JPH0659512B2 - Manufacturing method of reduced diameter tube - Google Patents

Manufacturing method of reduced diameter tube

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JPH0659512B2
JPH0659512B2 JP62075635A JP7563587A JPH0659512B2 JP H0659512 B2 JPH0659512 B2 JP H0659512B2 JP 62075635 A JP62075635 A JP 62075635A JP 7563587 A JP7563587 A JP 7563587A JP H0659512 B2 JPH0659512 B2 JP H0659512B2
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tube
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照守 上田
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工業技術院長
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、素材管を半径方向に圧縮して絞り加工し、テ
ーパー管あるいは段付管を製造する方法に関するもので
ある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a tapered pipe or a stepped pipe by compressing a raw material pipe in a radial direction and subjecting it to a drawing process.

[従来の技術] 従来、素材管を半径方向に圧縮して絞り加工する方法と
しては、第12図(a)(b)に示すような方法がある。第12図
(a)(b)は、絞り加工開始前の状態を示し、素材管1 の外
径より小さい直径の半円筒面を有する上下2分割の押圧
ダイス2A,2B に半径方向加圧力Fを作用させ、該管1 の
直径を減少させるものである。
[Prior Art] Conventionally, as a method of radially compressing a raw material tube and drawing it, there is a method as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). Fig. 12
(a) and (b) show the state before the drawing process, in which the radial pressing force F is applied to the upper and lower two-divided pressing dies 2A, 2B having a semi-cylindrical surface with a diameter smaller than the outer diameter of the material tube 1. , To reduce the diameter of the tube 1.

しかしながら、この方法によると、第1回目の押圧で得
られる直径減少率(d0-d)/d0×100 (但し、d0:素材
管の外径、d:絞り加工後の外径)は、一般配管用炭素
鋼管において8%程度にとどまり、しかも絞り部の肉厚
は直径減少率に応じて厚くなるという問題がある。
However, according to this method, the diameter reduction rate (d 0 -d) / d 0 × 100 (where d 0 is the outer diameter of the material tube and d is the outer diameter after drawing) obtained by the first pressing. Has a problem that in a carbon steel pipe for general piping, it remains about 8%, and the thickness of the narrowed portion increases according to the diameter reduction rate.

また、前記直径減少率は素材管の外径d0に対する肉厚t0
の比(t0/d0) に依存し、薄肉管になるほど低下する。例
えば、t0/d0=0.03では、1回の直径減少率はほぼ4%
程度となる。さらに、複数回の絞り加工により絞り部の
直径減少が進行するほど、加工硬化の影響により、1回
当りの直径減少率を低下させる必要があり、さもないと
座屈が発生する。したがって、通常は3〜4回の絞り加
工後に、焼なまし処理が必要となる。加えて、この従来
法によると、軸方向の伸び量が少なく、絞り部の肉厚は
増像化するばかりである。
Also, the diameter reduction rate is the wall thickness t 0 with respect to the outer diameter d 0 of the material pipe.
It depends on the ratio of (t 0 / d 0 ), and decreases as the tube becomes thinner. For example, at t 0 / d 0 = 0.03, the diameter reduction rate per time is approximately 4%.
It will be about. Further, as the diameter reduction of the drawn portion progresses by drawing a plurality of times, it is necessary to reduce the diameter reduction rate per time due to the influence of work hardening, or buckling will occur. Therefore, it is usually necessary to perform the annealing treatment after the drawing process is performed three to four times. In addition, according to this conventional method, the amount of expansion in the axial direction is small, and the thickness of the diaphragm portion only increases the image.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、前記した1回当りの直径減少率を大きくし、
その結果、希望の絞り形状に到達する絞り加工の回数を
減少させると共に、絞り部の増厚化を抑制し、しかもテ
ーパー状または段付き状の管を均一または制御された肉
厚分布に形成できるようにしたテーパー管または段付管
の製造方法を提供しようとするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention increases the diameter reduction rate per time described above,
As a result, it is possible to reduce the number of times of drawing to reach a desired drawing shape, suppress the increase in the thickness of the drawing portion, and form a tapered or stepped tube with a uniform or controlled wall thickness distribution. The present invention intends to provide a method for manufacturing such a tapered pipe or stepped pipe.

