JPH057921A - Method and device for extruding pipe shape part - Google Patents
Method and device for extruding pipe shape partInfo
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- JPH057921A JPH057921A JP16060491A JP16060491A JPH057921A JP H057921 A JPH057921 A JP H057921A JP 16060491 A JP16060491 A JP 16060491A JP 16060491 A JP16060491 A JP 16060491A JP H057921 A JPH057921 A JP H057921A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、パイプ形状品の押出
加工の方法および装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for extruding pipe-shaped products.
【0002】[0002]
【従来の技術】パイプ形状品の押出加工装置は図5に示
すように、上方に設けられた主シリンダー1のラム2の
ヘッドに固着されたスライド3、スライド3の下部に上
端を固着した中空のパンチ4、および上端をスライド3
の下部に固着し前記パンチ4の内径部を挿通して垂設し
たマンドレル5から成る上部構造と下方に設けられたボ
ルスター6、ボルスター6の上面に立設した中空のダイ
ス受け7およびダイス受け7の上部に設けられ、上部に
パンチ4が嵌合し素材を挿入する素材挿入穴8、下部に
成形穴9および素材挿入穴8と成形穴9の間に設けた勾
配穴に形成されたベアリング部10を有するダイス11
から成る下部構造から構成されている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a pipe-shaped extrusion apparatus has a slide 3 fixed to a head of a ram 2 of a main cylinder 1 provided above, and a hollow having a lower end fixed to a lower portion of the slide 3. Punch 4 and slide 3 on top
Upper structure consisting of a mandrel 5 fixed to the lower part of the punch 4 and inserted through the inner diameter of the punch 4, and a bolster 6 provided below, a hollow die receiver 7 and a die receiver 7 standing on the upper surface of the bolster 6. The bearing part is provided on the upper part of the table, and has a material insertion hole 8 into which the punch 4 fits and the material is inserted, a forming hole 9 in the lower part, and a gradient hole provided between the material inserting hole 8 and the forming hole 9. Dice with 10 11
The substructure consists of
【0003】そして、パイプ形状品を製造するには、先
ず、図5の左半分に示すように図4(A)に示す穴明き
素材12を素材挿入穴8に挿入し、パンチ4を降下させ
て素材を軽く押す。このとき、マンドレル5もパンチと
共に降下し素材12の内径を挿通する。パンチ4を更に
降下し、図5の右半分に示すように、素材12aをベア
リング部10および成形穴9を通して押出し、パイプ形
状品12bを製造する。In order to manufacture a pipe-shaped product, first, as shown in the left half of FIG. 5, the punching material 12 shown in FIG. 4 (A) is inserted into the material insertion hole 8 and the punch 4 is lowered. And press the material lightly. At this time, the mandrel 5 also descends together with the punch and inserts the inner diameter of the material 12. The punch 4 is further lowered, and as shown in the right half of FIG. 5, the material 12a is extruded through the bearing portion 10 and the forming hole 9 to manufacture the pipe-shaped product 12b.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、素材1
2aを押出加工するとき、素材の材料の流れ速度はベア
リング10の上部ではパンチ8の降下速度(主シリンダ
ーのラムの降下速度)と同一であるが、ベアリング10
の下側では、減面率をεとすると、その材料の流れ速度
は{1/(1−ε)}×(パンチの降下速度)となる。
減面率εは0.75以下で押出加工が行なわれるから、
ベアリング部下部の材料の流れ速度がベアリング部上部
の材料の流れ速度より大きい。As described above, the material 1
When the 2a is extruded, the flow rate of the raw material is the same as the descending speed of the punch 8 (the descending speed of the ram of the main cylinder) above the bearing 10, but the bearing 10
On the lower side, when the surface reduction rate is ε, the flow velocity of the material is {1 / (1-ε)} × (punch descending velocity).
Since the area reduction ratio ε is 0.75 or less and extrusion processing is performed,
The flow velocity of the material below the bearing is greater than the flow velocity of the material above the bearing.
