JP2000271630A - 金属材の引抜き方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属材に２パス以上の引抜減面加工を行って
金属材の断面寸法を縮小する際、口付け部の曲りがな
く、かつ、加工が容易な金属材の引抜き方法及びその装
置を提供するものである。 【解決手段】 引抜きダイス１から金属材２を引抜き手
段３で引抜いて減面加工を施す金属材の引抜き方法にお
いて、上記引抜きダイス１を通過した金属材２ａ，２ｄ
に、口付けダイス６を用いて次パスの減面加工のための
口付け加工を同時に行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材の引抜き方
法及びその装置に係り、特に、金属材に対して２パス以
上の減面加工を施す際の金属材の引抜き方法及びその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】棒、管などの金属材の断面寸法を縮小さ
せ、必要ならば同時に断面形状をも変える加工を減面加
工と称している。この減面加工、特に引抜き減面加工に
用いる主な工具は引抜きダイスであり、この引抜きダイ
スを介して金属材を引抜き、金属材の断面寸法を縮小さ
せ、金属管の場合は引抜き時に心金を併用し、管肉の縮
小も行っている。

【０００３】引抜き減面加工では、図７に示すように、
金属材（図７中では金属管）２２の引抜きに先立って、
金属管２２の先端を引抜きダイス１に通し、金属管２２
の先端を引抜き手段３のチャック部４で掴む必要がある
ため、金属管２２先端の断面寸法（図７中では径）が、
引抜きダイス１のダイス穴１ａの穴径以下となるように
口付け加工を施す必要がある。一般に、口付け加工が施
された部分は口付け部２２ａと称され、スウェージャー
などを用いて口付け加工を行っている。

【０００４】近年、軽量化・小型化などの目的で、家電
製品などに用いられる金属材に要求される断面寸法は、
益々小さくなってきている。

【０００５】ここで、引抜き減面加工を用いて大断面寸
法の金属材から小断面寸法の金属材を作製する際、１回
の引抜き減面加工による断面減少率（加工率）には上限
が存在するため、その加工率を超える小断面寸法の金属
材を得るには、引抜き減面加工を数パスに分けて行う必
要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、数パス
の引抜き減面加工を行う場合、各パス毎に、金属材２２
の先端に、図７に示した口付け部２２ａを形成する必要
がある。

【０００７】ここで、金属材２２の先端に、予め、最終
パスの断面寸法以下の口付け部２２ａを形成しておけ
ば、各パス毎に、口付け加工を施さなくても済むが、引
抜き手段３のチャック部６に口付け部２２ａをチャッキ
ングする際に、口付け部２２ａに変形が生じるおそれが
あり、その場合、次パスの引抜き減面加工を行うに先立
って、再度、金属材２２の先端に口付け加工を施さなけ
ればならなくなる。

【０００８】また、スウェージャーによる口付け部２２
ａの成形加工の際、口付け部２２ａに曲りが生じ、口付
け部２２ａの中心軸と金属材２２の中心軸とがずれるお
それがある。

【０００９】ここで、金属管２２の引抜き減面加工で
は、一般に、引抜きを数パス行うことによって、管肉厚
の偏り（以下、偏肉と表記する）を矯正している。この
偏肉矯正を図る場合において重要なことは、金属管２２
（口付け部２２ａ）の中心軸、ダイス穴１ａの軸、およ
び引抜き方向の軸の軸合せを正確に行うことであるが、
この軸合せが不完全であると、引抜き減面加工前は偏肉
が無かった金属管２２においても、引抜き減面加工を行
うことで偏肉が生じ、引抜き減面加工のパス数を重ねる
毎に偏肉が増大してしまう。すなわち、口付け部２２ａ
に曲りが生じると、傾いた状態で金属管２２が引抜きダ
イス１を通過することになり、金属管２２の偏肉矯正を
妨げる要因となる。

