JP5221910B2 - Pipe expansion method - Google Patents

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Description

本発明は、パイプ拡管方法に関する。   The present invention relates to a pipe expansion method.
パイプの拡管方法は、種々のものが公知である。   Various pipe expansion methods are known.
特許文献1(特開平9−85367号公報)に記載のパイプ加工方法においては、拡管工程で、パイプの外側に特別な治具を外嵌するとともに、(パンチに相当する)治具をパイプの内側に圧入して、パイプの拡管を行う。   In the pipe processing method described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-85367), a special jig is fitted on the outside of the pipe in the pipe expansion process, and the jig (corresponding to a punch) is attached to the pipe. Press fit inside to expand the pipe.
特許文献2(特開2003−75086号公報)に記載のパイプ拡管方法は、熱交換器のサイドプレートからパイプを立上げた状態で、ほぼ円筒状の大径部、ほぼ円筒状の小径部、および、それらの間で移行するテーパ部を有する(パンチに相当する)加工ヘッドを挿入して、パイプを拡管する。加工ヘッドの先端テーパ角度(α、β)は、10°≦α≦15°から15°≦β≦25°にされている。   In the pipe expansion method described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-75086), a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, And a processing head (corresponding to a punch) having a tapered portion that transitions between them is inserted to expand the pipe. The tip taper angle (α, β) of the processing head is set from 10 ° ≦ α ≦ 15 ° to 15 ° ≦ β ≦ 25 °.
特許文献3(特開平11−239835号公報)には、複数の拡管ポンチを使用してパイプの端部に約2倍の拡径部を有する高拡管を成形する方法が開示されている。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-239835) discloses a method of forming a high-expansion tube having a diameter-expanded portion about twice as large at the end of a pipe using a plurality of tube-expansion punches.
また、特許文献4(特開2002−282955号公報)は、大きな拡管率でパイプを拡管するパイプ拡管方法を開示している。この方法は、パイプ体の端部を拡管成形する方法であって、パイプ体の外側に、一端にパイプ体の外径と略等しい径に形成された挿入穴を有すると共に他端に拡管すべき径に形成された拡管穴を有する転写型を配置し、パイプ体の内部に液体を所定圧力で充填して、その状態でパイプ体の拡管側端面を蓋して軸方向に押圧しつつ液体を圧縮加圧して、パイプ体の端部を拡管穴に押付けて拡管するものである。
特開平9−85367号公報 特開2003−75086号公報 特開平11−239835号公報 特開2002−282955号公報
Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-282955) discloses a pipe expansion method for expanding a pipe with a large expansion ratio. This method is a method of expanding and forming the end portion of the pipe body, and has an insertion hole formed at one end of the pipe body having a diameter substantially equal to the outer diameter of the pipe body and should be expanded at the other end. A transfer mold having a tube-expanded hole formed in the diameter is arranged, and the pipe body is filled with a liquid at a predetermined pressure, and in this state, the pipe-side end surface of the pipe body is covered and pressed in the axial direction. The pipe body is compressed and pressurized, and the end of the pipe body is pressed against the pipe expansion hole to expand the pipe.
JP-A-9-85367 JP 2003-75086 A JP-A-11-239835 JP 2002-282955 A
特許文献1および2に記載の従来技術は、小さな拡管率で拡管するものにすぎず、大きな拡管率で拡管するには適さないものである。   The prior arts described in Patent Documents 1 and 2 are only those that are expanded with a small expansion ratio, and are not suitable for expanding with a large expansion ratio.
特許文献3に記載の従来技術は、約2倍の拡径を行うので、大きな拡管率といえるが、複数の拡管ポンチを使用して、複数段に分けて成形しなければならず、加工効率がよくない。   The prior art described in Patent Document 3 expands the diameter by about twice, so it can be said that the tube expansion rate is large, but it must be molded in multiple stages using a plurality of tube expansion punches, and the processing efficiency Is not good.
特許文献4に記載の従来技術は、パイプの内部に液体を充填するため、加工効率がよくない。   In the prior art described in Patent Document 4, since the liquid is filled in the pipe, the processing efficiency is not good.
本発明の目的は、パイプの座屈と割れを抑えつつ、高拡管率でパイプを効率的に拡管することを可能とすることである。   An object of the present invention is to enable the pipe to be efficiently expanded with a high expansion ratio while suppressing buckling and cracking of the pipe.
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。   Examples of the solving means of the present invention are as follows.
(1)円筒状の大径部と、円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するパンチが、円筒状の大径部と、円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するダイスの中に挿入され、同一厚みのパイプ状のワークが、パンチとダイスによって拡管されて、円筒状の大径部と、円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するパイプが形成されるパイプ拡管方法であって、パイプ状のワークが拡管されるに、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端に到達しない手前の位置にあり、かつ、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と終端との間に位置しており、パイプ状のワークを拡管したパイプの移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなることを特徴とするパイプ拡管方法。 (1) A punch having a cylindrical large-diameter portion, a cylindrical small-diameter portion, and a transition portion that transitions between them has a cylindrical large-diameter portion, a cylindrical small-diameter portion, and a space between them A pipe-shaped workpiece of the same thickness is expanded by a punch and a die, and a cylindrical large-diameter portion, a cylindrical small-diameter portion, and a space between them. in a pipe tube expansion method pipes Ru is formed to have a transition to migrate, when a pipe-shaped workpiece is expanded tube, the beginning and the same level of the large-diameter portion termination die of the large-diameter portion of the punch The end of the small diameter portion of the punch is at a position before the end of the small diameter portion of the die and the end of the small diameter portion of the punch is positioned at the same level as the start end of the small diameter portion of the die. The end of the large diameter part of the punch is at the start and end of the large diameter part of the die. Located between the plate thickness of the transition portion of the pipe that tube expansion pipe-shaped workpiece is greater than the thickness of the large diameter portion, and a feature to be greater than the thickness of the small diameter portion Pipe expansion method.
(2)移行部がテーパ部である請求項1に記載のパイプ拡管方法。   (2) The pipe expansion method according to claim 1, wherein the transition portion is a tapered portion.
(3)移行部が段部である請求項1記載のパイプ拡管方法。   (3) The pipe expansion method according to claim 1, wherein the transition portion is a stepped portion.
(4)パイプの大径部の直径がパイプの小径部の直径の2倍以上になるように成形される請求項1〜3のいずれか1項に記載のパイプ拡管方法。   (4) The pipe expansion method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pipe is formed so that the diameter of the large-diameter portion of the pipe is twice or more the diameter of the small-diameter portion of the pipe.
(5)拡管されたパイプのテーパ部について更に拡管加工をして、小径部から大径部へ移行する部分を、テーパ形状から半径方向に延在する形状に変形させることを特徴とする請求項2に記載のパイプ拡管方法。 (5) Further, pipe expansion processing is further performed on the tapered portion of the pipe that has been expanded, and the portion that transitions from the small diameter portion to the large diameter portion is deformed from a tapered shape to a shape that extends in the radial direction. 2. The pipe expansion method according to 2.