【0005】そして、マンドレル5の加工速度は、パン
チ8の加工速度と同一であるから、ベアリング部下部に
おいては、材料とマンドレルの間に相対速度が生じる。
そして、マンドレルは材料の加工圧力を受けているから
マンドレルと材料の間に摩擦力が発生する。従って、早
い速度で流れる材料によりマンドレルは下方に引っ張ら
れ、大きな引張力を受けることになる。Since the processing speed of the mandrel 5 is the same as that of the punch 8, a relative speed is generated between the material and the mandrel in the lower part of the bearing portion.
Further, since the mandrel receives the processing pressure of the material, a frictional force is generated between the mandrel and the material. Therefore, the material flowing at a high speed pulls the mandrel downward, and receives a large tensile force.
【0006】このため、マンドレルが前記引張力により
破断することが多かった。特に、内径の小さいパイプ形
状品を製造する小径のマンドレルの場合は、引張応力が
径の2乗に反比例して大きくなるため高強度の材質の選
定と厳しい加工精度を強いられていた。Therefore, the mandrel often breaks due to the tensile force. In particular, in the case of a small-diameter mandrel for manufacturing a pipe-shaped product having a small internal diameter, the tensile stress increases in inverse proportion to the square of the diameter, so that selection of a high-strength material and strict machining accuracy are required.
【0007】本発明は、マンドレルが受ける引張力を軽
減する方法およびそのための装置を提供することを目的
とするものである。It is an object of the present invention to provide a method for reducing the tensile force applied to a mandrel and a device therefor.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的を達成しようとするもので、その一つは、押出加工に
より穴明き素材からパイプ形状品を製造する際に、マン
ドレルをダイスのベアリング部下部の材料の流れ速度と
同一速度で降下させつつ加工を行なうことを特徴とする
パイプ形状品の押出加工方法である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to achieve the above-mentioned object, and one of them is to manufacture a pipe-shaped product from a perforated material by an extrusion process so that a mandrel is diced. The method for extruding a pipe-shaped product is characterized in that processing is performed while lowering the material at the same speed as the material flow speed in the lower part of the bearing part.
【0009】他の一つは、上記方法を実施するための装
置であって、スライド下部に設けた筒状体の下端にパン
チを設け、前記筒状体の内径部であってスライド下部に
後端を固着して補助シリンダーを設け、該補助シリンダ
ーのシリンダーロッドの下端にマンドレルを前記パンチ
の内径部を挿通して垂設したことを特徴とするパイプ形
状品の押出加工装置である。The other is an apparatus for carrying out the above method, wherein a punch is provided at a lower end of a tubular body provided at a lower portion of the slide, and a punch is provided at an inner diameter portion of the tubular body at a lower portion of the slide. An extrusion processing apparatus for a pipe-shaped product, characterized in that an auxiliary cylinder is provided by fixing its end, and a mandrel is vertically provided at a lower end of a cylinder rod of the auxiliary cylinder by inserting an inner diameter portion of the punch.
【0010】[0010]
【作用】図2はダイスのベアリング部の上下部において
マンドレルが受ける圧力分布を示した図である。マンド
レルが材料から受ける圧力の掛かる部位は、次のように
大別することができる。
押出加工の行なわれる圧力の最高上昇部(ベアリン
グ部、成形穴)
パンチの加工力を材料を介してベアリング部に伝え
る内圧上昇部
加工後の材料のスプリングバックが掛かる部位FIG. 2 is a diagram showing the pressure distribution received by the mandrel at the upper and lower portions of the bearing portion of the die. The site where the mandrel receives pressure from the material can be broadly classified as follows. Maximum pressure rise part for extrusion (bearing part, forming hole) Internal pressure rise part that transmits punching force to bearing part through material Material spring-back part after processing
【0011】そして、これらの部位で材料とマンドレル
5の間に相対速度があると摩擦力が生じる。、、
の部位で材料とマンドレル5の間に相対速度があるとき
の摩擦力を、それぞれF1 ,F2 ,F3 とする。圧力の
大きさからF1 >F2 ≒F3 である。従来装置の場合
は、部位、ではマンドレルの降下速度がv0 である
のに対し、材料の流れ速度がv={1/(1−ε)}×
v0 であり相対速度が生じるので、マンドレルに(F1
+F3 )の引張力が負荷する。ここで、εは減面率であ
る。If there is a relative speed between the material and the mandrel 5 at these portions, a frictional force is generated. ,,
The frictional forces when there is a relative velocity between the material and the mandrel 5 at the area of are denoted by F 1 , F 2 , and F 3 , respectively. From the magnitude of the pressure, F 1 > F 2 ≈F 3 . In the case of the conventional device, the descent speed of the mandrel at the site is v 0 , whereas the flow velocity of the material is v = {1 / (1-ε)} ×
Since v 0 and a relative velocity are generated, (F 1
+ F 3 ) tensile force is applied. Here, ε is the area reduction rate.
