JPH0530526B2 - - Google Patents

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JPH0530526B2
JPH0530526B2 JP2946589A JP2946589A JPH0530526B2 JP H0530526 B2 JPH0530526 B2 JP H0530526B2 JP 2946589 A JP2946589 A JP 2946589A JP 2946589 A JP2946589 A JP 2946589A JP H0530526 B2 JPH0530526 B2 JP H0530526B2
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JP
Japan
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die
metal
cross
load
sectional area
Prior art date
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JP2946589A
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English (en)
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JPH02207914A (ja
Inventor
Takeshi Miki
Michiaki Tateyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は金属棒、または金属管の冷間引抜き装
置に係り、特に難加工金属、異形断面金属棒、複
合材の引抜き装置に関するものである。 [従来の技術] 金属棒や管の断面積を減少させるために、各種
の方式が用いられているが、その代表的なものに
ドローベンチがある。これは、素材先端をダイス
前方で保持する機構を有し、その素材保持部がチ
エーンなどで駆動されることによつて素材がダイ
スで加工される力を与えるものである。この方式
では、素材を引張り力だけで加工するため、断面
積減少率が30〜40%を越えると破断が起こりやす
くなり加工不可能となる。また、加工性に乏しい
材料を加工するときは、この断面積減少率を小さ
く取つても欠陥を発生し、実用にならない例が多
い。 一方、引抜きとは逆に素材後方に圧力をかけて
ダイスを通して押出す方法もあり、この場合は圧
縮荷重下で加工するので、素材は欠陥を生じにく
いが、長尺素材では座屈を生じるために、大きな
断面積減少率を与えることがたいへん困難であ
る。それでも止むをえない場合にはダイス入側に
素材が座屈しないように、素材径よりやや大きめ
の内径を有するコンテナ内に素材を挿入して押出
す場合があるが、コンテナ内壁面を通るときの摩
擦抵抗が大きく、ことに長尺素材の時は押出し荷
重は非常に大きくなり、エネルギの損失や設備の
大型化を余儀なくされる。 こうしたことから、長尺の金属棒や管の断面積
減少には引抜きを繰返して、所定の寸法になるま
で加工するのが通例となつている。従つて、引抜
きのたびに潤滑処理、焼鈍を繰返さなければなら
ないし、ダイスも数多く所有しておかなければな
らないなど生産原価を高からしめている。 [発明が解決しようとする課題] 本発明は長尺の棒状あるいは管状素材の断面積
を大幅に減ずる加工を行うために、その障害とな
る素材座屈、コンテナ摩擦、引張り破断、設備大
型化、潤滑・焼鈍の繰返し、生産性の低下、加工
後の材質劣化などの問題点を解決しようとするも
のである。 [課題を解決するための手段] 即ち、本発明はダイス半角60度以下の開放され
たダイス、およびこれを通過した素材をダイス前
方で保持して、引張るドローベンチを有するとと
もに、ダイス後方にあつて素材をその降伏荷重の
0.2乃至1.5倍の範囲内の任意の一定値で押込むた
めの荷重制御機構を有するプツシヤ、および素材
の座屈を防止するための上下左右のローラガイド
を保有する金属棒、または金属管の冷間引抜き装
置、およびそのローラガイドが素材の進行方向と
垂直に後退可能とした金属棒、または金属管の冷
間引抜き装置、また、それらのダイスを水冷する
配管がなされている金属棒、または金属管の冷間
引抜き装置である。 以下に本発明を詳細に説明する。 [作用] 第1図は本発明に係る引抜き設備の実施例装置
を示すものである。素材1の先端はドローベンチ
2のチヤツク3で保持され、そのチヤツクは鎖車
5によつて駆動されるチエーン6にフツク4を介
して連結されることによつて、引張り力を受ける
構造となつている。素材はダイス7を挟んだ後方
の端部8からプツシヤ9によつて押込み力を与え
られるが、この押込み力は素材が加工を続けてい
る間中一定値に保つことが必要であり、そのため
にプツシヤは油圧で駆動する場合は、サーボ機構
などの迅速な応答をする荷重制御機構を有する。
この荷重制御機構としては、油圧のほか、モータ
の回転を直線運動に変換する方式で、モータトル
クを制御する機構など他にも種々のやり方がとら
れる。 ここで、ブツシヤが一定荷重で素材を押込む
際、押込み荷重は素材降伏荷重の0.2乃至1.5倍の
範囲内の任意の値で押込むことができることとし
ている。押込み荷重を降伏荷重の0.2倍以上とす
るのは、この値未満ではダイス前方の引張り力が
高くなつて素材破断の危険を生ずるためである。
また押込み荷重を降伏荷重の1.5倍以下とするの
は、この値を越えると素材の座屈と断面積の増加
が顕著となり、押込みに不都合を生じるからであ
る。 素材1は座屈防止のため、素材を挟んで相対す
る水平ローラ10、垂直ローラ10′を複数個適
宜組合せる。これらのローラはプツシヤ9の先端
の長手方向と垂直方向の寸法が、素材のそれより
大きいときはローラがプツシヤ先端の移動ととも
に空圧シリンダあるいは油圧シリンダなどの機構
を用いて、素材移動方向と垂直に後退するように
する。 その後退のための駆動機構は空圧、油圧以外の
機械的なものでももちろん構わない。 素材が加工を受けるダイス7は、第2図に示す
ようにダイス入側11が開放されており、押出し
加工で断面積減少率を大きく取る時に素材全長を
