JP2019118942A - Metal spinning tool, method of manufacturing tapered metal pipe, and tapered metal pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、口絞り加工工具、口絞り金属管の製造方法及び口絞り金属管に関する。さらに詳しくは、引手抽伸用の口絞り加工工具、口絞り金属管の製造方法及び口絞り金属管に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an aperture drawing tool, a method for producing an aperture metal tube, and an aperture metal tube. More particularly, the present invention relates to a drawing tool for drawing a pull, a method of manufacturing a drawing metal pipe, and a drawing metal pipe.
金属管の1つに、継目無金属管がある。継目無金属管は次のように製造される。まず、素管にユジーン法、マンネスマン法等の熱間加工を施す。次に、冷間で素管に抽伸加工を施す。これにより、所定の寸法に仕上げられた継目無金属管が製造される。以下では、継目無金属管を単に「金属管」という。 One of the metal tubes is a seamless metal tube. The seamless metal pipe is manufactured as follows. First, the raw pipe is subjected to hot working such as Eugene method and Mannesmann method. Next, cold drawing is performed on the raw pipe. Thereby, a seamless metal pipe finished to a predetermined size is manufactured. In the following, seamless metal pipes are simply referred to as "metal pipes".
一般的な抽伸加工は次のとおりである。初めに、抽伸加工される金属管の一方の管端部を加熱する。「管端部」とは、管端から金属管の中心軸方向の全長の1/3までの一部の領域又は全部の領域を意味する。加熱された管端部を圧下して細くし、把持しやすい形状にする。管端部を圧下して細くする加工は「口絞り加工」と言われる。また、口絞り加工により細くされた管端部は「口絞り部」と言われる。口絞り加工された金属管は、ダイスに通される。口絞り部の外周面がグリッパで把持される。グリッパで口絞り部を把持した後、グリッパを抽伸方向に移動して、金属管をダイスから引き抜く。以上の工程により、抽伸加工が実施される。抽伸加工の後、口絞り部を切断して製品とされる。 The general drawing process is as follows. First, one end of the metal tube to be drawn is heated. "Tube end" means a partial area or the whole area up to 1/3 of the total length in the axial direction of the metal pipe from the pipe end. The heated tube end is pressed down to a shape that is easy to grip. The process of pressing down the end of the tube to make it thinner is called "squeezing process". Also, the end of the tube that has been made thin by the drawing process is referred to as the "mouth drawing part". The drawn metal tube is passed through a die. The outer peripheral surface of the mouth narrowing portion is gripped by the gripper. After gripping the mouth narrowing portion with the gripper, the gripper is moved in the drawing direction to pull out the metal tube from the die. A drawing process is implemented by the above process. After the drawing process, the mouth drawing portion is cut to obtain a product.
グリッパで口絞り部の外周面を把持する抽伸加工は、グリップ抽伸と言われる。グリップ抽伸では、グリッパが把持する領域を確保するため、所定の長さ以上の口絞り部が必要になる。口絞り部は後工程で切断されるため、口絞り部が長ければ、歩留りが低下する。そのため、グリップ抽伸では、歩留りを向上させることが望まれている。 The drawing process in which the outer peripheral surface of the mouth narrowing portion is gripped by the gripper is called grip drawing. In grip drawing, in order to secure the area which a gripper holds, a mouth narrowing part more than predetermined length is needed. Since the mouth constriction part is cut in a later step, if the mouth constriction part is long, the yield is lowered. Therefore, in grip drawing, it is desired to improve the yield.
歩留りを向上させるグリップ抽伸はたとえば、国際公開第2012/127557号(特許文献1)に開示されている。 Grip drawing for improving the yield is disclosed, for example, in WO 2012/127557.
特許文献1には、グリップ抽伸用の口絞り加工装置及び方法が開示されている。1回の口絞り加工では、口絞り部は均一な外径とはならない。そのため、特許文献1ではまず、1回の口絞り加工によって、口絞り部には平行部分と拡径部分とが形成される。口絞り加工を1回行った後、リテーナにより分割金型が金属管の軸方向に移動する。その後さらに、口絞り加工を行う。この際、平行部分を加工する金型が、口絞り部の拡径部分を加工する。これを複数回繰り返すことで、均一な外径の口絞り部が形成される。これにより、不必要に口絞り部が長くならず、歩留りが向上する、と特許文献1には記載されている。
グリップ抽伸では、グリッパの把持領域を確保する必要があるため、潜在的に歩留りの向上には限界がある。そこで、グリップ抽伸に代わる抽伸加工として、引手抽伸がある。引手抽伸では、口絞り部の内周面に引手ロッドを引っ掛けて金属管を抽伸加工する。引手抽伸では引手ロッドを引っ掛けるだけであるため、引手抽伸の口絞り部の長さはグリップ抽伸と比べて短い。そのため、引手抽伸を採用すれば、歩留りは向上する。 In grip drawing, it is necessary to secure the gripping area of the gripper, so there is a limit to the potential improvement in yield. Therefore, pull drawing is an alternative drawing process to grip drawing. In pull drawing, a pull rod is hooked on the inner circumferential surface of the mouth constriction portion to draw a metal pipe. Since the pull draw only pulls on the pull rod, the length of the draw head of the pull draw is shorter than that of the grip draw. Therefore, the yield can be improved by adopting a pull draw.
しかしながら、引手抽伸用の口絞り部を加工する際、口絞り部の内周面の寸法精度の確保が難しい。口絞り部の内周面の寸法精度が悪ければ、引手ロッドが口絞り部の内周面を通りにくい。また、従来の口絞り加工工具で引手抽伸用の口絞り部の加工をすると、素管が軸方向に移動することがあり、加工効率は高くはない。 However, when processing the draw-down portion for pulling draw, it is difficult to ensure the dimensional accuracy of the inner peripheral surface of the draw-out portion. If the dimensional accuracy of the inner peripheral surface of the mouth constriction portion is poor, it is difficult for the pull rod to pass through the inner peripheral surface of the mouth constriction portion. In addition, when processing the mouth drawing portion for drawing a pull with a conventional mouth drawing processing tool, the blank may move in the axial direction, and the processing efficiency is not high.
本発明の目的は、歩留りを抑制し、口絞り加工荷重を低減して、口絞り部を精度よく高い生産能率で成形できる口絞り加工工具、口絞り金属管の製造方法及びそれにより製造された口絞り金属管を提供することである。 An object of the present invention is a squeezing tool capable of forming a squeezed portion with high production efficiency with a reduced yield and reduced squeezing load, a method of manufacturing a squeezed metal tube, and a method of manufacturing the same It is providing an apertured metal tube.
本実施形態の口絞り加工工具は、口絞り加工装置に取り付けられ、金属管の管端部を口絞り加工する。口絞り加工工具は、先端部と、第1テーパ部と、第2テーパ部と、を備える。先端部は、金属管の管端部を口絞り加工する。第1テーパ部は、金属管の挿入側の先端部の端に繋がり、金属管の挿入側に向かって拡径する。第2テーパ部は、金属管の挿入側と反対側の先端部の端に繋がり、金属管の挿入側と反対側に向かって拡径する。先端部長さLと、金属管の外径Dとの比が式(1)を満たす。
L/D ≦ 0.5 (1)
The mouth drawing processing tool of the present embodiment is attached to the mouth drawing processing device, and the pipe end of the metal pipe is subjected to the drawing process. The mouth drawing processing tool includes a tip portion, a first tapered portion, and a second tapered portion. The front end portion squeezes the end of the metal pipe. The first tapered portion is connected to the end of the tip end of the metal tube on the insertion side, and the diameter is increased toward the insertion side of the metal tube. The second tapered portion is connected to the end of the tip end opposite to the insertion side of the metal pipe, and the diameter is increased toward the opposite side of the insertion side of the metal pipe. The ratio between the tip length L and the outer diameter D of the metal tube satisfies the equation (1).
