CN1744956A - 高尺寸精度管的制造方法和制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供满足管的宽范围的要求尺寸、能低成本制造且具有充分的疲劳强度的高尺寸精度管及其制造方法。具体内容如下。通过进行在将芯棒(1)装入金属管(5)内的状态下将金属管(5)压入模具(2)的孔中并使其通过的冲压，制得冲压状态的高尺寸精度管，所述管的外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一个或两个以上在3.0％以下。

Description

高尺寸精度管的制造方法和制造装置

技术领域

本发明涉及高尺寸精度管及其制造方法和制造装置。涉及适用于例如机动车用驱动部件等要求高尺寸精度部件的高尺寸精度管、高尺寸精度管的制造方法、制造装置和制造设备组。

背景技术

金属管例如钢管分为普通焊接管和无缝管。通过将带状板材的宽度做成圆形，并对合已成圆形的宽度两端焊接制造焊接钢管，例如电焊钢管。另一方面，通过将实心坯段高温穿孔后用芯棒式无缝管轧机等轧制制造无缝钢管。在焊接钢管时，虽然在焊接后通过磨削焊接部分的凸起焊缝使管的尺寸精度提高，但其壁厚偏差超过3.0％。而且，在无缝钢管的情形，在穿孔工序容易出现偏心，该偏心容易产生大的壁厚偏差。虽然在后序工序努力使该壁厚偏差降低，但尽管如此也不能充分降低，在成品阶段仍残留8.0％以上。

最近，作为环境问题的解决方案，强烈希望机动车轻量化。驱动轴等驱动类部件正在由实心金属杆换成中空金属管。在这些机动车用驱动类部件等金属管中，要求壁厚、内径、外径的偏差在3.0％以下，更严格在1.0％以下的高尺寸精度。

驱动类部件必须耐受机动车长距离行驶所造成的疲劳。如果金属管的壁厚、内径、外径的精度不高，存在于管的内外表面上的凹凸作为引发点必然容易加速疲劳破坏，疲劳强度会显著降低。为了保证足够的疲劳强度，必须使金属管的壁厚、内径、外径精度良好。

下述本发明的高尺寸精度管是指外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中至少一个或者两个以上在3.0％以下的管，各偏差由以下公式导出。

偏差＝变动幅度/(目标值或平均值)×100％

变动幅度＝最大值-最小值

作为提高金属管壁厚、内径、外径的精度的手段，通常已知以下两种方法。下面就焊接钢管和无缝钢管(以下称为钢管或管)进行说明。一种方法是用模具和芯棒冷拔钢管的方法(称为冷拉法)(参照专利文献5)。另一种方法是使用组装有圆周方向组合模具的旋转锻造机将钢管压入模具孔中进行加工的方法(称为旋转锻造压入法)(参照专利文献1、2、3)。

专利文献1：特开平9-262637号公报

专利文献2：特开平9-262619号公报

专利文献3：特开平10-15612号公报

专利文献4：特许第2858446号公报

专利文献5：特许第2812151号公报

但是，利用冷拉法，当设备能力不足，或者当管的壁厚、直径较大，不能充分得到拉拔应力而不得不降低缩径率时，在加工间隙(芯棒和模具孔内表面之间的间隙)内，模具和管以及拉拔芯棒和管的接触变得不充分。这是因为在冷拉法中管的应力是牵引力。此时，管的内表面、外表面的光滑化不足，容易残留凹凸。对此，采取的措施是，在冷拉中使管的缩径率变大，增大在加工间隙内管的内外表面和芯棒、模具的接触。但是，在使用模具冷拉管时，管的缩径率越大管由内表面的凹凸引起的粗糙度越大。其结果是，利用冷拉法难以得到高尺寸精度管。因此管的疲劳强度不充分，强烈要求尺寸精度更良好的管。由于在冷拉法中为了施加拉力要夹住管的前端，因此要求管的前端细窄。其结果是不得不逐根地进行拉拔，存在加工效率显著低下的问题。

而且，即使设备能力充足缩径率可以较大时，由缩径造成的加工变形变大，管容易加工硬化。在管拉拔后再实施弯曲或型锻等加工。由于上述拉拔造成的加工硬化，在其后的弯曲工序等中，存在容易产生裂纹的问题。为了防止出现该问题，在拉拔后必须在高温下进行长时间的热处理，制造成本显著增大，因此渴望能高效率地制造廉价且易于加工的高尺寸精度管的方法。

另外，专利文献4记载的金属管推压装置是用于降低必要的拉力的辅助设备，降低拉力是因为防止由利用其它装置拉伸金属管所造成的管断裂而在管内表面形成了槽，该推压装置没有使管内外表面平滑化。

在专利文献1～3记载的旋转锻造压入法中，分离旋转锻造机的模具并使该模具摆动，其结果是，在该组合部分容易产生台阶高差，外表面的平滑化不足，或者由于在圆周方向不同的模具刚性而产生了不均匀变形。其结果是，由于壁厚精度也不足，不能充分得到作为目标的最终尺寸精度，该钢管的疲劳强度也不够，需要改善。

在旋转锻造压入法中，压入钢管后的壁厚比压入前的壁厚要厚。由于具有复杂的结构，因而使用难于增加载荷的旋转锻造机，而受到制约。为了使壁厚增加，在加工间隙内越靠近出口侧越使间隙增大，管越容易变形，从而当存在间隙使管容易变形时，在管的内表面会发生凹凸。当进一步使壁厚增加时，间隙变大，管和模具表面或芯棒表面变得不充分接触。其结果是具有以下缺陷：管表面的平滑化没有进展，且难于得到高尺寸精度管。

而且，在制造高尺寸精度管时，当没有在可能的限度内降低芯棒外表面和管内表面、模具内表面和管外表面之间的摩擦力时，在加工过程中在管表面会产生烧结等缺陷，加工后管的表面质量低下，不仅该管不能成为成品，而且加工时载荷显著增加，加工本身就不可能，其结果生产效率显著降低。

因此，要在压入后得到所希望的壁厚，只能将压入前的壁厚设计得较薄。从而，为了准备多种成品尺寸的管，并提高这些管的疲劳强度等性能，必须准备多种管坯尺寸。但是，由于受管坯制造设备的制约，不能准备多种尺寸的管坯，因而难于遍及管全部要求尺寸而得到良好尺寸。而且，在机动车部件中，改变管的加工度而使用。例如，研究在某个部件中降低加工度而省略加工后的热处理，在其它部件中，显著增大加工度，以增高强度。

但是，在已有的冷拉法或旋转锻造压入法中，由于仅进行缩径的加工，加工后管外径由模具外径唯一决定，壁厚也由模具和芯棒唯一决定，由同一管坯仅能得到唯一的加工度，几乎不可能由同一管坯制造加工度不同的相同尺寸的管。因此，为了制造尺寸相同加工度不同的管，准备多种尺寸的管坯并改变缩径率是不得已的，在管坯制造上要花费很多工夫。

如上所述，在已有技术中，难于得到高尺寸精度管，而且，在制造尺寸相同加工度不同的管时，存在必须准备多根尺寸不同的管坯的问题。

本发明者们为了解决上述问题，研究了比拉拔法更高尺寸精度地制管的加工法，得到了将冲压作为优选备选方法的结论。在冲压时，如图10所示，将芯棒1装入管4中，由于利用管压入机3边使芯棒1浮动边将管4压入模具2中，因此在加工间隙内全部是压缩应力在起作用。其结果是，无论在加工间隙的入口侧和出口侧，管都能充分接触芯棒和模具。而且，即使是轻度缩径率，由于加工间隙内变为压缩应力状态，与拉拔相比，管和芯棒、管和模具容易充分接触，管易于平滑化，因此能得到高尺寸精度管。

而且，在进行冲压加工时，芯棒挤塞在管中，载荷增大，其结果，被压入的管坯产生压曲，发生了不能加工的情形。其原因可以列举出润滑剂涂布量不足、管坯的表面性状变化、由冲压加工时的摩擦热或加工散热所引起的芯棒或模具的变形等，为了继续稳定进行冲压，首先在加工过程中必须现场判断是否可以加工。

过去，操作者根据管压入机的振动声音或油压表的偏转凭感觉判定，或者勉强加工，模具破裂时中止加工，重新设置冲压加工条件，再次进行加工。即，在相比冲压加工界限还相当宽松的可以加工的状态进行条件变更，或者在变为极端严重的加工状态模具开始破裂时才变更条件，因此，浪费加工时间，或者在模具更换上费工夫，生产性照样很低。

在已有的拉拔中，为了提高管的尺寸精度，在拉拔前粘附处理管后，必须涂布金属皂，形成充分的润滑膜。因此，必须花费足够的时间来形成润滑膜，还必须进行酸洗等管的前处理，在拉拔设备组中，必须有酸洗等前处理用的多个槽或润滑处理用的多个槽。而且，为了进行拉拔加工，必须用旋转锻造机等在管前端部进行接口加工。并且，当将这些设备组在线化并配置在拉拔加工装置的入口侧时，由于生产性低下成为大问题，因而要利用其它工序进行润滑处理，然后将该管投入拉拔在线设备组进行加工。

即，在已有的高尺寸精度管的制造设备组中，由于以必须有长的前处理工序的拉拔加工作为前提，难于提高制造效率。

在上述已有冷拉法或旋转锻造压入法中，照样有未解决的问题，即难于得到高尺寸精度管，而且，管的表面质量低下。鉴于上述已有技术中的问题，本发明的目的在于提供遍及管的宽范围要求尺寸、能低成本制造、具有足够疲劳强度的高尺寸精度管及其制造方法及用于高效率生产的制造设备组。

发明内容

实现上述目的的本发明如下所述。

1.一种冲压状态的高尺寸精度管，其特征在于，通过进行在将芯棒装入金属管内的状态下将金属管压入模具孔并使其通过的冲压制得，且外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一个或两个以上在3.0％以下。

2.如1所述的冲压状态的高尺寸精度管，其特征在于，通过进行冲压并将所述模具出口侧的金属管壁厚设定为小于或等于入口侧的壁厚制得，所述冲压为，在将芯棒装入金属管内的状态下将金属管压入模具孔并使其通过；且外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一个或两个以上在3.0％以下。

3.如1或2所述的高尺寸精度管，其特征在于，使金属管在该管同一截面内与芯棒全圆周外接且与模具全圆周内接而进行所述冲压。

4.如1～3中任一项所述的高尺寸精度管，其特征在于，所述模具是一体型和/或固定型模具。

5.一种高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，进行在将芯棒装入金属管内的状态下使金属管压入模具孔并使其通过的冲压。

6.如5所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，将所述模具出口侧的管壁厚设定为小于或等于同入口侧的同管壁厚。

7.如5或6所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，使金属管在该管同一截面内与芯棒全圆周外接且与模具全圆周内接而进行所述冲压。

8.如5～7中任一项所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述模具是一体型和/或固定型模具。

9.如5～8中任一项所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述芯棒是游动芯棒。

10.如5所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，当通过冲压加工使管的外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一种或两种以上改进形成高尺寸精度管时，将芯棒装入管内使其浮动，同时利用模具入口侧的管送入装置将管连续送入模具内。

11.如10所述的前高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是夹紧加工前的管的履带。

12.如10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是压紧加工前的管的环形带。

13.如10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是夹紧加工前的管且交互间歇输送的间歇输送机。

14.如10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是顺序推压加工前的管的压力机。

15.如10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是夹紧加工前的管的孔型辊。

16.如15所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述孔型辊是两个以上辊的孔型辊。

17.如15或16所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述孔型辊设置两个以上机架。

18.如5所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，在管的内表面和/或外表面上形成润滑被膜后，将芯棒装入管内，利用模具进行管的冲压。

19.如18所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述形成润滑被膜的管是附着氧化皮状态的钢管。

20.如18或19所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，用液体润滑剂形成所述润滑被膜。

21.如18或19所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，用润滑脂类润滑剂形成所述润滑被膜。

22.如18或19所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，用干燥性树脂形成所述润滑被膜。

23.如22所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，在管上涂布所述干燥性树脂、或者用溶剂稀释该干燥性树脂的液体、或者该干燥性树脂的乳胶后，在温热风中干燥或者风干，形成所述润滑被膜。

24.如5所述的高尺寸精度管的制造方法，由同一尺寸的管坯高尺寸精度地制造加工度不同的一定尺寸的管，其特征在于，将可以扩管和缩径的芯棒装入管内，利用模具进行管的冲压。

25.如24所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，使所述芯棒在管内浮动，将管连续供给到模具中。

26.如24或25所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述芯棒是扩管部分的锥形角度小于缩径部分的锥形角度的芯棒。

27.如24～26中任一项所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述模具出口侧的管的目标外径小于同入口侧的管的外径。

