JP2811431B2 - 管材の引抜き加工用プラグ及びそのプラグを用いた管材の引抜き加工方法 - Google Patents

管材の引抜き加工用プラグ及びそのプラグを用いた管材の引抜き加工方法

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JP2811431B2 JP8038492A JP3849296A JP2811431B2 JP 2811431 B2 JP2811431 B2 JP 2811431B2 JP 8038492 A JP8038492 A JP 8038492A JP 3849296 A JP3849296 A JP 3849296A JP 2811431 B2 JP2811431 B2 JP 2811431B2
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国盛 浜崎
祥三 久光
智貴 鈴木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、管材を引抜き加工
する際に用いるプラグと、そのプラグを用いた管材の引
抜き加工方法とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】管材の引抜き加工は、図4に示す如く、
所定の加工穴を有するダイス23に、軸形状のベアリン
グ部21と、徐々に大径となるテーパ形状のアプローチ
部22とを有するプラグ20を挿入した素管26(金属
管)を抜き通すことで、素管26は、ダイスアプローチ
部25とプラグ20側のアプローチ部22とのテーパ形
状に沿って変形しつつ、ダイス23の加工穴におけるス
トレート穴であるダイスベアリング部24とプラグ20
のベアリング部21との間へ導かれ、前記ダイスベアリ
ング部24の径を外径と、前記ベアリング部21の径を
内径とする仕上管26aに加工される。ここでのプラグ
20は、引抜方向への力と、素管26とアプローチ部2
2との接触により引抜方向と逆方向へ働く力とのバラン
スにより、ベアリング部21がダイスベアリング部24
へ挿入する状態で自動的に位置決めされるフローティン
グプラグ(浮きプラグ)となっているが、直管の場合
は、フローティングプラグを支持棒で固定した状態で引
抜きを行う心金引きも採用されることがある。又特に上
記プラグ20がダイス23の適正な位置で平衡を保つよ
うにするためには、ダイスアプローチ部25の角度αに
対して、プラグ20のアプローチ部22の角度βとベア
リング部21の長さとのバランスを取るように設計する
必要がある。しかし実際にはベアリング部21の長さは
標準化されているため、プラグ20側のアプローチ部2
2の角度βを変えることで、上記バランスの調整を行っ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記引抜き加工
においては、素管の外径Dに対する肉厚Tの比、即ちT
/Dが大きくなると、プラグ20と素管26との接触部
の面積が増え、プラグ20に働く引抜方向と逆方向への
力が増すことになるため、プラグ20が逆方向へ脱却し
たり、適正位置からずれて仕上管26aの寸法精度に影
響を与えたりすることがある。そこで引抜方向への力を
増やすために、ベアリング部21の長さを長くしたり、
又は逆方向への力を減らすためにプラグ20のアプロー
チ部22の角度βを小さくしたりすることが行われてい
るが、理論値で算出される寸法では、摩擦係数等の要因
により理論通りにバランスを取ることは難しく、試行錯
誤を行う結果となって効率的ではなくなってしまう。又
ベアリング部21を長くすると、ダイス側のダイスベア
リング部24も長くする必要が生じ、コスト的にも好ま
しくない。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1に記載
の発明は、従来のように上記T/Dに左右されず、引抜
き時に好適にバランスを保つことができるプラグを、簡
単且つ低コストで提供することを目的としたもので、そ
の構成は、前記ベアリング部とアプローチ部との境目
に、前記ベアリング部側の前端縁から前記アプローチ部
側へ向かって徐々に小径となり、且つ前記ストレート穴
の軸方向の長さより短い幅で形成されるガイド面を有
し、最深部が前記アプローチ部の最小径部より更に小径
となるくびれ部を、前記管材の引抜き加工時には、前記