L / D ≦ 0.5 (1)
本実施形態の口絞り金属管の製造方法は、送り工程と、口絞り加工工程と、を備える。送り工程では、上記の口絞り加工工具を含む口絞り加工装置に金属管を挿入し、金属管の管端が口絞り加工工具の先端部よりも金属管の挿入側と反対側に突出するまで金属管を送る。口絞り加工工程では、口絞り加工工具を金属管の直径方向に沿って移動させ、先端部が金属管の管端部を口絞り加工する。 The method for manufacturing a drawn metal tube of the present embodiment includes a feeding step and a drawn step. In the feeding step, the metal tube is inserted into the mouth drawing processing apparatus including the above-described mouth drawing processing tool, and the pipe end of the metal pipe protrudes to the opposite side to the insertion side of the metal pipe than the tip of the mouth drawing processing tool Send a metal tube. In the squeezing process, the squeezing tool is moved along the diameter direction of the metal pipe, and the tip end squeezes the end of the metal pipe.
本実施形態の口絞り金属管は、管端と、外径Dとを含む。口絞り金属管は、金属管の軸方向に沿って管端から1.0Dまでの領域の金属管の外周面に、金属管の円周方向に沿って設けられた凹部を備える。 The apertured metal tube of the present embodiment includes a tube end and an outer diameter D. The apertured metal tube is provided with a recess provided along the circumferential direction of the metal tube on the outer peripheral surface of the metal tube in the region from the tube end to 1.0 D along the axial direction of the metal tube.
本発明による口絞り加工工具及び口絞り金属管の製造方法は、歩留りを抑制し、口絞り加工荷重を低減して,口絞り部を精度よく高い生産能率で成形できる。また、本発明による口絞り金属管は、歩留りを抑制することができ、口絞り部の精度が高い。 The manufacturing method of the squeezing tool and the squeeze metal tube according to the present invention can suppress the yield, reduce the squeezing load, and form the squeezed portion with high production efficiency with high accuracy. Moreover, the apertured metal tube according to the present invention can suppress the yield, and the accuracy of the apertured portion is high.
本実施形態の口絞り加工工具は、口絞り加工装置に取り付けられ、金属管の管端部を口絞り加工する。口絞り加工工具は、先端部と、第1テーパ部と、第2テーパ部と、を備える。先端部は、金属管の管端部を口絞り加工する。第1テーパ部は、金属管の挿入側の先端部の端に繋がり、金属管の挿入側に向かって拡径する。第2テーパ部は、金属管の挿入側と反対側の先端部の端に繋がり、金属管の挿入側と反対側に向かって拡径する。先端部の長さLと、金属管の外径Dとの比が式(1)を満たす。
L/D ≦ 0.5 (1)
The mouth drawing processing tool of the present embodiment is attached to the mouth drawing processing device, and the pipe end of the metal pipe is subjected to the drawing process. The mouth drawing processing tool includes a tip portion, a first tapered portion, and a second tapered portion. The front end portion squeezes the end of the metal pipe. The first tapered portion is connected to the end of the tip end of the metal tube on the insertion side, and the diameter is increased toward the insertion side of the metal tube. The second tapered portion is connected to the end of the tip end opposite to the insertion side of the metal pipe, and the diameter is increased toward the opposite side of the insertion side of the metal pipe. The ratio of the length L of the tip to the outer diameter D of the metal tube satisfies the formula (1).
L / D ≦ 0.5 (1)
本実施形態の口絞り加工工具では先端部がまず金属管と接触し、加工する。これにより、先端部と当たる管端部の領域は圧下(縮径)される。一方、先端部の両側には第1テーパ部及び第2テーパ部が設けられている。したがって、先端部のみが金属管を加工している間、第1テーパ部と対向する管端部の領域は金属管の挿入側に向かって拡径し、第2テーパ部と対向する管端部の領域は金属管の挿入側と反対側に向かって拡径する。これにより、管端はラッパ状に開くため、管端が金属管の内部に折れ曲がることがない。したがって、本実施形態の口絞り加工工具によれば口絞り部の形状を精度よく成形でき、引手ロッドが金属管の内部を容易に通ることができる。 In the mouth drawing processing tool of the present embodiment, the tip end first contacts with the metal pipe and is processed. As a result, the area of the end of the tube and the end that hits the tip is reduced (diameter reduction). On the other hand, a first tapered portion and a second tapered portion are provided on both sides of the tip portion. Therefore, while only the front end portion is processing the metal pipe, the area of the pipe end portion facing the first taper portion is expanded toward the insertion side of the metal pipe, and the pipe end portion facing the second taper portion The diameter of the region increases toward the opposite side to the insertion side of the metal tube. As a result, since the pipe end opens like a trumpet, the pipe end does not bend inside the metal pipe. Therefore, according to the mouth drawing processing tool of the present embodiment, the shape of the mouth drawing portion can be formed with high accuracy, and the pull rod can easily pass through the inside of the metal pipe.
また、口絞り加工中、先端部は金属管の第1テーパ部と対向する領域及び金属管の第2テーパ部と対向する領域によって挟まれる。これにより、口絞り加工中、金属管が中心軸方向に移動しにくい。したがって、管端部を精度よく口絞り加工できる。 In addition, during the mouth drawing process, the tip end portion is sandwiched between the region facing the first tapered portion of the metal tube and the region facing the second tapered portion of the metal tube. Thereby, the metal pipe is difficult to move in the central axis direction during the drawing process. Therefore, the end of the tube can be drawn down with high accuracy.
さらに、本実施形態の口絞り加工工具によって製造される口絞り金属管は、引手抽伸によって抽伸加工される。したがって、グリップ抽伸と比べて、口絞り部の長さが短く、歩留りが向上する。また、後述するように、口絞り加工工程を複数回実施する場合であっても、一般的な口絞り加工のように、金属管を中心軸方向に送る必要が無く、生産能率が高い。 Furthermore, the metal squeeze tube manufactured by the squeeze tool according to the present embodiment is drawn by pull drawing. Therefore, as compared with the grip drawing, the length of the apertured portion is short, and the yield is improved. Further, as described later, even when the hole drawing process is performed a plurality of times, it is not necessary to send the metal pipe in the central axial direction as in general hole drawing, and the production efficiency is high.
上記の口絞り加工工具において、第1テーパ部のテーパ角αは、35度以上であるのが好ましい。 In the above-described aperture drawing tool, the taper angle α of the first tapered portion is preferably 35 degrees or more.
テーパ角αが35度以上であれば、後述するように口絞り加工による外径縮径率を実操業に適した20%以上とした際にも、第1テーパ部が積極的に金属管を加工しない。そのため、第1テーパ部と対向する管端部の領域に加工による疵が生じにくい。 If the taper angle α is 35 degrees or more, as described later, the first taper portion positively cuts the metal pipe even when the diameter reduction ratio by the aperture drawing is set to 20% or more suitable for actual operation. Do not process. Therefore, it is hard to produce the wrinkles by processing in the field of the tube end opposite to the 1st taper part.
上記の口絞り加工工具において、第2テーパ部のテーパ角βは、10度以上であるのが好ましい。 In the above-described aperture drawing tool, the taper angle β of the second tapered portion is preferably 10 degrees or more.
テーパ角βが10度以上であれば、第2テーパ部が十分なテーパ角を有するため、第2テーパ部と対向する管端部の領域がラッパ状に拡径しやすい。その結果、引手ロッドの挿入が容易になる。 If the taper angle β is 10 degrees or more, since the second tapered portion has a sufficient taper angle, the diameter of the region of the tube end facing the second tapered portion tends to increase in a trumpet shape. As a result, insertion of the pull rod is facilitated.
上記の口絞り加工工具はさらに、金属管の挿入側と反対側の第2テーパ部の端に繋がるストレート部を備えていてもよい。 The above-described mouth drawing processing tool may further include a straight portion connected to the end of the second tapered portion on the opposite side to the insertion side of the metal pipe.
