JP2005279706A

JP2005279706A - 金属管の端部縮径加工方法および装置

Info

Publication number: JP2005279706A
Application number: JP2004096553A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Hatano; 八洲治波多野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】縮径率が大きく、かつテーパ部のＲが小さくても、座屈を生じさせることなしに所定の絞り径の縮径部を直管状に成形することができる金属管の端部縮径加工方法および装置の提供。
【解決手段】ダイス１は、入口部１１の内径が加工管（金属管）３の外径と略同径の大径直管でその内側が緩やかに縮径するテーパ部１２に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部１３に繋がる加工穴を有し、マンドレル２は、ダイス１の加工穴における小径の直管部１３の内径より加工管３の肉厚の２倍強だけ小径の外径に形成された本体部２１と、該本体部２１より小径の軸部２２とで構成され、ダイス１の加工穴内において軸方向相対移動可能な状態に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属管の端部を縮径してテーパ部と直管状の縮径部を形成する金属管の端部縮径加工方法および装置に関する。

従来、上述のように金属管の端部を縮径してテーパ部と直管状の縮径部を塑性加工する方法としては、一般に金型による口絞り工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この加工方法は、図４に示すように、入口部の内径が加工管１００の外径と略同径の大径直管１０１でその内側が緩やかに縮径するテーパ部１０２に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部１０３に繋がる加工穴１０４を有するダイスを用い、加工穴１０４内へ加工管１００を押し込むことにより、テーパ部１０２に沿って加工管１００の端部を縮径してテーパ部と直管状の縮径部を塑性加工するようにしている。

ところが、この従来の加工方法では、縮径率が大きく、ダイスのテーパ部１０２のＲが小さいと、所定の絞り径の縮径部を直管状に成形することができなくなるという問題があった。

そこで、図４に示すような現象を回避するために、図５（イ）に示すように、小径の直管部１０３内にマンドレル１０６を装着した金型もある。

特開２００２−４５９３５号公報（明細書（２）頁、図２）

しかしながら、マンドレル１０６を用いる加工方法では、加工管１００が小径の直管部１０３とマンドレル１０６との間の隙間に入り込むのに大きな抵抗がかかるため、図５（ロ）に示すように、加工管１００がダイスの入口において座屈し易くなるという問題がある。

また、加工管１００が小径の直管部１０３とマンドレル１０６との間の隙間に入り込む際の抵抗を小さくするために、図６に示すように、テーパ部１０２のＲを大きくすると、テーパ部１０２の長さが長くなる分だけ小径の直管部１０３が短くなるため、加工管１００の全長を伸ばさなければならなくなるという問題がある。

本発明の解決しようとする課題は、縮径率が大きく、かつテーパ部のＲが小さくても、座屈を生じさせることなしに所定の絞り径の縮径部を直管状に成形することができる金属管の端部縮径加工方法を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の金属管の端部縮径加工方法は、入口部の内径が加工管の外径と略同径の大径直管でその内側が緩やかに縮径するテーパ部に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部に繋がる加工穴を有し、該加工穴内にはマンドレルが内装されたダイスの前記加工穴内へ金属管を挿入し、前記ダイスに対し前記金属管を相対的に押し込むことにより該金属管の端部を縮径してテーパ部と直管状の縮径部を形成する金属管の端部縮径加工方法において、前記マンドレルの本体部を前記テーパ部まで移動させた状態で前記ダイスの加工穴に対し前記金属管を相対的に押し込むことにより該金属管の端部を縮径してテーパ部と縮径部を形成した後、前記マンドレルを前記小径の直管部内へ引き込むことにより、前記縮径部を直管状に成形するようにしたことを特徴とする手段とした。

請求項２に記載の金属管の端部縮径加工装置は、入口部の内径が加工管の外径と略同径の大径直管でその内側が緩やかに縮径するテーパ部に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部に繋がる加工穴を有するダイスと、該ダイスにおける加工穴内に内装されたマンドレルとを備えた金属管の端部縮径加工装置において、前記マンドレルが前記ダイスの加工穴内において軸方向相対移動可能に設けられていることを特徴とする手段とした。

請求項１記載の金属管の端部縮径加工方法では、上述のように、前記マンドレルの本体部をテーパ部まで移動させた状態でダイスの加工穴に対し金属管を相対的に押し込むことにより該金属管の端部を縮径してテーパ部と縮径部を形成させることにより、縮径率が大きく、かつテーパ部のＲが小さくても、座屈を生じさせることなしにテーパ部および小径部を形成することができ、その後に、マンドレルを小径の直管部内へ引き込むことにより、所定の絞り径の縮径部を直管状に成形することができるようになるという効果が得られる。

