JPH05154541A - ひれ付管押出用マンドレルおよび押出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内面に凹状欠陥および凸状欠陥が無い高寸法
精度のひれ付管を熱間押出法によって製造すること。 【構成】 熱間押出用マンドレルの長さｌの成形部にお
いて先端側約ｌ／２の範囲においてはダイスのひれ成形
部に対向した部分が面取りされており、後端側に約ｌ／
２の範囲においては前記部分が面取りされていないマン
ドレルおよび該マンドレルを用いた押出方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内面に凹状欠陥および
凸状欠陥の無い高寸法精度のひれ付管を熱間押出加工に
よって製造する際に用いるマンドレルおよび該マンドレ
ルを用いた押出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５および図６に示した比較的ひれの長
いひれ付管を熱間押出加工する場合、従来は図４（ａ）
に示した成形部１２が全長に亘って同一形状のマンドレ
ルを用いていた。しかし、該マンドレルを用いて熱間押
出加工を行うと、押出したひれ付管の長さ方向のトップ
からミドルにかけてダイスのひれ成形部に対向した部分
の内面に図７に示す様な深さ０．７〜１mmの凹状欠陥１
０が発生し、図９に示す様な長手方向の内径寸法変動と
なり、内径寸法精度が低下する問題があった。

【０００３】次に、図４（ｂ）に示した成形部１２の全
長に亘って面取り部８を設けたマンドレルを用いて熱間
押出加工を行うと、押出したひれ付管の長さ方向のトッ
プからミドルにかけての凹状欠陥は改善されるものの、
ミドルからボトムにかけて図８に示す様に凸状欠陥１１
が発生し、内径寸法精度が低下する問題があった。

【０００４】以上の点より、図５および図６に示した比
較的ひれの長いひれ付管は、該ひれ付管の主要用途であ
る４０mm前後の短尺に切断して使用される自動車部品
や、１０ｍ前後の長尺で使用される熱交換器用チューブ
等に要求される高い内径寸法精度を満足出来ず製品化が
困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたもので、内面に凹状欠陥および凸状欠陥が
無い高寸法精度のひれ付管を熱間押出法によって得るこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図５および図６に示すよ
うな比較的ひれの長いひれ付管を熱間押出加工によって
製造する場合、内径寸法精度が確保出来ず製品化が困難
であった。本発明はこの課題を解決するため、熱間押出
用マンドレル成形部の断面形状を２ゾーンに分け、先端
から約１／２の範囲においてダイスのひれ成形部の基部
に対向した面取り部を設け、前記約１／２以外の範囲に
おいては面取り部を設けないことを特徴とする。

【０００７】以下に本発明のマンドレルおよび該マンド
レルを用いた押出方法を、図５に示したひれ付管の熱間
押出加工を例として説明する。図１に示す様に、押出プ
レスのコンテナ１の前方にダイス２をセットする。次い
で、所定温度に加熱したビレット３をコンテナ１に装入
した後に、図２に示す長さｌの成形部１２の先端より約
１／２の長さの範囲に軸方向に連続した面取り部８を設
けたマンドレル４をダイス２に挿入し、図３に示すよう
に面取り部８をダイス２のひれ成形部１３の基部１３Ａ
に対向させて位置決めする。次に、ステム５によりダミ
ーブロック６を前進させ、ビレット３に押出圧力を加え
てダイス２とマンドレル４で形成される空間よりビレッ
ト３を押出変形させてひれ付管を製造する。なお、図２
に示すように先端側成形部７に続く後端側成形部９には
面取り部８を設けておらず、断面は円形である。

【０００８】

【作用】熱間押出の初期段階は、図１に示したコンテナ
１にビレット３が充分に充満していないため、ひれ付管
の内面はマンドレルの先端側成形部７によって成形さ
れ、また、ひれ付管のひれ部にボリュ−ムが集中して押
出圧力が均等に加わりにくい。このため、ダイス２とマ
ンドレル４で形成される空間に沿ってスムーズにビレッ
ト３が変形せず、図７に示すように、ひれ部に対向した
内面に深さ０．７〜１mmの凹状欠陥１０が発生する。

【０００９】本発明ではマンドレル４の先端側成形部７
に面取り部８を設けていること、および熱間押出の初期
段階のひれ付管の内面は前記の通りマンドレルの先端側
成形部７によって成形されることによって、ビレット３
は面取り部８に向かっても変形する。このため面取り部
位での凹状欠陥１０の発生を防止することが出来る。

