JPH05450A - 金属管・複合管の受口部製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属管や複合管の端部を拡径して受口部を製
造する方法として、凹凸のない面一の管端面を得ること
のできる方法を提供する。 【構成】 外金型４１内に管４２及び所定の内金型４３
をセットした状態で管内のバルジ成形用ゴム４４を軸方
向に圧縮して径方向に膨張させることにより管端部を拡
径し、然る後、その拡径管端部４２ａの端面４２ｂを内
金型４３のテーパ面４３ａで突いくことで、管端面４２
ｂの凸部４２ｃを消滅させて面一に仕上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属管・複合管の受口部
製造方法、すなわち金属管や複合管の管端部を拡径して
受口部を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば建築物の配管材として用いられる
金属管や、金属管内面に耐食性の合成樹脂を被覆してな
る複合管においては、その管端部に他管接続用の受口部
が形成される。この種の受口部は、金属管や複合管の管
端部を拡径することによって形成されるが、そのような
管端拡径法として、従来においては、例えば特開平２ー
１１２３３号公報や特開平２ー１３０１２６号公報に示
されているようなゴムバルジ成形法が使用される。

【０００３】これは、所定形状の内面を有する外金型内
に、その内面とは所定の間隙を有する状態で管の端部を
セットして、その管内にバルジ成形用ゴムを嵌装し、そ
の状態で押圧部材によりゴムを軸方向に押圧・圧縮して
径方向に膨張させることによって管端部を拡径させるも
のである。ところで、このようにして拡径された管端部
には、通常、これに接続される他管の挿口部との間をシ
ールするゴム製の環状ゴムパッキンが装着される。その
場合、管端部からパッキンが脱落してしまわないように
予め管端を所定量だけ絞っておく必要がある。

【０００４】管端部拡径後にこのような絞り加工を行う
ものとしては、例えば特開平２ー１３０１２７号公報に
記載されているような技術がある。これは、図１６に示
すように、管１００の端部１００ａを所定径に拡径した
後、その管端部１００ａの開口側を絞り用金型１０１の
凹部１０１ａ内に圧入させ、その開口側端面１００ｂを
凹部１０１ａ内の所定径の円柱状コア部１０２に当接さ
せるものである。これによれば、拡径された管端部１０
０ａの開口側が凹部１０１ａに圧入されるので、その凹
部１０１ａの内面に沿った所定の形状に絞られることに
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然るに、金属管又は複
合管の素材が例えば電縫管（金属帯板を円形に成形した
後その継目を溶接してなる管）である場合には、上記の
ような従来の方法によると、次のような問題が生じる。
すなわち、電縫管の拡径加工を行うと、その溶接部が非
溶接部に比べて硬く拡径時に伸長されにくいために、拡
径後の管端面に溶接部が凸部となって現れる。また、拡
径される管に偏肉がある場合、つまり肉厚の大きい箇所
と小さい箇所とがある場合、その肉厚の大小により拡径
後の管端面に凹凸ができる。従って、そのような凹凸を
無くして面一にするために、拡径後に管端面をグランダ
ーかけするなどの余分な工程が必要となる。

【０００６】また、上述した特開平２ー１３０１２７号
公報に記載の方法においては、拡径された管端部を絞り
加工する際に管端面の凸部がコア部１０２に当たり、絞
り加工の内径を規制することとなるため、所定の内径に
絞り加工することができない。従って、そのままでは当
該受口部に他管の挿口部を挿入した際に受口部内面と挿
口部外面との間に比較的大きな隙間ができ、接合が不安
定となる結果を招くことになる。

【０００７】本発明は、金属管や複合管の端部を拡径し
て受口部を製造する場合における上記のような問題に対
処するもので、拡径された管端部の端面として凹凸のな
い面一な管端面を得ることができる方法を提供し、ひい
ては管端の絞り加工後に内径寸法が均一又は略均一の受
口部が得られるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る金属管・複合管の受口部製造方法は、所定形
状の内面を有する外金型内に、金属管又は金属管内面に
合成樹脂を被覆してなる複合管を所定状態にセットし、
その管端に対向するように外金型内の一端側に内金型を
配置した状態で、金属管又は複合管の管内に挿入された
バルジ成形用ゴムを軸方向に圧縮して径方向に膨張させ
ることにより、その管端部を拡径し、然る後、その拡径
管端部の端面に内金型を突き当てることを特徴とする。

