JP3532959B2 - Metal tube joint processing method - Google Patents

Metal tube joint processing method

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JP3532959B2
JP3532959B2 JP10382094A JP10382094A JP3532959B2 JP 3532959 B2 JP3532959 B2 JP 3532959B2 JP 10382094 A JP10382094 A JP 10382094A JP 10382094 A JP10382094 A JP 10382094A JP 3532959 B2 JP3532959 B2 JP 3532959B2
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ring groove
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rolling
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民人 神原
寛治 島
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Bridgestone Corp
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  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、Oリング軸シールタイ
プの金属管の継手部の半径方向に突出して設けたリング
状のビードが外ねじをもつ連結部材の接続端に突き合わ
さるまで、ビードに係合するユニオンナットを連結部材
の外ねじに緊締することによって、連結部材に連結する
金属管の継手部に、丸ダイスによる転造加工によりOリ
ング溝を形成する、金属管の継手部加工方法に関するも
のであり、例えば、カーエアコンシステムを構成する金
属管の継手部加工方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】金属管は、例えば、カーエアコンシステ
ムの配管に使用するとき、レイアウト等の制約から、連
結して使用することが多く、また、この配管内は、冷媒
及び冷凍機油等が流通しているため、金属管の連結部に
おける液漏れを防止することが重要になる。そのため、
金属管に、連結するための継手部を設けるとともに、こ
の継手部に、液漏れを防止するための種々の手段を講じ
ている。 【0003】例えば、図6に示すような金属シールタイ
プの継手部は、その端部26をフレアー加工して末広状
にし、ユニオンナット23を連結部材21の外ねじ24
に緊締して、末広状の端部26を介してユニオンナット
23の内向きフランジ25と連結部材21の接続端22
とを突き合わせることによって液漏れを防止している。
しかし、この金属シールタイプの継手部をもつ金属管
は、その材料にアルミ材や銅材を用いることが多く、継
手部に応力緩和が生じがちなため、使用中に配管内の液
体が漏れやすいという欠点を有する。 【0004】また、図7に示すようなOリングビードタ
イプは、金属管の継手部に、その半径方向に突出するリ
ング状のビード16を設け、このビード16が外ねじ2
4をもつ連結部材21の接続端22に突き合わさるま
で、ビード16に係合するユニオンナット23を連結部
材21の外ねじ24に緊締することによって、金属管2
の継手部4を連結部材21と連結し、連結部材21の接
続端22とビード16との間にOリング17を挟んで突
き合わせることによって液漏れの防止を図っている。し
かし、このタイプの継手部は、金属管と連結部材の中心
軸線が多少ずれるとOリンク17が損傷し、流体の早期
洩れが発生する欠点がある。このOリングビードタイプ
の継手部の欠点を改良したものが、図8に示すOリング
軸シールタイプの継手部である。 【0005】このOリング軸シールタイプの継手部4
は、Oリングビードタイプの継手部と連結手段は同じで
あるが、液漏れを防止するための手段が異なっている。
すなわち、Oリング17を、連結部材21の接続端22
が突き合わさるビード16のコーナー16aとは別の場
所、すなわち、連結部材21の内周面21aと金属管2
の継手部4の外周面4aとの間に配設することによっ
て、連結部27の液漏れを防止する構造をもつ。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】Oリング溝は、主とし
