JPH03151136A

JPH03151136A - アップセット金型

Info

Publication number: JPH03151136A
Application number: JP29003589A
Authority: JP
Inventors: Shinji Komizo; 小溝　眞二; Keiichiro Mori; 森　敬一郎; Minoru Asakura; 朝倉　稔
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1991-06-27

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］この発明は、ドリルパイプ等油井管等の鋼管端部におけ
るアップセット部形状精度を確保する金型に係る。

［従来の技術］従来、油井管は多数の鋼管端部をネジ締結により連結し
て組立てられる。鋼管端部はそのネジ切りのためアップ
セット加工により増肉されるが、従来、かかる管端成形
法として、管端に内アップセットを施すことが特開昭５
９−２１５２２１号公報、特開昭５９−７６６３８号公
報で知られる。

また、−旦外アツブセットした管端を絞り機で内側に増
肉部を形成して、管端の内外部に増肉部を形成する方法
も、特公昭６１−４６２１２号公報に開示され、さらに
、この外アブッセット中内アップセットを単一・のアッ
プセッターで行う方法を本件出願人において出願してい
る。（特開昭６３−１４９０３８号公報）。

特に後者の方法は、外アップセットで確保した形状を内
側に転写することになるので、画期的な精度で内部形状
を得ることができ、且つ単一の機械（アップセッター）
で行えるので、生産性、設備費の面で非常に有利である
。

この方法は、詳細に後述するが、第５図のように、外ア
ップセットして管端を増肉する工程Ｂと、該増肉部を管
の内側に転写するプレス工程Ｃと、さらに内アップセッ
トして成品とする工程りとから構成される。このプロセ
スは、単一の設備で全ての工程を処理できるので、設備
的に簡単で、形状粒度が高く、且つ高い増肉比が適用で
きる利点があるが、一つの問題は、プレスの段階で上下
金型（割り型）の天地方向で、素材引っ張り応力が作用
して肉厚が所定の設定値より、薄くなることか確認され
た。該天地方向での肉厚不足は、後段工程Ｃの内アップ
セット段階でアンダーフィルと称する肉引けと増肉部の
長さ不足等が生じ、製品形状に悪影響を与えることがあ
る。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、前記プレス時の天地方向での肉厚を確保し、
高い精度の形状をもつ成品を得ることを目標としたアッ
プセット金型を提供するものである。

［課題を解決するための手段］しかして、本発明の要旨は、外アップセット工程、プレ
ス工程、内アップセット工程を、単一のアップセッター
で増肉する装置において、前記プレス工程Ｃでの天地方
向での減肉を考慮して、その益段工程Ｂ、即ち、外アッ
プセット工程で該減肉を補償すべく、天地方向に相当す
る所定領域を正規の寸法よりも大きくして増肉できるよ
うに、外アップセット孔型に膨出溝を形成し、プレス加
工との組合せによって、最終的に所定寸法形状の成品と
することを特徴としている。

［作用］第５図は、本発明が適用されるアップセット法を示して
おり、素材として鋼管１は、先ず外アップセッター金型
２Ａとポンチ３Ａとの間で、ポンチ３への図面上左方に
押し込み、斜線のように増肉部と外テーバ部４を形成す
る。（Ｂ図）次に、同じアップセッター金型の側孔型に
移動し、金型２Ｂにより、前工程で付与した増肉部を内
側へ転写する。（プレス工程）（Ｃ図）これによって外
テーパ部は内側釘押し出され、テーパＭｉｕとなり、次
いで最終工程で再度アップセッター金型とポンチ３Ｂと
で成品に加工される。

（Ｄ図）第６図にアップセットした成品管端部の呼称を示した。

即ち、内側のテーパ部はＭｉｕ、外側のテーパ部はＭｅ
ｕ、内側の増肉部はＬｉｕ、外側の増肉部はＬｅｕと称
する。

次に、第二のプレス加工工程Ｃで前記問題が発生ずる理
由を説明する。プレス金型１は、アップセットと同様に
、上下２分割の金型に所要の孔型が穿設されたものであ
って、第７図のような挙動を伴う。先ず、Ａ図では金型
２のエツジ（角部分）ａ部分が、素材ｌの外周に接触し
た状態を示す。次にさらに金型が閉じると素材１の左右
部（開放部）は、金型２との摩擦で圧縮力が働き（矢印
）、増肉（膨張）して一部が開放部から突出する（Ｂ図
）。次に金型と最後に接触する金型の天地方向に位置す
る素材には、結果として引張力（矢印）が働き、その部
分が減肉する（Ｃ図）。

