JPH0139849B2 - - Google Patents
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- JPH0139849B2 JPH0139849B2 JP5031782A JP5031782A JPH0139849B2 JP H0139849 B2 JPH0139849 B2 JP H0139849B2 JP 5031782 A JP5031782 A JP 5031782A JP 5031782 A JP5031782 A JP 5031782A JP H0139849 B2 JPH0139849 B2 JP H0139849B2
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- Japan
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- pipe
- tube
- tool
- tapered
- flange
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
- B21D41/02—Enlarging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、管端にフランジ成形加工を行うため
の方法に関するものである。 ［従来の技術］ 従来、管端にテーパ加工やフランジ加工を行う
技術は確立されているとは言い難く、一般に管材
の寸法精度も高くないことも相俟つてその加工技
術は多用されていない。 このような管端の加工を行うためには、例えば
円錐状の剛前工具を管端に圧入してテーパ拡大成
形加工等を行うことが考えられるが、このような
方法では、管の材料やテーパの角度、あるいはそ
の他の加工条件が適している場合はともかく、鋼
管については管自体が座屈を起すため、その加工
が困難である。本発明者の実験によれば、このよ
うな加工方法の場合、一般には座屈により所期の
加工を行うことができないが、たとえその加工が
できたとしても、スプリングバツクのために加工
精度が非常に低く、何らかの製品として利用でき
るようなものは得られない。 従つて、管端のフランジ加工を行うことが非常
に困難であり、それが簡単に実現できないことは
ことはいうまでもない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、かかる現状に鑑み、管端にフランジ
成形加工を精度よく行うことが可能な管端加工方
法を得ようとするものである。 また、本発明は、仕上げ加工を必要としない程
度に良好な加工面を得ることができ、工具自体も
製造が容易で局部的な摩耗が少ない構成とした管
端加工方法を得ようとするものである。 ［問題点を解決するための手段、作用］ かかる目的を達成するため、本発明において
は、マンドレルの先端外面にテーパ面を設け、こ
のテーパ面上に、その母線に沿つて接触する複数
の円筒ローラを転動自在に保持させた管端テーパ
加工用用工具を用い、その工具の先端を加工すべ
き管の端部に圧接させながら管に対して相対的に
回転させることにより、管端にテーパ拡大部を形
成する第１工程と、このテーパ拡大部に対して、
マンドレルの先端をその軸線に直交する平面とし
て放射方向に配列させた複数の円筒ローラを転動
自在に保持させた管端フランジ加工用工具を用
い、その工具の先端を上記テーパ拡大部に圧接さ
せながら管に対して相対的に回転させることによ
り、管端のテーパ拡大部をフランジ状に成形する
第２工程によつて、管端のフランジ加工を行う、
という技術的手段を採用している。 図面を参照して本発明の方法をさらに具体的に
説明すると、第１図は、本発明の第１工程に使用
する管端テーパ加工用工具を示すもので、加工機
械の工具取付用主軸等に装着されるマンドレル１
の先端にスラストベアリング３を介してローラ支
持部材を構成するフレーム４を回転自在に取付
け、マンドレル１の先端外面のテーパ面２の周囲
に、その母線に沿つて配設した複数の円筒ローラ
５，５，…を、上記フレーム４によつて転動自在
に保持させている。上記ローラはテーパ面２の周
囲に３本または５本（寄数本）を等間隔に配設す
るのが望ましいが、必ずしもそれに限るものでは
ない。また、必要に応じて円筒ローラ５のまわり
に潤滑剤を用いることもできる。 本発明の第１工程は、上記管端テーパ加工用工
具の先端を加工すべき管の端部に接触させ、軸方
向に送りを与えながら管に対して相対的に回転さ
せることにより、管端にテーパ拡大部を形成する
ものである。この場合、管端の各部に対しては、
