JPH0261328B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は資源開発用のボーリングのロツド、ケ
ーシング等の用途に供する段付引抜鋼管に関す
る。

「従来の技術」 従来例えば径が大きく厚肉で第１図に示すよう
な鋼管、即ち外径が１種類で両端が肉厚で中間が
薄肉の管７ｂを製造するには両端部の鍛造製鋼管
と中間の一様径の鋼管とを溶接Ｗして製造してい
た。また径約25〜35mm、肉厚2.1〜3.2mm程度で自
転車等のフレーム材等に用いる小径で薄肉の鋼管
の場合は第２図のような鋼管引抜き装置で製造し
ていた。第２図ａは第２図のＡ部の縦断面図であ
る。床に固定したフレーム１のほぼ中央部にダイ
ス２を固定するダイス支持台３を固定し、プラグ
４とプラグ４を支えるプラグ支持棒５を備え、プ
ラグ支持棒５はプラグ支持台６に図示しない油圧
シリンダ等を介して固定する。素材鋼管７はプラ
グ４、プラグ支持棒５の外側に嵌入され、その先
端部７ａは引抜き車９に設けられたハサミ８にて
挾持される。引抜き車９のツメ１０は図示しない
強力な駆動源により駆動されたチエーン１１によ
り強力に引張られることにより、ダイス２とプラ
グ４との間で挾圧され乍ら引抜かれて素材鋼管７
より内外径が各々１種類の断面を持つ製品鋼管７
ｂが製造される。

第２図の装置で管を製造する場合外径１種類で
内径の異なる鋼管は第３図ａの様に鋼管引抜き方
向ｅに対してプラグ４をダイス２の手前に引抜き
に与らないように素材鋼管７と遊隙をもたせて保
持し、パイプ先端部７ａを引張ると小内径鋼管部
が出来、第３図ｂの様にダイス２内に小内径鋼管
部の直径よりも大きなベアリング径を持プラグ４
を押入れて引抜くと大内径鋼管部が出来る。内径
が１種類で外径が異なる鋼管は第４図ａの様に先
端に大ベアリング径ｄ４を持つプラグ４をベアリ
ング径ｄ２のダイス２に押入れて引抜くと外径が
ｄ２の小さい鋼管が製造され、第４図ｂの様にプ
ラグ４をダイス２の左方に押し出して素材鋼管７
が引抜かれると、ダイス２とプラグ４の小径ベア
リング部との間で外径がしぼられ、更に進むとプ
ラグ４の大径ベアリング部で素材鋼管７は径を拡
大され、内径はプラグ４の大径ベアリング部の直
径ｄ４と同一径となり、外径は第４図ａによるも
のより拡大した径の鋼管７ｂが製造される。

外径が１種類で内径が２種類の引抜鋼管の製造
方法としては特公昭33−7068号公報に示される両
端肉厚パイプの製造方法の発明がある。この従来
例の発明ではプラグは円錐形で、ダイスはテーパ
穴の小径端部に続いて引抜管の外径と同径の円筒
部を持つベアリング部を持ち、ダイスのテーパ穴
の小径端部位置を圧縮部とし、プラグを進退し
て、引抜かれる管の肉厚を定めている。

内径が１種類で外径が２種類の引抜鋼管の製造
方法としては特公昭40−8822号公報に示される局
部的に肉厚部を有する内径一様な管の製造法の発
明がある。この従来例の発明では得ようとする引
抜管の厚肉部の長さだけ間隔をおいて得ようとす
る引抜管の内径と同径の第１のプラグと第１のプ
ラグと同径のベアリング面とを持つ第２のプラグ
を配して、ダイスのベアリング面と第１のプラグ
のベアリング面で引抜管の薄肉部を引抜き、次に
プラグのストツパーを外して空抽きを続行すると
引抜管の厚肉部が出来、次に第２のプラグとダイ
スのベアリング面を対峙させて引抜くと引抜管の
薄肉部が出来、更に厚肉部を第１のプラグで拡径
する。これによつて内径一様で中間に厚肉部、そ
の両側に薄肉部を有する引抜管が出来る。

