CN103537572A - 扩管用插塞 - Google Patents

Abstract

本发明为扩管用插塞，该扩管用插塞（1）用来对在内表面（21）供给了润滑油的铝管（2）进行扩管。在扩管用插塞（1）的表面，在铝管的接触区域形成有线状的槽（12）。槽（12）相对于扩管用插塞（1）的前进方向（X）以规定的角度形成。前进方向（X）上的槽（12）的宽度Wμm和深度Dμm满足10≤W≤100、1≤D≤100，及W/D≥1这样的关系。槽（12）的侧面（126、127）具有与前方侧端部（121）邻接的前方侧凸曲面（124）和与后方侧端部（122）邻接的后方侧凸曲面（125）。

Description

扩管用插塞

技术领域

本发明涉及对铝（包括纯铝及铝合金）管进行扩管加工时使用的扩管用插塞。

背景技术

例如在热交换器中，使用在内表面形成有螺线状的槽的铜制的导热管。近年，由于铜价格高昂，所以研究把导热管改成用铝合金制造而不用铜来制造。

然而，由于铝的硬度比铜低，所以，难以如铜制的导热管那样形成螺线状的槽。于是，在铝合金制的导热管中，不是形成螺线状的槽，而是形成沿管的轴向延伸的线状的槽、即直槽。

热交换器的组装，一般情况下按以下来进行。

首先，层叠形成有规定的法兰部的散热翅片材料，在圆筒状的法兰部内插通导热管。接着，在导热管的内侧强制地插入具有比导热管的内径大的外径的扩管用插塞，进行使导热管的外径扩张的扩管加工，从将导热管与散热翅片固定。

在进行扩管时，为了降低扩管用插塞与导热管的摩擦，抑制或防止烧结的发生，而使用润滑油。希望在扩管之后，尽可能减少不需要的润滑油的残存，减少残油量。而且，从降低成本的观点出发，要求降低扩管时使用的润滑油量。

至此，开发了由表面粗糙度低的陶瓷构成的扩管用插塞（专利文献1）。而且，开发了向固定扩管插塞的芯棒的贯通孔中供给润滑材料的方法（专利文献2）。

专利文献1：日本特开平2－182330号公报

专利文献2：日本特开平10－263713号公报

发明内容

但是，如果采用使润滑油流到芯棒中的方法，就会使润滑油的粘度等性状受到限制。而且，由于润滑油附着在芯棒上，所以不利于成本降低。

而且，尽管用陶瓷构成的扩管用插塞可以谋求摩擦的降低，但是要求进一步进行改良。

在扩管加工中，一般情况下，预先把润滑油供给到铝管的内表面，在润滑油存在于内表面的状态下，把扩管用插塞插入铝管内。

对于形成有直槽的铝管，如果供给润滑油通过扩管用插塞进行扩管，则导入的润滑油容易沿着直槽流出。为此，难以使润滑油充分供给到铝管与扩管用插塞之间进行扩管。而且，供给到铝管的内表面的润滑油存在于直槽内。为此，存在于直槽的凸部的润滑油容易变少，槽的凸部与扩管用插塞的摩擦容易变大。其结果，可能会引起烧结。

本发明是鉴于该背景而提出的，目的是提供一种扩管用插塞，其能够以少量的润滑油进行扩管，而且，对于在内表面形成有沿轴向延伸的直槽的铝管，也可以把润滑油充分供给到铝管与扩管用插塞之间进行扩管。

本发明的一个实施方式为，一种扩管用插塞，所述扩管用插塞用来一边插入在内表面供给了润滑油的铝管内，一边使该扩管用插塞相对于该铝管的轴向前进而将上述铝管扩管，其特征在于，