挿入する入側のコンテナを用いない。ただし、ダ
イスに入る手前で素材の導入がしやすいようにガ
イドの部分を着けることは防げない。なお、ダイ
ス角度を60度以下とするのは、それを越えるとダ
イス入口で素材径が大きくなつたり、加工中にデ
ツドメタルを形成して、加工が困難になることを
避けるためである。また、加工する素材の断面積
減少率が大きいときは、発熱によりダイスの温度
が上昇して摩耗が促進されるので、ダイスの内部
に水冷配管する。 設備個々は素材を介して水平方向に力を受ける
ので、12に示すような架台あるいは、堅固な基
礎によつて支持する。 次に上述の実施例装置により棒鋼を引抜いた例
について述べる。 素材は直径34mmの円形断面を有する中実S45C
圧延棒鋼を用い、従来法のドローベンチのみで繰
返し引抜いた場合と、本発明装置により一回で引
抜いた場合を比較した。素材の化学成分と、引張
り試験の結果をまとめて、第1表に示す。
【表】 ただし、第1表の成分は重量%で残りはほとん
どFeである。引張り強さ、降伏点の単位はkgf/
mm2、伸び、絞りの単位は%である。 従来法の場合、ダイスはSKH9製で第2表に示
すように、4個用意した。ドローベンチにより引
抜きのみを繰返す場合は第1ダイスから第4ダイ
スまで順に用いて加工を行つた。その際の断面積
減少率はそれぞれ22.1,24.9,21.8,24.4%であ
る。潤滑としては燐酸塩被膜に金属石鹸を上乗せ
した。 素材は先端を先付け機で細径としてダイスを通
し、ドローベンチのチヤツクに固定した。素材未
加工部の長さは1.2mとした。ドローベンチの引
張り速度は8.5m/分とした。その結果、第3表
に示すように、従来では第3ダイスで破断した。
その破断形態はいわゆるカツピー破断であり、引
抜きを繰返したとき特徴的に現れるものであつ
た。従来、こうした問題を生じた時には、破断の
起こつていない第2ダイス通過後に焼鈍、スケー
ル落としをして再度引抜きすることになる。
【表】 一方、本発明の場合は、いきなり第4ダイスを
用い、一回で加工した。このとき、第4ダイス出
側では素材は断面積減少率が65.4%の加工を受け
る。押込み荷重は33.7tonfとし、油圧制御機構を
有するプツシヤで制御した。これは素材降伏荷重
の0.9倍に相当する。ローラピツチを70mmとし、
水平、垂直ローラを交互に配置した。その他、ド
ローベンチの引張り速度等は、前記従来法の場合
と同様である。 本発明においては第4ダイスを問題なく通過し
(第3表)、加工後素材の内部を調査したがなんら
欠陥が発生していなかつた。この場合、従来法で
より加工性の良い素材を用いて第4ダイスまで加
工できたとしても、4回の加工を行わなければな
らないのに比べて、僅か1回の加工で目的を達す
ることになる。もし、より細径まで加工を施す必
要があれば、本発明の装置のダイスさえ交換すれ
ば、目的を達成することができる。
【表】 [発明の効果] 長尺の金属棒や金属管の断面積を減少させる場
合、本発明によれば、素材後方の押込み荷重の作
用により引張り荷重が軽減されるので、引張り破
断が防止され、押込み荷重と、引張り荷重の重畳
により、大きな断面積減少率を与えることができ
る。これにより、従来ドローベンチを用いて繰返
し引抜きしていたのに比べて、はるかに少ない回
数で加工できるので、焼鈍、スケール落とし、先
付け、ダイス交換などの作業を大幅に節減でき、
生産性が著しく向上する。 また、押込み荷重が一定の値になるように制御
しているので、引抜き荷重も安定し、破断はもち
ろん、製品の寸法変動もほとんど起こらない。 さらに、本発明によれば加工時の断面積減少率
を高くとれるので、複雑形状をした異形断面棒の
形状が出やすく、従来引抜きを繰返して製造して
いたようなものを、はるかに少ない工程で製造で
きるとともに、これまで製造できないとされてい
た複雑な形状のものまで製造可能になる。さら
に、外層と内部が異なる材料から構成される複合
材の断面積を縮小するときに用いれば、生産性が
高いのみならず、断面積減少率が高いので、接合
面に強い圧力が作用し強固な結合力が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例装置を示した図、第2
図は本発明に用いられるダイス断面の一態様例を
示す図である。 1……金属棒または金属管、2……ドローベン
チ、3……チヤツク、4……フツク、5……鎖
車、6……チエーン、7……ダイス、8……素材
後端部、9……プツシヤ、10,10′……ロー
ラ、11……ダイス入側、12……架台。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ダイス半角60度以下の開放されたダイス、お
    よびこれを通過した素材をダイス前方で保持して
    引張るドローベンチを有するとともに、ダイス後
    方にあつて素材をその降伏荷重の0.2乃至1.5倍の
    範囲内の任意の一定値で押込むための荷重制御機
    構を有するプツシヤ、および素材の座屈を防止す
    るための上下左右のローラガイドを保有すること
    を特徴とする金属棒、または金属管の冷間引抜き
    装置。 2 ローラガイドが素材の進行方向と垂直に後退
    可能とした請求項1記載の金属棒、または金属管
    の冷間引抜き装置。 3 ダイスを水冷する配管がなされている請求項
    1または請求項2記載の金属棒、または金属管の
    冷間引抜き装置。
JP2946589A 1989-02-08 1989-02-08 金属棒、または金属管の冷間引抜き装置 Granted JPH02207914A (ja)

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JP2946589A JPH02207914A (ja) 1989-02-08 1989-02-08 金属棒、または金属管の冷間引抜き装置

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CN104368614B (zh) * 2014-10-27 2016-08-24 德清县宏泰钢管制造有限公司 一种钢管冷拔小车

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