(6)拡管されたパイプの大径部が、テーパ部を有するダイスの中に挿入されて、互いに逆向きの2つのテーパ部を有するパイプが形成され、これらの2つのテーパ部によって膨出部が形成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のパイプ拡管方法。 (6) The large-diameter portion of the pipe that has been expanded is inserted into a die having a taper portion to form a pipe having two taper portions opposite to each other. The pipe expansion method according to any one of claims 1 to 4, wherein:
発明を実施するための最良の態様Best Mode for Carrying Out the Invention
本発明の好ましい実施態様によれば、1種類のパンチとダイスを対にして使用し、好ましくは1つの拡管工程でかつ約2倍以上の拡管率で、全長にわたって同一厚みのパイプ状のワーク(パイプ素材)を拡管して、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有する拡管パイプを製造する。移行部は、テーパ部や段部とすることができる。段部の例としては、タンク一体型ターボオイルリターンパイプがあり、応用部品としては、圧力緩和用サージタンク、リキッド類のデリバリパイプ、ブローバイガスリターンパイプ等がある。   According to a preferred embodiment of the present invention, one type of punch and die are used as a pair, and preferably a pipe-like workpiece having the same thickness over the entire length in one tube expansion step and a tube expansion ratio of about twice or more. The pipe material) is expanded to produce an expanded pipe having an approximately cylindrical large diameter portion, an approximately cylindrical small diameter portion, and a transition portion that transitions between them. The transition portion can be a tapered portion or a stepped portion. Examples of the stepped portion include a tank-integrated turbo oil return pipe, and applied parts include a pressure relief surge tank, a liquid delivery pipe, a blow-by gas return pipe, and the like.
パイプ状のワーク(パイプ素材)の典型例は、材質がSTKM11Aで、内径が15.9mm、外径が19.1mm、板厚が全長にわたって均一(同一)で、1.6mmである。   A typical example of a pipe-like workpiece (pipe material) is STKM11A, the inner diameter is 15.9 mm, the outer diameter is 19.1 mm, the plate thickness is uniform (identical) over the entire length, and is 1.6 mm.
このような材質のワーク(パイプ素材)は、アルミなどのものに比較して、パンチとダイスの構造をうまく設計しないと、割れや座屈が生じやすい。たとえば、パンチのテーパ部のテーパ角度が大きすぎる場合、ワークに対するパンチの押圧力(圧縮力)が過大となって、ワークは座屈しがちである。他方、パンチのテーパ部のテーパ角度が小さすぎる場合、拡管率が小さいときは問題が生じないが、拡管率が大きくなると(例えば70%を超えると)、ワークに割れが発生する。このように、割れと座屈の相反する現象に阻まれて拡管率を適当な値にすること(特に拡管率を増加させること)は容易ではない。   Such a workpiece (pipe material) is more likely to be cracked or buckled unless the punch and die structure is well designed than aluminum. For example, when the taper angle of the taper portion of the punch is too large, the pressing force (compression force) of the punch against the workpiece becomes excessive, and the workpiece tends to buckle. On the other hand, when the taper angle of the taper portion of the punch is too small, no problem occurs when the tube expansion rate is small. However, when the tube expansion rate is large (for example, exceeding 70%), the work is cracked. As described above, it is not easy to set the tube expansion rate to an appropriate value (particularly to increase the tube expansion rate) by being prevented by the conflicting phenomenon of cracking and buckling.
本発明者は、拡管の際に、パイプの移行部の板厚がパイプの他の部分(つまり大径部と小径部)の板厚よりも大きくなるようにすれば、拡管率を増加させても、パイプに割れが発生せず、かつ、座屈の現象も生じないという知見を得た。例えば、前述の材質のワークであっても、割れと座屈の発生を抑えつつ、パイプを約2倍以上に拡管することが可能となる。   The present inventor increases the pipe expansion rate if the thickness of the transition portion of the pipe is larger than the thickness of the other portion of the pipe (that is, the large diameter portion and the small diameter portion). In addition, it was found that no cracks occur in the pipe and that no buckling phenomenon occurs. For example, even with the above-described workpiece, the pipe can be expanded about twice or more while suppressing the occurrence of cracking and buckling.
本発明の他の好ましい実施態様によれば、ダイスの加工用孔は、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間の移行領域に延在している移行部からなる。このようなダイスの加工用孔の形状(つまり、大径部、小径部および移行部)に対応して、パンチは、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間の移行領域に延在している移行部を有する。   According to another preferred embodiment of the present invention, the die machining hole comprises a substantially cylindrical large diameter portion, a substantially cylindrical small diameter portion, and a transition portion extending in a transition region therebetween. Consists of. Corresponding to the shape of the hole for processing such a die (that is, the large diameter portion, the small diameter portion and the transition portion), the punch is respectively a substantially cylindrical large diameter portion, a substantially cylindrical small diameter portion, It has a transition that extends to the transition area between them.
パンチは、周知のように、ダイスの加工用孔の中に挿入して、パイプ状ワークつまりパイプ素材を拡管するものである。このパイプ素材の外径は、ダイスの加工用孔の小径部の直径と同じである。   As is well known, the punch is inserted into a hole for machining a die to expand a pipe-shaped workpiece, that is, a pipe material. The outer diameter of the pipe material is the same as the diameter of the small diameter portion of the die processing hole.
ダイスおよびパンチの大径部は、それらの小径部に対して約2倍又はそれ以上に設定されている。たとえば、小径部の直径が15mm前後である場合、大径部の直径は30mm前後又はそれ以上に設定する。   The large diameter portion of the die and punch is set to be about twice or more than the small diameter portion. For example, when the diameter of the small diameter portion is around 15 mm, the diameter of the large diameter portion is set to around 30 mm or more.
好ましくは、ダイスの下端面にプレートを設けて、ダイスの加工孔の下端を閉じた状態で、上からパイプ素材をダイスの加工孔に挿入して、パイプ素材の下端がプレートに接したところで、パイプ素材を止めて、そこでパイプ素材をダイスの加工孔の中に入った状態で立上げる。しかるのち、パンチとダイスの加工孔とパイプ素材(ワーク)とを同軸に保ちつつ、パンチをワークの中にその上端開口部から挿入する。   Preferably, a plate is provided on the lower end surface of the die, the lower end of the processing hole of the die is closed, the pipe material is inserted into the processing hole of the die from above, and the lower end of the pipe material is in contact with the plate, The pipe material is stopped, and the pipe material is set up in a state where it enters the die hole. After that, the punch is inserted into the work from its upper end opening while keeping the punch and die processing hole and the pipe material (work) coaxial.
たとえば、パンチが押し下げられると、パンチのテーパ部により、ワーク(パイプ素材)は、徐々に径(放射)方向に押し拡げられ、拡管加工が進んでいく。さらにパンチが押し下げられ、やがて、ワークを介してパンチのテーパ部がダイスのテーパ部に突き当たる。このとき、パイプ素材の拡管加工は終了する。拡管されたパイプは、パンチとダイスの間、とくに、それらの大径部およびテーパ部のところで、密に押圧された状態になる。   For example, when the punch is pressed down, the workpiece (pipe material) is gradually expanded in the radial (radial) direction by the taper portion of the punch, and the pipe expansion process proceeds. Further, the punch is pushed down, and the taper portion of the punch abuts against the taper portion of the die through the work. At this time, the pipe material pipe expansion process is completed. The expanded pipe is pressed tightly between the punch and the die, particularly at the large diameter portion and the tapered portion thereof.