て転造加工法又は切削加工法によって形成されるが、O
リング溝を形成する位置における継手部の肉厚が、図8
に示すようにOリング溝の溝深さよりも小さい場合に
は、その構造上、切削加工法を用いることはできない。
転造加工法は、切削加工法に比し、製造コストは安価で
あるものの、面粗度や寸法精度等の品質が劣り、これ
は、Oリングによるシール性の低下を招き、液漏れを生
じさせる原因になった。このため、この品質の向上を図
ることが必要であった。 【0007】そこで、本発明の目的は、Oリング軸シー
ルタイプの継手部のOリング溝を、丸ダイスによる転造
加工によって形成することにより、安い製造コストを維
持しつつ、面粗度や寸法精度等の品質が切削加工に比べ
て劣るという従来の転造加工法の欠点を解消した金属管
の継手部加工方法を得るにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、Oリング軸シールタイプの金属管の継手
部の半径方向に突出して設けたリング状のビードが外ね
じをもつ連結部材の接続端に突き合わさるまで、ビード
に係合するユニオンナットを連結部材の外ねじに緊締す
ることによって、連結部材に連結する金属管の継手部
に、丸ダイスによる転造加工によりOリング溝を形成す
る、金属管の継手部加工方法において、継手部の端縁に
突き合わさる段差部と、この段差部から継手部内に延び
継手部内周に緊密に嵌まり合うガイド部と、このガイド
部に比しより小径にてOリング溝に対応する位置を越え
て同一径で延び所望のOリング溝の溝底厚みを差し引い
た外径をもつマンドレル部とを有する治具を、転造加工
前に継手部に配設し、継手部の端面を段差部で押圧した
状態で、Oリング溝の溝底でマンドレル部における転造
荷重の支持を生じるまで丸ダイスによる転造加工を行
い、加工完了直後に、継手部から治具を取り外すことを
特徴とする金属管の継手部加工方法である。なお、ここ
でいう連結部材には、金属管の他に、ラジエーター、エ
バポレーター等の接続部も含まれる。 【0009】 【作用】本発明の作用を明確にするため、従来の転造加
工法によってOリングを形成する方法と比較しながら詳
細に説明する。図5に、3個の丸ダイス1による転造加
工法によってOリングを形成する際の、丸ダイスの径方
向動作を説明するため、これらを軸線方向に眺めた模式
図を示す。この転造加工法は、この図に示すように、金
属管2を回転させ、丸ダイス1を、自転させながら(公
転はせず)金属管2と丸ダイス1の軸線間距離3を小さ
くする方向に移動させて転造加工をする場合と、金属管
2は回転させず、丸ダイス1を、公転させながら金属管
2と丸ダイス1の軸線間距離3を小さくする方向に移動
させ、金属管2に接触したときに丸ダイスを自転させて
転造加工する場合とがあるが、いずれにしても、丸ダイ
ス1を、金属管2と丸ダイス1の軸線間距離3を小さく
する方向に移動して金属管の継手部4を転造加工し、そ
の後、丸ダイスを元の位置5(図中の破線で示す位置)
に逆移動させて戻すことによって転造加工が終了すると
いう動作は同じである。 【0010】従来の転造加工法の場合、転造加工中の継
手部には図10(a)に示すように丸ダイス1の加工力
F1により継手部先端部9が軸方向に伸びる為(図1
0)、Oリング溝先端側側面8の面精度及び同上部のR
形状が加工できない(図13)。これを防止する方法と
して図10(b)に示すように継手部先端部9を押圧す
るストッパー10を配置して軸方向の伸びを防止すれば
前記R形状は加工できるが、加工力F1による残留応力
が大きくなる為、加工完了直後に丸ダイス1をOリング
溝から引き抜いて元の位置5に逆移動させる際にOリン
グ溝6の側壁8に抜出傷が発生しがちであった。また前
記ストッパー10は固定式の為、継手部の長さにバラツ
キがあると、加工不良等を起こす、例えば短い場合は図
13の加工不良が起こり、長い場合は抜出傷が発生する
ので安定した転造加工が困難であった。 【0011】これに対して、本発明の金属管2の継手部
4の加工方法は、段差部12、ガイド部13、及びマン
ドレル部14を有し、図3に示す断面形状をもち、加工
するOリング溝寸法に対応した寸法をもつ所定の治具1
5を継手部4に配設した後(図2)、Oリング溝の溝底
でマンドレル部における転造荷重の支持を生じるまで丸
ダイスによる転造加工を行うことによって(図1)、前
記加工力F1を大きくし、図11(a),(b)に示す
丸ダイス1の表面面粗度を含む精密加工形状を継手部の
加工面に転写し、加工完了直後に治具15を取り外すこ