前端縁が前記ストレート穴の間に、後端縁が前記アプロ
ーチ部への前記管材内面の当接点より引抜き方向側に夫
々位置するように周設したことを特徴とするものであ
る。又、請求項2に記載の発明は、くびれ部を、ガイド
面がその前端縁からベアリング部の軸線に対して30°
以下の角度で傾斜するテーパ形状となるV字溝としたも
のである。更に、請求項3に記載の発明は、ダイスに形
成されたストレート穴から、請求項1又は請求項2に記
載のプラグを同心で挿入した管材を引抜き、前記管材
を、前記ストレート穴の径を外径と、前記プラグのベア
リング部の径を内径とする仕上管に加工させる管材の引
抜き加工方法の発明である。
【0005】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明を適用したフローティ
ングプラグの斜視図で、フローティングプラグ1は、図
4で説明したものと同様に、軸形状のベアリング部2
と、そのベアリング部2の後方に形成されるテーパ形状
のアプローチ部3と、そのアプローチ部3と連続して形
成される大径部4とからなるものであるが、ここではベ
アリング部2とアプローチ部3との境目に、最深部がベ
アリング部2の径より小径となり、ガイド面としてのテ
ーパ部6をベアリング部2側に、テーパ部7をアプロー
チ部3側に夫々連設したくびれ部としてのV字溝5が周
設されている。よってこのフローティングプラグ1を用
いて引抜き加工を行えば、図2(A)(B)のように、
径方向では、ダイス8のストレート穴であるダイスベア
リング部9の間にV字溝5の前端縁が位置する場所で平
衡が取られ、ダイス8のダイスアプローチ部10とプラ
グ1のアプローチ部3によってガイドされる素管11
は、内面側の管肉が点線矢印で示すようにアプローチ部
3からV字溝5内へ流動し、テーパ部6に当接してベア
リング部2側へ誘導される。よって管肉がV字溝5によ
ってフローティングプラグ1を引っ掛ける形となり、引
抜き方向(図2の左側)へ付勢する力が働くこととな
る。先に説明したように素管11のT/Dが大きくなる
と、フローティングプラグ1と素管11内面との接触部
の面積が増すことで、アプローチ部3に働く垂直力Pk
が増し、フローティングプラグ1が引抜き方向と逆方向
に抜けやすくなり、又素管11の寸法が同一で仕上管1
1aのt/dが大きくなった場合にも、ベアリング部2
に働く垂直力Pf が減少し、引抜き方向と逆方向に抜け
やすくなるが、上記V字溝5により生じる付勢力で引抜
き方向へ働く力が増加するため、従来引抜き加工ができ
なかったものでも適正位置で平衡を保ち、引抜き可能と
なるのである。尚ここでのV字溝5においては、図2
(B)に示す如く、テーパ部6の幅Ltは、仕上管11
aの仕上状態に影響がない範囲とするために、ダイスベ
アリング部9の幅Ld より小さく設定しており、又テー
パ部7の幅Lp は、アプローチ部3における管肉のスム
ーズな流動を考慮して、V字溝5の最深部と、素管11
の内面とアプローチ部3との当接点との間の幅Lk より
小さくなるように設定している。
【0006】又上記実施の形態では、テーパ部6におけ
るベアリング部2の軸線に対する角度Aは約7°、テー
パ部7の同じく軸線に対する角度Bは約22°となって
いるが、特に管肉のガイド面となるテーパ部6の角度A
については、30°を越えると抵抗が大きくなって管肉
がスムーズに流動しないため、30°以内で形成するの
が好ましい。尚角度Bについては限定しない。更にくび
れ部としては、引抜き時に管肉による引掛作用が得られ
る形態であれば、上記実施の形態のようなV字溝5に限
らず、図3(A)のようなガイド面を含めた形状となる
U字溝12や、同図(B)のようなテーパ部6と7との
間に小径部13を設けた凹溝14としたりしても良く、
又同図(C)の如く、ガイド面としてのテーパ部6aの
みでくびれ部を形成しても差し支えない。尚本発明はフ
ローティングプラグに限らず、支持棒を連結して行う心
金引きに用いるプラグにおいても適用可能で、適性位置
でバランスを保つ効果は好適に得られる。加えて上記形
態ではプラグの断面形状が円形のもので説明したが、本
発明は六角形や八角形等の多角形の断面形状を有するプ
ラグにおいても適用できる。
【0007】ちなみに以下に、実際に引抜き加工を行っ
た素管と仕上管のT/D、t/dと、従来のプラグと本
発明のプラグとでの引抜きの可否をまとめた表を示す。
