JP6665643B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for expanded pipe parts - Google Patents

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本発明は、拡径管部品の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an expanded-diameter pipe part.
一般的に、自動車や自動二輪車の排気系部品には、拡管加工(口広げ加工)された部品が使用されている。これらは、溶接レス、コスト低減の観点から、一体成形とすることが望まれている。   Generally, pipe-expanded (mouth-expanded) parts are used as exhaust system parts for automobiles and motorcycles. These are desired to be integrally formed from the viewpoint of less welding and cost reduction.
一方で、例えば、金属管の端部に偏心かつ拡径させた先端部を有する等、特殊な形状が要請されている。   On the other hand, a special shape is required, for example, having an eccentric and enlarged diameter end portion at the end of the metal tube.
特殊な形状の拡管加工された部品として、所定の径を有する一般部と、筒体の先端に形成されるとともにこの一般部に対して所定の大きさに拡径され、一般部の軸方向に対して所定の交差角で偏心する軸方向を有する拡径部と、一般部と拡径部との間に形成されるとともに一般部から先端部に向かって所定の傾斜角に拡径する変化部とを軸方向へ並んで有する拡径管部品がある。   As a part with a special shape that has been expanded, a general part having a predetermined diameter, and formed at the tip of the cylinder and expanded to a predetermined size with respect to this general part, in the axial direction of the general part An enlarged portion having an axial direction decentered at a predetermined intersection angle, and a changing portion formed between the general portion and the enlarged portion and expanding from the general portion to a tip portion at a predetermined inclination angle. There is an expanded tube part having (1) and (2) arranged in the axial direction.
金属管に特殊な形状を加工する方法としては、特許文献1〜3に開示されるように、バルジ成形(ハイドロフォーミング)を行う成形方法が提案されている。   As a method of processing a special shape on a metal tube, a forming method of performing bulge forming (hydroforming) has been proposed as disclosed in Patent Documents 1 to 3.
また、特許文献4〜6に開示されるように、回転する成形型に、管状の素材を加工ローラやへらで押し付けて成形する塑性加工の一手法であるスピニング加工が提案されている。   Further, as disclosed in Patent Documents 4 to 6, spinning processing, which is a technique of plastic working in which a tubular material is pressed against a rotating mold by a working roller or a spatula to form the material, has been proposed.
特開2000−225422号公報JP 2000-225422 A 特開2004−268096号公報JP 2004-268096 A 特開2000−045767号公報JP 2000-045767 A 特開2000−190038号公報JP 2000-190038 A 特開2003−010935号公報JP-A-2003-010935 特開2009−018342号公報JP 2009-018342 A
しかし、バルジ成形やスピニング加工では、加工装置が大きく高価であることに加え、サイクルタイムが長く、生産性が低いとともに、端部の加工度が大きい成形品の場合には成形品の肉厚にばらつきが生じ、割れやしわなどが発生しやすいという課題がある。特に、高強度の素材や溶接管に対する加工では、端部の加工度が大きい成形品をバルジ成形やスピニング加工で製造することは困難である。   However, in bulge forming and spinning, the processing equipment is large and expensive, and the cycle time is long and the productivity is low. There is a problem that variation occurs and cracks and wrinkles are likely to occur. In particular, in the processing of a high-strength material or a welded pipe, it is difficult to manufacture a molded product having a large degree of end processing by bulging or spinning.
このような状況から、端部加工度が大きい拡径管部品を、低コスト、低タクトタイムで生産性が高く製造できる製造方法および製造装置が求められている。   Under such circumstances, there is a demand for a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing a large-diameter pipe part having a large degree of end machining with low cost, low tact time and high productivity.
本発明の目的は、上記拡径管部品の製造方法および製造装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing the above-described enlarged-diameter tube component.
本発明は以下に列記のとおりである。   The present invention is as listed below.
(1)金属製の素材である筒体に加工を行って、所定の径を有する一般部と、前記筒体の先端に形成されるとともに前記一般部に対して所定の大きさに拡径され、前記一般部の軸方向に対して所定の交差角で偏心する軸方向を有する拡径部と、前記一般部と前記拡径部との間に形成されるとともに前記一般部から前記拡径部に向かって所定の傾斜角に拡径する変化部とを軸方向へ並んで有する拡径管部品を製造する方法であって、
同心拡管パンチを、前記筒体の軸方向へ押し込んで前記筒体に同心拡管加工を行うことにより、第1の中間成形品を製造する少なくとも一つの同心拡管工程と、
前記変化部の内面形状と合致する外面形状を有する偏心拡管パンチを、前記変化部の外面形状と合致する内面形状を有する金型に設置された前記第1の中間成形品における前記同心拡管加工が行われた部分の軸方向へ押し込んで前記第1の中間成形品に偏心拡管加工を行うことにより、前記変化部の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品よりも端部が拡管されている第2の中間成形品を製造する偏心拡管工程と、
前記拡径部の外面形状と合致する内面形状を有する縮径パンチを、前記第2の中間成形品の前記端部の外側に押し込んで前記第2の中間成形品の前記端部に縮径加工(口絞り加工)を行う縮径加工工程と
を含むことを特徴とする拡径管部品の製造方法。
(1) A cylindrical body made of a metal material is processed to form a general portion having a predetermined diameter, and a diameter formed at the tip of the cylindrical body and expanded to a predetermined size with respect to the general portion. An enlarged portion having an axial direction that is eccentric at a predetermined intersection angle with respect to the axial direction of the general portion, and the enlarged portion formed between the general portion and the enlarged portion and from the general portion. A method for manufacturing an enlarged-diameter pipe component having a change portion that expands in diameter at a predetermined inclination angle toward in the axial direction,
At least one concentric expanding step of manufacturing a first intermediate molded product by pressing a concentric expanding punch in the axial direction of the cylindrical body and performing concentric expanding processing on the cylindrical body,
An eccentric pipe-expanding punch having an outer surface shape that matches the inner surface shape of the changing portion, and the concentric expanding process in the first intermediate molded product installed in a mold having an inner surface shape that matches the outer surface shape of the changing portion. By eccentrically expanding the first intermediate molded product by pushing in the axial direction of the performed portion, the end portion is expanded compared to the expanded product, which is the final product, having the shape of the changing portion and having the shape of the changing portion. An eccentric expansion process for producing a second intermediate molded product,
A diameter-reducing punch having an inner surface shape that matches the outer surface shape of the enlarged diameter portion is pushed outside the end of the second intermediate product to reduce the diameter of the end of the second intermediate product. (Diameter drawing).
(2)前記縮径パンチは、前記第2の中間成形品の軸方向へ、前記第2の中間成形品の前記端部の外側から押し込むことにより、縮径加工することを特徴とする(1)項に記載された拡径管部品の製造方法。   (2) The diameter-reducing punch is characterized in that the diameter-reducing punch is pressed in the axial direction of the second intermediate molded product from outside the end of the second intermediate molded product, thereby reducing the diameter. )).
(3)前記同心拡管工程は、前記変化部の前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに、前記筒体の内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有する同心拡管パンチを前記筒体の軸方向へ押し込むことにより、前記筒体を拡管率25%以下で同心拡管加工することを特徴とする(1)項または(2)項に記載された拡径管部品の製造方法。   (3) The concentric expanding step includes forming a concentric expanding punch having a punch half angle larger than the inclination angle of the changing portion, an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical body, and smaller than the inner diameter of the changing portion. The method for manufacturing a part of a large-diameter pipe according to the above mode (1) or (2), wherein the pipe is concentrically expanded at an expansion ratio of 25% or less by pushing the cylindrical body in the axial direction.
本発明において「拡管率」とは、各工程における拡管加工前の拡管部の外径を基準にした拡大率をいう。すなわち、拡管率は、{(各工程における拡管加工後の拡管部の外径−各工程における拡管加工前の拡管部の外径)/各工程における拡管加工前の拡管部の外径}×100(%)として求められる。   In the present invention, the “expansion ratio” refers to an expansion ratio based on the outer diameter of the expanded portion before the expansion process in each step. That is, the expansion ratio is: ((outer diameter of expanded portion after expansion in each process-outer diameter of expanded portion before expansion in each process) / outer diameter of expanded portion before expansion in each process) x 100 (%).
もしくは、各工程における拡管加工前の拡管部の外径をdとし、各工程における拡管加工後の拡管部の外径dとした場合に、拡管率={(d−d)/d}×100(%)である。 Or, if the outer diameter of the expanded portion of the front pipe expanding at each step was d 0, which is the outer diameter d 1 of the expanded portion after pipe expanding in each step, the expansion ratio = {(d 1 -d 0) / d 0 } × 100 (%).
なお、同心拡管工程は、少なくとも一つ有すればよいが、最終製品の形状によっては、複数工程とすることもできる。例えば、同心拡管工程を三段階に分けて加工する場合は、下記のように成形することができる。   In addition, it is sufficient that at least one concentric pipe expansion step is provided, but a plurality of steps may be used depending on the shape of the final product. For example, in the case of processing the concentric expansion process in three stages, it can be formed as follows.
(1)〜(3)項のいずれかに記載の拡径管部品の製造方法において、同心拡管工程が、第1の同心拡管工程、第2の同心拡管工程、第3の同心拡管工程からなる。   (1) In the method for manufacturing the expanded-diameter pipe part according to any one of (1) to (3), the concentric expansion step includes a first concentric expansion step, a second concentric expansion step, and a third concentric expansion step. .
