JPH02127919A - 偏平管及びその製造方法 - 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］ 本発明は暖房機の熱交換器等に使用され、曲げ加工性が
優れた偏平管及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、床暖房用の配管材として断面形状が半円形又は偏
平形等の異形の伝熱管の需要が増加している。これは、
伝熱管の熱伝導効率を向上させると共に、床暖房パネル
を薄型化するためである。

而して、床暖房パネルは、近時、特に薄形化が促進され
ており、これに伴って、使用される伝熱管の長径と短径
との比（偏平度）は増々大きくなる傾向がある。

ところで、異形断面管は長径と短径との比が小さいとき
には、芯金を使用せずに素管をダイスに通すことにより
相似的に素管の断面°形状を変化させる通常の空引抽伸
により成形加工して製造することができる。

しかし、長径と短径との比が大きい場合には、芯金を使
用せずに短径側と長径側とを同じ比率で縮径変形させて
いくと、長径側にかかる圧縮力によって、この長径側の
管壁が変形し、管壁に所謂つぶれが生じる。このため、
長径と短径との比が大きい場合は、素材が薄肉管であっ
ても、芯金を入れて抽伸しないと、所望の断面形状の偏
平管を得ることができない。

第５図は従来の長径と短径との比が大きい偏平管の製造
方法を示す断面図である。第６図は得られた偏平管の断
面図である。

ダイス２ａは素管７の受入部が円形であり、加工部が所
望の偏平形を有し、その中間部は両者の中間の形状で連
続的に変化する孔形成を有している。フローティングプ
ラグ１ａは、このダイス２ａの形状と相似形をなし、ダ
イス２ａの内側に配置されて、素管７をダイス２ａとプ
ラグ１ａとの間で抽伸加工する。これにより、素管７は
ダイス２ａの形状に倣って成形される。この場合に、素
管７はフローティングプラグ１ａを中心に配置して抽伸
加工されるから、所謂つぶれの発生が防止され、所望の
形状の偏平管が製造される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の偏平管の製造方法においては、成
形時のつぶれを防止するために素管の内側にフローティ
ングプラグ１ａを配置する必要があるため、内面の長径
がβの偏平管を製造するためには、内径ｄがρより大き
い素管７を使用する必要がある。このため、管の加工率
が高くなり、成形後の製品の調質は硬質となる。このよ
うな硬質管（抗張力が４０）ｃｇ　／−以上）はＵ字曲
げ等の加工に際して専用の曲げ加工設備が必要であり、
また、成形加工時に所謂的り又はひねりが発生したとき
には容易にこれを修正することができないという問題点
があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
専用の曲げ加工設備を必要とせずに容易に曲げ加工がで
きると共に、成形加工時の曲り及びひねり等の不都合を
容易に解消できる偏平管及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る偏平管は、断面形状が偏平形である偏平管
において、長径と短径との比が１．５乃至２．５であり
、抗張力で表わす調質が２５乃至３５ｋｇ　／ｍｍ２で
あることを特徴とする。

本発明に係る偏平管の製造方法は、円輪状断面の素管を
調質ダイス及びプラグを使用して所定の調質度で抽伸加
工することにより実質的に円輪状断面の調質管を得る工
程と、この調質管を偏平成形ダイス及び前記プラグに連
結固定されたマンドレルを使用して前記調質管の周長と
実質的に等しい周長を有する偏平管に成形する工程とを
有することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、長径と短径との比が１．５乃至２．
５である偏平管が抗張力で２５乃至３５ｋｇ／−の範囲
の調質を有し、所謂半硬質の状態にある。このように、
偏平管の調質が半硬質であると、Ｕ字曲げ等の曲げ加工
に際して、専用の曲げ加工設備を必要せずに容易に曲げ
加工を行うことができる。

また、成形加工時において、曲げやひねり等の不都合が
発生しても容易にこれを修正することができるようにな
る。

また、本発明の偏平管の製造方法においては、先ず、調
質ダイス及びプラグにより、素管を所望の偏平管の周長
と実質的に等しい周長の円輪状断面の調質管に抽伸加工
する。即ち、所望の偏平管の長径をＷ、短径をＳとし、
調質後の調質管の外径をＤとすると、 πＤ−πＳ＋２　（Ｗ−３）・・・（１）とする（第３
図及び第４図参照）。

次に、この外径がＤの調質管を偏平成形ダイス及びマン
ドレルにより周長が調質管と実質的に等しい所望形状の
偏平管に成形加工する。

このように、本発明においては、２組のダイス及びプラ
グを使用し、先ず調質ダイス及びプラグにより調質を調
整し、次順の偏平成形ダイス及びマンドレルにより偏平
への成形のみを実質的に行う。このように、抽伸加工と
成形加工とを個別に行うことにより、加工時の素管の加
工率を軽減することができるため、成形後の偏平管の調
質を半硬質にすることができる。

