JPH01180712A - 金属穿孔具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属穿孔具、特に潤滑方法を改善した継目無
鋼管の製造−に使用する金属穿孔具、例えばプラグの潤
滑方法を改善したとアサに関する。

以下、説明を容易にするために、例を継目無鋼管の製造
に使用するとアサにとって説明するが、いうまでもなく
、本発明は金属穿孔具−最に関するものである。

（従来の技術） 継目無鋼管の製造に使用されるピアサは穿孔圧延機の１
種であって、回転炉床で１２５０℃に加熱された丸鋼は
このピアサにより中空素管に成形される。ピアサとして
はいわゆるマンネスマンピアサが一般的である。それは
、一対のバレル型のロールの間にプラグを芯金棒にて支
持、位置せしめた構造を有する。穿孔圧延に際しては、
ロールをパスラインに対して傾斜せしめることにより丸
鋼を回転しつつプラグに対して押し込むことにより穿孔
が行われる。

この穿孔圧延における重要な技術課題の一つはプラグの
耐用性である。穿孔プラグは高温、高圧の条件下で使用
されるために摩耗、溶損、焼付等の不都合が生じ易い。

特に、近年のように継目無鋼管の管材が高級化、高合金
化して来ると一層この問題は顕著となる０例えば、オー
ステナイト系ステンレス鋼を穿孔する際には１本の穿孔
材を穿孔しただけでプラグが溶損のため便用不可能にな
り、著しい製造コストの上昇をもたらす。

以上のようなピアサにおけるプラグの耐用度を改善する
試みは従来より種々試みられている。

代表的な技術の一つはいわゆる水冷プラグである。水冷
プラグは実用技術として既に定着しているもので、外部
より高王水を芯金を通してプラグ内部に導入し、プラグ
の水冷効果を高めることにより耐用度を高めようとする
ものである。

また、特開昭５１−１３３１６７号では潤滑剤をプラグ
開口部より供給する技術が開示されてい葛、潤滑剤をプ
ラグ外面に供給するアイデアはこの特許ばかりでなく、
その他にも種々存在する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、ピアサにおいては、プラグが高温、高圧力下
で使用されるため外表面に局部的な摩耗、溶損、焼付等
を生じでの寿命が劣化する。またプラグ外表面に疵が発
生するとこの疵が圧延後の継目無鋼管の内面にプリント
されるため品質を劣化する。

このため例えば特開昭５１−１３３１６７号に示されて
いるように潤滑剤をプラグ外面に供給しようとする試み
がなされる。しかし従来技術はこの例に見られるように
潤滑剤を外部に設けた供給ポンプによりマンドレル軸心
を通して、プラグ外面へ導く方法であり、このような方
法ではプラグ開口部において十分な潤滑剤の圧力を得る
ことができない。

長い配管を通る間に圧力損失が生じるからである。

潤滑効果を高めるように高粘度の潤滑剤を用いる程この
現象は著しくなり、特に高面圧の作用しているプラグ前
面に潤滑剤を供給することは実質上不可能となる。

ここに、本発明の目的は、穿孔中のプラグ外面に潤滑剤
を有効に供給することによりプラグ外表面の局部的な摩
耗を軽減するとともに、溶損、焼付等を防止しプラグ寿
命の向上を図ることのできる金属穿孔具を提供すること
である。

さらに本発明の目的は、ユジーン、エアハルト製管法の
第１工程として用いられるプレスによる穿孔加工に際し
てマンドレルの潤滑効果を高めることによりマンドレル
と材料間の焼付を防止し、成品としての価値を保つこと
、手入工数を節減してコストダウンを図ること、そして
マンドレルの寿命を延長することを可能とする金属穿孔
具を提供することである。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明者らは、プラグには穿孔中にスラスト力
の発生することに注目し、この力を利用して潤滑剤の圧
力を高め、プラグ前面に強制的に潤滑剤を供給する方式
により、上述の目的が達成されることを知り、本発明を
完成した。

ここに、本発明の要舌とするところは、最も広義には、
頭部と、該頭部を支持、押出し駆動する胴部とから構成
される金属穿孔具であって、前記頭部内部もしくは前記
頭部と胴部との境界部分に潤滑油溜めを設け、該潤滑油
溜めと前記頭部の先端部との間に潤滑油−案内路を設け
、そして前記潤滑油溜めが頭部の受ける力によって加圧
される構造としたことを特徴とする、金属穿孔具である
。

