JP2008513210A - プラグ、プラグを用いた拡管方法及び金属管の製造方法及び金属管 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
拡管率=(D20−D30)/D30×100(%) (A)
ここで、D30は拡管前の金属管1の内径であり、D20は拡管された金属管1の内径である。
22≦LR/((D1−D2)/2)≦115 (1)
本発明による金属管の製造方法は、素材を軸方向に穿孔して素管にする工程と、素管を軸方向に延伸する工程と、延伸した素管を所望の外径寸法に加工する工程と、加工した素管に上記のプラグを素管の端部から所定の距離まで軸方向に押し込む工程と、押し込みを止め、押し込んだ方向と反対の方向へプラグを抜き取る工程とを備える。
本発明による金属管の製造方法では、上記プラグを用いて素管を拡管する。そのため、上述のとおり金属管端部の内径はプラグの平行部の外径と等しくなり、内径寸法精度が向上する
22≦LE/((DB−DC)/2)≦115 (2)
図3を参照して、本実施の形態によるプラグは、先端から順にテーパ部301と平行部302とで連続的に形成される。プラグ30の横断面は円である。
22≦LR/((D1−D2)/2)≦115 (1)
本実施の形態による金属管の製造方法について説明する。高炉又は電炉溶解により溶鋼を製造し、製造した溶鋼を周知の方法で精錬する。
精錬後、溶鋼を連続鋳造法又は造塊法により、たとえば、スラブ、ブルーム、ビレット、又はインゴットにする。
スラブやブルーム、インゴットを熱間加工してビレットにする。このとき、熱間圧延によりビレットにしてもよいし、熱間鍛造によりビレットにしてもよい。
続いて、ビレットをピアサにより軸方向に穿孔して素管にする(穿孔工程)。穿孔工程後、素管をマンドレルミルにより軸方向に延伸する(延伸工程)。延伸工程後、素管を所望の外径寸法に加工する(定径工程)。
定径工程後、素管の端部を拡管する(拡管工程)。以下、拡管工程、つまり、金属管の端部の拡管方法について説明する。図6A〜図6Cを参照して、エキスパンド装置はチャック2及びシリンダ4を備える。定径工程後の素管である金属管1をチャック2によりエキスパンド装置に固定する。また、プラグ30をエキスパンド装置のシリンダ4の先端に周知の方法により取り付ける。続いて、金属管1の軸心をプラグ30の軸心に合わせる(図6A)。
22≦LE/((DB−DC)/2)≦115 (2)
また、素管の強度や靭性等の特性を調整するために、定径工程と矯正工程との間に熱処理を実施してもよい。
矯正工程後、素管端部の内径寸法を調整するために、素管端部を絞り加工してもよい(スエージング工程)。たとえば、ダイスを用いて素管端部を押出加工して素管端部の内径寸法を調整し、その後、拡管工程を実施する。
また、拡管工程により金属管に発生した加工歪や残留応力を除去するために、拡管された部分を熱処理してもよい。また、強度や靭性といった金属管の機械特性を調整sるうために、拡管工程後に熱処理を実施してもよい。 上述した金属管の製造方法では、素管として継目無鋼管を製造し、その継目無鋼管に対して拡管工程を実施したが、溶接鋼管を用いて、その溶接鋼管に対して拡管工程を実施してもよい。
試験で用いたプラグの形状を図8及び表1に示す。外径D1、D2及びテーパ角R1,R2,軸方向距離LRの定義は図3と同じである。外径D0はプラグ先端の外径である。軸方向距離LBはプラグの平行部の長さである。表1中のF1値は式(3)に基づいて求められた値である。
F1=LR/((D1−D2)/2) (3)
F2=LE/((DB−DC)/2) (4)
表1を参照して、試験NO1〜3の金属管の内径D200はいずれも288.4mmであり、各試験NOで使用したプラグの平行部の外径D1と同じであった。また、真円度はいずれも0.5mm未満であった。
Claims (4)
- 金属管の端部を拡管するためのプラグであって、
横断面は円であり、先端から順にテーパ部と平行部とで連続的に形成され、
前記テーパ部の外径は先端から後端に向かって徐々に大きくなり、後端側でD1であり、外径がD2=D1×0.99の表面から外径D1の表面までの軸方向の距離LRは式(1)を満たし、D2の表面のテーパ角はD2より後端側の表面のテーパ角以上であり、
前記平行部の外径はD1であることを特徴とするプラグ。
22≦LR/((D1−D2)/2)≦115 (1) - 金属管に請求項1に記載のプラグを前記金属管の端部から所定の距離まで軸方向に押し込む工程と、
押し込みを止め、押し込んだ方向と反対の方向へ前記プラグを抜き取る工程とを備えたことを特徴とする金属管端部の拡管方法。 - 素材を軸方向に穿孔して素管にする工程と、
前記素管を軸方向に延伸する工程と、
前記延伸した素管を所望の外径寸法に加工する工程と、
前記加工した素管に請求項1に記載のプラグを前記素管の端部から所定の距離まで軸方向に押し込む工程と、
押し込みを止め、押し込んだ方向と反対の方向へ前記プラグを抜き取る工程とを備えたことを特徴とする金属管の製造方法。 - 中央が第1の円筒部、両端のうちの少なくとも一端が第2の円筒部、前記第1及び第2の円筒部の間がテーパ部で連続的に形成された金属管であって、
前記第1の円筒部の外径はDAであり、
前記第2の円筒部の外径は前記第1の円筒部の外径DAより大きいDBであり、
前記テーパ部の外径は、前記第1の円筒部から第2の円筒部に向かってDAからDBに徐々に大きくなり、かつ、外径がDC=DB×0.99である表面からDBである表面までの軸方向の距離LEが式(2)を満たすことを特徴とする金属管。
22≦LE/((DB−DC)/2)≦115 (2)
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