第1の同心拡管工程は、前記変化部の前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに前記筒体の内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有する第1の同心拡管パンチを前記筒体の軸方向へ押し込むことにより、前記筒体を拡管率25%以下で拡管加工して、第1aの中間成形品を製造する。   The first concentric expansion step includes a step of forming a first concentric expansion punch having a punch half-angle larger than the inclination angle of the changing portion, an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical body, and smaller than the inner diameter of the changing portion. By pushing in the axial direction of the cylindrical body, the cylindrical body is expanded at a pipe expansion ratio of 25% or less to produce an intermediate molded product 1a.
第2の同心拡管工程は、前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに前記第1aの中間成形品の軸方向端部における内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有する第2の拡管パンチを前記第1aの中間成形品の軸方向へ前記第1の同心拡管パンチの手前位置まで押し込むことにより、前記第1aの中間成形品を拡管率25%以下で拡管加工して、第1bの中間成形品を製造する。   In the second concentric pipe expansion step, the second half having a punch half-angle larger than the inclination angle and having an outer diameter larger than the inner diameter at the axial end of the intermediate molded product of the first a and smaller than the inner diameter of the changing portion. Is pushed in the axial direction of the 1a intermediate molded product to a position just before the first concentric expanded punch, thereby expanding the 1a intermediate molded product at an expansion ratio of 25% or less. 1b is produced.
さらに、第3の同心拡管工程は、前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに前記第1bの中間成形品の軸方向端部における内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有する第3の拡管パンチを前記第1bの中間成形品の軸方向へ前記第2の同心拡管パンチの手前位置まで押し込むことにより、前記第1bの中間成形品を拡管率25%以下で拡管加工して、第1cの中間成形品を製造する。   Further, the third concentric expansion step has a punch half-angle larger than the inclination angle, and has an outer diameter larger than the inner diameter at the axial end of the 1b intermediate molded product and smaller than the inner diameter of the changing portion. The third expanded punch is pushed in the axial direction of the 1b intermediate molded product to a position just before the second concentric expanded punch to expand the 1b intermediate molded product at an expansion ratio of 25% or less. To manufacture the 1c intermediate molded product.
そして、前記変化部の内面形状と合致する外面形状を有する偏心拡管パンチを、前記変化部の外面形状と合致する内面形状を有する金型に設置された前記第1cの中間成形品における前記同心拡管加工が行われた部分の軸方向へ押し込んで前記第1cの中間成形品に偏心拡管加工を行うことにより、前記変化部の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品よりも端部が拡管されている第2の中間成形品を製造する。   Then, the eccentric expanding pipe having an eccentric pipe expanding punch having an outer surface shape matching the inner surface shape of the changing portion is mounted on the mold having the inner surface shape matching the outer surface shape of the changing portion, by the concentric expanding pipe of the 1c intermediate molded product. The eccentric expansion process is performed on the 1c intermediate molded product by pushing the processed portion in the axial direction, so that the end portion of the intermediate molded product having the shape of the changing portion is expanded more than the expanded product, which is the final product. To produce a second intermediate molded product.
また、第1の同心拡管パンチ、第2の同心拡管パンチ、第3の同心拡管パンチのパンチ半角を同じとすることも、本発明で好ましく用いられる態様の一つである。   Further, it is one of the modes preferably used in the present invention that the first concentric pipe expanding punch, the second concentric pipe expanding punch, and the third concentric pipe expanding punch have the same punch half angle.
(4)前記拡径部の先端に形成される減肉部を切断する工程をさらに含むことを特徴とする(1)項から(3)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   (4) The expanded diameter pipe according to any one of (1) to (3), further including a step of cutting a thinned portion formed at a tip of the enlarged diameter portion. The method of manufacturing the part.
本発明において、「減肉部」とは、拡径加工前の素管(本発明においては筒体ともいう)の肉厚と、最終製品である拡径管部品の肉厚を比較した場合の、肉厚減少部をいう。具体的には、減肉率={(拡径加工前の肉厚−拡径加工後の肉厚)/拡径加工前の肉厚}×100(%)である。もしくは、口広げ成形前の素材鋼管の肉厚をtとし、端部口広げ鋼管の軸方向端部における口広げ成形後の肉厚をtとした場合に、減肉率={(t−t)/t}×100(%)である。減肉率が正に大きくなるほどより減肉していることを表す。 In the present invention, the “thinned portion” refers to a thickness of a raw tube (also referred to as a cylindrical body in the present invention) before diameter expansion processing is compared with a thickness of an expanded diameter pipe part as a final product. , Means a reduced thickness portion. Specifically, the wall thickness reduction rate = {(thickness before diameter expansion processing−thickness after diameter expansion processing) / thickness before diameter expansion processing} × 100 (%). Or, the thickness of the material before the steel pipe mouth spread molding and t 0, when the thickness after mouth spread molding in the axial direction end portion of the end mouth spread steel pipe was t 1, the thinning rate = {(t 0− t 1 ) / t 0 } × 100 (%). The more the wall thickness reduction ratio becomes positive, the more the wall thickness is reduced.
(5)前記筒体は溶接管であることを特徴とする(1)項から(4)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   (5) The method according to any one of (1) to (4), wherein the tubular body is a welded pipe.
(6)前記素材が、590MPa以上の引張強度を有することを特徴とする(1)項から(5)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   (6) The method according to any one of (1) to (5), wherein the material has a tensile strength of 590 MPa or more.
(7)前記拡径管部品が自動車または自動二輪車のエンジン排気系マフラーまたは触媒ケースであることを特徴とする(1)項から(6)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   (7) The expanded pipe according to any one of (1) to (6), wherein the expanded pipe part is an exhaust system muffler or a catalyst case of an automobile or a motorcycle. The method of manufacturing the part.
(8)金属製の素材である筒体に加工を行って、所定の径を有する一般部と、前記筒体の先端に形成されるとともに前記一般部に対して所定の大きさに拡径され、前記一般部の軸方向に対して所定の交差角で偏心する軸方向を有する拡径部と、前記一般部と前記拡径部との間に形成されるとともに前記一般部から前記拡径部に向かって所定の傾斜角に拡径する変化部とを軸方向へ並んで有する拡径管部品を製造する装置であって、
前記筒体の軸方向へ押し込まれ、前記筒体に同心拡管加工を行うことにより、第1の中間成形品を製造する少なくとも一つの同心拡管パンチと、
前記変化部の外面形状と合致する内面形状を有する金型と、
前記変化部の内面形状と合致する外面形状を有し、前記金型に設置された前記第1の中間成形品における前記同心拡管加工が行われた部分の軸方向へ押し込まれ、前記第1の中間成形品に偏心拡管加工を行うことにより、前記変化部の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品よりも端部が拡管されている第2の中間成形品を製造する偏心拡管パンチと、
前記拡径部の外面形状と合致する内面形状を有し、前記第2の中間成形品の前記端部の外側に押し込むことにより、前記第2の中間成形品の前記端部に縮径加工を行う縮径パンチと
を備えることを特徴とする拡径管部品の製造装置。
(8) The cylindrical body which is a metal material is processed to have a general portion having a predetermined diameter and a general portion formed at the tip of the cylindrical body and expanded to a predetermined size with respect to the general portion. An enlarged portion having an axial direction that is eccentric at a predetermined intersection angle with respect to the axial direction of the general portion, and the enlarged portion formed between the general portion and the enlarged portion and from the general portion. An apparatus for manufacturing an expanded-diameter pipe part having a change portion that expands in diameter at a predetermined inclination angle toward in the axial direction,
At least one concentric expanding punch for producing a first intermediate product by being pushed in the axial direction of the cylindrical body and performing concentric expanding processing on the cylindrical body;
A mold having an inner surface shape that matches the outer surface shape of the changing portion,
It has an outer surface shape that matches the inner surface shape of the changing portion, and is pushed in the axial direction of the portion where the concentric expansion process has been performed in the first intermediate molded product installed in the mold, and the first An eccentric pipe-expansion punch for producing a second intermediate molded product having the shape of the above-mentioned change portion and having an end expanded from the expanded-diameter pipe part as a final product by performing eccentric expansion processing on the intermediate molded product; ,
It has an inner surface shape that matches the outer surface shape of the enlarged diameter portion, and is pressed into the outside of the end of the second intermediate molded product to reduce the diameter of the end of the second intermediate molded product. An apparatus for manufacturing an expanded-diameter pipe part, comprising:
(9)前記縮径パンチは、前記第2の中間成形品の軸方向へ、前記第2の中間成形品の外側から押し込まれることを特徴とする(8)項に記載された拡径管部品の製造装置。   (9) The expanded-diameter pipe part described in (8), wherein the reduced-diameter punch is pushed in the axial direction of the second intermediate molded product from the outside of the second intermediate molded product. Manufacturing equipment.
(10)前記同心拡管パンチは、前記変化部の前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに前記筒体の内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有し、前記筒体の軸方向へ押し込まれることにより、前記筒体を拡管率25%以下で拡管加工することを特徴とする(8)項または(9)項に記載された拡径管部品の製造装置。   (10) The concentric expanding punch has a punch half angle larger than the inclination angle of the changing portion, an outer diameter larger than the inner diameter of the cylinder, and an outer diameter smaller than the inner diameter of the changing portion. The expanded pipe part manufacturing apparatus according to the above mode (8) or (9), wherein the tubular body is expanded at an expansion rate of 25% or less by being pushed in the axial direction.
(11)前記拡径部の先端に形成される減肉部を切断する切断手段をさらに備えることを特徴とする(8)項から(10)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   (11) The diameter increasing device according to any one of the items (8) to (10), further including a cutting unit configured to cut a thinned portion formed at a tip of the enlarged diameter portion. Equipment for manufacturing pipe parts.
(12)前記素材が溶接管であることを特徴とする(8)項から(11)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   (12) The apparatus according to any one of the above items (8) to (11), wherein the material is a welded tube.