在该扩管用插塞的表面，至少在上述扩管用插塞与上述铝管接触的接触区域，形成有线状的槽，

上述槽相对于上述铝管内的上述扩管用插塞的前进方向以45～135°的角度形成，

上述前进方向上的上述槽的宽度Wμm和上述槽的深度Dμm满足10≦W≦100、1≦D≦100，及W/D≧1这样的关系，

上述槽的侧面具有与上述扩管用插塞的表面上的上述槽的开口部的前方侧端部邻接的前方侧凸曲面，和与上述开口部的后方侧端部邻接的后方侧凸曲面。

在上述扩管用插塞的表面，以上述规定的角度、宽度及深度形成有线状的槽。而且，上述槽的侧面具有与上述前方侧端部邻接的前方侧凸曲面，和与上述后方侧端部邻接的后方侧凸曲面。为此，当扩管时使扩管用插塞在铝管内前进时，存在于铝管的内表面的润滑油会从前方侧端部朝槽内浸入，并且使润滑油从槽朝后方侧端部排出的流动顺畅。为此，即使以少量的供给量，也容易把上述润滑油保持在上述接触区域。为此，可以充分抑制扩管时烧结的发生。而且，由于可以把润滑油保持在槽内，所以即使用于在内表面形成有沿轴向延伸的直槽的铝管，也可以抑制润滑油被排出的情形发生。而且，由于润滑油保持在上述扩管用插塞的槽内，所以还可以把润滑油供给到铝管的直槽的凸部。为此，对于形成有直槽的铝管，也可以以少量的供给量把润滑油充分供给到上述接触区域。为此，可以充分抑制烧结等的发生。

这样，用上述扩管用插塞，可以用少量的润滑油进行扩管，而且，对于在内表面形成有沿轴向延伸的直槽的铝管，也可以把润滑油充分供给到铝管的内表面与扩管用插塞的表面之间。

附图说明

图1是表示实施例1及2中的使扩管用插塞在铝管内前进而进行扩管加工的样子的说明图。

图2是实施例1及2中的、扩管用插塞的立体图。

图3是表示实施例1中的、扩管用插塞的前进方向上的槽的放大截面的说明图。

图4是实施例1及2中的、扩管用插塞的表面的局部放大图。

图5是表示实施例2中的、扩管用插塞的前进方向上的槽的放大截面说明图。

具体实施方式

接着，对上述扩管用插塞的优选实施方式进行说明。

上述扩管用插塞用来一边插入铝管内，一边使该扩管用插塞相对于该铝管的轴向前进而将上述铝管扩管。扩管用插塞在表面具有用来扩大上述铝管的直径的斜面或曲面。具体来说，扩管用插塞，在铝管的内表面的接触区域中，一般情况下，具有外径从前进方向的前端侧朝后方变大的区域。更具体来说，扩管用插塞，可以由例如球状、椭球形、弹丸形、三棱锥形，或在外形的至少一部分设有锥形区域的圆柱形等构成。一般情况下，扩管用插塞的最大直径成为扩管后的铝管的内径。因此，扩管用插塞的最大直径可以对应于铝管的内径进行适当设定，例如可以设定在3～12mm的范围。

铝管可以由纯铝构成，也可以由某种铝合金构成。

在进行扩管时，铝管可以沿水平、斜向或铅直方向配置。在把铝管斜向或沿铅直方向配置进行扩管的情况下，优选为，使上述扩管用插塞从上方朝下方前进。

上述扩管用插塞，优选用来对在内表面形成有沿轴向延伸的线状的槽的铝管进行扩管。

在此情况下，可以充分发挥上述能把润滑油保持在上述扩管用插塞的表面上形成的槽内的优点。

形成在铝管的内表面的线状的槽（直槽）可以形成1个，也可以形成多个。

而且，在上述扩管用插塞的表面形成有线状的槽。槽可以形成为螺线状，但也可以按规定间隔形成多个绕扩管用插塞的外周的环状的槽。

上述槽形成在上述扩管用插塞的表面上的与上述铝管的内表面的接触区域。槽优选为形成在上述接触区域的整个区域。

优选为，上述槽不仅形成在上述接触区域，而且从该接触区域中的上述前进方向的前端进一步往前方形成大于等于1mm为好。

在此情况下，在扩管加工时可以把润滑油充分保持在上述接触区域的前方。

上述槽相对于上述扩管用插塞的上述前进方向以45～135°的角度形成。在槽相对于扩管用插塞的前进方向的形成角度脱离上述规定的范围的情况下，槽的形成方向接近平行于上述扩管用插塞的前进方向，因此，即使朝槽内供给润滑油，润滑油也容易随着扩管用插塞的前进而从槽被排出。从相同的观点出发，进一步优选为，上述槽相对于上述铝管内的上述扩管用插塞的上述前进方向以60～120°的角度形成。

而且，上述前进方向上的上述槽的宽度Wμm和上述槽的深度Dμm满足10≦W≦100、1≦D≦100，及W/D≧1这样的关系。

在W＜10的情况下，槽可能会被铝磨耗粉末埋住。另一方面，在W>100的情况下，润滑油容易浸入而停留在槽内，可能会难以把润滑油充分供给到原本需要润滑油的扩管用插塞的表面。而且，在此情况下，前进方向上槽的前后的扩管用插塞的外径的变化变大，因此，可能会难以扩管后的铝管的内表面平滑。更优选为，10≦W≦50为好。

