JP2002045935A - 金属管の段差部とその成形方法 - Google Patents
金属管の段差部とその成形方法Info
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- JP2002045935A JP2002045935A JP2000234153A JP2000234153A JP2002045935A JP 2002045935 A JP2002045935 A JP 2002045935A JP 2000234153 A JP2000234153 A JP 2000234153A JP 2000234153 A JP2000234153 A JP 2000234153A JP 2002045935 A JP2002045935 A JP 2002045935A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高テーパ角と高縮径率を有する段部を、高形
状精度で実現できる縮管加工方法を提供する。 【解決手段】 金属管１にテーパ部Ａ，Ｂ，Ｃとそれに
連続する縮径部ａ，ｂ，ｃとを、複数回の絞り工程にて
形成する金属管の段差部の成形方法であって、各絞り工
程で形成される各テーパ部の管軸方向への実長Ｌを略一
定に設定するとともに、各絞り工程で形成されるテーパ
部Ａ，Ｂ，Ｃのテーパ角θ4 ，θ5 ，θ6 を漸増してい
く。
状精度で実現できる縮管加工方法を提供する。 【解決手段】 金属管１にテーパ部Ａ，Ｂ，Ｃとそれに
連続する縮径部ａ，ｂ，ｃとを、複数回の絞り工程にて
形成する金属管の段差部の成形方法であって、各絞り工
程で形成される各テーパ部の管軸方向への実長Ｌを略一
定に設定するとともに、各絞り工程で形成されるテーパ
部Ａ，Ｂ，Ｃのテーパ角θ4 ，θ5 ，θ6 を漸増してい
く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属管の段差部とそ
の成形方法に関する。
の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用プロペラシャフトにおい
ては、安全性の要求から、衝突時に軸方向へ過大荷重が
作用した場合に座屈するか折れ曲がるように、図５に示
すように、プロペラシャフト１０１に予め段差部１０２
を設けておく場合がある。このような段差部１０２を設
けたものとして、例えば特開平７―４４２３号公報に記
載のものがある。このような段差部１０２は、中空の金
属管からなる原管１０３の端部を縮径し、該縮径部１０
４と原管１０３部との間にテーパ部１０５を設けて、該
テーパ部１０５により形成されている。
ては、安全性の要求から、衝突時に軸方向へ過大荷重が
作用した場合に座屈するか折れ曲がるように、図５に示
すように、プロペラシャフト１０１に予め段差部１０２
を設けておく場合がある。このような段差部１０２を設
けたものとして、例えば特開平７―４４２３号公報に記
載のものがある。このような段差部１０２は、中空の金
属管からなる原管１０３の端部を縮径し、該縮径部１０
４と原管１０３部との間にテーパ部１０５を設けて、該
テーパ部１０５により形成されている。
【０００３】また、前記のプロペラシャフト以外の金属
製の中空管においても、その金属管の端部に前記のよう
なテーパ部と該テーパ部の先に原管部より小径の直管部
（縮管部）を形成する場合がある。
製の中空管においても、その金属管の端部に前記のよう
なテーパ部と該テーパ部の先に原管部より小径の直管部
（縮管部）を形成する場合がある。
【０００４】前記のように、金属管の端部を縮径してテ
ーパ部とその先に直管状の縮径部を塑性加工する方法と
して、一般に金型による口絞り工法が用いられている。
ーパ部とその先に直管状の縮径部を塑性加工する方法と
して、一般に金型による口絞り工法が用いられている。
【０００５】この加工方法は、図６に示すように、入口
部が加工管２０１の直径と略同等径で内側が縮径するテ
ーパ面（円錐面）２０２からなる加工孔２０３を有する
ダイス２０４を使用し、加工孔２０３内へ加工管２０１
が押し込まれるようにダイス２０４と加工管２０１を軸
方向へ相対移動させて、加工管２０１の端部を絞って縮
径する冷間塑性加工方法である。
部が加工管２０１の直径と略同等径で内側が縮径するテ
ーパ面（円錐面）２０２からなる加工孔２０３を有する
ダイス２０４を使用し、加工孔２０３内へ加工管２０１
が押し込まれるようにダイス２０４と加工管２０１を軸
方向へ相対移動させて、加工管２０１の端部を絞って縮
径する冷間塑性加工方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の縮径加工方
法によると、縮管率（絞り率）が２０〜２８％まで可能
とされているが、実際にその縮管率を実現するには、複
数回に分けて少しずつ縮径工程を繰り返さなければなら
ず、場合によってはその複数の縮径工程の間において熱
処理を施して材料の加工硬化を緩和させなければならな
い。
法によると、縮管率（絞り率）が２０〜２８％まで可能
とされているが、実際にその縮管率を実現するには、複
数回に分けて少しずつ縮径工程を繰り返さなければなら
ず、場合によってはその複数の縮径工程の間において熱
処理を施して材料の加工硬化を緩和させなければならな
い。
【０００７】また、テーパ部の軸芯に対するテーパ角も
３０度ほどが形成できる限度であり、これ以上の急な角
度を望むと座屈等の変形を招き、その成形が困難にな
る。
３０度ほどが形成できる限度であり、これ以上の急な角
度を望むと座屈等の変形を招き、その成形が困難にな
