[发明专利]小径金属管的制造方法以及制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及以高效率制造金属管、尤其是外径低于20mm的小径的焊接管的方法以及用于该方法的装置。

背景技术

在焊接金属管的制造中通常采用基于辊轧成形法的制造方法。所谓辊轧成形法是向串行配置的例如达到10级以上的多个辊轧成形架台供给金属带，连续地将金属带成形为圆筒状的方法（例如，参照专利文献1）。之后，通过使该成形为圆筒状的金属带的两侧缘部（即边缘部）对接并进行焊接接合而制造金属管。

然而，在辊轧成形法中，由于生产线由上述的多个辊轧成形架台即多级架台构成，因此在改变金属管的直径的情况下，存在伴随作业者所进行的辊更换作业、尺寸调整而出现的作业负荷增大的问题。另外，由于伴随着辊更换作业，生产线的停止时间增长，因此也存在焊接金属管的生产效率降低的问题。

并且，在制造外径为20mm以下的小径金属管的情况下，在上述辊轧成形法中，若不对各架台分别进行精确的调整，则会出现在金属带中产生曲折、扭转或者其他成形不良情况而导致焊接金属管的生产效率显著降低的问题。

因此，在制造外径为20mm以下的小径金属管的情况下，为了改善作业效率以及生产率，优选尽可能减少成形架台数量地进行制造，更优选的是利用单个架台进行制造。

然而，作为焊接金属管的制造方法，除了上述的辊轧成形法之外还采用模具拉拔成型法（Die Draw Forming）。所谓模具拉拔成型法是将金属带供给至成形模具，之后从成形模具拉拔而将金属带连续成形为圆筒状的制造方法（例如，参照专利文献2）。在该制造方法中，用于将金属带成形为圆筒状的成形模具是一级较好。即，成形架台只需一级即可。

然而，在模具拉拔成型法中，在向成形模具供给金属带以及从成形模具拉拔金属带时，在成形模具与金属带之间明显产生摩擦。因此，为了抑制这样的摩擦，提出了在金属带表面涂覆润滑油（参照专利文献2）。

但是，即使在金属带表面涂覆润滑油，也存在如下的问题：在制造金属带的过程中会在金属带产生缺陷，从该缺陷脱落的金属粉末以附着于金属带的状态被带入到成形模具内，金属粉末在成形模具内积蓄。在金属粉末积蓄于成形模具内的情况下，若不频繁地对成形模具内进行修整，则会导致金属管的表面缺陷。若如此，则必须在制造金属管之后作为表面缺陷的处理而进行表面研磨处理。换句话说，即便使用模具拉拔成型法，也存在生产率降低以及生产成本上升的问题。

然而，无论是上述的辊轧成形法或者模具拉拔成型法，作为使成形为圆筒状的金属带的边缘部对接来进行焊接的方法，均采用激光焊接法。从焊接金属管的生产率以及加工性的观点来看，激光焊接法是适合的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6－134525号公报

专利文献2：日本特开平8－267150号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，在辊轧成形法中，不仅存在伴随辊更换作业、尺寸调整而出现的作业负荷增大的问题，尤其在制造小径金属管的情况下，还存在因辊轧成形架台中的微小的调整失误而容易在使金属带的边缘部对接时产生曲折、扭转等不良情况的问题。

另外，在模具拉拔成型法中，为了抑制在金属带与成形模具之间产生的摩擦而大量使用润滑油。因此，存在若将金属管成形为圆筒状之后不进行脱脂则无法进行激光焊接的问题。

本发明是为了消除这样的问题而提出的。其目的在于提供一种制造小径金属管的方法以及用于该方法的装置，换句话说，仅使用一级具有比所要制造的金属管的外径明显大的直径的辊、即单个架台的大径辊，并且在不使用润滑油的前提下以高精度将金属带成形为圆筒状，之后使金属带的边缘部对接并进行焊接接合。

用于解决问题的方案

本发明的小径金属管的制造方法为了实现其目的，其特征在于，使用辊的外径φ₂与所制造的金属管的外径φ₁间的外径比φ₂／φ₁为至少10以上的大径侧辊，大径侧辊至少包括第一大径侧辊与第二大径侧辊，向大径侧辊供给金属带，在该金属带形成为圆筒状之后，对该金属带的边缘部进行焊接接合。