【００１０】そこで本発明は、上記課題を解決し、金属
材に２パス以上の引抜減面加工を行って金属材の断面寸
法を縮小する際、口付け部の曲りがなく、かつ、加工が
容易な金属材の引抜き方法及びその装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、引抜きダイスから金属材を引抜き
手段で引抜いて減面加工を施す金属材の引抜き方法にお
いて、上記引抜きダイスを通過した金属材に、口付けダ
イスを用いて次パスの減面加工のための口付け加工を同
時に行うものである。

【００１２】請求項２の発明は、口付け加工後の金属材
を、前パスの減面加工の引抜きダイスより更に小径の引
抜きダイスに通して、次パスの減面加工を行う請求項１
記載の金属材の引抜き方法である。

【００１３】以上の方法によれば、引抜きダイスを通過
する金属管に対して減面加工を行うと同時に、引抜きダ
イスを通過した金属管に対しては口付け加工を行うこと
ができる。

【００１４】請求項３の発明は、引抜きダイスから金属
材を引抜き手段で引抜いて減面加工を施す金属材の引抜
き装置において、上記引抜きダイスと上記引抜き手段と
の間に、口付けダイスを設けたものである。

【００１５】請求項４の発明は、上記口付けダイスを、
ダイス面で分割可能に形成した請求項３記載の金属材の
引抜き装置である。

【００１６】以上の構成によれば、引抜きダイスと引抜
き手段との間に口付けダイスを設けることで、２パス目
以降、スウェージャーなどを用いた口付け加工を施す必
要がない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基いて説明する。

【００１８】本発明の金属材の引抜き装置に金属管をセ
ットした状態を示す概略図を図１に、図１における口付
けダイスのＡ方向矢視図を図２に示す。尚、図７と同様
の部材には同じ符号を付している。

【００１９】図１および図２に示すように、金属管（金
属材）２にダイス穴１ａにより減面加工を施す引抜きダ
イス１と、金属管２の先端の第１口付け部２ａを掴んで
引抜く引抜き手段３と、引抜きダイス１と引抜き手段３
との間に設けられた口付けダイス６とで構成されるもの
である。

【００２０】引抜き手段３は、シリンダー部３ａと、第
１口付け部２ａをチャッキングするためのチャック部４
とで構成され、シリンダー部３ａの先端側（図１中では
右側）にチャック部４が接続されている。

【００２１】口付けダイス６はダイス面で分割（図２中
では２分割）可能に形成されており、各分割ダイス６
ａ，６ｂには開閉手段５が接続されている。

【００２２】引抜き手段３としては、チャック部４を引
抜き方向に移動させることができるものであれば、特に
限定するものではなく、油圧（又は空圧）で制御するシ
リンダーなどが挙げられ、例えば、油圧式のドローベン
チなどがある。

【００２３】開閉手段５としては、口付けダイス６を締
め付け・弛緩自在に動かすことができるものであれば、
特に限定するものではなく、油圧（又は空圧）で制御す
るシリンダーなどが挙げられる。

【００２４】次に、本発明の金属材の引抜き方法を図１
乃至図６に基いて説明する。

【００２５】本発明の引抜き装置の口付けダイスで金属
管を締め付けた状態を示す概略図を図３に、口付けダイ
スで金属管を締め付けたまま引抜き方向に引抜いた状態
を示す概略図を図４に、通常の引抜き減面加工の状態を
示す概略図を図５に、１パス目の引抜き減面加工後の金
属管先端の第１口付け部を切断した状態を示す縦断面図
を図６に示す。尚、図１および図２と同様の部材には同
じ符号を付している。

【００２６】本発明の金属材の引抜き方法は、金属材の
断面寸法の縮小を行う引抜き減面加工を２パス以上行う
場合に有効な手段である。このため、本発明において
も、最初のパスの引抜き減面加工に先立って、スウェー
ジャー（図示せず）などを用いて金属管２の先端に口付
け加工を施し、予め第１口付け部２ａを形成しておく必
要がある。この金属管２を用いて１パス目の引抜き減面
加工を行う。