前述のように1つのパイプ素材(ワーク)から拡管されたパイプは、移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなる。   As described above, in the pipe expanded from one pipe material (work), the plate thickness of the transition portion is larger than the plate thickness of the large-diameter portion and larger than the plate thickness of the small-diameter portion.
本発明の他の好ましい実施態様においては、ダイスが、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、大径部の終端から小径部の始端へ移行する移行部とを有する。   In another preferred embodiment of the present invention, the die has a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a transition portion that transitions from the end of the large-diameter portion to the beginning of the small-diameter portion.
パンチは、パイプの直径を2倍以上に拡管するためにダイスに挿入されるものであり、ダイスの大径部、小径部および移行部に対応して、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、大径部の終端から小径部の始端へ移行する移行部とを有する。   The punch is inserted into a die in order to expand the diameter of the pipe more than twice, and corresponds to a large diameter portion, a small diameter portion and a transition portion of the die. And a substantially cylindrical small-diameter portion and a transition portion that transitions from the terminal end of the large-diameter portion to the starting end of the small-diameter portion.
好ましくは、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端に到達しない手前の位置にあるように設定する。そして、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と終端との間に位置するように設定する。   Preferably, when the end of the large-diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the large-diameter portion of the die, the end of the small-diameter portion of the punch is at a position before reaching the start end of the small-diameter portion of the die. Set to. When the end of the small diameter portion of the punch is located at the same level as the start end of the small diameter portion of the die, the end of the large diameter portion of the punch is positioned between the start end and the end of the large diameter portion of the die. Set.
しかも、ダイスの大径部および小径部の直径が、それぞれパンチの大径部および小径部の直径の2倍以上であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the diameters of the large-diameter portion and the small-diameter portion of the die are twice or more the diameter of the large-diameter portion and the small-diameter portion of the punch, respectively.
さらに、半径方向に延在している移行部を成形することもできる。その場合は、上述のパイプ拡管方法を利用してテーパ状の移行部を有するパイプを製造した後、そのテーパ状の移行部について更なる拡管加工を行う。   Furthermore, it is also possible to mold the transition part extending in the radial direction. In that case, after manufacturing the pipe which has a taper-shaped transition part using the above-mentioned pipe expansion method, the further pipe expansion process is performed about the taper-shaped transition part.
この場合、まず、大径部と小径部の間の移行部が半径方向に延在したダイスに、テーパ状の移行部を有するパイプを配置する。更に、半径方向に延在した下面を有するパンチをこのパイプ内に配置する。パイプの小径部の内壁面は、パンチに対応する小径部を設けて拘束しても良いし、別途対応する芯金を設けて拘束しても良い。   In this case, first, a pipe having a tapered transition portion is disposed on a die in which a transition portion between the large diameter portion and the small diameter portion extends in the radial direction. Further, a punch having a radially extending lower surface is placed in the pipe. The inner wall surface of the small-diameter portion of the pipe may be restrained by providing a small-diameter portion corresponding to the punch, or may be restrained by providing a corresponding cored bar.
次に、パンチをダイスに向けて移動させてパイプを押圧する。パイプのテーパ状の移行部は、パンチの半径方向に延在した下面とダイスの半径方向に延在した上面に挟まれて、半径方向に延在する。こうして形成されたパイプの半径方向に延在する移行部は、パイプのテーパ状の移行部をパンチの進行方向に圧縮したものである。そのため、パイプの半径方向に延在する移行部の板厚は、パイプのテーパ状の移行部の板厚よりも大きくなるように変化し、従ってパイプの大径部と小径部の板厚よりも更に大きくなる。   Next, the punch is moved toward the die to press the pipe. The tapered transition portion of the pipe extends in the radial direction between the lower surface extending in the radial direction of the punch and the upper surface extending in the radial direction of the die. The thus formed transition portion extending in the radial direction of the pipe is obtained by compressing the tapered transition portion of the pipe in the advancing direction of the punch. Therefore, the thickness of the transition portion extending in the radial direction of the pipe changes so as to be larger than the thickness of the tapered transition portion of the pipe, and therefore the thickness of the large diameter portion and the small diameter portion of the pipe. It gets bigger.
前述のパイプは、好ましくは、ベンチレーションパイプである。   The aforementioned pipe is preferably a ventilation pipe.
また、本発明の別の実施形態によれば、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行するテーパ部とを有するパンチが、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行するテーパ部とを有するダイスの中に挿入される。パイプ状のワークが、パンチとダイスによって拡管されて、ほぼ円筒状の大径部と、ほぼ円筒状の小径部と、それらの間で移行するテーパ部とを有するパイプが形成される。   Further, according to another embodiment of the present invention, a punch having a substantially cylindrical large diameter portion, a substantially cylindrical small diameter portion, and a tapered portion that transitions between them has a substantially cylindrical large diameter. Inserted into a die having a portion, a generally cylindrical small diameter portion, and a tapered portion transitioning therebetween. A pipe-shaped workpiece is expanded by a punch and a die to form a pipe having a substantially cylindrical large-diameter portion, a substantially cylindrical small-diameter portion, and a tapered portion that moves between them.
パイプ状のワークが拡管されるときに、移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなるように成形される
パイプの大径部が、テーパ部を有するダイスの中に挿入されて、互いに逆向きの2つのテーパ部を有するパイプが形成され、この2つのテーパ部が膨出部を形成している。
When the pipe-shaped workpiece is expanded, the large diameter portion of the pipe is formed so that the plate thickness of the transition portion is larger than the plate thickness of the large diameter portion and larger than the plate thickness of the small diameter portion. A pipe having two taper portions opposite to each other is formed by being inserted into a die having a taper portion, and these two taper portions form a bulge portion.
好ましくは、パイプの小径部が、パイプ状のワークの縮管により形成される。   Preferably, the small diameter portion of the pipe is formed by a contraction pipe of a pipe-like workpiece.
なお、本願の出願書類において、「ほぼ円筒状」とは、厳密な意味でいう「円筒状」に限らず、例えば、少しテーパ状またはそれに近い形状になっているものを含む。拡管された後、拡管パイプは、厳密な円筒状よりも、むしろ少しテーパの付いた「ほぼ円筒状」の方が、ダイスの加工孔から抜き出しやすい。   In the application documents of the present application, the term “substantially cylindrical” is not limited to “cylindrical” in a strict sense, but includes, for example, a slightly tapered shape or a shape close to that. After being expanded, the expanded pipe is more likely to be pulled out of the die hole if it is "substantially cylindrical" with a slight taper rather than an exact cylindrical shape.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例1を説明する。   A preferred embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜3は、本発明の実施例1によるパイプ拡管の一連の工程を示している。   1 to 3 show a series of steps of pipe expansion according to Embodiment 1 of the present invention.
