JP3430851B2 - 内面溝付管の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工管の内面に
溝が加工された内面溝付管の製造方法および製造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内面溝付管の製造装置としては、
図２に示すようなものがある。このものは、第１段で被
加工管の管径を縮径し、第２段で転造で被加工管の内面
に溝を形成し、第３段で被加工管の外形を仕上げるもの
である。具体的には、図２に示すように、フローティン
グプラグ２と外周面に溝５が形成された加工プラグ４と
をタイロッド３により連結してプラグ１を構成し、この
プラグ１を被加工管Ａ中空部に挿入し、第１段としてフ
ローティングプラグ２に対応する部分に引抜ダイス６を
配置し、第２段として加工プラグ４に対応する位置に被
加工管の外周面を回転しつつ押圧する転造具７を配置
し、第３段として転造具７の引抜方向に仕上げダイス９
を配置してある。

【０００３】本製造装置によれば、転造具７により転造
加工が施される際に加工プラグ４に引き抜き方向に作用
する軸力がタイロッド３を介してフローティングプラグ
２に作用して、フローティングプラグ２が引抜ダイス６
のダイス面６ａに押圧されて係止され、被加工管Ａの引
き抜きにより、溝８が内面に形成された内面溝付管Ｂが
製造される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
内面溝付管の製造装置では、加工プラグ４に作用する軸
力がフローティングプラグ２に作用するので、引抜ダイ
ス６を通過する被加工管Ａの肉厚が長さ方向で変化し内
面溝付管Ｂの溝８の加工量が長さ方向で変化して不均一
になり、しかも被加工管Ａの引抜力が増大するといった
問題がある。

【０００５】すなわち、加工プラグ４に作用する軸力
は、タイロッド３を介してフローティングプラグ２に作
用し、このフローティングプラグ２が引抜ダイス６のダ
イス面６ａを通過する被加工管Ａを肉厚方向に押圧する
ことになり、被加工管Ａが塑性変形する。また、被加工
管Ａがフローティングプラグ２により押圧される圧力は
加工プラグ４による溝加工量の増減に応じて増減する
（図４参照）が、この溝加工量は引抜ダイス６を通過し
た後の被加工管Ａの肉厚の増減に応じて増減する。この
ように、加工プラグ４の加工量と被加工管Ａの肉厚とは
相互に影響しあう関係にあるので、溝加工量が被加工管
Ａの長さ方向で変化して不均一になる。

【０００６】また、加工プラグ４に作用する軸力は、タ
イロッド３を介してフローティングプラグ２に作用し、
このフローティングプラグ２が引抜ダイス６のダイス面
６ａを通過する被加工管Ａが肉厚方向に押圧されるの
で、フローティングプラグ２により被加工管Ａの変形が
強く拘束され、この結果、内面溝付管Ｂを引き抜く引抜
力が増大する。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、溝加工量を被加工管の長さ方向でほぼ均一とするこ
とができ、しかも引抜力の増大を招くこともない内面溝
付管の製造方法および製造装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の内面溝付管の製
造方法は、被加工管の中空部に磁性体部分を有し外面に
溝が形成された加工プラグを挿入し、前記被加工管を引
抜ダイスに通して引き抜きつつ前記加工プラグに対応す
る被加工管の外部から押圧して前記被加工管の内面に溝
を加工する内面溝付管の製造方法であって、前記磁性体
部分を前記引抜ダイスの引き抜き方向手前側に配置した
磁石の磁力で引き止めて前記加工プラグを前記外部から
の押圧部に保持しつつ引き抜くことを特徴とする。

【０００９】本発明の管の製造装置は、被加工管を引抜
ダイスに通して引き抜く牽引装置と、前記被加工管の径
を絞る絞り装置と、前記被加工管の中空部であって前記
絞り装置に対応する位置に挿入され外面に溝が形成され
た加工プラグとを備えた管の製造装置において、前記加
工プラグの引き抜き方向の手前側に磁性体部分が形成さ
れ、前記引抜ダイスの引き抜き方向の手前側には前記磁
性体部分を磁力で引き止めて前記加工プラグを前記絞り
装置の押圧部と係合する位置に保持するための磁石が配
置されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態の内
面溝付管の製造方法について説明する。