とで、加工力F1により発生する残留応力を除去した
後、丸ダイス1をOリング溝6から引抜いて元の位置に
逆移動させることで、Oリング溝6に抜出傷が生じるこ
となく、高品質の面粗度、形状を容易に得ることを可能
としたものである。 【0012】 【実施例】本発明にしたがう金属管2の継手部4の加工
方法の具体的な実施例を図1を参照しながら説明する。
この図に示す金属管2は、Oリング軸シールタイプの継
手部4であり、この継手部4には、その半径方向に突出
したリング状のビード16と、このビード16よりも端
縁9側に位置し液漏れ防止を行うため、Oリング17を
配設するためのOリング溝6とが設けられている。この
ビード16の形成方法は、金属管2に別の金属管を挿入
した後、径を拡張する塑性加工を行い、その後、金属管
2の端縁9を軸線方向に加圧することによって形成する
ことができる。なお、図1では、金属管2の径が、ビー
ド16を挟んで左右に異なった場合を示しているが、加
工条件の選択によって同じにすることもまた可能であ
る。 【0013】Oリング溝6の形成は、特殊な治具15を
用いた転造加工法によって行う。この治具15は、段差
部12、ガイド部13、及びマンドレル部14を有す
る。これらの各外径D1,D2,D3は、段差部12が
継手部4の端縁9の内径d1よりも大きくし、ガイド部
13が前記端縁9の内径d1とほぼ等しくし、マンドレ
ル部14が所望のOリング溝6の溝底厚みt1を差し引
いた外径になるように設定することが必要である。すな
わち、段差部12の外径D1を継手部4の端縁9の内径
d1よりも大きくするのは、継手部4の端縁9と衝合さ
せてこの端縁9を押圧するように配置するためであり、
ガイド部13の外径D2を前記端縁9の内径d1とほぼ
等しくするのは、マンドレル部14の中心軸線18と金
属管2の中心軸線19とを一致させて、マンドレル部1
4を継手部4内の中央に位置決めするためであり、そし
て、マンドレル部14の外径を所望のOリング溝6の溝
底厚みt1を差し引いた外径D3になるようにするの
は、転造加工時に、マンドレル部14によって転造荷重
を支持するようにするためである。従って、治具15の
寸法は、金属管2の継手部4の径及び肉厚や、Oリング
溝6の溝深さ等の諸条件によって適正寸法が自ずと決ま
るものである。 【0014】次に、金属管2の継手部4にOリング溝6
を形成する手順を図4を参照しながら説明する。まず、
継手部4に、治具15の段差部12が継手部4の端縁9
に衝合するまで、マンドレル部14、ガイド部13を順
次挿入して、治具15を継手部4の所定位置に配置し、
その後、金属管2の外方に位置するクランプ20を閉じ
て金属管2を固定する(図4(a))。その後、3個の
丸ダイス1を、油圧シリンダー(図示せず)を利用し
て、公転させながら(自転はせず)金属管2と丸ダイス
1の軸線間距離3を小さくする方向に移動させ(図
5)、金属管2の継手部4の外面に接触させることによ
り転造加工が開始する(図4(b))。 【0015】この転造加工は、丸ダイス1が所定のOリ
ング溝位置に達するまで、前記軸線間距離3を小さくす
る方向に、丸ダイス1を徐々に移動させることにより行
う(同図(c))が、丸ダイスが所定のOリング溝位置
に達する転造加工時に、マンドレル部14が転造荷重を
支持するようにする。なお、丸ダイス1が所定のOリン
グ溝位置に達したのを検知する手段としては、例えば、
電気信号により検知すること、すなわち、ダイスの移動
位置を油圧シリンダー機器に予めインプットし、この機
器に内蔵する位置決めセンサーによって検知することが
望ましいが、特に限定はしない。 【0016】そして、加工完了直後に、継手部4から治
具15を取り外すとともに、丸ダイス1を逆移動させて
元の位置5に戻す(同図(d))。この手順によって、
継手部に所望のOリング溝を形成する。このようにして
Oリング溝6を形成した継手部4は、Oリング溝6にO
リング17を配置した後、ビード16が外ねじをもつ連
結部材21の接続端22に突き合わさるまで、ビード1
6に係合するユニオンナット23を連結部材21の外ね
じ24に緊締することによって連結部材21に連結する
ことにより、液漏れを防止することができる。 【0017】(品質評価)次に、前述の手順によってO
リング溝6を形成した金属管2の継手部4の品質を評価
した。金属管2は、アルミ合金製であり、φ16の外径
と2mmの肉厚のものを用いた。実施例1〜4は、図4
(a)〜(d)に示す上述の手順にしたがって金属管2
の継手部4にOリング溝6を形成し、マンドレル部14
の外径D3を、それぞれ11.2,11.6,12.