また、調質プラグはフローティング状態で支持され、成
形マンドレルは前記プラグに連結固定されて同様にフロ
ーティング状態で成形ダイス内に配置されるから、長尺
の素管を連続的に成形できると共に、長径Ｗが調質管の
外径Ｄ−よりも大きい偏平管の内側にマンドレルを配置
させることができ、成形時の管壁のつぶれを防止するこ
とができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る偏平管の製造方法を示す
断面図である。

加工対象となる素管７としては、例えば、銅軟質管があ
る。この銅軟質管は例えば外径が１２ｍｍ、肉厚が０．
５ｍｍ、長さが１０００ｍであり、抗張力が１０ｋｇ／
−以下である。このような素管７を本実施例方法により
成形することにより、抗張力が２５乃至３５ｋｇ／−で
あって半硬質の偏平管を得ることができる。

調質ダイス２の受入部はその断面が素管７より大きい円
形であり、加工部は、第３図に第１図の■−■線の位置
での断面を示すように、内径りが例えば、１０．５ｍｍ
の円形の断面を有する。この調質ダイス２は曲り修正ボ
ルト６によりその位置を調節することができ、このボル
ト６を締める又は緩めることにより、素管受入側から見
て上下又は左右の方向にダイス２を移動させることがで
きる。

偏平成形ダイス４は調質ダイス２と分離して配置されて
いる。偏平成形ダイス４は受入部の断面が円形であり、
孔の形状が連続的に変形して、加工部においては、第４
図に第１図のＩＶ−ＩＶ線の位置での断面を示すように
、例えば長径が１３ｍｍ、短径が６ｍ＋ａの偏平形状に
なっている。

素管７の成形加工時には、プラグ１が調質ダイス２の内
側に素管７の管壁を介して嵌合するように配置される。

この調質プラグ１は、一端部が調質ダイス２の孔内面に
倣った形状の円錐台状をなし、他端部は円柱状をなし、
その玉尻寸法く円柱の直径）は例えば、１０．８ｍｍで
ある。

一方、成形ダイス４にはマンドレル３が挿入されている
。このマンドレル３は調質プラグ１に連結棒５によって
支持されており、５ｍｍＸ　５ｍｍの矩形断面を有する
。プラグ１、連結棒５及びマンドレル３は相互に同心的
になるように固定されており、またダイス２とダイス４
もその中心が一致するように配設されている。従って、
マンドレル３はダイス４の偏平孔の幅方向中央に配置さ
れる。

本実施例方法は、このように構成された装置を使用し、
ダイス２．４に夫々プラグ１及びマンドレル３を配置し
た状態で素管７をダイス２，４とプラグ１及びマンドレ
ル３との間に通してダイス２側からダイス４側に向けて
（矢印方向に）引き抜く、そうすると、素管７はダイス
２とプラグ１とにより抽伸加工を受けて断面が円輪状の
まま縮径し、外径がＤの素管が得られる。このダイス２
及びプラグ１により素管７は所定の加工度で変形加工を
受けて所定の調質度に調整される。また、プラグ１はフ
ローティング状態に保持されており、このプラグ１に連
結棒５を介して支持されたマンドレル３もフローティン
グ状態でダイス４の孔内に保持されている。

素管７は次いでダイス４とマンドレル３との間を通り、
第２図に示すように、円輪状から偏平状に変形される。

この場合に、マンドレル３は偏平管８の長辺をダイス４
との間で挾み込んでいるが、偏平管８の短辺とマンドレ
ル３とは離隔している。

従来、フローティングタイププラグにより偏平成形する
場合には、このプラグを保持する必要上、プラグの全周
面とダイスの全周面との間で管壁を挾み込んで成形する
ため、前述の如く、成形後の偏平管の長径が成形前の円
輪管の直径より小さくなるように変形せざるを得す、こ
のため、加工度が高くなってしまう。しかしながら、本
実施例ではマンドレル３はプラグ１に支持されているか
ら、偏平管８とマンドレル３とは偏平管８の長辺の中央
部でのみ接触し、偏平管８の短辺部でマンドレル３を拘
束する必要がない。

このため、この偏平成形工程においては、外径がＤの円
輪状素管７を、周長が同一であって、従って長径がＤよ
り大きいＷである偏平管８に変形させることができる。

従って、加工率が低く、抗張力が２５乃至３５ｋｇ　／
−の半硬質の偏平管８を容易に得るととができる。なお
、偏平管８に０曲がり又はひねりが発生した場合には、
ボルト６を調節してダイス２の位置を調節することによ
り、爾後の成形においては、偏平管８の製品の曲り又は
ひねりを防止することができる。ま漕、曲がり又はひね
りが発生した偏平管はこれを容易に矯正することができ
る。

