOOmm的平輥。作為內(nèi)模具，使用了在表面上具有四個深度為5mm且寬度為IOmm的V字狀凹部的內(nèi)模具。
[0039]首先，利用V型槽形成軋機(jī)在方管的各面上形成了 V型槽。將內(nèi)模具插入到方管的一個管端中，使用液壓缸使以轉(zhuǎn)速為20rpm (revolution per minute)旋轉(zhuǎn)的V字狀棍自兩側(cè)按壓方管的管端，從而形成了深度為5mm、寬度為IOmm且全長為IOOmm的V型槽。在方管的相對的兩個面上同時進(jìn)行V型槽的形成，接著使方管旋轉(zhuǎn)90度旋而使另外兩個面也形成V型槽。
[0040]接下來，利用縮管用輥軋機(jī)，使用液壓缸使以轉(zhuǎn)速為20m/min旋轉(zhuǎn)的平輥?zhàn)詢蓚?cè)按壓形成有方管的V型槽的管端的兩個面，由此使方管的長度為IOOmm的區(qū)域縮管為邊長為38mm。作為比較例，使用與實(shí)施例相同的方管和平輥，在沒有形成V型槽的情況下將方管放入到縮管用輥軋機(jī)中，僅利用平輥的按壓和旋轉(zhuǎn)而使長度為100_的區(qū)域縮管為邊長為38mm。對上述加工狀態(tài)進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn):在比較例中，在縮管部的各外表面上產(chǎn)生了凹凸?fàn)畹鸟薨?，并產(chǎn)生了不能縮管為預(yù)定尺寸的部分，而在實(shí)施例中，確保了預(yù)定尺寸的平坦部。
[0041]附圖標(biāo)記說明
[0042]10、方管;20、內(nèi)模具；30a、30b、V 字狀輥；35a、35b、凸部；40a、40b、平輥;01、02、V
字狀輥的旋轉(zhuǎn)中心；03、04、平輥的旋轉(zhuǎn)中心。
【權(quán)利要求】
1.一種帶臺階方管的制造方法，其特征在于， 在方管的管端的外周面上設(shè)置與該方管的長度方向平行的V型槽，使旋轉(zhuǎn)的輥以自該方管的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方式按壓設(shè)有該V型槽的各面，以對該方管的管端進(jìn)行縮管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶臺階方管的制造方法，其特征在于， 上述方管的管端的外周面上的V型槽以如下方式形成： 將形成有V字狀的凹部的內(nèi)模具配置于該方管的管端內(nèi)側(cè)，將表面具有V字狀的凸部的V字狀輥配置于與上述凹部相對的位置且為該方管的管端外側(cè)，使該V字狀輥在旋轉(zhuǎn)的同時按壓于該方管的管端的外周面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶臺階方管的制造方法，其特征在于， 以如下方式對上述方管的管端進(jìn)行縮管： 在維持將上述旋轉(zhuǎn)的輥以自上述方管的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方式按壓于方管的管端的外周面的狀態(tài)同時，使上述旋轉(zhuǎn)的輥和上述方管沿上述方管的長度方向相對移動。
【文檔編號】B21D41/04GK103842109SQ201280047837
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】田上龍司, 佐佐木宏和, 中村尚文, 黑部淳 申請人:日新制鋼株式會社