[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するために、本発明の製造方法は、素材
管のの両端部をチャックで掴持して、素材管材質に対応
した降伏点あるいは耐力以上となる引張力を付与しなが
ら、押圧ダイスにより素材管を半径方向に押圧縮径し、
この操作を繰返すことにより、素材管をテーパー状また
は段付き状に形成することを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the manufacturing method of the present invention is such that both ends of the material tube are gripped by chucks and the yield point or proof stress corresponding to the material of the material tube or more While applying a tensile force that will become, the material pipe is pressed and compressed in the radial direction by a pressing die,
It is characterized in that the material pipe is formed in a tapered shape or a stepped shape by repeating this operation.

さらに具体的に説明すると、本発明の方法においては、
第1図に示すごとく、素材管10に絞り加工するための半
径方向加圧力Fを作用させる時、あらかじめPなる軸方
向引張力により素材管10に降伏点あるいは耐力以上の引
張応力を付与する点に大きな特徴を有している。
More specifically, in the method of the present invention,
As shown in FIG. 1, when a radial pressing force F for drawing is applied to the material pipe 10, a point of applying a tensile stress equal to or higher than the yield point or the proof stress to the material pipe 10 by an axial tensile force P in advance. It has a great feature.

このように、素材管に軸方向引張力を作用させた状態
で、押圧ダイスにより素材管の直径を減少させると、特
に上記引張力が素材管材質に対応した降伏点あるいは耐
力以上であることから、直径減少率を大きくすることが
でき、例えば、引張力が付与されていない場合には1回
当りの直径減少率約8%程度であるのに対し、15%程度
の直径減少率にすることができる。
Thus, when the diameter of the material pipe is reduced by the pressing die in the state where the tensile force is applied to the material pipe in the axial direction, in particular, the tensile force is equal to or higher than the yield point or the proof stress corresponding to the material of the material pipe. The diameter reduction rate can be increased. For example, when tensile force is not applied, the diameter reduction rate per time is about 8%, whereas the diameter reduction rate is about 15%. You can

また、上記引張力の作用により、素材管の直径が減少す
る際における絞り部の増厚化が抑制され、テーパー状ま
たは段付き状の管を均一または適当に制御された肉厚分
布に形成することができる。
Further, due to the action of the tensile force, an increase in the thickness of the narrowed portion is suppressed when the diameter of the raw material pipe is reduced, and a tapered or stepped pipe is formed with a uniform or appropriately controlled wall thickness distribution. be able to.

このような肉厚分布の制御は、成形管を打球運動器具等
に利用した場合における軸方向の重量バランスや、上記
打球運動器具を含む各種用途に利用した場合における軸
方向の強度バランスを適切に設定する場合などに有効な
ものである。
Such control of the wall thickness distribution can be achieved by appropriately adjusting the axial weight balance when the molded pipe is used as a ball striking exercise device or the like, and the axial strength balance when being used for various purposes including the above ball striking device. This is effective when setting.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の方法及びその方法を実施
する装置の構成例について詳細に説明する。
[Embodiment] Hereinafter, a configuration example of a method of the present invention and an apparatus for performing the method will be described in detail with reference to the drawings.

第2図ないし第5図は、本発明の方法を実施するための
プレス・スエージング型式の絞り成形によるテーパー管
または段付管の製造装置の一例を示している。
2 to 5 show an example of an apparatus for producing a tapered pipe or a stepped pipe by press-swaging type draw forming for carrying out the method of the present invention.