図1に示されているように、パンチ1は、ほぼ円筒状の大径部1aと、ほぼ円筒状の小径部1bと、テーパ部1cを有する。テーパ部1cは、大径部1aの終端と小径部1bの始端との間の移行領域に延在している。換言すれば、テーパ部1cは、大径部1aの終端から小径部1bの始端へ移行している。   As shown in FIG. 1, the punch 1 has a substantially cylindrical large-diameter portion 1a, a substantially cylindrical small-diameter portion 1b, and a tapered portion 1c. The taper portion 1c extends in a transition region between the end of the large diameter portion 1a and the start end of the small diameter portion 1b. In other words, the taper portion 1c is shifted from the end of the large diameter portion 1a to the start end of the small diameter portion 1b.
パンチ1の大径部1aの直径(2D)は、小径部1bの直径(D)の2倍である。   The diameter (2D) of the large diameter portion 1a of the punch 1 is twice the diameter (D) of the small diameter portion 1b.
ダイス2は、加工用の孔を有する。このダイス2の加工孔は、パンチ1の外形、つまり、大径部1a、小径部1b、テーパ部1cの連続した外壁面形状に対応して、それぞれ、ほぼ円筒状の大径部2aと、ほぼ円筒状の小径部2bと、テーパ部2cからなる。   The die 2 has a processing hole. The processing holes of the die 2 correspond to the outer shape of the punch 1, that is, the continuous outer wall surface shape of the large-diameter portion 1a, the small-diameter portion 1b, and the tapered portion 1c. It consists of a substantially cylindrical small-diameter portion 2b and a tapered portion 2c.
ダイス2のテーパ部2cは、パンチ1のテーパ部1cと同じテーパ角度を有する。ダイス2の加工孔の小径部2bの直径(D+2t)は、パイプ状ワーク3の外径(D+2t)と同じである。ここで、tは、ワーク3の板厚である。ワーク3の板厚は全長にわたって均一(同一)である。   The taper portion 2 c of the die 2 has the same taper angle as the taper portion 1 c of the punch 1. The diameter (D + 2t) of the small diameter portion 2b of the processing hole of the die 2 is the same as the outer diameter (D + 2t) of the pipe-like workpiece 3. Here, t is the thickness of the workpiece 3. The plate thickness of the work 3 is uniform (same) over the entire length.
ダイス2の下端面にプレート4が着脱可能に設けられている。それによって、ダイス2の加工孔の小径部2bの下端が閉じられている。   A plate 4 is detachably provided on the lower end surface of the die 2. Thereby, the lower end of the small diameter portion 2b of the processing hole of the die 2 is closed.
そのような状態で、パイプ状ワーク3の下端部が、図1でいえば下向きに、ダイス2の加工孔の大径部2aの上端開口部から挿入される。   In such a state, the lower end portion of the pipe-shaped workpiece 3 is inserted downward from the upper end opening portion of the large diameter portion 2a of the machining hole of the die 2 in FIG.
図1に示されているように、パイプ状ワーク3の下端がプレート4の上面に接したところで、パイプ状ワーク3は停止する。その結果、パイプ状ワーク3は、ダイス2の加工孔の中に入った形で立上げられる。   As shown in FIG. 1, the pipe-shaped workpiece 3 stops when the lower end of the pipe-shaped workpiece 3 is in contact with the upper surface of the plate 4. As a result, the pipe-like workpiece 3 is raised in a form that enters the machining hole of the die 2.
図2に示すように、パンチ1、ダイス2の加工孔およびワーク3を同軸(X)に保ちつつ、矢印Wの方向(つまり図の下方向)にパンチ1を下降させると、まずパンチ1の小径部1bがワーク3の上端開口部の中に入り、次に、パンチ1のテーパ部1cがワーク3の上端開口部に到達し、パンチ1のテーパ部1cにより、ワーク3の上端部は徐々に半径(放射)方向に押し拡げられて、拡管加工が進んでいく。   As shown in FIG. 2, when the punch 1 is lowered in the direction of the arrow W (that is, in the downward direction in the figure) while keeping the punch 1, the processing hole of the die 2 and the workpiece 3 coaxial (X), first the punch 1 The small diameter portion 1b enters the upper end opening of the workpiece 3, and then the taper portion 1c of the punch 1 reaches the upper end opening of the workpiece 3, and the upper end portion of the workpiece 3 is gradually moved by the taper portion 1c of the punch 1. The tube is expanded in the radial (radial) direction.
パンチ1がさらに下降して、パンチ1の大径部1aの終端(図1〜3では下端)がダイス2の大径部2aの始端(図1〜3では上端)と同一レベルに位置したとき、パンチ1の小径部1bの終端(図1〜3では下端)がダイス2の小径部2bの始端(図1〜3では上端)に到達しない、手前の位置にある。   When the punch 1 is further lowered and the end (lower end in FIGS. 1 to 3) of the large-diameter portion 1a of the punch 1 is located at the same level as the starting end (upper end in FIGS. 1 to 3) of the large-diameter portion 2a of the die 2 The end of the small-diameter portion 1b of the punch 1 (the lower end in FIGS. 1 to 3) is at the front position where it does not reach the starting end (the upper end in FIGS. 1 to 3) of the small-diameter portion 2b of the die 2.
さらにパンチ1が下降して、パンチ1の小径部1bの終端(図1〜3では下端)がダイス2の小径部2bの始端(図1〜3では上端)と同一レベルに到達したとき、パンチ1の大径部1aの終端(図1〜3では下端)がダイス2の大径部2aの始端(図1〜3では上端)と終端(図1〜3では下端)との間に位置している。   When the punch 1 further descends and the end of the small-diameter portion 1b of the punch 1 (the lower end in FIGS. 1 to 3) reaches the same level as the starting end (the upper end in FIGS. 1 to 3) of the die 2, the punch 1 1 is located between the starting end (upper end in FIGS. 1 to 3) and the end (lower end in FIGS. 1 to 3) of the large diameter portion 2a of the die 2. ing.
図3に示すように、パンチ1が矢印Wの方向にさらに下降すると、パンチ1のテーパ部1cがワーク3を介してダイス2のテーパ部2cに突き当たる。このとき、パイプ拡管加工は終了する。   As shown in FIG. 3, when the punch 1 further descends in the direction of the arrow W, the taper portion 1 c of the punch 1 abuts against the taper portion 2 c of the die 2 through the workpiece 3. At this time, the pipe expansion process ends.
しかるのち、図示はされていないが、パンチ1をダイス2の加工孔から引き抜き、さらに、拡管されたパイプもダイス2の加工孔から抜き出す。   Thereafter, although not shown, the punch 1 is pulled out from the processing hole of the die 2, and the expanded pipe is also extracted from the processing hole of the die 2.
パンチ1のテーパ部1cの最適のテーパ角度(θ)は、ワーク3の材質や寸法によって変化しうるが、例えば、25〜32度とすることが好ましい。テーパ角度(θ)が大きすぎると、ワーク3は、図2にAで示す部位に座屈が発生しがちである。逆に、テーパ角度(θ)が小さすぎると、とくに2倍以上の拡管加工をする場合、ワーク3は、図2にBで示す部位に割れが発生しがちである。   The optimum taper angle (θ) of the taper portion 1c of the punch 1 can vary depending on the material and dimensions of the work 3, but is preferably 25 to 32 degrees, for example. If the taper angle (θ) is too large, the workpiece 3 tends to buckle at a portion indicated by A in FIG. On the other hand, if the taper angle (θ) is too small, the workpiece 3 tends to crack at the site indicated by B in FIG.