「発明が解決しようとする課題」 前記の通り、従来の引抜装置により製造された
引抜鋼管は次の欠点がある。即ち(1)端部が肉厚で
内外径に夫々一つの段部を有し、２種類の内径と
２種類の外径を持つ段付引抜鋼管ではなく、内外
径の何れかが１種類の引抜き鋼管に限られる。(2)
第３図ａのように作業された小内径鋼管はプラグ
の内圧がなくて外径をしぼられるため、皺が出来
やすい。(3)第４図ｂのような方法により出来た内
径が１種類で外径が２種類の鋼管に於いては、先
づダイスのベアリング面とプラグの小径ベアリン
グ径ｄ３とで出来た鋼管を更にプラグの大径ベア
リング径ｄ４で拡張する結果出来るので、一応外
見は第７図ｆのような形になるので、ここで第７
図ｆを借りて、この場合を説明する。ｄ４：プラ
グの大ベアリング径、ｄ２：ダイスのベアリング
径、ｄ１：鋼管の大外径、ｄ３：プラグの小ベア
リング径とすると、ｄ４は鋼管の内径、ｄ２は鋼
管の小外径となるが、鋼管の大外径ｄ１はダイス
とプラグとのベアリング径と直接結びつかない
で、ｄ１＝ｆ（ｄ２，ｄ３，ｄ４）という函数関
係が成立ち、ｄ１，ｄ２，ｄ４を各々独立して決
められない。即ち最も希望するｄ１，ｄ２，ｄ４
を決めることはｄ１＝ｆ（ｄ２，ｄ３，ｄ４）の
種々の解の中で希望する値に最も近いものを選択
することであり、丁度希望する径ｄ１，ｄ２，ｄ
４を得ることは困難である。(4)第４図ｂのような
方法により製造された鋼管は内径１種外径２種の
鋼管に限られる。(5)第４図ｂのような方法により
出来た内径が１種類で外径が２種類の鋼管におい
ては外径ｄ１の寸法精度、外周の面粗度が良くな
い。(6)特公昭33−7068号公報の発明により得られ
る引抜鋼管は内径をプラグのテーパ形状のベアリ
ング面で引抜かれるため引抜状態が不安定であ
り、内径が一定せず大きさがばらつく、そしてそ
の後外径はダイスの円筒面で規制されるものの、
内径を規制されないで引抜かれるため引抜管の外
径も一定せず、寸法精度が良好でない。(7)特公昭
40−8822号公報の発明により得られる鋼管は厚肉
部が内径をプラグで規制した空抽きのため、外径
の精度が良くない。

本発明は複数径を持つ鋼管を製造のため使用す
る装置に於いてこれ等の不具合を改善し、(1)ダイ
ス支持台を移動可能にフレームに固定し、(2)ダイ
スおよびプラグの夫々のベアリング面を夫々二箇
として常に素材鋼管をダイスとプラグとのベアリ
ング面間に挾圧し乍ら引抜くことにより面粗度が
よく、寸法が正確であり、端部が肉厚で内外径に
夫々一つの段部を有し、２種類の内径と２種類の
外径を持つ段付引抜鋼管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」 本発明は二個のベアリング直径を有する一つの
ダイスと二箇のベアリング直径を有するプラグと
を管引抜方向に於いて正逆の方向に相対的に移動
して、ダイスのベアリング面とプラグのベアリン
グ面とを夫々相対峙せしめ、ダイスのベアリング
面とプラグのベアリングとの間に素材管を挾圧引
抜きすることのみにより引抜かれた端部が厚肉で
内外径に夫々一つの段部を有し、２種類の内径と
２種類の外径を持つ段付引抜鋼管である。

