JP2776796B2 - 金属管の増肉加工方法 - Google Patents
金属管の増肉加工方法Info
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- JP2776796B2 JP2776796B2 JP8145316A JP14531696A JP2776796B2 JP 2776796 B2 JP2776796 B2 JP 2776796B2 JP 8145316 A JP8145316 A JP 8145316A JP 14531696 A JP14531696 A JP 14531696A JP 2776796 B2 JP2776796 B2 JP 2776796B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/16—Making tubes with varying diameter in longitudinal direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
- B21K21/12—Shaping end portions of hollow articles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属管の増肉加工方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気管等に使用する金属管は、
接続部等の強度を要する部分だけ増肉加工し、他の部分
は薄肉の素管のままの肉厚とすることで、全体として軽
量化を図る場合がある。
接続部等の強度を要する部分だけ増肉加工し、他の部分
は薄肉の素管のままの肉厚とすることで、全体として軽
量化を図る場合がある。
【０００３】従来、このような金属管の増肉加工方法と
して、その素管を部分的に加熱して軸方向に圧縮力を加
えて増肉する方法があるが、このものにおいては、加熱
装置等によって加工装置が大型で複雑となる上に均一な
肉厚を得ることが困難であった。
して、その素管を部分的に加熱して軸方向に圧縮力を加
えて増肉する方法があるが、このものにおいては、加熱
装置等によって加工装置が大型で複雑となる上に均一な
肉厚を得ることが困難であった。
【０００４】そこで本出願人は、冷間加工によって上記
の問題を解消するために、金属製の管を、その後端に押
込み力を加えて縮管型に挿入して前端部を縮管するとと
もに、縮管された管の前端部に前記押込み力より小さく
かつ反対方向の力を加えながら更に縮管加工を施す第１
の工程と、第１の工程で得た管を、素管の外型を拘束す
る外型内に挿入し、第１の工程で縮管された前端側から
軸線方向に力を作用させつつ、前端部に芯金を挿通して
その外径を素管外径まで拡管する第２の工程とからなる
金属管の薄肉加工方法を提案した（特開平７−２１４１
４８号公報）。
の問題を解消するために、金属製の管を、その後端に押
込み力を加えて縮管型に挿入して前端部を縮管するとと
もに、縮管された管の前端部に前記押込み力より小さく
かつ反対方向の力を加えながら更に縮管加工を施す第１
の工程と、第１の工程で得た管を、素管の外型を拘束す
る外型内に挿入し、第１の工程で縮管された前端側から
軸線方向に力を作用させつつ、前端部に芯金を挿通して
その外径を素管外径まで拡管する第２の工程とからなる
金属管の薄肉加工方法を提案した（特開平７−２１４１
４８号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報で提
案した従来の技術においては、その第１工程である縮管
工程において、素管を縮管するための縮管型と、素管を
縮管型へ押し込む芯金と、芯金と反対側において素管を
押圧する押し金型を必要とし、また、第２工程である拡
管工程において、拡管用芯金とは別に管の拡径を素管の
外径までに拘束する外型を必要とし、製造設備及び製造
コストの低減が困難であった。
案した従来の技術においては、その第１工程である縮管
工程において、素管を縮管するための縮管型と、素管を
縮管型へ押し込む芯金と、芯金と反対側において素管を
押圧する押し金型を必要とし、また、第２工程である拡
管工程において、拡管用芯金とは別に管の拡径を素管の
外径までに拘束する外型を必要とし、製造設備及び製造
コストの低減が困難であった。
【０００６】そこで本発明は、冷間加工によって容易に
増肉加工ができ、かつ製造設備及び製造コストの低減を
大幅に低減できる金属管の増肉加工方法を提供すること
を目的とするものである。
増肉加工ができ、かつ製造設備及び製造コストの低減を
大幅に低減できる金属管の増肉加工方法を提供すること
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上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、テーパ部（３ｃ）
