JP3313870B2 - 管のカスケード引き抜き時にプラグ室を形成する方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

管のカスケード引き抜き時にプラグ室を形成する方法およびこの方法を実施するための装置

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JP3313870B2 JP02820894A JP2820894A JP3313870B2 JP 3313870 B2 JP3313870 B2 JP 3313870B2 JP 02820894 A JP02820894 A JP 02820894A JP 2820894 A JP2820894 A JP 2820894A JP 3313870 B2 JP3313870 B2 JP 3313870B2
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    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/22—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes specially adapted for making tubular articles
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非鉄金属またはその合
金からなる管をカスケード引き抜き（縦続引き抜き）す
る際に、少なくとも２個の引き抜きプラグを収容するプ
ラグ室を形成する方法に関し、更に詳しくは、このプラ
グ室が一方では引き抜き口絞部によって、他方では原材
料管の外周に形成された窪みによって画成されている方
法に係わる。
【０００２】本発明は更に、この方法を実施するための
装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】ヨーロッパ特許第０３５３３２４号明細
書により、原材料管に成形された引き抜き口絞部のすぐ
後の長手方向部分に、引き抜きプラグ用プラグ室を設け
ることが知られている。プラグ室の他方の側は窪みによ
って画成されている。この窪みは半径方向外側から管材
料に押圧形成されている。それによって、自由に動くこ
とができる引き抜きプラグがプラグ室に入れられ、紛失
することがない。原材料管はプレス管でもよいし、圧延
されたまたは長手方向にシーム溶接された管でもよい。
【０００４】原材料管は外径と肉厚を減少するために、
複数回の引き抜き作業で、互いに離して設けられ開口横
断面が小さくなる引き抜きダイスを通過する。この場
合、異なる直径の引き抜きプラグはそれぞれ対向支持部
材を形成する。
【０００５】カスケード引き抜きを申し分なく実施でき
るようにするために、公知の場合には、所定の外径を有
する原材料管の肉厚は、中実材料の製作誤差、不均一な
外径、不均一な肉厚および長円形を考慮して、最小直径
の引き抜きプラグが対向支持機能を発揮するまでプラグ
室の中で自由に移動できるように、定寸されている。も
しこのように定寸されないと、引き抜きプラグが挟持さ
れて原材料管が亀裂を生じる。引き抜きダイスと引き抜
きプラグが協働するまでのすべての引き抜き作業時に空
引きが必然的に生じる、外径を縮小すべき原材料管の部
分の内径がプラグ室の範囲で小さくなり、その結果肉厚
が引き抜きダイスを通過する際に圧縮によって肉厚が少
しだけ大きくなるので、最小の引き抜きプラグの自由な
移動を保証するために、今までは原材料管の肉厚をむり
やり縮小させていた。それによって、使用される材料の
量が少なくなり、その結果出来上がった管の経済性が低
下する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、冒頭に述べ
た方法から出発して、原材料管１本あたり多量の材料を
使用することができ、その結果品質を悪化させず多くの
管製品を得ることができるように、方法を改良し、かつ
この方法を実施するための適切な装置を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】方法に関するこの課題
は、通過方向前方に位置する原材料管の端部分を先ず最
初に拡開してその内径と外径を拡大し、続いて拡開され
た端部分を伸展してこの端部分の外径を元の外径まで縮
小し、窪みを形成し、そして引き抜きプラグをプラグ室
に挿入し、最後に引き抜き口絞部を成形することによっ
て解決される。
【０００８】本発明による方法では、引き抜き口絞部の
すぐ後に、プラグ室が形成される。このプラグ室は、外