【０００９】ここで、内金型においては、管端面を突い
た時に管端内面側に肉が逃げて厚肉部を生じるのを防止
するため、管端を突く部分の形状を管側に向けて先細り
のテーパ状としておくのが好ましい。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、外金型内にセットされた
金属管又は複合管の管端部は、内金型に対向した状態で
管内のバルジ成形用ゴムの径方向の膨張力によって外金
型内面に圧接されるまで拡径される。その際、拡径され
た管端部の端面には溶接部による凸部が生じるが、本発
明においては、拡径後に拡径管端部の端面が外金型内に
おいて内金型で所定量だけ突かれる。従って、管におけ
る管端部と非拡径部との間の拡径肩部が絞り加工を受
け、その反力が管端部側に作用する。その結果、管端面
は拡径肩部で受け止められながら内金型によって突かれ
ることとなる。これにより、管端面の凸部が潰されて他
の部分と面一となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 〔第１実施例〕この実施例は、肉厚２．０ｍｍ、外径１
１０ｍｍの電縫鋼管の端部を拡径して、その管端部に外
径が１３２ｍｍ（拡径率２０％）の受口部を製造する場
合に関するものである。

【００１２】先ず、この実施例で使用する外金型及び内
金型について簡単に説明する。図１に示すように、外金
型１は、電縫鋼管（以下、管という）２の管端部２ａに
受口部を形成する所定形状の内面１ａを有し、その一端
が開口部１ｂとされている。一方、内金型３は、一端側
が外金型開口部１ｂから外金型１内に嵌合されており、
その状態で必要に応じて管２側に前進させたり所定位置
に固定したりできるようになっている。

【００１３】このような外金型１及び内金型３を用いて
本実施例方法は次のようにして行う。先ず、同図に示す
ように外金型１内に、その内面１ａとは所定の間隙を有
する状態で管２の端部２ａをセットし、その管２の内部
にバルジ成形用ゴム（本実施例ではウレタンゴム）４を
嵌装する。

【００１４】次に、このゴム４の一端側を押圧部材５で
閉鎖する一方、外金型１の開口部１ｂに内金型３を嵌着
して、その内金型端面３ａに管２の管端面２ｂを密接さ
せる。そして、この状態で、管２の中央部側から押圧部
材５によりバルジ成形用ゴム４を図２に示すように管端
部２ａ側に向けて所定量だけ押圧・圧縮して径方向に膨
張させることにより、上記拡径率まで管端部２ａを拡径
させる。

【００１５】こうして拡径された管端部２ａの端面２ｂ
は、同図及び図３に示すように、溶接部が他部分よりも
硬いために、その部分が１．０ｍｍほどの凸部２ｃとな
って残る。そこで、この凸部２ｃを消滅させるため、図
４に示すように、成形用ゴム４を当初の状態に復帰させ
た後、凸部２ｃに内金型３の端面３ａを当接させた状態
で、管２側に内金型３を約３ｍｍ前進させることにより
管端面２ｂを内金型３で突く。こうして３ｍｍ程度突く
と、管の肩部（拡径された管端部から拡径されていない
管平行部に至る部分）２ｄが絞り加工を受けて縮径し、
これにより力を受けて図５に示すように管端面２ｂが面
一となる。

【００１６】従って、このような構成によれば、電縫鋼
管２の管端部２ａをゴムバルジ成形により拡径させた
際、その拡径管端部２ａの端面２ｂに生じた凸部（溶接
部）２ｃを拡径後における内金型３の打撃により消滅さ
せて面一の管端面に仕上げることができる。また、上記
のように管端面２ｂが内金型３で突かれることにより、
成形直後における内金型３と外金型２との位置関係が一
定となるので、複数の管の端部を順次拡径加工していく
場合において、それらの拡径管端部の長さを同一寸法に
揃えることができる。