0,及び12.3にした。 【0018】また、比較のため、図9に示すように、継
手部をNC旋盤による切削加工によってOリング溝を形
成した比較例1と、図10(b)に示すように継手部の
端縁位置に従来のストッパーを配置した状態で従来の転
造加工法によってOリング溝を形成した比較例2とを併
せて品質評価した。 【0019】品質評価は、Oリング溝6の表面の損傷
の有無及びその他の面粗度と、Oリング溝6の溝深
さの精度(φA及びφBの長短径差)及びその他の寸
法及び形状とについて行った。なお、φAはOリング溝
の溝底径、φBはOリング溝の外径である。表1に及
びの評価結果を示す。表中の数値は小さいほどよい。 【0020】 【表1】 【0021】表1の結果から、実施例1〜4は、従来の
転造加工法でOリング溝を形成した比較例2に比べ、最
短径差精度は顕著な向上が認められ、切削加工によって
Oリング溝を形成した比較例1に比べても、ほぼ同等に
近い精度を得ることができた。また、実施例1〜3は、
Oリング溝の表面の損傷も認められず表面外観が良好で
あったが、実施例4については、Oリング溝の溝底に多
少のクラックを生じた。これは、治具のマンドレル部の
外径が適正範囲を超えているためによるものである。従
って、この品質評価では、マンドレル部の適正外径は1
1.2〜12.0の範囲であった。なお、Oリング溝
6のその他の面粗度と、Oリング溝6のその他の寸法
及び形状については、実施例1〜4及び比較例1〜2の
いずれとも良好であった。 【0022】 【発明の効果】本発明によれば、所定の治具を継手部に
配設した後、Oリング溝の溝底でマンドレル部における
転造荷重の支持を生じるまで丸ダイスによる転造加工を
行うことにより、転造加工時の加工力F1を大きくする
ことで面粗度や寸法精度等の品質が向上する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a connection in which a ring-shaped bead provided in the radial direction of a joint portion of a metal pipe of an O-ring shaft seal type has an external thread. By tightening a union nut engaging with the bead to the external thread of the connecting member until it abuts against the connecting end of the member, an O-ring groove is formed on the joint portion of the metal pipe connected to the connecting member by rolling using a round die. The present invention relates to a method of processing a joint portion of a metal pipe, for example, a method of processing a joint portion of a metal pipe constituting a car air-conditioning system. [0002] For example, when used for piping of a car air-conditioning system, metal pipes are often used in connection with each other due to restrictions on layout and the like. It is important to prevent liquid leakage at the connecting portion of the metal pipe because of the circulation of the like. for that reason,
The metal pipe is provided with a joint portion for connection, and various measures are taken in this joint portion to prevent liquid leakage. [0003] For example, a joint portion of a metal seal type as shown in FIG. 6 is flared at an end portion 26 so as to form a divergent shape, and a union nut 23 is connected to an external thread 24 of a connecting member 21.
To the inward flange 25 of the union nut 23 and the connecting end 22 of the connecting member 21 via the divergent end 26.
The liquid is prevented from leaking by abutting against.
However, metal pipes having metal-sealed joints are often made of aluminum or copper as the material, and tend to cause stress relaxation in the joints, so that liquid in the pipes easily leaks during use. There is a disadvantage that. The O-ring bead type shown in FIG. 7 is provided with a ring-shaped bead 16 protruding in the radial direction at a joint portion of a metal pipe, and this bead 16 is provided with an external screw 2.
The metal tube 2 is tightened by tightening the union nut 23 engaging with the bead 16 to the external thread 24 of the connecting member 21 until it abuts the connecting end 22 of the connecting member 21 having the connecting member 4.
Is connected to the connecting member 21 and the O-ring 17 is sandwiched between the connecting end 22 of the connecting member 21 and the bead 16 to prevent liquid leakage. However, this type of joint has the disadvantage that the O-link 17 is damaged when the central axis of the metal pipe and the connecting member is slightly displaced, and early leakage of fluid occurs. FIG. 8 shows an O-ring shaft seal type joint which improves on the disadvantages of the O-ring bead type joint. [0005] This O-ring shaft seal type joint 4
The O-ring bead type joint part and the connecting means are the same, but the means for preventing liquid leakage is different.
That is, the O-ring 17 is connected to the connection end 22 of the connection member 21.
Is located at a location different from the corner 16a of the bead 16 at which the metal pipe 2 meets the inner peripheral surface 21a of the connecting member 21.
By disposing it between the joint portion 4 and the outer peripheral surface 4a of the joint portion 4, the connecting portion 27 has a structure for preventing liquid leakage. [0006] The O-ring groove is mainly formed by a rolling method or a cutting method.
The thickness of the joint portion at the position where the ring groove is formed is shown in FIG.
When the groove depth is smaller than the groove depth of the O-ring groove as shown in (1), the cutting method cannot be used due to its structure.