を有するパンチ（３）を金属製の管（１）の一端から挿
入してその管（１）の一部に拡管部（１ｃ）を形成する
第１の工程と、該第１の工程で得た拡管部（１ｃ）を、
テーパ部（５ｂ）を有する縮管型（５）内に挿入して所
定径に縮管する第２工程とからなることを特徴とするも
のである。
めに、請求項１記載の第１の発明は、テーパ部（３ｃ）
を有するパンチ（３）を金属製の管（１）の一端から挿
入してその管（１）の一部に拡管部（１ｃ）を形成する
第１の工程と、該第１の工程で得た拡管部（１ｃ）を、
テーパ部（５ｂ）を有する縮管型（５）内に挿入して所
定径に縮管する第２工程とからなることを特徴とするも
のである。
【０００８】また、請求項２記載の第２の発明は、上記
第１の工程のパンチ（３）のテーパ角（α1 ）を３０度
以上６０度未満に設定したものである。本発明におい
て、第１の工程で管（１）をパンチ（３）で拡管する際
に、そのパンチ（３）のテーパ部（３ｃ）のテーパ角
（α1 ）を所定の角度、例えば３０度以上６０未満に設
定することにより、拡管部における管の肉が管軸方向に
押圧され、その拡管部が増肉される。
第１の工程のパンチ（３）のテーパ角（α1 ）を３０度
以上６０度未満に設定したものである。本発明におい
て、第１の工程で管（１）をパンチ（３）で拡管する際
に、そのパンチ（３）のテーパ部（３ｃ）のテーパ角
（α1 ）を所定の角度、例えば３０度以上６０未満に設
定することにより、拡管部における管の肉が管軸方向に
押圧され、その拡管部が増肉される。
【０００９】そして、第２の工程で、上記増肉された拡
管部（１ｃ）を縮管型（５）内に挿入して所定径、例え
ば素管と同一或いは略同一径に縮径すると、一定範囲に
増肉部１ｃ′を有し、かつその増肉部１ｃ′の外径が所
定径、例えば素管（１）の外径と同一或いは略同一径の
管が得られる。
管部（１ｃ）を縮管型（５）内に挿入して所定径、例え
ば素管と同一或いは略同一径に縮径すると、一定範囲に
増肉部１ｃ′を有し、かつその増肉部１ｃ′の外径が所
定径、例えば素管（１）の外径と同一或いは略同一径の
管が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図の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。図１は本発明の増肉加工方
法の工程を示すもので、図１（ａ）における１は増肉加
工を施される前の金属管からなる素管を示し、その一端
部（非増肉加工側部）１ａをクランプ２で保持して鉛直
状に配置されている。このクランプ２と素管１の他端部
（増肉加工側部）１ｂの端面間距離Ｌ1 は、増肉加工時
に素管１が座屈しない距離に設定されている。
施の形態について説明する。図１は本発明の増肉加工方
法の工程を示すもので、図１（ａ）における１は増肉加
工を施される前の金属管からなる素管を示し、その一端
部（非増肉加工側部）１ａをクランプ２で保持して鉛直
状に配置されている。このクランプ２と素管１の他端部
（増肉加工側部）１ｂの端面間距離Ｌ1 は、増肉加工時
に素管１が座屈しない距離に設定されている。
【００１１】３は拡管と増肉を行うパンチで、その軸芯
を上記素管１の軸芯と一致させて昇降可能に備えられて
いる。該パンチ３は、素管１の内径より大径の拡管型部
３ａと、その先部（下部）において、素管１内に嵌入す
る小径部３ｂと、これら拡管型部３ａと小径部３ｂとを
連続するテーパ部３ｃとを一体形成している。また、そ
のテーパ部３ｃにおけるテーパ角、すなわち、パンチ３
の軸芯に対する開き角α1 は３０度以上６０度未満の範
囲で所望の角度に設定されている。これは、拡管により
有効な増肉が得られるのは３０度以上の場合であり、ま
た６０度を越えると、型の押し込みに伴い、管が管軸方
向に変形（座屈）してしまう可能性が大きくなるためで
ある。上記パンチ３は、油圧シリンダ４により素管１に
対して進退移動（上下移動）するように備えられてい
る。
を上記素管１の軸芯と一致させて昇降可能に備えられて
いる。該パンチ３は、素管１の内径より大径の拡管型部
３ａと、その先部（下部）において、素管１内に嵌入す
る小径部３ｂと、これら拡管型部３ａと小径部３ｂとを
連続するテーパ部３ｃとを一体形成している。また、そ
のテーパ部３ｃにおけるテーパ角、すなわち、パンチ３
の軸芯に対する開き角α1 は３０度以上６０度未満の範
囲で所望の角度に設定されている。これは、拡管により
有効な増肉が得られるのは３０度以上の場合であり、ま
た６０度を越えると、型の押し込みに伴い、管が管軸方
向に変形（座屈）してしまう可能性が大きくなるためで
ある。上記パンチ３は、油圧シリンダ４により素管１に
対して進退移動（上下移動）するように備えられてい
る。
【００１２】上記の構成において、油圧シリンダ４を作
動してパンチ３を下降し、そのパンチ３を図１（ｂ）に
示すように素管１の他端部（増肉加工側部）１ｂ内に押