実験例1
図4は、図1〜3に示された本発明のパイプ拡管方法によってパイプ状ワークが拡管されて形成された拡管パイプの1つの例の縦断面を示している。
Experimental example 1
FIG. 4 shows a longitudinal section of one example of a pipe expansion pipe formed by expanding a pipe-like workpiece by the pipe pipe expansion method of the present invention shown in FIGS.
図4において、符号1〜5は、拡管されたパイプについて、板厚を測定した箇所を示す。   In FIG. 4, the codes | symbols 1-5 show the location which measured plate | board thickness about the pipe expanded.
表1は、パイプの符号1〜5で示す箇所の板厚測定値を示す。
Table 1 shows the plate thickness measurement values of the portions indicated by reference numerals 1 to 5 of the pipe.
拡管加工前のパイプ状ワーク(パイプ素材)の寸法を述べると、ワークの全長にわたって、板厚(t)が1.6mmであり、外径が19.1mmであり、内径が15.9mmであった。ワークの材質はSTKM11Aである。   The dimensions of the pipe-shaped workpiece (pipe material) before the pipe expansion process are as follows. Over the entire length of the workpiece, the plate thickness (t) is 1.6 mm, the outer diameter is 19.1 mm, and the inner diameter is 15.9 mm. It was. The material of the workpiece is STKM11A.
次は、拡管されたパイプについて説明する。   Next, the expanded pipe will be described.
図4に示されているように、拡管パイプの大径部の上端内径は30.3mmであり、小径部の下端内径は15.9mmであった。   As shown in FIG. 4, the upper end inner diameter of the large diameter portion of the pipe expansion pipe was 30.3 mm, and the lower end inner diameter of the small diameter portion was 15.9 mm.
また、表1から明らかなように、本発明の実施例1では、パイプのテーパ部(符号5で示す箇所)が最大の板厚1.64mmを有する。パイプの小径部の板厚は、ワークと同じ板厚、つまり1.6mmである。パイプの大径部は、符号4で示す終端の板厚がワークの板厚と同じ1.60mmであり、符号1で示す始端の板厚が最小の値である1.29mmであり、大径部の終端から始端へ向って、少しずつ板厚は薄くなっている。つまり、符号3で示す箇所の板厚は、1.46mm、符号2で示す箇所の板厚は1.37mmである。   Further, as apparent from Table 1, in Example 1 of the present invention, the taper portion of the pipe (location indicated by reference numeral 5) has a maximum plate thickness of 1.64 mm. The plate thickness of the small diameter portion of the pipe is the same plate thickness as that of the workpiece, that is, 1.6 mm. The large-diameter portion of the pipe has a thickness of 1.60 mm, which is the same as the thickness of the workpiece, and is 1.29 mm, which is the minimum value of the thickness of the starting end indicated by reference numeral 1. The plate thickness gradually decreases from the end of the section toward the start. That is, the plate thickness at the location indicated by reference numeral 3 is 1.46 mm, and the thickness at the location indicated by reference numeral 2 is 1.37 mm.
これに対し、比較例においては、2種類のパンチとダイスを使用した。まず、テーパ角度(θ)の小さい尖った第1パンチを使って、本発明の実施例1で使ったものと同じパイプ状ワークを予備的に拡管加工した。そのあと、そのように予備的に拡管加工されたワーク半加工品を、図1〜3に示すパンチ1によって最終的に拡管加工した。   On the other hand, in the comparative example, two types of punches and dies were used. First, the same pipe-shaped work as that used in Example 1 of the present invention was preliminarily expanded using a sharp first punch having a small taper angle (θ). After that, the workpiece semi-processed product preliminarily expanded as described above was finally expanded by the punch 1 shown in FIGS.
表1を参照して、本発明の実施例1と比較例とを比較する。   With reference to Table 1, Example 1 of the present invention is compared with a comparative example.
比較例では、パイプの板厚の減少が激しい。とくにテーパ部(符号5で示す箇所)の板厚は1.28mmであり、拡管加工前のワークの板厚(1.60mm)よりも減少している。   In the comparative example, the pipe thickness is drastically reduced. In particular, the plate thickness of the taper portion (location indicated by reference numeral 5) is 1.28 mm, which is smaller than the plate thickness (1.60 mm) of the workpiece before tube expansion processing.
これに対し、本発明の実施例1においては、パイプのテーパ部の板厚はパイプの全長の中で最大の1.64mmで、他の部分よりも大きな測定値となっている。   On the other hand, in Example 1 of this invention, the plate | board thickness of the taper part of a pipe is the largest 1.64 mm in the full length of a pipe, and is a measured value larger than another part.
図5を参照して、本発明の好適な実施例2を説明する。   A preferred embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
図5は、本発明のパイプ拡管方法によってパイプ状ワークが拡管されて、半径半方に延在している移行部が形成された拡管パイプの1つの例を示している。   FIG. 5 shows an example of a pipe expansion pipe in which a pipe-shaped workpiece is expanded by the pipe expansion method of the present invention, and a transition portion extending in a half radius is formed.
図5に示されているように、本発明においては、半径方向に延在している移行部を有するパイプを成形することもできる。その場合は、上述の実施例1のパイプ拡管方法を利用してテーパ部を有するワーク3を製造した後、そのテーパ部について更なる拡管加工を行う。   As shown in FIG. 5, in the present invention, a pipe having a transition portion extending in the radial direction can also be formed. In that case, after manufacturing the workpiece | work 3 which has a taper part using the pipe pipe expansion method of the above-mentioned Example 1, the further pipe expansion process is performed about the taper part.
この場合、まず、大径部と小径部の間の移行部が半径方向に延在したダイス(図示省略)に、テーパ部を有するワーク3を配置する。更に、半径方向に延在した下面を有するパンチ(図示省略)をこのワーク3内に配置する。ワーク3の小径部の内壁面は、パンチに対応する小径部を設けて拘束しても良いし、別途対応する芯金を設けて拘束しても良い。   In this case, first, the workpiece 3 having a tapered portion is arranged on a die (not shown) in which a transition portion between the large diameter portion and the small diameter portion extends in the radial direction. Further, a punch (not shown) having a lower surface extending in the radial direction is arranged in the work 3. The inner wall surface of the small-diameter portion of the work 3 may be restrained by providing a small-diameter portion corresponding to the punch, or may be restrained by separately providing a corresponding cored bar.
次に、パンチをダイスに向けて移動させてワーク3を押圧する。ワーク3のテーパ部は、パンチの半径方向に延在した下面とダイスの半径方向に延在した上面に挟まれて、半径方向に延在する。こうしてパイプの半径方向に延在する移行部を有するパイプが形成される。   Next, the workpiece 3 is pressed by moving the punch toward the die. The taper portion of the workpiece 3 extends in the radial direction between the lower surface extending in the radial direction of the punch and the upper surface extending in the radial direction of the die. Thus, a pipe having a transition extending in the radial direction of the pipe is formed.