第2テーパ部の挿入側と反対側にストレート部を含むことによって、管端の外径が所定の寸法以下に口絞り加工しやすくなる。 By including the straight portion on the side opposite to the insertion side of the second tapered portion, the outer diameter of the tube end can be easily drawn to a predetermined dimension or less.
本実施形態の口絞り金属管の製造方法は、送り工程と、口絞り加工工程と、を備える。送り工程では、上記の口絞り加工工具を含む口絞り加工装置に金属管を挿入し、金属管の管端が口絞り加工工具の先端部よりも金属管の挿入側と反対側に突出するまで金属管を送る。口絞り加工工程では、口絞り加工工具を金属管の直径方向に沿って移動させ、先端部が金属管の管端部を口絞り加工する。 The method for manufacturing a drawn metal tube of the present embodiment includes a feeding step and a drawn step. In the feeding step, the metal tube is inserted into the mouth drawing processing apparatus including the above-described mouth drawing processing tool, and the pipe end of the metal pipe protrudes to the opposite side to the insertion side of the metal pipe than the tip of the mouth drawing processing tool Send a metal tube. In the squeezing process, the squeezing tool is moved along the diameter direction of the metal pipe, and the tip end squeezes the end of the metal pipe.
本実施形態の口絞り金属管の製造方法では、上記の口絞り加工工具を用いる。したがって、歩留りが抑制され、口絞り部を精度よく成形できる。口絞りに必要な加工荷重を低減するために、口絞り加工前の管端部をあらかじめ加熱してもよい。 In the method for manufacturing a drawn metal tube of the present embodiment, the above-described drawn tool is used. Therefore, the yield is suppressed, and the apertured portion can be formed with high accuracy. In order to reduce the processing load required for the mouth drawing, the end of the pipe before the mouth drawing may be preheated.
上記の製造方法においてさらに、口絞り加工する工程後、先端部が金属管の軸方向において口絞り加工する工程と同一位置の金属管の管端部を口絞り加工する工程、を備えていてもよい。 The above manufacturing method may further include, after the step of drawing the opening, the step of drawing the pipe end of the metal pipe at the same position as the step of drawing the end in the axial direction of the metal pipe. Good.
この場合、1回の口絞り加工の量が低減される。そのため、加工性の低い材料の金属管であっても、口絞り加工が容易にできる。 In this case, the amount of one hole drawing process is reduced. Therefore, even if it is a metal pipe of a material with low processability, it can be easily drawn.
上記の金属管を送る工程において、金属管の管端から口絞り加工工具の第2テーパ部の挿入側の端までの距離L1と、金属管の外径Dとの比が式(2)を満たすのが好ましい。
0.05 ≦ L1/D (2)
In the step of feeding the metal tube, the ratio of the distance L1 from the tube end of the metal tube to the end on the insertion side of the second tapered portion of the aperture drawing tool and the outer diameter D of the metal tube is the equation (2) It is preferable to fill.
0.05 ≦ L1 / D (2)
L1/Dが0.05未満であれば、金属管の第2テーパ部と対向する領域が短いため、第2テーパ部と対向する領域がラッパ状に拡径しにくい。ただし、L1/Dが大きすぎれば、口絞り加工される管端部の長さが長いため、歩留りが低下する。また、L1/Dが大きすぎれば、管端部ではなく金属管の軸方向の中央に近い領域を口絞り加工するため、高いプレス荷重が必要となる。したがって、L1/Dの上限は0.3が好ましい。 If L1 / D is less than 0.05, the region facing the second tapered portion of the metal pipe is short, so the region facing the second tapered portion is difficult to expand in a trumpet shape. However, if L1 / D is too large, the yield is lowered because the length of the end of the tube to be subjected to the port drawing process is long. Further, if L1 / D is too large, a high press load is required in order to squeeze a region close to the axial center of the metal pipe instead of the pipe end. Therefore, the upper limit of L1 / D is preferably 0.3.
上記の口絞り金属管の製造方法はさらに、金属管を送る工程の前に、金属管の管端部を加熱する工程を備えていてもよい。 The above-described method for manufacturing a drawn metal tube may further include the step of heating the tube end of the metal tube before the step of feeding the metal tube.
この場合、口絞り加工は熱間で実施される。したがって、管端部の加工性が向上し、口絞り加工がしやすい。 In this case, the drawing process is performed hot. Therefore, the processability of the pipe end portion is improved, and the hole drawing process is easy.
上記の口絞り金属管の製造方法で製造された口絞り金属管は、管端と、外径Dとを含む。口絞り金属管は、金属管の軸方向に沿って管端から1.0Dまでの領域の金属管の外周面に、金属管の円周方向に沿って設けられた凹部を備える。 An apertured metal tube manufactured by the above method for producing an apertured metal tube includes a tube end and an outer diameter D. The apertured metal tube is provided with a recess provided along the circumferential direction of the metal tube on the outer peripheral surface of the metal tube in the region from the tube end to 1.0 D along the axial direction of the metal tube.
本実施形態の口絞り加工工具は、口絞り加工装置に取り付けられる。口絞り加工工具は、金属管の管端部を口絞り加工する。口絞り加工された金属管は、引手抽伸による抽伸加工に用いられる。以上のことを前提に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 The mouth drawing processing tool of this embodiment is attached to a mouth drawing processing apparatus. A mouth-drawing tool squeezes the end of a metal pipe. The drawn metal tube is used for drawing processing by pull drawing. Based on the above, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings have the same reference characters allotted and description thereof will not be repeated.
[口絞り加工工具]
図1は、口絞り加工を示す斜視図である。図1を参照して、口絞り加工工具1は、図示しない口絞り加工装置に取り付けられる。図1では、8つの口絞り加工工具1が口絞り加工装置に取り付けられる場合を示す。8つの口絞り加工工具1は、口絞り加工装置の中心軸C周りに等間隔に配置される。金属管2の管端部が、8つの口絞り加工工具8と対向するように配置される。8つの口絞り加工工具1が、金属管2の半径方向に移動し、管端部を圧下する。これにより、口絞り部が形成される。
[Aperture processing tool]
FIG. 1 is a perspective view showing a mouth drawing process. Referring to FIG. 1, the mouth
ここで、口絞り加工工具1が口絞り加工装置に取り付けられた場合において、金属管2が挿入される側を「挿入側」という(図1中のA)。口絞り加工装置の中心軸C方向において、金属管2が挿入されない側を「挿入側と反対側」という(図1中のB)。
Here, when the mouth
[先端部]
図2は、口絞り加工工具の断面図である。図2は、口絞り加工工具が口絞り加工装置に取り付けられた場合の、口絞り加工装置の中心軸Cに沿った断面を示す。以下、「断面」は、口絞り加工装置の中心軸Cに沿った断面を意味する。
[Tip]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a mouth drawing processing tool. FIG. 2 shows a cross section along the central axis C of the mouth drawing device when the mouth drawing tool is attached to the mouth drawing device. Hereinafter, the “cross-section” means a cross-section along the central axis C of the mouth drawing processing apparatus.