28.如5所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，当通过将其中装入有芯棒的管压入模具孔中并使其通过的冲压加工制造高尺寸精度管时，作为所述芯棒，使用缩径部分的表面和加工中心轴形成的角度为5～40°且同缩径部分的长度为5～100mm的芯棒，作为所述模具，使用入口侧的孔内表面和加工中心轴形成的角度为5～40°的模具。

29.如28所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，所述芯棒的支承部分的长度为5～200mm。

30.如28或29所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，所述模具出口侧的管壁厚设定为小于或等于同入口侧的管壁厚。

31.如28～30中任一项所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，作为所述模具使用一体型固定模具。

32.如28～31中任一项所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，使所述芯棒在管内浮动。

33.如5所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并将该管压入模具中使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，在该冲压加工过程中，测定冲压加工方向的载荷，由作为加工前的管的管坯的材料特性利用下述式4～式6中任一个计算出计算载荷，比较该测定载荷和该计算载荷，根据该结果判断可否继续冲压加工；

式4  σ_k×管坯截面积

其中，σ_k＝YS×(1-a×λ)， $\mathrm{\λ}=(L/\sqrt{n})/k,$ a＝0.00185～0.0155，L：管坯长度，k：截面二次半径，k²＝(d₁ ²+d₂ ²)/16，n：管端状态(n＝0.25～4)，d₁：管坯外径，d₂：管坯内径，YS：管坯屈服强度

式5  管坯屈服强度YS×管坯截面积

式6  管坯的拉伸强度TS×管坯截面积。

34.如33所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，当所述测定载荷小于或等于所述计算载荷时，判断为可继续，则继续加工，另一方面，当所述测定载荷超过所述计算载荷时，判断为不可继续，则中断加工，将模具和/或芯棒更换为与相同成品管尺寸对应的其它形状的模具和/或芯棒后，再开始加工。

35.如34所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，所述更换后使用的模具和/或芯棒的角度要小于更换前的的模具和/或芯棒的角度。

36.如33～35中任一项所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，在冲压加工前，将润滑剂涂布在管坯上，只有在所述测定载荷超过所述计算载荷时，改变所述润滑剂的种类。

37.一种高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，具有：可与金属管内表面全圆周接触的芯棒、具有可与同管外表面全圆周接触的孔的模具、挤压同管的管挤压机；并可实行冲压，所述冲压为，在将所述芯棒装入该管内的状态下，利用所述管挤压机将金属管压入所述模具孔中并使其通过。

38.如37所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述模具是一体型和/或固定型模具。

39.如37或38所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述芯棒是游动芯棒。

40.如37～39中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述管挤压机连续挤压所述管。

41.如37～39中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述管挤压机间歇挤压所述管。

42.如37所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并连续或断续地将该管压入模具中并使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，将孔型不同的多个模具排列在同一圆周上，根据成品尺寸使这些模具中任一个在排列的圆周方向移动，以配置在轧制线内用于冲压。

43.如37所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并连续或断续地将该管压入模具中并使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，将孔型不同的多个模具排列在同一直线上，根据成品尺寸使这些模具中任一个在排列的直线方向移动，以配置在轧制线内用于冲压。

44.如42或43所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，在前管和后管之间变更成品尺寸时，在前管冲压完成后，使后管停止在模具入口侧，在与后管成品尺寸对应的模具的移动前后或移动中，将与同成品尺寸对应的芯棒装入后管中。

45.如37所述的高尺寸精度管的高效率制造装置，其特征在于，具有：使管通过的模具、将管压入轧制线内的模具中的挤压机、和模具旋转台，该模具旋转台以使多个模具排列在同一圆周上的状态支承多个模具，并在该圆周方向输送所述多个模具，将其中任一个模具配置在轧制线内。

46.如37所述的高尺寸精度管的高效率制造装置，其特征在于，具有：使管通过的模具、将管压入轧制线内的模具中的挤压机、和模具直进台；所述模具直进台以使多个模具排列在同一直线上的状态支承多个模具，并在该直线方向输送所述模具，将其中任一个模具配置在轧制线内。

47.如5所述的高尺寸精度管的制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并将该管压入模具中使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，通过使所述模具出口侧的管穿过孔型来防止管弯曲，所述孔型配置在紧靠所述模具出口侧处，并已预先调整其在和通管方向垂直的平面内的位置。

48.如47所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，使所述模具入口侧和/或所述孔型出口侧的管通过导向筒。

49.如47或48所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，连续将管压入模具中。

50.如37所述的高尺寸精度管的制造装置，具有使管通过的模具和将管压入该模具中的挤压机，其特征在于，在紧靠所述模具出口侧处设置有管弯曲微调整装置，该管弯曲微调整装置具有使管通过的孔型、可以在和通管方向垂直的平面内移动地支承该孔型的支承基板、和支承在该支承基板上使所述孔型移动的孔型移动机构。

51.如50所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型移动机构利用在通管方向移动的楔形金属模的锥面在与通管方向垂直的方向上推压孔型外周部的一个位置或两个以上位置。

52.如51所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，利用螺杆给所述楔形金属模的移动施力。

53.如50所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型移动机构在和通管方向垂直的方向上推压或牵引孔型外周部的一个位置或两个以上位置。

54.如53所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，利用流体压力缸给所述推压或牵引方式的推压或牵引施力。

55.如50～54中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型的孔径大于或等于所述模具的出口孔径。

56.如50～55中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型的孔是直孔或带有锥形的孔。

57.如50～56中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，具有使所述模具入口侧和/或所述管弯曲微调整装置出口侧的管通过的导向筒。

58.如50～57中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述挤压机是可连续压入管的连续挤压机。

59.一种高尺寸精度管的制造设备组，具有37中所述的冲压加工装置，其特征在于，将可以把管的端面磨削成与管轴方向垂直的管端面磨削装置、将润滑剂浸渍涂布在管上的润滑剂浸渍涂布槽、对涂布有润滑剂的管进行干燥的干燥装置、和所述冲压加工装置按上述顺序配置。

60.如59所述的高尺寸精度管的制造设备组，其特征在于，将把管切断成短尺寸的切断装置配置在所述管端面磨削装置的入口侧。

61.如59或60所述的高尺寸精度管的制造设备组，其特征在于，取代所述润滑剂浸渍涂布槽和所述干燥装置，在所述冲压加工装置的模具入口侧配置将润滑剂喷涂在管上的润滑剂喷涂装置，或者配置润滑剂喷涂在管上然后使其干燥的润滑剂喷涂干燥装置。

62.如59～61中任一项所述的高尺寸精度管的制造设备组，其特征在于，在设置所述冲压加工装置的同时，配置更换所述模具的模具更换装置、更换所述芯棒的芯棒更换装置、和防止所述模具出口侧的管弯曲的弯曲防止装置中的一个或两个以上。

附图说明

图1是表示在本发明中使用冲压的实施方式的说明图。

图2是表示已有拉拔的实施方式的说明图。

图3A是表示使用已有的装有组合模具并使其摆动的旋转锻造机的压入的实施方式的说明图，是包含管中心轴的截面图。

图3B是表示使用已有的装有组合模具并使其摆动的旋转锻造机的压入的实施方式的说明图，是A-A向视图。

图4是表示疲劳试验的应力和耐久次数的关系的特性图。

图5是表示使用履带作为管送入装置的本发明例的纵截面图。

图6是表示使用环形带作为管送入装置的本发明例的纵截面图。

图7是表示使用间歇输送机作为管送入装置的本发明例的纵截面图。

图8是表示使用孔型辊作为管送入装置的本发明例的纵截面图。

图9是芯棒的部分的锥形角度的说明图。

图10是表示冲压加工的概要的截面图。

图11是表示使用本发明装置第1例的本发明方法的实施方式的示意图。

图12是表示使用本发明装置第2例的本发明方法的实施方式的示意图。

图13是比较例(用人工更换模具)的说明图。

图14是表示本发明一个实施例的透视图。

图15是表示本发明的管弯曲微调整装置的例子的平面图。

图16是表示本发明的孔型移动机构的一例的截面图。

图17是表示本发明一个实施例的透视图。

图18是表示本发明的管弯曲微调整装置的一例的平面图。

图19是表示一个比较例的透视图。

图20是表示一个比较例的透视图。

图21是表示一个比较例的透视图。

图22是表示作为本发明实施例的设备组的配置的示意图。

图23是表示作为比较例的设备组的配置和拉拔加工所必要的前处理工序的示意图。

优选实施方式

在已有的冷拉法中，在用模具和芯棒拉拔金属管时，难于提高管的尺寸精度。其原因是，由于拉拔力作为张力起作用，在加工间隙内，模具和管外表面以及芯棒和管内表面的接触变得不充分。如图2所示，将芯棒1装入管5内，从模具2的孔拉拔管5，由此，在模具2的出口侧施加的拉拔力9在加工间隙内部产生拉应力，在管的内外表面产生凹凸且从加工间隙的入口朝向出口侧增加。而且，在加工间隙内的入口侧，由于管的内表面沿芯棒1变形，管外表面不接触或者仅轻微接触模具2。在加工间隙内的出口侧，由于管外表面接触模具2并变形，管内表面不接触或者仅轻微接触芯棒1。因此，在管的内外表面都存在能自由变形的部分，不能使凹凸充分平滑化，拉拔后得到的管的尺寸精度降低。

与此相反，在本发明的冲压法中，如图1所示，将芯棒1装入管5内，并将管5压入模具2的孔中使其通过。通过在模具2的入口侧施加的压力8，在加工间隙内部全部是压缩应力发生作用。其结果是，无论在加工间隙的入口侧还是出口侧，管5在同一截面内在整个圆周方向能充分接触芯棒1和模具2。而且，即使是轻度的缩径率，由于加工间隙内部变为压缩应力，与拉拔相比，管和芯棒、管和模具在同一截面内在整个圆周方向接触。因此管易于平滑化，能得到高尺寸精度的管。

其结果是，当比较这些管的疲劳强度时，由冲压制造的管与已有的由拉拔制造的管相比，能够得到期望的足够的疲劳强度。而且，在冲压时，由于即使缩径率变小管内外表面也可以平滑化，与拉拔时相比，加工形变不会变大，因此缩径后的热处理工作减轻，制造成本降低。

在图3所示使用已有旋转锻造机8的压入中，由于使用将一体型模具在圆周方向进行切分的组合模具9，并使模具摆动(如12所示)进行加工，因此产生台阶高差，壁厚精度不十分良好，但在本发明中，完全不会产生这种台阶高差，其结果是，管的内外表面均能平滑化，能够得到足够的疲劳强度。在本发明中，例如，使模具为一体型模具，也可以没有台阶高差，或者，使模具为固定型模具，也可以防止由摆动旋转造成的台阶高差。当然，使模具为一体型且固定型模具也可以防止台阶高差。

而且，在本发明中，与使用已有旋转锻造机使模具摆动的方法相比，能使装置结构更简单，在加工时能施加充分的载荷，设定出口侧的壁厚与模具入口侧的壁厚相同或比其小，即使由此造成载荷增加，由于可以充分加工，也能够相对于宽范围的要求尺寸得到尺寸精度良好且疲劳强度也足够的管。

过去，作为使金属管的外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差在3.0％以下的方法，已知的是机械加工(伴随材料部分除去的加工)方法，但加工费用变大，作业效率也低下，而且，难于加工长尺寸小径的金属管。因而，难于适用于机动车部件的驱动轴等。

作为区分上述机械加工的金属管和本金属管(本发明冲压状态的金属管)的方法，对于由于制造的前工序的加热、轧制等在本金属管的表面附着的氧化皮而言，由于机械加工得到的金属管是除去氧化皮的，因此可举出的方法是观察管表面的状况，通过该方法可以区分。

而且，本金属管与用已有旋转锻造机将钢管压入模具进行加工的方法(例如参照专利文献1、2、3)制造的管相比，壁厚偏差改善了数倍。即，过去在冲压状态下，不可能得到外径偏差、内径偏差、圆周方向偏差中一个或者两个以上在3.0％以下的钢管。

在本发明中，如下求得作为尺寸精度指标的外径偏差、内径偏差和圆周方向壁厚偏差。

使测微计接触管外表面(或者内表面)，使管旋转，通过测定的外径(或者内径)圆周方向分布数据，计算出作为相对于目标外径(或者目标内径)的最大偏差的外径(或者内径)偏差，或者，用激光照射管外表面(或者内表面)，通过测定的管和激光振动源的距离在圆周方向的分布数据，计算出作为相对于目标外径(或者目标内径)的最大偏差的外径(或者内径)偏差。或者，也可以图像分析管圆周方向截面，在圆周方向计算出与正圆的偏差，从而计算出外径(或者内径)的偏差。

计算出作为上述外径的圆周方向分布数据和上述内径的圆周方向分布数据的差的圆周方向壁厚偏差，或者，图像分析管的圆周方向截面，根据壁厚截面的图像，直接测定作为相对于目标壁厚的最大偏差的圆周方向壁厚偏差。

