JPH0390219A - 金属パイプの表面に溝を形成する方法 - 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］ 本発明は金属パイプの表面に円周方向に一周する溝を形
成する方法に関する。本発明の方法は薄肉の金属パイプ
に極めて有用である。

［従来の技術］ 薄肉の金属パイプの表面に溝を形成する場合、転造によ
る方法及び切削により加工する方法の２通りの方法が知
られている。

（切削加工〉 切削加工により溝を形成する場合は、溝部の部分でメタ
ルフローが切断されることになる。そのため、後述の転
造で形成する場合に比べて強度が低下する。

（転造加工） 転造により加工する場合は、メタルフローは溝部を囲む
ようにつながった状態を維持している。

したがって切削で形成する場合に比べて強度の低下が小
さい。ところで転造には平ダイスを用いる平転造と、丸
ダイスを用いる九転造の２種類がある。このうち平転造
は生産性が高いという長所があるが、加工圧力が高いた
め薄肉のパイプに溝などを加工するとパイプに変形や割
れが生じる場合が多く、一般に中実の棒材の加工に用い
られている（実公平１−１７４００参照）。一方、九転
造の場合は加工圧力が低いので薄肉のパイプの加工には
適している。しかし九転造では１個当りの加工時間が長
くなり生産性が低いという不具合がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
薄肉の金属パイプに平転造で溝部を形成することができ
るようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の金属パイプの表面に溝を形成する方法は、金ａ
ｒＪＭパイプの外周表面に円周方向に一周するリング状
の溝部を形成する方法であって、溝部の深さより高さが
高い刃部をもつ第１平ダイスと、表面平滑な第２平ダイ
スとを用い、第１平ダイスと第２平ダイスとの間にパイ
プを挟み平転造により溝部を形成することを特徴とする
。

本発明は平転造で金属パイプに溝を形成する方法であり
、用いるダイスの形状に最大の特色を有する。

本発明の１つの特徴は、第１平ダイスの刃部の高さを溝
部の深さより大きくしたところにある。

通常の平転造においては、ダイスの刃部の断面形状を形
成しようとする溝部の断面形状と同一とし、ダイスの全
表面がワーク表面と密着するまで加工している。しかし
ながら、本発明では第１平ダイスの刃部の途中までを用
いて溝部を加工するようにしたものである。これにより
平転造で加わる圧力を効果的に溝部の加工に集中させる
ことができる。したがって加えられる圧力を従来の平転
造より小ざくすることができるので、薄肉のパイプであ
っても変形を防ぎつつ溝部０工することが可能となる。

また、本発明のもう一つの特徴は、第１平ダイスと対で
用いられる第２平ダイスを表面平滑な平形状としたとこ
ろにある。通常の平転造においては同一形状の一対のダ
イスを用いるのが通常であるが、本発明では第１平ダイ
スと第２平ダイスの形状が異なっている。すなわち、第
１平ダイスで溝部を加工した場合、溝部から両側に押圧
された金属パイプの肉が溝部の両側に盛上がった形状と
なる。そこで本発明では第２平ダイスを表面平滑な平形
状とすることにより、盛上がった部分を第２平ダイスで
押圧して平に加工する。これにより溝部以外のパイプ表
面を平滑とすることができる。

［発明の作用及び効果］ 本発明の溝形成方法では、第１平ダイス及び第２平ダイ
スの一方を固定ダイスとし、他方を可動ダイスとする。

そして金属製パイプを固定ダイスの端部と可動ダイスの
端部との間に挟み、可動ダイスを固定ダイスの他端部に
向って移動させる。

このとき移動方向は固定ダイスのダイス表面と平行では
なく、先端はど拡がるようなテーバ角度に構成されてい
る。したがって可動ダイスを固定ダイスに沿って移動さ
せることにより金属製パイプは転勤し、一対の平ダイス
の間隔が徐々に狭くなる。