而且，在D<1的情况下，槽可能会被铝磨耗粉末埋住。另一方面，在D>100的情况下，槽的深度过于大，可能会降低扩管用插塞自身的强度。为此，可能会在扩管加工中以槽为起点发生断裂。而且，如果形成超过100μm的深度大的槽，则可能会使润滑油蓄积在槽底。为此，为了把润滑油充分供给到原本需要润滑油的扩管用插塞的表面，可能需要增加润滑油的供给量。

而且，在W/D＜1的情况下，深度相对于开口部的大小变大，润滑油会蓄积在槽底，润滑油的流动容易变差。为此，可能会需要增加润滑油的供给量。

而且，优选为，上述前进方向上的上述槽的宽度Wμm和上述前进方向上的上述槽间的节距Pμm满足W≦P≦10×W的关系。

在P<W的情况下，扩管用插塞的表面与铝管的内表面的接触面积变少，可能反而会使面压变大。另一方面，在P＞10×W的情况下，可能会难以把润滑油充分供给到节距间的槽内。更优选为，2×P≦W≦5×P为好。

上述宽度W为上述前进方向上的槽的开口部处的宽度。

而且，上述节距P为相邻的槽间的开口部彼此的前进方向上的最短距离。

而且，上述深度D为上述前进方向上的槽的截面中的最深部的深度。

上述槽的宽度W、深度D，及节距P为上述扩管用插塞的前进方向上的值，即，为扩管用插塞的前进方向上的槽的截面上的宽度、深度，及节距。W、D，及P例如可以通过显微镜观察来测定。后述的最短距离C_A、最短距离C_B、曲率半径R_A，及曲率半径R_B也同样是上述扩管用插塞的前进方向上的值，可以通过前进方向上的槽的截面的显微镜观察来进行测定。

而且，优选为，用插塞的表面上的上述槽的开口部的前方侧端部与上述槽的最深部在上述前进方向上的最短距离C_Aμm，及上述开口部的后方侧端部与上述槽的最深部在上述前进方向上的最短距离C_Bμm，足C_A＜C_B的关系。

在此情况下，在使扩管用插塞在铝管内前进而进行扩管加工时，可以使润滑油从前方侧端部浸入槽内，并能使润滑油从槽朝后方侧端部排出这样的流动更加顺畅。

最短距离C_A是槽的开口部的前方侧端部与槽的最深部在上述前进方向上的最短距离。另一方面，最短距离C_B是槽的开口部的后方侧端部与槽的最深部在上述前进方向上的最短距离。因此，最短距离C_A及最短距离C_B可以根据上述扩管用插塞的前进方向上的槽的截面形状来规定。

从上述槽的开口部延伸到底面的侧面，可以相对于上述前进方向垂直，也可以是相对于前进方向具有斜度的锥状。而且，侧面由曲面构成也可以。

上述槽的侧面具有与上述前方侧端部邻接的前方侧凸曲面，和与上述后方侧端部邻接的后方侧凸曲面。

为此，在使扩管用插塞在铝管内前进而进行扩管加工时，使润滑油如上述那样从前方侧端部浸入槽内，并从槽朝后方侧端部进行排出这样的润滑油流动变得更加顺畅。

优选为，上述前方侧凸曲面的曲率半径R_Aμm、上述后方侧凸曲面的曲率半径R_Bμm，及上述槽的深度D，满足0<R_A≦D，及1/2×D≦R_B≦5×D这样的关系。

在此情况下，在扩管加工时，进一步使润滑油从前方侧端部浸入槽内，并从槽朝后方侧端部进行排出这样的润滑油流动变得更顺畅。而且，更优选为，R_A<R_B为好。

另外，作为上述曲率半径R_A、R_B及后述的曲率半径R_A’及R_B’，可以采用作为对象的曲面中的最小曲率半径。

在上述槽的前进方向上的截面中，优选为，上述槽具有底部平坦的底面，上述槽的前方侧的侧面，具有从上述底面朝上述开口部垂直延伸的垂直面，和从该垂直面朝上述开口部的上述前方侧端部平滑弯曲的上述前方侧凸曲面，上述槽的后方侧的侧面具有使侧面整体从上述底面朝上述开口部的上述后方侧端部平滑弯曲的上述后方侧凸曲面。