径が同じで、残りの原材料管の肉厚よりも薄い肉厚を有
する。これにより、プラグ室の内径は、引き抜き時の直
径の縮小およびその際達成される肉厚の増大に伴い、次
のような値になる。すなわち、最小直径の引き抜きプラ
グがそれに付設された引き抜きダイスと協働する時点ま
で、この引き抜きプラグの自由な動きが保証されるよう
な値になる。従って、プラグ室の特別な形状に基づい
て、従来使用された原材料管よりも肉厚が大きな原材料
管を使用することができ、そして外径、肉厚および長円
形の避けられない製作誤差は重要ではない。更に、プラ
グ室の伸展によって、プラグ室の範囲の原材料管が約２
０パーセント延長する。それによって、引き抜き口絞部
を生じるために必要な管部分の長さが短くなる。更に、
引き抜き口絞部の直径が小さくなる。これにより、引き
抜き口絞部によって生じる材料の屑が少なくなるという
利点がある。
【０００９】実際の試験により、使用重量が約２５パー
セント増大することが判った。その結果、完成管の量が
大幅に増大する。例えば外径８０ｍｍ、肉厚５ｍｍのプ
レス管を使用すると、３回の引き抜き作業で、外径４６
ｍｍ、肉厚２．２ｍｍの完成管が得られる。これは今ま
では、外径８０ｍｍ、肉厚４ｍｍの原材料管でしか得ら
れなかった。
【００１０】装置に関する本発明の課題は、原材料管の
ための締付けおよび窪み形成ユニットと、この締付けお
よび窪み形成ユニットと同軸にかつ相対移動可能に配置
された拡開および伸展ユニットとを具備し、この締付け
および窪み形成ユニットが原材料管に対して半径方向に
移動可能な締付けジョーと窪み形成用突棒を備え、拡開
および伸展ユニットが原材料管の長手軸線方向に移動可
能なマンドレルと、締付けおよび窪み形成ユニットの端
面側から突出する原材料管の端部分の外周面およびマン
ドレルの外周面へ移動可能な伸展リングを備えているこ
とによって解決される。それにより、締付けおよび窪み
形成ユニットと、拡開および伸展ユニットが互いに最適
に機能するよう付設される。締付けおよび窪み形成ユニ
ットは、半径方向に移動可能な締付けジョーと窪み形成
用突棒を備えている。締付けジョーによって、原材料管
が局部的に固定され、それによって、先ず最初に拡開お
よび伸展ユニットの構成要素を形成するマンドレルを用
いて、締付けおよび窪み形成ユニットから原材料管の通
過方向に突出する端部分が次のように拡開される。すな
わち、この範囲において内径と外径が拡大されるように
拡開される。拡開の後で、この拡開された端部分の外径
は、伸展によって原材料管の元の外径に縮小される。そ
の際、マンドレルは原材料管内に留まる。そして、伸展
リングとマンドレルが原材料管から離れると、締付けお
よび絞り形成ユニットと、この締付けおよび絞り形成ユ
ニットに付設された絞り形成用突棒によって、原材料管
に窪みが形成される。
【００１１】それによって、後のプラグ室の一方の画成
部が形成される。引き抜きプラグがプラグ室に入れられ
た後で、最後に、原材料管の自由端部に引き抜き口絞部
が成形される。
【００１２】マンドレルと伸展リングが原材料管の長手
方向に移動できるようにするために、請求項３の実施形
では、互いに機械的に連結された液圧操作可能な２個の
シリンダが設けられている。この両シリンダは互いに反
対方向に突出可能なピストンロッドを備えている。シリ
ンダケーシングは位置が固定されている。原材料管およ
び締付け窪み形成ユニットの方向に突出可能な拡開シリ
ンダのピストンロッドは、マンドレルに連結されてい
る。このマンドレルは原材料管の端部分を拡開するため
に役立ち、この端部分を伸展するときに伸展リングの対
向支持部材としての働きをする。他の方向に突出可能な
伸展シリンダのピストンロッドは、棒を介して伸展リン
グに連結されている。この伸展リングはシリンダの長手
軸線に対して平行に延びている。棒の自由端には伸展リ
ングが設けられている。
【００１３】通過方向前側の原材料管の端部にプラグ室
を形成するために、原材料管は先ず最初に、プラグ室と
引き抜き口絞部の軸方向長さを考慮した長手方向部分だ
け、締付けおよび窪み形成ユニットから外へ移動する。
続いて、締付けジョーが原材料管に当てられ、それによ
って原材料管の位置が固定される。
【００１４】拡開および伸展ユニットの出発位置では、
拡開シリンダが短縮し、伸展シリンダが伸長している。
原材料管を固定した後で、伸展シリンダが短縮方向に操
作されるので、伸展リングは締付けおよび窪み形成ユニ
ットから通過方向に突出した原材料管の端部分に沿って
案内される。端位置に達した後で、拡開シリンダは伸長
方向に操作され、マンドレルはこの原材料管内に押し込
まれ、内径と外径を拡大する。マンドレルが端位置に達