【００１７】尚、内金型３で管端面２ｂを突く長さは、
管の材質、肉厚により変わるが、上記実施例方法による
場合、肉厚が２．０〜２．８ｍｍ、凸部２ｃが１．０ｍ
ｍほど出っ張っているという条件の下で、凸部２ｃの先
端から管２側への内金型３の前進量Ｌ（図５参照）が２
〜８ｍｍの範囲であれば良好な結果を得ることができ
た。

【００１８】ここで、図６〜図８に本実施例方法で使用
可能な内金型の他の例を示す。このうち図６は、拡径前
の管端面に当接させる部分１３ｂがテーパ状である内金
型１３を示し、図７は、軸心回りが中空形状である内金
型２３を示し、図８は、軸心回りが中空形状であり且つ
拡径前の管端面に当接させる部分３３ｂがテーパ状であ
る内金型３３を示す。 〔第２実施例〕この実施例も、肉厚２．０ｍｍ、外径１
１０ｍｍの電縫鋼管の端部を拡径して、その管端部に外
径が１３２ｍｍ（拡径率２０％）の受口部を製造する場
合に関するものであるが、使用する内金型が第１実施例
のものと異なる。

【００１９】すなわち、この実施例では、図９に示すよ
うに、外金型４１の内面４１ａに嵌合される内金型４３
の一端面側の外周部が管４２側に向けて先細りのテーパ
面４３ａとされている。この場合の管軸方向に対するテ
ーパ面４３ａの角度θは４５°である。そして、本実施
例の場合、この内金型４３を第１実施例の場合と同様に
外金型４１にセットして成形用ゴム４４の圧縮・膨張に
より管４２の端部４２ａを拡径した後、ゴム４４を当初
の非圧縮状態に復帰させた状態で、図１０に示すように
拡径管端部４２ａの端面４２ｂに上記テーパ面４３ａを
突き当てる。

【００２０】このような構成によれば、拡径された管端
部４２ａの端面４２ｂに内金型４３のテーパ面４３ａが
当接されることにより、該端面４２ｂにおける凸部４２
ｃが消滅して面一となる。その場合、内金型４３におけ
る当該当接面４３ａが管軸方向に対して直交している
と、図１１に示すように内金型５３の当接によって管端
面５２ｃの内側に出っ張り５２ｅができることがある
が、本実施例における内金型４３のように管端面４２ｂ
に対する当接面をテーパ面４３ａとしておけば、そのよ
うな出っ張りの発生を防止することができる。

【００２１】すなわち、図１２に示すように内金型４３
のテーパ面４３ａで管端面４２ｂを突いた時には、管端
の肉が内側にではなく管４２の長手方向（同図の左方
向）に逃げるので、図１１に示したような管端内側への
出っ張り５２ｅの発生を回避することができる。その結
果、その後に管端を絞り加工した場合において、管端の
内径を決定づける管端内周縁について出っ張りのない又
は極めて少ない真円状（又は略真円状）のものが得られ
ることになる。換言すると、拡径管端部４２ａの管端を
絞り加工した後における管端内径寸法のバラツキを極め
て少なくすることができる。

【００２２】このような方法で拡径管端部４２ａの端面
４２ｂを約３ｍｍ突いたところ、管端面４２ａの凸部４
２ｃは略消滅してしまって略面一の管端面が得られた。
また、管端の肉厚も略均一であり、この管端をその内径
が１１５ｍｍとなるまで絞り加工した場合において、内
径寸法のバラツキは１１５ｍｍ＋０．１５ｍｍであっ
た。

【００２３】ここで、図１３〜図１５に本実施例方法で
使用可能な内金型の他の例を示す。このうち図１３は、
拡径前の管端面に当接させる部分６３ｂがテーパ状であ
る内金型６３を示し、図１４は、軸心回りが中空形状で
ある内金型７３を示し、図１５は、軸心回りが中空形状
であり且つ拡径前の管端面に当接させる部分８３ｂがテ
ーパ状である内金型８３を示す。