而且，在除去管的前后端部150mm的任意位置，以10mm以下的间距进行测定，通过10点以上的测定点值求得偏差。

即，如下定义外径偏差、内径偏差和壁厚偏差(＝圆周方向壁厚偏差)。

外径偏差：(最大外径-最小外径)/目标外径(或者平均外径)×100(％)

内径偏差：(最大内径-最小内径)/目标内径(或者平均内径)×100(％)

壁厚偏差：(最大壁厚-最小壁厚)/目标壁厚(或者平均壁厚)×100(％)

由于本发明的高尺寸精度管是上述三个尺寸精度指标中一个或者两个以上在3.0％以下的金属管，能够作为要求3.0％以下高尺寸精度的机动车驱动类部件等金属管使用。

而且，利用图3A、3B所示已有旋转锻造压入法，由于模具4是组合的且使模具摆动(如12所示)，不能使圆周方向壁厚偏差十分良好，其原因是，由模具组合造成的台阶高差，或者，在高应力下的圆周方向不同的模具刚性引起的不均匀变形。

与此相比，在本发明的冲压中，模具为一体，不需要使其经常摆动，因此不会发生不均匀变形，其结果是，管内表面、外表面都能够平滑化。

而且，在已有的旋转锻造压入法中，由于必须与模具4的摆动(如12所示)连动而送入管5，因而受模具的冲击载荷限制，摆动速度不能超过一定值以上，加工效率低下。而且，在已有拉拔中，由于必须强力夹持管的前端并施加张力，因而必须使管的前端变窄以拉拔管，因此不得不用单根地进行加工，加工效率显著降低。

对此，由于本发明是冲压且使芯棒浮动，能够通过使用管送入装置3使压入力15从模具入口侧作用在管上，在模具内连续送入管。与已有技术相比，可以实现特别高效率加工。另外，此处所述“连续送入”是指，如图1所示，不间断地送入某根管5和下一根管5，使管体在通管方向移动的状态可以是连续移动或者是停止时间为最小限度的间歇移动。

作为合适的管送入装置3，可以例举出：夹紧加工前的管5的履带式输送机13(将夹紧管的小片呈履带状连接，参照图5)、压住加工前的管5的环形带14(参照图6)、夹紧加工前的管且交互间歇输送的间歇输送机15(参照图7)、顺序压紧加工前的管的压力机(图示略)、夹紧加工前的管的孔型辊16(参照图8)。也可以将以上中的一种或两种以上组合来构成管送入装置3。

根据管的尺寸(直径、长度、壁厚)、用于冲压管的必要的力、冲压后的管所要求的长度等适当地选择管送入装置，防止夹持或压住时的缺陷并确保必要的冲压力也是重要的。

另外，在用孔型辊夹持加工前的管时，当采用使用2个辊以上的孔型辊的方式和/或设置2个机架以上的孔型辊的方式时，由于不使管产生缺陷，同时易于确保冲压力，因此是优选的。

而且，当使芯棒浮动时，即使改变与模具和芯棒的角度、模具和芯棒表面的润滑等复杂相关的冲压条件，由于在总施加稳定的压缩应力的位置存在芯棒，因而能够稳定得到良好的尺寸精度。

而且，在制造高尺寸精度管时，当润滑芯棒外表面和管内面、模具内表面和管外表面之间时，由于加工过程中不会在管表面发生烧结等缺陷，所以能够制造表面质量良好的管。而且，由于通过润滑摩擦力降低，能降低加工时必要的载荷，且能节约加工能耗，并且还能提高生产率。

作为发明者们研究各种润滑方法的结果，得出以下方法，这是本发明的重要成果。即，在管的内表面、外表面中任一方或者两方上预先形成润滑被膜，并进行冲压。作为用于形成润滑被膜的润滑剂，最好是液体润滑剂、润滑脂类润滑剂、干燥性树脂中的任一种。作为液体润滑剂，例如矿物油、合成酯、动植物油脂以及混合有添加剂的上述润滑剂等。作为润滑脂类润滑剂，例如Li类润滑脂润滑剂、Na类润滑脂润滑剂以及含有二硫化钼等添加剂的上述润滑剂等。作为干燥性树脂，例如聚丙烯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯类树脂、聚酯类树脂等。

使用上述树脂形成润滑被膜的方法，是在管上涂布上述树脂或者用溶剂稀释上述树脂的液体，或者上述树脂的乳胶。然后最好在温热风中干燥，或者风干。作为稀释上述树脂的溶剂，例如醚类、酮类、芳香族类烃、直链类·侧链类烃等。作为用于得到上述树脂乳胶的分散剂，例如水、醇类、它们的混合物等。

而且，在效率优良地制造高尺寸精度管时，可以不除去氧化皮保持原状态地对直接电焊热轧钢板得到的电焊钢管、或者用炉加热的状态的无缝钢管等进行加工，而且如果这样的话能降低处理成本。

在已有的冷拔法或旋转锻造压入法中，只进行缩径的加工。由同一尺寸的管坯只能得到唯一的加工度，几乎不可能制造加工度不同的同一外径的管。对此，在本发明中，如图1所示，在芯棒1上设置有使管4进行扩管的扩管部分1A以及和模具2协同作用使上述已扩管的管4缩径的缩径部分1B。由此，用同一尺寸的管坯可以制造加工度不同的一定尺寸的管。即使管坯和冲压加工后管的尺寸各自一定，仅调整芯棒扩管部分的扩管率，芯棒的缩径部分的缩径率也必然增减，其结果是，得到的管的加工度不同。

扩管率＝1-D0/D1

缩径率＝1-D2/D1

其中，

D0：管坯的外径

D1：扩管后的目标外径

D2：缩径后的目标外径

而且，利用本发明，从提高制造效率的考虑出发，最好依次连续地向模具供给管。此时，芯棒受到模具入口侧或出口侧的支承时，用于该支承的杆或金属线等装置成为障碍，连续供给管变得困难。从而，最好使芯棒在管内浮动。

而且，为了稳定实施本发明的冲压，在加工过程中必须使芯棒稳定。即，必须不偏离相对模具的适当的位置。已就此进行了研究。通过扩管和缩径，芯棒受到管的表面压力。可知当缩径侧的面压力比扩径侧的面压力大时，可实现芯棒的稳定化。为了使缩径侧的面压力比扩径侧的面压力大，一方面，如图9所示，芯棒1的扩管部分1A的锥形角度θA小于缩径部分1B的锥形角度θB是有效的。在这里，所述的芯棒部分的锥形角度是指，该部分表面和与沿管的行进方向的芯棒中心轴平行的直线17之间形成的角度。另外，最好是θA＝0.3～35°，θB＝3～45°。另一方面，也可以使缩径率比扩管率大，为此，使模具的出口侧的管外径小于入口侧的管外径是有效的。

在本发明中，由于能使用一体型固定模具，因此完全不会发生由模具组合造成的台阶高差和圆周方向的不均匀变形。其结果，管内表面、外表面也均能平滑化。而且，通过使用一体型固定模具，加工时能施加足够的载荷。即使由于将模具出口侧的壁厚设定得等于或小于入口侧的壁厚而增加了载荷，也可以进行充分加工。其结果是能得到尺寸精度良好的管。扩大了由一个管坯尺寸可以制造的成品管的尺寸范围。

可是，为了稳定地进行冲压加工，必须使用满足发明者们提出的要点的芯棒和模具。该要点是指，芯棒的缩径部分的表面和加工中心轴之间形成的角度(芯棒缩径部分角度)为5～40°，该部分的长度(芯棒缩径部分长度)为5～100mm，并且，模具入口侧的孔内表面和加工中心轴之间形成的角度(模具角度)为5～40°。而且最好芯棒支承部分的长度(芯棒支承部分长度)为5～200mm。在这里，加工中心轴是指，芯棒中与芯棒的直径方向截面垂直且通过该截面中心的轴，模具中与模具孔的直径方向截面垂直并通过该截面的中心的轴，支承部分是指，与缩径部分的最小直径部分连接的圆柱部分。

如前所述规定芯棒和模具的理由如下。

(芯棒缩径部分角度：5～40°)

当芯棒缩径部分角度不足5°时，往往会和材料(管)同时拉拔芯棒，另一方面，当芯棒缩径部分角度超过40°时，往往芯棒和材料挤塞于模具中而不能进行冲压加工。

(芯棒缩径部分长度：5～100mm)

当芯棒缩径部分长度不足5mm时，往往会和材料同时拉拔芯棒，另一方面，当芯棒缩径部分长度超过100mm时，芯棒和材料之间的摩擦力增加，往往两者挤塞于模具中而不能进行冲压加工。

(模具角度：5～40°)

当模具角度不足5°时，芯棒往往以陷入材料中的状态和材料同时拉拔，另一方面，当模具角度超过40°时，芯棒和材料往往挤塞于模具中而不能进行冲压加工。

(芯棒支承部分长度：5～200mm)

由于来自缩径部分上的材料和模具的反作用力，向模具入口侧退出的力作用在芯棒上，必须与此平衡而施加向模具出口侧挤压芯棒的力以使芯棒稳定。可以在芯棒上设置支承部分，从而利用作用在其表面上的摩擦力。根据发明者们的研究，为了使该摩擦力有助于芯棒的充分稳定，芯棒支承部分长度应为5～200mm。当芯棒支承部分长度不足5mm时，挤压芯棒的摩擦力不足，材料和模具的反作用力容易向模具入口侧压回芯棒。另一方面，当芯棒支承部分长度超过200mm时，摩擦力过大，变得容易向模具出口侧挤压芯棒。任何一种都使芯棒的位置不稳定。

而且，在本发明中，通过使芯棒浮动，即使与模具和芯棒的角度、它们的表面润滑等复杂相关的冲压条件变化，也能够使芯棒位于可以得到通常稳定的压缩应力状态的位置。而且，当设定模具出口侧的壁厚在入口侧壁厚以下时，由于冲压加工的稳定性进一步提高，因而是优选的。

在进行冲压加工时，由于可能有芯棒挤塞于管中使载荷增大，其结果被压入的管坯压曲而不能进行加工的情况，因此要进行稳定的冲压加工必须在尚未发生时防止管坯压曲。因此，本发明者们重视冲压时的载荷。即，由于芯棒挤塞时冲压加工方向的载荷显著增大，因而该载荷在某个特定值以下时，可以进行冲压，当超过该特定值时不能进行冲压，当然使冲压条件变化成最适当的条件即可。该特定值称为冲压极限载荷。

当不可能进行冲压时，由于被压入的管坯发生压曲，如果由表示管压曲的公式设定冲压极限载荷，则载荷在该极限载荷以下时能够稳定冲压。虽然已知表示管压曲的公式是由材料的弹性率求得的欧拉公式，但根据本发明者们的研究，表示的值和实际现象偏离，完全不能适用。因此，研究与此不同的各种压曲公式的结果是，发现下面的式4能最好地表示实际现象。

(式4)σ_k×管坯截面积

其中

σ_k＝YS×(1-a×λ)，

$\mathrm{\λ}=(L/\sqrt{n})/k$

a＝0.00185-0.0155

L：管坯长度，

k：截面二次半径，

k²＝(d₁ ²+d₂ ²)/16，

n：管端状态(n＝0.25～4)

d₁：管坯外径，

d₂：管坯内径，

YS：管坯屈服强度

为了可以稳定地进行冲压，当测定的冲压方向的载荷(测定载荷)不超过式4的值(计算载荷)时，可以保持状态地继续冲压，当超过时，可以暂时中断冲压，通过变更条件再开始冲压。

可是，式4稍稍复杂，当想更简易地判定时，可以使用将式4简单化的下式5。

(式5)管坯屈服强度YS×管坯截面积

虽然式5比式4最大增大10％的程度来表示冲压极限载荷，但本发明者们认为能够简便地充分判定。

而且，在冲压加工过短(例如0.2m以下)的管坯时，或者在即使管有些压曲也加快加工速度且使载荷增大到模具不破裂的程度连续进行加工等时，也可以使用下式6。

(式6)管坯的拉伸强度TS×管坯截面积

另外，上述测定载荷(冲压加工方向的实际载荷)的测定方法最好是，利用设置在冲压冲头上的测力传感器进行测定的方法，或使模具从机架升起利用和该模具一体的测力传感器进行测定的方法。

而且，当测定载荷超过用式4～6中任一个计算出的计算载荷时，即当判定为不能加工时，其措施是，暂时中断冲压加工，在将模具和/或芯棒更换成与相同成品管尺寸对应的其它形状后，再开始加工。在这里，与相同成品管尺寸对应的其它形状的模具和/或芯棒可以加工同一管坯，因此，可以从设定成同一缩径率的模具和芯棒中选择。