而且，上述槽的前进方向上的截面中，优选为，上述槽在上述前方侧凸曲面与上述后方侧凸曲面之间具有凹曲面，上述槽的上述最深部位于该凹曲面。

在这样的情况下，在使扩管用插塞在铝管内前进而进行扩管加工时，使润滑油从前方侧端部浸入槽内，并从槽朝后方侧端部进行排出这样的润滑油流动变得更加顺畅。

而且，从使上述润滑油的流动更为顺畅的观点出发，优选为，使上述凹曲面的前方侧的曲率半径R_A’μm和凹曲面的后方侧的曲率半径R_B’μm满足R_A’＜R_B’的关系。更加优选为，进一步满足R_A’＜R_A、R_B’＜R_B的关系为好。

作为上述扩管用插塞的材质，例如有超硬合金、工具钢、陶瓷等。优选为，超硬合金或工具钢为好。

而且，上述扩管用插塞的表面无处理（不进行处理）也可以，但是也可以实施硬质皮膜处理。

而且，上述扩管用插塞，可以用于使例如由铝管构成的导热管扩管而组装成散热翅片这样的热交换器的组装。

【实施例】

（实施例1）

接着，对扩管用插塞的实施例进行说明。如图1所示，本实施例的扩管用插塞1用来一边插入在内表面21供给了润滑油的铝管2内，一边使该扩管用插塞1相对于铝管2的轴向前进而将铝管2扩管。另外，在图1中，为了便于说明，对铝管2表示了其截面，而对扩管用插塞表示了其侧面。

如图1及图2所示，扩管用插塞1为超硬合金制的弹丸形，其最大直径为6mm。用来使扩管用插塞1在铝管2内前进的轴棒3与在扩管用插塞1的前进方向X的后方连结。

本实施例，是把铝管2沿铅直方向固定，使扩管用插塞1从铅直方向的上方朝下方前进进行扩管的例子。作为铝管2，采用在内表面形成有沿轴向延伸的多个槽25的管。

如图1及图2所示，在扩管用插塞1的表面存在扩管用插塞1与铝管2接触的接触区域11。在图1中，接触区域11是用带点状影线所表示的区域。在接触区域11，在其整个区域形成有线状的槽12。在本实施例中，槽12不仅形成在接触区域11，还进一步从前进方向X上的接触区域11的前端110向前方形成了大于等于1mm。

如图1、图2，及图4所示，槽12相对于扩管用插塞1的前进方向X以规定的角度α形成。本实施例中，角度α＝45°。而且，本实施例中，槽12在扩管用插塞1的表面形成为螺线状。

而且，在本实施例的扩管用插塞1中，如图3及图4所示，前进方向X上的槽12的宽度W＝50μm、前进方向X上的槽12间的节距P＝250μm、槽的深度D＝25μm、W/D＝2。

如图3所示，在槽12的前进方向X上的截面中，槽12的侧面126、127至少在前方侧端部121侧及后方侧端部123侧分别具有曲面124、125。具体来说，槽12的前方侧的侧面126具有与前方侧端部121邻接的前方侧凸曲面124，后方侧的侧面127具有与后方侧端部122邻接的后方侧凸曲面125。在本实施例中，前方侧凸曲面124的曲率半径R_A＝25μm，后方侧凸曲面125的曲率半径R_B＝75μm。

而且，本实施例中的槽12在前进方向X上的截面中具有底部平坦的底面123。槽12的前进方向上的前方侧的侧面126从底面123朝表面垂直延伸，并在开口部120附近朝前方侧弯曲。即，槽12的前方侧的侧面126，具有从底面123朝槽12的开口部120垂直延伸的垂直面128，和从此垂直面128朝开口部120的前方侧端部121平滑弯曲的前方侧凸曲面124。另一方面，槽12的前进方向X上的后方侧的侧面127，其整体从底面123朝表面弯曲。即，槽12的后方侧的侧面127，具有侧面整体从底面123朝开口部120的后方侧端部122平滑弯曲的后方侧凸曲面125。槽12的宽度整体上朝开口部120扩宽。

如图3所示，扩管用插塞1的表面上的槽12的开口部120的前方侧端部121与槽12的最深部123的前进方向X上的最短距离C_Aμm为，C_A＝15，开口部120的后方侧端部122与槽12的最深部123的前进方向X上的最短距离C_Bμm为，C_B＝35。

