JPH0450093B2 - - Google Patents
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- JPH0450093B2 JPH0450093B2 JP11689983A JP11689983A JPH0450093B2 JP H0450093 B2 JPH0450093 B2 JP H0450093B2 JP 11689983 A JP11689983 A JP 11689983A JP 11689983 A JP11689983 A JP 11689983A JP H0450093 B2 JPH0450093 B2 JP H0450093B2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
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- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/16—Making tubes with varying diameter in longitudinal direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、管の断面積増大方法に関する。
一定の断面積を有する管を曲げた場合、曲げ部
で断面積が小さくなる。曲げた後においても曲げ
部での断面積が一定値以下とならぬようにするた
め、曲げる前に管の断面積を増大させる加工が従
来から次のようにして行なわれている。
で断面積が小さくなる。曲げた後においても曲げ
部での断面積が一定値以下とならぬようにするた
め、曲げる前に管の断面積を増大させる加工が従
来から次のようにして行なわれている。
即ち、第1図のように管3を管固定装置7で固
定した後、局部加熱装置6と冷却剤散布装置4と
を共に移動速度V1で図中右方へ移動させると同
時に、加圧装置1を作動させて管3を掴んだ状態
の管掴み装置2を一定のすくめ速度v1で図中右方
へ移動させる。すると、加熱されて軟くなつた管
3の一部が圧縮されて断面積が大きくなり、その
後噴出口5から噴射される冷却剤により冷却され
て固くなる。このようなことが管3の軸心方向に
沿つて連続的に行なわれるので、管3の長手方向
に内径d1、肉厚t1が増大する。
定した後、局部加熱装置6と冷却剤散布装置4と
を共に移動速度V1で図中右方へ移動させると同
時に、加圧装置1を作動させて管3を掴んだ状態
の管掴み装置2を一定のすくめ速度v1で図中右方
へ移動させる。すると、加熱されて軟くなつた管
3の一部が圧縮されて断面積が大きくなり、その
後噴出口5から噴射される冷却剤により冷却され
て固くなる。このようなことが管3の軸心方向に
沿つて連続的に行なわれるので、管3の長手方向
に内径d1、肉厚t1が増大する。
加工後の管3の内径d1、外径D1、肉厚t1の大き
さはすくめ速度v1と移動速度V1との比によつて
変わる。例えば、局部加熱装置6と冷却剤散布装
置4との間隔を10mm(一定)にするとともにV1
=153mm/minとして外径48.6mm、内径7.1mmの管
3を加工した場合、すくめ速度v1(mm/min)に
対するd1,D1,t1の増大率(%)dα、Dα、tαは
第2図のようになる。
さはすくめ速度v1と移動速度V1との比によつて
変わる。例えば、局部加熱装置6と冷却剤散布装
置4との間隔を10mm(一定)にするとともにV1
=153mm/minとして外径48.6mm、内径7.1mmの管
3を加工した場合、すくめ速度v1(mm/min)に
対するd1,D1,t1の増大率(%)dα、Dα、tαは
第2図のようになる。
ところが、増大率を制御するには移動速度V1
とすくめ速度v1との比を変化させねばならないこ
とから、加工装置の構造が複雑となりコストも高
くなるという問題がある。
とすくめ速度v1との比を変化させねばならないこ
とから、加工装置の構造が複雑となりコストも高
くなるという問題がある。
そこで本発明は斯かる問題を解決し、局部加熱
装置及び冷却剤散布装置の移動速度とすくめ速度
との比を変えなくても管断面の各寸法の増大率を
制御しうる管の断面積増大方法を提供することを
目的とする。
装置及び冷却剤散布装置の移動速度とすくめ速度
との比を変えなくても管断面の各寸法の増大率を
制御しうる管の断面積増大方法を提供することを
目的とする。
斯かる目的を達成するための本発明の構成は、
管を局部的に加熱する加熱手段と冷却する冷却手
段とを順に前記管の軸心に沿つて移動させるとと
もに前記管を軸心方向へ圧縮することによつて前
記管の部分的な加熱、圧縮、冷却を前記管の軸心
方向へ連続して行ない管の前記軸心と直角方向の
断面積を増大させる管の断面積増大方法におい
て、前記加熱手段と前記冷却手段との間隔を変え
ることによつて前記管の断面積の増大率を変える
ようにしたことを特徴とする。
管を局部的に加熱する加熱手段と冷却する冷却手
段とを順に前記管の軸心に沿つて移動させるとと