し込み、その素管１の他端部１ｂを拡管すると同時に増
肉する。これを第１工程とする。
動してパンチ３を下降し、そのパンチ３を図１（ｂ）に
示すように素管１の他端部（増肉加工側部）１ｂ内に押
し込み、その素管１の他端部１ｂを拡管すると同時に増
肉する。これを第１工程とする。
【００１３】このパンチ３の押し込みにより拡管する
と、一般には素管１はその円周方向への引張り荷重によ
り減肉されるが、パンチ３のテーパ部３ｃのテーパ角度
α1 を上記のように３０度以上６０度未満の範囲に設定
すると、素管１に軸方向の圧縮荷重が作用し、この圧縮
荷重によって上記の減肉作用が阻害され、逆にその部分
の素管１の肉厚が増加する増肉作用が生じる。
と、一般には素管１はその円周方向への引張り荷重によ
り減肉されるが、パンチ３のテーパ部３ｃのテーパ角度
α1 を上記のように３０度以上６０度未満の範囲に設定
すると、素管１に軸方向の圧縮荷重が作用し、この圧縮
荷重によって上記の減肉作用が阻害され、逆にその部分
の素管１の肉厚が増加する増肉作用が生じる。
【００１４】拡管加工前の管厚をｔ0 、拡管加工後の管
厚をｔ1 、素管の外径をｄ0 、拡管加工後の外径をｄ1
とすると、一般に、若干の修正項を加えてｔ1 ＝ｔ0 ×
（ｄ 0 ／ｄ1 ）0.65の実験式で表される。
厚をｔ1 、素管の外径をｄ0 、拡管加工後の外径をｄ1
とすると、一般に、若干の修正項を加えてｔ1 ＝ｔ0 ×
（ｄ 0 ／ｄ1 ）0.65の実験式で表される。
【００１５】そのため、所定の増肉量を得るには、この
式に基づいて所定量拡管すればよい。このような第１工
程により拡管及び増肉された拡管部を図１（ｂ）におい
て符号１ｃで示す。尚、この拡管及び増肉範囲Ｌ2 は、
上記パンチ３における素管１への押し込み量により所望
に設定できる。
式に基づいて所定量拡管すればよい。このような第１工
程により拡管及び増肉された拡管部を図１（ｂ）におい
て符号１ｃで示す。尚、この拡管及び増肉範囲Ｌ2 は、
上記パンチ３における素管１への押し込み量により所望
に設定できる。
【００１６】次に、上記第１工程により増肉された管１
ｄの拡管部１ｃの外径を、素管部１ａの外径と同一又は
略同一径まで縮管する第２工程について図１（ｃ）
（ｄ）により説明する。
ｄの拡管部１ｃの外径を、素管部１ａの外径と同一又は
略同一径まで縮管する第２工程について図１（ｃ）
（ｄ）により説明する。
【００１７】図１（ｃ）において、１ｄは上記第１工程
で増肉された管で、その素管部１ａを上記と同様にクラ
ンプ２で保持して鉛直状に配置される。５は縮管型で、
その内部に、上記管１ｄにおける素管部１ａの外径と同
一又は略同一径の内径を有する型穴５ａが上下方向に形
成されている。該型穴５ａの軸芯は上記配置された管１
ｄの軸芯と一致している。
で増肉された管で、その素管部１ａを上記と同様にクラ
ンプ２で保持して鉛直状に配置される。５は縮管型で、
その内部に、上記管１ｄにおける素管部１ａの外径と同
一又は略同一径の内径を有する型穴５ａが上下方向に形
成されている。該型穴５ａの軸芯は上記配置された管１
ｄの軸芯と一致している。
【００１８】該型穴５ａの下端部には、下方が拡開する
面からなるテーパ部５ｂが連続形成されている。該テー
パ部５ｂのテーパ角、すなわち、型穴５ｂの軸芯に対す
る開き角α2 は、３０度以下の緩やかな角度に設定され
ている。また、型穴５ａの下端５ｃの開口径は、上記管
１ｄにおける拡管部１ｃの外径より大径に形成されてい
る。
面からなるテーパ部５ｂが連続形成されている。該テー
パ部５ｂのテーパ角、すなわち、型穴５ｂの軸芯に対す
る開き角α2 は、３０度以下の緩やかな角度に設定され
ている。また、型穴５ａの下端５ｃの開口径は、上記管
１ｄにおける拡管部１ｃの外径より大径に形成されてい
る。
【００１９】上記の構成において、管１ｄを図１（ｄ）
のように保持した状態で、油圧シリンダ６により縮管型
５を下降して管１ｄにおける増肉された拡管部１ｃを、
テーパ部５ｂを通じて型穴５ａ内へ図１（ｄ）のように
押し込む。これにより、増肉された拡管部１ｃは、テー
パ部５ｂで外径が絞られつつ型穴５ａに入り、この型穴
５ａの内径で拡管部１ｄの縮径が定められる。この縮径
時においては、テーパ部５ｂのテーパ角α2 が上記のよ
うに設定されているので、その拡管部１ｃにおける肉厚
は増減することなく、単にその外径が素管部１ａの外径
と同一又は略同一径に縮径される。
のように保持した状態で、油圧シリンダ６により縮管型
５を下降して管１ｄにおける増肉された拡管部１ｃを、
テーパ部５ｂを通じて型穴５ａ内へ図１（ｄ）のように
押し込む。これにより、増肉された拡管部１ｃは、テー
パ部５ｂで外径が絞られつつ型穴５ａに入り、この型穴
５ａの内径で拡管部１ｄの縮径が定められる。この縮径
時においては、テーパ部５ｂのテーパ角α2 が上記のよ
うに設定されているので、その拡管部１ｃにおける肉厚
は増減することなく、単にその外径が素管部１ａの外径