この装置は、基台11の左右に、素材管10に引張力を付与
させるための左右の引張用油圧シリンダ(図示せず)に
それぞれ連結されたチャック摺動ブロック12を摺動自在
に備えている。この左右一対のチャック摺動ブロック12
は、第2図及び第3図からわかるように、コレット取付
金具13の鍔部と係合させることにより、上記シリンダの
引張力をチャック15に伝えるものであるが、それらの係
合部におけるV溝に多数の摺動用ボール16を配置し、素
材管10が上下動する際には、その上下動に同調して円滑
に移動できるようにしている。ボール受け板17は、この
ボールが落下しないように支持するものである。
This device is provided with, on the left and right sides of a base 11, slidable chuck slide blocks 12 respectively connected to left and right pulling hydraulic cylinders (not shown) for applying a pulling force to the material pipe 10. There is. This pair of left and right chuck sliding blocks 12
As shown in FIGS. 2 and 3, by engaging with the collar portion of the collet mounting bracket 13, the tensile force of the cylinder is transmitted to the chuck 15. A large number of sliding balls 16 are arranged in the groove so that when the material tube 10 moves up and down, it can move smoothly in synchronization with the up and down movement. The ball receiving plate 17 supports the ball so that it does not fall.

素材管10の両端を掴持するチャック15は、素材管10の内
部に芯金18を挿入した状態で、その外部にコレットチャ
ックの爪19並びに締め環20を装着し、この締め環20を回
転させてコレット取付金具13の先端にねじ結合するよう
にしたものである。
The chuck 15 for gripping both ends of the material tube 10 is a state in which a core metal 18 is inserted inside the material tube 10 and a claw 19 and a tightening ring 20 of a collet chuck are attached to the outside thereof, and the tightening ring 20 is rotated. The collet fitting 13 is screwed to the tip of the fitting 13.

一方、上記基台11上の中央には、上下の半円筒状のなす
ダイス案内部材24A,24B を配設し、これらの各ダイス案
内部材24A,24B の内面には、複数に分割したダイス25
A,・・及びダイス25B,・・を、それぞれ軸方向に移動
自在に取付けている。また、上方のダイス案内部材24A
は、図示しないダイス押圧用油圧シリンダに連結したダ
イス押圧用プレート27に取付けている。上下のダイス案
内部材24A,24B に対する押圧ダイス25A,25B の摺動可能
な嵌着は、第4図に示すように、ダイス案内部材24A,24
B の半円筒凹みへダイス25A,25B を嵌め、それらをダイ
ス止め板26で抱き込むことによって行っている。また、
この抱き込んだ状態下でダイス25A,25B を円滑に軸方向
へ移動できるようにするため、適当な隙間を上記ダイス
案内部材24A,24B の半円筒部に設けると共に、両者の摺
動面に潤滑膜を介在させている。
On the other hand, in the center of the base 11, upper and lower half-cylindrical die guide members 24A, 24B are arranged, and the inner surface of each of these die guide members 24A, 24B is divided into a plurality of dice 25.
A, ..., and dies 25B, ... are mounted so as to be movable in the axial direction. Also, the upper die guide member 24A
Is attached to a die pressing plate 27 connected to a die pressing hydraulic cylinder (not shown). As shown in FIG. 4, the pressing dies 25A and 25B are slidably fitted on the upper and lower die guide members 24A and 24B.
This is done by fitting the dies 25A and 25B into the semi-cylindrical recess of B and hugging them with the die stop plate 26. Also,
In order to allow the dies 25A and 25B to move smoothly in the axial direction while being held, an appropriate clearance is provided in the semi-cylindrical part of the die guide members 24A and 24B, and the sliding surfaces of both are lubricated. The membrane is interposed.

上記装置によって絞り成形を行うには、上方のダイス案
内部材24A をダイス押圧用油圧シリンダにより上昇さ
せ、且つ左右の引張用油圧シリンダによりチャック摺動
ブロック12を後退させた状態で、素材管10の両端内部に
芯金18を挿入し、さらに素材管10の外部にチャック15の
爪19並びに締め環20を装着する。つぎに、素材管10の中
央部の絞り加工される部分を下部の押圧ダイス25B 上に
置き、まず一方の締め環20を回転させて、素材管10の一
端をコレット取付金具13にチャックし、素材管10の他端
のチャック15は、左右の引張用油圧シリンダを前進させ
ながら他方の締め環20を回転させて締め付ける。
In order to perform draw forming with the above apparatus, the upper die guide member 24A is raised by the die pressing hydraulic cylinder, and the chuck slide block 12 is retracted by the left and right pulling hydraulic cylinders. The cored bar 18 is inserted inside both ends, and the claw 19 and the tightening ring 20 of the chuck 15 are attached to the outside of the material tube 10. Next, the central portion of the material tube 10 to be drawn is placed on the lower pressing die 25B, and first one tightening ring 20 is rotated to chuck one end of the material tube 10 to the collet mounting bracket 13. The chuck 15 at the other end of the material pipe 10 tightens by rotating the other tightening ring 20 while advancing the left and right pulling hydraulic cylinders.