図2を参照して、口絞り加工工具1は、先端部3と、第1テーパ部4と、第2テーパ部5と、を備える。先端部3は、金属管の管端部を口絞り加工する。口絞り加工工具1が口絞り加工装置に取り付けられたとき、先端部3は他の部分と比べて口絞り加工装置の中心軸Cに最も近い。したがって、口絞り加工の際、先端部3は最も早く金属管に接触する。
Referring to FIG. 2, the mouth
先端部3の断面形状は、平坦領域を含む。ただし、先端部3の断面形状はこれに限定されない。先端部3は2つのR面取り領域とを含んでもよい。1つのR面取り領域は平坦領域の挿入側Aの端に設けられる。もう1つのR面取り領域は平坦領域の挿入側と反対側Bの端に設けられる。また、先端部3の断面形状は、全領域で曲率を持ってもよい。先端部3の断面形状は、全領域で平坦であってもよい。
The cross-sectional shape of the
[第1テーパ部]
第1テーパ部4は、先端部3と一体的に設けられる。第1テーパ部4は、金属管の挿入側Aの先端部3の端に繋がる。すなわち、口絞り加工工具1が口絞り加工装置に取り付けられた場合、口絞り加工装置の中心軸C方向において第1テーパ部4は先端部3よりも金属管の挿入側Aに位置する。第1テーパ部4は、金属管の挿入側Aに向かって拡径している。ここで、「拡径」とは、口絞り加工工具が口絞り加工装置に取り付けられた場合、口絞り加工装置の中心軸Cからの距離が長くなることを意味する。すなわち、第1テーパ部4は、断面視で、テーパ角αを有する。このテーパ角αについては後述する。
[First taper section]
The first
第1テーパ部4の断面形状は、一定である。したがって、口絞り加工装置の中心軸C方向から見て、第1テーパ部4の形状は、口絞り加工装置の中心軸Cを中心とする円弧である。
The cross-sectional shape of the
[第2テーパ部]
第2テーパ部5は、先端部3と一体的に設けられる。第2テーパ部5は、金属管の挿入側と反対側Bの先端部3の端に繋がる。すなわち、口絞り加工工具1が口絞り加工装置に取り付けられた場合、口絞り加工装置の中心軸C方向において第2テーパ部5は先端部3よりも金属管の挿入側と反対側Bに位置する。まとめると、口絞り加工工具1は、金属管の挿入側Aから順に、第1テーパ部4、先端部3、第2テーパ部5を備える。第2テーパ部5は、金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径している。すなわち、第2テーパ部5は、断面視で、テーパ角βを有する。このテーパ角βについては後述する。
[Second taper section]
The second
第2テーパ部5の断面形状は、一定である。したがって、口絞り加工装置の中心軸C方向から見て、第2テーパ部5の形状は、口絞り加工装置の中心軸Cを中心とする円弧である。
The cross-sectional shape of the second
[L/D]
先端部の長さLと、金属管の外径Dとの比は以下の式(1)を満たす。ここで、長さLは、口絞り加工工具1が口絞り加工装置に取り付けられた場合の口絞り加工装置の中心軸C方向に沿った長さを意味する。金属管の外径Dは、口絞り加工する前の金属管の外径を意味する。
L/D ≦ 0.5 (1)
[L / D]
The ratio between the length L of the tip and the outer diameter D of the metal tube satisfies the following formula (1). Here, the length L means a length along the central axis C direction of the mouth drawing processing device when the mouth
L / D ≦ 0.5 (1)
L/Dが0.5よりも大きければ、口絞り部の長さが長く、歩留りが抑制されない。また、L/Dが0.5よりも大きければ、引手抽伸には不必要に口絞り部の長さが長い。一方、L/Dが0.5以下であれば、口絞り部の長さが短く、歩留りが抑制される。また、上述したように引手抽伸では、金属管の内周面に引手ロッドを引っ掛けるだけの口絞り部の長さがあればよい。引手ロッドを引っ掛けるだけの口絞り部の長さは、L/Dが0.5以下でも十分である。 If L / D is larger than 0.5, the length of the orifice portion is long, and the yield is not suppressed. In addition, if L / D is larger than 0.5, the length of the constriction part is unnecessarily long for pull drawing. On the other hand, if L / D is 0.5 or less, the length of the apertured portion is short, and the yield is suppressed. Further, as described above, in the pull drawing, it is sufficient if there is a length of the apertured portion on the inner circumferential surface of the metal pipe that is sufficient to hook the pull rod. Even if L / D is 0.5 or less, the length of the throttling portion for hooking the pull rod is sufficient.
L/Dの下限は、特に限定されない。なぜなら、L/Dが小さくても、口絞り加工する量を大きくすれば、引手ロッドを引っ掛けることは可能であるからである。すなわち、L/Dの値に合わせて、口絞り加工する量を適宜設定すればよい。したがって、L/Dの下限は0よりも大きければよい。しかしながら、実操業を考慮すれば、L/Dは0.02以上であるのが好ましい。 The lower limit of L / D is not particularly limited. This is because, even if L / D is small, it is possible to hook the pull rod by increasing the amount of drawing. That is, the amount of aperture reduction processing may be appropriately set in accordance with the value of L / D. Therefore, the lower limit of L / D should be greater than zero. However, in consideration of actual operation, L / D is preferably 0.02 or more.
[歩留りの抑制]
図3は、グリップ抽伸を示す断面図である。図3を参照して、グリップ抽伸では、グリッパ10が口絞り部6を把持する。グリッパ10を矢印で示す抽伸方向に移動させる。ダイス8により金属管2が所定の外径に加工される。このようなグリップ抽伸では、グリッパ10の把持領域を確保するため、口絞り部の長さL2は所定の長さ以上必要となる。そのため、口絞り部6の長さが長い。口絞り部は、抽伸加工後、切断され廃棄される。したがって、口絞り部6の長さが長ければ、歩留りは低下する。また、グリッパ10で把持するために口絞り部6の外周面は、断面視で、平坦である必要がある。
[Control of yield]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing grip drawing. Referring to FIG. 3, in the grip drawing, the
図4は、引手抽伸を示す断面図である。図4を参照して、引手抽伸では、引手ロッド7を口絞り部6の内周面に引っ掛ける。引手ロッド7を矢印で示す抽伸方向に移動させ、金属管2を所定の外径に加工する。引手抽伸では、引手ロッド7を口絞り部6の内周面に引っ掛けるだけであり、グリップ抽伸のように口絞り部6の外周面を把持する必要はない。そのため、グリップ抽伸と比べて、口絞り部6の長さL2は短い。したがって、歩留りが抑制される。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing pull pulling. Referring to FIG. 4, in pull pulling, the
本実施形態の口絞り加工工具では、L/Dが0.5以下である。L/Dが0.5以下であれば、口絞り部の長さは短いため、グリップ抽伸は実施できない。また、本実施形態の口絞り加工工具は、先端部と、先端部の両端に設けられた2つのテーパ部を備える。このような口絞り加工工具によって、管端部を口絞り加工すると、口絞り部は平坦にならず、グリップ抽伸は実施できない。すなわち、本実施形態の口絞り加工工具により製造される口絞り金属管は、引手抽伸により加工される。したがって、本実施形態の口絞り加工工具によれば、歩留りを抑制できる。なお、「口絞り金属管」とは、口絞り部を含む金属管を意味する。 In the mouth drawing processing tool of the present embodiment, L / D is 0.5 or less. If L / D is 0.5 or less, grip drawing can not be performed because the length of the mouth narrowing portion is short. Moreover, the mouth-drawing processing tool of this embodiment is equipped with a tip part and two taper parts provided at both ends of the tip part. When the end portion of the tube is subjected to an end-drawing by such an end-drawing tool, the end portion does not become flat, and grip drawing can not be performed. That is, the metal drawing metal tube manufactured by the metal drawing tool of the present embodiment is processed by pull drawing. Therefore, according to the mouth drawing processing tool of the present embodiment, the yield can be suppressed. In addition, a "bore narrowing metal pipe" means a metal tube containing a port narrowing part.