对于本实施例的扩管用插塞1（试料1），其槽的形成角度α（°）、宽度W（μm）、深度D（μm）、节距P（μm）、W/D、曲率半径R_A、曲率半径R_B、最短距离C_A，及最短距离C_B在后述的表1中表示。

而且，在本实施例中，还准备出槽的形成角度α（°）、宽度W（μm）、深度D（μm）、节距P（μm）、W/D、曲率半径R_A、曲率半径R_B、最短距离C_A，及最短距离C_B的至少某一个与上述试料1不同的22种扩管用插塞（试料2～试料23）。对于这些试料2～23，也把槽的形成角度α（°）、宽度W（μm）、深度D（μm）、节距P（μm）、W/D、曲率半径R_A、曲率半径R_B、最短距离C_A，及最短距离C_B在后述的表1中表示。

另外，在试料13～16中，在扩管用插塞的表面形成了硬质皮膜。把其材质也记载在表1中。表中的DLC表示类金刚石（Diamond LikeCarbon）。

而且，在本实施例中，准备出没有形成槽的扩管用插塞。把其当作试料24。试料24除了没有形成槽之外，为与试料1相同的扩管用插塞。

而且，表1中的曲率半径R_A＝0其表示，在扩管插塞的前进方向上的槽的截面中，在槽的前方侧端部侧的侧面不存在曲面，在前方侧端部侧，扩管用插塞的表面与槽的侧面形成直角。同样，曲率半径R_B＝0，表示在扩管插塞的前进方向上的槽的截面中，在槽的后方侧端部侧的侧面不存在曲面，在后方侧端部侧，扩管用插塞的表面与槽的侧面形成直角。

试料2～24的其它的构成与上述试料1相同。

【表1】

（表1）

接着，用各试料的扩管用插塞进行扩管载荷及油量的评价试验。

「扩管载荷评价试验」

用最大直径

的扩管用插塞（试料1～24），制作外径＝7.0mm、内表面有直槽的JIS A3003的铝合金管（铝管）。铝管的槽深度（翅片高度）：300μm、底壁厚度（从槽底到外周面的壁厚）：475μm。

具体来说，如图1所示，把在内表面21形成有沿轴向延伸的多个直槽25的铝管2以使其轴向顺着铅直方向的方式固定。而且，市面销售的铝加工用的润滑油（L·S鲁布里坎兹（日文：エヌ·エスルブリカンツ）（株式会社）制的“RF530”，40℃温度中的动粘度为2.2cSt）沿铅直方向从上方朝下方供给，把润滑油供给到铝管2的内表面21。接着，把扩管用插塞1（试料1～24）插入铝管2内，在轴棒3上施加规定的载荷，使扩管用插塞1从铅直方向的上方朝下方朝轴向前进500mm，进行铝管2的扩管加工。铝管2内的扩管用插塞1的移动速度（扩管速度）为50mm/min。

在进行扩管载荷的评价时，测定出用5ml的润滑油进行上述扩管加工，使扩管用插塞在铝管内移动100～500mm的范围时所需的平均载荷（扩管载荷：N）。把其结果在表2中表示。

「油量评价试验」

与扩管载荷的评价试验同样地，用扩管用插塞（试料1～24）进行扩管加工。此时，用移液管把规定量的润滑油沿铝管的内表面滴下，进行扩管加工。而且，把与使扩管用插塞前进100mm时的扩管载荷相比较，扩管载荷不致上升到1.5倍以上的值而能够扩管到500mm时所需的润滑油量小于等于0.5ml的情形评价为◎。另一方面，把所需的润滑油量超过0.5ml且不足1ml的情形评价为○，把大于等于1ml的情形评价为×。其结果在表2中表示。另外，在扩管加工时，通过把润滑油量每次增加0.1ml，来决定所需的润滑油量。

【表2】

（表2）

试料No.	扩管载荷（N）	油量判定
			试料1	480	◎
试料2	475	◎
			试料3	481	◎
试料4	480	◎
			试料5	487	○
试料6	483	○
			试料7	486	○
试料8	483	◎
			试料9	480	○
试料10	487	○
			试料11	480	◎
试料12	487	○
			试料13	465	◎
试料14	475	◎
			试料15	477	◎
试料16	478	◎
			试料17	499	×
试料18	505	×
			试料19	515	○
试料20	526	×
			试料21	488	×
试料22	487	×
			试料23	500	×
试料24	564	×