(13)前記素材が、590MPa以上の引張強度を有することを特徴とする(8)項から(12)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   (13) The apparatus for manufacturing an expanded-diameter pipe part according to any one of (8) to (12), wherein the material has a tensile strength of 590 MPa or more.
(14)前記拡径管部品が自動車または自動二輪車のエンジン排気系マフラーまたは触媒ケースであることを特徴とする(8)項から(13)項までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   (14) The expanded pipe according to any one of (8) to (13), wherein the expanded pipe part is an exhaust system muffler or a catalyst case of an automobile or a motorcycle. Parts manufacturing equipment.
本発明によれば、所定の径を有する一般部と、筒体の先端に形成されるとともに一般部に対して所定の大きさに拡径され、一般部の軸方向に対して所定の交差角で偏心する軸方向を有する拡径部と、一般部と拡径部との間に形成されるとともに一般部から先端部に向かって所定の傾斜角に拡径する変化部とを軸方向へ並んで有する拡径管部品の製造方法および製造装置を提供することができる。   According to the present invention, a general portion having a predetermined diameter and a predetermined cross angle with respect to the axial direction of the general portion are formed at the tip of the cylindrical body and expanded to a predetermined size with respect to the general portion. A radially enlarged portion having an axial direction eccentric with a variable portion formed between the general portion and the radially expanded portion and extending from the general portion to a tip portion at a predetermined inclination angle is arranged in the axial direction. It is possible to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus for the expanded-diameter pipe component having the above.
また、本発明の製造方法および製造装置によれば、管状材料を所定の金型にセットし、所定の拡径パンチで口広げ加工後口絞り加工を実施することができるため、複数の金型を用いる必要がなく、材料の掴み換えが不要のため、工程およびコストを削減することができる。さらに、材料と拡径パンチの軸心がずれることが防げるため、製品寸法形状が安定し、製品歩留まりも向上することができる。   Further, according to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the present invention, since the tubular material can be set in a predetermined mold, and the opening can be processed by a predetermined diameter-enlargement punch after the opening, a plurality of dies can be formed. Since it is not necessary to use the material and it is not necessary to change the material, the process and the cost can be reduced. Further, since the center of the material and the axis of the diameter-enlargement punch can be prevented from shifting, the product dimensions and shape can be stabilized, and the product yield can be improved.
図1は、本発明により製造される拡径管部品の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an enlarged-diameter pipe component manufactured according to the present invention. 図2(a)〜図2(e)は、本発明の好ましい製造工程を経時的に示す説明図である。2 (a) to 2 (e) are explanatory views showing the preferred manufacturing steps of the present invention over time. 図3は、本発明により製造された拡径管部品の減肉率を示すコンター図であり、図3(a)は拡径管部品の正面図、図3(b)は拡径管部品の上面図、図3(c)は拡径管部品の下面図である。FIG. 3 is a contour diagram showing the wall thinning rate of the expanded pipe part manufactured according to the present invention. FIG. 3 (a) is a front view of the expanded pipe part, and FIG. FIG. 3C is a bottom view of the expanded-diameter pipe part.
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1.拡径管部品
図1は、本発明により製造される拡径管部品の一例を示す断面図である。
1. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an enlarged-diameter pipe component manufactured according to the present invention.
図1に示すように、本発明によって製造される拡径管部品P3は、所定の径を有する一般部P31、変化部P32および拡径部P33とを軸方向へ並んで有する。   As shown in FIG. 1, the expanded-diameter pipe part P3 manufactured according to the present invention has a general portion P31, a changing portion P32, and an expanded-diameter portion P33 having a predetermined diameter arranged in the axial direction.
拡径部P33は、筒体の先端に形成されるとともに一般部P31に対して所定の大きさに拡径され、一般部P31の軸方向に対して所定の交差角θで偏心する軸方向を有する。   The enlarged diameter portion P33 is formed at the distal end of the cylindrical body and is enlarged to a predetermined size with respect to the general portion P31. Have.
交差角θは5〜30°の範囲内であることが好ましい。この範囲内であれば、拡径管部品P3の減肉部の形成が抑制され、製品破断を抑えることができ、歩留り低下を大幅に抑えることができる。   The intersection angle θ is preferably in the range of 5 to 30 °. Within this range, the formation of the thinned portion of the expanded-diameter pipe part P3 is suppressed, product breakage can be suppressed, and reduction in yield can be significantly suppressed.
交差角θが5°未満であれば、本発明の目的である端部加工度が大きい拡径管部品を得るものではなくなり、本発明ではなく従来技術でも製造できるため、本発明を適用する意味がない。一方、交差角θが30°を超えると、場合によっては加工途中で割れが発生し、割れが発生しなくとも十分な寸法精度を有する拡径管部品P3を製造することが難しい。   If the crossing angle θ is less than 5 °, it is not possible to obtain a large-diameter pipe part having a large degree of end processing, which is the object of the present invention, and it is possible to manufacture not only the present invention but also the prior art. There is no. On the other hand, if the crossing angle θ exceeds 30 °, cracks may occur during machining in some cases, and it is difficult to manufacture the expanded pipe part P3 having sufficient dimensional accuracy even without cracks.
変化部P32は、一般部P31と拡径部P33との間に形成されるとともに一般部P31から拡径部P33に向かって所定の傾斜角(α1,α2)に拡径される。変化部の傾斜角は、拡径管部品P3の周方向に一定ではなくなるため、図1では、拡径管部品P3の断面図により、傾斜角α1,α2を示す。   The changing portion P32 is formed between the general portion P31 and the enlarged diameter portion P33, and is expanded at a predetermined inclination angle (α1, α2) from the general portion P31 toward the enlarged diameter portion P33. Since the inclination angle of the changing portion is not constant in the circumferential direction of the enlarged-diameter pipe part P3, FIG. 1 shows the inclination angles α1 and α2 by a cross-sectional view of the enlarged-diameter pipe part P3.
また、傾斜角α1,α2は、素材からの最終的な拡管率が100%以下となるように設定することが好ましい。この範囲内であれば、拡径管部品P3の減肉部の形成が抑制され、製品破断を抑えることができ、歩留り低下を大幅に抑えることができる。   Further, it is preferable to set the inclination angles α1 and α2 such that the final expansion ratio from the material is 100% or less. Within this range, the formation of the thinned portion of the expanded-diameter pipe part P3 is suppressed, product breakage can be suppressed, and reduction in yield can be significantly suppressed.
2.本発明に係る製造装置
図2(a)〜図2(e)は、本発明の好ましい製造工程を経時的に示す説明図である。
2. 2. Manufacturing Apparatus According to the Present Invention FIGS. 2A to 2E are explanatory views showing preferred manufacturing steps of the present invention over time.
図2(a)〜図2(e)に示すように、本発明に係る製造装置0は、同心拡管パンチ1と、偏心拡管パンチ2と、縮径パンチ3と、金型4とを備える。   As shown in FIGS. 2A to 2E, a manufacturing apparatus 0 according to the present invention includes a concentric expanding punch 1, an eccentric expanding punch 2, a reduced diameter punch 3, and a mold 4.
(2−1)同心拡管パンチ1
図2(a)に示すように、同心拡管パンチ1は、筒体Pの拡管加工孔側の端部Pa側から筒体Pの軸方向へ押し込まれ、筒体Pに同心拡管加工を行うことにより、第1の中間成形品P1を製造する。
(2-1) Concentric expansion punch 1
As shown in FIG. 2A, the concentric expansion punch 1 is pushed in the axial direction of the cylinder P from the end Pa side of the expansion hole side of the cylinder P to perform concentric expansion on the cylinder P. Thereby, the first intermediate molded product P1 is manufactured.
同心拡管パンチ1は、本発明において製造される所望の拡径管部品P3の変化部P32における所定の傾斜角αよりも大きな傾斜角β(以下、「パンチ半角β」という)となる傾斜部11を、筒体圧入側先端に有することが好ましい。ここで、傾斜角αとは変化部P32の断面周方向の各位置における平均値を指す。   The concentric expanding pipe punch 1 has an inclined portion 11 having an inclination angle β (hereinafter, referred to as a “punch half angle β”) larger than a predetermined inclination angle α at a changing portion P32 of a desired expanded pipe part P3 manufactured in the present invention. Is preferably provided at the tip of the cylinder body press-in side. Here, the inclination angle α indicates an average value at each position in the circumferential direction of the cross section of the changing portion P32.
また、同心拡管パンチ1は、筒体Pの内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径dを有することが好ましい。一つの同心拡管パンチ1による拡管率は25%以下が好ましく、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   Further, the concentric expanding punch 1 preferably has an outer diameter d larger than the inner diameter of the cylindrical body P and smaller than the inner diameter of the changing portion P32. The expansion ratio by one concentric expansion punch 1 is preferably 25% or less, more preferably 20 to 25%.
パンチ半角βは、傾斜角αの大きさや変化部P32の長さによって適宜調整することができる。例えば、パンチ半角βは、傾斜角αよりも大きい角度であって、30°〜60°の範囲であることが好ましい。パンチ半角βが30°未満であると、金属材の押し込み不足となり変化部における割れが生じ易く、傾斜角βが大きくなるにつれ、パンチの押圧による荷重が大き過ぎて座屈を生じ易く、傾斜角βが60°を超えると、拡管加工孔側の端部が外側に巻き込まれるようなカーリング変形が生じるため、好ましくない。   The punch half angle β can be appropriately adjusted according to the size of the inclination angle α and the length of the changing portion P32. For example, the punch half angle β is an angle larger than the inclination angle α, and is preferably in the range of 30 ° to 60 °. If the punch half-angle β is less than 30 °, the metal material is insufficiently pushed and cracks are likely to occur in the changed part. As the inclination angle β increases, the load due to the punch pressing becomes too large and buckling easily occurs. If β exceeds 60 °, curling deformation such that the end on the pipe expansion hole side is rolled outward occurs, which is not preferable.