The rolling method is less expensive in manufacturing cost than the cutting method, but is inferior in quality such as surface roughness and dimensional accuracy. Was the cause. Therefore, it was necessary to improve the quality. Accordingly, an object of the present invention is to form an O-ring groove of an O-ring shaft seal type joint portion by rolling with a round die so as to maintain a low production cost while maintaining surface roughness and dimensions. An object of the present invention is to provide a method for processing a joint portion of a metal pipe, which eliminates the drawbacks of the conventional rolling method in which quality such as accuracy is inferior to cutting. [0008] In order to achieve the above object, the present invention provides an O-ring shaft seal type metal pipe having a ring-shaped bead protruding in the radial direction of a joint portion for forming an external thread. The union nut engaging the bead is tightened to the external thread of the connecting member until it abuts against the connecting end of the connecting member, so that the joint portion of the metal tube connected to the connecting member is rolled by a round die. In the method for processing a joint portion of a metal pipe, which forms a ring groove, a step portion abutting against an edge of the joint portion, a guide portion extending into the joint portion from the step portion and closely fitting to the inner periphery of the joint portion; Rolling a jig having a mandrel extending outside the position corresponding to the O-ring groove with the same diameter at a smaller diameter than the portion and having an outer diameter less the groove bottom thickness of the desired O-ring groove Before fitting In the state where the end face of the joint portion is pressed by the step portion, the rolling process is performed with a round die until the rolling load at the mandrel portion is supported at the groove bottom of the O-ring groove. And a jig for removing a jig from the joint portion. In addition, the connection member here includes a connection part such as a radiator and an evaporator in addition to the metal pipe. In order to clarify the operation of the present invention, a detailed description will be given in comparison with a conventional method of forming an O-ring by a rolling process. FIG. 5 is a schematic view of the radial direction of the round dies when the O-rings are formed by the rolling method using three round dies 1 in order to explain the radial operation. In this rolling process, as shown in this figure, the metal tube 2 is rotated, and the round die 1 is rotated (without revolving) to reduce the axial distance 3 between the metal tube 2 and the round die 1. In the case where the metal pipe 2 is rolled by moving the metal die 2 in the direction, the metal die 2 is not rotated, and the circular die 1 is moved while revolving in the direction in which the distance 3 between the metal tube 2 and the circular die 1 is reduced. In some cases, the round die is rotated and rolled when it comes into contact with the tube 2. In either case, the round die 1 is moved in the direction of reducing the axial distance 3 between the metal tube 2 and the round die 1. After moving, the joint portion 4 of the metal pipe is rolled, and then the round die is moved to the original position 5 (the position indicated by the broken line in the figure).
The same operation is performed in which the rolling process is terminated by moving back and returning to the position shown in FIG. In the case of the conventional rolling process, the joint portion tip 9 is extended in the axial direction by the working force F1 of the round die 1 as shown in FIG. FIG.
0), the surface accuracy of the O-ring groove tip side surface 8 and the R
The shape cannot be processed (FIG. 13). As a method for preventing this, as shown in FIG. 10 (b), if the stopper 10 for pressing the joint end portion 9 is arranged to prevent the elongation in the axial direction, the R shape can be processed. Immediately after machining, when the round die 1 is pulled out of the O-ring groove and moved back to the original position 5 due to an increase in stress, the damage to the side wall 8 of the O-ring groove 6 tends to occur. In addition, since the stopper 10 is a fixed type, if the length of the joint portion varies, a processing failure or the like occurs. For example, if the length is short, the processing failure shown in FIG. 13 occurs. Roll forming was difficult. On the other hand, the method for processing the joint portion 4 of the metal pipe 2 according to the present invention has a stepped portion 12, a guide portion 13, and a mandrel portion 14, and has a sectional shape shown in FIG. Predetermined jig 1 having dimensions corresponding to O-ring groove dimensions
5 is disposed on the joint portion 4 (FIG. 2), and then rolled with a round die until the rolling load is supported on the mandrel at the bottom of the O-ring groove (FIG. 1). By increasing the force F1, transferring the precision machining shape including the surface roughness of the round die 1 shown in FIGS. 11A and 11B to the machining surface of the joint portion, and removing the jig 15 immediately after the machining is completed. Then, after removing the residual stress generated by the processing force F1, the round die 1 is pulled out from the O-ring groove 6 and is moved back to the original position, so that the O-ring groove 6 does not suffer from extraction damage, This makes it possible to easily obtain surface roughness and shape of quality. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of a method for processing a joint portion 4 of a metal pipe 2 according to the present invention will be described with reference to FIG.