而且，为了设定更稳定的加工条件，按照本发明者们的研究，认为更换后使用的模具和芯棒的角度(参照图10)小于更换前的角度是合适的。

为了更稳定设定可加工条件，可以变更涂布在管坯上的润滑剂的种类。不过，当利用所谓从简便角度出发将管坯浸渍在涂布槽内的润滑剂中的方法涂布润滑剂时，由于在更换涂布槽内的润滑剂等上花费工夫，难于高频率地进行种类变更。因此，作为润滑剂重要的是，进行预先试验选择能显著降低冲压加工方向载荷的性能良好的润滑剂。

与此相比，在按照本发明冲压时，如图1所示，将芯棒1装入管4内，将管4压入模具2的孔中并使其通过。在这里，上述芯棒在加工间隙内部可以全圆周接触管内表面，上述孔在加工间隙内部可以全圆周接触管外表面。通过在模具2入口侧施加的压入力11的作用，在加工间隙内部全部是压缩应力起作用。其结果是，无论在加工间隙内的入口侧、出口侧任一处，管4能和芯棒1和模具2充分接触。而且，即使是轻度的缩径率，由于加工间隙内部变为压缩应力，与拉拔相比，管和芯棒、管和模具易于充分接触，管易于平滑化，能得到高尺寸精度管。而且，在冲压时，即使缩径率较小，管内外表面也可以平滑化，与拉拔时相比，由于加工变形较小，缩径后的热处理载荷也减轻，或者能省略热处理，降低制造成本。

因此，本发明的装置结构，其特征在于，具有：可以全圆周接触金属管4内表面的芯棒1、具有可以全圆周接触同管4的外表面的孔的模具2、挤压同管4的挤压机3，可以实行以下冲压：在将芯棒1装入金属管4的状态下，利用挤压机3将金属管4压入模具2的孔并使其通过。

而且，在利用图3所示已有旋转锻造机8的冲压中，由于使用将一体型模具在圆周方向切分的组合模具9，并使该组合模具9摆动(如12所示)，产生由切分造成的台阶高差，或者产生在高应力下由圆周方向不同的模具刚性造成的不均匀变形，因此不能使壁厚精度十分良好。与此相反，在本发明的可实行冲压而构成的装置中，模具具有在同一截面内全圆周接触管外表面的孔，使金属管通过上述模具的孔，因而完全不会发生利用组合模具所产生的台阶高差，其结果是，管的内外表面均能平滑化。

而且，在本发明中，使用一体型固定模具。与使用装在已有旋转锻造机上的组合模具的方法相比，装置结构更为简单。加工时可施加充分的载荷，通过将出口侧的壁厚设定为与模具入口侧的壁厚相等或在其以下，即使载荷增加，也可以充分加工。在宽范围的成品要求尺寸范围内，能够得到尺寸精度显著良好的金属管。

而且，在本发明中，使芯棒浮动。即使复杂改变模具和芯棒的角度、模具和芯棒表面的润滑等冲压条件，芯棒也能位于稳定施加的压缩应力的位置。因此，能够得到稳定良好的尺寸精度。

而且，在已有的拉拔中，必须将管的前端变细并拉伸该部分，不得不单根地加工管。与此相反，在本发明中，由于挤压管，不必将管的前端变细，可以连续不断地挤压管。如果使芯棒浮动，则可以连续地冲压，显著提高了生产性。而且，在管的长度较短时，使用进行间歇挤压动作的管挤压机，由此，能保持高的生产性，能制造高尺寸精度管。另外，管挤压机可以支承并挤压管的中间部分，也可以挤压管的端部。

在需要冲压的管中，其成品尺寸是多种多样的。在冲压中，为了变更成品外径尺寸，要准备孔型不同的模具，在每次变更成品的外径尺寸时，必须更换模具。另外，模具的孔型尺寸通常用直径、角度、锥形长度表示。

但是，成品的外径尺寸在每个最小数量以吨计的小批量时都不相同，每次变更时，必须将前面已经使用过的模具卸下，然后安装将要使用的模具，为了使模具安装精度严格以±0.1mm为单位，需要相当多的时间和劳力。

为了减少更换模具的时间和劳力，本发明者们提出，可以准备和成品外径尺寸对应的各种孔型的模具，将它们排列，顺序更换。

将芯棒装入管中，使芯棒浮动，将上述管连续或断续地压入模具中并使其通过模具，在进行上述冲压的高尺寸精度管的制造方法中，孔型不同的多个模具排列在同一圆周上。只使孔型与目标成品尺寸对应的模具在排列的圆周方向旋转移动，配置在轧制线内，用于冲压。当后管的目标成品尺寸和前管不同时，使孔型和管外径尺寸对应的模具同样旋转移动，配置在轧制线内，以便可以用于冲压。

一个例子如图11所示，利用将多个模具2、20、…、20排列在同一圆周上的形式支承并在圆周方向输送使管4通过的模具2、将管4压入轧制线内的模具2中的挤压机3和多个模具2、20、…、20。使用具有在轧制线内配置有任一个模具2的模具旋转台19的装置能容易实施。

而且，在另一个例子中，也可以将孔型不同的多个模具排列在同一直线上，使这些模具中的任一个与制品尺寸对应并在排列的直线方向移动，以配置在轧制线内用于冲压。

如图12所示，利用将多个模具2、20、…、20排列在同一直线上的形式支承并在直线方向输送通有管4的模具2、将管4压入轧制线内的模具2中的挤压机3和多个模具2、20、…、20。使用具有在轧制线内配置有任一个模具2的模具直进台19的装置能容易实施。

而且，也必须效率良好地进行芯棒装入。在模具更换中，若也可以容易地更换芯棒，则效率进一步提高。由于用于前次加工的芯棒1留在模具内，在模具更换的同时要除去。下次加工所必需的芯棒22在模具交换时能装入管中即可。

为此，在上述本发明第1和第2方法的任一种中，当在前管和后管之间变更成品尺寸时，在前管冲压完成后，使后管停止在模具入口侧。在与后管的成品尺寸对应的模具的移动前后或移动中，将与该成品尺寸对应的芯棒22装入后管。由此，不仅能效率优良地更换模具而且能高效地更换芯棒。

当进行冲压加工时，模具出口侧的管容易弯曲。由于管一弯曲就不能成为成品，因此需要不使管弯曲的加工技术。在已有的拉拔中，由于夹住模具出口侧的管的前端并逐根施加拉力进行加工，加工效率低下，但是由于在拉拔方向引导管，不容易发生弯曲。但是，在冲压时，模具出口侧的管是自动运动的，由于模具的加工精度、加工前的管壁厚精度或表面状态、模具和芯棒的润滑不均匀状态等，管容易弯曲。因此，强烈要求防止模具出口侧的管弯曲的技术。

因此，本发明者们，针对冲压后管的弯曲，进行了在模具的入口侧、出口侧设置导向筒来引导管由此通过的实验。当在模具入口侧、出口侧中的任一处设置导向筒时，管变得难于弯曲，当在两处均设置时，管更难弯曲，而且，导向筒的位置越接近模具出口侧越难以弯曲。

因而，可以在紧靠模具入口侧和模具出口侧处设置导向筒。即，可以设置在模具出口侧且非常接近模具的位置。但是，已知由于管的弯曲方向不同，这不能充分防止弯曲。为了不管管的弯曲方向如何而充分防止弯曲，管外表面和导向筒内表面之间的间隙必须几乎设为零。但这样设定时，知道存在管和导向筒过分接触产生缺陷或冲压力显著增大的问题。

本发明者们得知管弯曲在紧靠模具出口侧处开始。即，由于模具的加工精度、加工前的管壁厚精度或表面状态、模具和芯棒的润滑不均匀状态等，在管上产生残余应力，由于该残余应力在紧靠模具出口侧处得到突然释放，当然容易发生弯曲。因此，如果在紧靠模具出口侧处设置能微调整管的弯曲方向的装置，就能充分防止管弯曲。

本发明者们锐意研究的结果是，在上述紧靠模具出口侧处设置管弯曲微调整装置，该装置具有让管通过的孔型、在和通管方向垂直的平面内的可移动支承上述孔型的支承基板、和支承在上述支承基板上使上述孔型移动的孔型移动机构。通过利用上述孔型移动机构使上述孔型在上述支承基板内微小移动，预先微调整上述孔型在和通管方向垂直的平面内的位置，通过使上述模具出口侧的管通过上述孔型，能够充分防止管弯曲。

为了微调整孔型位置，例如，在实际生产前，多次用标准管进行多点改变孔型位置的冲压加工实验，测定管弯曲，求出孔型位置的改变量和冲压后管弯曲改变量之间的关系。在实际生产时，当管弯曲要超过规定阈值时，较好的方法是，根据上述关系使孔型向弯曲变小的方位移动。

作为孔型移动机构，较好的方式是，借助于例如利用螺杆在通管方向运动的楔形金属模的锥面，在和通管方向垂直的方向推压孔型外周部的一个位置或两个以上位置。或者，较好的方式是，例如，利用流体压力缸(油压缸、空气缸等)，在和通管方向垂直的方向直接推压孔型外周部的一个位置或两个以上位置。

当孔型的孔径设定为大于或等于模具出口孔径时，在冲压加工过程中，在模具出口侧最好能没有挤塞地圆滑地加工管。特别地，由于当孔型孔径为模具出口孔径+0mm至模具出口孔径+3mm以内时容易进行微调整，因而更为优选。另外，孔型的孔可以是直孔，也可以是带有锥形的孔。

另外，当然在支承基板上，在和从模具出来的管的通路相交的位置，设置具有充分间隙以使管能通过的大的中空部。

而且，当在模具入口侧和/或管弯曲微调整装置出口侧设置使进入模具的管和/或从管弯曲微调整装置出来的管通过的导向筒时，管大致垂直地进入模具和/或大致垂直地从管弯曲微调整装置出来，因此，可容易地更加防止管弯曲，因而优选。

而且，在本发明中，最好连续送管并将其压入模具中。通过连续送管，与用单根地加工相比，模具或芯棒受到的摩擦热或加工热是平稳的，因此容易进一步防止弯曲。另外，在冲压中，不需要像拉拔时那样的用于使模具出口侧的拉拔机夹住管前端的接口加工，因此，能利用后续管前端推压先行管尾端的形式连续送入，能提高生产效率。

在已有拉拔的情况下，为了得到高尺寸精度，需要施加充分的润滑膜，为此进行润滑良好的粘附处理。在该方法中，预先对管进行酸洗以除去氧化皮，为了中和该酸再进行碱洗，再进行水洗。然后，将管浸在进行粘附处理的槽中，形成润滑膜，继续浸渍在金属皂槽中形成膜，然后利用热风干燥管。因此，在这些工序需要数小时以上的时间，当将这些工序编入进行管拉拔的设备组中时会显著阻碍生产性，因此要在另外的工序进行处理。

与此相比，按照冲压加工，由于即使缩径率较小也容易得到高尺寸精度，管的润滑可以是简单的。即，也可以不酸洗管，只要在浸渍涂布润滑剂后热风干燥就可以了。然而，为了连续进行冲压，管的端面的直角度是必要的，用于形成该直角度的磨削装置是必要的。

在冲压加工前的这些处理中，按照管端面的直角度形成、润滑剂浸渍涂布、干燥的顺序而进行是最有效率的。从这些观点出发，在本发明中，将管的端面磨削成与管轴方向成直角的管端面磨削装置、将润滑剂浸渍涂布在管上的润滑剂浸渍涂布槽、和使涂布有润滑剂的管干燥的干燥装置按上述顺序配置在冲压加工装置的入口侧作为设备组，能效率高地制造高尺寸精度管。

而且，由于在将管切断为短尺寸后直接进行管端面直角度的形成更有效率，在本发明的设备组中最好将把管切成短尺寸的切断装置配置在上述管端面磨削装置的入口侧。

而且，作为润滑剂，如果适用容易通过干燥形成膜的润滑剂，则取代在冲压加工入口侧进行浸渍涂布并接下来干燥的做法，也可以在紧靠冲压加工装置内的模具入口侧处进行喷涂再进行干燥，或者，如果润滑性更良好的话，也可以省略干燥，在湿的状态下进行对管进行冲压加工。因此，取代上述润滑剂浸渍涂布槽和上述干燥装置，在本发明的设备组中也可以在上述冲压加工装置的模具入口侧配置将润滑剂喷涂在管上的润滑剂喷涂装置、或者将润滑剂喷涂在管上后使其干燥的润滑剂喷涂干燥装置。

而且，为了更加提高冲压加工效率，最好能够容易地在线更换模具、芯棒，而且，最好在模具出口侧使管不弯曲。从这些观点出发，在本发明的设备组中，最好在设置上述冲压加工装置的同时，配置更换上述模具的模具更换装置、更换上述芯棒的芯棒更换装置、防止上述模具出口侧的管弯曲的弯曲防止装置中的一个或两个以上。