以上の説明では、同心拡管パンチ1を一つ有する場合を例にとったが、同心拡管パンチは少なくとも一つ有すればよく、最終製品形状によっては、複数の同心拡管パンチを有することもできる。例えば、同心拡管パンチを三つ有する場合を、図2(a)〜図2(c)を例にとって説明する。   In the above description, the case where one concentric expanding punch 1 is provided is taken as an example. However, it is sufficient that at least one concentric expanding punch is provided, and depending on the shape of the final product, a plurality of concentric expanding punches may be provided. For example, a case where three concentric expanding punches are provided will be described with reference to FIGS. 2A to 2C as an example.
図2(a)に示す第1の同心拡管パンチ1と、図2(b)に示す第2の同心拡管パンチ1−1と、図2(c)に示す第3の同心拡管パンチ1−2を用いる。   A first concentric expanding punch 1 shown in FIG. 2A, a second concentric expanding punch 1-1 shown in FIG. 2B, and a third concentric expanding punch 1-2 shown in FIG. 2C. Is used.
図2(a)に示すように、第1の同心拡管パンチ1は、本発明において製造される所望の拡径管部品P3の変化部P32における所定の傾斜角αよりも大きなパンチ半角β1となる傾斜部11aを筒体圧入側先端に有する。また、第1の同心拡管パンチ1は、筒体Pの内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径d1を有することが好ましい。   As shown in FIG. 2A, the first concentric expanding punch 1 has a punch half angle β1 larger than a predetermined inclination angle α at a changing portion P32 of a desired expanded pipe part P3 manufactured in the present invention. An inclined portion 11a is provided at the tip of the cylinder body press-in side. The first concentric expanding punch 1 preferably has an outer diameter d1 larger than the inner diameter of the cylindrical body P and smaller than the inner diameter of the changing portion P32.
第1の同心拡管パンチ1aは、筒体Pの拡管加工孔側の端部から筒体Pの軸方向へ押し込まれることにより、筒体Pを拡管加工して、第1aの中間成形品P1aを製造する。   The first concentric pipe-expanding punch 1a expands the pipe P by being pushed in the axial direction of the pipe P from the end of the pipe P on the side of the pipe-expanding hole, thereby forming the 1a intermediate molded product P1a. To manufacture.
第1の同心拡管パンチ1aによる筒体Pからの拡管率は好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio from the cylindrical body P by the first concentric expansion punch 1a is preferably 25% or less, more preferably in the range of 20 to 25%.
図2(b)に示すように、第2の同心拡管パンチ1−1は、本発明において製造される所望の拡径管部品の変化部P32における所定の傾斜角αよりも大きなパンチ半角β2となる傾斜部11bを第1aの中間成形品P1a圧入側先端に有する。また、第2の同心拡管パンチ1−1は、第1aの中間成形品P1aの軸方向端部における内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径d2を有することが好ましい。   As shown in FIG. 2 (b), the second concentric expanding punch 1-1 has a punch half angle β2 larger than a predetermined inclination angle α at a changing portion P32 of a desired expanded pipe part manufactured in the present invention. Of the first intermediate molded product P1a on the press-fit side end. The second concentric expanding punch 1-1 preferably has an outer diameter d2 larger than the inner diameter at the axial end of the 1a intermediate molded product P1a and smaller than the inner diameter of the changing portion P32.
第2の同心拡管パンチ1−1は、第1aの中間成形品P1aの拡管加工孔側の端部から第1aの中間成形品P1aの軸方向へ第1の同心拡管パンチ1の押し込み位置の手前位置まで押し込まれることにより、第1aの中間成形品P1aを拡管加工して、第1bの中間成形品P1bを製造する。   The second concentric pipe-expanding punch 1-1 is located in front of the pushed position of the first concentric pipe-expanding punch 1 in the axial direction of the 1a intermediate molded product P1a from the end of the 1a intermediate molded product P1a on the side of the expansion hole. By being pushed to the position, the 1a-th intermediate molded product P1a is expanded to produce a 1b-th intermediate molded product P1b.
第2の同心拡管パンチ1bによる第1aの中間成形品P1aからの拡管率は好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio of the second concentric expansion punch 1b from the 1a intermediate molded product P1a is preferably 25% or less, and more preferably 20 to 25%.
図2(c)に示すように、第3の同心拡管パンチ1−2は、本発明において製造される所望の拡径管部品の変化部P32における所定の傾斜角αよりも大きなパンチ半角β3となる傾斜部11cを第1bの中間成形品P1b圧入側先端に有する。また、第3の同心拡管パンチ1−2は、第1bの中間成形品P1bの軸方向端部における内径よりも大きく、変化部32の内径よりも小さい外径d3を有することが好ましい。   As shown in FIG. 2C, the third concentric expanding punch 1-2 has a punch half angle β3 larger than a predetermined inclination angle α at a changing portion P32 of a desired expanded pipe part manufactured in the present invention. The first inclined part 11c is provided at the tip of the 1b intermediate molded product P1b on the press-fit side. Further, the third concentric expanding punch 1-2 preferably has an outer diameter d3 larger than the inner diameter at the axial end of the 1b intermediate molded product P1b and smaller than the inner diameter of the changing portion 32.
第3の同心拡管パンチ1−2は、第1bの中間成形品P1bの拡管加工孔側の端部から第1bの中間成形品P1bの軸方向へ前記第2の同心拡管パンチの押し込み位置の手前位置まで押し込まれることにより、第1bの中間成形品P1bを拡管加工して、第1cの中間成形品P1cを製造する。   The third concentric tube-expanding punch 1-2 is located just before the pushing position of the second concentric tube-expanding punch in the axial direction of the 1b-b intermediate molded product P1b from the end on the tube-expansion hole side of the 1b-b intermediate molded product P1b. By pressing the intermediate molded product P1b to the position, the 1b intermediate molded product P1b is expanded to produce a 1c intermediate molded product P1c.
第3の同心拡管パンチ1cによる第1bの中間成形品P1bからの拡管率は好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio of the third concentric expansion punch 1c from the 1b intermediate molded product P1b is preferably 25% or less, more preferably 20 to 25%.
パンチ半角β1、β2、β3は、傾斜角αの大きさや変化部P32の長さによって適宜調整することができる。例えば、パンチ半角β3は、傾斜角αよりも大きい角度であって、30°〜60°の範囲であることが好ましい。パンチ半角β2が30°未満であると、金属材の押し込み不足となり変化部における割れが生じ易く、パンチ半角β2が大きくなるにつれ、パンチの押圧による荷重が大き過ぎて座屈を生じやすく、パンチ半角β2が60°を超えると、拡管加工孔側の端部が外側に巻き込まれるようなカーリング変形が生じるため好ましくない。   The punch half angles β1, β2, and β3 can be appropriately adjusted according to the size of the inclination angle α and the length of the changing portion P32. For example, the punch half angle β3 is an angle larger than the inclination angle α, and is preferably in the range of 30 ° to 60 °. When the punch half angle β2 is less than 30 °, the metal material is insufficiently pressed and cracks are likely to occur in the changed part. As the punch half angle β2 increases, the load due to the pressing of the punch becomes too large to easily cause buckling. If β2 exceeds 60 °, curling deformation such that the end on the pipe expansion hole side is rolled outward occurs, which is not preferable.
各同心拡管パンチ1a〜1bのパンチ半角β1、β2、β3の関係は、特に限定されるものではない。所望の拡径管部品変化部の形状に合わせて適宜設定できるものである。例えば、β1=β2=β3でもよいし、β1<β2<β3でもよいし、あるいはβ1<β2>β3でもよい。   The relationship among the punch half angles β1, β2, β3 of the concentric expanding punches 1a to 1b is not particularly limited. It can be set as appropriate in accordance with the desired shape of the enlarged-diameter tube component changing portion. For example, β1 = β2 = β3, β1 <β2 <β3, or β1 <β2> β3.
偏心拡管パンチ2、金型4については、同心拡管パンチ1を一つ有する場合と同じ後述のものを用いることができる。   Regarding the eccentric expansion pipe punch 2 and the mold 4, the same eccentric expansion punch 1 and the same one as described later in the case of having one concentric expansion punch 1 can be used.
以上のように複数の同心拡管パンチを用いることで、所望の形状に成形された拡径管部品の変化部P32、拡管部P33における減肉率を減少させることができるため、好ましい。   As described above, it is preferable to use a plurality of concentric pipe expanding punches, because it is possible to reduce the wall thinning rate in the changing section P32 and the pipe expanding section P33 of the expanded pipe part formed into a desired shape.
(2−2)偏心拡管パンチ2
図2(d)に示すように、偏心拡管パンチ2は、所望の拡径管部品P3の変化部P32の内面形状と合致する外面形状を有する。偏心拡管パンチ2は、金型4に設置された第1の中間成形品P1または第1cの中間成形品P1cにおける同心拡管加工が行われた部分の軸方向へ押し込まれ、第1の中間成形品P1または第1cの中間成形品P1cに偏心拡管加工を行うことにより、変化部P32の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品P3よりも端部が拡管されている第2の中間成形品P2を製造する。
(2-2) Eccentric expansion punch 2
As shown in FIG. 2D, the eccentric expansion punch 2 has an outer shape that matches the inner shape of the change portion P32 of the desired expanded pipe part P3. The eccentric pipe-expanding punch 2 is pushed in the axial direction of the concentric pipe-expanded portion of the first intermediate molded product P1 or 1c intermediate molded product P1c installed in the mold 4, and the first intermediate molded product By performing eccentric pipe expansion processing on the intermediate molded product P1c of P1 or 1c, the second intermediate molded product having the shape of the changing portion P32 and having an end expanded from the expanded pipe part P3 which is the final product P2 is manufactured.