【００１１】本製造方法は、次の工程から構成される。
すなわち、図１に示すように、被加工管Ａの中空部に外
面に溝３２Ｃが形成された加工プラグ３２を挿入する。
次に被加工管Ａを引き抜きつつ加工プラグ３２に対応す
る被加工管Ａを外部から押圧して被加工管Ａの内面に溝
８を加工する。この際、加工プラグ３２を被加工管Ａの
外側に配置した磁石４０の磁力で引き止めつつ引き抜く
ようにする。

【００１２】具体的には被加工管Ａの先端側の内部にプ
ラグ３０を挿入し、被加工管Ａの先端を絞り加工機によ
り縮径し、被加工管Ａの先端を引抜ダイス２１および仕
上げダイス２３を通過させてチャック１１でチャックし
て少し引き抜いて停止させる。この後、フローティング
プラグ３４のプラグ本体３４ａを磁石４０の位置に対応
した位置となるようにする。そして、磁石４０の磁力を
磁性体部分３１に作用させて、プラグが引き抜き方向に
移動できないように、かつ、フローティングプラグ３４
の先端部３４ｂが引抜ダイス２１で絞られた被加工管Ａ
に接しないように磁力で引き止める。そして、加工プラ
グ３２に対応する位置に転造具２２を位置させる。

【００１３】次に、牽引装置１０を駆動して被加工管Ａ
を引き抜きつつ、転造具２２のローラ２２ａを回転させ
ながら被加工管Ａに押圧させる。これにより、引抜ダイ
ス２１により被加工管Ａが縮径され、転造具２２および
加工プラグ３２により被加工管Ａの内面に複数の溝８が
螺旋状に形成され、仕上ダイス２３により被加工管Ａの
外径が所定の規格内に仕上げられて、内面に複数の溝８
が形成された内面溝付管Ｂが連続的に製造される。

【００１４】この際、被加工管Ａの引抜・転造を行うと
加工プラグ３２に軸力が発生するが、フローティングプ
ラグ３４がその先端部３４ｂが被加工管Ａに接触しない
ように磁石４０の磁力により引き止められているので、
加工プラグ３２に生じた軸力が被加工管Ａに作用するこ
とがなく、引抜ダイス２１で被加工管Ａの肉厚が変化す
ることがない。したがって、前記従来の技術で示したよ
うな被加工管Ａの肉厚の変化に伴って転造具２２と加工
プラグ３２とによる溝加工量が変化することがなくな
り、溝加工量が内面溝付管Ｂの長さ方向に沿って均一と
なる。

【００１５】また、プラグ３０が磁石４０の磁力によっ
て引き止められているので、フローティングプラグ３４
が引抜ダイス２１を通過する被加工管Ａを肉厚方向に押
圧することがなく、牽引装置１０による引抜力が増大す
ることが抑制される。この結果、引抜加工が安定し、か
つ、高速加工が可能となる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】なお、本内面溝付管の製造方法を実施する
ための装置としては各種の構造のものを使用することが
できるが、当該製造方法の理解を容易にするために、以
下にその一具体例である装置について説明する。

【００２０】図１に示すように、金属製の被加工管を引
き抜く牽引装置１０と、被加工管Ａの径を絞る絞り装置
２０と、被加工管の中空部であって絞り装置に対応する
位置に挿入されるプラグ３０とを備え、プラグ３０の引
き抜き方向の手前側に磁性体部分３１が形成され、被加
工管Ａの外側であって磁性体部分３１に対応する位置
に、プラグ３０を磁力で引き止めるための磁石４０が配
置されて概略構成されている。

【００２１】牽引装置１０は、被加工管Ａの端部をチャ
ック１１により掴み被加工管Ａを図中水平方向に牽引移
動させるもので、たとえば、油圧シリンダ等を牽引動力
としたものである。