ローラ５の転動によりそれが繰返し転圧されて塑
性変形が与えられ、特にローラ５が転動加圧した
テーパ成形面は、角度が正確であるばかりでな
く、ローラバニシングにより極めて平滑な面に仕
上げられる。また、第２図に例示するように管端
の拡げ全面αを比較的大きくした場合には、管７
の内径側にバリ８が生じるが、そのバリ８が管の
内側へ巻込むような形状になるため、バリ取りを
行う必要がない。 第３図は、本発明の第２工程に使用する管端フ
ランジ加工用工具を示すもので、マンドレル２１
の先端をその軸線に直交する平面２２とし、この
マンドレル２１の先端にフレーム２４をスラスト
リング２６及びスナツプリング２７により回転自
在に取付け、このフレーム２４により上記平面２
上に放射方向に配列させた複数の円筒ローラ２
５，２５，…を保持させている。 本発明の第２工程は、予め第１工程によつて管
端に形成したテーパ拡大部にこの工具を接触さ
せ、軸方向に送りを与えながら管に対して相対的
に回転させることにより、管端のテーパ拡大部を
第４図に示すようなフランジ状に形成し、成形管
１０を得るものである。この第２工程のフランジ
加工を行うに際し、第１工程によつてテーパ拡大
部を形成した第２図の管７に、必要に応じて中間
熱処理を施すことができる。 このような第１工程及び第２工程の加工を行う
と、以下の実施例からも明らかなように、管自体
に座屈が生じるようなことがなく、しかも形成し
たフランジ面が第１及び第２工程のテーパ拡大加
工及びフランジ加工に伴うローラバニシングによ
り、極めて平滑な面が仕上げられ、かつ精度のよ
い加工を行うことができる。 また、上記第１工程において使用する管端テー
パ加工用工具及び第２工程において使用する管端
フランジ加工用工具は、いずれも加工すべき管端
に対して円筒ローラが軸方向に長い範囲において
転動圧接するので、その円筒ローラが局部的に摩
耗したりすることがなく、略均一に摩耗し、その
ため摩耗面による成形面の損傷が少なく、工具自
体も製造が容易で、安価に、しかも精度よく製作
することができる。 ［実施例］ まず、本発明の第１工程における加工例を示
す。 実験には第１図に示す工具でローラ数が３本の
ものと５本のものを用い、また３本及び５本のロ
ーラー数の具についてそれぞれ広げ全角αが30゜、
45゜、60゜、75゜、90゜、120゜のものを使用した。加
工
に供した管は、内径が30mmφで肉厚が２mm、３
mm、４mmの機械構造用炭素鋼の鋼管である。 これらの管については、加工条件によつて差異
があるが、外径増加率が数10％になるまで管端に
クラツクが生ずることなくテーパ拡大部を加工す
ることができ、いずれの場合も黒皮付きの管をそ
のまま加工したが、ローラが当接した面は極めて
平滑で素材管よりも高い真円度を有し、しかも比
較的正確な角度に仕上げられた。また、いずれの
肉厚の管についても角αが45゜以下ではテーパ拡
大部の内径側にバリが生じるようなことはなかつ
たが、角αが増大するに従い、また肉厚が増加す
るに従つて、第２図に示すようなバリ８が生じる
傾向を示した。第１表に肉厚２mmの管についての
三次元測定機による成形部各部の寸法測定の一例
を示す。 一方、円錐状の剛体工具を用いた場合には、内
径30mmφ、肉厚２mm及び３mmの管について、広げ
全角αが120゜の場合にいずれも管に座屈が生じ、
しかもテーパ拡大は所期の角度に加工できず、そ
のテーパ拡大部と管内面との間にも大きな曲率半
径の丸みが生じ、明確な角度を示す部分が生じな
かつた。
の方法に関するものである。 ［従来の技術］ 従来、管端にテーパ加工やフランジ加工を行う
技術は確立されているとは言い難く、一般に管材
の寸法精度も高くないことも相俟つてその加工技
術は多用されていない。 このような管端の加工を行うためには、例えば
円錐状の剛前工具を管端に圧入してテーパ拡大成
形加工等を行うことが考えられるが、このような
方法では、管の材料やテーパの角度、あるいはそ
の他の加工条件が適している場合はともかく、鋼
管については管自体が座屈を起すため、その加工
が困難である。本発明者の実験によれば、このよ
うな加工方法の場合、一般には座屈により所期の
加工を行うことができないが、たとえその加工が
できたとしても、スプリングバツクのために加工
精度が非常に低く、何らかの製品として利用でき
るようなものは得られない。 従つて、管端のフランジ加工を行うことが非常
に困難であり、それが簡単に実現できないことは
ことはいうまでもない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、かかる現状に鑑み、管端にフランジ