すると、伸展シリンダは伸長方向に操作され、拡開され
た長手方向分の外径が伸展によって元の寸法に縮小され
る。この場合、マンドレルは原材料管内に留まってい
る。伸展の後で、拡開シリンダは短縮方向に操作され、
マンドレルは原材料管から引き出される。続いて、窪み
形成用突棒が半径方向内側へ移動し、１８０°ずれた位
置に２個の窪みが形成される。前もって、引き抜きプラ
グが拡開によって形成されたプラグ室に入れられている
と、最後に、引き抜き口絞部が、減少した肉厚を有する
長手方向部分の自由端部に成形される。
【００１５】
【実施例】次に、図に示した実施例に基づいて本発明を
詳しく説明する。特に銅または銅合金のような非鉄金属
からなる例えばシームレス管（プレス管、圧延されたま
たは縦方向シーム溶接された管）をカスケード引き抜き
（縦続引き抜き）する際、原材料管１内に入れられた引
き抜きプラグ２，３，４が引き抜きダイス（引き抜きリ
ング）５，６，７（図１，９）と協働する方法が用いら
れる。この引き抜きプラグと引き抜きダイスはそれぞ
れ、引き抜きカスケード１１の引き抜き機８，９，１０
の構成要素である。図１の実施例の場合には、３個の引
き抜きダイス５，６，７を備えた３個の引き抜き機８，
９，１０が設けられている。この引き抜きダイス５，
６，７内では、原材料管１の横断面が引き抜きダイス
５，６，７の通過穴の直径と引き抜きプラグ２，３，４
の直径に応じて、段階的に縮小させられる。
【００１６】方法を実施するために必要な引き抜きプラ
グ２，３，４は、図９から判るように、プラグ室１２内
にばらばらに、すなわち自由に動くことができるように
入れられている。このプラグ室は原材料管１の通過方向
ＤＲにおいて前方に位置している端部のところで、引き
抜き口絞部１３と、原材料管１の横断面を小さくする二
つの窪み１４の間に設けられている。
【００１７】このプラグ室１２を形成するために、図２
〜６に詳しく示すような装置１５が使用される。この装
置１５（図２参照）は、原材料管１のための締付けおよ
び窪み形成ユニット１６と、この締付けおよび窪み形成
ユニット１６と同軸にかつ相対移動可能に設けられた拡
開および伸展ユニット１７を含んでいる。
【００１８】締付けおよび窪み形成ユニット１６は半径
方向に移動可能な締付けジョー１８を備えている。この
締付けジョーは原材料管１の位置を固定するために役立
つ。締付けジョー１８には保持部材が連結されている。
この保持部材は直径方向にずらして窪み形成用突棒２０
を保持している。この窪み形成用突棒は原材料管１の方
へ半径方向に移動可能である。
【００１９】拡開および伸展ユニット１７は液圧駆動可
能な２個のシリンダ２１，２２を含んでいる。このシリ
ンダのケーシング２３，２４は位置が固定され、端面側
が互いに連結されている。締付けおよび窪み形成ユニッ
ト１６の近くに位置する拡開シリンダ２１は、締付けお
よび窪み形成ユニット１６の方へ突出可能なピストンロ
ッド２５を備えている。このピストンロッドはマンドレ
ル２６を持っている。他方の伸展シリンダ２２は原材料
管１の通過方向ＤＲに突出可能なピストンロッド２７を
備えている。ピストンロッド２７の自由端には、横桁２
８が固定されている。この横桁２８はシリンダ２１，２
２に対して平行に延びる棒２９を介して、伸展リング３
０に作用連結されている。この伸展リングは図２に示す
装置１５の出発位置で、マンドレル２６のほぼ自由端に
位置する。
【００２０】図９のプラグ室１２を作るために、外径Ａ
Ｄが８０ｍｍで肉厚Ｄが５ｍｍの原材料管１は先ず最初
に、締付けおよび窪み形成ユニット１６の中を移動す
る。それによって、締付けおよび形成ユニット１６から
長手方向部分（長手方向区間）３１が突出している。こ
の長手方向部分はプラグ室１２と引き抜き口絞部１３の
形成を可能にする。この位置に達すると、原材料管１は
締付けジョー１８によって位置が固定される。
【００２１】次に、図３に従って、伸展シリンダ２２が
短縮される。この場合、伸展リング３０は、変形すべき
原材料１の端部分３１の外周に沿って、締付けジョー１
８の端面側の位置まで滑動する。
【００２２】続いて、図４に従って、拡開シリンダ２１
が伸長し、マンドレル２６が約３６５ｍｍの長さの端部
分３１内に侵入する。そして、図７に示すように、原材
料管１の７０ｍｍの内径ＩＤと８０ｍｍの外径ＡＤを、
７２ｍｍの内径ＩＤ１と８２ｍｍの外径ＡＤ１に拡げ
る。
【００２３】更に、図５に従って、伸展シリンダ２２を
伸長させ、伸展リング３０を原材料管１の通過方向ＤＲ
に動かす。この場合、マンドレル２６が支持部材として
端部分３１内に留まり、原材料管１の端部分３１の外径