また、図2(d)に示すように、変化部P32の内面形状のみならず、拡径部P33の一部の内面形状と合致する外面形状を有してもよい。その場合、後述する縮径パンチ3の形状も、偏心拡管パンチ2で形成された拡径部P33の一部の形状以外の部分における拡径部P33外面形状と合致する内面形状を有すればよい。   Further, as shown in FIG. 2D, not only the inner surface shape of the changing portion P32 but also an outer surface shape that matches a part of the inner surface shape of the enlarged diameter portion P33 may be provided. In this case, the shape of the diameter-reducing punch 3 described below may have an inner surface shape that matches the outer surface shape of the diameter-enlarging portion P33 in a portion other than a part of the diameter-enlarging portion P33 formed by the eccentric expanding tube punch 2. .
また、偏心拡管パンチ2は、変化部P32の形状によっては複数に分割されていてもよい。   In addition, the eccentric expanding punch 2 may be divided into a plurality of parts depending on the shape of the changing portion P32.
(2−3)縮径パンチ3
図2(e)に示すように、縮径パンチ3は、所望の拡径管部品の拡径部P33の外面形状と合致する内面形状を有する。縮径パンチ3は、第2の中間成形品P2における偏心拡管が行われた部分の端部の外側に押し込まれ、第2の中間成形品P2の端部に縮径加工を行うことにより、所望の拡径管部品P3を製造する。
(2-3) Reduced diameter punch 3
As shown in FIG. 2E, the reduced diameter punch 3 has an inner surface shape that matches the outer surface shape of the enlarged diameter portion P33 of the desired enlarged diameter pipe part. The reduced diameter punch 3 is pushed outside the end of the portion of the second intermediate molded product P2 where the eccentric expansion has been performed, and performs the diameter reducing process on the end of the second intermediate molded product P2. Is manufactured.
縮径パンチ3は、第2の中間成形品P2の端部に、外側から、軸方向へ押し込まれることが好ましい。縮径パンチ3が第2の中間成形品P2の端部に軸方向へ押し込まれる場合、金型4を移動させることなく、縮径加工できるため、好ましい。また、金型4を移動する場合であっても、縮径パンチ3が押し込まれる箇所の一部だけ、金型4を第2の中間成形品P2から外側へ移動させるように設計すればよいため、簡易な工程で製造することができる。   It is preferable that the reduced diameter punch 3 is axially pushed into the end of the second intermediate molded product P2 from the outside. It is preferable that the diameter-reducing punch 3 is pushed into the end of the second intermediate molded product P2 in the axial direction, because the diameter-reducing processing can be performed without moving the mold 4. Further, even when the mold 4 is moved, the mold 4 may be designed to be moved outward from the second intermediate molded product P2 only at a part of the portion where the reduced diameter punch 3 is pushed. , And can be manufactured by simple steps.
(2−4)金型4
金型4は、第2の中間成形品P2を内部に配置でき、拡径管部品P3(最終製品の形状)の変化部P32の外面形状と合致する内面形状を有する。
(2-4) Mold 4
The mold 4 can have the second intermediate molded product P2 disposed therein, and has an inner surface shape that matches the outer surface shape of the changing portion P32 of the expanded pipe part P3 (the shape of the final product).
図2においては、金型4が上型4aと下型4bに分かれている態様を示したが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、一体であっても、さらに複数に分割されていてもよい。   FIG. 2 shows an embodiment in which the mold 4 is divided into an upper mold 4a and a lower mold 4b. However, the present invention is not limited to this embodiment. May be.
拡管加工孔側の端部の反対側の端部には、プレートなどを設けて金型4の端部を閉じた状態とすることが好ましい。   It is preferable that a plate or the like be provided at the end opposite to the end on the side of the pipe expansion hole to close the end of the mold 4.
また、本発明の製造装置は、拡径管部品P3の拡径部P33の先端に形成される減肉部を切断する切断手段をさらに備えてもよい。   Further, the manufacturing apparatus of the present invention may further include a cutting means for cutting a thinned portion formed at the tip of the enlarged diameter portion P33 of the enlarged diameter pipe part P3.
図3は、本発明により製造された拡径管部品P3の減肉率を示すコンター図であり、図3(a)は拡径管部品P3の正面図、図3(b)は拡径管部品P3の上面図、図3(c)は拡径管部品P3の下面図である。図3(a)〜図3(c)では、減肉率の正の値が大きいほど減肉が大きいことを示す。   FIG. 3 is a contour diagram showing the wall thickness reduction rate of the expanded-diameter pipe part P3 manufactured according to the present invention. FIG. 3 (a) is a front view of the expanded-diameter pipe part P3, and FIG. FIG. 3C is a bottom view of the enlarged-diameter pipe part P3. FIGS. 3A to 3C show that the greater the positive value of the wall thickness reduction ratio, the greater the wall thickness reduction.
例えば、図3に示された拡径管部品P3の先端部には減肉の程度が大きい部分(減肉率10〜20%)が存在するが、この部分は切断し、拡径管部品P3の減肉部を無くすことができる。   For example, at the tip of the expanded-diameter pipe part P3 shown in FIG. 3, there is a part where the degree of wall thinning is large (reduction rate of 10 to 20%). Can be eliminated.
さらにまた、素材となる筒体Pが溶接管である場合は、筒体Pを金型4にセットする際に、該溶接管を、拡径管部品P3の変形部P32における断面の中心点となる位置より最も近い周方向部分に溶接部が位置するように設置することが、拡径加工時の破断を抑制することができるため、好ましい。   Furthermore, when the cylindrical body P as a material is a welded pipe, when the cylindrical body P is set in the mold 4, the welded pipe is connected to the center point of the cross section of the deformed portion P32 of the expanded-diameter pipe part P3. It is preferable to install the welding portion so as to be located at the circumferential portion closest to the position because the breaking at the time of expanding the diameter can be suppressed.
金型やパンチの押圧機構は、既存の手段を用いることができ、例えば、油圧シリンダー、ガスシリンダー、ばねやゴムなどの加圧機構が例示される。   Existing mechanisms can be used for the pressing mechanism of the mold and the punch, and examples thereof include a hydraulic cylinder, a gas cylinder, and a pressing mechanism such as a spring or rubber.
本発明の製造装置によれば、管状材料を所定の金型にセットし、所定の拡径パンチで口広げ加工後に口絞り加工を行うため、複数の金型を用いる必要がなく、材料の掴み換えが不要であるため、工程やコストを削減することができる。さらに、材料と拡径パンチの軸心がずれることも防止できるため、拡径管部品P3の寸法精度が安定するとともに製品歩留まりも向上する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing apparatus of this invention, since a tubular material is set to a predetermined metal mold | die, and it carries out a mouth drawing process after a widening process with a predetermined diameter expansion punch, it is not necessary to use a several metal mold | die, and a material is grasped. Since no replacement is required, steps and costs can be reduced. Further, since it is possible to prevent the axial center of the material and the diameter expanding punch from shifting, the dimensional accuracy of the diameter expanding pipe part P3 is stabilized and the product yield is improved.
以上、同心拡管パンチ1(1−1,1−2)と、偏心拡管パンチ2と、縮径パンチ3と、金型4とを備える形態を例にとって説明したが、最終製品(拡径管部品P3)の形状によっては、同心拡管パンチ1(1−1,1−2)の他に、さらに別の外径を有する同心拡管パンチを適宜追加してもよい。   The above description has been made with reference to an example in which the concentric tube-expanding punch 1 (1-1, 1-2), the eccentric tube-expanding punch 2, the reduced-diameter punch 3, and the mold 4 are provided. Depending on the shape of P3), a concentric expanding punch having another outer diameter may be appropriately added in addition to the concentric expanding punch 1 (1-1, 1-2).
3.本発明に係る製造方法
本発明に係る製造方法は、同心拡管工程、偏心拡管工程、縮径加工工程を含む。
3. The manufacturing method according to the present invention The manufacturing method according to the present invention includes a concentric pipe expansion step, an eccentric pipe expansion step, and a diameter reduction processing step.
(3−1)同心拡管工程
図2(a)に示すように、同心拡管工程では、筒体Pの拡管加工孔側の端部側から筒体Pの軸方向へ、同心拡管パンチ1を押し込んで筒体Pに同心拡管加工を行うことにより、第1の中間成形品P1を製造する。
(3-1) Concentric Expanding Step As shown in FIG. 2A, in the concentric expanding step, the concentric expanding punch 1 is pushed in the axial direction of the cylindrical body P from the end on the expanding hole side of the cylindrical body P. The first intermediate molded product P1 is manufactured by performing concentric pipe expansion processing on the cylindrical body P in the above.
所望の変化部P32の形状に成形する偏心拡管工程の前段に、筒体Pを断面周方向へ均一に拡管する同心拡管工程を備えることで、変化部P32の形状が断面周方向において異なる形状であっても、変化部P32断面周方向における肉厚の減肉を抑制することができるため、好ましい。   By providing a concentric expansion step of uniformly expanding the cylindrical body P in the cross-sectional circumferential direction at the previous stage of the eccentric expanding step of forming the desired changed portion P32, the shape of the changed portion P32 is different in the cross-sectional circumferential direction. Even if there is, it is preferable because thickness reduction in the circumferential direction of the cross section of the changing portion P32 can be suppressed.