成形加工を精度よく行うことが可能な管端加工方
法を得ようとするものである。 また、本発明は、仕上げ加工を必要としない程
度に良好な加工面を得ることができ、工具自体も
製造が容易で局部的な摩耗が少ない構成とした管
端加工方法を得ようとするものである。 ［問題点を解決するための手段、作用］ かかる目的を達成するため、本発明において
は、マンドレルの先端外面にテーパ面を設け、こ
のテーパ面上に、その母線に沿つて接触する複数
の円筒ローラを転動自在に保持させた管端テーパ
加工用用工具を用い、その工具の先端を加工すべ
き管の端部に圧接させながら管に対して相対的に
回転させることにより、管端にテーパ拡大部を形
成する第１工程と、このテーパ拡大部に対して、
マンドレルの先端をその軸線に直交する平面とし
て放射方向に配列させた複数の円筒ローラを転動
自在に保持させた管端フランジ加工用工具を用
い、その工具の先端を上記テーパ拡大部に圧接さ
せながら管に対して相対的に回転させることによ
り、管端のテーパ拡大部をフランジ状に成形する
第２工程によつて、管端のフランジ加工を行う、
という技術的手段を採用している。 図面を参照して本発明の方法をさらに具体的に
説明すると、第１図は、本発明の第１工程に使用
する管端テーパ加工用工具を示すもので、加工機
械の工具取付用主軸等に装着されるマンドレル１
の先端にスラストベアリング３を介してローラ支
持部材を構成するフレーム４を回転自在に取付
け、マンドレル１の先端外面のテーパ面２の周囲
に、その母線に沿つて配設した複数の円筒ローラ
５，５，…を、上記フレーム４によつて転動自在
に保持させている。上記ローラはテーパ面２の周
囲に３本または５本（寄数本）を等間隔に配設す
るのが望ましいが、必ずしもそれに限るものでは
ない。また、必要に応じて円筒ローラ５のまわり
に潤滑剤を用いることもできる。 本発明の第１工程は、上記管端テーパ加工用工
具の先端を加工すべき管の端部に接触させ、軸方
向に送りを与えながら管に対して相対的に回転さ
せることにより、管端にテーパ拡大部を形成する
ものである。この場合、管端の各部に対しては、
ローラ５の転動によりそれが繰返し転圧されて塑
性変形が与えられ、特にローラ５が転動加圧した
テーパ成形面は、角度が正確であるばかりでな
く、ローラバニシングにより極めて平滑な面に仕
上げられる。また、第２図に例示するように管端
の拡げ全面αを比較的大きくした場合には、管７
の内径側にバリ８が生じるが、そのバリ８が管の
内側へ巻込むような形状になるため、バリ取りを
行う必要がない。 第３図は、本発明の第２工程に使用する管端フ
ランジ加工用工具を示すもので、マンドレル２１
の先端をその軸線に直交する平面２２とし、この
マンドレル２１の先端にフレーム２４をスラスト
リング２６及びスナツプリング２７により回転自
在に取付け、このフレーム２４により上記平面２
上に放射方向に配列させた複数の円筒ローラ２
５，２５，…を保持させている。 本発明の第２工程は、予め第１工程によつて管
端に形成したテーパ拡大部にこの工具を接触さ
せ、軸方向に送りを与えながら管に対して相対的
に回転させることにより、管端のテーパ拡大部を
第４図に示すようなフランジ状に形成し、成形管
１０を得るものである。この第２工程のフランジ
加工を行うに際し、第１工程によつてテーパ拡大
部を形成した第２図の管７に、必要に応じて中間
熱処理を施すことができる。 このような第１工程及び第２工程の加工を行う
と、以下の実施例からも明らかなように、管自体
に座屈が生じるようなことがなく、しかも形成し
たフランジ面が第１及び第２工程のテーパ拡大加
工及びフランジ加工に伴うローラバニシングによ
り、極めて平滑な面が仕上げられ、かつ精度のよ
い加工を行うことができる。 また、上記第１工程において使用する管端テー
パ加工用工具及び第２工程において使用する管端
フランジ加工用工具は、いずれも加工すべき管端
に対して円筒ローラが軸方向に長い範囲において
転動圧接するので、その円筒ローラが局部的に摩
耗したりすることがなく、略均一に摩耗し、その
ため摩耗面による成形面の損傷が少なく、工具自
体も製造が容易で、安価に、しかも精度よく製作
することができる。 ［実施例］ まず、本発明の第１工程における加工例を示
す。 実験には第１図に示す工具でローラ数が３本の
ものと５本のものを用い、また３本及び５本のロ
ーラー数の具についてそれぞれ広げ全角αが30゜、
45゜、60゜、75゜、90゜、120゜のものを使用した。加
工
に供した管は、内径が30mmφで肉厚が２mm、３
mm、４mmの機械構造用炭素鋼の鋼管である。 これらの管については、加工条件によつて差異