The metal pipe 2 shown in this figure is a joint part 4 of an O-ring shaft seal type. This joint part 4 has a ring-shaped bead 16 protruding in the radial direction, and an end edge 9 side of the bead 16. In order to prevent liquid leakage, an O-ring groove 6 for disposing an O-ring 17 is provided. This bead 16 is formed by inserting another metal tube into the metal tube 2, performing plastic working to expand the diameter, and then pressing the edge 9 of the metal tube 2 in the axial direction. Can be. Although FIG. 1 shows a case where the diameter of the metal tube 2 is different on the left and right across the bead 16, the diameter may be the same by selecting the processing conditions. The O-ring groove 6 is formed by a rolling process using a special jig 15. The jig 15 has a step 12, a guide 13, and a mandrel 14. These outer diameters D1, D2, D3 are such that the step 12 is larger than the inner diameter d1 of the edge 9 of the joint 4, the guide 13 is substantially equal to the inner diameter d1 of the edge 9, and the mandrel 14 Needs to be set to have an outer diameter obtained by subtracting a desired groove bottom thickness t1 of the O-ring groove 6. That is, the outer diameter D1 of the step portion 12 is set to be larger than the inner diameter d1 of the edge 9 of the joint portion 4 so as to abut against the edge 9 of the joint portion 4 so as to press the edge 9. Because
The reason why the outer diameter D2 of the guide portion 13 is made substantially equal to the inner diameter d1 of the edge 9 is that the center axis 18 of the mandrel portion 14 and the center axis line 19 of the metal tube 2 coincide with each other.
In order to position the mandrel 4 at the center in the joint portion 4 and to make the outer diameter of the mandrel portion 14 to be the outer diameter D3 obtained by subtracting the groove bottom thickness t1 of the desired O-ring groove 6, This is because the rolling load is supported by the mandrel portion 14 during the forming process. Therefore, the appropriate dimension of the jig 15 is naturally determined by various conditions such as the diameter and thickness of the joint portion 4 of the metal pipe 2 and the groove depth of the O-ring groove 6. Next, an O-ring groove 6 is formed in the joint 4 of the metal pipe 2.
Will be described with reference to FIG. First,
In the joint portion 4, the step 12 of the jig 15 is attached to the edge 9 of the joint portion 4.
The mandrel part 14 and the guide part 13 are sequentially inserted until the jig 15 abuts, and the jig 15 is arranged at a predetermined position of the joint part 4.
Thereafter, the clamp 20 located outside the metal tube 2 is closed to fix the metal tube 2 (FIG. 4A). Then, the three round dies 1 are revolved (not rotated) using a hydraulic cylinder (not shown), and moved in a direction in which the distance 3 between the axis of the metal tube 2 and the round dies 1 is reduced. (FIG. 5), the rolling process is started by bringing the metal tube 2 into contact with the outer surface of the joint portion 4 (FIG. 4B). This rolling process is performed by gradually moving the round die 1 in a direction to decrease the distance 3 between the axes until the round die 1 reaches a predetermined O-ring groove position (FIG. 1 (c)). )) Causes the mandrel portion 14 to support the rolling load during the rolling process in which the round die reaches a predetermined O-ring groove position. As means for detecting that the round die 1 has reached a predetermined O-ring groove position, for example,
It is desirable to detect by the electric signal, that is, to input the movement position of the die to the hydraulic cylinder device in advance and detect by the positioning sensor built in the device, but there is no particular limitation. Immediately after the processing is completed, the jig 15 is removed from the joint portion 4, and the round die 1 is moved backward to return to the original position 5 (FIG. 4 (d)). With this procedure,
A desired O-ring groove is formed in the joint. The joint portion 4 in which the O-ring groove 6 is formed as described above,
After the ring 17 has been placed, the bead 1 is held until the bead 16 abuts the connection end 22 of the connecting member 21 having an external thread.
By connecting the union nut 23 engaging with the connecting member 21 to the connecting member 21 by tightening the outer screw 24 of the connecting member 21, liquid leakage can be prevented. (Quality Evaluation) Next, O
The quality of the joint part 4 of the metal pipe 2 in which the ring groove 6 was formed was evaluated. The metal tube 2 was made of an aluminum alloy and had an outer diameter of φ16 and a thickness of 2 mm. Examples 1 to 4 correspond to FIG.
According to the above-described procedure shown in (a) to (d), the metal tube 2
O-ring groove 6 is formed in joint portion 4 of mandrel portion 14.
Are set to 11.2, 11.6, 12.