模具(或者芯棒)更换装置最好构成为，按使用顺序排列并保持多个不同尺寸(和/或形状)的模具(或芯棒)，并可顺序地将模具(或芯棒)移送配置在规定的通管线内位置上。弯曲防止装置最好构成为，例如，使用具有管通孔的可动圆盘等，对紧靠模具出口侧处的管可作用和上述管弯曲的方向相反方向的力。

另外，无论是已有使用的拉拔还是本发明中使用冲压，由于很多时候需要加工后已酸洗表面的管，可以利用其它工序酸洗后出厂。在拉拔时，为了在进行加工前的粘附处理时形成润滑剂的强固膜，需要酸洗管坯，继续拉拔加工后，为了除去润滑剂必须再酸洗，因而不得不进行两次酸洗。与此相比，在冲压时，加工前的润滑处理是简单的，由于可以是附着氧化皮的状态，因而可以将润滑处理在线化并编入设备组，可成为廉价且效率高的设备组。

实施例1

下面，举出实施例进一步具体说明本发明。

在实施例1.1中，对外径40mm×壁厚6mm的钢管实施图1所示方式的冲压加工。在这里，使用使与管内表面接触的面为镜面的芯棒和使与管外表面接触的面为镜面的模具，且模具是一体型固定模具。将芯棒一端固定并装入管内。加工条件为，出口侧壁厚＝入口侧壁厚，缩径率＝10％。

在实施例1.2中，除缩径率＝5％以外，与实施例1.1同样地进行加工。

在实施例1.3中，除使芯棒浮动外，与实施例1.2同样地进行加工。

而且，作为比较例1，除了以图2所示方式的拉拔代替图1所示方式的冲压且使出口侧板厚小于入口侧板厚以外，与实施例1.2同样地进行加工。

而且，作为比较例2，除用图3所示方式的组合模具代替一体型固定模具并将其装入旋转锻造机使其摆动而使用，以及用压入代替冲压外，与实施例1.2同样地进行加工。

而且，作为比较例3，除加工条件为出口侧壁厚＝入口侧壁厚+1mm(＝7mm)以外，与比较例2同样地进行加工。

求得缩径加工后的这些钢管的上述三尺寸精度指标，同时，将这些钢管供于疲劳试验。其结果示于表1中。

另外，通过使用上述激光的测定求得表1所示外径和内径偏差，由这些测定数据的圆周方向分布的差，求出同表中圆周方向壁厚偏差。

而且，如图4所示，在使应力一定而求得直到发生裂纹的重复次数(即耐久次数)的试验中，使应力水平发生各种变化，将应力和耐久次数的关系用图示出，表1所示疲劳试验的耐久极限次数是指，在图中，随着耐久次数的增加应力由下降趋势开始变化到大致一定时的屈服点的耐久次数。该值越大，疲劳强度越好。即，在该例中，是应力约为150MPa时的耐久次数。

根据表1，实施例1.1～1.3的成品管的尺寸精度明显良好，疲劳强度也最好，特别是当使芯棒浮动时尺寸精度更好(实施例1.3)。与此相反，在已有的拉拔中，成品管的尺寸精度低下，其结果是疲劳强度也显著降低(比较例1)。即使是使用旋转锻造机的压入，成品管的尺寸精度也低下(比较例2)，当增加壁厚时，尺寸精度更差(比较例3)，不能得到充分的疲劳强度。

实施例2

作为本发明例，以φ40mm×6mmt×5.5mmL的钢管为坯料，使用镜面的芯棒和一体型固定模具，使芯棒浮动并装入钢管内，以5％缩径率从模具入口侧挤压钢管，使模具出口侧的钢管壁厚和模具入口侧相同，同为6mmt，实施冲压。另外，使用图7所示形式的间歇输送机作为管送入装置，以便在模具内连续送入管。

而且，作为比较例1，进行图2形式的拉拔。在该例中，以同样的钢管作坯料，使用同样的芯棒和模具，将芯棒装入钢管内，以同样的缩径率从模具出口侧拉钢管，模具出口侧的钢管壁厚减小到5.5mmt。

而且，作为比较例2，实行图3A、3B的方式的旋转锻造压入法。在该例中，以同样的钢管作坯料，使用旋转锻造机，该旋转锻造机用组合模具代替上述一体型固定模具，将同样的芯棒装入钢管内，以同样的缩径率进行旋转锻造压入，该锻造机出口侧的钢管壁厚增加到7mmt。

测定这些用各例方法制造的钢管的尺寸精度(外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差)，并研究加工效率。其结果示于表2中。另外，通过图像分析管的圆周方向的截面，在圆周方向计算出与正圆的偏差，由此求得外径偏差和内径偏差。而且，图像分析管的圆周方向截面，根据壁厚截面的图像，直接测定作为相对于平均壁厚的最大偏差的圆周方向壁厚偏差。

根据表2，利用本发明例的冲压制造的钢管尺寸精度显著良好，加工效率也良好。与此相反，利用比较例1的拉拔制造的钢管尺寸精度低下。而且，利用比较例2的旋转锻造压入制造的钢管尺寸精度也低下。而且，拉拔、旋转锻造压入加工效率均明显降低。

实施例3

(比较例3.1)通过图1所示的冲压按下面的条件A加工表面带有热轧氧化皮的φ40mm×6.0mmt×5.5mL的电焊钢管。

(条件A)芯棒：将镜面的芯棒装入钢管内使其浮动

       模具：一体型固定模具

       缩径率：5％

       模具出口侧钢管壁厚：6.0mmt(＝入口侧壁厚)

(本发明例3.1)钢管同上，在管的内外两表面涂布液体润滑剂(矿物油)，在形成润滑被膜后，与比较例1同样地进行加工。

(本发明例3.2)钢管同上，在管的内外两表面涂布润滑脂类润滑剂(将二硫化钼添加到Li类润滑脂润滑剂中)，在形成润滑被膜后，与比较例1同样地进行加工。

(本发明例3.3)钢管同上，在管的内外两表面涂布干燥性树脂(聚烷基类树脂)，热风(约200℃)中干燥，在形成润滑被膜后，与比较例1同样地进行加工。

(本发明例3.4)钢管同上，在管的内外两表面涂布在溶剂(丙酮)中稀释干燥性树脂(聚烷基类树脂)的液体，在温风(约50℃)中干燥形成润滑被膜后，与比较例1同样地进行加工。

(本发明例3.5)钢管同上，在管的内外两表面涂布使干燥性树脂(聚烷基类树脂)分散在分散介质(水)中的乳胶，在温风(约70℃)中干燥形成润滑被膜后，与比较例1同样地进行加工。

(比较例3.2)钢管同上，在钢管的内外两表面涂布和本发明例1相同的液体润滑剂，形成润滑被膜后，通过图2所示的冷拉法按下面的条件B进行加工。

(条件B)芯棒、模具、缩径率：分别与条件A相同

       模具出口侧钢管壁厚：5.5mmt(＜入口侧壁厚)

(比较例3.3)钢管同上，在钢管的内外两表面涂布和本发明例1相同的液体润滑剂，形成润滑被膜后，通过图3所示的旋转锻造压入法按下面的条件C进行加工。

(条件C)芯棒：与条件A相同

       模具：组合模具

       缩径率：与条件A相同

       模具出口侧钢管壁厚：7.0mm(＞入口侧壁厚)

对利用上述各例方法制造的钢管测定表面缺陷状态和尺寸精度(外径偏差、内径偏差、壁厚偏差)，结果示于表3。另外，通过图像分析管的圆周方向的截面，在圆周方向计算出与正圆的最大偏差(即(最大直径-最小直径)/正圆直径×100％)，而求得外径偏差和内径偏差。而且，图像分析管的圆周方向截面，根据壁厚截面的图像直接测定作为相对于平均壁厚的最大偏差(即(最大壁厚-最小壁厚)/平均壁厚×100％)的壁厚偏差。

根据表3，在润滑条件下进行冲压的本发明例中，都完全没有在加工后的钢管表面产生缺陷，能得到良好的表面质量，尺寸精度也显著良好。与此相反，在无润滑条件下进行冲压的比较例1中，在加工后的钢管表面产生了缺陷。在润滑条件下由冷拉法进行加工的比较例2中，尺寸精度低下。在润滑条件下由旋转锻造压入法进行加工的比较例3中，尺寸精度更低下。

另外，在本实施例中，虽然示出了在管的内外两表面形成润滑被膜的所谓双面润滑的情况，但可以明确，本发明不限于此，也包括在内表面、外表面中任一方上形成润滑被膜的所谓单面润滑的情况，即使在单面润滑时，能有效地防止在形成润滑膜的一侧的表面上产生缺陷。

(实施例4)

以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为坯料，按照图1中简要示出的本发明(使用可以扩管和缩径的芯棒的冲压)对该管坯进行扩管加工及随后的缩径加工。模具出口侧的目标壁厚和入口侧相同，为6.0mmt。使镜面加工后的芯棒在管内浮动。使用的模具是对模具孔内表面进行镜面加工后的一体型固定模具。将芯棒的扩管率、缩径率、扩管部分和缩径部分的锥形角度θA和θB、模具出口侧(缩径后)的管的目标外径D2对每个进行的例子设定为表4中示出的值。连续向模具供给管。

(比较例A)

管坯同上，用图2所示的冷拉法(只能缩径)缩径加工管坯。模具出口侧的目标壁厚和入口侧相同，为6.0mmt。使镜面加工后的芯棒在管内浮动。使用的模具是对模具孔内表面进行镜面加工后的一体型固定模具。将芯棒的缩径率和模具出口侧的管的目标外径对每个进行的例子设定为表4中示出的值。连续向模具供给管。

(比较例B)

管坯同上，用图3所示的旋转锻造压入法(只能缩径)缩径加工管坯。模具出口侧的目标壁厚和入口侧相同，为6.0mmt。使镜面加工后的芯棒在管内浮动。使用的模具是对模具孔内表面进行镜面精加工后的组合模具。将芯棒的缩径率和模具出口侧的管的目标外径设定对每个进行的例子为表4中示出的值。连续向模具供给管。

对利用上述各例条件制造的钢管测定尺寸精度(外径偏差、内径偏差、壁厚偏差)。通过图像分析管的圆周方向的截面，在圆周方向计算出与正圆的最大偏差(即(最大直径-最小直径)/正圆直径×100％)，求得外径偏差和内径偏差。而且，图像分析管的圆周方向截面，根据壁厚截面的图像，直接测定作为相对于平均壁厚的最大偏差(即(最大壁厚-最小壁厚)/平均壁厚×100％)的壁厚偏差。而且，测定作为加工度指标的截面硬度。并且，作为用于判断加工后是否得到一定尺寸的管的指标，采用在测定上述尺寸精度的同时求出的加工后的管的平均外径和平均壁厚。这些结果示于表4中。

根据表4，在本发明例中，加工后的尺寸精度都明显良好，通过变变更芯棒和模具的组合，由同一尺寸的管坯能得到一定尺寸且加工度不同的管。与此相反，在比较例中，在尺寸精度低下的同时，要由同一尺寸的管坯得到加工度不同的管，则不能得到一定尺寸的外径或壁厚。另外，在满足θA＜θB，D2＜D0中任一方或者两方的本发明例中，管内的芯棒的浮动状态更加稳定。

另外，扩管率a(％)＝(D1-D0)/D1×100

      缩径率b(％)＝(D1-D2)/D1×100

实施例5

(本发明例5.1～5.4)

以外径40mm×壁厚6mm的电焊钢管作为管坯，使用镜面的芯棒和一体型固定模具，试进行图1所示的冲压加工。使用的芯棒和模具的形状条件(芯棒缩径部角度、芯棒缩径部长度、芯棒支承部长度、模具角度)示于表5中。使芯棒在管内浮动。模具出口侧的管壁厚设定为5mm。

(比较例5.1～5.4)

以和本发明例同批的钢管作为管坯，改变所使用的芯棒和模具的形状条件如表5中所示，除此以外和本发明例同样地试进行冲压加工。

(现有例5.1)

以和本发明例同批的钢管作为管坯，使用镜面的芯棒和一体型固定模具，按照图2所示的冷拉法试进行加工。使用的芯棒和模具的形状条件示于表5中。使芯棒在管内浮动。模具出口侧的壁厚设定为5mm。

(现有例5.2)

以和本发明例同批的钢管作为管坯，使用镜面的芯棒和装有组合模具的旋转锻造机，按照图3A、图3B所示的旋转锻造压入法试进行加工。使用的芯棒和模具的形状条件示于表5中。使芯棒在管内浮动。模具出口侧的管壁厚增厚到7mm。