る。
【０００８】そのため、例えば一般的な鋼管（ＳＴＫＭ
材、直径７５ｍｍ、板厚１．６ｍｍ）の端部にテーパ角
３０度のテーパ部と、そのテーパ部の先に原管に対する
縮管率が２５％の直管状の縮径部を形成したい場合に
は、先ず第１工程として図６に示すようなテーパ面２０
２の角度θ1 が約１５度に形成されているとともに縮管
率が約１３％に設定された第１のダイス２０４を使用し
て縮管を行い、次で第２工程としてテーパ面２０２の角
度が約３０度に形成されているとともに、前記第１工程
で形成された縮径部に対して約１２％の縮管率に設定さ
れた第２のダイスを使用して縮管を行い、所期の形状の
管を得るようにしている。
材、直径７５ｍｍ、板厚１．６ｍｍ）の端部にテーパ角
３０度のテーパ部と、そのテーパ部の先に原管に対する
縮管率が２５％の直管状の縮径部を形成したい場合に
は、先ず第１工程として図６に示すようなテーパ面２０
２の角度θ1 が約１５度に形成されているとともに縮管
率が約１３％に設定された第１のダイス２０４を使用し
て縮管を行い、次で第２工程としてテーパ面２０２の角
度が約３０度に形成されているとともに、前記第１工程
で形成された縮径部に対して約１２％の縮管率に設定さ
れた第２のダイスを使用して縮管を行い、所期の形状の
管を得るようにしている。
【０００９】前記の各工程での縮管率の設定およびテー
パ角の設定は、各工程における管での成形荷重が素材の
座屈荷重より小さくなるようにして座屈を防ぐためであ
り、この工法を踏襲する限り、実際の成形においては、
この程度の縮管率（２５％）とテーパ角（３０度）の両
立が限界であるという問題があった。
パ角の設定は、各工程における管での成形荷重が素材の
座屈荷重より小さくなるようにして座屈を防ぐためであ
り、この工法を踏襲する限り、実際の成形においては、
この程度の縮管率（２５％）とテーパ角（３０度）の両
立が限界であるという問題があった。
【００１０】したがって、大きな（急な）テーパ角、例
えば６０度のテーパ角を望めば、縮管率をせいぜい５〜
６％に設定するのが限界であった。
えば６０度のテーパ角を望めば、縮管率をせいぜい５〜
６％に設定するのが限界であった。
【００１１】また、無理な成形、すなわち過大な軸押し
荷重によって、テーパ部に隣接する原管部が部分的に外
側へ膨出されてしまい、製品の機能を阻害する問題もあ
った。
荷重によって、テーパ部に隣接する原管部が部分的に外
側へ膨出されてしまい、製品の機能を阻害する問題もあ
った。
【００１２】以上のことから、冷間塑性加工により成形
される段差部において、工程の中間に熱処理を行わず
に、縮管率が３０％程度で、かつテーパ角が３０度以上
の縮径が容易に実現できる金属管の段差部とその成形方
法が待たれていた。
される段差部において、工程の中間に熱処理を行わず
に、縮管率が３０％程度で、かつテーパ角が３０度以上
の縮径が容易に実現できる金属管の段差部とその成形方
法が待たれていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するために、請求項１記載の第１の発明は、複数の絞
り工程にて形成されたテーパ部とそれに連続する縮径部
とを有し、これらを各絞り工程で形成される各テーパ部
の管軸方向への実長を略一定に設定するとともに、各絞
り工程で形成されるテーパ部のテーパ角を漸増して形成
したことを特徴とする金属管の段差部である。
決するために、請求項１記載の第１の発明は、複数の絞
り工程にて形成されたテーパ部とそれに連続する縮径部
とを有し、これらを各絞り工程で形成される各テーパ部
の管軸方向への実長を略一定に設定するとともに、各絞
り工程で形成されるテーパ部のテーパ角を漸増して形成
したことを特徴とする金属管の段差部である。
【００１４】請求項２記載の第２の発明は、金属管にテ
ーパ部とそれに連続する縮径部とを、複数回の絞り工程
にて形成する金属管の段差部の成形方法であって、各絞
り工程で形成される各テーパ部の管軸方向への実長を略
一定に設定するとともに、各絞り工程で形成されるテー
パ部のテーパ角を漸増していくことを特徴とする金属管
の段差部の成形方法である。
ーパ部とそれに連続する縮径部とを、複数回の絞り工程
にて形成する金属管の段差部の成形方法であって、各絞
り工程で形成される各テーパ部の管軸方向への実長を略
一定に設定するとともに、各絞り工程で形成されるテー
パ部のテーパ角を漸増していくことを特徴とする金属管
の段差部の成形方法である。
【００１５】前記第１および第２の発明においては、各
絞り工程においてテーパ部の管軸方向への実長を略等し
くして順次絞り加工するため、すなわちテーパ部の実長
を略変化させることなく絞り加工するため、テーパ部
と、テーパ部の原管部及び縮径部との境界部の座屈が防
止される。したがって、各絞り工程におけるテーパ部の
テーパ角とその実長を規定するだけで、容易に高テーパ
角と高縮径率を高形状精度で実現できる。
絞り工程においてテーパ部の管軸方向への実長を略等し
くして順次絞り加工するため、すなわちテーパ部の実長
を略変化させることなく絞り加工するため、テーパ部
と、テーパ部の原管部及び縮径部との境界部の座屈が防
止される。したがって、各絞り工程におけるテーパ部の
テーパ角とその実長を規定するだけで、容易に高テーパ
角と高縮径率を高形状精度で実現できる。
【００１６】請求項３記載の第３の発明は、前記第２の
発明において、マンドレルを内装するダイスの加工孔内
へ金属管の端部を挿入し、これらを相対的に押し込むこ
とで前記各絞り工程を行う金属管の段差部の成形方法で
ある。
発明において、マンドレルを内装するダイスの加工孔内