[加工精度]
図5は、一般的な引手抽伸用の口絞り金属管の製造を示す断面図である。図5を参照して、一般的な工具13は、テーパ部11と、平坦部12とを備える。引手抽伸用の口絞り金属管を製造する場合、一般に、金属管2の管端9から徐々に圧下し、口絞り部を成形する。具体的には、まず、金属管の管端9を工具13により圧下する。次に、工具13を金属管2から離し、金属管2を工具13のテーパ部11から平坦部12に向かう方向に送る。その後、再び工具により管端部を加工する。これを繰り返す。その際、管端部の口絞り加工は、工具のテーパ部11が行う。この理由は次のとおりである。
[Machining accuracy]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the manufacture of a general drawn metal tube for draw head drawing. Referring to FIG. 5, a
口絞り加工中、加工されている部分は工具から金属管の送り方向と反対方向に力F1を受ける。そのため、金属管2は送り方向と反対方向に動こうとする。テーパ部11で加工すればこの金属管の移動を抑制できる。なぜなら、テーパ部11とテーパ部に接触している金属管2との間に摩擦力F2が生じるからである。この摩擦力F2が、金属管2が受ける力F1と釣り合うことで、金属管を静止させて口絞り加工できる。
During mouth drawing, the part being processed receives a force F1 from the tool in the direction opposite to the feed direction of the metal tube. Therefore, the
しかしながら、このような一般的な工具では、テーパ部が口絞り加工を行うため、管端9が金属管の内部に折れ曲がり、突出する。管端9の金属管内部への突出量は材料強度、加工量等に依存するため、管端9の金属管内部への突出量を制御することは困難である。引手抽伸では、金属管の内部には引手ロッドが通る。管端9が金属管の内部に突出すれば、引手ロッドが金属管内部を通れなくなる可能性がある。これに対し、本実施形態の口絞り加工工具によれば、管端の金属管の内部への突出を抑制できる。
However, in such a general tool, the
図6は、本実施形態の口絞り加工工具による口絞り加工を示す断面図である。図6を参照して、本実施形態の口絞り加工工具1では、先端部3がまず金属管2と接触し、加工する。後述の製造方法で説明するが、金属管2の管端9は、先端部3よりも金属管の挿入側と反対側Bに突出している。したがって、先端部3は管端9から離れた部分を加工する。先端部3と当たる領域P3は圧下(縮径)される。一方、先端部3と当たる領域の両側、すなわち、第1テーパ部4と対向する領域P1及び第2テーパ部5と対向する領域P2は、先端部3のみが金属管2を加工している間、口絞り加工工具1に拘束されていない。したがって、第1テーパ部4と対向する領域P1は金属管の挿入側Aに向かって拡径し、第2テーパ部5と対向する領域P2は金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径する。これにより、管端9はラッパ状に開くため、管端9が金属管の内部に突出しない。換言すると、本実施形態の口絞り加工工具1での口絞り加工後、管端9の内径D1は、先端部に加工される領域P3の内径D2よりも大きい。このように、本実施形態の口絞り加工工具1によれば口絞り部の形状を精度よく成形でき、引手ロッドが金属管の内部を容易に通ることができる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mouth drawing process by the mouth drawing processing tool of the present embodiment. Referring to FIG. 6, in the mouth
また、口絞り加工中、金属管の第1テーパ部4と対向する領域P1は金属管の挿入側Aに向かって拡径し、金属管の第2テーパ部5と対向する領域P2は金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径する。そのため、先端部3は金属管の第1テーパ部と対向する領域P1及び金属管の第2テーパ部と対向する領域P2によって挟まれる。これにより、先端部3は第1テーパ部と対向する領域P1から力F3を受け、第2テーパ部と対向する領域P2から第1テーパ部と対向する領域から受ける力F3と反対向きの力F4を受ける。この2つの力は釣り合うため、口絞り加工中、金属管2が中心軸C方向に移動しにくい。したがって、管端部を精度よく口絞り加工できる。
In addition, during the squeezing process, the area P1 facing the first
その他にも本実施形態の口絞り加工工具では、L/Dが0.5以下であるため、口絞り加工工具が金属管と接触する面積が、一般的な工具と比べて小さい。したがって、口絞り加工工具に与えるプレス荷重が一般的な工具と比べて小さくて済む。また、本実施形態の口絞り加工工具によれば、口絞り加工中、金属管を中心軸方向に送る必要はない。上述したように、第1テーパ部4と対向する領域P1は挿入側Aに向かってラッパ状に拡径する。この拡径している領域P1に引手ロッドを引っ掛けることができる。したがって、引手抽伸用の口絞り金属管を製造する場合であっても、一般的な口絞り加工のように、金属管を中心軸C方向に送る必要が無く、生産能率が高い。
In addition, in the mouth drawing processing tool of the present embodiment, since L / D is 0.5 or less, the area in which the mouth drawing processing tool contacts the metal pipe is smaller than that of a general tool. Therefore, the press load applied to the mouth drawing processing tool may be small compared to a general tool. Moreover, according to the mouth drawing processing tool of this embodiment, it is not necessary to send the metal pipe in the central axis direction during the mouth drawing processing. As described above, the diameter of the region P1 facing the first
[テーパ角α]
図2を参照して、第1テーパ部のテーパ角αは、35度以上であるのが好ましく、50度以上であるのがさらに好ましい。ここで、テーパ角αは、口絞り加工工具が口絞り加工装置に取り付けられた際、断面視で、第1テーパ部4の表面と口絞り加工装置の中心軸Cとのなす角度を意味する。後述する第2テーパ部のテーパ角βも同様である。
[Taper angle α]
Referring to FIG. 2, the taper angle α of the first tapered portion is preferably 35 degrees or more, and more preferably 50 degrees or more. Here, the taper angle α means the angle between the surface of the
本発明者らは、第1テーパ部のテーパ角αが口絞り加工に及ぼす影響をFEM(Finite Element Method)により調査した。口絞り加工を想定した金属管の諸特性は、後述する実施例の試験鋼管2と同じとした。
The present inventors investigated the effect of the taper angle α of the first tapered portion on the aperture drawing process by FEM (Finite Element Method). The various characteristics of the metal pipe supposing the mouth drawing process were made the same as the
図7は、第1テーパ部のテーパ角と外径縮径率との関係を示す図である。図7を参照して、縦軸は第1テーパ部のテーパ角α[°]を示し、横軸は外径縮径率[%]を示す。引手抽伸を実施するには、引手ロッド7を口絞り部6の内周面に引っ掛ける必要がある(図4参照)。そのため、口絞り加工により管端部の外径は約20〜30%縮径されるのが好ましい。図7を見ると、第1テーパ部のテーパ角と外径縮径率は相関があることが分かる。そして、外径縮径率が20%であるのは第1テーパ部のテーパ角が約35度であり、外径縮径率が30%であるのは第1テーパ部のテーパ角が約50度である。したがって、第1テーパ部のテーパ角αは、35度以上であるのが好ましく、50度以上であるのがさらに好ましい。また、これは以下のような理由にもよる。
FIG. 7 is a view showing the relationship between the taper angle of the first tapered portion and the diameter reduction ratio. Referring to FIG. 7, the vertical axis represents the taper angle α [°] of the first tapered portion, and the horizontal axis represents the outer diameter reduction ratio [%]. In order to carry out pull drawing, it is necessary to hook the
図6を参照して、上述したように、先端部3が管端部を口絞り加工すると、金属管2の第1テーパ部4と対向する領域P1は金属管の挿入側Aに向かって拡径する。すなわち、金属管2の第1テーパ部4と対向する領域P1が第1テーパ部4に近づく。第1テーパ部のテーパ角αが35度未満であれば、第1テーパ部と対向する領域P1が第1テーパ部4に接触しやすい。換言すれば、第1テーパ部のテーパ角αが35度未満であれば、第1テーパ部4が管端部を加工する。この際、第1テーパ部と対向する領域P1に僅かな疵が生じることがある。
As described above with reference to FIG. 6, when the
口絞り加工された金属管は、後工程で、抽伸加工される。抽伸加工では、金属管の外径よりも小さい外径を有するダイスに金属管を通し、外径を縮径する。そのため、第1テーパ部4と対向する領域P1に疵がある金属管を抽伸加工すれば、その疵が抽伸加工された金属管の中心軸C方向全域にわたり伸展する可能性がある。第1テーパ部のテーパ角αが35度以上であれば、口絞り加工の際、第1テーパ部4が金属管と接触しにくい。仮に、第1テーパ部4が金属管と接触しても、テーパ角αが35度以上であれば、積極的に金属管を加工しない。そのため、第1テーパ部4と対向する領域P1に疵が生じにくい。その結果、抽伸加工を実施しても金属管に疵が伸展することが抑制される。
The drawn metal tube is drawn in a later step. In the drawing process, the metal tube is passed through a die having an outer diameter smaller than the outer diameter of the metal tube to reduce the outer diameter. Therefore, if a metal pipe having a weir in the region P1 facing the first
しかしながら、本実施形態の第1テーパ部のテーパ角αは35度以上に限定されない。テーパ角αが35度未満であっても、金属管の材料、口絞り加工の量等によって、金属管2の第1テーパ部4と対向する領域P1に疵が生じない場合もあるからである。