用上述各例的方法可否制造以及当可制造时测定的成品管的尺寸精度(外径偏差、内径偏差、壁厚偏差)示于表5中。在这里，图像分析管的圆周方向的截面，在圆周方向计算出与正圆的最大偏差(即(最大直径-最小直径)/正圆直径×100％)，求得外径偏差和内径偏差。而且，图像分析管的圆周方向截面，根据壁厚截面的图像，直接测定作为相对平均壁厚的最大偏差(即(最大壁厚-最小壁厚)/平均壁厚×100％)的壁厚偏差。

根据表5，在本发明例中，能稳定地完成冲压，其成品管尺寸精度显著良好。与此相反，在任一比较例中，均不能完成冲压加工，不能得到成品管。而且，在现有例中，能完成加工的成品管的尺寸精度低下。

实施例6

(实施例6.1)

以φ40mm×6.0mmt×5.5mL、YS400MPa的钢管为坯料，在图10所示的方式中，按照将缩径率设定为13％的冲压加工进行高尺寸精度管的制造。在制造初期使用角度21°的模具及角度21°且锥形长度11mm的芯棒。使芯棒在管内浮动。通过将管坯浸渍在涂布槽内的润滑剂中，在加工前的各管坯上涂布润滑剂。在润滑剂中，使用由速干性溶剂稀释的高分子润滑剂。

在加工中，用上述测定方法经常测定冲压方向的载荷，边比较其测定载荷和用上述式4计算出的计算载荷，边进行冲压。另外，在关于该例的式4中，作为a和n的值，使用的是进行预先实验导出的最适合值，a＝0.00185，n＝1(与管端状态为自由旋转状态的情况对应)。

在某根管坯的加工途中，因为测定载荷超过计算载荷，判断为不能继续加工，加工中断，然后变更加工条件，即，将模具更换成角度11°的模具，并且将芯棒更换为角度11°、锥形长度20mm的芯棒。在该更换后再开始加工，能不困难地完成剩余的多根管坯的加工。

另外，当上述更换和加工再开始时，切断并分离进入先使用的模具中的加工途中的管的模具入口侧部分和模具出口侧部分，管内装有先使用的芯棒，将包含管的模具内侧部分的先使用的模具从规定的安装位置取下，然后，将后使用的模具安装在同一规定的安装装置，将后使用的芯棒装入后加工用的相同尺寸、相同YS的管坯中，再开始加工。而且，上述已分离的管的模具出口侧部分能用作成品。该管的模具入口侧部分成为废料。

(比较例6.1)

以和实施例6.1相同的钢管为管坯，在图10所示的方式中，按照将缩径率设定为13％的冲压加工进行高尺寸精度管的制造。在制造初期使用角度21°的模具及角度21°且锥形长度20mm的芯棒。使芯棒在管内浮动。通过将管坯浸渍在涂布槽内的润滑剂中，对加工前的各管坯涂布润滑剂。在润滑剂中，使用由速干性溶剂稀释的高分子润滑剂。

在加工中，不进行冲压方向载荷的测定，异常时的条件变更依靠操作人员的判断。

在某根管坯的加工途中，由于模具破裂，中断加工，更换和初期相同的模具和芯棒，并且，将润滑剂涂布槽中的润滑剂全部替换成分子量更大的由速干性溶剂稀释的高分子润滑剂。其后再开始加工时，从再开始时算，在某根管坯的加工途中，模具再次破裂。因此，中断加工，如下变更加工条件。即，将模具更换成角度11°的模具，并且将芯棒更换为角度11°、锥形长度20mm的芯棒。在该更换后再开始加工，能不困难地完成剩余的多个管坯的加工。

(比较例6.2)

以和实施例6.1相同的钢管为管坯，按照将缩径率设定为13％的拉拔加工进行高尺寸精度管的制造。在制造初期使用角度21°的模具及角度21°且锥形长度20mm的芯棒。使芯棒在管内浮动。对加工前的各管坯进行粘附处理并涂布金属皂，同时，实施在拉拔中必要的管前端的接口加工(该接口加工在冲压中不需要)。

在加工中，不进行拉拔方向载荷的测定，异常时的条件变更依靠操作人员的判断。

在某根管坯的加工途中，由于模具破裂，中断加工，如下变更加工条件。即，将模具更换成角度11°的模具，并且将芯棒更换为角度11°、锥形长度20mm的芯棒。在该更换后再开始加工，能不困难地完成剩余的多根管坯的加工。

针对实施例和比较例，将加工途中变更条件、相对加工时间、和加工时的损耗与成品的尺寸精度的调查结果同时示于表6中。相对加工时间用各例加工所需要的时间(总加工时间/总加工根数)与比较例1的比值表示。尺寸精度用壁厚偏差和外径偏差表示。根据图像解析管的圆周方向截面得到的数据，求得这些偏差，壁厚偏差作为相对于平均壁厚的值而求得，外径偏差作为相对于正圆(目标外径)的值而求得。

由表6可知，通过本发明能稳定地高效率地制造高尺寸精度管。

实施例7

以下举出实施例更具体地说明本发明。

实施例7.1的装置是将芯棒1、模具2、管挤压机3按图1组合起来的装置。所述芯棒和管内表面接触的面做成镜面，其入口端直径28mm，中央部直径30mm，出口端直径28mm；所述模具是一体型固定模具，孔内表面做成镜面，孔出口直径40mm；所述管挤压机由油压缸构成，并根据设定的在“连续挤压”和“间歇挤压”中的任一动作模式下均可动作的动作模式使挤压力作用在管上。芯棒1采用一端固定地装入管内的固定式芯棒，管挤压机3的动作模式设定为“间歇挤压”。使用该装置进行外径40mm×壁厚6mm的碳钢管的冲压，得到外径38mm×壁厚6mm的成品管。

在实施例7.2中，除芯棒用游动芯棒代替固定式芯棒以外，和实施例7.1相同地冲压外径40mm×壁厚6mm的碳钢管，得到外径38mm×壁厚6mm的成品管。

在实施例7.3中，除管挤压机3的动作模式的设定由“间歇挤压”切换为“连续挤压”外，和实施例7.2相同地冲压外径40mm×壁厚6mm的碳钢管，得到外径38mm×壁厚6mm的成品管。

而且，作为比较例1，其构成是使芯棒5、模具6、拉管机7按图2组合的装置。所述芯棒和管内表面接触的面做成镜面，其入口端直径28mm，中央部直径28mm，出口端直径26mm；所述模具是一体型固定模具，孔内表面做成镜面，孔出口直径38mm；所述拉管机由油压缸构成，并根据设定的可以以“间歇拉拔”模式动作的动作模式使拉拔力作用在管上。芯棒5采用一端固定地装入管内的固定式芯棒。使用该装置进行外径40mm×壁厚7mm的碳钢管的冲压，得到外径38mm×壁厚6mm的成品管。另外，在比较例1中，使钢管前端变窄之后通过模具孔要费一些工夫。

而且，作为比较例2，除用和比较例1相同的芯棒5代替芯棒1，用组装在旋转锻造机8中的组合模具9(其出口侧内径和模具2的孔出口直径相同)代替模具2构成图3所示的装置以外，和实施例7.1同样地冲压外径40mm×壁厚5mm的碳钢管，得到外径38mm×壁厚6mm的成品管。

测定这些成品管的尺寸精度的结果示于表7中。另外，表7所示的圆周方向壁厚、内径、外径的各偏差的测定方法如下所述。

使测微计接触管外表面(或者内表面)，使管旋转，通过测定的外径(或者内径)圆周方向分布数据，计算出作为相对于正圆的最大偏差的外径(或者内径)偏差。根据壁厚截面的图像，直接测定作为相对于目标壁厚的最大偏差的圆周方向壁厚偏差。另外，也可以用激光照射代替使测微计接触，通过测定的管和激光振动源的距离在圆周方向的分布数据，计算出外径偏差和内径偏差。而且，圆周方向壁厚偏差也可以作为上述外径的圆周方向分布数据和上述内径的圆周方向分布数据的差而计算出。

另外，如下定义壁厚偏差(＝圆周方向壁厚偏差)、内径偏差、外径偏差。

壁厚偏差＝(最大壁厚-最小壁厚)/目标壁厚(或平均壁厚)×100(％)

内径偏差＝(最大内径-最小内径)/目标内径(或平均内径)×100(％)

外径偏差＝(最大外径-最小外径)/目标外径(或平均外径)×100(％)

根据表7，由实施例7.1～7.3的装置制造的成品管尺寸精度显著良好，特别是使芯棒浮动时更好(实施例7.2)，而且即使进行连接冲压也能得到高尺寸精度的成品管(实施例7.3)。与此相反，在已有的拉拔中，成品管的尺寸精度低下(比较例7.1)。即使是用旋转锻造机的压入，成品管的尺寸精度也低下(比较例7.2)。

实施例8

(本发明例8.1)

以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为管坯，如图11所示，在模具旋转台19上按照预定的管加工顺序组装多个与各个管的成品尺寸对应的模具2、20、…、20，然后，将与前管4的成品尺寸对应的模具2配置在轧制线内，在用挤压机3将前管4压入模具2并完成冲压加工后，使模具旋转台19旋转以顺序输送多个模具，更换模具2，将与后管7的成品外径尺寸对应的模具20配置在轧制线内，此时，在将模具20配置在轧制线内之前将芯棒22装入后管5中，接着，用挤压机3将后管7压入模具20中并进行冲压加工。重复上述操作，制造出各种成品尺寸的高尺寸精度管。

(本发明例8.2)

以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为管坯，如图12所示，在模具直进台23上按照预定的管加工顺序组装多个与各个管的成品尺寸对应的模具2、20、…、20，然后，将与前管4的成品尺寸对应的模具2配置在轧制线内，在用挤压机3将前管4压入模具2并完成冲压加工后，使模具直进台23直线前进以顺序输送多个模具，更换模具2，将与后管7的成品外径尺寸对应的模具20配置在轧制线内。此时，在将模具20配置在轧制线内之前将芯棒22装入后管5中。接着，用挤压机3将后管7压入模具20中并进行冲压加工。重复上述操作，制造出各种成品尺寸的高尺寸精度管。

(比较例8.1)

以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为管坯，准备多个不同孔型的模具，如图13所示进行冲压。将开始时使用的模具2配置在轧制线内，首先，用挤压机3将前管4压入模具2并完成冲压加工。其次，手工更换模具2，将与后管7的成品外径尺寸对应的模具20配置在轧制线内。此时，在将模具20配置在轧制线内之前将芯棒22装入后管7中。然后，用挤压机3将后管7压入模具20中并进行冲压加工。重复上述操作，制造出各种成品尺寸的高尺寸精度管。

(比较例8.2)

以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为管坯，准备多个不同孔型的模具，如图13所示进行冲压。将开始时使用的模具2配置在轧制线内，首先，用挤压机3将前管4压入模具2并完成冲压加工。其次，手工更换模具2，将与后管7的成品外径尺寸对应的模具20配置在轧制线内。此时，后管7暂时移动到轧制线外，将芯棒22装入，之后，后管7再回到轧制线内。然后，用挤压机3将后管7压入模具20中并进行冲压加工。重复上述操作，制造出各种成品尺寸的高尺寸精度管。

本发明例和比较例的加工效率和成品的尺寸精度示于表8中。用单位作业时间的钢管冲压根数来评价加工效率，在表8中，以比较例2的加工效率为1，用和它的相对值进行表示。用壁厚偏差和外径偏差表示尺寸精度。根据图像解析管的圆周方向截面得到的数据，求得这些偏差，壁厚偏差作为相对于平均壁厚的偏差值，外径偏差作为相对于正圆(目标外径)的偏差值而求得。

由表8可知，利用本发明能特别提高冲压加工效率。

实施例9

以下列举实施例详细说明本发明。

(实施例9.1)

如图14所示，在紧靠模具2出口侧处设置管弯曲微调整装置24。另外，虽然省略图示，但在模具2入口侧设置了利用履带夹住管4并连续将管4压入模具2的连续挤压机。

如图15所示，管弯曲微调整装置24利用支承基板28在和通管方向垂直的平面内可移动地支承具有使管通过的孔27的孔型26，并用由该支承基板28支承的孔型移动机构29在和通管方向垂直的方向(孔型移动方向33)推压孔型26外周部的4个位置中任一个位置或2个以上位置，如图16所示，使楔形金属模30的锥面接触孔型26外周部，利用与楔形金属模30螺合的调整用螺杆31在通管方向25上移动楔形金属模，由此施加推压力。在图16中，当向右旋转调整用螺杆31时，楔形金属模30上升，和其锥面接触的孔型26向左方移动。另外，孔型位置微调整后，紧固固定用螺杆32，将孔型26固定在支承基板28上。

使用该装置，以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为管坯，将芯棒1插入该管内使芯棒浮动，并且连续输送该坯料以将其压入模具2中，通过这种冲压加工制造高尺寸精度管。冲压加工后的钢管贯通紧靠模具2出口侧处的孔型26的孔27。孔型26的孔27是直孔，其孔径比模具出口孔径(在该例中为φ35mm)大0.5mm。