ＡＤ１は図８に従って８０ｍｍの元の外径ＡＤに縮小す
る。しかし、７２ｍｍに拡げられた内径ＩＤ１はそのま
まである。更に、端部分３１は伸展によって約３６５ｍ
ｍの出発長さから約４５０ｍｍに延長する。
【００２４】そのとき、拡開および伸展ユニット１７は
図６に示すように、再び、図２の図示位置と同じ出発位
置にある。これにより、図６に従って窪み形成用突棒２
０を半径方向内側へ動かすことによって、直径方向に対
向する二つの窪み１４（図９参照）を原材料管１の外周
に形成することができる。従って、原材料管の内側横断
面が縮小し、プラグ室１２の一方の制限部（画成部）が
形成される。
【００２５】次に、図に示していない方法で、引き抜き
プラグ２，３，４がプラグ室１２に入れられ、そして引
き抜き口絞部１３が成形される。それによって、原材料
管１は引き抜きカスケード１１による三重引き抜きのた
めの準備がなされる。
【００２６】引き抜き過程はほぼ次のように行われる。
図９に従って、原材料管１が引き抜き口絞部１３を介し
て通過方向ＤＲに動かされると、引き抜きプラグ３，４
は引き抜きダイス５によって邪魔されずに移動する。一
方、原材料管１はその外径と内径が縮小されるが、肉厚
は縮小されない。この場合、いわゆる空引きである。
【００２７】図１０に従って、引き抜きプラグ２が引き
抜きダイス５の範囲に達すると、引き抜きプラグ２は引
き抜き位置まで引き抜きダイス５内へ移動する。それに
よって、原材料管１の肉厚が減少する。この状態は図１
１に示してある。この場合、引き抜きプラグ３，４はプ
ラグ室１２内の肉厚がまだ減少していない範囲にある。
しかし、引き抜きプラグ３のすぐ後で、縮小した肉厚の
原材料管１が始まる。そのとき更に、次の引き抜き時の
プラグ室１２内での引き抜きプラグ３の移動を制限する
ために、引き抜きプラグ３から離して他の二つの窪み１
４が形成される。
【００２８】次の引き抜きダイス６（図１２参照）で、
原材料管１の外径が引き抜き口絞部１３のすぐ後で新た
に縮小させられるので、この引き抜きダイス６で引き抜
きプラグ３が引き止められる。この場合、空引きが始ま
る。この空引きは引き抜きプラグ３からの窪み１４の距
離に相当する。引き抜きプラグ１４が図１２に従って引
き抜きダイス６の引き抜き位置に達すると、原材料管１
の肉厚の一層の縮小が行われる。
【００２９】カスケード引き抜きを進めるために、図１
３に従って、最小の引き抜きプラグ４から離して他の窪
み１４が形成される。この窪み１４は図１４に従って、
引き抜きダイス７の範囲において引き抜きプラグ４が引
き抜きダイス７と協働して肉厚を最終寸法に減少するこ
とを可能にする。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるプラグ
室の形成方法および装置は、原材料管１本あたり多量の
材料を使用することができ、その結果品質を悪化させず
多くの管製品を得ることができるいう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】銅製の原材料管の直径を縮小するための引き抜
きカスケードの概略側面図である。
【図２】締付けおよび窪み形成ユニットと、この締付け
および窪み形成ユニットに付設された拡開および伸展ユ
ニットの加工位置を示す垂直縦断面図である。
【図３】締付けおよび窪み形成ユニットと、この締付け
および窪み形成ユニットに付設された拡開および伸展ユ
ニットの他の加工位置を示す垂直縦断面図である。
【図４】締付けおよび窪み形成ユニットと、この締付け
および窪み形成ユニットに付設された拡開および伸展ユ
ニットの他の加工位置を示す垂直縦断面図である。
【図５】締付けおよび窪み形成ユニットと、この締付け
および窪み形成ユニットに付設された拡開および伸展ユ
ニットの他の加工位置を示す垂直縦断面図である。
【図６】締付けおよび窪み形成ユニットと、この締付け
および窪み形成ユニットに付設された拡開および伸展ユ
ニットの他の加工位置を示す垂直縦断面図である。
【図７】拡開した後の原材料管の端部分を部分的に垂直
方向に切断して示す側面図である。
【図８】外周側を伸展した後の図７と同様な図である。
【図９】原材料管のカスケード引き抜き時の変形状態を
示す垂直縦断面図である。
【図１０】原材料管のカスケード引き抜き時の変形状態
を示す垂直縦断面図である。
【図１１】原材料管のカスケード引き抜き時の他の変形
状態を示す垂直縦断面図である。
【図１２】原材料管のカスケード引き抜き時の他の変形
状態を示す垂直縦断面図である。
【図１３】原材料管のカスケード引き抜き時の他の変形
状態を示す垂直縦断面図である。
【図１４】原材料管のカスケード引き抜き時の他の変形