0 and 12.3. For comparison, as shown in FIG. 9, a comparative example 1 in which an O-ring groove is formed by cutting the joint portion by an NC lathe, and an edge of the joint portion as shown in FIG. The quality was evaluated together with Comparative Example 2 in which an O-ring groove was formed by a conventional rolling method in a state where a conventional stopper was disposed at the position. The quality evaluation includes the presence or absence of damage on the surface of the O-ring groove 6 and other surface roughness, the accuracy of the groove depth of the O-ring groove 6 (the difference between the major and minor diameters of φA and φB), and other dimensions and shapes. And went for. Note that φA is the groove bottom diameter of the O-ring groove, and φB is the outer diameter of the O-ring groove. Table 1 shows the evaluation results of and. The smaller the value in the table, the better. [Table 1] From the results shown in Table 1, it can be seen that Examples 1 to 4 show a remarkable improvement in the shortest diameter difference accuracy as compared with Comparative Example 2 in which an O-ring groove is formed by a conventional rolling process. As compared with Comparative Example 1 in which the O-ring groove was formed, almost the same accuracy could be obtained. Examples 1 to 3
Although the surface of the O-ring groove was not damaged and the surface appearance was good, in Example 4, some cracks occurred at the bottom of the O-ring groove. This is because the outer diameter of the mandrel portion of the jig exceeds an appropriate range. Therefore, in this quality evaluation, the appropriate outer diameter of the mandrel part is 1
It was in the range of 1.2 to 12.0. The other surface roughness of the O-ring groove 6 and the other dimensions and shape of the O-ring groove 6 were good in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2. According to the present invention, after a predetermined jig is provided at the joint portion, the rolling by the round die is performed until the rolling load is supported at the mandrel portion at the groove bottom of the O-ring groove. By performing the processing, the quality such as the surface roughness and the dimensional accuracy is improved by increasing the processing force F1 during the rolling.

【図面の簡単な説明】 【図1】段差部12、ガイド部13、及びマンドレル部
14を有する所定の治具15を継手部4に配設した後、
丸ダイス1による転造加工時の状態を示した本発明に従
う金属管の継手部加工方法を説明するための図である。 【図2】段差部12、ガイド部13、及びマンドレル部
14を有する所定の治具15を継手部4に配設し、丸ダ
イス1による転造加工を行う前の状態を示した本発明に
従う金属管の継手部加工方法を説明するための図であ
る。 【図3】段差部12、ガイド部13、及びマンドレル部
14を有する所定の治具15を示す断面図である。 【図4】本発明に従って、金属管2の継手部4にOリン
グ溝6を形成する手順を説明するための図である。 【図5】3個の丸ダイスによる転造加工法によってOリ
ング溝を形成する際の、丸ダイスの径方向動作を説明す
るため、これらを軸線方向に眺めた模式図である。 【図6】従来の金属シールタイプの継手部と連結部材と
を連結した状態を示す図である。 【図7】従来のOリングビードタイプの継手部と連結部
材とを連結した状態を示す図である。 【図8】従来のOリング軸シールタイプの継手部と連結
部材とを連結した状態を示す図である。 【図9】NC旋盤による切削加工によってOリング溝を
形成したOリング軸シールタイプの継手部と連結部材と
を連結した状態の比較例1を示す図である。 【図10】(a)は、従来の転造加工法によってOリン
グを形成するときの状態を示す図であり、(b)は、継
手部の端縁に衝合する位置にストッパーを設けた、従来
の転造加工法によってOリングを形成するときの状態を
示した比較例2の図である。 【図11】(a)は、丸ダイスの側面図を示し、(b)
は、面粗度を含め精密加工に仕上げられた丸ダイス1の
表面状態を示すため、(a)に示す丸ダイスの加工部位
を拡大して示した図である。 【図12】図11(a)に示す丸ダイスを用いて転造加
工した金属管の継手部の部分断面図である。 【図13】(a)は、従来の転造加工法によって形成し
たときの、面精度が低下したOリング溝6の状態を示し
た図であり、(b)は、その側壁上部11を拡大して加
工不良がわかるように示した図である。 【符号の説明】 1 丸ダイス 2 金属管 3 丸ダイスと金属管の軸線間距離 4 継手部 4a 継手部の外周面 5 丸ダイスの元の位置 6 Oリング溝 7 継手部の加工部分 8 Oリング溝の側壁 9 継手部の端縁 10 ストッパー 11 Oリング溝の側壁上部 12 段差部 13 ガイド部 14 マンドレル部 15 治具 16 ビード 17 Oリング 18 マンドレル部の中心軸線 19 金属管の中心軸線 20 クランプ 21 連結部材 21a 連結部材の内周面 22 接続端 23 ユニオンナット 24 連結部材の外ねじ 25 内向きフランジ 26 末広状の端部 27 連結部 28 ボルト 29 フランジ 30 接合部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a state in which a predetermined jig 15 having a step portion 12, a guide portion 13, and a mandrel portion 14 is disposed on a joint portion 4;
FIG. 4 is a diagram for illustrating a method of processing a joint portion of a metal pipe according to the present invention, showing a state at the time of rolling processing by a round die 1. FIG. 2 is a view showing a state in which a predetermined jig 15 having a step portion 12, a guide portion 13, and a mandrel portion 14 is arranged on a joint portion 4 and before rolling by a round die 1 is performed. It is a figure for explaining a joint part processing method of a metal tube. FIG. 3 is a sectional view showing a predetermined jig 15 having a step portion 12, a guide portion 13, and a mandrel portion 14. FIG. 4 is a view for explaining a procedure for forming an O-ring groove 6 in the joint portion 4 of the metal pipe 2 according to the present invention. FIG. 5 is a schematic view of the round dies viewed in the axial direction for explaining the radial operation of the round dies when forming an O-ring groove by a rolling process using three round dies. FIG. 6 is a view showing a state in which a conventional metal seal type joint and a connecting member are connected. FIG. 7 is a view showing a state where a conventional O-ring bead type joint portion and a connecting member are connected. FIG. 8 is a view showing a state in which a conventional O-ring shaft seal type joint portion and a connecting member are connected. FIG. 9 is a view showing a comparative example 1 in a state where an O-ring shaft seal type joint portion in which an O-ring groove is formed by cutting with an NC lathe and a connecting member are connected. FIG. 10A is a diagram showing a state when an O-ring is formed by a conventional rolling process, and FIG. 10B is a diagram in which a stopper is provided at a position where the O-ring abuts on an edge of a joint portion. FIG. 11 is a diagram of Comparative Example 2 showing a state when an O-ring is formed by a conventional rolling method. FIG. 11A is a side view of a round die, and FIG.