があるが、外径増加率が数10％になるまで管端に
クラツクが生ずることなくテーパ拡大部を加工す
ることができ、いずれの場合も黒皮付きの管をそ
のまま加工したが、ローラが当接した面は極めて
平滑で素材管よりも高い真円度を有し、しかも比
較的正確な角度に仕上げられた。また、いずれの
肉厚の管についても角αが45゜以下ではテーパ拡
大部の内径側にバリが生じるようなことはなかつ
たが、角αが増大するに従い、また肉厚が増加す
るに従つて、第２図に示すようなバリ８が生じる
傾向を示した。第１表に肉厚２mmの管についての
三次元測定機による成形部各部の寸法測定の一例
を示す。 一方、円錐状の剛体工具を用いた場合には、内
径30mmφ、肉厚２mm及び３mmの管について、広げ
全角αが120゜の場合にいずれも管に座屈が生じ、
しかもテーパ拡大は所期の角度に加工できず、そ
のテーパ拡大部と管内面との間にも大きな曲率半
径の丸みが生じ、明確な角度を示す部分が生じな
かつた。
【表】
次に、上述した第１工程によつて得られた管端
のテーパ拡大部に対して、第３図に示すようなフ
ランジ加工用工具（５本ローラ）を用い、工具送
り量約５mmで第２工程のフランジ加工を施し、上
記テーパ拡大部をフランジ状に成形することがで
きた。 なお、第１及び第２工程の成形に際しては、潤
滑剤を使用した。 このようにして得られたフランジ状成形管は、
フランジ状部等にクラツクが生ずることなく、し
かもローラが当接した面を極めて平滑な仕上げ面
とすることができた。 ［発明の効果］ 本発明によれば、複数の円筒ローラを転動自在
に保持させた管端テーパ加工用工具で管端にテー
パ拡大部を形成する第１工程によつて、平滑でか
つ素材管よりも高い真円度のテーパ拡大部を得る
ことができ、さらに、そのテーパ拡大部に対し
て、放射方向に複数の円筒ローラを転動自在に保
持させた管端フランジ加工用工具による第２工程
を施すことによつて、フランジ成形を行うことが
でき、このような加工に際して、フランジにひび
割れ等を生じさせないばかりでなく、精度がよ
く、しかも後仕上げを殆ど必要としない美麗な仕
上面を有するフランジを得ることができる。ま
た、その工体自体も、円筒ローラを用いているた
め、製造が容易で、安価に、しかも精度よく製作
することができる。
のテーパ拡大部に対して、第３図に示すようなフ
ランジ加工用工具（５本ローラ）を用い、工具送
り量約５mmで第２工程のフランジ加工を施し、上
記テーパ拡大部をフランジ状に成形することがで
きた。 なお、第１及び第２工程の成形に際しては、潤
滑剤を使用した。 このようにして得られたフランジ状成形管は、
フランジ状部等にクラツクが生ずることなく、し
かもローラが当接した面を極めて平滑な仕上げ面
とすることができた。 ［発明の効果］ 本発明によれば、複数の円筒ローラを転動自在
に保持させた管端テーパ加工用工具で管端にテー
パ拡大部を形成する第１工程によつて、平滑でか
つ素材管よりも高い真円度のテーパ拡大部を得る
ことができ、さらに、そのテーパ拡大部に対し
て、放射方向に複数の円筒ローラを転動自在に保
持させた管端フランジ加工用工具による第２工程
を施すことによつて、フランジ成形を行うことが
でき、このような加工に際して、フランジにひび
割れ等を生じさせないばかりでなく、精度がよ
く、しかも後仕上げを殆ど必要としない美麗な仕
上面を有するフランジを得ることができる。ま
た、その工体自体も、円筒ローラを用いているた
め、製造が容易で、安価に、しかも精度よく製作
することができる。
第１図は本発明の第１工程に使用する管端テー
パ加工用工具を示す半断面図、第２図は上記工具
で加工された管の断面図、第３図は本発明の第２
工程に使用する管端フランジ加工用工具を示す半
断面図、第４図は本発明によつて得られるフラン
ジ状成形管の断面図である。 １，１２……マンドレル、２……テーパ面、
５，２５……円筒ローラ、７……管。
パ加工用工具を示す半断面図、第２図は上記工具
で加工された管の断面図、第３図は本発明の第２
工程に使用する管端フランジ加工用工具を示す半
断面図、第４図は本発明によつて得られるフラン
ジ状成形管の断面図である。 １，１２……マンドレル、２……テーパ面、
５，２５……円筒ローラ、７……管。
Claims (1)
- １ マンドレルの先端外面にテーパ面を設け、こ
のテーパ面上に、その母線に沿つて接触する複数
の円筒ローラを転動自在に保持させた管端テーパ
加工用工具を用い、その工具の先端を加工すべき
管の端部に圧接させながら管に対して相対的に回
転させることにより、管端にテーパ拡大部を形成
する第１工程と、このテーパ拡大部に対して、マ