「実施例」 以下図面により本発明の実施例について説明す
る。

先ず使用する装置について説明すると、第５図
はダイス支持台の側面図であり、フレーム１にス
トツパ１６を強力に固定して設け、補強部材１７
で補強する。多数の油圧シリンダ２０を装着した
ダイス支持台３０は台車１２に移動可能に装加さ
れていて、台車はレール１２ａ上を移動する。１
５はダイス支持台固定ラムで、例えばＢ部を示す
第５図ａのようにダイス支持台３０の円筒形凹部
３０ｃの底３０ａにダイス支持台固定ラム１５の
端の大径フランジ部１５ｂの１５ａ面が押圧され
るようになつている。フランジ１５ｂに設けた耳
金２４部は油圧シリンダ２０のピストンロツド２
３とピン２５で結合されている。ダイス支持台固
定ラム１５はストツパ１６に固定されている。従
つて、ピストンロツド２３を押出すように付勢し
た油圧シリンダ２０により生ずる力はダイス支持
台固定ラム１５のフランジ１５ｂとダイス支持台
３０の底３０ａ間を押圧する。油圧シリンダ２０
により生ずる推力は鋼管引抜力に対抗する力であ
り、引抜力（例えば150〜200t）に比し充分の余
裕がなければならない。このように強い力で所要
点に固定するにはストツパに押付け固定する方法
が最も簡易で確実なため使用した。ダイス２の固
定位置は上記説明の位置が右側固定位置（第５図
ａ）で油圧シリンダ２０はピストンロツド２３を
押し出しており、反対に付勢されるとピストンロ
ツド２３を引込んで左行し、スストツパ１６の１
６ｄ面にダイス支持台３０の３０ｂ面が当接した
位置が左側固定位置となる。

第６図はダイス支持台の横断面図で、ストツパ
１６ａはフレーム１に強固に固定され、更に補強
部材１７ａで補強される。プラグ支持棒５が嵌入
し、支持棒５の大端部５ａを係止して支持するメ
インシヤフト１８は外周にねじを切りナツト式ス
トツパ１９をねじ込んであり、内径は両端部が小
径部で中間部が拡径されて両端部に段を設け、該
段部に支持棒５の大端部５ａが当接するようにな
つている。ナツト式ストツパ１９は製品鋼管７ｂ
の要求する寸法に合せ得るよう位置を調整が出来
る。左側のナツト式ストツパ１９がストツパ１６
ａの１６ｂ面に当接する位置がプラグ４の右側固
定位置であり、ストツパ１６の１６ｃ面に右側の
ナツト式ストツパ１９が当接する位置が左側固定
位置である。フレーム１に固定された油圧シリン
ダ２０ａのラム２１はメインシヤフト１８端に嵌
入し、ラム２１の先端のおねじにラム固定ナツト
２２をねじ込みメインシヤフト１８に固定してあ
る。油圧シリンダ２０ａの押し或は引き圧力は当
然引抜き圧力より充分余裕を持つた大きい圧力を
発生する。

第５図、第６図でも同様にダイス２或はプラグ
４の固定或は鋼管引抜き中の移動に就いて、ダイ
ス２は油圧ユニツト１３、プラグ４は油圧ユニツ
ト１３ａによる油圧が配管１４、配管１４ａを通
じて油圧シリンダ２０または２０ａに供給され
る。

次に複数径を持つ段付引抜鋼管を得るための作
業については第７図で説明する。第７図ａはダイ
ス支持台３０を第５図で説明した左側固定位置と
プラグ支持に付いては第６図で説明した右側固定
位置とに固定して引抜いている状態を示す。図中
ｄ２はダイス２の小ベアリング径、ｄ３はプラグ
４の小ベアリング径である。第７図ｂはダイス支
持台３０は左側固定位置、プラグ支持については
左側固定位置に固定して引抜いている状態を示
す。図中ｄ２はダイス２の小ベアリング径、ｄ４
はプラグ４の大ベアリング径である。第７図ｃは
ダイス支持台３０は右側固定位置、プラグ支持に
ついては左側固定位置に固定して引抜いている状
態を示す。図中d1はダイス２の大ベアリング径、
ｄ４はプラグ４の大ベアリング径である。第７図
のａ，ｂ，ｃ作業をこの順に続けると第７図ｅに
示す両端厚肉で内外径に夫々一つの段部を有し、
２種類の内径と２種類の外径を持つ製造鋼管７ｂ
が製造され、第７図のａ，ｂ，ａの順序に作業す
ると第７図ｄに示す両端厚肉で１種類の外径と２
種類の内径を持つ製造鋼管７ｂが製造され、第７
図のｃ，ｄ，ｃの順に作業すると第７図ｆに示す
両端厚肉で１種類の内径と２種類の外径を持つ製
造鋼管７ｂが製造される。

引抜き作業中ダイス２、プラグ４の移動には鋼
管引抜き速度との関係を考慮して、あらかじめ組
込まれた自動制御のスケジユールに従い油圧ユニ
ツト１３と１３ａとにより行われる。