FIG. 3A is an enlarged view of a processed portion of the round die shown in FIG. 3A to show the surface state of the round die 1 which has been subjected to precision processing including surface roughness. FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a joint portion of a metal pipe rolled using the round die shown in FIG. 11 (a). 13A is a view showing a state of an O-ring groove 6 having reduced surface accuracy when formed by a conventional rolling process, and FIG. 13B is an enlarged view of an upper portion 11 of a side wall thereof. FIG. 4 is a diagram showing a processing defect. [Description of Signs] 1 Round die 2 Metal tube 3 Distance between the axis of round die and metal tube 4 Joint 4a Outer peripheral surface of joint 5 Original position of round die 6 O-ring groove 7 Working part of joint 8 O-ring Side wall of groove 9 Edge of joint 10 Stopper 11 Upper part of side wall of O-ring groove 12 Step 13 Guide 14 Mandrel 15 Jig 16 Bead 17 O-ring 18 Center axis of mandrel 19 Center axis of metal pipe 20 Clamp 21 Connecting member 21a Inner peripheral surface 22 of connecting member Connection end 23 Union nut 24 Outer thread 25 of connecting member Inward flange 26 Diverging end 27 Connecting portion 28 Bolt 29 Flange 30 Joint

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 Oリング軸シールタイプの金属管の継手
部の半径方向に突出して設けたリング状のビードが外ね
じをもつ連結部材の接続端に突き合わさるまで、ビード
に係合するユニオンナットを連結部材の外ねじに緊締す
ることによって、連結部材に連結する金属管の継手部
に、丸ダイスによる転造加工によりOリング溝を形成す
る、金属管の継手部加工方法において、 継手部の端縁に突き合わさる段差部と、この段差部から
継手部内に延び継手部内周に緊密に嵌まり合うガイド部
と、このガイド部に比しより小径にてOリング溝に対応
する位置を越えて同一径で延び所望のOリング溝の溝底
厚みを差し引いた外径をもつマンドレル部とを有する治
具を、転造加工前に継手部に配設し、 継手部の端面を段差部で押圧した状態で、Oリング溝の
溝底でマンドレル部における転造荷重の支持を生じるま
で丸ダイスによる転造加工を行い、加工完了直後に継手
部から治具を取り外すことを特徴とする金属管の継手部
加工方法。
(57) [Claim 1] A ring-shaped bead provided in a joint portion of a metal pipe of an O-ring shaft seal type protruding in a radial direction abuts a connection end of a connection member having an external thread. Until the union nut engaging with the bead is tightened to the external thread of the connecting member to form an O-ring groove in the joint portion of the metal tube connected to the connecting member by rolling with a round die. In the joint part processing method, a step part which abuts against an edge of the joint part, a guide part which extends into the joint part from the step part and fits tightly on the inner periphery of the joint part, has a smaller diameter than the guide part. A jig having an outer diameter extending outside the position corresponding to the ring groove and having the same diameter as that extending from the position corresponding to the ring groove and having a desired groove bottom thickness of the O-ring groove is disposed at the joint before rolling. Press the end face of the joint with the step In this state, the rolling process is performed with a round die until the rolling load is supported on the mandrel at the groove bottom of the O-ring groove, and the jig is removed from the joint immediately after the process is completed. Joint processing method.
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