状態を示す垂直縦断面図である。
【符号の説明】
１ 原材料管 ２，３，４ 引き抜きプラグ ５，６，７ 引き抜きダイス ８，９，１０ 引き抜き機 １１ 引き抜きカスケード １２ プラグ室 １３ 引き抜き口絞部 １４ 窪み １５ 装置 １６ 締付けおよび窪み形成ユニ
ット １７ 拡開および伸展ユニット １８ 締付けジョー １９ 保持部材 ２０ 窪み形成用突棒 ２１ 拡開シリンダ ２２ 伸展シリンダ ２３ 拡開シリンダ２１のケーシ
ング ２４ 伸展シリンダ２２のケーシ
ング ２５ 拡開シリンダ２１のピスト
ンロッド ２６ マンドレル ２７ 伸展シリンダ２２のピスト
ンロッド ２８ 横桁 ２９ 棒 ３０ 伸展リング ３１ 原材料管１の端部分 ＡＤ 原材料管１の外径 ＡＤ１ 原材料管１の端部分の外径 Ｄ 原材料管１の肉厚 ＤＲ 通過方向 ＩＤ 原材料管１の内径 ＩＤ１ 原材料管１の端部分の内径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−46910（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開2623385（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 1/00 - 19/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非鉄金属またはその合金からなる管
    （１）をカスケード引き抜きする際に、少なくとも２個
    の引き抜きプラグ（２，３，４）を収容するプラグ室
    （１２）を形成する方法であって、このプラグ室が一方
    では引き抜き口絞部（１３）によって、他方では原材料
    管（１）の外周に形成された窪み（１４）によって画成
    されている方法において、通過方向（ＤＲ）前方に位置
    する原材料管（１）の端部分（３１）を先ず最初に拡開
    してその内径（ＩＤ）と外径（ＡＤ）を拡大し、続いて
    拡開された端部分（３１）を伸展してこの端部分の外径
    を元の外径（ＡＤ）まで縮小し、窪み（１４）を形成
    し、そして引き抜きプラグ（２，３，４）をプラグ室
    （１２）に挿入し、最後に引き抜き口絞部（１３）を成
    形することを特徴とするプラグ室の形成方法。
  2. 【請求項２】 原材料管（１）のための締付けおよび窪
    み形成ユニット（１６）と、この締付けおよび窪み形成
    ユニット（１６）と同軸にかつ相対移動可能に配置され
    た拡開および伸展ユニット（１７）とを具備し、この締
    付けおよび窪み形成ユニット（１６）が原材料管（１）
    に対して半径方向に移動可能な締付けジョー（１８）と
    窪み形成用突棒（２０）を備え、拡開および伸展ユニッ
    ト（１７）が原材料管（１）の長手軸線方向に移動可能
    なマンドレル（２６）と、締付けおよび窪み形成ユニッ
    ト（１６）の端面側から突出する原材料管（１）の端部
    分（３１）の外周面およびマンドレル（２６）の外周面
    へ移動可能な伸展リング（３０）を備えていることを特
    徴とする請求項１の方法を実施するための装置。
  3. 【請求項３】 拡開および伸展ユニット（１７）が、原
    材料管（１）の長手軸線に沿って互いに連結された液圧
    操作可能な２個のシリンダ（２１，２２）を備え、この
    両シリンダが互いに反対方向に突出可能なピストンロッ
    ド（２５，２７）を備え、締付けおよび窪み形成ユニッ
    ト（１６）の方へ突出可能なピストンロッド（２５）が
    マンドレル（２６）を持ち、他方のピストンロッド（２
    ７）がシリンダ（２１，２２）と平行な棒（２９）を介
    して伸展リング（３０）に連結されていることを特徴と
    する請求項２の装置。
JP02820894A 1993-02-27 1994-02-25 管のカスケード引き抜き時にプラグ室を形成する方法およびこの方法を実施するための装置 Expired - Fee Related JP3313870B2 (ja)

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DE4306181:8 1993-02-27

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AU (1) AU664943B2 (ja)
BR (1) BR9400688A (ja)
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