もに前記管を軸心方向へ圧縮することによつて前
記管の部分的な加熱、圧縮、冷却を前記管の軸心
方向へ連続して行ない管の前記軸心と直角方向の
断面積を増大させる管の断面積増大方法におい
て、前記加熱手段と前記冷却手段との間隔を変え
ることによつて前記管の断面積の増大率を変える
ようにしたことを特徴とする。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
従来は局部加熱装置と冷却剤散布装置との間隔
を変化させず、局部加熱装置及び冷却剤散布装置
の移動速度に対する掴み装置のすくめ速度の比を
変化させることによつて管の断面積の増大率を変
えていた。本発明は、局部加熱装置と冷却剤散布
装置との間隔を変えることによつて管の断面積の
増大率を変えるようにしたものである。
を変化させず、局部加熱装置及び冷却剤散布装置
の移動速度に対する掴み装置のすくめ速度の比を
変化させることによつて管の断面積の増大率を変
えていた。本発明は、局部加熱装置と冷却剤散布
装置との間隔を変えることによつて管の断面積の
増大率を変えるようにしたものである。
本発明を実施するための装置を第3図に示す。
17は管13が動かぬように固定する管固定装
置、12は管13を掴む掴持手段としての管掴み
装置、11は油圧やネジ送りによつてロツド18
を押し出しロツド18の先端に取り付けられた管
掴み装置12を管13の軸心方向へすくめ速度v2
で押圧する加圧装置である。16は加熱手段とし
ての局部加熱装置であり、管13のまわりを高周
波加熱コイルがとり囲んでいる。14は冷却手段
としての冷却剤散布装置であり、噴出口15から
冷却水を噴出する。そして、局部加熱装置16と
冷却剤散布装置14とを移動速度V2で一体的に
移動させるための駆動手段(図示せず)が具えら
れており、局部加熱装置16と冷却剤散布装置1
4との間隔lを自由に変えることができるように
なつている。例えば、第3図において、局部加熱
装置16と冷却剤散布装置14は同一台車に固定
され、同一速度V2で走るが、加工前にあらかじ
め局部加熱装置16と冷却剤散布装置14の間隔
lを必要寸法にセツトして固定すれば良い。この
両者を適当な位置に固定する手段は、多くの一直
線上に並んだボルトの孔を設けて固定位置の孔を
変える方法でも、レール方式でもその他種々の機
械方式でも良い。
17は管13が動かぬように固定する管固定装
置、12は管13を掴む掴持手段としての管掴み
装置、11は油圧やネジ送りによつてロツド18
を押し出しロツド18の先端に取り付けられた管
掴み装置12を管13の軸心方向へすくめ速度v2
で押圧する加圧装置である。16は加熱手段とし
ての局部加熱装置であり、管13のまわりを高周
波加熱コイルがとり囲んでいる。14は冷却手段
としての冷却剤散布装置であり、噴出口15から
冷却水を噴出する。そして、局部加熱装置16と
冷却剤散布装置14とを移動速度V2で一体的に
移動させるための駆動手段(図示せず)が具えら
れており、局部加熱装置16と冷却剤散布装置1
4との間隔lを自由に変えることができるように
なつている。例えば、第3図において、局部加熱
装置16と冷却剤散布装置14は同一台車に固定
され、同一速度V2で走るが、加工前にあらかじ
め局部加熱装置16と冷却剤散布装置14の間隔
lを必要寸法にセツトして固定すれば良い。この
両者を適当な位置に固定する手段は、多くの一直
線上に並んだボルトの孔を設けて固定位置の孔を
変える方法でも、レール方式でもその他種々の機
械方式でも良い。
斯かる装置を用いて本発明の加工方法を説明す
る。まず、管固定装置17で管13が動かぬよう
固定し、管掴み装置12で管13を掴む。そし
て、局部加熱装置16と冷却剤散布装置14との
間隔lをある値に設定した後、局部加熱装置16
と冷却剤散布装置14を作動させ噴出口15から
冷却水を噴出する。管13の加熱部の温度が十分
上昇したら局部加熱装置16と冷却剤散布装置1
4とを同一移動速度V2で図中右へ移動させる。
そして、加圧装置11を作動させて管掴み装置1
2を一定のすくめ速度v2で図中右へ押圧し、管1
3を圧縮する。
る。まず、管固定装置17で管13が動かぬよう
固定し、管掴み装置12で管13を掴む。そし
て、局部加熱装置16と冷却剤散布装置14との
間隔lをある値に設定した後、局部加熱装置16
と冷却剤散布装置14を作動させ噴出口15から
冷却水を噴出する。管13の加熱部の温度が十分
上昇したら局部加熱装置16と冷却剤散布装置1
4とを同一移動速度V2で図中右へ移動させる。
そして、加圧装置11を作動させて管掴み装置1
2を一定のすくめ速度v2で図中右へ押圧し、管1
3を圧縮する。
以上のようにして管13を加工した場合、局部
加熱装置16と冷却剤散布装置14との間隔lを
変化させると、管13の長手方向での高温度域の
幅が変わり、管13の断面積の増大率が変化す
る。なお、上記加工により管13の外径D2とと
もに内径d2も増加するが、発明者らの実験結果に
よると、内径d2の増加量は外径D2のそれと較べ