However, the taper angle α of the first tapered portion in the present embodiment is not limited to 35 degrees or more. Even if the taper angle α is less than 35 degrees, wrinkles may not occur in the region P1 facing the first
第1テーパ部4の金属管の半径方向の高さは特に限定されない。第1テーパ部4の金属管の半径方向の高さは、第1テーパ部と対向する領域P1に引手ロッドが引っ掛けられるように成形できる高さであればよい。また、第1テーパ部4の中心軸C方向の長さも特に限定されない。しかしながら、好ましくは、第1テーパ部4の中心軸C方向の長さは、先端部3及び第2テーパ部5の中心軸C方向の長さの合計と同じである。
The radial height of the metal pipe of the first
なお、第1テーパ部のテーパ角αの上限は、言うまでもなく、90度である。また、テーパ角αは、第1テーパ部4全域において一定でなくてもよい。第1テーパ部4の端には、通常、面取りRが設けられるからである。この場合、テーパ角αは第1テーパ部4の最大のテーパ角を意味する。
Needless to say, the upper limit of the taper angle α of the first tapered portion is 90 degrees. In addition, the taper angle α may not be constant in the entire
[テーパ角β]
第2テーパ部のテーパ角βは、10度以上であるのが好ましい。上述したように、先端部3が管端部を口絞り加工すると、金属管2の第2テーパ部5と対向する領域P2は金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径する。これにより、管端9が金属管の内部に突出することが抑制され、引手ロッドの挿入が容易になる。
[Taper angle β]
The taper angle β of the second tapered portion is preferably 10 degrees or more. As described above, when the
第2テーパ部のテーパ角βが10度未満であれば、テーパ角βが小さいため、第2テーパ部と対向する領域P2が金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径しにくい。そのため、引手ロッドが挿入しにくくなる可能性がある。テーパ角βが10度以上であれば、第2テーパ部5が十分なテーパ角を有するため、第2テーパ部と対向する領域P2がラッパ状に拡径しやすい。その結果、引手ロッドの挿入が容易になる。
If the taper angle β of the second tapered portion is less than 10 degrees, the diameter P of the region P2 opposed to the second tapered portion is difficult to expand toward the side B opposite to the insertion side of the metal pipe because the taper angle β is small. Therefore, the pull rod may be difficult to insert. If the taper angle β is 10 degrees or more, since the
しかしながら、本実施形態の第2テーパ部のテーパ角βは10度以上に限定されない。テーパ角βが10度未満であっても、金属管の材料、口絞り加工の量等によって、第2テーパ部と対向する領域P2が金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径する場合もあるからである。 However, the taper angle β of the second tapered portion in the present embodiment is not limited to 10 degrees or more. Even if the taper angle β is less than 10 degrees, the diameter of the region P2 opposed to the second tapered portion increases toward the side B opposite to the insertion side of the metal tube, depending on the material of the metal tube, the amount of hole reduction processing, etc. It is because there are cases.
第2テーパ部5の金属管の半径方向の高さは特に限定されない。第2テーパ部5の金属管の半径方向の高さは、第2テーパ部と対向する領域P2が拡径できる高さであればよい。
The radial height of the metal pipe of the second
なお、第2テーパ部のテーパ角βの上限は、言うまでもなく、90度である。また、テーパ角βは、第2テーパ部5全域において一定でなくてもよい。第2テーパ部5の端には、通常、面取りRが設けられるからである。この場合、テーパ角βは第2テーパ部5の最大のテーパ角を意味する。
Needless to say, the upper limit of the taper angle β of the second tapered portion is 90 degrees. Further, the taper angle β may not be constant in the entire
図8は、ストレート部を含む口絞り加工工具の断面図である。図8を参照して、口絞り加工工具1は、ストレート部15を含んでいてもよい。ストレート部15は、金属管の挿入側と反対側Bの第2テーパ部5の端に繋がる。口絞り加工工具がストレート部を含むことによって、管端9の外径は、所定の寸法以下に確実に口絞り加工されることになる。そのため、口絞り部先端の外径を引抜きダイス内径以下に安定して成形でき、口絞り加工後、引手抽伸を実施する際、管端の外径がダイスの内径以下となり、管端がダイスを通過不能となることを抑制できる。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a drawing tool including a straight portion. Referring to FIG. 8, the mouth
続いて、本実施形態の口絞り金属管の製造方法について説明する。本実施形態の口絞り金属管の製造方法は、上述した口絞り工具が取り付けられた口絞り加工装置を用いる。本実施形態の口絞り金属管の製造方法は、送り工程と、口絞り加工工程と、を備える。 Then, the manufacturing method of the apertured metal tube of this embodiment is demonstrated. The manufacturing method of the metal tube for drawing and drawing of the present embodiment uses a drawing apparatus equipped with the above-described drawing tool. The method for manufacturing a drawn metal tube of the present embodiment includes a feeding step and a drawn step.
[送り工程]
図1を参照して、送り工程では、図示しない口絞り加工装置に、金属管2を挿入する。具体的には、金属管をコンベアに載せ、金属管2の中心軸を口絞り加工装置の中心軸Cと合わせる。その後、金属管を口絞り加工装置の中心軸Cに沿って送る。管端部が、口絞り加工工具1と対向する。
[Feed process]
Referring to FIG. 1, in the feeding step, the
図6を参照して、管端9が、口絞り加工工具1の先端部3よりも金属管の挿入側と反対側Bに突出するまで金属管2を送る。これにより、先端部3が管端9から所定の距離の領域を加工する。その結果、上述したように、金属管2の第1テーパ部4と対向する領域P1が金属管の挿入側Aに向かって拡径し、第2テーパ部5と対向する領域P2が金属管の挿入側と反対側Bに向かって拡径する。
Referring to FIG. 6, the
金属管の管端9が先端部3よりも挿入側と反対側Bに突出していればよく、金属管を送る量は特に限定されない。しかしながら、好ましくは、口絞り加工装置の中心軸方向において、管端9から第2テーパ部5の挿入側Aの端までの距離L1と、金属管の外径Dとの比L1/Dが以下の式(2)を満たすのが好ましい。
0.05 ≦ L1/D (2)
The
0.05 ≦ L1 / D (2)
後述する実施例に基づき、L1/Dが0.05未満であれば、金属管の第2テーパ部5と対向する領域P2が短いため、第2テーパ部と対向する領域P2がラッパ状に拡径しにくい。L1/Dが大きすぎれば、口絞り加工される管端部の長さが長いため、歩留りが低下する。また、L1/Dが大きすぎれば、管端部ではなく金属管の軸方向の中央に近い領域を口絞り加工するため、高いプレス荷重が必要となる。したがって、L1/Dの上限は0.3が好ましい。
If L1 / D is less than 0.05 based on the embodiment described later, the region P2 facing the second
[口絞り加工工程]
図1を参照して、口絞り加工工程では、口絞り加工装置に取り付けられた口絞り加工工具1を金属管の直径方向に沿って移動させる。これにより、先端部3が管端部を口絞り加工する。口絞り加工装置はたとえば、スウェージング装置、プッシュポインター装置、プレス装置である。外径が100mm以上の金属管を口絞り加工する場合、特に、プレス装置が好ましい。口絞り加工装置は、油圧シリンダ等の加圧装置を備える。加圧装置は、金属管の直径方向に沿って口絞り加工工具1を金属管に接近及び離間させる。これにより、金属管の管端部が口絞り加工工具1によって口絞り加工され、口絞り金属管が製造される。なお、口絞り加工の際には、口絞り加工される管端部と反対側の金属管の管端に緩衝板14を設けてもよい。
[Mouth drawing process]
Referring to FIG. 1, in the mouth drawing process, the
本実施形態の製造方法によれば、上述した口絞り加工工具を用いるため、歩留りが抑制される。また、口絞り加工される方の管端が金属管の内部に突出しにくいため、後工程の抽伸加工において引手ロッドの挿入が容易である。また、送り工程の後、1回の口絞り加工工程で口絞り金属管が製造されるため、従来の製造方法と比べて生産能率が高い。 According to the manufacturing method of the present embodiment, the yield is suppressed because the above-described aperture drawing processing tool is used. In addition, since the tube end of the one subjected to port drawing is difficult to protrude into the inside of the metal pipe, it is easy to insert the pull rod in the drawing process in the later step. In addition, after the feeding process, since the metal-drawn metal tube is manufactured in one hole drawing process, the production efficiency is high as compared with the conventional manufacturing method.