このようにして素材管10をセットした後、ダイス押圧用
ブレート27を下降させ、ダイス案内部材24A,24B に嵌着
されているそれぞれの押圧ダイス25A,25B が、第4図に
示すように素材管10に接する位置において一旦停止させ
る。第2図はこの状態を示している。
After the material pipe 10 is set in this way, the die pressing plate 27 is lowered, and the respective pressing dies 25A, 25B fitted in the die guide members 24A, 24B are set as shown in FIG. The tube 10 is once stopped at a position in contact with it. FIG. 2 shows this state.

つぎに、引張用油圧シリンダにより左右のチャック摺動
ブロック12を引張り、素材管10に引張力Pを作用させ
る。この引張力は、前述したように、素材管10の材質に
応じた降伏点あるいは耐力を越える引張応力が素材管に
誘起できる大きさとするが、その大きさによって成形時
における素材管の厚肉化の程度が相違し、そのため上記
引張力の調整により成形管の厚さを一定にしたり、部分
的に適当な厚さに制御することができる。
Next, the left and right chuck slide blocks 12 are pulled by the pulling hydraulic cylinder, and the pulling force P is applied to the material pipe 10. As described above, the tensile force is set to such a value that a tensile stress exceeding the yield point or proof stress depending on the material of the material pipe 10 can be induced in the material pipe. Therefore, the thickness of the molded pipe can be made constant or partially controlled to an appropriate thickness by adjusting the tensile force.

上記引張力を作用させた状態で、ダイス押圧用プレート
27を下降させ、押圧力Fを上下2分割の押圧ダイス25A,
25B に作用させて素材管を絞り加工する。この時、コレ
ット取付金具13は素材管10の下降に同調して円滑に下方
移動する。かくして、押圧ダイス25A,25B の上下管隙間
がなくなり、第1段の絞り成形が完了する。この時の状
態が第5図である。
Die pressing plate with the tensile force applied
27 is lowered and the pressing force F is divided into upper and lower pressing dies 25A,
It acts on 25B and draws the material tube. At this time, the collet fitting 13 moves smoothly downward in synchronization with the lowering of the material pipe 10. Thus, the gap between the upper and lower pipes of the pressing dies 25A and 25B is eliminated, and the first stage drawing is completed. The state at this time is shown in FIG.

上記絞り成形完了後は、押圧力F及び引張力Pを除荷
し、ダイス押圧用プレート27を上昇させ、左右のチャッ
ク15を成形開始時の状態に復帰させる。そして、第6図
に示すように、押圧ダイス25A,25B を内径が小さい第2
の押圧ダイス30A,30B に置換し、同様の方法で第2段の
絞り成形を行い第2段絞り成形品10a を得る。さらに、
必要に応じてこの反復により最終絞り成形品にいたらし
める。
After the draw forming is completed, the pressing force F and the tensile force P are unloaded, the die pressing plate 27 is raised, and the left and right chucks 15 are returned to the state at the start of forming. Then, as shown in FIG. 6, the pressing dies 25A and 25B are moved to the second
Substituting the pressing dies 30A and 30B, the second stage draw forming is performed in the same manner to obtain the second stage draw-formed product 10a. further,
If necessary, repeat this step to make the final drawn product.

最終絞り形状が所要のテーパー部を有するものである場
合には、第7図に示すように、修正押圧ダイス31A,31B
を用い、テーパーでない部分には最終押圧ダイス32A,32
B を用いて最終絞り成形を行い、最終絞り成形品10b を
得る。修正押圧ダイス31A,31B による絞り加工は、前工
程までに成形された段差を修正するためのものである。
When the final drawing shape has a required taper portion, as shown in FIG. 7, the correction pressing dies 31A, 31B are used.
The final pressing die 32A, 32 is used for non-tapered parts.
Final draw forming is performed using B to obtain a final draw formed product 10b. The drawing process using the correction pressing dies 31A and 31B is for correcting the step formed in the previous process.