由表1可知，试料1～16的扩管用插塞1相对于其前进方向X以45～135°的角度α在表面形成了槽12，具有满足10≦W≦100、1≦D≦100，及W/D≧1这样的关系的槽12（参照图1～图4）。进而，试料1～16的扩管用插塞1具有与前方侧端部121邻接的前方侧凸曲面124，和与后方侧端部122邻接的后方侧凸曲面125。

为此，如图1及图3所示，当扩管时使扩管用插塞1在铝管2内前进时，存在于铝管2的内表面21的润滑油从前方侧端部121浸入槽12内，并从槽12朝后方侧端部122排出这样的润滑油流动变得顺畅。为此，即使以少量的供给量，也容易使润滑油保持在接触区域11。为此，可以充分抑制扩管时的烧结的发生。而且，由于可以把润滑油保持在槽12内，所以，即使用于在内表面21形成有沿轴向延伸的直槽25的铝管2，也可以抑制润滑油排出的情形发生。为此，对于形成有直槽25的铝管2，以少量的供给量就可以充分地把润滑油供给到接触区域11。为此，可以充分抑制烧结等的发生。

实际上，从表2可知，试料1～16的扩管用插塞在扩管载荷及油量的评价试验中显示出了优异的结果。而且，通过进一步满足60≦α≦120、10≦W≦50、W≦P≦10×W、C_A＜C_B、0<R_A≦D、1/2×D≦R_B≦5×D这样的关系，可以使上述润滑油的流动更为顺畅。其结果，由表1及表2可知，在扩管载荷及油量的评价试验中显示了更加优异的结果。

另一方面，试料17的槽的形成角度相对于扩管用插塞的前进方向过于小。为此，难以在接触区域保持足够的润滑油。其结果，不增多润滑油量就会使扩管载荷加大。

而且，试料18在前进方向上的槽的宽度过于小。为此，难以把润滑油充分供给到接触区域。而且，铝磨耗粉末把槽埋住。其结果，扩管载荷和扩管所需的润滑油量都会增大。

而且，试料19在前进方向上的槽的宽度过大。为此，在扩管用插塞的表面与铝管的内表面之间面压会增大。其结果，扩管载荷会增大。

而且，试料20的槽的深度过于小。进而，C_A＞C_B。为此，难以把润滑油充分供给到接触区域。而且，铝磨耗粉末容易把槽埋住。其结果，扩管载荷和扩管所需的润滑油量都会增大。

而且，试料21的槽的深度过大。为此，润滑油容易蓄积在槽底。其结果，会增大所需的润滑油量。

而且，试料22及试料23不具有与前方侧端部121邻接的前方侧凸曲面124、与后方侧端部122邻接的后方侧凸曲面125。为此，无法使润滑油从前方侧端部浸入槽内，并从槽朝后方侧端部排出这样的润滑油的流动顺畅进行。其结果，扩管载荷和扩管所需的润滑油量都会增大。

试料24是在表面没有形成槽的扩管插塞。由于在表面没有槽，所以扩管时无法把润滑油充分保持在铝管与插塞的接触区域。其结果，扩管载荷和扩管所需的润滑油量都会増大。

而且，本实施例的扩管用插塞（试料1～16）1，如图3所示，在槽12的前进方向X上的截面中，槽12具有底部平坦的底面，槽12的前进方向X上的前方侧的侧面126，具有从底面123朝开口部120垂直延伸的垂直面128，和从此垂直面128朝开口部120的前方侧端部121平滑弯曲的前方侧凸曲面124。另一方面，槽12的前进方向X上的后方侧的侧面127，具有侧面整体从底面123朝开口部120的后方侧端部122平滑弯曲的后方侧凸曲面127。为此，在本实施例的扩管用插塞1中，在使扩管用插塞1在铝管2内前进而进行扩管加工时，润滑油从前方侧端部121浸入槽12内，并从槽12朝后方侧端部122排出这样的润滑油的流动变得更为顺畅。其结果，如表1及表2所示，在扩管载荷及油量的评价试验中显示了优异的结果。

（实施例2）

在实施例1中，采用具有图3所示的截面形状的槽的扩管用插塞。本实施例表示其它的截面形状的例子（试料25～47）（参照图5）。图5与上述图3同样，表示本实施例的扩管用插塞4的前进方向X上的槽42的截面。如图5所示，在本实施例的扩管插塞4中，与实施例1同样，槽42的前方侧的侧面426具有与前方侧端部421邻接的前方侧凸曲面424，后方侧的侧面427具有与后方侧端部422邻接的后方侧凸曲面425。例如在试料25的扩管插塞4中，前方侧凸曲面424的曲率半径R_A＝25μm，后方侧凸曲面425的曲率半径R_B＝75μm。