このとき第１平ダイスの刃部の高さは形成される溝部の
深さより大きく、第２平ダイスは平形状となっている。

すなわち、従来の平転造では一対のダイスで同一箇所を
加工していたが、本発明ではそれぞれのダイスで一方は
溝部を、他方は溝部以外の平滑表面を加工していること
となる。したがって第１平ダイスで溝部を加工する際に
は、第２平ダイスが溝部以外の表面を支持することとな
り、パイプの変形が防止されている。そして第１平ダイ
スからは溝部の部分にのみ圧力が作用するので、加わる
圧力を効率良く溝加工に利用することができる。したが
って従来の平転造よりも加わる圧力を低くすることがで
き、パイプが折れたり漬れたりするのが一層防止される
。また第２平ダイスの表面は平形状であるため、第１平
ダイスによる溝部の加工時に溝部両側に盛上がった部分
が第２平ダイスにより平滑に加工される。したがって溝
部以外の表面を平滑表面とすることができる。

したがって本発明の溝形成方法によれば、金属パイプの
変形や破損を防止しつつ平転造により溝部を加工するこ
とができる。したがって九転進で加工する場合に比べて
生産性が向上しコストの低減を図ることができる。また
切削加工のような強度面での不具合も生じない。

［実施例コ 以下実施例により具体的に説明する。第４図に本実施例
により形成されたパイプの正面図を示す。

本実施例では、肉厚Ｑ、５ｍｍ、外径３．５ｍｍの軟鋼
製のパイプ１００表面に、深さ０．１５ｍｍのリング状
の溝部１０１を平行に５本形成する場合について説明す
る。

用いたダイスの断面形状をパイプとともに第１図に示す
。このダイスは刃部１０をもつ第１平ダイス１と、平滑
表面を有し平な板状の第２平ダイス２とより構成されて
いる。この刃部１０の高さは形成される溝部１０１の深
さｈの２倍（２ｈ〉となっている。そして刃部１０の先
端から半分までの高さの部分が形成される溝部１０１の
形状と対応している。

そして第２図に示すように、第１平ダイス１を固定しそ
の一端と第２平ダイス２の一端とでパイプ１００を挟持
する。そして第２平ダイス２を第１平ダイス１に沿って
移動させる。

このとき第１平ダイス１と第２平ダイス２との間隔は、
第２図の状態のときに３．５ｍｍであり、第２平ダイス
２の他端部が第１平ダイス１の他端部と一致したときに
その間隔が３．３５ｍｍとなるように斜めに配置されて
いる。これにより第３図に示すように金属パイプ１００
は転勤しながら移動し、移動するにつれて溝部１０１が
徐々に深く形成される。なお第１平ダイス１の刃部１０
により転造された溝部１０１の両側は肉が盛上がった状
態となるが、ただちに第２平ダイス２の平な表面がその
部分を押圧するため、溝部１０１以外のパイプ１００表
面は平滑な表面となる。

そして第１平ダイス１の他端部と第２平ダイスの他端部
１とがほぼ一致した状態で、第４図に示すように深さｈ
の溝部１０１をもつパイプ１００が形成される。

なお、本発明者等の実験によれば、第５図に示すように
、形成される溝部の深さと転造時のパイプの回転数との
間には比例関係があることが見出された。すなわち第５
図に示すように、本実施例の条件下では、第５図の直線
の左側の条件であればパイプに変形や破損がなく溝部を
形成することができる。ちなみに０．１５ｍｍの深さの
溝部を形成する場合は８．２回の回転数で加工すること
ができ、第１平ダイス１及び第２平ダイス２の長ざは９
Ｑｍｍとなる。

したがって本実施例の溝形成方法によれば、パイプ１個
当りの加工時間が０．５〜１秒となり、従来の九転造の
１個当り５〜１０秒に比べて約１０倍向上している。ま
た溝部の両側は第２平ダイス１により押圧されて平滑表
面となり、見栄えがよい。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例の溝形成方法に関し、第１図はパイプとと
もに示す用いたダイスの要部断面図、第２図は平転造開
始状態を説明する斜視図、第３図は平転造途中の状態を
示す斜視図、第４図は形成された溝部をもつパイプの半
部断面で示す正面図、第５図は溝の深さとパイプの回転
数の関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製パイプの外周表面に円周方向に一周するリ
   ング状の溝部を形成する方法であつて、該溝部の深さよ
   り高さが高い刃部をもつ第１平ダイスと、表面平滑な第
   ２平ダイスとを用い、該第１平ダイスと該第２平ダイス
   との間に該パイプを挟み平転造により該溝部を形成する
   ことを特徴とする金属パイプの表面に溝を形成する方法
   。