在实际制造前，多次用标准管进行多点改变孔型位置的冲压加工实验，测定管弯曲，求得孔型位置的变化量和冲压后管弯曲变化量的关系。在实际制造中，当管弯曲要超过规定的阈值时，根据上述关系使孔型向弯曲变小的方位移动，从而进行孔型位置的微调整。

(实施例9.2)

如图17所示，在紧靠模具2出口侧设置管弯曲微调整装置24，在紧靠模具2入口侧设置导向筒35，在紧靠管弯曲微调整装置24的出口侧处设置导向筒36。另外，虽然图示作了省略，但在入口侧导向筒35的入口侧设置用履带夹住管4并将管连续压入模具2的连续挤压机。

如图18所示，管弯曲微调整装置24利用支承基板28在和通管方向垂直的平面内可移动地支承具有使管通过的孔27的孔型26，并用由该支承基板28支承的孔型移动机构29在和通管方向垂直的方向(孔型移动方向33)推压或牵引孔型26外周部的4个位置中任一个位置或2个以上位置，利用与孔型26外周部接触的小型油压缸34施加压力。在图18中，通过调整相对的两个油压缸34的压力差，孔型26在该两个油压缸34的相对方向移动。另外，孔型位置微调整后，设定相对的油压缸34之间的压力差为零，将孔型26固定在支承基板28上。

使用该装置，以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为坯料，将芯棒1插入该管内使芯棒浮动，并且连续输送该坯料以将其压入模具2中，通过这种冲压加工制造高尺寸精度管。冲压加工前的钢管贯通入口侧的导向筒35，冲压加工后的钢管依次贯通紧靠模具2出口侧处的孔型26的孔27和出口侧的导向筒36。孔型26的孔27是锥形孔，其最大内径部(位于入口侧)的孔径比模具2出口孔径(在该例中为φ33mm)大2.5mm。另外，孔型26的最小内径部(位于出口侧)的孔径与模具2出口孔径相同。而且，要使管不产生缺陷，入口侧和出口侧的导向筒35、36的内径比同侧的管的外径还大0.5mm。

在实际制造前，多次用标准管进行多点改变孔型位置的冲压加工实验，测定管弯曲，求得孔型位置的变化量和冲压后管弯曲的变化量的关系。在实际制造中，当管弯曲要超过规定的阈值时，根据上述关系使孔型向弯曲变小的方位移动，从而进行孔型位置的微调整。

(比较例9.1)

如图19所示，在紧靠模具2的入口侧处设置导向筒35，在紧靠同出口侧处设置导向筒36。另外，虽然图示作了省略，但在入口侧导向筒35的入口侧设置用履带夹住管4并将管连续压入模具2的连续挤压机。

使用该装置，以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为坯料，将芯棒1插入管内使芯棒浮动，并且连续输送该坯料以将其压入模具2(在该例中出口孔径为φ35mm)中，通过这种冲压加工制造高尺寸精度管。冲压加工前的钢管贯通入口侧导向筒35，冲压加工后的钢管贯通入口侧导向筒36。

(比较例9.2)

如图20所示，在紧靠模具2入口侧处和紧靠出口侧处不设置任何装置。另外，虽然图示作了省略，但在模具2入口侧设置用履带夹住管4并将管连续压入模具2的连续挤压机。

使用该装置，以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为坯料，将芯棒1插入管内使芯棒浮动，并且连续输送该坯料以将其压入模具2(在该例中出口孔径为φ35mm)中，通过这种冲压加工制造高尺寸精度管。

(比较例9.3)

如图21所示，在紧靠模具2入口侧处和紧靠出口侧处不设置任何装置。在模具2入口侧不设置挤压机，但在模具2出口侧设置拉拔机37。

使用该装置，以φ40mm×6.0mmt×5.5mL的钢管为坯料，将芯棒1插入管内使芯棒浮动，并且用拉拔机37夹持管前端，从模具2(在该例中出口孔径为φ35mm)向拉拔方向38拉拔钢管，通过这种拉拔加工制造高尺寸精度管。

利用上述实施例和比较例的方法制造的管的弯曲和尺寸精度的调查结果示于表9中。使直线定规接触管，用管长度500mm时的管中央部的直线规尺和管之间的间隙的最大值来评价管弯曲。用壁厚偏差和外径偏差(各例都是制造的多根管的数据的最大值)表示管的尺寸精度。根据图像解析管的圆周方向截面得到的数据，求得这些偏差，壁厚偏差作为相对于平均壁厚的偏差值，外径偏差作为相对于正圆(目标外径)的偏差值而求出。

由表9可知，利用本发明能得到显著良好的尺寸精度，能充分防止冲压后管弯曲。

实施例10

本发明的实施例构成如图22所示的设备组。39是冲压加工装置，该装置进行如下冲压加工，即将芯棒1装入管中并使其浮动，并用连续挤压装置43将该管连续地压入模具2并使其通过。作为适当的方式，如上述构成的模具更换装置45、芯棒更换装置44和弯曲防止装置46同时设置在该冲压加工装置39中。

从上游侧开始，顺次将管端面磨削装置40、润滑剂浸渍涂布槽41和干燥装置42配置在冲压加工装置39的入口侧。管端面磨削装置40的构成为，可以用磨削刀具和管轴方向成直角地切齐在台上并列的管的端面，从而磨削形成直角。润滑剂浸渍涂布槽41贮存干燥性液体润滑剂乳胶，通过将管浸渍在上述乳胶浴中，向管上涂布润滑剂。干燥装置42构成为，可以通过向台上并列的涂布润滑剂后的管吹热风进行干燥。另外，在该设备组的入口侧配置接受从前工序送来的管坯并传递给管端面磨削装置40的管接收台47，而且，在出口侧配置向后工序输出管的出管台48，所述管通过冲压加工已成为成品管。

使用该设备组，对在外径25～120mmφ、壁厚2～8mm、长度5～13m的尺寸范围内具有各种不同的尺寸且附着氧化皮的管坯，顺序实施管端面直角形成，润滑剂浸渍涂布、干燥、冲压加工，得到成品管。

一方面，在图23中，示出了作为比较例的按照已有拉拔加工的制造设备组。该设备组在拉拔加工装置50的入口侧设置管接收台47，在出口侧设置出管台48，拉拔加工装置50，将芯棒1装入管中使其浮动，并用拉拔加工装置50从模具2拉拔管。另外，在拉拔加工装置39中同时设有和实施例同样构成的芯棒更换装置44和模具更换装置45。在该设备组中，不能直接拉拔和实施例同样的具有氧化皮的管坯，必须以经过图23所示的第1前处理工序和在其后的第2前处理工序的管作为管坯。

第1前处理工序必须是形成用于拉拔加工的强固润滑膜的工序，由以下多个顺序步骤构成：将带有氧化皮的管坯切成短尺寸→通过酸洗除去氧化皮→用碱中和酸→水洗→粘附处理→涂布金属皂→干燥。进行该第1前处理工序的多个浸渍槽或装置和拉拔加工装置50同线配置时，生产性低下，因此要另线配置。而且，为了使拉拔加工装置50能夹持管，第2前处理工序必须是例如用旋转锻造机进行管前端的接口加工的工序，当该旋转锻造机也和拉拔加工装置50同线配置时，生产性低下，因此要另线配置。

使用该比较例的设备列，利用第1、2前处理工序顺序处理和实施例相同的带有氧化皮的管坯，只对处理完的管施加拉拔加工，制得成品管。

研究实施例和比较例得到的制造所需时间和成品管尺寸精度示于表10中。用从规定批量的带有氧化皮的管坯开始到得到成品管为止的总处理时间/总处理根数评价制造所需时间，在表10中，设比较例的评价值为1，用与其的比值进行表示。用壁厚偏差和外径偏差表示尺寸精度。根据图像解析管的圆周方向截面得到的数据，求得这些偏差，壁厚偏差作为相对于平均壁厚的偏差值，外径偏差作为相对于正圆(目标外径)的偏差值而求出。

由表10可知，利用本发明能高效率地制造高尺寸精度管。

本发明的高尺寸精度管具有显著良好的尺寸精度，因而具有良好的疲劳强度，并且可低成本制造，因此，具有明显有助于促进机动车用驱动类部件等的轻量化的优异效果。而且，按照本发明的制造方法，具有能低成本制造在宽范围的管要求尺寸范围内的尺寸精度显著良好的金属管的优异效果。

表1

	加工方式	模具	芯棒	缩径率(％)	出口侧壁厚	外径偏差*(％)	内径偏差*(％)	圆周方向壁厚偏差*(％)	疲劳试验耐久极限次数(次)
										实施例1.1	冲压	一体型固定	固定	10	同入口侧	0.5	0.5	0.5	500×103
实施例1.2	冲压	一体型固定	固定	5	同入口侧	0.7	2.5	0.7	500×103
										实施例1.3	冲压	一体型固定	浮动	5	同入口侧	0.3	0.5	0.5	500×103
比较例1.1	拉拔	一体型固定	固定	5	减厚	4.0	4.0	5.0	100×103
										比较例1.2	压入	组合型旋转	固定	5	同入口侧	3.3	3.5	4.2	200×103
比较例1.3	压入	组合型旋转	固定	5	增厚	3.5	4.0	4.5	200×103

^*与目标值的偏差

表2

	加工法	出口侧壁厚	外径偏差(％)	内径偏差(％)	圆周方向壁厚偏差(％)	加工效率：1小时加工根数(根)
							本发明例	冲压	同入口侧	0.5	0.5	0.5	130
比较例2.1	拉拔	减厚	4.0	4.6	5.0	40
							比较例2.2	旋转锻造压入	增厚	3.8	4.0	4.5	60

表3

	加工法	有无润滑膜	润滑剂	有无缺陷	壁厚偏差(％)	内径偏差(％)	外径偏差(％)
								比较例3.1	冲压	无	无	有	2.0	2.0	1.0
本发明例3.1	冲压	有	液体润滑剂	无	0.5	0.5	0.5
								本发明例3.2	冲压	有	润滑脂类润滑剂	无	0.5	0.5	0.5
本发明例3.3	冲压	有	干燥性树脂	无	0.3	0.3	0.3
								本发明例3.4	冲压	有	干燥性树脂的溶剂稀释液	无	0.3	0.3	0.3
本发明例3.5	冲压	有	干燥性树脂的乳胶	无	0.3	0.3	0.3
								比较例3.2	拉拔	有	液体润滑剂	无	4.5	3.5	3.5
比较例3.3	压入*	有	液体润滑剂	无	4.5	4.0	3.5

^*旋转锻造压入法

表4

	加工法	扩管率％	缩径率％	θA°	θB°	目标外径*2mm	壁厚偏差％	内径偏差％	外径偏差％	截面硬度Hv	加工后外径mm	加工后壁厚mm	备注
														1	冲压	8	8	4.95	4.97	40	0.3	0.3	0.3	320	40	6.0	本发明例
2	冲压	6	8	3.64	4.85	39	0.25	0.3	0.3	320	39	6.0	本发明例
														3	冲压	1	17	0.59	9.88	34	0.15	0.2	0.2	320	34	6.0	本发明例
4	拉拔	-	8	0	4.85	39	5.0	4.0	4.0	200	39	5.8	比较例A
														5	拉拔	-	16	0	9.20	34	4.5	3.5	3.5	320	34	5.1	比较例A
6	压入*1	-	8	0	4.85	39	4.5	4.0	3.5	200	39	6.2	比较例B

^*1：旋转锻造压入法

^*2：模具出口侧的管的目标外径

表5

		芯棒和模具的形状条件				可否制造	尺寸精度
											加工法	芯棒缩径部角度(°)	芯棒缩径部长度(mm)	芯棒支承部长度(mm)	模具角度(°)	壁厚偏差(％)	内径偏差(％)	外径偏差(％)
本发明例5.1	冲压	21	11	20	21		可	0.5	0.5										0.5
						本发明例5.2				冲压	11	20	15	13	可	0.5	0.5	0.5
本发明例5.3	冲压	5	90	4	5		可	0.8	O.8										0.7
						本发明例5.4				冲压	40	5	35	40	可	0.3	0.4	0.3
比较例5.1	冲压	4	11	4	4.5		否	-	-										-
						比较例5.2				冲压	45	11	210	45	否	-	-	-
比较例5.3	冲压	21	4	4.5	21		否	-	-										-
						比较例5.4				冲压	5	105	210	5	否	-	-	-
现有例5.1	拉拔	21	11	20	21		可	4.5	3.5										3.5
						现有例5.2				旋转锻造压入	21	11	20	21	可	4.5	4.0	3.5

表6

	加工法	加工过程中改变条件	相对加工时间	加工时损耗	壁厚偏差(％)	外径偏差(％)
							实施例6.1	冲压	模具和芯棒的形状	0.2	无	0.5	0.6
比较例6.1	冲压	润滑剂的种类模具和芯棒的形状	1	模具破损	0.5	0.6
							比较例6.2	拉拔	模具和芯棒的形状	2	模具破损	3.5	3.2