本発明の具体的態様にあって、前記頭部はピアサプラグ
であって、前記胴部が芯金である。

また、別の態様によれば、前記頭部はマンドレルであっ
て、前記胴部がマンドレルホルダーである。

さらに別の態様によれば、前記頭部はラムであって、前
記胴部がプランジャーである。

（作用） 次に、添付図面を参照して本発明をさらに具体的に説明
する。

第１図に示したようにピアサを構成するプラグ１の内部
またはプラグ１と芯金２との境界部分に潤滑剤３を封入
しておく潤滑剤溜めＲを設ける。

芯金２とプラグ１の結合部には潤滑剤が洩れないように
パツキン４を装着する。７は潤滑剤を供給するための通
路であり、５は潤滑剤の逆流を防ぐチエツキ弁である。

穿孔開始に先立って、潤滑油ポンプ６により潤滑剤をプ
ラグ１の内部の潤滑剤溜めＲに充満する。穿孔が開始す
るとプラグ１は穿孔材（図示せず）によりスラスト力を
受け、このため芯金２との間に介在する潤滑剤を溜めＲ
内の潤滑剤３は圧縮され高圧となる。この高圧潤滑剤３
は一端がチエフキ弁５によって閉じられているから、プ
ラグ１の開口部８より圧延材の内面に強制的に供給され
潤滑作用をなす。

潤滑剤溜めＲの設置箇所、構造は、必要量の潤滑剤が保
持でき、かつプラグの受ける上記スラスト力によって内
部が加圧されるものであれば特に制限はないが、通路内
での圧力降下を考慮すると可及的にプラグ前面に近い箇
所において、図示例のようなピストン−・シリンダ型と
するのが好ましい。

なお、開口部８に続く案内路の径は特に制限ないが、余
り大きいと低圧時に潤滑剤がすべて放出されるという事
態が生じたりするため、好ましくは潤滑剤３を封入して
おく潤滑剤溜めＲの内径の１７５以下に制限する。

次に、プレスによ−る穿孔作業を例にとって本発明をさ
らに説明する。

第２図は、プレス方式による穿孔の模式的説明図である
。１０は穿孔用マンドレル、１２はマンドレルの支持台
で、１３は内部に封入された潤滑剤である。穿孔用のマ
ンドレルの支持第１２の先端には潤滑剤１３がプールさ
れるように潤滑剤溜めＲである凹み１８が形成されてい
る。１４はパツキン、１５は潤滑剤の逆流を防ぐチエツ
キ弁である。

この場合の作用は第１図のピアサの場合と全く同様であ
り、穿孔が開始するとマンドレル１０は上向きの力を受
け、この力により潤滑剤溜めＲ内の潤滑剤が高圧に加圧
され、その開口部２０に常に高圧の潤滑剤１３を供給す
ることができる。

実施例 直径６０ｍｍのビレットを１２５０℃に加熱し６０（直
径）×４　（厚さ）　　Ｘ１２００　（長さ）開に圧延
して、プラグ潤滑の有無の各場合について効果を比較し
た。

すなわち、プラグは直径５２ｍｍ　Ｘ　１００ｍｍ　（
長さ）のもので第１図に示したように先端部に開口部を
持ち、内部に潤滑剤を封じ込めたものと、通常のものを
使用した。プラグの軸方向荷重は１０トンであった。

潤滑剤溜めＲは容積７ｃｃであった。潤滑剤としては通
常の粉末黒鉛の水溶液（黒鉛の重量％＝１５％）を利用
した。１本材料を圧延す為毎にプラグの高さを測定し、
これによってプラグの損耗量を評価した。

結果を第３図に示す、プラグ損耗量の改善効果は顕著で
あることが分かる。実質上損耗がなり１０本以上の蜘孔
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示すビアサプラグの略式説
明図：　。 第２図は、本発明の別の実施例を示す略式説明図；およ
び 第３図は、実施例の結果を示すグラフである。 １ニブラグ、　２：芯金、　３：潤滑剤孝、ｌ凹 箋、２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）頭部と、該頭部を支持、押出し駆動する胴部とか
   ら構成される金属穿孔具であって、前記頭部内部もしく
   は前記頭部と胴部との境界部分に潤滑油溜めを設け、該
   潤滑油溜めと前記頭部の先端部との間に潤滑油案内路を
   設け、そして前記潤滑油溜めが頭部の受ける力によって
   加圧される構造としたことを特徴とする、金属穿孔具。
2. （２）前記頭部がビアサプラグであって、前記胴部が芯
   金である、特許請求の範囲第１項記載の金属穿孔具。
3. （３）前記頭部がマンドレルであって、前記胴部がマン
   ドレルホルダーである、特許請求の範囲第１項記載の金
   属穿孔具。
4. （４）前記頭部がラムであって、前記胴部がプランジャ
   ーである、特許請求の範囲第１項記載の金属穿孔具。