ンドレルの先端をその軸線に直交する平面として
放射方向に配列させた複数の円筒ローラを転動自
在に保持させた管端フランジ加工用工具を用い、
その工具の先端を上記テーパ拡大部に圧接させな
がら管に対して相対的に回転させることにより、
管端のテーパ拡大部をフランジ状に形成する第２
工程よりなることを特徴とする管端のフランジ加
工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031782A JPS58167037A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 管端加工用工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031782A JPS58167037A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 管端加工用工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167037A JPS58167037A (ja) | 1983-10-03 |
| JPH0139849B2 true JPH0139849B2 (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12855520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5031782A Granted JPS58167037A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 管端加工用工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167037A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2557879B2 (ja) * | 1987-04-24 | 1996-11-27 | トピ−工業株式会社 | ホイ−ルのボルト穴のナツト座加工方法 |
| AUPO339496A0 (en) * | 1996-11-01 | 1996-11-28 | Nekrep, Ronnie Anthony | Bell-maker tool for electrical conduit or piping |
| JP4596439B2 (ja) * | 2000-01-25 | 2010-12-08 | 株式会社スギノマシン | 管端部加工工具 |
| KR100436215B1 (ko) * | 2001-11-07 | 2004-06-16 | 에스마린 주식회사 | 테이퍼형상 내면 연삭장치 |
| JP4763018B2 (ja) * | 2008-04-07 | 2011-08-31 | 明和金属工業株式会社 | 金属円筒の拡管装置及び拡管方法 |
| RU2393949C2 (ru) * | 2008-08-27 | 2010-07-10 | Сергей Владимирович ЛУКЬЯНЕЦ | Устройство для подготовки торцов тонкостенных оболочек к сварке |
| JP4825282B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2011-11-30 | 株式会社神戸製鋼所 | クランク軸の疲労強度改善加工方法とその加工装置 |
| JP4987039B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2012-07-25 | 明和金属工業株式会社 | エンボス加工缶体の製造方法 |
| RU2755081C1 (ru) * | 2020-09-02 | 2021-09-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Устройство для наплавки с упрочнением волной деформации |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP5031782A patent/JPS58167037A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58167037A (ja) | 1983-10-03 |
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