【００２７】ここで、口付け加工の加工寸法は、引抜き
ダイス１のダイス穴１ａの内径以下の寸法であれば問題
ないが、口付けダイス６のダイス穴の内径よりも大きい
か小さいか（すなわち、第１口付け部２ａの寸法を、口
付けダイス６のダイス穴径以上に加工した場合と、口付
けダイス６のダイス穴径未満に加工した場合）によっ
て、引抜き方法は異なってくる。尚、これらの引抜き方
法の選択は、１パス目の引抜き減面加工のみに適用され
るものであって、２パス目以降の引抜き減面加工では前
者の場合のみとなる。

【００２８】ここでは、前者（口付け部２ａの寸法が、
口付けダイス６のダイス穴径以上）の場合について説明
する。

【００２９】先ず、金属管２を、図１に示したように、
本体部２ｂが引抜きダイス１のダイス穴１ａに臨む位置
まで通した後、金属管２の第１口付け部２ａを引抜き手
段３のチャック部４で掴む。この時、ダイス穴１ａ内に
は浮きプラグ３が配置されており、この浮きプラグ３に
よって、金属管２の第１口付け部２ａの中心軸とダイス
穴１ａの中心軸とを一致させることができる。また、開
閉手段（例えば、油圧シリンダー）５には油圧はかかっ
ておらず、口付けダイス６は大きく開いて分割ダイス６
ａ，６ｂとなっている。

【００３０】次に、図３に示すように、開閉手段５に油
圧をかけ、口付けダイス６における各分割ダイス６ａ，
６ｂを金属管２の第１口付け部２ａの周面に当接させる
と共に、各分割ダイス６ａ，６ｂで第１口付け部２ａを
締め付ける。これによって、各分割ダイス６ａ，６ｂは
密着して一体化する。

【００３１】ここで、口付けダイス６によって、次パス
の引抜き減面加工における口付け加工を行うため、口付
けダイス６のダイス穴径は、次パスの引抜き減面加工に
おける引抜きダイスのダイス穴径よりも小径となるよう
に予め調整しておく。

【００３２】その後、図４に示すように、引抜き手段３
におけるシリンダー部３ａを、引抜き方向（図４中では
左方向）に移動させることにより、シリンダー部３ａに
連結されたチャック部６も移動し、金属管２の引抜きが
行われる。金属管２の本体部２ｂが、引抜きダイス１を
通過することで縮径されて第１減面加工部２ｄに形成さ
れる。また、引抜きダイス１と口付けダイス６との間に
おける金属管２の第１口付け部２ａが、口付けダイス６
を通過することで縮径されて第２口付け部２ｃに形成さ
れる。

【００３３】ここで、シリンダー部３ａの引抜き方向へ
の移動は、引抜きダイス１を用いて金属管２の本体部２
ｂに減面処理を施してなる第１減面加工部２ｄの先端
が、口付けダイス６を通過するまで行う。

【００３４】次に、図５に示すように、開閉手段５にか
けた油圧を開放して、口付けダイス６における各分割ダ
イス６ａ，６ｂによる金属管２の締め付けを解除した
後、通常の引抜き減面加工を行う。

【００３５】その後、図６に示すように、１パス目の引
抜き減面加工後の金属管２を第２口付け部２ｃの部分で
切断して金属管１２とする。この金属管１２を２パス目
の引抜き減面加工に供し、１パス目と同様にして、順
次、２パス目以降の引抜き減面加工を行う。最後に、最
終パスの引抜き減面加工で得られた金属管の口付け部を
切断して、目的とする金属管を得る。尚、２パス目の引
抜き減面加工が最終パスの引抜き減面加工であってもよ
いことは言うまでもない。

【００３６】本発明の金属材の引抜き方法によれば、引
抜きダイスにおいて引抜き減面加工を行う際に、口付け
ダイスにおいて次パスの引抜き減面加工における口付け
加工を同時に行うことができるため、２パス目以降の引
抜き減面加工に先立って、その都度、スウェージャーな
どによる口付け加工を施す必要がなくなり、作業（金属
材の引抜き作業）が容易となると共に、作業時間の短縮
を図ることができる。