へ金属管の端部を挿入し、これらを相対的に押し込むこ
とで前記各絞り工程を行う金属管の段差部の成形方法で
ある。
【００１７】本発明においては、従来のダイスによる絞
り加工方法を用いて、そのダイスの加工孔の形状を変更
するのみで前記第２の発明の絞り加工を実現できる。
り加工方法を用いて、そのダイスの加工孔の形状を変更
するのみで前記第２の発明の絞り加工を実現できる。
【００１８】請求項４記載の第４の発明は、前記第２の
発明において、金属管の端部あるいは端部以外の部分に
おいて、スピニング加工により前記の各絞り工程を行う
金属管の段差部の成形方法である。
発明において、金属管の端部あるいは端部以外の部分に
おいて、スピニング加工により前記の各絞り工程を行う
金属管の段差部の成形方法である。
【００１９】本発明においては、スピニング加工によ
り、金属管の端部あるいは端部以外の金属管の途中にお
いて、テーパ部と縮径部を形成する場合に、そのテーパ
部と縮径部をスピニング加工で前記の各絞り工程を行う
ことにより、金属管の端部のみならず途中の縮径加工に
おいても、容易に高テーパ角と高縮径率を高形状精度で
実現できる。
り、金属管の端部あるいは端部以外の金属管の途中にお
いて、テーパ部と縮径部を形成する場合に、そのテーパ
部と縮径部をスピニング加工で前記の各絞り工程を行う
ことにより、金属管の端部のみならず途中の縮径加工に
おいても、容易に高テーパ角と高縮径率を高形状精度で
実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１乃至図４に示す実施例に基づ
いて本発明の実施の形態について説明する。
いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】図１は本発明の段差部の成形方法により形
成された金属管の１例を示す側断面図で、該金属管１は
中空管で、原管部２の両端部に絞り加工されたテーパ部
３ａ，３ｂを有し、更に該テーパ部３ａ，３ｂの軸方向
における外側に絞り加工された縮径部４ａ，４ｂを有す
る。この絞り加工された部分が段差部３０である。
成された金属管の１例を示す側断面図で、該金属管１は
中空管で、原管部２の両端部に絞り加工されたテーパ部
３ａ，３ｂを有し、更に該テーパ部３ａ，３ｂの軸方向
における外側に絞り加工された縮径部４ａ，４ｂを有す
る。この絞り加工された部分が段差部３０である。
【００２２】なお、実施例として図１に示す完成形状の
金属管は、その原管２の直径が７５ｍｍで、その縮径部
４ａ，４ｂの原管部２に対する縮管率が約２０％で、テ
ーパ部３ａ，３ｂの管軸に対するテーパ角度θ3 が６０
度のものである。
金属管は、その原管２の直径が７５ｍｍで、その縮径部
４ａ，４ｂの原管部２に対する縮管率が約２０％で、テ
ーパ部３ａ，３ｂの管軸に対するテーパ角度θ3 が６０
度のものである。
【００２３】このような原管径が７５ｍｍで、縮管率が
約２０％で、テーパ角度が６０度の完成形状を例として
本発明の金属管の段差部とその成形方法を図２及び図３
により説明する。なお、図２及び図３は、前記図１に示
す金属管１の左側のテーパ部３ａと縮径部４ａの成形工
程を示す。
約２０％で、テーパ角度が６０度の完成形状を例として
本発明の金属管の段差部とその成形方法を図２及び図３
により説明する。なお、図２及び図３は、前記図１に示
す金属管１の左側のテーパ部３ａと縮径部４ａの成形工
程を示す。
【００２４】先ず、第１の工程として、図２（ａ）に示
すように、ダイス軸芯Ｘに対するテーパ角θ4 が３０度
で、かつダイス軸芯Ｘを含む平面上での軸芯方向への所
定の長さＬを有するテーパ加工面１１と、該テーパ加工
面１１の奥部に形成した縮管率約１２％程度の縮径加工
面１２とからなる加工孔１３ａを有する第１のダイス１
３を使用して、直径が７５ｍｍの金属管（原管）１の端
部を前記第１のダイス１３の加工孔１３ａ内に押し込ん
で金属管１の端部を絞り加工する。この押し込みは、図
２（ａ）において、金属管１を固定しておいて第１のダ
イス１３をプレス機などの適宜駆動手段で図の右側へ移
動してもよく、また、逆に第１のダイス１３を固定して
おいて金属管１をプレス機などの適宜駆動手段により図
の左側へ移動してもよく、更に、金属管１と第１のダイ
ス１３の前記の動きを、双方同時に行ってもよい。要は
第１のダイス１３と金属管１が相対的に押し込み方向へ
移動して絞り加工を行うようにすればよい。
すように、ダイス軸芯Ｘに対するテーパ角θ4 が３０度
で、かつダイス軸芯Ｘを含む平面上での軸芯方向への所
定の長さＬを有するテーパ加工面１１と、該テーパ加工
面１１の奥部に形成した縮管率約１２％程度の縮径加工
面１２とからなる加工孔１３ａを有する第１のダイス１
３を使用して、直径が７５ｍｍの金属管（原管）１の端
部を前記第１のダイス１３の加工孔１３ａ内に押し込ん
で金属管１の端部を絞り加工する。この押し込みは、図
２（ａ）において、金属管１を固定しておいて第１のダ
イス１３をプレス機などの適宜駆動手段で図の右側へ移
動してもよく、また、逆に第１のダイス１３を固定して
おいて金属管１をプレス機などの適宜駆動手段により図
の左側へ移動してもよく、更に、金属管１と第１のダイ
ス１３の前記の動きを、双方同時に行ってもよい。要は
第１のダイス１３と金属管１が相対的に押し込み方向へ
移動して絞り加工を行うようにすればよい。
【００２５】前記の第１の工程により、金属管１の端部
は図３の右側に示すように、金属管１の管軸Ｘを含む平
面上での断面において、原管部２の点αから、管軸Ｘに
対して３０度のテーパ角θ4 で漸次縮径する実長Ｌを有