て少なく、従つて断面積は増加する。間隔lに対
する増大率の関係は管の材質、内径、外径、肉厚
等によつて異なるが、一例として外径48.6mm、肉
厚7.1mmの管をすくめ速度v2=40mm/min・移動速
度V2=153mm/minで加工した場合は第4図のよ
うになる。図中dβ、Dβ、tβは夫々管13の内径、
外径、肉厚の増大率を示す。因に、第4図の間隔
lが10mmの時の各増大率の値と第2図のすくめ速
度v1が40mm/minの時の各増大率の値は等しくな
つている。このようなグラフを予め作成しておけ
ば局部加熱装置と冷却剤散布装置との間隔lを選
択するだけで管の肉厚等を希望する値に形成する
ことができる。
加熱装置16と冷却剤散布装置14との間隔lを
変化させると、管13の長手方向での高温度域の
幅が変わり、管13の断面積の増大率が変化す
る。なお、上記加工により管13の外径D2とと
もに内径d2も増加するが、発明者らの実験結果に
よると、内径d2の増加量は外径D2のそれと較べ
て少なく、従つて断面積は増加する。間隔lに対
する増大率の関係は管の材質、内径、外径、肉厚
等によつて異なるが、一例として外径48.6mm、肉
厚7.1mmの管をすくめ速度v2=40mm/min・移動速
度V2=153mm/minで加工した場合は第4図のよ
うになる。図中dβ、Dβ、tβは夫々管13の内径、
外径、肉厚の増大率を示す。因に、第4図の間隔
lが10mmの時の各増大率の値と第2図のすくめ速
度v1が40mm/minの時の各増大率の値は等しくな
つている。このようなグラフを予め作成しておけ
ば局部加熱装置と冷却剤散布装置との間隔lを選
択するだけで管の肉厚等を希望する値に形成する
ことができる。
この根拠を詳述するに、今、間隔lにより外
径、内径変化率が第4図に示すDβ及びdβのよう
に変化するならば、増肉加工後の断面積は、 S2=π/4(D2 2−d2 2) =π/4{D2(1+Dβ/100)2−d2(1+dβ/100
)2} ただし D;増肉前の外径 D2;増肉後の外径 d;増肉前の内径 d2;増肉後の内径 この時の断面積増加率は、 S2−S/S×100=1/D2−d2[{D2(1+Dβ/100)2
−d2(1+dβ/100)2}−(D2−d2)]×100 ただし S;増肉前の断面積 S2;増肉後の断面積 となる。
径、内径変化率が第4図に示すDβ及びdβのよう
に変化するならば、増肉加工後の断面積は、 S2=π/4(D2 2−d2 2) =π/4{D2(1+Dβ/100)2−d2(1+dβ/100
)2} ただし D;増肉前の外径 D2;増肉後の外径 d;増肉前の内径 d2;増肉後の内径 この時の断面積増加率は、 S2−S/S×100=1/D2−d2[{D2(1+Dβ/100)2
−d2(1+dβ/100)2}−(D2−d2)]×100 ただし S;増肉前の断面積 S2;増肉後の断面積 となる。
この時、右辺のD、dは初期の外径、内径であ
り、従つて、断面積増加率は、外径増加率Dβ、
内径増加率dβの関数である。
り、従つて、断面積増加率は、外径増加率Dβ、
内径増加率dβの関数である。
今、Dβ及びdβが間隔lにより第4図のごとく
変化するならば、断面積増加率すなわち断面積の
変化の程度は異なるのである。
変化するならば、断面積増加率すなわち断面積の
変化の程度は異なるのである。
ところで、増肉率は管の外径D(実施例では
D2)と前記間隔lとの関係で決定されるため、
断面積の増加を伴わない専ら径の増加とならない
ようにするためには、前記間隔lをl≦Dの範囲
に設定すれば良い。発明者らの実験によると、加
熱範囲すなわち間隔lがl≦Dの範囲の時、肉厚
増加とともに管の折れ曲がりのない加工が可能で
あり、肉厚の増加を担保するためには、加熱時の
最高温度、l、Dとdの比及びすくめ温度v2さら
には移動速度V2等が複雑に影響することが明ら
かとなつている。
D2)と前記間隔lとの関係で決定されるため、
断面積の増加を伴わない専ら径の増加とならない
ようにするためには、前記間隔lをl≦Dの範囲
に設定すれば良い。発明者らの実験によると、加
熱範囲すなわち間隔lがl≦Dの範囲の時、肉厚
増加とともに管の折れ曲がりのない加工が可能で
あり、肉厚の増加を担保するためには、加熱時の
最高温度、l、Dとdの比及びすくめ温度v2さら
には移動速度V2等が複雑に影響することが明ら
かとなつている。
また、管を購入して構造物を作る際、管を曲げ
加工する場合が多くある。この時、曲げ加工部が
10%前後減肉する場合があり、この減肉部の強度
が問題となることがある。この場合、曲げ加工部
を予め本発明方法で10%程度増肉させておけば、
前記問題を解決することができる(第4図におい
て肉厚の増大率tβが10%以上であることを参照)。
加工する場合が多くある。この時、曲げ加工部が
10%前後減肉する場合があり、この減肉部の強度
が問題となることがある。この場合、曲げ加工部
を予め本発明方法で10%程度増肉させておけば、
前記問題を解決することができる(第4図におい
