[发明专利]冲压模具及钢管的制造方法

说明书

在钢管成形工序中使用的冲压模具，在该钢管成形工序中，针对对板材实施弯曲加工而成形的呈U字状截面的成形体实施冲压加工，从而形成在长度方向上具有焊缝间隙部的管体即开口管，然后将焊缝间隙部接合以制成钢管，冲压模具由一对模具构成，以一对模具中的一个模具与成形体的U字开放侧以相对的方式将成形体设置于另一模具，用一对模具将成形体夹入从而对成形体实施冲压加工，在各模具的会与成形体接触的面上，以使圆弧中心位于与各模具的加工中心一致的位置的方式形成有直径与钢管的外径相同或大致相同的圆弧部，各模具中的圆弧部的中心角为70度以上，两模具的中心角的角度的合计小于360度。

技术领域

本发明涉及钢管成形工序中使用的冲压模具及使用该冲压模具的钢管的制造方法。

背景技术

作为将钢管成形的技术，以往广泛普及UOE成形技术。该UOE成形技术中，首先将钢板冲压加工为U字状，接下来冲压加工为O字状，制成在周向上彼此相对的板端部间具有焊缝间隙部的管体即开口管，通过焊接使该开口管的焊缝间隙部对接接合以制得钢管，然后进一步进行使钢管的直径增大的扩管。但是，在UOE成形技术中，在将钢板冲压加工为U字状、O字状从而成形为开口管的工序中，由于需要高冲压力，因此处于必须使用大规模冲压机的状况。

因此，作为在钢管制造过程中减轻冲压力来成形开口管的技术，例如冲压弯曲(press-bending)方式已得到实用，其中，在对钢板的宽度方向端部实施弯曲加工以形成端部弯曲部后，使用支承于冲头支承体的冲头和冲模进行多次三点弯曲冲压，将钢板形成为大致圆形并成形开口管。另一方面，以该冲压弯曲方式成形的开口管的焊缝间隙部的开口量变得比冲头支承体的宽度大，若该开口量过大，则为了将焊缝间隙部焊接，将彼此相对的板端部对接并使焊缝间隙部闭合所需的力增大，用于使焊缝间隙部闭合的设备大型化。另外，在对开口量过大的焊缝间隙部进行焊接后的焊接部分，因回弹而作用欲使焊缝间隙部张开的力，因此容易产生焊接缺陷，若上述力过大则焊接部分断裂。

因此，专利文献1～4中公开了用于减小冲压弯曲后的开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。在专利文献1中，公开了通过使冲头前端部与冲头支承体的结合部自由旋转，从而减小冲头支承体的宽度，以减小开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。在专利文献2中，公开了下述技术，其中，设有限制板材向与冲头的移动方向正交的方向移动的间隔保持单元，从而在避免板端部与冲头支承体接触的情况下，在最终弯曲加工中施加大的压力以减小开口管的焊缝间隙部的开口量。在专利文献3中，公开了测量最终压下工序后的板端部与冲头支承体的间隙并尽量减小该间隙，由此减小开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。此外，专利文献4中公开了下述技术，其中，以在最终弯曲工序的压下时板端部间的间隔变为规定值的时刻为基准来确定最终工序的基于冲头的压下量，从而无论在此前的冲压弯曲成形工序中产生的形状差如何，均能够减小开口管的焊缝间隙部的开口量的技术。