【００３７】また、引抜き減面加工と口付け加工とを同
時に行うことができるため、口付け部に曲りが生じるこ
とがなく、口付け部の中心軸と金属管の中心軸とがずれ
るおそれがない。これによって、引抜き減面加工のパス
数を重ねる毎に金属管の偏肉が矯正され、真直な金属管
を得ることができる。

【００３８】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。

【００３９】本発明の金属材の引抜き方法は、スウェー
ジャーにて第１口付け部２ａの寸法を口付けダイス６の
ダイス穴径以上に形成した場合に対して適用されるもの
であった。

【００４０】これに対して、本実施の形態の金属材の引
抜き方法は、スウェージャーにて第１口付け部の寸法を
口付けダイスのダイス穴径未満に加工した場合に適用さ
れるものである。

【００４１】先ず、スウェージャーにて第１口付け部の
寸法を口付けダイスのダイス穴径未満に加工した金属管
を、本体部が引抜きダイスのダイス穴に臨む位置まで通
した後、金属管の第１口付け部を引抜き手段のチャック
部で掴む。この時、ダイス穴内には浮きプラグが配置さ
れている。また、口付けダイスは、大きく開いていて
も、密着して閉じていてもよい。ここでは、口付けダイ
スが開いている場合について説明する。

【００４２】次に、引抜き手段におけるシリンダー部
を、引抜き方向に移動させることにより、シリンダー部
に連結されたチャック部も移動し、金属管に対して１パ
ス目の引抜き減面加工が行われる。これによって、金属
管の本体部が、引抜きダイスを通過することで縮径され
て第１減面加工部に形成される。

【００４３】その後、１パス目の引抜き減面加工後の金
属管を、２パス目の引抜き減面加工に供する。その金属
管を、第１減面加工部が引抜きダイスのダイス穴に臨む
位置まで通した後、金属管の第１口付け部を引抜き手段
のチャック部で掴む。この時、ダイス穴内には浮きプラ
グが配置されており、この浮きプラグによって、金属管
の第１口付け部の中心軸とダイス穴の中心軸とを一致さ
せることができる。また、開閉手段には油圧はかかって
おらず、口付けダイスは大きく開いて分割ダイスとなっ
ている。

【００４４】次に、開閉手段に油圧をかけ、口付けダイ
スにおける各分割ダイスを金属管の第１口付け部の周面
に当接させると共に、各分割ダイスで第１口付け部を締
め付ける。これによって、各分割ダイスは密着して一体
化する。

【００４５】ここで、口付けダイスによって、次パスの
引抜き減面加工における口付け加工を行うため、口付け
ダイスのダイス穴径は、次パスの引抜き減面加工におけ
る引抜きダイスのダイス穴径よりも小径となるように予
め調整しておく。

【００４６】その後、引抜き手段におけるシリンダー部
を、引抜き方向に移動させることにより、シリンダー部
に連結されたチャック部も移動し、金属管の引抜きが行
われる。金属管の第１減面加工部が、引抜きダイスを通
過することで縮径されて第２減面加工部に形成される。
また、引抜きダイスと口付けダイスとの間における金属
管の第１口付け部が、口付けダイスを通過することで縮
径されて第３口付け部に形成される。

【００４７】ここで、シリンダー部の引抜き方向への移
動は、引抜きダイスを用いて金属管の第１減面加工部に
減面処理を施してなる第２減面加工部の先端が、口付け
ダイスを通過するまで行う。

【００４８】次に、開閉手段にかけた油圧を開放して、
口付けダイスにおける各分割ダイスによる金属管の締め
付けを解除した後、通常の引抜き減面加工を行う。

【００４９】その後、２パス目の引抜き減面加工後の金
属管を第３口付け部の部分で切断し、この金属管を３パ
ス目の引抜き減面加工に供し、２パス目と同様にして、
順次、３パス目以降の引抜き減面加工を行う。最後に、
最終パスの引抜き減面加工で得られた金属管の口付け部
を切断して、目的とする金属管を得る。尚、２パス目又
は３パス目の引抜き減面加工が最終パスの引抜き減面加
工であってもよいことは言うまでもない。