【００２２】絞り装置２０は、引き抜き方向の手前側か
ら順次配置されており、被加工管Ａを縮径する引抜ダイ
ス２１と、被加工管の外周面を回転しつつ押圧する転造
具２２と、外径を所定値に仕上げる仕上ダイス２３とを
備える。引抜ダイス２１はダイス面２１ａが形成された
ものである。転造具２２は、被加工管Ａを中心として周
方向に複数のローラ２２ａが配置され、これらローラ２
２ａが被加工管Ａを中心として回転するようになってい
る。仕上ダイス２３にも引抜ダイス２１と同様にダイス
面２３ａが形成されている。

【００２３】プラグ３０は、被加工管Ａ内に挿入される
ものであり、前記転造具２２に対応した位置に配置され
る加工プラグ３２と、この加工プラグ３２に一体に連結
されたタイロッド３３と、このタイロッド３３に一体に
連結されたフローティングプラグ３４とを備えている。
加工プラグ３２は、外周面に斜めに複数の凸条３２ｃが
形成された加工プラグ本体３２ｂと、先端に面取りが施
され加工プラス本体３２よりも小径の先端部分３２ａと
を備えている。タイロッド３３は引抜ダイス２１を通過
した後の管の内径よりも小さく形成されている。フロー
ティングプラグ３４は、引抜ダイス通過前の被加工管Ａ
よりも若干小径のプラグ本体３４ａと、このプラグ本体
３４ａの引き抜き方向上流側に連設されたほぼ円錐テー
パ状の先端部３４ｂと、この先端部とほぼ同様な形状を
した後端部３４ｃとを備えている。フローティングプラ
グ３４のうち少なくともプラグ本体３４ａには、前述し
たように磁性体部分３１が形成されている。磁性体部分
３１の態様としては、例えばプラグ本体３４ａの外周面
に鉄板を巻き付けてロウ付や溶接したり、また、プラグ
本体３４ａ自体を鉄等の磁性体により形成する等があ
る。

【００２４】磁石４０としては通常電磁石が使用され
る。電磁石を用いた場合には電磁石に電流を供給する電
源回路が設けられ、プラグ３０を引き止める力に応じて
電磁石に通電する電流を制御するための電流制御器が設
けられる。なお、磁石４０の幅はプラグ本体３４ａの長
さとほぼ等しくなっている。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内面溝付管
の製造方法および製造装置では、溝加工量を被加工管の
長さ方向でほぼ均一とすることができ、しかも引抜力の
増大を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の内面溝付管の製造装置
を示す図である。

【図２】従来の内面溝付管の製造装置を示す図である。

【図３】溝加工量と加工プラグに作用する軸力との関係
を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 被加工管 Ｂ 内面溝付管 １０ 牽引装置 ２０ 絞り装置 ２１ 引抜ダイス ２２ 転造具 ２３ 仕上ダイス ３０ プラグ ３１ 磁性体部分 ３２ 加工プラグ ３３ タイロッド ３４ フローティングプラグ ４０ 磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−309322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−39353（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21C 1/22 B21C 1/30 B21C 3/16 B21C 37/20 B21D 17/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工管の中空部に磁性体部分を有し外面
   に溝が形成された加工プラグを挿入し、前記被加工管を
   引抜ダイスに通して引き抜きつつ前記加工プラグに対応
   する被加工管の外部から押圧して前記被加工管の内面に
   溝を加工する内面溝付管の製造方法であって、前記磁性
   体部分を前記引抜ダイスの引き抜き方向の手前側に配置
   した磁石の磁力で引き止めて前記加工プラグを前記外部
   からの押圧部に保持しつつ引き抜くことを特徴とする内
   面溝付管の製造方法。
2. 【請求項２】被加工管を引抜ダイスに通して引き抜く牽
   引装置と、前記被加工管の径を絞る絞り装置と、前記被
   加工管の中空部であって前記絞り装置に対応する位置に
   挿入され外面に溝が形成された加工プラグとを備えた管
   の製造装置において、前記加工プラグの引き抜き方向の
   手前側に磁性体部分が形成され、前記引抜ダイスの引き
   抜き方向の手前側には前記磁性体部分を磁力で引き止め
   て前記加工プラグを前記絞り装置の押圧部と係合する位
   置に保持するための磁石が配置されていることを特徴と
   する内面溝付管の製造装置。