このような素材管の絞り加工を効果的に行うためには、
絞り加工工程において、素材管の引張力を絞り部全域に
行きわたらせる必要がある。例えば、第5図において素
材管10の直径をd0からd1に絞り加工する領域を素材管中
央部全域とし、その広い領域にわたって単一の押圧ダイ
スによりプレス・スエージングすると、押圧ダイスの左
右外方端部域は引張力Pの作用を受けて効果的な絞り加
工が実施できるが、押圧ダイスの中央部は引張力の作用
が至らないことがあり、その場合には所期の絞り加工を
行うことができない。
In order to effectively perform such drawing of material pipe,
In the drawing process, it is necessary to spread the tensile force of the material pipe over the entire drawn portion. For example, in FIG. 5, the region where the diameter of the material tube 10 is drawn from d 0 to d 1 is the entire area of the center of the material tube, and when pressing and swaging with a single pressing die over the wide area, the left and right sides of the pressing die are The outer edge region can be effectively drawn by receiving the tensile force P, but the central portion of the pressing die may not reach the tensile force. In that case, the desired drawing process can be performed. Can't do.

しかるに、上記装置においては、押圧ダイス25A,25B を
輪切りに3分割してそれぞれ軸方向に摺動自在に並設配
置し、輪切りにした1個の押圧ダイス25A,25B における
輪切りの厚みlmをd0の2〜3倍としているので、各押圧
ダイス25A,25B 間に引張力の作用が及ぶばかりでなく、
押圧ダイスの中央部までも引張力の作用が及び、全体的
に均一に加工することができる。
However, in the above apparatus, the pressing dies 25A and 25B are divided into three parts, which are arranged side by side so as to be slidable in the axial direction, and the thickness lm of the one wheel cutting die 25A, 25B is d. Since it is set to 2 to 3 times of 0 , not only the action of tensile force acts between each pressing die 25A, 25B,
The tensile force acts even on the central portion of the pressing die, so that the pressing die can be uniformly processed as a whole.

また、絞り加工に先立ち、素材管10の加工部ならびに押
圧ダイス25A,25B に潤滑剤を塗布し、押圧ダイス25A,25
B がダイス案内部材24A,24B 内を円滑に摺動できるよう
にするのが望ましい。
Prior to the drawing process, a lubricant is applied to the processing part of the raw material tube 10 and the pressing dies 25A, 25B so that the pressing dies 25A, 25B
It is desirable that B can slide smoothly inside the die guide members 24A, 24B.

上記第2図ないし第7図によって説明した装置例は、本
発明の方法を実施する装置の基本的構成を示したもので
あるが、本発明の現実的な多量生産に適用する場合に
は、作業性等について一層の配慮を必要とする。
The apparatus examples described with reference to FIG. 2 to FIG. 7 above show the basic configuration of the apparatus for carrying out the method of the present invention. However, when applied to the practical mass production of the present invention, Further consideration for workability is required.

第8図ないし第10図は、このような作業性を配慮した装
置の構成例を示すもので、この装置の特徴点は、多数個
の押圧ダイスに代えて1対の偏心絞りロールを用いた点
にある。また、前記コレット式チャックに代えてトグル
式チャックを使用した点においても操作を簡便化してい
る。
FIG. 8 to FIG. 10 show an example of the structure of an apparatus in consideration of such workability. The characteristic point of this apparatus is that a pair of eccentric squeeze rolls are used instead of a large number of pressing dies. In point. Further, the operation is simplified in that a toggle chuck is used instead of the collet chuck.