するテーパ部Ａと、該テーパ部Ａの先部の点β1 から縮
管率約１２％程度の直管状の縮径部ａが一連に絞り形成
され、図２（ｂ）の右側に示すような金属管１ａに形成
される。
は図３の右側に示すように、金属管１の管軸Ｘを含む平
面上での断面において、原管部２の点αから、管軸Ｘに
対して３０度のテーパ角θ4 で漸次縮径する実長Ｌを有
するテーパ部Ａと、該テーパ部Ａの先部の点β1 から縮
管率約１２％程度の直管状の縮径部ａが一連に絞り形成
され、図２（ｂ）の右側に示すような金属管１ａに形成
される。
【００２６】この第１の工程は、テーパ角が３０度で、
縮管率が約１２％程度であるため、従来通り無理のない
絞り加工が行える。
縮管率が約１２％程度であるため、従来通り無理のない
絞り加工が行える。
【００２７】なお、前記ダイス１３内には、図２（ａ）
に示すようにマンドレル４０ａが定位置に内装されてお
り、前記の絞り加工が正確に行えるようになっている。
このマンドレル４０ａは定位置に固定してもよく、ま
た、周知の可動式マンドレル（ダブルアクション式）を
適宜用いてもよい。
に示すようにマンドレル４０ａが定位置に内装されてお
り、前記の絞り加工が正確に行えるようになっている。
このマンドレル４０ａは定位置に固定してもよく、ま
た、周知の可動式マンドレル（ダブルアクション式）を
適宜用いてもよい。
【００２８】次に、第２の工程として、前記第１の工程
で絞り加工された金属管１ａの端部を更に絞り加工す
る。
で絞り加工された金属管１ａの端部を更に絞り加工す
る。
【００２９】この第２の工程で使用するダイスは、図２
（ｂ）に示すように、ダイス軸芯Ｘに対するテーパ角θ
5 を４５度に設定し、かつダイス軸芯Ｘを含む平面上で
の軸芯方向の長さＬを前記第１のダイス１３のテーパ加
工面１１の長さＬと略等しい長さに設定したテーパ加工
面１４と、該テーパ加工面１４の奥部に形成された縮管
率（原管径に対する縮管率）約１６％の縮径加工面１５
とからなる加工孔１６ａを有する第２のダイス１６を使
用する。
（ｂ）に示すように、ダイス軸芯Ｘに対するテーパ角θ
5 を４５度に設定し、かつダイス軸芯Ｘを含む平面上で
の軸芯方向の長さＬを前記第１のダイス１３のテーパ加
工面１１の長さＬと略等しい長さに設定したテーパ加工
面１４と、該テーパ加工面１４の奥部に形成された縮管
率（原管径に対する縮管率）約１６％の縮径加工面１５
とからなる加工孔１６ａを有する第２のダイス１６を使
用する。
【００３０】また、ダイス１６内には、前記と同様にマ
ンドレル４０ｂが定位置に設けられ、絞り加工が正確に
行われるようになっている。このマンドレル４０ｂは前
記のように固定式でも可動式でもよい。
ンドレル４０ｂが定位置に設けられ、絞り加工が正確に
行われるようになっている。このマンドレル４０ｂは前
記のように固定式でも可動式でもよい。
【００３１】そして、この第２のダイス１６およびマン
ドレル４０ｂと前記第１の工程で絞り加工された金属管
１ａとを、前記第１の工程と同様に相対的に押し込み、
第２の工程を行う。
ドレル４０ｂと前記第１の工程で絞り加工された金属管
１ａとを、前記第１の工程と同様に相対的に押し込み、
第２の工程を行う。
【００３２】この第２の工程により、前記の金属管１ａ
におけるテーパ部Ａは、図２（ｃ）の右側及び図３の右
側に示すように、金属管１ｂの管軸Ｘを含む平面上での
断面において、前記第１の工程で加工されたテーパ部Ａ
における原管部２との境界点αから、管軸Ｘに対して４
５度のテーパ角θ5 で漸次縮径し、かつ前記テーパ部Ａ
の管軸方向の実長（境界点γからβ1 までの最端距離）
Ｌと略等しい長さＬを有するテーパ部Ｂに絞り加工さ
れ、また、前記縮径部ａは、テーパ部Ｂの先部の点β2
から縮管率（原管径に対する縮管率）約１６％の縮径部
ｂに絞り加工される。
におけるテーパ部Ａは、図２（ｃ）の右側及び図３の右
側に示すように、金属管１ｂの管軸Ｘを含む平面上での
断面において、前記第１の工程で加工されたテーパ部Ａ
における原管部２との境界点αから、管軸Ｘに対して４
５度のテーパ角θ5 で漸次縮径し、かつ前記テーパ部Ａ
の管軸方向の実長（境界点γからβ1 までの最端距離）
Ｌと略等しい長さＬを有するテーパ部Ｂに絞り加工さ
れ、また、前記縮径部ａは、テーパ部Ｂの先部の点β2
から縮管率（原管径に対する縮管率）約１６％の縮径部
ｂに絞り加工される。
【００３３】つまり、第１の工程で形成されたテーパ部
Ａと縮径部ａとの境界点β1 が、図３の右側で示すよう
に、テーパ部Ａと原管２との境界点αを中心とする円γ
上に乗りながらβ2 まで絞り加工され、テーパ部Ａの実
長Ｌが略変化することなく縮径される。このように、縮
管に伴うテーパ部長さの変化がないことにより、テーパ
部Ｂ及びその境界部α、β2 における座屈の発生が防止
される。
Ａと縮径部ａとの境界点β1 が、図３の右側で示すよう
に、テーパ部Ａと原管２との境界点αを中心とする円γ
上に乗りながらβ2 まで絞り加工され、テーパ部Ａの実
長Ｌが略変化することなく縮径される。このように、縮
管に伴うテーパ部長さの変化がないことにより、テーパ
部Ｂ及びその境界部α、β2 における座屈の発生が防止
される。
【００３４】この第２の工程におけるテーパ部の絞り工
程をそのテーパ部の全周面でみると、テーパ部の面積が
変化するため、テーパ部自体の肉流れ（塑性流動）が生
じる。しかし、軸押し荷重の影響を受けて最も座屈する
原因となるテーパ部の実長Ｌの変化をなくしたことによ
り、座屈を阻止することができる。
程をそのテーパ部の全周面でみると、テーパ部の面積が
変化するため、テーパ部自体の肉流れ（塑性流動）が生