【0008】
【表1】
【0009】上記表1においても勿論、T/Dやt/d
の値が大きくなることで、プラグが引抜き方向と逆方向
へ抜けやすくなる。よって/が小さい程、プラグが
引抜き方向と逆方向へ抜けやすいことになる。この値が
約0.9以下の場合には、従来のプラグでは逆方向へ抜
けて正常に引抜きができなかったが、本発明のプラグで
は引抜き可能となったのである。
【0010】
【発明の効果】請求項1及び3に記載の発明によれば、
ベアリング部とアプローチ部との境目に前記くびれ部を
設けたプラグを利用することで、引抜き方向への付勢力
が効果的に得られるため、管材のT(肉厚)/D(外
径)の値が大きくなっても適正な位置でバランスを保つ
ことができ、従来引抜きできなかった素管でも加工可能
となる。又上記効果はベアリング部とアプローチ部とか
らなるプラグの基本的な形態を変えずにくびれ部を設け
るという簡単な加工で得られるため、コストも掛からな
い。請求項2に記載の発明によれば、くびれ部を、ガイ
ド面がその前端縁からベアリング部の軸線に対して30
°以下の角度で傾斜するテーパ形状となるV字溝とした
ことで、引抜きに影響を与える抵抗を生じさせることな
く、管肉の引掛作用が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】引抜き加工用プラグの斜視図である。
【図2】 (A)上記プラグを用いた引抜き加工の説明図である。 (B)V字溝の詳細図である。
【図3】 (A)くびれ部の変更例を示す説明図である。 (B)くびれ部の変更例を示す説明図である。 (C)くびれ部の変更例を示す説明図である。
【図4】従来のプラグを用いた引抜き加工の説明図であ
る。
【符号の説明】
1・・フローティングプラグ、2・・ベアリング部、3
・・アプローチ部、4・・大径部、5・・V字溝、6,
7・・テーパ部、8・・ダイス、9・・ダイスベアリン
グ部、10・・ダイスアプローチ部、11・・素管、1
2・・U字溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 智貴 愛知県海部郡十四山村大字馬ヶ池新田字 大鳥200番地 宮崎精鋼株式会社 磨棒 鋼管事業部 内 (56)参考文献 特開 昭60−9517(JP,A) 実開 昭61−72311(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21C 1/00 B21C 3/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸形状のベアリング部と、そのベアリン
    グ部から管材の引抜方向と逆方向へ向けて連設され、前
    記逆方向へ向けて徐々に大径となるテーパ形状のアプロ
    ーチ部とを備え、前記管材の引抜き加工時には、ダイス
    に形成されたストレート穴に前記ベアリング部が同心で
    挿入され、前記管材を前記ストレート穴の径を外径と、
    前記ベアリング部の径を内径とする仕上管に加工させる
    管材の引抜き加工用プラグであって、 前記ベアリング部とアプローチ部との境目に、前記ベア
    リング部側の前端縁から前記アプローチ部側へ向かって
    徐々に小径となり、且つ前記ストレート穴の軸方向の長
    さより短い幅で形成されるガイド面を有し、最深部が前
    記アプローチ部の最小径部より更に小径となるくびれ部
    を、前記管材の引抜き加工時には、前記前端縁が前記ス
    トレート穴の間に、後端縁が前記アプローチ部への前記
    管材内面の当接点より引抜き方向側に夫々位置するよう
    に周設したことを特徴とする管材の引抜き加工用プラ
    グ。
  2. 【請求項2】 くびれ部を、ガイド面がその前端縁から
    ベアリング部の軸線に対して30°以下の角度で傾斜す
    るテーパ形状となるV字溝とした請求項1に記載の管材
    の引抜き加工用プラグ。
  3. 【請求項3】 ダイスに形成されたストレート穴から
    請求項1又は請求項2に記載のプラグを同心で挿入した
    管材を引抜き、前記管材を、前記ストレート穴の径を外
    径と、前記プラグのベアリング部の径を内径とする仕上
    管に加工させる管材の引抜き加工方法。
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