すなわち、初期工程から偏心拡管した場合、拡管される側だけが極端に減肉することを防ぎ、また、従来方法では当該箇所の管軸方向に材料が流入しやすくなるため、製品の端面が真っすぐではなく斜めになる現象を、本発明ではより小さく抑えることができ、製品の歩留りを向上できる。   That is, when the eccentric expansion is performed from the initial step, only the expanded side is prevented from being extremely thinned.In addition, in the conventional method, the material easily flows in the pipe axis direction at the location, so that the end face of the product is straightened. In the present invention, the phenomenon of skew rather than obliqueness can be suppressed smaller, and the product yield can be improved.
同心拡管工程では、素管である筒体Pの内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径を有する同心拡管パンチ1を用いて、筒体Pに同心拡管加工を行うことが好ましい。   In the concentric expanding step, it is preferable to perform concentric expanding processing on the cylindrical body P by using the concentric expanding punch 1 having an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical body P which is a raw tube and smaller than the inner diameter of the changing portion P32. .
また、本発明において製造される所望の拡径管部品の変化部P32における所定の傾斜角αよりも大きな傾斜角β(以下、「パンチ半角β」という)となる傾斜部11を、筒体圧入側先端に有する同心拡管パンチを用いることが好ましい。ここで、傾斜角αとは、変化部P32断面周方向における各傾斜角の平均値を指す。   Further, the inclined portion 11 having a larger inclination angle β (hereinafter, referred to as “punch half angle β”) than the predetermined inclination angle α at the changing portion P32 of the desired enlarged-diameter tube part manufactured in the present invention is press-fitted into the cylindrical body. It is preferable to use a concentric expanding punch at the side end. Here, the inclination angle α indicates an average value of the inclination angles in the circumferential direction of the cross section of the changing portion P32.
同心拡管工程における金属材の押し込み量は、傾斜角αの大きさや変化部P32の長さに対して、パンチ半角βを調整することによって、適宜調整することができる。金属材の押し込み不足となる場合は、変化部における割れが生じやすく、押し込み量が増大になると、パンチの押圧による荷重が大き過ぎて座屈を生じやすく、さらに押し込み量が増えると、拡管加工孔側の端部が外側に巻き込まれるようなカーリング変形が生じるため、パンチ半角βは、傾斜角αよりも大きい角度であって、30°〜60°の範囲であることが好ましい。   The pushing amount of the metal material in the concentric pipe expansion step can be appropriately adjusted by adjusting the punch half angle β with respect to the size of the inclination angle α and the length of the changing portion P32. If the metal material is insufficiently pushed, cracks are likely to occur in the changing part. If the amount of pushing increases, the load due to the pressing of the punch is too large and buckling tends to occur. Since the curling deformation such that the side end is rolled outward occurs, the punch half angle β is larger than the inclination angle α, and is preferably in the range of 30 ° to 60 °.
一つの同心拡管工程における拡管率は25%以下が好ましく、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio in one concentric expansion step is preferably 25% or less, and more preferably 20 to 25%.
特に限定されないが、好ましくは、同心拡管工程の際に筒体Pは金型4の内部に配置されている。   Although not particularly limited, preferably, the cylindrical body P is disposed inside the mold 4 during the concentric expansion step.
(3−2)偏心拡管工程
図2(d)に示すように、偏心拡管工程では、変化部P32の内面形状と合致する外面形状を有する偏心拡管パンチ2と、変化部P32の外面形状と合致する内面形状を有する金型4を用いる。
(3-2) Eccentric Expansion Step As shown in FIG. 2 (d), in the eccentric expansion step, the eccentric expansion punch 2 having an outer surface shape that matches the inner surface shape of the changing portion P32 and the outer surface shape of the changing portion P32 match. A mold 4 having an inner surface shape is used.
金型4の内部に設置された第1の中間成形品P1における同心拡管加工が行われた部分の軸方向へ、偏心拡管パンチ2を押し込んで第1の中間成形品P1に偏心拡管加工を行うことにより、変化部P32の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品P3よりも端部が拡管されている第2の中間成形品P2を製造する。   The eccentric expansion punch 2 is pushed in the axial direction of the portion where the concentric expansion process is performed in the first intermediate molded product P1 installed inside the mold 4 to perform the eccentric expansion process on the first intermediate molded product P1. Thus, the second intermediate molded product P2 having the shape of the changing portion P32 and having the end expanded from the expanded pipe part P3 as the final product is manufactured.
また、図2(b)に示すように、変化部P32の内面形状のみならず、拡径部P33の一部の内面形状と合致する外面形状を有する金型4、および偏心拡管パンチ2を用いて偏心拡管加工を行ってもよい。その場合、偏心拡管加工において、所望の拡径管部品P3の拡径部P33の一部が同時に形成されるため、後段の縮径加工においては、偏心拡管工程で形成されなかった拡径部P33の形状部分において縮径加工を行えばよい。   Further, as shown in FIG. 2B, not only the inner surface shape of the changing portion P32 but also a mold 4 and an eccentric expanding tube punch 2 having an outer shape matching the inner shape of a part of the enlarged diameter portion P33 are used. Eccentric expansion processing may be performed. In this case, in the eccentric expansion processing, a part of the expanded diameter part P33 of the desired expanded diameter pipe part P3 is formed at the same time, so that in the subsequent diameter reduction processing, the expanded diameter part P33 not formed in the eccentric expansion step is used. The diameter reduction processing may be performed on the shape portion.
さらにまた、用いる金型4や偏心拡管パンチ2が、複数に分割されている場合、各偏心拡管パンチの押し込みは、数段階にわけてもよい。   Furthermore, when the mold 4 and the eccentric expanding punch 2 to be used are divided into a plurality, the pushing of each eccentric expanding punch may be divided into several stages.
(3−3)縮径加工工程
図2(e)に示すように、縮径加工工程では、拡径部P33の外面形状と合致する内面形状を有する縮径パンチ3を、第2の中間成形品P2の端部の外側に押し込んで第2の中間成形品P2の端部に縮径加工を行う。
(3-3) Diameter Reduction Step As shown in FIG. 2 (e), in the diameter reduction step, the reduced diameter punch 3 having the inner surface shape that matches the outer surface shape of the enlarged diameter portion P33 is formed by the second intermediate molding. The outer diameter of the second intermediate molded product P2 is reduced by being pushed outside the end of the product P2.
縮径パンチ2は、第2の中間成形品P2の軸方向へ、第2の中間成形品P2の端部の外側から押し込むことにより、縮径加工を行うことが好ましい。このように軸方向から縮径パンチを押し込むことで、金型4を大幅に移動することなく、縮径加工できるため、好ましい。また、金型4を移動する場合であっても、縮径パンチ3が押し込まれる箇所の一部だけ、金型4を第2の中間成形品P2から外側へ移動させるように設計すればよいため、簡易な工程で製造することができる。   It is preferable that the diameter-reducing punch 2 is subjected to the diameter-reducing process by being pushed in the axial direction of the second intermediate molded product P2 from outside the end of the second intermediate molded product P2. Pressing the diameter reducing punch in the axial direction in this manner is preferable because the diameter reduction processing can be performed without significantly moving the mold 4. Further, even when the mold 4 is moved, the mold 4 may be designed to be moved outward from the second intermediate molded product P2 only at a part of the portion where the reduced diameter punch 3 is pushed. , And can be manufactured by simple steps.
また、本発明の製造方法は、拡径管部品P3の拡径部P33の先端に形成される減肉部を切断する切断工程をさらに含んでもよい。例えば、図4に示された拡径管部品の先端部には、減肉部が示されるが、点線において切断し、拡径管部品の減肉部を切除することができる。   Further, the manufacturing method of the present invention may further include a cutting step of cutting a thinned portion formed at the tip of the enlarged diameter portion P33 of the enlarged diameter pipe part P3. For example, a reduced thickness portion is shown at the tip of the enlarged diameter pipe part shown in FIG. 4, but it can be cut along a dotted line to cut off the reduced thickness part of the enlarged diameter pipe part.
さらにまた、素材となる筒体Pが溶接管である場合は、筒体Pを金型4にセットする際に、該溶接管を、所望の形状を備える拡径管部品P3の変形部P32における断面の中心点となる位置より最も近い周方向部分に溶接部が位置するように設置することが、拡径加工時の破断を抑制することができるため、好ましい。   Furthermore, when the cylindrical body P as a material is a welded pipe, when the cylindrical body P is set in the mold 4, the welded pipe is connected to the deformed portion P32 of the expanded-diameter pipe part P3 having a desired shape. It is preferable to install the welding portion so as to be located at the circumferential portion closest to the position serving as the center point of the cross section, because breakage during diameter expansion processing can be suppressed.
金型やパンチの押圧は、既存の手段を用いることができ、例えば、油圧シリンダー、ガスシリンダー、ばねやゴムなどの加圧機構が挙げられる。   Existing means can be used for pressing the mold and the punch, and examples thereof include a hydraulic cylinder, a gas cylinder, and a pressing mechanism such as a spring or rubber.
本発明の製造方法によれば、管状材料を所定の金型にセットし、所定の拡径パンチで口広げ加工後口絞り加工を実施することができるため、複数の金型を用いる必要がなく、材料の掴み換えが不要のため、工程・コスト削減とすることができる。さらに、材料と拡径パンチの軸心がずれることが防げるため、製品寸法形状が安定し、製品歩留まりも向上する。   According to the manufacturing method of the present invention, the tubular material is set in a predetermined mold, and the opening drawing can be performed after the opening process with a predetermined diameter expanding punch, so that it is not necessary to use a plurality of dies. Since it is not necessary to change the material, the process and cost can be reduced. Furthermore, since the material and the center of the diameter-enlargement punch can be prevented from shifting, the product dimensions and shape are stabilized, and the product yield is improved.