じる。しかし、軸押し荷重の影響を受けて最も座屈する
原因となるテーパ部の実長Ｌの変化をなくしたことによ
り、座屈を阻止することができる。
【００３５】この第２の工程により、図２（ｃ）の右側
に示すような金属管１ｂが形成される。
に示すような金属管１ｂが形成される。
【００３６】次に、第３の工程として、前記第２の工程
で絞り加工された金属管１ｂの端部を更に絞り加工す
る。
で絞り加工された金属管１ｂの端部を更に絞り加工す
る。
【００３７】この第３の工程で使用するダイスは、図２
（ｃ）に示すように、ダイス軸芯Ｘに対するテーパ角θ
6 が６０度で、かつダイス軸芯を含む平面上での軸芯方
向への長さＬが前記第１及び第２のダイス１３，１６の
テーパ加工面１１，１４の長さＬと略等しい長さＬを有
するテーパ加工面１７と、該テーパ加工面１７の奥部に
形成された縮管率（原管径に対する縮管率）が約２０％
程度の縮径加工面１８とからなる加工孔１９ａを有する
第３のダイス１９を使用する。
（ｃ）に示すように、ダイス軸芯Ｘに対するテーパ角θ
6 が６０度で、かつダイス軸芯を含む平面上での軸芯方
向への長さＬが前記第１及び第２のダイス１３，１６の
テーパ加工面１１，１４の長さＬと略等しい長さＬを有
するテーパ加工面１７と、該テーパ加工面１７の奥部に
形成された縮管率（原管径に対する縮管率）が約２０％
程度の縮径加工面１８とからなる加工孔１９ａを有する
第３のダイス１９を使用する。
【００３８】また、ダイス１９内には、前記と同様にマ
ンドレル４０ｃが定位置に設けられ、絞り加工が正確に
行われるようになっている。このマンドレル４０ｃは前
記のように固定式でも可動式でもよい。
ンドレル４０ｃが定位置に設けられ、絞り加工が正確に
行われるようになっている。このマンドレル４０ｃは前
記のように固定式でも可動式でもよい。
【００３９】そして、この第３のダイス１９およびマン
ドレル４０ｃと前記第２の工程で絞り加工された金属管
１ｂとを、前記第１の工程と同様に相対的に押し込み、
第３の工程を行う。
ドレル４０ｃと前記第２の工程で絞り加工された金属管
１ｂとを、前記第１の工程と同様に相対的に押し込み、
第３の工程を行う。
【００４０】この第３の工程により、前記金属管１ｃに
おけるテーパ部Ｂは、図２（ｄ）及び図３の右側に示す
ように、金属管１ｃの管軸Ｘを含む平面上での断面にお
いて、前記第２の工程で加工されたテーパ部Ｂにおける
原管２との境界点αから、管軸Ｘに対して６０度のテー
パ角θ6 で漸次縮径し、かつ前記テーパ部Ｂの管軸方向
の実長（境界点γからβ2 までの最端距離）Ｌと略等し
い長さＬを有するテーパ部Ｃに絞り加工され、また、前
記縮径部ｂは、テーパ部Ｃの先部の点β3 から縮管率
（原管径に対する縮管率）約２０％の縮径部ｃに絞り加
工される。
おけるテーパ部Ｂは、図２（ｄ）及び図３の右側に示す
ように、金属管１ｃの管軸Ｘを含む平面上での断面にお
いて、前記第２の工程で加工されたテーパ部Ｂにおける
原管２との境界点αから、管軸Ｘに対して６０度のテー
パ角θ6 で漸次縮径し、かつ前記テーパ部Ｂの管軸方向
の実長（境界点γからβ2 までの最端距離）Ｌと略等し
い長さＬを有するテーパ部Ｃに絞り加工され、また、前
記縮径部ｂは、テーパ部Ｃの先部の点β3 から縮管率
（原管径に対する縮管率）約２０％の縮径部ｃに絞り加
工される。
【００４１】つまり、第２の工程で形成されたテーパ部
Ｂと縮径部ｂとの境界点β2 が、図３の右側で示すよう
に、テーパ部Ｂと原管２との境界点αを中心とする円γ
上に乗りながらβ3 まで絞られ、テーパ部Ｂの実長Ｌが
略変化することなく縮径される。このように縮管に伴う
テーパ部長さの変化がないことにより、前記第２の工程
と同様にテーパ部Ｃ及びその境界部α、β3 における座
屈の発生が防止される。
Ｂと縮径部ｂとの境界点β2 が、図３の右側で示すよう
に、テーパ部Ｂと原管２との境界点αを中心とする円γ
上に乗りながらβ3 まで絞られ、テーパ部Ｂの実長Ｌが
略変化することなく縮径される。このように縮管に伴う
テーパ部長さの変化がないことにより、前記第２の工程
と同様にテーパ部Ｃ及びその境界部α、β3 における座
屈の発生が防止される。
【００４２】この第３の工程により、図２（ｄ）に示す
ような段差部３０を有する金属管１ｃが形成される。
ような段差部３０を有する金属管１ｃが形成される。
【００４３】前記のような複数回の絞り工程を設定する
ことにより、従来加工法では不可能であった約２０％の
縮管率でかつ、約６０度のテーパ角を有する金属管を、
熱処理をすることなく容易に得ることができる。
ことにより、従来加工法では不可能であった約２０％の
縮管率でかつ、約６０度のテーパ角を有する金属管を、
熱処理をすることなく容易に得ることができる。
【００４４】更に、テーパ部のテーパ形状が正確に成形
されるため、該テーパ部に隣接する原管部と縮径部も正
確に成形される。更に、マンドレルを内装したダイスで
絞り成形するので、より正確な成形が行える。
されるため、該テーパ部に隣接する原管部と縮径部も正
確に成形される。更に、マンドレルを内装したダイスで
絞り成形するので、より正確な成形が行える。
【００４５】なお、図２及び図３において、実際には金
属管における前記α部とβ部にそれぞれ図１に示すよう
なアールがつくが、特にβ部はダイスの加工孔のβ部の
アールがそのまま転写される。この転写性も、前記のよ
うな工法によってテーパ部の実長が変化しないため、正
確に行われる。
属管における前記α部とβ部にそれぞれ図１に示すよう
なアールがつくが、特にβ部はダイスの加工孔のβ部の
アールがそのまま転写される。この転写性も、前記のよ