【００５０】本実施の形態の金属材の引抜き方法におい
ても、本発明と同様の効果が得られることは言うまでも
ない。

【００５１】

【実施例】外径が１６．０ｍｍ、肉厚が１．５ｍｍの金
属管に対して、１パス目終了後の外径が１３．５ｍｍ、
肉厚が１．２ｍｍ、２パス目終了後の外径が１１．５ｍ
ｍ、肉厚が１．０ｍｍ、３パス目終了後の外径が１０．
５ｍｍ、肉厚が０．８５ｍｍとなるように、３パスの引
抜き減面加工を行う。

【００５２】１パス目の引抜き減面加工では、外径が１
６．０ｍｍの金属管を、外径が１３．５ｍｍの金属管に
形成するため、第１引抜きダイスのダイス穴径を１３．
５ｍｍとした。また、２パス目の引抜き減面加工におい
て、金属管の外径を１１．５ｍｍに加工するため、第１
口付けダイスのダイス穴径は１１．５ｍｍ未満の１１．
０ｍｍとした。

【００５３】先ず、金属管の先端にスウェージャーによ
る口付け加工を施し、φ１２．０ｍｍの第１口付け部を
形成する。この金属管を第１引抜きダイスに通した後、
金属管の第１口付け部をドローベンチ（引抜き手段）の
チャック部で掴む。この時、第１引抜きダイスのダイス
穴の位置における金属管の内部には、外径が１１．１ｍ
ｍの第１浮きプラグが配置されており、また、第１口付
けダイスは開いた状態である。

【００５４】次に、チャッキングが完了したら、油圧シ
リンダー（開閉手段）に油圧をかけて第１口付けダイス
を閉じる。第１口付け部の外径は１２．０ｍｍ、第１口
付けダイスの穴径は１１．０ｍｍであるため、第１口付
け部は、第１口付けダイスにより締め付けられて圧縮さ
れる。

【００５５】次に、ドローベンチの油圧シリンダーを引
抜き方向に移動させることにより、油圧シリンダーに連
結されたチャック部が移動し、金属管に引抜き減面加工
を施す。これによって、金属管に、第１引抜きダイスの
加工による外径１３．５ｍｍの第１減面加工部と、第１
口付けダイスの加工による外径１１．０ｍｍの第２口付
け部とが形成される。ドローベンチの油圧シリンダーを
所定長さ移動させた後、その移動を一時停止させると共
に、第１口付けダイスの油圧シリンダーの油圧を戻し、
第１口付けダイスを開く。

【００５６】第１口付けダイスが開いた後、引き続き、
ドローベンチの油圧シリンダーを引抜き方向に移動させ
て、第１引抜きダイスによる通常の引抜き減面加工を行
う。１パス目の引抜き減面加工により、外径が１１．０
ｍｍの第２口付け部と、外径が１３．５ｍｍ、肉厚が
１．５ｍｍの第１減面加工部を有する金属管が得られ
る。最後に、スウェージャーを用いて第２口付け部の箇
所で金属管を切断する。この金属管を２パス目の引抜き
減面加工に供する。

【００５７】次に、２パス目の引抜き減面加工では、外
径が１３．５ｍｍの金属管の第１減面加工部を、外径が
１１．５ｍｍの第２減面加工部に形成するため、第２引
抜きダイスのダイス穴径は１１．５ｍｍとした。また、
３パス目の引抜き減面加工において、金属管の外径を１
０．５ｍｍに加工するため、第２口付けダイスのダイス
穴径は１０．５ｍｍ未満の１０．０ｍｍとした。

【００５８】金属管の先端には、１パス目の引抜き減面
加工で第２口付け部が形成されているため、そのままの
状態で第２引抜きダイスに通した後、金属管の第２口付
け部をドローベンチのチャック部で掴む。この時、第２
引抜きダイスのダイス穴の位置における金属管の内部に
は、外径が９．５ｍｍの第２浮きプラグが配置されてお
り、また、第２口付けダイスは開いた状態である。