第８図には、その結果をｌＯ倍変位量での素材形状を示
しており、天地方向で減肉部すが、そして左右方向では
増肉部Ｃが発生する。この減肉部分は、後段の内アップ
セット工程りでは、増肉比を大きくしないため、素材長
手（軸）方向のメタルフローはあるが、直径方向には作
用しないので解消しない。

そこで、本発明では第１図のように、減肉する天地方向
に対して増肉比を大きくする前段階の外アップセット工
程Ｂで、その部分を厚くしておき、プレス後、所定の肉
厚となるようにする。このための外アップセット加工要
領は、第１図に示すように外アップセット孔型の天地部
分の所要幅Ｗについて、最大Ｒだけ正規の直径より大き
くした膨出溝ｄを形成する。

本発明者等の試験によれば、第９図に示すように、Ｒを
大きくすると、又Ｒ／Ｗを大きくすると、外アップセッ
トで金型膨出溝への充満が不充分で、Ｒを小さくすると
、減肉補償が不足し、内アップセットでの充満度が不足
する。このため、■　０．０１７≦Ｒ≦０．０４７であれば、殆ど所期の目的を達成する。

但し、Ｄは外アップセット後のアップセット外径Ｔは外アップセット素材原管の肉厚即ち、鋼種、サイズ、加１−比等により若干変わるか、
廿するに過去の試験結果に基つき、減肉相当部分を解消
する肉補充を行う寸法及び形状を決定する。

また、本発明で用いるプレス用孔型の好ましい例を第２
図に示した。第１図と異なるポイントは、天地方向は当
然所定の成品円弧をもつが、孔型の左右開放部にも逃が
しｅをつけ、増肉外が素材の内側に出ないように工夫し
た点である。この場合の逃がしｅの形状は、図のように
接線方向に延長してもよいし、円弧で逃がしてもよい。

第１図の孔型を用いた時の外アップセット形状を第３図
に示す。増肉比を　１．４〜１．７と大きくとっている
ので、金型逃かし部にも材料が充満しつつ、天地方向が
増肉した形状を示している。また、第４図には、さらに
第２図の金型プレス加工した素材断面を示しており、前
段で増肉させていた天地方向は、プレス時の引張応力で
、他の部分と同様の肉厚まで減肉し、左右方向は増肉外
が外面に出て、内面は殆ど−様な円弧となっている。

なお左右方向の突き出し部は、外面旋削するのて、製品
形状には影響しない。

［発明の効果コ以上本発明によれば、プレス孔型の形状改良によって、
減肉のないほぼ−様な厚みの管状素材が得られるので、
内アップセットによっても、アンダーフィルやＬｊｕ短
尺を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による外アップセット用孔型をもつア
ップセット金型であり、第２図は、本発明のプレス工程
で使用する孔型をもつ金型であり、第３図は、第１図の
金型で加工した素材断面、第４図は、第２図の金型で加
工した素材断面、第５図は、本発明が適用するアップセ
ット加工を示し、７１６図は、アップセット加工した管
端部の呼称を示し、第７図は、プレス工程での孔型と素
材の関係を示し、第８図は、第７図で加工した素材断面
を示し、第９図は、本発明で適用するアップセット孔型
の天地部分における幅ＷとＲ／Ｔとアップセット結果と
の関係を示している。１・・・素材、２・・・金型、３・・・ポンチ、４・・
・テーパ部、ｄ・・・膨出溝、ｅ・・・逃がし。

Claims

【特許請求の範囲】１、素管の管端の外周に増肉加工する外アップセット用
孔型と、該増肉部を素管内面側に転写するプレス用孔型
と、素管内周に増肉加工する内アップセット用孔型をも
つアップセット加工装置において、前記外アップセット
孔型天地部分に、プレス工程で生じる減肉を補償する増
肉用の膨出溝（ｄ）を形成した孔型を配置したことを特
徴とするアップセット金型。２、外アップセット孔型天地部分に、下記条件を満たす
幅Ｗ及び最大Ｒの増肉用膨出溝（ｄ）を刻設した孔型を
配置したことを特徴とする請求項１記載のアップセット
金型。Ｄ／７≦Ｗ≦Ｄ／３０．０１Ｔ≦Ｒ≦０．０４Ｔ但し、Ｄは外アップセット後のアップセット外径Ｔは外アップセット素材原管の肉厚