以上は、1つの同心拡管工程、偏心拡管工程、縮径加工工程からなる製造方法を説明したが、拡径管部品の形状によっては、別の外径を有する同心拡管パンチによるさらなる同心拡管工程を追加してもよい。   In the above, the manufacturing method including one concentric expansion step, eccentric expansion step, and diameter reduction processing has been described. However, depending on the shape of the expanded pipe part, a further concentric expansion step using a concentric expansion punch having a different outer diameter may be performed. May be added.
以下に、同心拡管工程として、第1の同心拡管工程、第2の同心拡管工程、第3の同心拡管工程の3つを備える態様の製造方法について説明する。   Hereinafter, a description will be given of a manufacturing method of an embodiment including three concentric pipe expansion steps, namely, a first concentric pipe expansion step, a second concentric pipe expansion step, and a third concentric pipe expansion step.
(4−1)第1の同心拡管工程
図2(a)に示すように、第1の拡管工程では、本発明において製造される所望の拡径管部品P3の変化部P32の傾斜角αよりもパンチ半角β1が大きいとともに筒体Pの内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径d1を有する第1の同心拡管パンチ1aを用いる。筒体Pの端部側から、筒体Pの軸方向へ、第1の同心拡管パンチ1aを押し込むことにより、筒体Pを拡管加工して、第1aの中間成形品P1aを製造する。
(4-1) First Concentric Expansion Step As shown in FIG. 2A, in the first expansion step, the inclination angle α of the changing portion P32 of the desired expanded pipe part P3 manufactured in the present invention is determined. Also, a first concentric expanding punch 1a having a larger punch half angle β1 and an outer diameter d1 larger than the inner diameter of the cylinder P and smaller than the inner diameter of the changing portion P32 is used. By pushing the first concentric expanding punch 1a in the axial direction of the cylindrical body P from the end side of the cylindrical body P, the cylindrical body P is expanded to manufacture the 1a-th intermediate molded product P1a.
第1の拡管工程における拡管加工の拡管率は好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio of the expansion process in the first expansion process is preferably 25% or less, and more preferably 20 to 25%.
(4−2)第2の同心拡管工程
図2(b)に示すように、第2の拡管工程では、本発明において製造される所望の拡径管部品の変化部P32における所定の傾斜角αよりもパンチ半角β2が大きいとともに筒体Pの内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径d2を有する第2の同心拡管パンチ1bを用いる。第1aの中間成形品P1aの拡管加工孔側の端部から第1aの中間成形品P1aの軸方向へ、第1の同心拡管工程による第1の同心拡管パンチの押し込み位置の手前まで第2の拡管パンチ1bを押し込むことにより、第1aの中間成形品P1aを拡管加工して、第1bの中間成形品P1bを製造する。
(4-2) Second Concentric Expansion Step As shown in FIG. 2 (b), in the second expansion step, a predetermined inclination angle α at the change portion P32 of a desired expanded pipe part manufactured in the present invention. A second concentric expanding punch 1b having a punch half angle β2 larger than the inner diameter of the cylindrical body P and an outer diameter d2 smaller than the inner diameter of the changing portion P32 is used. From the end of the 1a intermediate molded product P1a on the side of the pipe expanding hole side to the axial direction of the 1a intermediate molded product P1a, up to a position just before the first concentric expansion punch is pushed in by the first concentric expansion process. The 1a intermediate molded product P1a is expanded by pushing in the tube expansion punch 1b to produce the 1b intermediate molded product P1b.
第2の同心拡管工程における拡管加工の拡管率は好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio of the expansion process in the second concentric expansion process is preferably 25% or less, and more preferably 20 to 25%.
(4−3)第3の同心拡管工程
図2(c)に示すように、第3の拡管工程では、本発明において製造される所望の拡径管部品の変化部P32における所定の傾斜角αよりもパンチ半角β3が大きいとともに筒体Pの内径よりも大きく、変化部P32の内径よりも小さい外径d3を有する第3の同心拡管パンチ1cを用いる。第1bの中間成形品P1bの拡管加工孔側の端部から第1bの中間成形品P1bの軸方向へ、第2の同心拡管工程による第2の同心拡管パンチの押し込み位置の手前まで第3の拡管パンチ1cを押し込むことにより、第1bの中間成形品P1bを拡管加工して、第1cの中間成形品P1cを製造する。
(4-3) Third Concentric Expansion Step As shown in FIG. 2C, in the third expansion step, a predetermined inclination angle α at the changing portion P32 of a desired expanded pipe part manufactured in the present invention. A third concentric expanding punch 1c having an outer diameter d3 larger than the inner diameter of the cylinder P and smaller than the inner diameter of the changing portion P32 is used. From the end of the 1b intermediate molded product P1b on the side of the pipe expanding hole to the axial direction of the 1b intermediate molded product P1b, up to a position just before the second concentric expansion punch is pushed in by the second concentric expansion process. The 1b intermediate molded product P1b is expanded by pushing in the tube expansion punch 1c to produce the 1c intermediate molded product P1c.
第3の同心拡管工程における拡管加工の拡管率は好ましくは25%以下であり、さらに好ましくは20〜25%の範囲である。   The expansion ratio of the expansion process in the third concentric expansion process is preferably 25% or less, and more preferably 20 to 25%.
偏心拡管工程、縮径加工工程については、上述の通りである。   The eccentric tube expanding step and the diameter reducing step are as described above.
以上のように複数の同心拡管工程を行うことで、所望の形状に成形された拡径管部品の変化部P32、拡管部P33における減肉率を減少させることができるため好ましい。   Performing a plurality of concentric pipe expansion steps as described above is preferable because it is possible to reduce the wall thinning rate in the change portion P32 and the pipe expansion portion P33 of the expanded-diameter pipe part formed into a desired shape.
4.本発明に用いられる金属材
本発明は、例えば、
(a)口広げ成形前素材鋼管の平均肉厚をtとし、外径をDとした場合に、比(t/D)が0.005〜0.3の範囲、かつt=0.5〜30mm、D=15〜700mmの範囲で、
(b)口広げ成形前の素材鋼管の肉厚をtとし、端部口広げ鋼管の軸方向端部における口広げ成形後の肉厚をtとした場合の減肉率「{(t−t)/t}×100(%)」が0〜40で、
(c)端部口広げ鋼管の軸方向端部への口広げ成形した拡径部分の長さL(mm)が0D〜10Dの範囲で、
(d)端部口広げ鋼管の加工硬化係数(歪み効果指数)n値は0.005〜0.4の範囲で、
(e)端部口広げ鋼管の深絞り性を表す特性値であるr値は0.3〜4.0の範囲で、それぞれ適用することができる。特に、口広げ成形においては、n値は小さすぎると成形荷重が大きくなるため座屈し易くなり、一方、r値は小さすぎると材料が流入しづらくなるため成形性に劣る(成形できる拡管率が低下する)。
4. Metal material used in the present invention The present invention, for example,
(A) the average thickness of the mouth spread molding before the material steel pipe and t 0, the outer diameter when as D, the ratio (t 0 / D) in the range of 0.005 to 0.3 and t 0 = 0, 0.5-30 mm, D = 15-700 mm,
(B) mouth spread the thickness of the material steel pipe before molding and t 0, thinning ratio when the thickness after mouth spread molding in the axial direction end portion of the end mouth spread steel pipe was t 1 "{(t 0− t 1 ) / t 0 } × 100 (%) ”is 0 to 40,
(C) When the length L (mm) of the enlarged diameter portion formed by flaring to the axial end of the end flaring steel pipe is in the range of 0D to 10D,
(D) The work hardening coefficient (strain effect index) n value of the end-opened steel pipe is in the range of 0.005 to 0.4,
(E) The r value, which is a characteristic value representing the deep drawability of the end-opened steel pipe, can be applied in the range of 0.3 to 4.0. In particular, in the mouth-opening molding, if the n value is too small, the molding load becomes large and the buckling becomes easy. On the other hand, if the r value is too small, the material is difficult to flow, and the moldability is poor (the expansion ratio that can be molded is small) descend).
素材鋼管の鋼種は本発明で特に限定されるものではない。   The steel type of the raw steel pipe is not particularly limited in the present invention.
本発明に用いられる金属材は特に限定されないが、ステンレス鋼や高張力鋼のような、強度の高い金属材であっても、好ましく用いることができる。   The metal material used in the present invention is not particularly limited, but a metal material having high strength such as stainless steel or high-tensile steel can be preferably used.
また、素材は引張強度590MPa以上であっても好ましく用いることができる。   Further, even if the material has a tensile strength of 590 MPa or more, it can be preferably used.
本発明によれば、このような強度が高い素材であっても、座屈や割れなしで拡径管部品を製造することができる。   According to the present invention, it is possible to manufacture an expanded-diameter pipe component without buckling or cracking even with such a high-strength material.
さらにまた、本発明は、素材が溶接管であっても好ましく用いることができる。   Furthermore, the present invention can be preferably used even when the material is a welded pipe.
本発明によれば、素材が溶接管であっても、溶接部近傍や、素材周方向溶接部反対側で極端な減肉や破断を抑えることができ、歩留りの低下を大幅に抑えて、拡径管部品を製造することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if a raw material is a welded pipe, extremely thinning and breakage can be suppressed in the vicinity of the welded portion or on the side opposite to the welded portion in the circumferential direction of the material. Diameter tube parts can be manufactured.
本発明によって製造された拡径管部品は、自動車または自動二輪車の触媒ケース、自動車燃料注入用の給油管等として好ましく使用することができる。   The expanded pipe part manufactured by the present invention can be preferably used as a catalyst case of an automobile or a motorcycle, a fuel supply pipe for fuel injection of an automobile, and the like.