うな工法によってテーパ部の実長が変化しないため、正
確に行われる。
【００４６】なお、前記の第１工程および第２工程のテ
ーパ角および縮管率は前記の値に限るものではなく、第
３工程でのテーパ角および縮径率が得やすい値に夫々所
望に設定するものである。
ーパ角および縮管率は前記の値に限るものではなく、第
３工程でのテーパ角および縮径率が得やすい値に夫々所
望に設定するものである。
【００４７】また、前記の第３工程で形成された金属管
１ｃを、更にテーパ加工面のテーパ角が大きく、かつ縮
径加工面の直径が小さいダイスとマンドレルで順次絞り
加工し、すなわち４工程以上で絞り加工することによ
り、７５度あるいは究極的には９０度のテーパ角で、か
つ縮径部の縮管率も大きい金属管を得ることができる。
１ｃを、更にテーパ加工面のテーパ角が大きく、かつ縮
径加工面の直径が小さいダイスとマンドレルで順次絞り
加工し、すなわち４工程以上で絞り加工することによ
り、７５度あるいは究極的には９０度のテーパ角で、か
つ縮径部の縮管率も大きい金属管を得ることができる。
【００４８】更に、金属管の材料やダイスおよびマンド
レルと金属管の相対移動技術によっては、前記の工程を
２工程に減らすことも可能であるし、テーパ角が６０度
であっても４工程以上必要な場合もあるが、それは適宜
最適条件を選択すればよい。
レルと金属管の相対移動技術によっては、前記の工程を
２工程に減らすことも可能であるし、テーパ角が６０度
であっても４工程以上必要な場合もあるが、それは適宜
最適条件を選択すればよい。
【００４９】また、前記実施例は、ダイスとマンドレル
を使用して金属管の端部に段差部３０を成形する例を示
したが、ダイスとマンドレルを使用することなくスピニ
ング加工で金属管の端部を前記の工程によって縮管加工
して段差部３０を成形してもよい。
を使用して金属管の端部に段差部３０を成形する例を示
したが、ダイスとマンドレルを使用することなくスピニ
ング加工で金属管の端部を前記の工程によって縮管加工
して段差部３０を成形してもよい。
【００５０】すなわち、前記金属管のテーパ部Ａ，Ｂ，
Ｃを、そのα点を中心として軸方向の実長Ｌを略等しく
保ちつつスピニングローラで絞り、かつ縮径部ａ，ｂ，
ｃもスピニングローラで同時に縮径してもよい。
Ｃを、そのα点を中心として軸方向の実長Ｌを略等しく
保ちつつスピニングローラで絞り、かつ縮径部ａ，ｂ，
ｃもスピニングローラで同時に縮径してもよい。
【００５１】このようなスピニング加工による縮管によ
っても前記と同様の作用、効果が得られる。
っても前記と同様の作用、効果が得られる。
【００５２】なお、このスピニング加工においては、周
方向に等間隔に複数個配置されたスピニングローラが、
加工部位の周囲を、加工部位の軸芯を中心として公転圧
接する方式にするとよい。
方向に等間隔に複数個配置されたスピニングローラが、
加工部位の周囲を、加工部位の軸芯を中心として公転圧
接する方式にするとよい。
【００５３】前記実施例は金属管の端部にテーパ部と縮
径部を形成する例であるが、図４に示すように、スピニ
ングローラ２０によって金属管１の中間部（一般部）に
テーパ部３ａ，３ｂと縮径部４ａを形成する場合に、こ
れを前記本発明による複数の絞り工程を用いて形成して
もよい。
径部を形成する例であるが、図４に示すように、スピニ
ングローラ２０によって金属管１の中間部（一般部）に
テーパ部３ａ，３ｂと縮径部４ａを形成する場合に、こ
れを前記本発明による複数の絞り工程を用いて形成して
もよい。
【００５４】なお、本発明の段差部およびその成形方法
は、前記のような自動車用プロペラシャフトに適用でき
るは勿論、その他の自動車用マフラー、触媒コンバー
タ、容器など、あらゆる中空状の金属管にも適用できる
ものである。
は、前記のような自動車用プロペラシャフトに適用でき
るは勿論、その他の自動車用マフラー、触媒コンバー
タ、容器など、あらゆる中空状の金属管にも適用できる
ものである。
【００５５】
【発明の効果】以上のようであるから、本発明によれ
ば、各絞り工程におけるテーパ部のテーパ角とその実長
を規定するだけで、容易に高テーパ角と高縮径率で、高
形状精度の段差部が得られる。
ば、各絞り工程におけるテーパ部のテーパ角とその実長
を規定するだけで、容易に高テーパ角と高縮径率で、高
形状精度の段差部が得られる。
【００５６】請求項３記載の発明によれば、従来のダイ
スによる絞り加工の型設定を変更するだけで、前記の効
果を実現できる。
スによる絞り加工の型設定を変更するだけで、前記の効
果を実現できる。
【００５７】請求項４記載の発明によれば、金属管の端
部のみならず途中においても前記と同様の効果を実現で
きる。
部のみならず途中においても前記と同様の効果を実現で
きる。
【図１】本発明により成形された金属管の例を示す側断
面図。
面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の絞り工程を示す各側
断面図。
断面図。
【図３】本発明の絞り工程を示す説明図。
【図４】本発明をスピニング加工で行う場合の例を示す
金属管の側断面図。
金属管の側断面図。
【図５】テーパ部と縮径部を有するプロペラシャフトを
示す図。
示す図。
【図６】従来のダイスによる絞り工程を示す側断面図。
１，１ａ〜１ｃ 金属管 ２ 原管部 Ａ，Ｂ，Ｃ テーパ部 ａ，ｂ，ｃ 縮径部 Ｌ テーパ部の実長
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の絞り工程にて形成されたテーパ部
とそれに連続する縮径部を有し、これらを各絞り工程で
形成される各テーパ部の管軸方向への実長を略一定に設