【0012】本発明方法のように、マンドレルを部位
、の材料の流れ速度v={1/(1−ε)}×v0
で降下させると、部位、の相対速度が無くなり、部
位に相対速度が発生するので、マンドレルにF2 の引
張力が負荷する。As in the method of the present invention, the material flow velocity at the mandrel site is v = {1 / (1-ε)} × v 0
When it is lowered by, the relative velocity between the parts disappears and the relative velocity is generated in the parts, so that the tensile force of F 2 is applied to the mandrel.
【0013】従って、本発明方法のマンドレルの引張力
は、従来装置のマンドレルの引張力より、(F1 +
F3 )−F2 =F1 だけ軽減される。Therefore, the tensile force of the mandrel of the method of the present invention is (F 1 +
F 3) by -F 2 = F 1 is reduced.
【0014】例えば、図3の中間品を押出加工をする場
合は、従来方法のように、マンドレルとパンチの降下速
度が同一のとき、マンドレルに生じる引張応力σ0 は1
13kg/mm2となり、本発明方法のように、マンドレルの
降下速度をベアリング下の材料速度と同一とするとき、
マンドレルに生じる引張応力σは70kg/mm2となる。For example, when the intermediate product shown in FIG. 3 is extruded, the tensile stress σ 0 generated on the mandrel is 1 when the descending speeds of the mandrel and the punch are the same as in the conventional method.
It becomes 13 kg / mm 2 , and when the descending speed of the mandrel is the same as the material speed under the bearing as in the method of the present invention,
The tensile stress σ generated on the mandrel is 70 kg / mm 2 .
【0015】本発明装置では、スライド下に設けた補助
シリンダーのシリンダーロッドを、(ベアリング部下部
の材料の流れ速度−パンチの下降速度)の速度で伸長さ
せることにより、マンドレルの降下速度をベアリング部
下部の材料の流れ速度と同一速度にすることができるの
で、摩擦力の大きいベアリング部下部の摩擦力(=マン
ドレルの引張力)は無くなる。In the apparatus of the present invention, the cylinder rod of the auxiliary cylinder provided under the slide is extended at a speed of (flow rate of material under bearing part-falling speed of punch) to lower the descending speed of the mandrel. Since the flow velocity of the lower material can be made the same, the frictional force (= mandrel tensile force) at the lower part of the bearing portion, which has a large frictional force, disappears.
【0016】[0016]
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。図1は本
発明装置の説明図である。装置は、上方に設けられた主
シリンダー1のラム2のヘッドに固着されたスライド
3、スライド3の下部に取付けられた筒状体13の下端
に取付けたパンチ4、筒状体13の内径部であってスラ
イド下部に後端を固着した補助シリンダー14、補助シ
リンダーのシリンダーロッド15の先端に継手16を介
して接続し、パンチ4の内径部を挿通して設けられたマ
ンドレル5からなる上部構造と、下方に設けられたボル
スター6、ボルスター6の上面に立設された中空のダイ
ス受け7、ダイス受け7の上部に設けられ、上部にパン
チ4が嵌合し素材を挿入する素材挿入穴8、下部に成形
穴9および素材挿入穴8の間に設けた勾配穴に形成され
たベアリング部10を有するダイス11からなる下部構
造から構成されている。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory view of the device of the present invention. The device includes a slide 3 fixed to a head of a ram 2 of a main cylinder 1 provided above, a punch 4 attached to a lower end of a tubular body 13 attached to a lower portion of the slide 3, an inner diameter portion of the tubular body 13. And an upper structure consisting of an auxiliary cylinder 14 having a rear end fixed to the lower part of the slide, a mandrel 5 that is connected to the tip of a cylinder rod 15 of the auxiliary cylinder via a joint 16 and is inserted through the inner diameter of the punch 4. And a bolster 6 provided below, a hollow die receiver 7 provided upright on the upper surface of the bolster 6, and a material insertion hole 8 provided on the upper part of the die receiver 7 into which the punch 4 fits and the material is inserted. , A lower structure composed of a die 11 having a bearing portion 10 formed in a sloped hole provided between the forming hole 9 and the material insertion hole 8 in the lower portion.