管端部を口絞り加工する量は特に限定されない。しかしながら、口絞り加工する量が大きすぎれば、第1テーパ部により加工される領域P1に疵が生じる可能性が高くなる、したがって、疵が生じない程度に金属管の材料等を考慮し、口絞り加工する量を設定するのが好ましい。 The amount of drawing the tube end is not particularly limited. However, if the amount to be drawn is too large, there is a high possibility that wrinkles will occur in the area P1 to be machined by the first taper part, and therefore the material etc. of the metal pipe is considered to the extent that wrinkles do not occur. It is preferable to set the amount of drawing.
口絞り加工装置に取り付けられる口絞り加工工具1の数は特に限定されない。口絞り加工装置に取り付けられる口絞り加工工具1の数は、2以上であればよい。好ましくは、複数の口絞り加工工具1は口絞り加工装置の中心軸C周りに等間隔に配置される。
The number of the mouth
管端部の口絞り加工は複数回実施してもよい。口絞り加工工程を複数回実施することで、1回の口絞り加工工程での加工量が低減される。したがって、加工性の低い材料であっても口絞り加工することができる。この場合、上述した1回目の口絞り加工工程後、2回目の口絞り加工工程が実施される。2回目の口絞り加工工程は、1回目の口絞り加工工程と同様である。ただし、2回目の口絞り加工工程での加工量は、1回目の口絞り加工工程での加工量と異なってもよい。 The mouth drawing of the tube end may be performed multiple times. By performing the mouth drawing process a plurality of times, the processing amount in one mouth drawing process can be reduced. Therefore, even if it is a material with low processability, it can be drawn. In this case, the second hole drawing process is performed after the above-described first hole drawing process. The second drawing process is similar to the first drawing process. However, the processing amount in the second drawing process may be different from the processing amount in the first drawing process.
また、1回目の口絞り加工工程から2回目の口絞り加工工程までの間、金属管は中心軸方向に沿って移動しない。すなわち、2回目の口絞り加工工程では、先端部3は中心軸C方向において1回目の口絞り加工程と同一位置の金属管の管端部を口絞り加工する。本実施形態の製造方法では上述した口絞り加工工具を用いる。したがって、一般的な工具のように金属管を中心軸方向に送りながら口絞り加工する必要はない。ただし、2回目の口絞り加工工程において、金属管2を中心軸C周りに回転させてもよい。
In addition, the metal pipe does not move along the central axis direction from the first hole drawing process to the second hole drawing process. That is, in the second hole drawing process, the
なお、3回以上口絞り加工工程があってもよい。3回目以降の口絞り加工工程も、1回目及び2回目と同様である。 In addition, there may be an opening reduction process three or more times. The third and subsequent mouth drawing processes are the same as the first and second times.
[加熱工程]
本実施形態の口絞り金属管の製造方法は、金属管を送る工程の前に、金属管の管端部を加熱する工程を備えていてもよい。加熱工程では、金属管の管端部を加熱する。加熱する方法は特に限定されないが、通常、インダクションヒータ、ガス加熱等で行われる。金属管はたとえば、鋼管である。加熱温度はたとえば、1100度である。これにより、口絞り加工は熱間で実施されるため、管端部の加工性が高くなり、プレス荷重が削減でき、また、難加工性材料の金属管を口絞り加工できる。さらには、1回の加工量を増加させることができる。
[Heating process]
The method for manufacturing a drawn metal tube of the present embodiment may include the step of heating the tube end of the metal tube before the step of feeding the metal tube. In the heating step, the tube end of the metal tube is heated. Although the method of heating is not particularly limited, it is usually performed by an induction heater, gas heating or the like. The metal pipe is, for example, a steel pipe. The heating temperature is, for example, 1100 degrees. As a result, since the hole drawing process is performed hot, the processability of the pipe end can be enhanced, the press load can be reduced, and the metal pipe of the difficult-to-process material can be subjected to the drawing process. Furthermore, it is possible to increase the amount of processing once.
[口絞り金属管]
図9は、口絞り金属管の断面図である。図9を参照して、上述の口絞り加工が終了すると、口絞り金属管21が得られる。口絞り金属管は、管端9と、外径Dとを含む。上述したように本実施形態の口絞り金属管は、引手抽伸に供されるため、口絞り部の軸方向の長さL2が短い。具体的には、口絞り部の軸方向の長さL2は、管端9から外径Dまでの距離以下(L2≦1.0D)である。
[Aperture metal tube]
FIG. 9 is a cross-sectional view of the apertured metal tube. Referring to FIG. 9, when the above-described aperture drawing processing is completed, an
上述した口絞り加工によって管端9はラッパ状に開く。管端9から金属管の軸方向に沿って見て、口絞り金属管は、管端9、縮径部16、底部17、拡径部18、胴体部19を含む。すなわち、金属管の外周面に凹部20が設けられている。また、図1に示すように、口絞り加工工具1は金属管の円周方向に沿って配置され、管端部の円周方向全域を口絞り加工する。したがって、凹部20は金属管の円周方向に沿って設けられる。換言すれば、口絞り部の断面は、円周方向にわたって一定である。なお、加工精度により厳密には断面形状は一定とはならない。そのため、ここで言う断面が一定とは、口絞り金属管のどの断面においても、図9に示すように、凹部20が設けられていることを意味する。
The
凹部20の最小外径、すなわち、底部17の外径D3と金属管の外径Dとの比D3/Dは、口絞り加工の外径縮径率に依存する。D3/Dの上限は、0.9以下であるのが好ましい。D3/Dが0.9よりも大きければ、口絞り加工量が少なく、引手抽伸の際に引手ロッドが引っ掛けにくくなる。D3/Dの下限は、0.6以上であるのが好ましい。D3/Dが0.6未満であれば、口絞り加工量が多く、引手ロッドが引っ掛けられるにも関わらず過度に口絞り加工することになる。また、D3/Dが小さすぎれば、口絞り加工された側と反対側の管端から引手ロッドを挿入した際、ロッドが通りにくくなる。より好ましくは、D3/Dの下限は、0.65以上である。さらに好ましくは、D3/Dの下限は、0.7以上である。
The minimum outer diameter of the
本実施形態の口絞り加工工具を用いて、2種類の金属管の管端部を口絞り加工した。 The pipe end portions of two types of metal pipes were subjected to a drawing process using the drawing process tool of the present embodiment.
