JPH05161932A - 金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方法および装置 - Google Patents
金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方法および装置Info
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- JPH05161932A JPH05161932A JP35233991A JP35233991A JPH05161932A JP H05161932 A JPH05161932 A JP H05161932A JP 35233991 A JP35233991 A JP 35233991A JP 35233991 A JP35233991 A JP 35233991A JP H05161932 A JPH05161932 A JP H05161932A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 この発明は、金属管の端部を加工するに際
し、金属管の押入力を著しく小さくすることを目的とし
たものである。 【構成】 金属管の端部外周側へ、金属管の中心線と所
定角度をなすローラを加圧当接しつつ回転させ、該端部
を円錐形状に加工する金属管の先端部を円錐形状に塑性
加工する方法。中空円錐状の加工フレームの内側へ3本
以上のローラを等間隔に回転可能に架設し、前記加工具
フレームは固定し、又は回転可能に支持して駆動手段を
連結した金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する装
置。
し、金属管の押入力を著しく小さくすることを目的とし
たものである。 【構成】 金属管の端部外周側へ、金属管の中心線と所
定角度をなすローラを加圧当接しつつ回転させ、該端部
を円錐形状に加工する金属管の先端部を円錐形状に塑性
加工する方法。中空円錐状の加工フレームの内側へ3本
以上のローラを等間隔に回転可能に架設し、前記加工具
フレームは固定し、又は回転可能に支持して駆動手段を
連結した金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する装
置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は金属管の端部を円錐形
状に加工することを目的とした金属管の端部を円錐形状
に塑性加工する方法および装置に関する。
状に加工することを目的とした金属管の端部を円錐形状
に塑性加工する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来金属管の端部を円錐形状に塑性加工
するには図8のように穴ダイス20のテーパー穴21へ
金属管1の先端を強力な押入力(例えば約200トン)
で圧入していた。
するには図8のように穴ダイス20のテーパー穴21へ
金属管1の先端を強力な押入力(例えば約200トン)
で圧入していた。
【0003】
【発明により解決すべき課題】前記従来の方法によれ
ば、金属管に強大な押入力を与える為に、金属管が曲
り、または挫屈を生じ、或いはダイス内面に生じる摩擦
によって焼付きを生じるなどの問題点があった。また強
大な押入力を与え得るように金属管を把持すると、金属
管が変形し(円形を歪ませる)、又は掴み傷を生成する
などの問題点があった。
ば、金属管に強大な押入力を与える為に、金属管が曲
り、または挫屈を生じ、或いはダイス内面に生じる摩擦
によって焼付きを生じるなどの問題点があった。また強
大な押入力を与え得るように金属管を把持すると、金属
管が変形し(円形を歪ませる)、又は掴み傷を生成する
などの問題点があった。
【0004】然して円錐形状の扇角θ(図8)が20度
に近ずくに従って、前記問題点により加工困難となる。
通常加工できる扇角θは17度以下であった。
に近ずくに従って、前記問題点により加工困難となる。
通常加工できる扇角θは17度以下であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】然るにこの発明は、金属
管の中心線に対し角度を有するロールを転動させ、また
はロールの回転と、金属管を回転させることにより、円
錐形状に塑性加工するので、前記従来の問題点を解決し
たのである。
管の中心線に対し角度を有するロールを転動させ、また
はロールの回転と、金属管を回転させることにより、円
錐形状に塑性加工するので、前記従来の問題点を解決し
たのである。
【0006】即ちこの発明の方法は、金属管の端部外周
側へ、金属管の中心線と所定角度をなすローラを加圧当
接しつつ回転させ、該端部を円錐形状に加工することを