実験例2
図5において、符号1〜6は、半径半方に延在している移行部が形成されたパイプについて、板厚を測定した箇所を示す。
Experimental example 2
In FIG. 5, the codes | symbols 1-6 show the location which measured plate | board thickness about the pipe in which the transition part extended to the radius half was formed.
表2は、パイプの符号1〜6で示す箇所の板厚測定値を示す。
Table 2 shows the measured thickness values of the portions indicated by reference numerals 1 to 6 of the pipe.
拡管加工前のパイプ状ワーク(パイプ素材)の寸法を述べると、ワークの全長にわたって、板厚(t)が1.6mmであり、外径が19.1mmであり、内径がΦ15.9mmであった。ワークの材質はSTKM11Aである。   The dimensions of the pipe-shaped work (pipe material) before the pipe expansion process are as follows. Over the entire length of the work, the plate thickness (t) is 1.6 mm, the outer diameter is 19.1 mm, and the inner diameter is Φ15.9 mm. It was. The material of the workpiece is STKM11A.
次は、半径半方に延在している移行部が形成されたパイプについて説明する。   Next, a pipe in which a transition portion extending in a half radius is formed will be described.
図5に示されているように、パイプの大径部の上端内径はΦ30.3mmであり、小径部の下端内径はΦ15.9mmであった。   As shown in FIG. 5, the upper end inner diameter of the large diameter portion of the pipe was Φ30.3 mm, and the lower end inner diameter of the small diameter portion was Φ15.9 mm.
また、表2から明らかなように、本発明の実施例2では、パイプの半径方向に延在している移行部(符号6で示す箇所)が最大の板厚1.66mmを有する。パイプの小径部の板厚は、ワークと同じ板厚、つまり1.60mmである。パイプの大径部は、符号4で示す終端の板厚が1.60mmであり、符号1で示す始端の板厚が最小の値である1.29mmであり、大径部の終端から始端へ向って、少しずつ板厚は薄くなっている。つまり、符号4で示す箇所の板厚は1.60mm、符号3で示す箇所の板厚は1.46mm、符号2で示す箇所の板厚は1.37mmである。   Further, as apparent from Table 2, in Example 2 of the present invention, the transition portion (location indicated by reference numeral 6) extending in the radial direction of the pipe has a maximum plate thickness of 1.66 mm. The plate thickness of the small diameter portion of the pipe is the same plate thickness as that of the workpiece, that is, 1.60 mm. The large-diameter portion of the pipe has a terminal thickness indicated by reference numeral 4 of 1.60 mm and a starting thickness indicated by reference numeral 1 of 1.29 mm, which is the minimum value, from the end of the large-diameter portion to the starting end. The plate thickness is gradually getting smaller. That is, the plate thickness at the location indicated by reference numeral 4 is 1.60 mm, the plate thickness at the location indicated by reference symbol 3 is 1.46 mm, and the thickness at the location indicated by reference numeral 2 is 1.37 mm.
このように、本発明の実施例2においては、パイプの半径方向に延在している移行部の板厚はパイプの全長の中で最大の1.66mmで、他の部分よりも大きな測定値となっている。   As described above, in Example 2 of the present invention, the plate thickness of the transition portion extending in the radial direction of the pipe is 1.66 mm which is the maximum in the entire length of the pipe, and the measured value is larger than the other portions. It has become.
図6は、本発明による拡管パイプの他の例を示す正面図である。   FIG. 6 is a front view showing another example of the pipe expansion pipe according to the present invention.
拡管パイプ10の中央領域には、拡管パイプ10の半径方向に膨出した膨出部12が形成されている。   A bulging portion 12 bulging in the radial direction of the pipe expansion pipe 10 is formed in the central region of the pipe expansion pipe 10.
膨出部12の両側に第1円筒部14と第2円筒部15が形成されている。なお、膨出部12と第1円筒部14と第2円筒部15は、1つのパイプ状のワークから一体的に形成されている。第1円筒部14は、第2円筒部15よりも大径となっている。図1に示された例においては、第1円筒部14の外径E(例えばE=32mm)が、第2円筒部15の外径e(例えばe=26.15mm)よりも大きくなっている。拡管パイプ10の長さLは例えば123mmである。   A first cylindrical portion 14 and a second cylindrical portion 15 are formed on both sides of the bulging portion 12. The bulging portion 12, the first cylindrical portion 14, and the second cylindrical portion 15 are integrally formed from one pipe-shaped workpiece. The first cylindrical portion 14 has a larger diameter than the second cylindrical portion 15. In the example shown in FIG. 1, the outer diameter E (for example, E = 32 mm) of the first cylindrical portion 14 is larger than the outer diameter e (for example, e = 26.15 mm) of the second cylindrical portion 15. . The length L of the pipe expansion pipe 10 is, for example, 123 mm.
膨出部12は、第1テーパ部12aと第2テーパ部12bを有する。第1テーパ部12aと第2テーパ部12bは互いに反対方向に向いていて外向きに先細になっている。第1テーパ部12aは、第1円筒部14に接続している。第2テーパ部12bは、第2円筒部15に接続している。第1テーパ部12aは、テーパ状の内周面12cを有している。   The bulging portion 12 has a first tapered portion 12a and a second tapered portion 12b. The 1st taper part 12a and the 2nd taper part 12b face the mutually opposite direction, and are tapering outward. The first taper portion 12 a is connected to the first cylindrical portion 14. The second taper portion 12 b is connected to the second cylindrical portion 15. The first taper portion 12a has a tapered inner peripheral surface 12c.
図7〜10を参照して、拡管パイプの製造工程の一例を説明する。図7は、パイプ状のワークの一例を示す概略縦断面図である。図8は、パイプ状のワークの先端側を縮管した状態の一例を示す概略縦断面図である。図9は、パイプ状のワークの基端側を拡管した状態の一例を示す概略縦断面図である。図10は、パイプ状のワークの基端側を縮管した状態の一例を示す概略縦断面図である。なお、図7〜10においては、図中右側を先端側とし、図中左側を基端側としてある。   With reference to FIGS. 7-10, an example of the manufacturing process of a pipe expansion pipe is demonstrated. FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a pipe-shaped workpiece. FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a state in which the tip side of the pipe-shaped workpiece is contracted. FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a state in which the proximal end side of the pipe-shaped workpiece is expanded. FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a state in which the proximal end side of the pipe-shaped workpiece is contracted. 7 to 10, the right side in the figure is the front end side, and the left side in the figure is the base end side.
所定の長さに切断されたパイプ状のワーク31を用意する(図7)。寸法の一例を挙げると、パイプ状のワーク31の外径は35mm、長さは128mm、厚さは1mmである。パイプ状のワーク31の材質は例えばSTKM11A(軟鉄)である。   A pipe-shaped workpiece 31 cut to a predetermined length is prepared (FIG. 7). For example, the pipe-shaped workpiece 31 has an outer diameter of 35 mm, a length of 128 mm, and a thickness of 1 mm. The material of the pipe-shaped workpiece 31 is, for example, STKM11A (soft iron).
一組の第1ダイス16と第1パンチ18を用意する(図8)。   A pair of first dies 16 and first punches 18 are prepared (FIG. 8).