表7

	加工方式	模具	芯棒	出口侧壁厚	圆周方向壁厚偏差(％)	内径偏差(％)	外径偏差(％)
								实施例7.1	冲压(间歇)	一体型固定	固定	同入口侧	0.5	0.5	0.5
实施例7.2	冲压(间歇)	一体型固定	浮动	同入口侧	0.4	0.5	0.3
								实施例7.3	冲压(连续)	一体型固定	浮动	同入口侧	0.3	0.3	0.3
比较例7.1	拉拔(连续)	一体型固定	固定	减厚	5.0	4.0	4.0
								比较例7.2	压入(间歇)	组合型旋转	固定	增厚	4.5	4.0	3.5

表8

	加工效率	壁厚偏差(％)	外径偏差(％)
				本发明例8.1	10	0.5	0.5
本发明例8.1	10	0.5	0.5
				比较例8.1	1.2	0.8	0.7
比较例8.2	1	0.8	0.7

表9

	加工方法	防止弯曲装置	弯曲(mm)	壁厚偏差(％)	外径偏差(％)
						实施例9.1	冲压	紧靠模具出口侧的管弯曲微调整装置	0.1	0.5	0.6
实施例9.2	冲压	紧靠模具出口侧的管弯曲微调整装置+出入口侧导向筒	0.2	0.5	0.6
						比较例9.1	冲压	出入口侧导向筒	0.7	0.5	0.6
比较例9.2	冲压	无	1.8	0.5	0.6
						比较例9.3	拉拔	出口侧拉拔方向的拉力	0.3	3.5	3.0

表10

	加工法	制造所需时间(比值)	壁厚偏差(％)	外径偏差(％)
					实施例	冲压	0.1	0.5	0.6
比较列	拉拔	1	3.5	3.2

Claims (62)

1.一种冲压状态的高尺寸精度管，其特征在于，通过进行在将芯棒装入金属管内的状态下将金属管压入模具孔并使其通过的冲压制得，且外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一个或两个以上在3.0％以下。

2.如权利要求1所述的冲压状态的高尺寸精度管，其特征在于，通过进行冲压并将所述模具出口侧的金属管壁厚设定为小于或等于入口侧的壁厚制得，所述冲压为，在将芯棒装入金属管内的状态下将金属管压入模具孔并使其通过；且外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一个或两个以上在3.0％以下。

3.如权利要求1或2所述的高尺寸精度管，其特征在于，使金属管在该管同一截面内与芯棒全圆周外接且与模具全圆周内接而进行所述冲压。

4.如权利要求1～3中任一项所述的高尺寸精度管，其特征在于，所述模具是一体型和/或固定型模具。

5.一种高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，进行在将芯棒装入金属管内的状态下使金属管压入模具孔并使其通过的冲压。

6.如权利要求5所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，将所述模具出口侧的管壁厚设定为小于或等于同入口侧的同管壁厚。

7.如权利要求5或6所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，使金属管在该管同一截面内与芯棒全圆周外接且与模具全圆周内接而进行所述冲压。

8.如权利要求5～7中任一项所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述模具是一体型和/或固定型模具。

9.如权利要求5～8中任一项所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述芯棒是游动芯棒。

10.如权利要求5所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，当通过冲压加工使管的外径偏差、内径偏差、圆周方向壁厚偏差中任一种或两种以上改进形成高尺寸精度管时，将芯棒装入管内使其浮动，同时利用模具入口侧的管送入装置将管连续送入模具内。

11.如权利要求10所述的前高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是夹紧加工前的管的履带。

12.如权利要求10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是压紧加工前的管的环形带。

13.如权利要求10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是夹紧加工前的管且交互间歇输送的间歇输送机。

14.如权利要求10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是顺序推压加工前的管的压力机。

15.如权利要求10所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述管送入装置是夹紧加工前的管的孔型辊。

16.如权利要求15所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述孔型辊是两个以上辊的孔型辊。

17.如权利要求15或16所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，所述孔型辊设置两个以上机架。

18.如权利要求5所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，在管的内表面和/或外表面上形成润滑被膜后，将芯棒装入管内，利用模具进行管的冲压。

19.如权利要求18所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述形成润滑被膜的管是附着氧化皮状态的钢管。

20.如权利要求18或19所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，用液体润滑剂形成所述润滑被膜。

21.如权利要求18或19所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，用润滑脂类润滑剂形成所述润滑被膜。

22.如权利要求18或19所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，用干燥性树脂形成所述润滑被膜。

23.如权利要求22所述的表面质量良好的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，在管上涂布所述干燥性树脂、或者用溶剂稀释该干燥性树脂的液体、或者该干燥性树脂的乳胶后，在温热风中干燥或者风干，形成所述润滑被膜。

24.如权利要求5所述的高尺寸精度管的制造方法，由同一尺寸的管坯高尺寸精度地制造加工度不同的一定尺寸的管，其特征在于，将可以扩管和缩径的芯棒装入管内，利用模具进行管的冲压。

25.如权利要求24所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，使所述芯棒在管内浮动，将管连续供给到模具中。

26.如权利要求24或25所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述芯棒是扩管部分的锥形角度小于缩径部分的锥形角度的芯棒。

27.如权利要求24～26中任一项所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，所述模具出口侧的管的目标外径小于同入口侧的管的外径。

28.如权利要求5所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，当通过将其中装入有芯棒的管压入模具孔中并使其通过的冲压加工制造高尺寸精度管时，作为所述芯棒，使用缩径部分的表面和加工中心轴形成的角度为5～40°且同缩径部分的长度为5～100mm的芯棒，作为所述模具，使用入口侧的孔内表面和加工中心轴形成的角度为5～40°的模具。

29.如权利要求28所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，所述芯棒的支承部分的长度为5～200mm。

30.如权利要求28或29所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，所述模具出口侧的管壁厚设定为小于或等于同入口侧的管壁厚。

31.如权利要求28～30中任一项所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，作为所述模具使用一体型固定模具。

32.如权利要求28～31中任一项所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，使所述芯棒在管内浮动。

33.如权利要求5所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并将该管压入模具中使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，在该冲压加工过程中，测定冲压加工方向的载荷，由作为加工前的管的管坯的材料特性利用下述式4～式6中任一个计算出计算载荷，比较该测定载荷和该计算载荷，根据该结果判断可否继续冲压加工；

式4  σ_k×管坯截面积

其中，σ_k＝YS×(1-a×λ)， $\mathrm{\λ}=(L/\sqrt{n})/k,$ a＝0.00185～0.0155，L：管坯长度，k：截面二次半径，k²＝(d₁ ²+d₂ ²)/16，n：管端状态(n＝0.25～4)，d₁：管坯外径，d₂：管坯内径，YS：管坯屈服强度

式5  管坯屈服强度YS×管坯截面积

式6  管坯的拉伸强度TS×管坯截面积。

34.如权利要求33所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，当所述测定载荷小于或等于所述计算载荷时，判断为可继续，则继续加工，另一方面，当所述测定载荷超过所述计算载荷时，判断为不可继续，则中断加工，将模具和/或芯棒更换为与相同成品管尺寸对应的其它形状的模具和/或芯棒后，再开始加工。

35.如权利要求34所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，所述更换后使用的模具和/或芯棒的角度要小于更换前的的模具和/或芯棒的角度。

36.如权利要求33～35中任一项所述的高尺寸精度管的稳定制造方法，其特征在于，在冲压加工前，将润滑剂涂布在管坯上，只有在所述测定载荷超过所述计算载荷时，改变所述润滑剂的种类。

37.一种高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，具有：可与金属管内表面全圆周接触的芯棒、具有可与同管外表面全圆周接触的孔的模具、挤压同管的管挤压机；并可实行冲压，所述冲压为，在将所述芯棒装入该管内的状态下，利用所述管挤压机将金属管压入所述模具孔中并使其通过。

38.如权利要求37所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述模具是一体型和/或固定型模具。

39.如权利要求37或38所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述芯棒是游动芯棒。

40.如权利要求37～39中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述管挤压机连续挤压所述管。

41.如权利要求37～39中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述管挤压机间歇挤压所述管。

42.如权利要求37所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并连续或断续地将该管压入模具中并使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，将孔型不同的多个模具排列在同一圆周上，根据成品尺寸使这些模具中任一个在排列的圆周方向移动，以配置在轧制线内用于冲压。

43.如权利要求37所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并连续或断续地将该管压入模具中并使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，将孔型不同的多个模具排列在同一直线上，根据成品尺寸使这些模具中任一个在排列的直线方向移动，以配置在轧制线内用于冲压。

44.如权利要求42或43所述的高尺寸精度管的高效率制造方法，其特征在于，在前管和后管之间变更成品尺寸时，在前管冲压完成后，使后管停止在模具入口侧，在与后管成品尺寸对应的模具的移动前后或移动中，将与同成品尺寸对应的芯棒装入后管中。

45.如权利要求37所述的高尺寸精度管的高效率制造装置，其特征在于，具有：使管通过的模具、将管压入轧制线内的模具中的挤压机、和模具旋转台，该模具旋转台以使多个模具排列在同一圆周上的状态支承多个模具，并在该圆周方向输送所述多个模具，将其中任一个模具配置在轧制线内。

46.如权利要求37所述的高尺寸精度管的高效率制造装置，其特征在于，具有：使管通过的模具、将管压入轧制线内的模具中的挤压机、和模具直进台；所述模具直进台以使多个模具排列在同一直线上的状态支承多个模具，并在该直线方向输送所述模具，将其中任一个模具配置在轧制线内。

47.如权利要求5所述的高尺寸精度管的制造方法，在进行将芯棒装入管中使芯棒浮动并将该管压入模具中使其通过的冲压的高尺寸精度管的制造方法中，其特征在于，通过使所述模具出口侧的管穿过孔型来防止管弯曲，所述孔型配置在紧靠所述模具出口侧处，并已预先调整其在和通管方向垂直的平面内的位置。

48.如权利要求47所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，使所述模具入口侧和/或所述孔型出口侧的管通过导向筒。

49.如权利要求47或48所述的高尺寸精度管的制造方法，其特征在于，连续将管压入模具中。

50.如权利要求37所述的高尺寸精度管的制造装置，具有使管通过的模具和将管压入该模具中的挤压机，其特征在于，在紧靠所述模具出口侧处设置有管弯曲微调整装置，该管弯曲微调整装置具有使管通过的孔型、可以在和通管方向垂直的平面内移动地支承该孔型的支承基板、和支承在该支承基板上使所述孔型移动的孔型移动机构。

51.如权利要求50所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型移动机构利用在通管方向移动的楔形金属模的锥面在与通管方向垂直的方向上推压孔型外周部的一个位置或两个以上位置。

52.如权利要求51所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，利用螺杆给所述楔形金属模的移动施力。

53.如权利要求50所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型移动机构在和通管方向垂直的方向上推压或牵引孔型外周部的一个位置或两个以上位置。

54.如权利要求53所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，利用流体压力缸给所述推压或牵引方式的推压或牵引施力。

55.如权利要求50～54中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型的孔径大于或等于所述模具的出口孔径。

56.如权利要求50～55中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述孔型的孔是直孔或带有锥形的孔。

57.如权利要求50～56中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，具有使所述模具入口侧和/或所述管弯曲微调整装置出口侧的管通过的导向筒。

58.如权利要求50～57中任一项所述的高尺寸精度管的制造装置，其特征在于，所述挤压机是可连续压入管的连续挤压机。

59.一种高尺寸精度管的制造设备组，具有权利要求37中所述的冲压加工装置，其特征在于，将可以把管的端面磨削成与管轴方向垂直的管端面磨削装置、将润滑剂浸渍涂布在管上的润滑剂浸渍涂布槽、对涂布有润滑剂的管进行干燥的干燥装置、和所述冲压加工装置按上述顺序配置。

60.如权利要求59所述的高尺寸精度管的制造设备组，其特征在于，将把管切断成短尺寸的切断装置配置在所述管端面磨削装置的入口侧。

61.如权利要求59或60所述的高尺寸精度管的制造设备组，其特征在于，取代所述润滑剂浸渍涂布槽和所述干燥装置，在所述冲压加工装置的模具入口侧配置将润滑剂喷涂在管上的润滑剂喷涂装置，或者配置润滑剂喷涂在管上然后使其干燥的润滑剂喷涂干燥装置。

62.如权利要求59～61中任一项所述的高尺寸精度管的制造设备组，其特征在于，在设置所述冲压加工装置的同时，配置更换所述模具的模具更换装置、更换所述芯棒的芯棒更换装置、和防止所述模具出口侧的管弯曲的弯曲防止装置中的一个或两个以上。

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