【００１０】熱間押出の中期から終期においては、ビレ
ット３の温度が低下するにつれて押出圧力が高まるた
め、コンテナ１にビレット３がほぼ完全に充満して押出
が進行する。このため、ひれ付管の内面は断面円形のマ
ンドレル４の後端側成形部９によって成形されるので押
出したひれ付管には凸状欠陥１１が発生しない。このよ
うに、ひれ付管の熱間押出成形には図２に示したマンド
レルのように、先端側成形部７に面取り部８を設け、先
端側成形部７に続く後端側成形部９には面取り部８を設
けないマンドレルを使用することで全長に亘って高寸法
精度のひれ付管を製造することが出来る。

【００１１】本発明は先端側成形部７の長さを成形部の
先端から約１／２の長さの範囲としたが、この長さはビ
レットの素材や加熱温度など熱間押出条件によって変動
するため、成形部の長さの１／２を中心とする許容範囲
を持つ。したがって、前記長さは熱間押出条件によって
適宜決定される。

【００１２】

【実施例】図５に示した横断面のひれ幅が１４３mm、ひ
れ肉厚が６．５mm、管部の直径が６４mm、内径が５４．
５mmのひれ付管を熱間押出加工するためのダイスおよび
マンドレルを製作した。マンドレルは成形部の長さが４
５０mmで、成形部の先端側から長さ２６５mmの範囲に、
幅が１０mmで最大深さが０．５mmの面取り部を１８０度
ずらして２条設けた。ダイスのひれ成形部に該面取り部
を一致させて該マンドレルをセットしてＳＳ４００炭素
鋼を熱間押出加工したところ、全長に亘って所定寸法公
差を満足する長さ６ｍのひれ付管が製造出来た。該ひれ
付管は長さ４２mmに切断して自動車の足まわり部品に使
用されている。

【００１３】図６に示した横断面のひれ幅が１０１．６
mm、ひれ肉厚が６．０mm、管部の直径が５０．８mm、内
径が４４．３mmのひれ付管を熱間押出加工するためのダ
イスおよびマンドレルを製作した。マンドレルは成形部
の長さが４７０mmで、成形部の先端側から長さ２６０mm
の範囲に、幅が２０mmで最大深さが０．５mmの面取り部
を１８０度ずらして２条設けた。ダイスのひれ成形部に
該面取り部を一致させて該マンドレルをセットしてＳＴ
Ｂ３４０炭素鋼を熱間押出加工したところ、全長に亘っ
て所定寸法公差を満足する長さ１１ｍのひれ付管が製造
出来た。該ひれ付管は長尺のままで熱交換器用のチュー
ブとして使用されている。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、実施例に示した炭素鋼
は勿論、ステンレス鋼、チタン、アルミ等の金属の製造
において、熱間押出法によって内面に凹状欠陥および凸
状欠陥の無い高寸法精度のひれ付管を製造することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押出方法を説明する図である。

【図２】本発明に係るマンドレルの一例を説明する図で
ある。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】従来の技術に基づいたマンドレルを示す図であ
る。

【図５】本発明の対象とする比較的ひれの長いひれ付管
の例を示す図である。

【図６】本発明の対象とする比較的ひれの長いひれ付管
の他の例を示す図である。

【図７】従来の技術に基づいたマンドレルを使用した際
の内面欠陥の発生状況を示す図である。

【図８】従来の技術に基づいたマンドレルを使用した際
の内面欠陥の発生状況を示す図である。

【図９】従来のマンドレルによって熱間押出加工したひ
れ付管の内径寸法変動を示す図である。

【符号の説明】

１ コンテナ ２ ダイス ３ ビレット ４ マンドレル ５ ステム ６ ダミーブロック ７ 先端側成形部 ８ 面取り部 ９ 後端側成形部 １０ 凹状欠陥 １１ 凸状欠陥 １２ 成形部 １３ ダイスのひれ成形部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間押出用マンドレルの成形部におい
   て、前記成形部の先端から約１／２長さ範囲の先端側成
   形部（７）に軸方向に連続した面取り部（８）を設けた
   ことを特徴とするひれ付管押出用マンドレル。
2. 【請求項２】 熱間押出用マンドレルの成形部に該成形
   部の先端から約１／２長さの範囲に軸方向に連続した面
   取り部（８）を設けたマンドレルを用い、該マンドレル
   を面取り部（８）がダイス（２）のひれ成形部（１３）
   の基部（１３Ａ）に対向するように位置決めして押出す
   ることを特徴とするひれ付管押出方法。