特徴とした金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方
法である。またローラは3本以上で、かつ等間隔に架設
されたものである。次に金属管の円錐形状の扇角θを通
常20度以下としたものである。更に金属管を回転又は
非回転とし、ローラを転動又は定位置回転させるもので
ある。
側へ、金属管の中心線と所定角度をなすローラを加圧当
接しつつ回転させ、該端部を円錐形状に加工することを
特徴とした金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方
法である。またローラは3本以上で、かつ等間隔に架設
されたものである。次に金属管の円錐形状の扇角θを通
常20度以下としたものである。更に金属管を回転又は
非回転とし、ローラを転動又は定位置回転させるもので
ある。
【0007】この発明の装置は、中空円錐状の加工具フ
レームの内側へ3本以上のローラを等間隔に、回転可能
に架設し、前記加工具フレームは固定し、又は回転可能
に支持して駆動手段と連結したことを特徴とする金属管
の先端部を円錐形状に塑性加工する装置である。またロ
ーラは3本、6本、12本としたものである。次に加工
具フレームに架設されたローラの扇角θを20度以下と
したものである。更に金属管の外径(D)に対し、ロー
ラの外径をD×(1/1.5〜1/5)としたものであ
る。
レームの内側へ3本以上のローラを等間隔に、回転可能
に架設し、前記加工具フレームは固定し、又は回転可能
に支持して駆動手段と連結したことを特徴とする金属管
の先端部を円錐形状に塑性加工する装置である。またロ
ーラは3本、6本、12本としたものである。次に加工
具フレームに架設されたローラの扇角θを20度以下と
したものである。更に金属管の外径(D)に対し、ロー
ラの外径をD×(1/1.5〜1/5)としたものであ
る。
【0008】前記における扇角θを20度以上にする
と、押入力の増大の為に加工が困難になり、0度に近ず
くと、円錐形状が長大になって実用上好ましくない場合
が多いので、扇角θは、金属管の用途に応じ適宜選定す
る。
と、押入力の増大の為に加工が困難になり、0度に近ず
くと、円錐形状が長大になって実用上好ましくない場合
が多いので、扇角θは、金属管の用途に応じ適宜選定す
る。
【0009】この発明の方法は、実質的にはスエーヂン
グ加工と異なるもので、金属管の加工面は繰り返えし波
状的な変形作用を受けて塑性加工される為に、加工の進
行に対応して金属管を前進させることにより、従来の穴
ダイスによる変形に較べると10%以下の押入力で十分
目的を達成することができる。
グ加工と異なるもので、金属管の加工面は繰り返えし波
状的な変形作用を受けて塑性加工される為に、加工の進
行に対応して金属管を前進させることにより、従来の穴
ダイスによる変形に較べると10%以下の押入力で十分
目的を達成することができる。
【0010】この発明により加工できる金属管には各種
寸法、肉厚のものが考えられるが、例えば油井管などの
場合には、長さ10m以上、直径300mm前後、肉厚
12mm前後である。
寸法、肉厚のものが考えられるが、例えば油井管などの
場合には、長さ10m以上、直径300mm前後、肉厚
12mm前後である。
【0011】この発明においては、通常加工具フレーム
を回転し、ローラを自転及び公転させるけれども、金属
管か短尺(例えば1m以下)の場合には、金属管を回転
し、ローラは遊星自転のみの場合もあり得る。更に加工
具フレームと金属管とを共に回転させる場合もある。尤
も長尺の金属管(例えば10m以上)を回転させるには
大型の装置が必要であるが、回転による利点がないので
採用されることが少ない。
を回転し、ローラを自転及び公転させるけれども、金属
管か短尺(例えば1m以下)の場合には、金属管を回転
し、ローラは遊星自転のみの場合もあり得る。更に加工
具フレームと金属管とを共に回転させる場合もある。尤
も長尺の金属管(例えば10m以上)を回転させるには
大型の装置が必要であるが、回転による利点がないので
採用されることが少ない。
【0012】実験によれば、外径220mm、厚さ10
mmの鋼管を扇角17度、円錐長さ40mmに仕上げる
為に、従来の穴ダイスを用いると、押入荷重は約200
トンであった。
mmの鋼管を扇角17度、円錐長さ40mmに仕上げる
為に、従来の穴ダイスを用いると、押入荷重は約200
トンであった。
【0013】一方同一鋼管をこの発明の装置で同一円錐
形状に加工した所、押入荷重は約12トンであり、その
際鋼管に与えられたトルクは88〜100kgmであっ
た。
形状に加工した所、押入荷重は約12トンであり、その
際鋼管に与えられたトルクは88〜100kgmであっ
た。
【0014】前記における加工具の回転は通常30rp