定するとともに、各絞り工程で形成されるテーパ部のテ
ーパ角を漸増して形成したことを特徴とする金属管の段
差部。 - 【請求項２】 金属管にテーパ部とそれに連続する縮径
部とを、複数回の絞り工程にて形成する金属管の段差部
の成形方法であって、各絞り工程で形成される各テーパ
部の管軸方向への実長を略一定に設定するとともに、各
絞り工程で形成されるテーパ部のテーパ角を漸増してい
くことを特徴とする金属管の段差部の成形方法。 - 【請求項３】 マンドレルを内装するダイスの加工孔内
へ金属管の端部を挿入し、これらを相対的に押し込むこ
とで前記各絞り工程を行う請求項２記載の金属管の段差
部の成形方法。 - 【請求項４】 金属管の端部あるいは端部以外の部分に
おいて、スピニング加工により前記の各絞り工程を行う
請求項２記載の金属管の段差部の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000234153A JP4592162B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 金属管の段差部の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000234153A JP4592162B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 金属管の段差部の成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002045935A true JP2002045935A (ja) | 2002-02-12 |
| JP4592162B2 JP4592162B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=18726562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000234153A Expired - Lifetime JP4592162B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 金属管の段差部の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4592162B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005528982A (ja) * | 2002-06-13 | 2005-09-29 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 非円筒状触媒担体並びにその製造工具と製造方法 |
| CN100391644C (zh) * | 2003-02-26 | 2008-06-04 | 上海东今实业有限公司 | 不锈钢包复缩管、及其制造方法和加工设备 |
| WO2010032799A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 三菱重工業株式会社 | 中空エンジンバルブの弁傘部の製造方法及び中空エンジンバルブ |
| JP2013184186A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Okamura Corp | 管状部材の製造方法及び管状部材の製造装置 |
| CN103706725A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 上海自动化仪表股份有限公司 | 管口收口工装 |
| CN117066379A (zh) * | 2023-10-11 | 2023-11-17 | 万向钱潮股份公司 | 一种新能源车用减震器缩口装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529668A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-25 | Takayuki Sugino | Method of forming flange inside cylinder |
| JPS5346472A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of fabricating extremely thin cylindrical parts |
| JPS59125743U (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-24 | 田中 政光 | テ−プ案内筒 |
| JPS6040625A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-03-04 | Takeuchi Press Kogyo Kk | 一体成形ロールの製造法 |
| JPS6156724A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 外面めつき金属管の冷間抽伸方法 |
| JPH05237569A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | Masakado Sato | 隔壁構造管及び隔壁構造管の成形方法 |
| JP2000094069A (ja) * | 1998-09-15 | 2000-04-04 | Sango Co Ltd | 管素材の端部成形方法及び装置 |