上述の如くして製造された半硬質の偏平管は抗張力が２
５乃至３５ｋｇ／−であるから、Ｕ字曲げ等の配管加工
が容易であり、また曲り又はひねり等も容易に修正する
ことができる。従って、この偏平管は床暖房用の配管と
して極めて有益である。

また、本実施例方法においては、上述の如く、調質抽伸
加工と、偏平柚子加工とを個別的に専用のダイスを使用
して行うことにより、２段目の偏平加工では円輪管を偏
平管に変形させるのみで調質を行わないから、加工率が
軽減されて半硬質の偏平管を容易に得ることができる。

また、偏平管の長辺部にはマンドレル３が存在するから
、管壁につぶれ等の欠陥が発生することはない。更に、
プラグ１及びマンドレル３はフローティング状態で保持
されるから、長尺の素管７を使用して連続的に成形する
ことができる。

次に、上述した構造の偏平管製造装置を使用して偏平管
を製造した結果について説明する。先ず、調質ダイス２
と調質プラグ１により素管７を外径りが１０．５ｍｍに
なるように抽伸し、次いで、偏平成形ダイス４及びマン
ドレル３により長径が１３ｍ＋ａ、短径が６ＩＩＩ１１
の偏平管８に成形した。

このようにして偏平加工した実施例の偏平管と従来の製
造方法により偏平加工した従来例の偏平管とについて、
その断面変化率を求め、また、偏平管の抗張力を測定し
た。なお、従来例管においては、前述したように素管の
内径ｄは偏平管の内面の長径ｊより小さくすることがで
きないため（第５図、第６図参照）、少なくとも素管の
内径が１２＋ｎｍ以上、即ち外径は１３市以上でなけれ
ばならない。このため、従来例では外径が１３．１ｍｕ
、肉厚が０．５ｍｍの管を使用した。

これらの結果を下記第１表に示す。

第１表 この第１表から明らかなように、従来例の偏平管は断面
変化率が大きく、加工率が高くなるため、抗張力が大き
くなる。これに対して、本実施例の偏平管は断面変化率
を小さくすることができるため、抗張力が２８ｋｇ／−
と小さく、半硬質に調質されている。このため、Ｕ字曲
げ等の曲げ加工を専用の曲げ加工設備を必要としないで
行うことができる。

［発明の効果］ 本発明に係る偏平管は調質が抗張力で表すと２５乃至３
５ｋｇ　／　ｃ％であるから、Ｕ字曲げ等の曲げ加工を
専用の曲げ加工設備を必要とせずに行うことができ、ま
たその矯正等が容易である。このなめ、この偏平管を使
用すれば、低コストで床暖房配管を施行することができ
る。

また、本発明の製造方法によれば、調質ダイスと偏平成
形ダイスとを分離して配置し、調質加工と偏平加工とを
個別的に行うことにより、抗張力が２５乃至３５ｋｇ　
／−である半硬質の偏平管を低コストで製造することが
できる。更に、素管の内部にフローティング状態で保持
されたプラグに連結固定させてマンドレルを同様にフロ
ーティング状態で保持するため、長尺材がら連続して偏
平加工を行うことができるようになり、製造コストを更
に一層低減できるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法を示す断面図、第２図は得
られた偏平管の断面形状を示す図、第３図は第１図のＩ
−Ｉ［線の位置における調質ダイスの断面図、第４図は
第１図のＩＶ−ＩＶ線の位置における成形ダイスの断面
図、第５図は従来の偏平管製造方法を示す断面図、第６
図は従来方法により得られた偏平管の断面図である。 １；調質プラグ、１ａ；フローティングプラグ、２；調
質ダイス、２ａ；ダイス、３；マンドレル、４；偏平成
形ダイス、５；連結棒、６；曲り修正ボルト、７．７ａ
；素管、８；偏平管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面形状が偏平形である偏平管において、長径と
   短径との比が１．５乃至２．５であり、抗張力で表わす
   調質が２５乃至３５ｋｇ／ｍｍ＾２であることを特徴と
   する偏平管。
2. （２）円輪状断面の素管を調質ダイス及びプラグを使用
   して所定の調質度で抽伸加工することにより実質的に円
   輪状断面の調質管を得る工程と、この調質管を偏平成形
   ダイス及び前記プラグに連結固定されたマンドレルを使
   用して前記調質管の周長と実質的に等しい周長を有する
   偏平管に成形する工程とを有することを特徴とする偏平
   管の製造方法。