この装置の構成について具体的に説明すると、装置全体
を支持する基台41上には、移動テーブル45を摺動自在に
保持する摺動溝42を設けて、基台41像に取付けた移動用
シリンダ43のロッド44を移動テーブル45上の支持壁46に
連結することにより、その移動テーブル45を摺動溝42に
沿って駆動可能に支持している。
Explaining the configuration of this device in detail, a sliding groove 42 for slidably holding a moving table 45 is provided on a base 41 that supports the entire device, and a sliding table 42 mounted on an image of the base 41 is used. By connecting the rod 44 of the cylinder 43 to the support wall 46 on the moving table 45, the moving table 45 is drivably supported along the sliding groove 42.

移動テーブル45上においては、上記支持壁46と移動テー
ブル45上に取付けた引張用油圧シリンダ47とに、素材管
10を掴持するトグルチャック48,49が設けられている。
これらのトグルチャック48,49は、前述した場合と同様
に、端部に芯金50を挿入した状態で素材管10を掴持する
ものである。
On the moving table 45, the support pipe 46 and the pulling hydraulic cylinder 47 mounted on the moving table 45 are connected to the material pipe.
Toggle chucks 48 and 49 for holding 10 are provided.
These toggle chucks 48, 49 hold the material tube 10 with the core metal 50 inserted in the end portions, as in the case described above.

一方、上記基台41上には、旋回軸設置枠53及び旋回軸設
置板54を固定し、これらの間に駆動軸56及び回転軸57,5
8 を支持させている。上記駆動軸56は、パルスモーター
やオイルモーター等からなる原動機60に連結され、その
駆動軸56上に設けた駆動歯車61を回転軸57上の第1歯車
62に、またこの第1歯車62を回転軸58上の第2歯車63と
噛合させている。そして、上記歯車62,63 により回転駆
動される回転軸57及び回転軸58には、素材管10を絞り加
工するための押圧ダイスを構成する偏心絞りロール65A,
65B を取付けている。
On the other hand, a pivot shaft installation frame 53 and a pivot shaft installation plate 54 are fixed on the base 41, and a drive shaft 56 and rotary shafts 57, 5 are interposed between them.
8 is supported. The drive shaft 56 is connected to a prime mover 60 including a pulse motor and an oil motor, and a drive gear 61 provided on the drive shaft 56 is a first gear on a rotary shaft 57.
62, and this first gear 62 meshes with the second gear 63 on the rotary shaft 58. The eccentric squeeze roll 65A, which constitutes a pressing die for squeezing the material tube 10, is provided on the rotary shaft 57 and the rotary shaft 58 that are rotatably driven by the gears 62 and 63.
Installed 65B.

この絞りロール65A,65B の円周上には、半円形断面の凹
み66A,66B を周設しているが、これらの凹みはロールの
回転の進行に伴って断面の曲率半径が次第に小さくな
り、しかもその凹みが次第に浅くなるように彫り込まれ
たものである。そのため、両絞りロール65A,65B が互い
に接合した状態で歯車62,63 により同期的に駆動される
とき、成形開始時においては両凹み66A,66B によって形
成される空間が素材管の外径に等しい円を構成するが、
ロール65A,65B の回転の進行に伴ってその円の径が次第
に小さくなる。
The squeezing rolls 65A, 65B have cavities 66A, 66B with a semicircular cross section on the circumference.The radii of the cross sections gradually decrease with the rotation of the rolls. Moreover, the recess is carved so that it gradually becomes shallower. Therefore, when both squeezing rolls 65A, 65B are driven synchronously by the gears 62, 63 in a state where they are joined to each other, the space formed by both dents 66A, 66B is equal to the outer diameter of the material pipe at the start of molding. Make up a circle,
The diameter of the circle gradually decreases as the rotation of the rolls 65A and 65B progresses.