と同一又は略同一径に縮径される。
【００２０】したがって、図１（ｄ）に示すように、外
径が均一径で一定範囲に増肉部分１ｃ′を有する管が得
られる。尚、上記実施例においては、拡管加工と、縮管
加工を各々１工程で完了するようにしたが、各々の加工
を数工程に分けて順次増肉拡管したり、順次縮管しても
よい。
径が均一径で一定範囲に増肉部分１ｃ′を有する管が得
られる。尚、上記実施例においては、拡管加工と、縮管
加工を各々１工程で完了するようにしたが、各々の加工
を数工程に分けて順次増肉拡管したり、順次縮管しても
よい。
【００２１】また、上記実施例においては、素管１又は
管１ｄを鉛直に立てて加工するようにしたが、素管１及
び管１ｄを水平状態に配置し、パンチ３及び縮管型５も
水平に進退するように配置して加工するようにしてもよ
い。本工法は自動車の排気管に限らず、各種導管や構造
部材としての管にも適用できるのは勿論である。
管１ｄを鉛直に立てて加工するようにしたが、素管１及
び管１ｄを水平状態に配置し、パンチ３及び縮管型５も
水平に進退するように配置して加工するようにしてもよ
い。本工法は自動車の排気管に限らず、各種導管や構造
部材としての管にも適用できるのは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】以上のようであるから、本発明は、単に
拡管用のパンチと縮管型の組合せによる冷間加工で、所
望の範囲に増肉部を有し、かつ該増肉部の外径が他の部
分の外径と同一或いは略同一径の管が得られるので、前
記従来のような芯金や押し金型及び外型を必要とせず、
製造が容易でかつ製造設備及び製造コストを大幅に削減
できる。
拡管用のパンチと縮管型の組合せによる冷間加工で、所
望の範囲に増肉部を有し、かつ該増肉部の外径が他の部
分の外径と同一或いは略同一径の管が得られるので、前
記従来のような芯金や押し金型及び外型を必要とせず、
製造が容易でかつ製造設備及び製造コストを大幅に削減
できる。
【図１】本発明の製造工程を示すもので、（ａ）は加工
前の状態、（ｂ）は拡管状態、（ｃ）は拡管部分を縮管
する前の状態、（ｄ）は縮管状態を示す各々側断面図で
ある。
前の状態、（ｂ）は拡管状態、（ｃ）は拡管部分を縮管
する前の状態、（ｄ）は縮管状態を示す各々側断面図で
ある。
１…素管 １ｃ…拡管部 ２…クランプ ３…拡管用のパンチ ３ｃ…テーパ部 ５…縮管型 ５ｂ…テーパ部 ４，６…油圧シリンダ α1 …テーパ角
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21C 37/15 - 37/16 B21D 41/00 - 41/04 B21J 5/08
Claims (2)
- 【請求項１】 テーパ部を有するパンチを金属製の管の
一端から挿入してその管の一部に拡管部を形成する第１
の工程と、該第１の工程で得た拡管部を、テーパ部を有
する縮管型内に挿入して所定径に縮管する第２工程とか
らなることを特徴とする金属管の増肉加工方法。 - 【請求項２】 第１の工程のパンチのテーパ角が３０度
以上６０度未満である請求項１記載の金属管の増肉加工
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8145316A JP2776796B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 金属管の増肉加工方法 |
| DE1997610640 DE69710640T2 (de) | 1996-06-07 | 1997-06-06 | Verfahren zur Erhöhung der Wanddicke von Metallrohren |
| EP19970109237 EP0811444B1 (en) | 1996-06-07 | 1997-06-06 | Method of wall-thickening metal pipes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8145316A JP2776796B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 金属管の増肉加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09327723A JPH09327723A (ja) | 1997-12-22 |
| JP2776796B2 true JP2776796B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=15382348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8145316A Expired - Fee Related JP2776796B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 金属管の増肉加工方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0811444B1 (ja) |