第1ダイス16には、円筒状の大径部16aと、円筒状の小径部16bと、それらの間で移行するテーパ部16cが設けられている。大径部16aの内径は、パイプ状のワーク31の外径とほぼ同じである。小径部16cの内径は、パイプ状のワーク31の外径より小さい。第1パンチ18には、パイプ状のワーク31を位置決めして押圧するための突出部18aが設けられている。   The first die 16 is provided with a cylindrical large-diameter portion 16a, a cylindrical small-diameter portion 16b, and a tapered portion 16c that transitions between them. The inner diameter of the large diameter portion 16a is substantially the same as the outer diameter of the pipe-shaped workpiece 31. The inner diameter of the small diameter portion 16 c is smaller than the outer diameter of the pipe-shaped workpiece 31. The first punch 18 is provided with a protruding portion 18a for positioning and pressing the pipe-shaped workpiece 31.
図8においては、パイプ状のワーク31の先端側が第1ダイス16に挿入され、パイプ状のワーク31の基端側が第1パンチ18で押圧されている。パイプ状のワーク31の先端側が縮管されて半加工品32が得られるようになっている。半加工品32には、基端側のパイプ状のワーク部分32aと、先端側の円筒状の小径部32bと、それらの間で移行するテーパ部32cが形成されている。寸法の一例を挙げると、パイプ状のワーク部分32aの外径は35mm、小径部32bの外径は31.8mm、半加工品32の全長は132mmである。   In FIG. 8, the distal end side of the pipe-shaped workpiece 31 is inserted into the first die 16, and the proximal end side of the pipe-shaped workpiece 31 is pressed by the first punch 18. The tip end side of the pipe-shaped workpiece 31 is contracted to obtain a semi-processed product 32. The semi-processed product 32 is formed with a pipe-like workpiece portion 32a on the proximal end side, a cylindrical small-diameter portion 32b on the distal end side, and a tapered portion 32c that moves between them. For example, the outer diameter of the pipe-shaped workpiece portion 32a is 35 mm, the outer diameter of the small diameter portion 32b is 31.8 mm, and the total length of the semi-processed product 32 is 132 mm.
次に、一組の第2ダイス20と第2パンチ22を用意する(図9)。   Next, a pair of second dies 20 and a second punch 22 are prepared (FIG. 9).
第2ダイス20には、円筒状の大径部20aと、円筒状の小径部20bと、それらの間で移行するテーパ部20cが設けられている。第2ダイス20の大径部20aの外径は、半加工品32のパイプ状のワーク部分32aの外径より大きい。第2ダイス20の小径部20bの外径は、半加工品32の小径部32bの外径より小さい。第2パンチ22には、円筒状の大径部22aと、円筒状の小径部22bと、それらの間で移行するテーパ部22cが設けられている。   The second die 20 is provided with a cylindrical large-diameter portion 20a, a cylindrical small-diameter portion 20b, and a tapered portion 20c that moves between them. The outer diameter of the large-diameter portion 20 a of the second die 20 is larger than the outer diameter of the pipe-shaped work portion 32 a of the semi-processed product 32. The outer diameter of the small diameter portion 20 b of the second die 20 is smaller than the outer diameter of the small diameter portion 32 b of the semi-processed product 32. The second punch 22 is provided with a cylindrical large-diameter portion 22a, a cylindrical small-diameter portion 22b, and a tapered portion 22c that moves between them.
図9においては、第2パンチ22が第2ダイス20の中に挿入されている。図8の半加工品32のパイプ状のワーク部分32aが拡管され、小径部32bが縮管されて、図9の半加工品33が得られるようになっている。半加工品33には、円筒状の大径部33aと、円筒状の小径部33bと、それらの間で移行するテーパ部33cが形成されている。寸法の一例を挙げると、大径部33aの外径は42.5mm、小径部33bの外径は26.15mm、半加工品33の全長は126mmである。なお、半加工品33は最終工程で全長123mmにカットされる。   In FIG. 9, the second punch 22 is inserted into the second die 20. The pipe-shaped work portion 32a of the semi-processed product 32 in FIG. 8 is expanded, and the small diameter portion 32b is contracted to obtain the semi-processed product 33 in FIG. The semi-processed product 33 is formed with a cylindrical large-diameter portion 33a, a cylindrical small-diameter portion 33b, and a tapered portion 33c that moves between them. For example, the outer diameter of the large-diameter portion 33a is 42.5 mm, the outer diameter of the small-diameter portion 33b is 26.15 mm, and the total length of the semi-processed product 33 is 126 mm. The semi-processed product 33 is cut to a total length of 123 mm in the final process.
次に、一組の第3ダイス24と第4ダイス26を用意する(図10)。   Next, a set of a third die 24 and a fourth die 26 are prepared (FIG. 10).
第3ダイス24には、小径部24aとテーパ部24bが設けられている。第4ダイス26には、小径部26aとテーパ部26bが設けられている。第3ダイス24のテーパ部24bと第4ダイス26のテーパ部26bは互いに反対方向を向いていて外向きに先細になっている。第4ダイス26の小径部26aの内径は、図9の半加工品33の大径部33aの外径より小さく、パイプ状のワーク31の外径より小さい。第3ダイス24の小径部24aは、拡管パイプ10の第2円筒部15を形成する部分に相当する。第3ダイス24のテーパ部24bは、拡管パイプ10の第2テーパ部12bを形成する部分に相当する。第4ダイス26のテーパ部26bは、拡管パイプ10の膨出部12の第1テーパ部12aを形成する部分に相当する。第4ダイス26の小径部26aは、拡管パイプ10の第1円筒部14を形成する部分に相当する。   The third die 24 is provided with a small diameter portion 24a and a tapered portion 24b. The fourth die 26 is provided with a small diameter portion 26a and a tapered portion 26b. The taper portion 24b of the third die 24 and the taper portion 26b of the fourth die 26 face in opposite directions and taper outward. The inner diameter of the small-diameter portion 26 a of the fourth die 26 is smaller than the outer diameter of the large-diameter portion 33 a of the semi-processed product 33 in FIG. 9 and smaller than the outer diameter of the pipe-shaped workpiece 31. The small diameter portion 24 a of the third die 24 corresponds to a portion that forms the second cylindrical portion 15 of the pipe expansion pipe 10. The tapered portion 24 b of the third die 24 corresponds to a portion that forms the second tapered portion 12 b of the pipe expansion pipe 10. The tapered portion 26 b of the fourth die 26 corresponds to a portion that forms the first tapered portion 12 a of the bulging portion 12 of the pipe expansion pipe 10. The small diameter portion 26 a of the fourth die 26 corresponds to a portion that forms the first cylindrical portion 14 of the pipe expansion pipe 10.
図10においては、図9の半加工品33の大径部33aが縮管されて拡管パイプ10が得られるようになっている。すなわち、図9の半加工品33の大径部33aが第4ダイス26のテーパ部26bの中で縮管されて、互いに逆向きの2つのテーパ部12a、12bが形成されている。2つのテーパ部12a、12bが膨出部12を形成している。こうして拡管パイプ10の中央領域にプレス加工で膨出部を成形可能になっている。   In FIG. 10, the large-diameter portion 33a of the semi-processed product 33 of FIG. 9 is contracted to obtain the expanded pipe 10. That is, the large-diameter portion 33a of the semi-processed product 33 in FIG. 9 is contracted in the tapered portion 26b of the fourth die 26 to form two tapered portions 12a and 12b opposite to each other. The two taper portions 12 a and 12 b form the bulging portion 12. Thus, the bulging portion can be formed in the central region of the pipe expansion pipe 10 by pressing.