【0017】上記のように構成することにより、本装置
では、マンドレル5の降下速度は、スライドの降下速度
(=パンチ4の降下速度)に補助シリンダーのシリンダ
ーロッド15の降下速度を加算した大きさとなる。従っ
て、補助シリンダーのロッド15の降下速度を変えるこ
とによりマンドレル5の降下速度をパンチ4と異なった
速度で降下させることができる。With the above construction, in this apparatus, the descending speed of the mandrel 5 is equal to the descending speed of the slide (= the descending speed of the punch 4) plus the descending speed of the cylinder rod 15 of the auxiliary cylinder. Become. Therefore, by changing the lowering speed of the rod 15 of the auxiliary cylinder, the lowering speed of the mandrel 5 can be lowered at a speed different from that of the punch 4.
【0018】次に、本発明方法を説明する。先ず、図1
の左半分に示すように、図4Aに示す穴明き素材12a
を素材挿入穴8に挿入し、パンチ4を降下させて素材を
軽く押す。このとき、補助シリンダーのシリンダーロッ
ド15は上死点にある状態でスライド3と同一速度で降
下し素材12aの内径を挿通する。Next, the method of the present invention will be described. First, Fig. 1
4A, as shown in the left half of FIG.
Is inserted into the material insertion hole 8, the punch 4 is lowered, and the material is lightly pressed. At this time, the cylinder rod 15 of the auxiliary cylinder descends at the same speed as the slide 3 at the top dead center to insert the inner diameter of the material 12a.
【0019】次に、図1の右半分に示すように、補助シ
リンダーのシリンダーロッド15を伸長させ、マンドレ
ル5の降下速度を、ベアリング10の下部の材料速度と
等しくなる速度で降下させながら、パンチ4を更に降下
させ素材12aをベアリング部10および成形穴9を通
して押出し、図4(B)に示すパイプ形状品12bを製
造する。Next, as shown in the right half of FIG. 1, the cylinder rod 15 of the auxiliary cylinder is extended, and the punching speed is lowered while the descending speed of the mandrel 5 is made equal to the material speed under the bearing 10. 4 is further lowered and the material 12a is extruded through the bearing portion 10 and the molding hole 9 to manufacture the pipe-shaped product 12b shown in FIG. 4 (B).
【0020】表1は、サイズ:外径37.2mmφ×内径
10.2mmφ×長さ74.1±0.5、材質:SCM415H
の素材から製品を製造試験したときの本発明方法と従来
方法(補助シリンダー伸長速度=0)のマンドレル引張
応力およびマンドレル破断の有無を示したものであり、
表2は、サイズ:外径28.9mmφ×内径8.2mmφ×
長さ59.7±2.5、材質:SCR420H の素材から製品
を製造試験したときの本発明方法と従来方法(補助シリ
ンダー伸長速度=0)のマンドレル引張応力およびマン
ドレル破断の有無を示したものである。なお、この試験
は、本発明装置を使用して行なった。また、パンチの下
降速度はどちらも15mm/sec としている。Table 1 shows size: outer diameter 37.2 mmφ × inner diameter 10.2 mmφ × length 74.1 ± 0.5, material: SCM415H
FIG. 3 shows the mandrel tensile stress and the presence or absence of mandrel rupture of the method of the present invention and the conventional method (auxiliary cylinder extension speed = 0) when manufacturing and testing a product from the material
Table 2 shows the size: outer diameter 28.9 mmφ x inner diameter 8.2 mmφ x
Mandrel tensile stress and mandrel rupture presence / absence of the method of the present invention and the conventional method (auxiliary cylinder extension speed = 0) when manufacturing and testing a product from a material of length 59.7 ± 2.5 and SCR420H Is. This test was conducted using the device of the present invention. The punch descending speed is 15 mm / sec in both cases.