m〜40rpmであった。
m〜40rpmであった。
【0015】また、金属管を回転する場合には、その外
径により回転数が異なるが、直径80mmの場合に10
0rpm、直径300mmの場合に25rpm位であ
る。
径により回転数が異なるが、直径80mmの場合に10
0rpm、直径300mmの場合に25rpm位であ
る。
【0016】前記におけるローラ数は、3〜12本が実
用範囲であるが、3本の場合には、同一金属管を加工す
る場合の必要エネルギーが増大する傾向にあり、、12
本の場合には、必要エネルギーの増大と、成形が不安定
となり易いので、ローラの数は6本前後が好適である。
尤も金属管の厚さtと直径Dの関係により、ローラ配列
を適宜選択し、広範囲の金属管の先端成形に適応可能な
加工装置とする。
用範囲であるが、3本の場合には、同一金属管を加工す
る場合の必要エネルギーが増大する傾向にあり、、12
本の場合には、必要エネルギーの増大と、成形が不安定
となり易いので、ローラの数は6本前後が好適である。
尤も金属管の厚さtと直径Dの関係により、ローラ配列
を適宜選択し、広範囲の金属管の先端成形に適応可能な
加工装置とする。
【0017】この発明における加工具の扇角は、真鍮の
場合に16度以下、鉄系金属の場合に20度以下である
が、通常用いられる扇角は、前記の1/2程度である。
場合に16度以下、鉄系金属の場合に20度以下である
が、通常用いられる扇角は、前記の1/2程度である。
【0018】前記における加工は、冷間加工であるけれ
ども、これを温間加工に応用することもできる。一般に
温間加工に際しては、加工圧力(押入力)を更に小さく
することができると共に、扇角を更に大きく(例えば6
0度位まで)できるが(但し管径の20%が加工長とし
た場合)、その反面、金属管の酸化防止(例えば還元ガ
ス雰囲気中で処理)について考慮する必要がある。
ども、これを温間加工に応用することもできる。一般に
温間加工に際しては、加工圧力(押入力)を更に小さく
することができると共に、扇角を更に大きく(例えば6
0度位まで)できるが(但し管径の20%が加工長とし
た場合)、その反面、金属管の酸化防止(例えば還元ガ
ス雰囲気中で処理)について考慮する必要がある。
【0019】
【作用】この発明によれば、金属管の端部外周側へ、金
属管の中心線と所定の角度をなすローラを加圧当接しつ
つ回転させ、該端部を円錐形状に加工するのであるか
ら、金属管の端部はローラの回転により逐次加圧成形さ
れる。従って加工につれて金属管を前進させることにな
り、押入力は著しく小さい。
属管の中心線と所定の角度をなすローラを加圧当接しつ
つ回転させ、該端部を円錐形状に加工するのであるか
ら、金属管の端部はローラの回転により逐次加圧成形さ
れる。従って加工につれて金属管を前進させることにな
り、押入力は著しく小さい。
【0020】また加工具フレーム及びローラを回転する
ので、金属管の外周に対する加工は均等化され、製品形
状(円錐形状)は高精度かつ焼付けなどなく、品質良好
となる。
ので、金属管の外周に対する加工は均等化され、製品形
状(円錐形状)は高精度かつ焼付けなどなく、品質良好
となる。
【0021】
【実施例1】この発明の方法の実施例を説明する。
【0022】長さ1000mm、外径220mm、厚さ
10mmの鋼管を扇角17度のこの発明の加工具フレー
ムのローラ間に、20トン以下で押し込み、加工具を毎
分30回転した所、押入速度毎秒2mm、扇角17度
で、長さ40mmの円錐形状端を加工できた。
10mmの鋼管を扇角17度のこの発明の加工具フレー
ムのローラ間に、20トン以下で押し込み、加工具を毎
分30回転した所、押入速度毎秒2mm、扇角17度
で、長さ40mmの円錐形状端を加工できた。
【0023】前記における加工具フレームに架設された
ローラは、直径50mmで、6本等間隔に配置した。
ローラは、直径50mmで、6本等間隔に配置した。
【0024】
【実施例2】この発明の装置を図面に基づいて説明す
る。
る。
【0025】中空で、截頭円錐形の加工具フレーム2の
中空部内壁へ、6本のローラ3、3を等間隔に軸受けリ
ング6、7を介して回転自在に架設したもので、ローラ
3、3の軸4と、軸受けリング6、7との間にはニード
ルローラ5、5が介装され、軸受け6と、加工具フレー
ム2との間にはスラストベアリング8が介装され、加工
具カバー9の内壁と軸受け7との間には合成樹脂製のス
ラストリング10が介装してある。このスラストリング
10は、金属管1を引抜く際のスラスト受けであって、
大きな耐力は必要としない。
中空部内壁へ、6本のローラ3、3を等間隔に軸受けリ
ング6、7を介して回転自在に架設したもので、ローラ
3、3の軸4と、軸受けリング6、7との間にはニード
ルローラ5、5が介装され、軸受け6と、加工具フレー