なお第４図ｂについて第７図ｆを借りて説明し
た際述べた様に従来の方式では製品鋼管の内径、
外径が所面の寸法通りに製造出来なかつたが、本
発明の実施例に於いては製造鋼管の所要外径をダ
イスのベアリング径に、所要内径をタツプのベア
リング径とすることにより、所要の内、外径を複
数箇持つた鋼管を提供することが出来た。

以上の説明で分るように本発明の引抜鋼管は内
径ｄ１，ｄ４のダイスベアリング面と外径ｄ３，
ｄ４のプラグのベアリング面の夫々２種類のベア
リング面を選択して、引抜きを行うので、各々端
部が厚肉で２種類の内径と１種類の外径、２種類
の外径と１種類の内径、内外径に夫々一つの段部
を有し２種類の内径と２種類の外径を持つ引抜鋼
管が引抜きのみで製作されており、然も、内径外
径共にダイス、プラグのベアリング面で挾圧引抜
きされているから面粗度、寸法精度が良好であ
る。

第１図のような溶接製或は鋳鉄製、旋削製によ
る鋼管は管の軸方向に金属組織の繊維が溶接、ブ
ローホール、旋削段部で切れているため、強い熱
処理をするとクラツクを生じ易いが、本発明によ
る段付引抜鋼管に於いては金属組織の繊維が鋼管
の軸方向に全長にわたり連続しているたため強靭
で、爾後の熱処理を要する場合は最適の金属組織
を持つものを提供出来た。

製品の１例を次に説明する。第７図ｅの場合、
両端の直径ｄ２，ｄ４にねじが切られて連結され
る。外径ｄ２：88.9mm、厚肉部：6.5mm、薄肉
部：５mm、長さ２〜６ｍ、材質：Mn−Cr−Mo
鋼、熱処理：焼入焼戻で最終組織マルテンサイ
ト、硬度：シヨア43、強度：90Kg／mm²、各管の継
目：厚肉部でアクメテーパねじによる、用途：ウ
ラン、金属など地下資源探査、地質調査等、800
〜1000R.P.Mの回転で、地下1000〜1500ｍの深さ
までのボーリング等に使用する。

発明の効果 上記の通り、本発明は二箇のベアリング直径を
有する一つのダイスと二箇のベアリング直径を有
するプラグとを管引抜方向に於いて正常の方向に
相対的に移動して、ダイスのベアリング面とプラ
グのベアリング面とを夫々相対峙せしめ、ダイス
のベアリング面とプラグのベアリングとの間に素
材管を挾圧引抜きすることのみにより引抜かれた
端部が厚肉で内外径に夫々一つの段部を有し、２
種類の内径と２種類の外径を持つ段付引抜鋼管で
あつて所要径で正確な寸法精度と、良好な面粗度
の内、外径面を持ち、強靭にして、爾後の熱処理
にも適した特性を持つた段付引抜鋼管を提供する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は製造鋼管の一例を示す縦断面図、第２
図は従来の管引抜装置概略側面図、第２図ａは第
２図のＡ部の詳細を示す縦断面図、第３図ａ，
ｂ、第４図ａ，ｂは従来の引抜きによる製造鋼管
の製造方法を示す縦断面図、第５図は本発明に使
用するダイス支持台の側面図、第５図ａは第５図
のＢ部の詳細を示す縦断面図、第６図は本発明に
使用するプラグ支持台の縦断面図、第７図ａ、第
７図ｂ、第７図ｃは本発明の引抜状態を示す縦断
面図、第７図ｄ、第７図ｅ、第７図ｆは製造鋼管
を示す縦断面図である。 ２……ダイス、４……プラグ、７ｂ……製造鋼
管、１６……ストツパ、１６ａ……ストツパ、１
８……メインシヤフト、３０……ダイス支持台、
ｄ１，ｄ２……ダイスのベアリング径、ｄ３，ｄ
４……プラグのベアリング径。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二箇のベアリング直径を有する一つのダイス
   と二個のベアリング直径を有するプラグとを管引
   抜方向に於いて正逆の方向に相対的に移動して、
   ダイスのベアリング面とプラグのベアリング面と
   を夫々相対峙せしめ、ダイスのベアリング面とプ
   ラグのベアリングとの間に素材管を挾圧引抜きす
   ることのみにより引抜かれた端部が厚肉で内外径
   に夫々一つの段部を有し、２種類の内径と２種類
   の外径を持つ段付引抜鋼管。