実施例3においても、実施例1と同様に、例えば図4に示されているように、同一厚みのパイプ状のワークが拡管されるときに、移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなるように成形されるのが好ましい。   Also in the third embodiment, as in the first embodiment, for example, as shown in FIG. 4, when the pipe-shaped workpiece having the same thickness is expanded, the plate thickness of the transition portion is the large diameter plate. It is preferable to mold so as to be larger than the thickness and larger than the plate thickness of the small diameter portion.
本発明は図示された実施例に限定されない。   The invention is not limited to the illustrated embodiment.
本発明の好適な実施例1によるパイプ拡管工程のワークセット後の状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state after the work set of the pipe expansion process by the suitable Example 1 of this invention. 図1のパイプ拡管加工の途中の状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state in the middle of the pipe expansion process of FIG. 図1のパイプ拡管加工の終了の状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state of completion | finish of the pipe expansion process of FIG. 本発明の実施例1によって拡管加工されたパイプの板厚測定箇所を示す説明図。Explanatory drawing which shows the plate | board thickness measurement location of the pipe expanded by Example 1 of this invention. 本発明の実施例2によって拡管加工されたパイプの板厚測定箇所を示す説明図。Explanatory drawing which shows the plate | board thickness measurement location of the pipe expanded by Example 2 of this invention. 本発明による拡管パイプの製造方法の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the manufacturing method of the pipe expansion pipe by this invention. パイプ状のワークの一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of a pipe-shaped workpiece | work. パイプ状のワークの先端側を縮管した状態の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of the state which contracted the front end side of the pipe-shaped workpiece | work. パイプ状のワークの基端側を拡管した状態の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of the state which expanded the base end side of the pipe-shaped workpiece | work. パイプ状のワークの基端側を縮管した状態の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of the state which contracted the base end side of the pipe-shaped workpiece | work.
符号の説明Explanation of symbols
1 パンチ
1a、2a 大径部
1b、2b 小径部
1c、2c 移行部
2 ダイス
3 パイプ状ワーク(パイプ素材)
4 プレート
10 拡管パイプ
12 膨出部
12a 第1テーパ部
12b 第2テーパ部
12c 内周面
14 第1円筒部
15 第2円筒部
16 第1ダイス
16a、20a、22a、33a 大径部
16b、20b、22b、24a、26a、32b、33b 小径部
16c、20c、22c、24b、26b、32c、33c テーパ部
18 第1パンチ
18a 突出部
20 第2ダイス
22 第2パンチ
24 第3ダイス
26 第4ダイス
31 パイプ状のワーク
32、33 半加工品
32a パイプ状のワーク部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punch 1a, 2a Large diameter part 1b, 2b Small diameter part 1c, 2c Transition part 2 Dies 3 Pipe-shaped workpiece (pipe material)
4 Plate 10 Expanded pipe 12 Expanded portion 12a First tapered portion 12b Second tapered portion 12c Inner peripheral surface 14 First cylindrical portion 15 Second cylindrical portion 16 First die 16a, 20a, 22a, 33a Large diameter portion 16b, 20b , 22b, 24a, 26a, 32b, 33b Small diameter portion 16c, 20c, 22c, 24b, 26b, 32c, 33c Tapered portion 18 First punch 18a Protruding portion 20 Second die 22 Second punch 24 Third die 26 Fourth die 31 Pipe-shaped workpiece 32, 33 Semi-processed product 32a Pipe-shaped workpiece

Claims (6)

  1. 円筒状の大径部と、円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するパンチが、円筒状の大径部と、円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するダイスの中に挿入され、同一厚みのパイプ状のワークが、パンチとダイスによって拡管されて、円筒状の大径部と、円筒状の小径部と、それらの間で移行する移行部とを有するパイプが形成されるパイプ拡管方法であって
    パイプ状のワークが拡管されるに、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端に到達しない手前の位置にあり、かつ、パンチの小径部の終端がダイスの小径部の始端と同一レベルに位置しているとき、パンチの大径部の終端がダイスの大径部の始端と終端との間に位置しており、パイプ状のワークを拡管したパイプの移行部の板厚が、大径部の板厚よりも大きく、かつ、小径部の板厚よりも大きくなることを特徴とするパイプ拡管方法。
    A punch having a cylindrical large-diameter portion, a cylindrical small-diameter portion, and a transition portion that moves between them, and a cylindrical large-diameter portion, a cylindrical small-diameter portion, and a transition between them A pipe-like workpiece having the same thickness is inserted into a die having a transition portion, and is expanded by a punch and a die, so that a cylindrical large-diameter portion, a cylindrical small-diameter portion, and a transition between them are performed. a pipe tube expansion method pipes and a transition portion Ru is formed,
    When pipe-shaped workpiece is expanded pipe, when the end of the large diameter portion of the punch is positioned at the starting end and the same level of the large-diameter portion of the die, the end of the small diameter portion of the punch is at the starting end of the small diameter portion of the die When the end of the small diameter part of the punch is located at the same level as the starting end of the small diameter part of the die, the end of the large diameter part of the punch is at the start and end of the large diameter part of the die. The thickness of the transition part of the pipe expanded from the pipe-shaped workpiece is larger than the thickness of the large diameter part and larger than the thickness of the small diameter part. Pipe expansion method.
  2. 移行部がテーパ部である請求項1に記載のパイプ拡管方法。   The pipe expansion method according to claim 1, wherein the transition portion is a tapered portion.
  3. 移行部が段部である請求項1記載のパイプ拡管方法。   The pipe expansion method according to claim 1, wherein the transition portion is a stepped portion.
  4. パイプの大径部の直径がパイプの小径部の直径の2倍以上になるように成形される請求項1〜3のいずれか1項に記載のパイプ拡管方法。   The pipe expansion method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pipe is formed so that a diameter of a large diameter portion of the pipe is twice or more a diameter of a small diameter portion of the pipe.
  5. 拡管されたパイプのテーパ部について更に拡管加工をして、小径部から大径部へ移行する部分を、テーパ形状から半径方向に延在する形状に変形させることを特徴とする請求項2に記載のパイプ拡管方法。 3. The pipe expanding process is further performed on the taper portion of the expanded pipe, and a portion that transitions from the small diameter portion to the large diameter portion is deformed from a taper shape to a shape extending in the radial direction. Pipe expansion method.
  6. 拡管されたパイプの大径部が、テーパ部を有するダイスの中に挿入されて、互いに逆向きの2つのテーパ部を有するパイプが形成され、これらの2つのテーパ部によって膨出部が形成される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のパイプ拡管方法。 The expanded pipe has a large diameter portion inserted into a die having a taper portion to form a pipe having two taper portions opposite to each other, and a bulge portion is formed by these two taper portions. The pipe expansion method according to any one of claims 1 to 4 .
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