【0021】表1および表2から、本発明方法によるマ
ンドレルの引張応力が、従来方法によるそれより大幅に
減少しており、本発明方法によるものは100本を加工
してもマンドレルが破断しなかったが、従来方法による
ものは、少数本で破断していることが分かる。It can be seen from Tables 1 and 2 that the tensile stress of the mandrel according to the method of the present invention is greatly reduced as compared with that according to the conventional method, and the mandrel of the method of the present invention does not break even after processing 100 pieces. However, it can be seen that the conventional method breaks in a small number.
【0022】[0022]
【表1】 [Table 1]
【0023】[0023]
【表2】 [Table 2]
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
から、マンドレルに負荷する引張力を大幅に軽減するこ
とができ、マンドレルの大幅な延命が図れる。また、従
来法によるよりも小内径のパイプ形状品を製造すること
ができるという効果がある。Since the present invention is constructed as described above, the tensile force applied to the mandrel can be greatly reduced, and the life of the mandrel can be greatly extended. Further, there is an effect that a pipe-shaped product having a smaller inner diameter can be manufactured as compared with the conventional method.
【図1】本発明装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a device of the present invention.
【図2】ダイスのベアリング部の上下部においてマンド
レルが受ける圧力分布を示した図である。FIG. 2 is a view showing a pressure distribution received by a mandrel at upper and lower portions of a die bearing portion.
【図3】中間品の寸法例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of dimensions of an intermediate product.
【図4】(a)は穴明き素材、(b)は中間品であるパ
イプ形状品の形状を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing the shape of a perforated material, and FIG. 4B is a diagram showing the shape of a pipe-shaped product which is an intermediate product.
【図5】従来装置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional device.
5 マンドレル 13 筒状体 14 補助シリンダー 15 シリンダーロッド 5 Mandrel 13 tubular 14 Auxiliary cylinder 15 cylinder rod
Claims (2)
状品を製造する際に、マンドレルをダイスのベアリング
部下部の材料の流れ速度と同一速度で降下させつつ加工
を行なうことを特徴とするパイプ形状品の押出加工方
法。1. When manufacturing a pipe-shaped product from a perforated material by extrusion, the mandrel is processed while descending at the same speed as the material flow speed under the bearing portion of the die. Extrusion processing method for shaped products.
ンチを設け、前記筒状体の内径部であってスライド下部
に後端を固着して補助シリンダーを設け、該補助シリン
ダーのシリンダーロッドの下端にマンドレルを前記パン
チの内径部を挿通して垂設したことを特徴とするパイプ
形状品の押出加工装置。2. A cylinder rod of the auxiliary cylinder, wherein a punch is provided at a lower end of a cylindrical body provided at a lower part of the slide, and an auxiliary cylinder is provided by fixing a rear end to an inner diameter portion of the cylindrical body and a lower part of the slide. An extruding apparatus for pipe-shaped products, characterized in that a mandrel is vertically provided at the lower end of the punch through the inner diameter portion of the punch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16060491A JPH057921A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Method and device for extruding pipe shape part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16060491A JPH057921A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Method and device for extruding pipe shape part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH057921A true JPH057921A (en) | 1993-01-19 |
Family
ID=15718539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16060491A Pending JPH057921A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Method and device for extruding pipe shape part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH057921A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7181847B2 (en) * | 2000-10-24 | 2007-02-27 | Boehler Edelstahl Gmbh & Co. Kg | Process for manufacturing a cylindrical hollow body and hollow body made thereby |
JP2008213001A (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Furukawa Sky Kk | Method of extruding tubular product and apparatus therefor |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP16060491A patent/JPH057921A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7181847B2 (en) * | 2000-10-24 | 2007-02-27 | Boehler Edelstahl Gmbh & Co. Kg | Process for manufacturing a cylindrical hollow body and hollow body made thereby |
JP2008213001A (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Furukawa Sky Kk | Method of extruding tubular product and apparatus therefor |
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