請求項２に記載の金属管の端部縮径加工装置では、前記マンドレルがダイスの加工穴内において軸方向相対移動可能に設けられることにより、マンドレルの本体部をテーパ部まで移動させた状態でダイスの加工穴に対し金属管を相対的に押し込むことにより該金属管の端部を縮径してテーパ部と縮径部を形成した後、マンドレルを小径の直管部内へ引き込むことにより、縮径部を直管状に成形することができるようになる。
従って、縮径率が大きく、かつテーパ部のＲが小さくても、座屈を生じさせることなしに所定の絞り径の縮径部を直管状に成形することができるようになるという効果が得られる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例の金属管の端部縮径加工方法および装置は、請求項１および２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の金属管の端部縮径加工方法および装置を図面に基づいて説明する。

図１〜３はこの実施例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。
この金属管の端部縮径加工装置は、ダイス１と、マンドレル２とを主な構成として備えている。

さらに詳述すると、前記ダイス１は、入口部１１の内径が加工管（金属管）３の外径と略同径の大径直管でその内側が緩やかに縮径するテーパ部１２に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部１３に繋がる加工穴を有している。

前記マンドレル２は、前記ダイス１の加工穴における小径の直管部１３の内径より加工管３の肉厚の２倍強だけ小径の外径に形成された本体部２１と、該本体部２１より小径の軸部２２とで構成されている。
そして、前記マンドレル２は、ダイス１の加工穴内において軸方向相対移動可能な状態に設けられている。

次に、この実施例の加工装置を用いた金属管の端部縮径加工方法を図１に基づいて説明する。
この実施例の金属管の端部縮径加工装置は上述のように構成されるため、まず、図１（イ）、（ロ）に示すように、マンドレル２の本体部２１をダイス１のテーパ部１２まで移動させた状態でダイス１の加工穴に対し入口部１１から加工管３を相対的に押し込むことにより、該加工管３の端部を縮径してテーパ部３１と縮径部３２を形成する。

次に、図２（ハ）、（ニ）に示すように、マンドレル２を小径の直管部１３内へ引き込むことにより、縮径部３２をその内側から小径の直管部１３の内面に沿うように押圧し、これにより、該縮径部３２を直管状に成形する。

次に、図３（ホ）、（ヘ）に示すように、マンドレル２の本体部２１を縮径部３２より引き抜くと共に、成形された加工管３をダイス１の加工穴から引き抜くことにより、テーパ部３１と直管状の縮径部３２を有する金属管の加工を完了する。

次に、図３（ト）に示すように、マンドレル２の本体部２１をダイス１のテーパ部１２まで移動させることにより、次の加工の準備を完了する。

以上詳細に説明してきたように、この実施例の金属管の端部縮径加工装置では、上述のように、マンドレル２の本体部２１がダイス１の加工穴内において軸方向相対移動可能に設けられることにより、マンドレル２の本体部２１をダイス１のテーパ部１２まで移動させた状態でダイス１の加工穴に対し加工管３を相対的に押し込むことにより、該加工管３の端部を縮径してテーパ部３１と縮径部３２を形成した後、マンドレル２の本体部２１を小径の直管部１３内へ引き込むことにより、縮径部３２を直管状に成形することができるようになる。

従って、縮径率が大きく、かつテーパ部３１のＲが小さくても、座屈を生じさせることなしに所定の絞り径の縮径部３２を直管状に成形することができるようになるという効果が得られる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、固定されたダイス１に対し、加工管３およびマンドレル２を相対移動させるようにしたが、いずれを移動させるかは任意であり、例えば、ダイス１側を移動させるようにしてもよい。

実施例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。実施例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。実施例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。従来例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。従来例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。従来例の金属管の端部縮径加工方法および装置を示す断面図である。

符号の説明

１ダイス
１１入口部
１２テーパ部
１３小径の直管部
２マンドレル
２１本体部
２２軸部
３加工管（金属管）
３１テーパ部
３２縮径部

Claims

入口部の内径が加工管の外径と略同径の大径直管でその内側が緩やかに縮径するテーパ部に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部に繋がる加工穴を有し、該加工穴内にはマンドレルが内装されたダイスの前記加工穴内へ金属管を挿入し、前記ダイスに対し前記金属管を相対的に押し込むことにより該金属管の端部を縮径してテーパ部と直管状の縮径部を形成する金属管の端部縮径加工方法において、
前記マンドレルの本体部を前記テーパ部まで移動させた状態で前記ダイスの加工穴に対し前記金属管を相対的に押し込むことにより該金属管の端部を縮径してテーパ部と縮径部を形成した後、前記マンドレルを前記小径の直管部内へ引き込むことにより、前記縮径部を直管状に成形するようにしたことを特徴とする金属管の端部縮径加工方法。
入口部の内径が加工管の外径と略同径の大径直管でその内側が緩やかに縮径するテーパ部に繋がり、その内側が揺やかに小径の直管部に繋がる加工穴を有するダイスと、該ダイスにおける加工穴内に内装されたマンドレルとを備えた金属管の端部縮径加工装置において、
前記マンドレルが前記ダイスの加工穴内において軸方向相対移動可能に設けられていることを特徴とする金属管の端部縮径加工装置。