ム2との間にはスラストベアリング8が介装され、加工
具カバー9の内壁と軸受け7との間には合成樹脂製のス
ラストリング10が介装してある。このスラストリング
10は、金属管1を引抜く際のスラスト受けであって、
大きな耐力は必要としない。
【0026】図中11はボールスラスト受け用のラック
である。
である。
【0027】前記実施例において、金属管1を図1中矢
示12の方向へ押入しつつ、加工具フレーム2を回転す
れば、金属管1の端部はローラ3の側面により、円錐形
状22に逐次加工され、図4の状態から図5の状態に成
形される。
示12の方向へ押入しつつ、加工具フレーム2を回転す
れば、金属管1の端部はローラ3の側面により、円錐形
状22に逐次加工され、図4の状態から図5の状態に成
形される。
【0028】前記において、加工具フレーム2は、段部
13に動力を伝達し(例えばベルトを装着)回転するの
で、金属管1の端部は、ローラ3によって恰もスエーヂ
ング加工する如く打撃される。そこで実質的には打撃成
形となり、矢示12方向の押入力はきわめて小さくても
十分目的を達成することができる。
13に動力を伝達し(例えばベルトを装着)回転するの
で、金属管1の端部は、ローラ3によって恰もスエーヂ
ング加工する如く打撃される。そこで実質的には打撃成
形となり、矢示12方向の押入力はきわめて小さくても
十分目的を達成することができる。
【0029】前記実施例においては、ローラ3と加工具
フレーム2とを回転したけれども、短尺の金属管1にあ
っては、金属管1を回転しつつ加工することもできる。
フレーム2とを回転したけれども、短尺の金属管1にあ
っては、金属管1を回転しつつ加工することもできる。
【0030】この発明により円錐形状に加工した金属管
1は、図6のように接続部14として必要な場合、又は
引抜ダイス15にかける為に、牽引杆16の端部17を
掛止する為に必要な場合などに使用する。図中18は牽
引杆16のチャック、19は引抜ダイス台である。
1は、図6のように接続部14として必要な場合、又は
引抜ダイス15にかける為に、牽引杆16の端部17を
掛止する為に必要な場合などに使用する。図中18は牽
引杆16のチャック、19は引抜ダイス台である。
【0031】
【発明の効果】この発明は、金属管の端部外周側へ、金
属管の中心線と所定角度をなすローラを加圧当接しつつ
回転させたので、金属管の端部は恰も打撃成形加工の如
く成形される。従って通常の穴ダイスに加圧当接成形す
る場合より著しく小さな押入力で加工を進行できる効果
がある。
属管の中心線と所定角度をなすローラを加圧当接しつつ
回転させたので、金属管の端部は恰も打撃成形加工の如
く成形される。従って通常の穴ダイスに加圧当接成形す
る場合より著しく小さな押入力で加工を進行できる効果
がある。
【0032】従って押入力が大きい為に生じる金属管の
変形がなくなるのみならず、大型押入装置および大型動
力が不必要になるなど諸効果がある。
変形がなくなるのみならず、大型押入装置および大型動
力が不必要になるなど諸効果がある。
【図1】この発明の実施装置の一部断面図。
【図2】同じくローラの架設部を示す一部側面図。
【図3】同じく加工具フレームとローラとの関係を示す
(他部省略)一部切断斜視図。
(他部省略)一部切断斜視図。
【図4】この発明で加工する金属管の斜視図。
【図5】この発明で加工した金属管の一部を切断した斜
視図。
視図。
【図6】この発明の製品の使用例を示す一部切断した斜
視図。
視図。
【図7】この発明の製品の他の使用例の一部断面図。
【図8】従来装置による金属管の加工状態を示す一部断
面図。
面図。
1 金属管 2 加工具フレーム 3 ローラ 4 ローラの軸 5 ニードルローラ 6、7 軸受けリング 8 スラストベアリング 9 加工具カバー 10 スラストリング 11 ラック
Claims (8)
- 【請求項1】 金属管の端部外周側へ、金属管の中心線
と所定角度をなすローラを加圧当接しつつ回転させ、該
端部を円錐形状に加工することを特徴とした金属管の先
端部を円錐形状に塑性加工する方法。 - 【請求項2】 ローラは3本以上で、かつ等間隔に架設
されたことを特徴とする請求項1記載の金属管の先端部
を円錐形状に塑性加工する方法。 - 【請求項3】 金属管の円錐形状の扇角θを20度以下
としたことを特徴とする請求項1記載の金属管の先端部
を円錐形状に塑性加工する方法。 - 【請求項4】 金属管を回転又は非回転とし、ローラを
転動又は定位置回転させることを特徴とした請求項1記
載の金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方法。 - 【請求項5】 中空円錐状の加工具フレームの内側へ3
本以上のローラを等間隔に、回転可能に架設し、前記加