1,1−1,1−2:同心拡管パンチ
2:偏心拡管パンチ
3:縮径パンチ
4:金型

1, 1-1, 1-2: Concentric expansion punch 2: Eccentric expansion punch 3: Reduced diameter punch 4: Die

Claims (14)

  1. 第1軸方向に延びかつ金属製の素材である筒体に加工を行って、前記第1軸方向に延びかつ所定の径を有する一般部と、前記筒体の先端に形成されるとともに前記一般部に対して所定の大きさに拡径され、前記第1軸方向に対して所定の交差角で偏心する第2軸方向を有する拡径部と、前記一般部と前記拡径部との間に形成されるとともに前記一般部から前記拡径部に向かって所定の傾斜角に拡径する変化部とを有する拡径管部品を製造する方法であって、
    同心拡管パンチを、前記筒体の前記先端から前記第1軸方向へ押し込んで前記筒体に同心拡管加工を行うことにより、第1の中間成形品を製造する少なくとも一つの同心拡管工程と、
    前記変化部の内面形状と合致する外面形状を有する偏心拡管パンチを、前記変化部の外面形状と合致する内面形状を有する金型に設置された前記第1の中間成形品における前記同心拡管加工が行われた部分に対して前記第1軸方向へ押し込んで前記第1の中間成形品に偏心拡管加工を行うことにより、前記変化部の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品よりも端部が拡管されている第2の中間成形品を製造する偏心拡管工程と、
    前記拡径部の外面形状と合致する内面形状を有する縮径パンチを、前記第2の中間成形品の前記端部の外側に押し込んで前記第2の中間成形品の前記端部に縮径加工を行うことにより前記拡径部を形成する縮径加工工程と
    を含むことを特徴とする拡径管部品の製造方法。
    A cylindrical body extending in the first axial direction and made of a metal material is processed to form a general portion extending in the first axial direction and having a predetermined diameter, and a general portion formed at a tip of the cylindrical body. A diameter-expanded portion having a second axis direction expanded to a predetermined size with respect to the first axis direction and eccentric at a predetermined intersection angle with respect to the first axis direction, and between the general portion and the diameter-expanded portion. toward the enlarged diameter portion from said general portion is formed into a method of manufacturing a radially enlarged tube part which chromatic and changing portion whose diameter increases to a predetermined inclination angle,
    At least one concentric expanding step of manufacturing a first intermediate molded product by performing a concentric expanding process on the cylindrical body by pushing a concentric expanding punch from the distal end of the cylindrical body in the first axial direction,
    An eccentric pipe-expanding punch having an outer surface shape that matches the inner surface shape of the changing portion, and the concentric expanding process in the first intermediate molded product installed in a mold having an inner surface shape that matches the outer surface shape of the changing portion. By performing eccentric expansion processing on the first intermediate molded product by pressing the performed portion in the first axial direction, the first intermediate molded product has the shape of the changing portion and is larger in end than the expanded product as the final product. An eccentric expansion step for producing a second intermediate molded product whose part is expanded,
    A diameter reducing punch having an inner surface shape that matches the outer surface shape of the enlarged diameter portion is pushed outside the end of the second intermediate molded product to reduce the diameter of the end of the second intermediate molded product. And a diameter reducing step of forming the enlarged diameter portion by performing the following steps.
  2. 前記縮径パンチは、前記第1軸方向へ、前記第2の中間成形品の前記端部の外側から押し込むことにより、縮径加工することを特徴とする請求項1に記載された拡径管部品の製造方法。 2. The expanded pipe according to claim 1, wherein the reduced diameter punch is reduced in diameter by being pushed into the first axial direction from outside the end of the second intermediate molded product. 3. The method of manufacturing the part.
  3. 前記同心拡管工程は、前記変化部の前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに、前記筒体の内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有する同心拡管パンチを前記第1軸方向へ押し込むことにより、前記筒体を拡管率25%以下で同心拡管加工することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された拡径管部品の製造方法。 The concentric tube expansion step, with a large punch half angle than the inclination angle of the change unit, larger than the inner diameter of the cylindrical body, the first axis concentric tube expanding punch having an outer diameter smaller than the inner diameter of said change unit 3. The method for manufacturing a pipe part according to claim 1, wherein the pipe is concentrically expanded at a pipe expansion ratio of 25% or less by pushing in a direction. 4.
  4. 前記拡径部の先端に形成される減肉部を切断する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   4. The method of manufacturing the expanded diameter pipe part according to claim 1, further comprising a step of cutting a thinned portion formed at a front end of the enlarged diameter portion. 5.
  5. 前記筒体は溶接管であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the tubular body is a welded pipe.
  6. 前記素材は、590MPa以上の引張強度を有することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the material has a tensile strength of 590 MPa or more.
  7. 前記拡径管部品が自動車または自動二輪車のエンジン排気系マフラーまたは触媒ケースであることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the enlarged pipe part is an exhaust system muffler or a catalyst case of an automobile or a motorcycle.
  8. 第1軸方向に延びかつ金属製の素材である筒体に加工を行って、前記第1軸方向に延びかつ所定の径を有する一般部と、前記筒体の先端に形成されるとともに前記一般部に対して所定の大きさに拡径され、前記第1軸方向に対して所定の交差角で偏心する第2軸方向を有する拡径部と、前記一般部と前記拡径部との間に形成されるとともに前記一般部から前記拡径部に向かって所定の傾斜角に拡径する変化部とを有する拡径管部品を製造する装置であって、
    前記筒体の前記先端から前記第1軸方向へ押し込まれ、前記筒体に同心拡管加工を行うことにより、第1の中間成形品を製造する少なくとも一つの同心拡管パンチと、
    前記変化部の外面形状と合致する内面形状を有する金型と、
    前記変化部の内面形状と合致する外面形状を有し、前記金型に設置された前記第1の中間成形品における前記同心拡管加工が行われた部分に対して前記第1軸方向へ押し込まれ、前記第1の中間成形品に偏心拡管加工を行うことにより、前記変化部の形状を有するとともに最終製品である拡径管部品よりも端部が拡管されている第2の中間成形品を製造する偏心拡管パンチと、
    前記拡径部の外面形状と合致する内面形状を有し、前記第2の中間成形品の前記端部の外側に押し込まれ、前記第2の中間成形品の前記端部に縮径加工を行うことにより前記拡径部を形成する縮径パンチと
    を備えることを特徴とする拡径管部品の製造装置。
    A cylindrical body extending in the first axial direction and made of a metal material is processed to form a general portion extending in the first axial direction and having a predetermined diameter, and a general portion formed at a tip of the cylindrical body. A diameter-expanded portion having a second axis direction expanded to a predetermined size with respect to the first axis direction and eccentric at a predetermined intersection angle with respect to the first axis direction, and between the general portion and the diameter-expanded portion. toward the enlarged diameter portion from said general portion is formed into an apparatus for manufacturing a radially enlarged tube part which chromatic and changing portion whose diameter increases to a predetermined inclination angle,
    At least one concentric tube-expanding punch which is pushed into the first axial direction from the distal end of the tube, and performs concentric tube-expansion processing on the tube to produce a first intermediate molded product;
    A mold having an inner surface shape that matches the outer surface shape of the changing portion,
    It has an outer surface shape that matches the inner surface shape of the change portion, and is pushed in the first axial direction with respect to a portion of the first intermediate molded product installed in the die, on which the concentric expansion process has been performed. By performing eccentric expansion processing on the first intermediate molded product, a second intermediate molded product having the shape of the changing portion and having an end expanded from the expanded pipe part as a final product is manufactured. Eccentric expansion punch
    It has an inner surface shape that matches the outer contour of the enlarged diameter portion, the second Push the outside of said end portion of the intermediate molded article rare, the diameter-reduction processing to the end portion of the second intermediate product An apparatus for manufacturing a part of an enlarged diameter pipe, comprising: a reduced diameter punch for forming the enlarged diameter part by performing the operation.
  9. 前記縮径パンチは、前記第1軸方向へ、前記第2の中間成形品の外側から押し込まれることを特徴とする請求項8に記載された拡径管部品の製造装置。 The apparatus according to claim 8, wherein the reduced-diameter punch is pushed in the first axial direction from outside the second intermediate molded product.
  10. 前記同心拡管パンチは、前記変化部の前記傾斜角よりもパンチ半角が大きいとともに前記筒体の内径よりも大きく、前記変化部の内径よりも小さい外径を有し、前記第1軸方向へ押し込まれることにより、前記筒体を拡管率25%以下で拡管加工することを特徴とする請求項8または請求項9に記載された拡径管部品の製造装置。 The concentric expanding punch has a punch half angle larger than the inclination angle of the changing portion, an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical body, and smaller than the inner diameter of the changing portion, and is pushed in the first axial direction. The expanded pipe part manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the pipe is expanded at a pipe expansion rate of 25% or less by performing the expansion.
  11. 前記拡径部の先端に形成される減肉部を切断する切断手段をさらに備えることを特徴とする請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   The apparatus according to any one of claims 8 to 10, further comprising a cutting unit configured to cut a thinned portion formed at a tip of the enlarged diameter portion. .
  12. 前記素材が溶接管であることを特徴とする請求項8から請求項11までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   The apparatus according to claim 8, wherein the material is a welded pipe.
  13. 前記素材が、590MPa以上の引張強度を有することを特徴とする請求項8から請求項12までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。   13. The apparatus according to claim 8, wherein the material has a tensile strength of 590 MPa or more.
  14. 前記拡径管部品が自動車または自動二輪車のエンジン排気系マフラーまたは触媒ケースであることを特徴とする請求項から請求項13までのいずれか1項に記載された拡径管部品の製造装置。 The apparatus for manufacturing an expanded pipe part according to any one of claims 8 to 13, wherein the expanded pipe part is an exhaust system muffler or a catalyst case of an automobile or a motorcycle.
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