て肉厚の増大率tβが10%以上であることを参照)。
なお、加熱手段と冷却手段との間隔のみを変え
るだけではなく、加熱手段及び冷却手段の移動速
度に対する掴持手段のすくめ速度の比を変える方
法を併用することもできる。
るだけではなく、加熱手段及び冷却手段の移動速
度に対する掴持手段のすくめ速度の比を変える方
法を併用することもできる。
以上、実施例を図面と共に説明したように本発
明によれば、加熱手段と冷却手段との間隔を変え
ることによつて管断面の各寸法の増大率を変える
ので、加工装置に加熱手段及び冷却手段の移動速
度を変化させる移動速度制御手段を具えなくても
よく、加工装置のコストが安くなる。
明によれば、加熱手段と冷却手段との間隔を変え
ることによつて管断面の各寸法の増大率を変える
ので、加工装置に加熱手段及び冷却手段の移動速
度を変化させる移動速度制御手段を具えなくても
よく、加工装置のコストが安くなる。
第1図、第2図は従来の断面積増大方法に係
り、第1図は説明図、第2図はすくめ速度に対す
る管断面の各寸法の増大率を示すグラフ、第3
図、第4図は本発明による断面積増大方法に係
り、第3図は説明図、第4図は局部加熱装置と冷
却剤散布装置との間隔に対する管断面の各寸法の
増大率を示すグラフである。 図面中、12は掴み装置、13は管、14は冷
却剤散布装置、16は局部加熱装置、17は管固
定装置である。
り、第1図は説明図、第2図はすくめ速度に対す
る管断面の各寸法の増大率を示すグラフ、第3
図、第4図は本発明による断面積増大方法に係
り、第3図は説明図、第4図は局部加熱装置と冷
却剤散布装置との間隔に対する管断面の各寸法の
増大率を示すグラフである。 図面中、12は掴み装置、13は管、14は冷
却剤散布装置、16は局部加熱装置、17は管固
定装置である。
Claims (1)
- 1 管13を局部的に加熱する加熱手段16と冷
却する冷却手段14とを順に前記管13の軸心に
沿つて移動させるとともに前記管13を軸心方向
へ圧縮することによつて前記管13の部分的な加
熱、圧縮、冷却を前記管13の軸心方向へ連続し
て行ない管13の前記軸心と直角方向の断面積を
増大させる管13の断面積増大方法において、前
記加熱手段16と前記冷却手段14との間隔を変
えることによつて前記管13の断面積の増大率を
変えるようにしたことを特徴とする管の断面積増
大方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11689983A JPS609542A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 管の断面積増大方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11689983A JPS609542A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 管の断面積増大方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS609542A JPS609542A (ja) | 1985-01-18 |
JPH0450093B2 true JPH0450093B2 (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=14698391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11689983A Granted JPS609542A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 管の断面積増大方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS609542A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2507749B2 (ja) * | 1987-06-30 | 1996-06-19 | 第一高周波工業株式会社 | 薄肉管の増肉加工装置 |
JP5069549B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2012-11-07 | 昭和電工株式会社 | ダイレス加工方法 |
GB2503936B (en) * | 2012-07-13 | 2020-03-04 | Gkn Wheels Ltd | Manufacture of wheels |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP11689983A patent/JPS609542A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS609542A (ja) | 1985-01-18 |
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