[試験条件]
本実施例では、以下の表1に示す組成を有する試験鋼管1及び表2に示す組成を有する試験鋼管2について口絞り加工を実施した。図6を参照して、金属管を送る工程において、金属管の管端から口絞り加工工具の第2テーパ部の挿入側の端までの距離L1を種々変更し、口絞り加工を実施した。
[Test conditions]
In the present example, a drawing reduction process was performed on a
続いて、試験鋼管1の口絞り加工条件について説明する。金属管の諸寸法及び口絞り加工方法は、表3のとおりであった。具体的にはまず、金属管の管端部を約1100度に加熱した。次に、8つの口絞り加工工具を等間隔にプレス装置に取り付けた。口絞り加工工程は、6回実施した。なお、表3中の口絞り部外径は公称寸法を示す。6回の口絞り加工工程において、各口絞り加工工程での加工量は同じであった。
Subsequently, the drawing process conditions of the
試験鋼管2の口絞り加工条件について説明する。金属管の諸寸法及び口絞り加工方法は、表4のとおりであった。具体的にはまず、金属管の管端部を約700度に加熱した。次に、8つの口絞り加工工具を等間隔にプレス装置に取り付けた。口絞り加工工程は、6回実施した。なお、表4中の口絞り部外径は公称寸法を示す。6回の口絞り加工工程において、各口絞り加工工程での加工量は同じであった。
The drawing conditions of the
試験鋼管1及び試験鋼管2の口絞り加工では、口絞り加工工具の諸寸法は同じであった。口絞り加工工具の諸寸法は、表5のとおりであった。
In the drawing of the
[試験結果]
試験鋼管1の試験結果を表6に示す。試験鋼管2の試験結果を表7に示す。表6及び表7中の「G」は、口絞り加工が実施できたことを意味する。
[Test results]
The test results of the
表6を参照して、試験鋼管1ではL1/Dが0.11以上であれば、口絞り部の長さが十分にあり、口絞り部の内周面に引手ロッドを引っ掛けることができた。
Referring to Table 6, in the
表7を参照して、試験鋼管2では、L1/Dが0.05以上であれば、口絞り部の長さが十分にあり、口絞り部の内周面に引手ロッドを引っ掛けることができた。一方、L1/Dが0.05未満であれば、金属管を送る工程において、管端が口絞り加工工具の先端部よりも挿入側と反対側に突出する量が少ない。このような範囲で実操業をすることは少ないと考えられるため、L1/Dが0.05未満については試験を行わなかった。
With reference to Table 7, in the
L1/Dがあまりにも小さすぎれば、最管端付近を圧下することになり、圧下により管端をラッパ状に開かせることが困難となるが、外径縮径率がさらに小さい条件で口絞り加工を実施する場合は、L1/Dが0.05であっても口絞り加工が実施できる可能性はある。 If L1 / D is too small, the area near the end of the pipe will be pressed down, and it will be difficult to open the pipe end like a trumpet due to the pressure reduction, but under the conditions where the diameter reduction ratio is smaller When the processing is carried out, there is a possibility that the hole drawing processing can be carried out even if L1 / D is 0.05.
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the embodiments described above are merely examples for implementing the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention.
1:口絞り加工工具
2:金属管
3:先端部
4:第1テーパ部
5:第2テーパ部
6:口絞り部
7:引手ロッド
8:ダイス
9:管端
14:緩衝板
1: Opening drawing tool 2: Metal pipe 3: Tip part 4: 1st taper part 5: 2nd taper part 6: 2nd opening part 7: Pull rod 8: Die 9: Tube end 14: Buffer plate
Claims (9)
前記金属管の管端部を口絞り加工する先端部と、
前記金属管の挿入側の前記先端部の端に繋がり、前記金属管の挿入側に向かって拡径した第1テーパ部と、
前記金属管の挿入側と反対側の前記先端部の端に繋がり、前記金属管の挿入側と反対側に向かって拡径した第2テーパ部と、を備え、
前記先端部の長さLと、前記金属管の外径Dとの比が式(1)を満たす、口絞り加工工具。
L/D ≦ 0.5 (1) A tool attached to a mouth drawing processing apparatus for drawing a pipe end of a metal pipe,
A tip end for drawing the end of the metal pipe;
A first tapered portion connected to an end of the tip end on the insertion side of the metal pipe and having a diameter increased toward the insertion side of the metal pipe;
And a second tapered portion connected to the end of the tip opposite to the insertion side of the metal pipe and having a diameter increased toward the opposite side of the insertion side of the metal pipe,
The aperture-drawing tool in which the ratio between the length L of the tip and the outer diameter D of the metal tube satisfies the formula (1).
L / D ≦ 0.5 (1)
前記第1テーパ部のテーパ角αは、35度以上である、口絞り加工工具。 It is a mouth drawing processing tool according to claim 1,
The tapering tool according to claim 1, wherein a taper angle α of the first tapered portion is 35 degrees or more.
前記第2テーパ部のテーパ角βは、10度以上である、口絞り加工工具。 It is a mouth narrowing processing tool according to claim 1 or claim 2, wherein
The taper angle β of the second tapered portion is 10 degrees or more.
前記金属管の挿入側と反対側の前記第2テーパ部の端に繋がるストレート部を備える、口絞り加工工具。 It is a mouth drawing processing tool according to any one of claims 1 to 3, and further,
A hole drawing processing tool, comprising: a straight portion connected to an end of the second tapered portion opposite to the insertion side of the metal pipe.
前記口絞り加工工具を前記金属管の直径方向に沿って移動させ、前記先端部が前記金属管の管端部を口絞り加工する工程と、を備える口絞り金属管の製造方法。 A metal pipe is inserted into a mouth drawing processing apparatus including the mouth drawing processing tool according to any one of claims 1 to 4, and a pipe end of the metal pipe is the metal pipe rather than a tip end of the mouth drawing processing tool. Feeding the metal tube until it protrudes to the side opposite to the insertion side of
And moving the metal drawing tool along the diameter direction of the metal pipe, and drawing the metal tube at the tip end of the metal pipe.
前記口絞り加工する工程後、前記先端部が前記金属管の軸方向において前記口絞り加工する工程と同一位置の前記金属管の管端部を口絞り加工する工程、を備える口絞り金属管の製造方法。 The method for producing a drawn metal tube according to claim 5, further comprising:
After the step of drawing, the step of drawing the tube end of the metal pipe at the same position as the step of drawing the tip in the axial direction of the metal pipe; Production method.
前記金属管を送る工程において、前記金属管の管端から前記口絞り加工工具の第2テーパ部の挿入側の端までの距離L1と、前記金属管の外径Dとの比が式(2)を満たす、口絞り金属管の製造方法。
0.05 ≦ L1/D (2) A method of manufacturing a drawn metal tube according to claim 5, wherein
In the step of feeding the metal tube, the ratio of the distance L1 from the tube end of the metal tube to the end on the insertion side of the second tapered portion of the aperture drawing tool and the outer diameter D of the metal tube is Method of manufacturing a drawn metal tube, which satisfies).
0.05 ≦ L1 / D (2)
前記金属管を送る工程の前に、前記金属管の管端部を加熱する工程を備える、口絞り金属管の製造方法。 A method for producing a metal tube for drawing an aperture according to any one of claims 5 to 7, further comprising:
A method of manufacturing a drawn metal tube, comprising the step of heating the tube end of the metal tube prior to the step of feeding the metal tube.
前記金属管の軸方向に沿って前記管端から1.0Dまでの領域の前記金属管の外周面に、前記金属管の円周方向に沿って設けられた凹部を備える、口絞り金属管。
An apertured metal tube comprising a tube end and an outer diameter D, wherein
An apertured metal pipe, comprising a recess provided along the circumferential direction of the metal pipe on the outer peripheral surface of the metal pipe in the region from the pipe end to 1.0 D along the axial direction of the metal pipe.
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