| JP (1) | JP2776796B2 (ja) |
| DE (1) | DE69710640T2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1567293B1 (de) * | 2002-11-27 | 2006-08-16 | KOMET GROUP Holding GmbH | Verfahren zur herstellung von bohrwerkzeugen |
| NL1025750C2 (nl) * | 2004-03-17 | 2005-09-20 | Machf Van De Weert Helmond B V | Werkwijze en inrichting voor het vergroten van de wanddikte van het uiteinde van een dunwandige buis. |
| WO2005102555A1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-03 | Tube Investments Of India Limited | A method of producing thin walled metal tubes with thickened ends |
| CN102563220A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-11 | 株式会社新三兴钢管 | 配管用螺纹钢管 |
| CN102705043B (zh) * | 2012-06-05 | 2014-12-10 | 徐州重型机械有限公司 | 一种起重机及其排气系统的消声器 |
| CN103084842B (zh) * | 2013-01-22 | 2015-03-25 | 黄伟明 | 一种金属管材两端成型机构 |
| KR101563708B1 (ko) * | 2014-09-30 | 2015-10-27 | 우신공업 주식회사 | 자동차용 필터파이프의 제조방법 및 이에 의해 제조된 자동차용 필터파이프 |
| JP6492727B2 (ja) * | 2015-02-13 | 2019-04-03 | 新日鐵住金株式会社 | 増肉鋼管の製造方法 |
| CN104741466B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-04-12 | 江苏仓环铜业股份有限公司 | 一种金属管喇叭口的加工设备 |
| JP6542984B2 (ja) * | 2015-09-02 | 2019-07-10 | ジョン、グ ワンJUNG, Gu Wang | パイプ拡管パンチ |
| KR102062076B1 (ko) | 2016-03-11 | 2020-01-03 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 두께가 상이한 강관의 제조 방법 및 두께가 상이한 강관 |
| CN107790551B (zh) * | 2017-12-18 | 2019-08-02 | 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 | 一种管件压扁扩口工具 |
| CN108453204A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-08-28 | 天津市维丹科技有限责任公司 | 一种用于金属管材端部加粗的辅助装置 |
| CN113070438B (zh) * | 2021-04-06 | 2024-06-18 | 江阴雷特斯钻具有限公司 | 双臂钻杆内钻杆的加厚模具及加厚方法 |
| CN114515811B (zh) * | 2022-03-18 | 2024-01-26 | 湘潭大学 | 一种不等厚中空零件板锻造成形方法及模具 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1472178A (fr) * | 1966-01-22 | 1967-03-10 | Alsacienne Constr Meca | Procédé et dispositif pour la formation d'un renflement intérieur dans une extrémité d'un tube cylindrique de métal, et tubes obtenus |
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