【００５９】次に、チャッキングが完了したら、油圧シ
リンダーに油圧をかけて口付けダイスを閉じる。第２口
付け部の外径は１１．０ｍｍ、第２口付けダイスの穴径
は１０．０ｍｍであるため、第２口付け部は、第２口付
けダイスにより締め付けられて圧縮される。その後、１
パス目の引抜き減面加工と同様の方法で２パス目の引抜
き減面加工を行い、外径が１０．０ｍｍの第３口付け部
と、外径が１１．５ｍｍ、肉厚が１．０ｍｍの第２減面
加工部を有する金属管が得られる。最後に、スウェージ
ャーを用いて第３口付け部の箇所で金属管を切断する。
この金属管を３パス目の引抜き減面加工に供する。

【００６０】次に、３パス目の引抜き減面加工では、外
径が１１．５ｍｍの金属管の第２減面加工部を、外径が
１０．５ｍｍの第３減面加工部に形成するため、第３引
抜きダイスのダイス穴径は１０．５ｍｍとした。また、
３パス目の引抜き減面加工を最終の加工とするので、第
３口付けダイスは必要としない。

【００６１】金属管の先端には、２パス目の引抜き減面
加工で第３口付け部が形成されているため、そのままの
状態で第３引抜きダイスに通した後、金属管の第３口付
け部をドローベンチのチャック部で掴む。その後は、２
パス目の引抜き減面加工と同様の方法で３パス目の引抜
き減面加工を行い、外径が１０．０ｍｍの第３口付け部
と、外径が１０．５ｍｍ、肉厚が０．８５ｍｍの第３減
面加工部を有する金属管が得られる。最後に、スウェー
ジャーを用いて第３口付け部を切断し、目的の外径が１
０．５ｍｍ、肉厚が０．８５ｍｍの金属管を得る。

【００６２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００６３】（１） 引抜きダイスにおいて引抜き減面
加工を行う際に、口付けダイスにおいて次パスの引抜き
減面加工における口付け加工を同時に行うことで、作業
が容易となると共に、作業時間の短縮を図ることができ
る。

【００６４】（２） 引抜き減面加工と口付け加工とを
同時に行うことで、口付け部に曲りが生じることがな
く、真直な金属管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属材の引抜き装置に金属管をセット
した状態を示す概略図である。

【図２】図１における口付けダイスのＡ方向矢視図であ
る。

【図３】本発明の引抜き装置の口付けダイスで金属管を
締め付けた状態を示す概略図である。

【図４】口付けダイスで金属管を締め付けたまま引抜き
方向に引抜いた状態を示す概略図である。

【図５】通常の引抜き減面加工の状態を示す概略図であ
る。

【図６】１パス目の引抜き減面加工後の金属管先端の第
１口付け部を切断した状態を示す縦断面図である。

【図７】従来の金属材の引抜き装置に金属管をセットし
た状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 引抜きダイス ２，１２ 金属管（金属材） ２ａ 第１口付け部（金属材） ２ｄ 第１減面加工部（金属材） ３ 引抜き手段 ４ チャック部（引抜き手段） ６ 口付けダイス ６ａ，６ｂ 分割ダイス（口付けダイス）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 引抜きダイスから金属材を引抜き手段で
   引抜いて減面加工を施す金属材の引抜き方法において、
   上記引抜きダイスを通過した金属材に、口付けダイスを
   用いて次パスの減面加工のための口付け加工を同時に行
   うことを特徴とする金属材の引抜き方法。
2. 【請求項２】 口付け加工後の金属材を、前パスの減面
   加工の引抜きダイスより更に小径の引抜きダイスに通し
   て、次パスの減面加工を行う請求項１記載の金属材の引
   抜き方法。
3. 【請求項３】 引抜きダイスから金属材を引抜き手段で
   引抜いて減面加工を施す金属材の引抜き装置において、
   上記引抜きダイスと上記引抜き手段との間に、口付けダ
   イスを設けたことを特徴とする金属材の引抜き装置。
4. 【請求項４】 上記口付けダイスを、ダイス面で分割可
   能に形成した請求項３記載の金属材の引抜き装置。