工具フレームは固定し、又は回転可能に支持して駆動手
段と連結したことを特徴とする金属管の先端部を円錐形
状に塑性加工する装置。 - 【請求項6】 ローラは3本、6本、12本とした請求
項5記載の金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する装
置。 - 【請求項7】 加工具フレームに架設されたローラの扇
角θを20度以下とした請求項5記載の金属管の端部を
円錐形状に塑性加工する装置。 - 【請求項8】 金属管の外径(D)に対しローラの外径
をD×(1/1.5〜1/5)とした請求項5記載の金
属管の端部を円錐形状に塑性加工する装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3352339A JP2548655B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3352339A JP2548655B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05161932A true JPH05161932A (ja) | 1993-06-29 |
JP2548655B2 JP2548655B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=18423382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3352339A Expired - Fee Related JP2548655B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 金属管の先端部を円錐形状に塑性加工する方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2548655B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6826865B2 (en) | 2003-02-10 | 2004-12-07 | Clymer Manufacturing Co. | Gun chambering device |
KR100476723B1 (ko) * | 2002-06-01 | 2005-03-16 | 호일정공 주식회사 | 관체의 외경 축관장치 및 축관방법 |
JP2008194791A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Sugino Mach Ltd | バニシング方法およびローラバニシング工具 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52144588A (en) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 | Toshiba Corp | Safety device of reactor |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP3352339A patent/JP2548655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52144588A (en) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 | Toshiba Corp | Safety device of reactor |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100476723B1 (ko) * | 2002-06-01 | 2005-03-16 | 호일정공 주식회사 | 관체의 외경 축관장치 및 축관방법 |
US6826865B2 (en) | 2003-02-10 | 2004-12-07 | Clymer Manufacturing Co. | Gun chambering device |
JP2008194791A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Sugino Mach Ltd | バニシング方法およびローラバニシング工具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2548655B2 (ja) | 1996-10-30 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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