如图5所示，在本实施例的扩管用插塞4中，槽42从开口部420的前方侧端部421到槽42的最深部423由曲面形成，从后方侧端部422到槽42的最深部423由曲面形成。在此情况下，如果相对于扩管用插塞的前进方向以45～135°的角度，满足10≦W≦100、1≦D≦100，及W/D≧1这样的关系，也能显示出与实施例1的试料1～16的扩管用插塞相同的结果。

具体来说，如图5所示，在本实施例的扩管用插塞4的槽42的前进方向X上的截面中，槽42在前方侧凸曲面424与后方侧凸曲面425之间具有凹曲面428，槽42的最深部423位于此凹曲面428。在本实施例的扩管用插塞4中，凹曲面428的前方侧与后方侧的曲率半径不同。如果在凹曲面428处，前方侧的曲率半径为R_A’μm，后方侧的曲率半径为R_B’μm，则在试料25中，R_A’＝12.5μm，R_B’＝37.5μm。本实施例的扩管用插塞4的其它的构成与实施例1相同（参照图1、图2、图4，及图5）。

对于本实施例的扩管用插塞4（试料25），把其槽的形成角度α（°）、宽度W（μm）、深度D（μm）、节距P（μm）、W/D、曲率半径R_A、曲率半径R_B、曲率半径R_A’、曲率半径R_B’、最短距离C_A，及最短距离C_B在后述的表3中表示。

而且，在本实施例中，进一步准备出槽的形成角度α（°）、宽度W（μm）、深度D（μm）、节距P（μm）、W/D、曲率半径R_A、曲率半径R_B、曲率半径R_A’、曲率半径R_B’、最短距离C_A，及最短距离C_B的至少某一个与上述试料25不同的22种扩管用插塞（试料26～试料47）。对于这些试料26～47，也把槽的形成角度α（°）、宽度W（μm）、深度D（μm）、节距P（μm）、W/D、曲率半径R_A、曲率半径R_B、曲率半径R_A’、曲率半径R_B’、最短距离C_A，及最短距离C_B在后述的表3中表示。

另外，在试料37～40中，在扩管用插塞的表面形成有硬质皮膜。把其材质记载在了表3中。表中的DLC表示类金刚石（Diamond LikeCarbon）。

接着，用各试料的扩管用插塞4，与实施例1同样地进行扩管载荷及油量的评价试验。其结果在表3中表示。另外，在表3中，为了进行比较，还记载了在实施例1中使用了的没有形成槽的扩管用插塞（试料24）的结果。

【表3】

由表3可知，试料25～40的扩管用插塞4，相对于其前进方向X以45～135°的角度α在表面形成有槽42，具有满足10≦W≦100、1≦D≦100，及W/D≧1这样的关系的槽42（参照图1、图2、图3，及图5）。进而，试料25～40的扩管用插塞4，具有与前方侧端部421邻接的前方侧凸曲面424，和与后方侧端部422邻接的后方侧凸曲面425。为此，本实施例的扩管用插塞4（试料25～40）能起到与实施例1的试料1～16相同的作用效果。实际上，由表3可知，试料25～40的扩管用插塞与试料24及试料41～47相比较，在扩管载荷及油量的评价试验中显示出优异的结果。

而且，在本实施例的扩管用插塞4（试料25～40）中，通过进一步满足60≦α≦120、10≦W≦50、W≦P≦10×W、C_A＜C_B、0<R_A≦D、1/2×D≦R_B≦5×D、R_A’<R_B’、R_A’<R_A、R_B’<R_B这样的关系，从而使上述润滑油的流动更为顺畅。其结果，由表3可知，在扩管载荷及油量的评价试验中显示出优异的结果。

而且，本实施例的扩管用插塞4，如图5所示，在槽42的前进方向X上的截面中，槽42在前方侧凸曲面424与后方侧凸曲面425之间具有凹曲面428，槽42的最深部423位于此凹曲面428。为此，在使扩管用插塞4在铝管2内前进而进行扩管加工时，润滑油从前方侧端部421浸入槽42内，并从槽42朝后方侧端部422排出这样的润滑油的流动会更为顺畅（参照图1及图5）。其结果，如表3所示，在扩管载荷及油量的评价试验中显示出优异的结果。