-
2000
- 2000-08-02 JP JP2000234153A patent/JP4592162B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529668A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-25 | Takayuki Sugino | Method of forming flange inside cylinder |
| JPS5346472A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of fabricating extremely thin cylindrical parts |
| JPS59125743U (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-24 | 田中 政光 | テ−プ案内筒 |
| JPS6040625A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-03-04 | Takeuchi Press Kogyo Kk | 一体成形ロールの製造法 |
| JPS6156724A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 外面めつき金属管の冷間抽伸方法 |
| JPH05237569A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-17 | Masakado Sato | 隔壁構造管及び隔壁構造管の成形方法 |
| JP2000094069A (ja) * | 1998-09-15 | 2000-04-04 | Sango Co Ltd | 管素材の端部成形方法及び装置 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005528982A (ja) * | 2002-06-13 | 2005-09-29 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 非円筒状触媒担体並びにその製造工具と製造方法 |
| US8389438B2 (en) | 2002-06-13 | 2013-03-05 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh | Non-cylindrical catalytic-converter carrier element and tool, and method for manufacturing it |
| CN100391644C (zh) * | 2003-02-26 | 2008-06-04 | 上海东今实业有限公司 | 不锈钢包复缩管、及其制造方法和加工设备 |
| WO2010032799A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 三菱重工業株式会社 | 中空エンジンバルブの弁傘部の製造方法及び中空エンジンバルブ |
| JP2010094732A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-30 | Yoshimura Company:Kk | 中空エンジンバルブの弁傘部の製造方法及び中空エンジンバルブ |
| US8522434B2 (en) | 2008-09-18 | 2013-09-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for production of valve head portion of hollow engine valve and hollow engine valve |
| US9194263B2 (en) | 2008-09-18 | 2015-11-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for production of valve head portion of hollow engine valve and hollow engine valve |
| US9447711B2 (en) | 2008-09-18 | 2016-09-20 | Fuji Hollow Valve Inc. | Method for production of valve head portion of hollow engine valve and hollow engine valve |
| JP2013184186A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Okamura Corp | 管状部材の製造方法及び管状部材の製造装置 |
| CN103706725A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 上海自动化仪表股份有限公司 | 管口收口工装 |
| CN117066379A (zh) * | 2023-10-11 | 2023-11-17 | 万向钱潮股份公司 | 一种新能源车用减震器缩口装置 |
| CN117066379B (zh) * | 2023-10-11 | 2023-12-29 | 万向钱潮股份公司 | 一种新能源车用减震器缩口装置 |
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