【００２４】尚、上記第２実施例における内金型４３の
テーパ面４３ａの管軸方向に対する角度θは４５°とし
たが、これに限るものではない。すなわち、管端絞り加
工時の管端角度によっても異なるが、一般的にはθ＝１
０°〜８０°の範囲であればよく、好ましくはθ＝３０
°〜６０°である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属管や
複合管の管端部をゴムバルジ成形法により拡径して受口
部を製造する場合において、拡径管端部の端面に生じた
凸部（溶接部）を拡径後における内金型の打撃により消
滅させて面一の管端面に仕上げることができる。従っ
て、管端部拡径後にその管端を更に絞り加工した場合に
おいて、その管端内径寸法のバラツキを極めて少なくす
ることができる。

【００２６】また、拡径管端部の端面を内金型で突くこ
とにより、成形直後における内金型と外金型との位置関
係を一定とすることができ、その結果、複数の管の端部
を順次拡径加工して受口部を製造するに際し、それらの
拡径管端部（受口部）の長さを同一寸法に揃えることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、外金型に管
（鋼管）及び内金型を所定の状態にセットして、その管
端部を拡径させる直前の状態を示す管端部周辺の軸方向
縦断面図である。

【図２】同実施例において管端部を拡径させた直後の状
態を示す同じく管端部周辺の軸方向縦断面図である。

【図３】図２の拡径管端部の上半部分を内方から見て管
端面の凸部の状態を示す断面図である。

【図４】上記拡径管端部の端面を内金型で突く直前の状
態を示す管端部周辺の軸方向縦断面図である。

【図５】上記拡径管端部の端面を内金型で突いた状態を
示す縦断面図である。

【図６】本発明の第１実施例で使用される内金型の他の
例を示す縦断面図である。

【図７】同じく内金型の更に他の例を示す縦断面図であ
る。

【図８】同じく内金型の更に別の他の例を示す縦断面図
である。

【図９】本発明の第２実施例を示すもので、外金型に管
（鋼管）及び内金型を所定の状態にセットして、その管
端部を拡径させた直後の状態を示す管端部周辺の軸方向
縦断面図である。

【図１０】図９における拡径管端部の端面を内金型で突
いた状態を示す縦断面図である。

【図１１】管端面に対する内金型の当接面（突く部分）
を管軸に対して直交する面とした場合に、その当接面で
管端面を突いた時の管端面近傍の状態を示す部分拡大縦
断面図である。

【図１２】上記第２実施例において、内金型のテーパ面
で管端面を突いた時の管端面近傍の状態を示す部分拡大
縦断面図である。

【図１３】上記第２実施例で使用される内金型の他の例
を示す縦断面図である。

【図１４】同じく内金型の更に他の例を示す縦断面図で
ある。

【図１５】同じく内金型の更に別の他の例を示す縦断面
図である。

【図１６】従来における複合管の受口部製造方法の一例
を示す管端部周辺の縦断面図である。

【符号の説明】

１，４１・・・外金型、 １ａ，４１ａ・・・外金型の内面、 ２，４２・・・管（電縫鋼管）、 ２ａ，４２ａ・・・管端部、 ２ｂ，４２ｂ・・・管端面、 ３，１３，２３，３３，４３，６３，７３，８３・・・
内金型、 ４３ａ・・・拡径管端部の端面を突く部分、 ４，４４・・・バルジ成形用ゴム（ウレタンゴム）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定形状の内面を有する外金型内に、金
   属管又は金属管内面に合成樹脂を被覆してなる複合管を
   所定状態にセットし、その管端に対向するように外金型
   の一端側に内金型を配置した状態で、金属管又は複合管
   の管内に挿入されたバルジ成形用ゴムを軸方向に圧縮し
   て径方向に膨張させることにより、その管端部を拡径
   し、然る後、その拡径管端部の端面に内金型を突き当て
   ることを特徴とする金属管・複合管の受口部製造方法。
2. 【請求項２】 内金型は、拡径管端部の端面を突く部分
   が管側に向けて先細りのテーパ状に形成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の金属管・複合管の受口部
   製造方法。