Claims (15)

1.一种扩管用插塞，所述扩管用插塞用来一边插入在内表面供给了润滑油的铝管内，一边使该扩管用插塞相对于该铝管的轴向前进而将上述铝管扩管，其特征在于：

在该扩管用插塞的表面，至少在上述扩管用插塞与上述铝管接触的接触区域，形成有线状的槽，

上述槽相对于上述铝管内的上述扩管用插塞的前进方向以45～135°的角度形成，

上述前进方向上的上述槽的宽度Wμm和上述槽的深度Dμm满足10≦W≦100、1≦D≦100，及W/D≧1这样的关系，

上述槽的侧面具有与上述扩管用插塞的表面上的上述槽的开口部的前方侧端部邻接的前方侧凸曲面，和与上述开口部的后方侧端部邻接的后方侧凸曲面。

2.如权利要求1所述的扩管用插塞，其特征在于，在上述槽的前进方向上的截面中，上述槽具有底部平坦的底面，上述槽的前方侧的侧面具有从上述底面朝上述开口部垂直延伸的垂直面，和从该垂直面朝上述开口部的上述前方侧端部平滑弯曲的上述前方侧凸曲面，上述槽的后方侧的侧面具有使侧面整体从上述底面朝上述开口部的上述后方侧端部平滑弯曲的上述后方侧凸曲面。

3.如权利要求1所述的扩管用插塞，其特征在于，在上述槽的前进方向上的截面中，上述槽在上述前方侧凸曲面与上述后方侧凸曲面之间具有凹曲面，上述槽的上述最深部位于该凹曲面。

4.如权利要求3所述的扩管用插塞，其特征在于，上述凹曲面的前方侧的曲率半径R_A’μm和上述凹曲面的后方侧的曲率半径R_B’μm满足R_A’＜R_B’的关系。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的扩管用插塞，其特征在于，用来对在内表面形成有沿轴向延伸的线状的直槽的上述铝管进行扩管。

6.如权利要求1～4中的任一项所述的扩管用插塞，其特征在于，上述槽相对于上述扩管用插塞在上述铝管内的上述前进方向以60～120°的角度形成。

7.如权利要求5所述的扩管用插塞，其特征在于，上述槽相对于上述扩管用插塞在上述铝管内的上述前进方向以60～120°的角度形成。

8.如权利要求1～4中的任一项所述的扩管用插塞，其特征在于，上述前进方向上的上述槽的宽度Wμm和上述前进方向上的上述槽间的节距Pμm满足W≦P≦10×W的关系。

9.如权利要求7所述的扩管用插塞，其特征在于，上述前进方向上的上述槽的宽度Wμm和上述前进方向上的上述槽间的节距Pμm满足W≦P≦10×W的关系。

10.如权利要求1～4中的任一项所述的扩管用插塞，其特征在于，上述槽不仅形成在上述接触区域，还进一步从该接触区域中的上述前进方向的前端往前方形成大于等于1mm。

11.如权利要求9所述的扩管用插塞，其特征在于，上述槽不仅形成在上述接触区域，还进一步从该接触区域中的上述前进方向的前端往前方形成大于等于1mm。

12.如权利要求1～4中的任一项所述的扩管用插塞，其特征在于，上述前方侧端部与上述槽的最深部在上述前进方向上的最短距离C_Aμm，及上述后方侧端部与上述槽的最深部在上述前进方向上的最短距离C_Bμm满足C_A＜C_B的关系。

13.如权利要求11所述的扩管用插塞，其特征在于，上述前方侧端部与上述槽的最深部在上述前进方向上的最短距离C_Aμm，及上述后方侧端部与上述槽的最深部在上述前进方向上的最短距离C_Bμm满足C_A＜C_B的关系。

14.如权利要求1～4中的任一项所述的扩管用插塞，其特征在于，上述前方侧凸曲面的曲率半径R_Aμm、上述后方侧凸曲面的曲率半径R_Bμm，及上述槽的深度D满足0＜R_A≦D，及1/2×D≦R_B≦5×D这样的关系。

15.如权利要求13所述的扩管用插塞，其特征在于，上述前方侧凸曲面的曲率半径R_Aμm、上述后方侧凸曲面的曲率半径R_Bμm，及上述槽的深度D满足0＜R_A≦D，及1/2×D≦R_B≦5×D这样的关系。

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