このような構成を有する装置によって素材管10を段付管
またはテーパー管に絞り加工するには、まず、第8図に
おいて、偏心絞りロール65A,65B を、その半円形凹み66
A,66B が最大径即ち素材管径と同じになる位置(図示の
位置)へ原動機60により回転駆動し、その位置で停止さ
せる。また、移動用シリンダ43のロッド44を右方へ後退
させ、芯金が両端に挿入された素材管10を右方から絞り
ロールの半円形凹み66A,66B 内へ差し通し、該管両端を
トグルチャック48,49 にはめる。そして、移動テーブル
45上の引張用シリンダ47を後退させて、トグルチャック
48,49 により素材管両端を掴持させると共に、素材管10
の引張応力が降伏点ないしは耐力以上になるような引張
力を素材管に作用させる。この状態が第8図である。引
張力の調整により成形管の肉厚を均一にし、あるいは適
当に制御できることは、前述した装置の場合と同様であ
る。
In order to draw the raw material tube 10 into a stepped tube or a tapered tube with the device having such a configuration, first, in FIG. 8, the eccentric drawing rolls 65A and 65B are cut into their semicircular recesses 66.
The prime mover 60 rotationally drives to a position where A and 66B have the maximum diameter, that is, the same as the material pipe diameter (the position shown in the drawing), and stops at that position. Also, the rod 44 of the moving cylinder 43 is retracted to the right, and the material pipe 10 with the cored bar inserted at both ends is inserted from the right into the semicircular recesses 66A and 66B of the squeezing roll, and both ends of the pipe are toggled. Attach it to the chucks 48 and 49. And the moving table
Retract the pulling cylinder 47 on the 45 to move the toggle chuck.
Hold both ends of the material pipe with 48, 49, and
A tensile force is applied to the raw material pipe so that the tensile stress of is higher than the yield point or yield strength. This state is shown in FIG. As in the case of the above-mentioned apparatus, the wall thickness of the molded tube can be made uniform or appropriately controlled by adjusting the tensile force.

この状態で、原動機60により第1歯車62及び第2歯車63
を互いに逆方向に回転させると、偏心絞りロールの半円
形凹み66A,66B で形成される円が逐次減径されるので、
半円形凹み66A,66B の直径が第1段の絞り径に相当する
位置にて偏心絞りロール65A,65B を停止させる。
In this state, the prime mover 60 causes the first gear 62 and the second gear 63 to
When they are rotated in the opposite directions, the circle formed by the semicircular recesses 66A, 66B of the eccentric squeeze roll is successively reduced in diameter.
The eccentric squeeze rolls 65A, 65B are stopped at the position where the diameter of the semicircular recesses 66A, 66B corresponds to the first stage squeeze diameter.

そこで、基台41上に設置した移動用シリンダ43により移
動テーブル45を左方へ移動させ、素材管10の絞り部全域
にわたり第1段の絞り成形を完了させる。
Therefore, the moving table 43 is moved to the left by the moving cylinder 43 installed on the base 41, and the first stage draw forming is completed over the entire draw portion of the material tube 10.

つぎに、原動機60により偏心絞りロール65A,65B を減径
方向へ更に回転させ、凹み66A,66B で形成される円の径
が第2段の絞り径に相当する位置にて絞りロール65A,65
B の回転を停止させ、その状態で移動テーブル45を右方
へ移動させて、第2段の絞り成形を完了させる。この時
の移動量は、第1段の絞り加工を行った範囲内でそれよ
り短くする。
Next, the eccentric squeeze rolls 65A, 65B are further rotated in the diameter reducing direction by the prime mover 60, and the squeeze rolls 65A, 65B are positioned at a position where the diameter of the circle formed by the recesses 66A, 66B corresponds to the second stage squeeze diameter.
The rotation of B is stopped, and in that state, the moving table 45 is moved to the right to complete the second stage draw forming. The movement amount at this time is made shorter than that within the range where the first stage drawing process is performed.

さらに、第3段の絞り加工は、移動テーブル45を少し左
方へ移動させて第3段の絞り開始位置とした後、再び絞
りロール65A,65B を第3段の絞り径に相当する位置まで
回転、停止させ、第1段の絞り成形と同様にして行う。
Further, in the drawing process of the third step, after moving the moving table 45 slightly to the left to set the drawing start position of the third step, the drawing rolls 65A and 65B are again moved to the position corresponding to the drawing diameter of the third step. The rotation and stop are performed, and the drawing is performed in the same manner as the first stage draw forming.

このようにして、移動テーブルの左右往復動と偏心絞り
ロールの減径方向への寸動回転の交互反復動作により、
多数個のダイスを交換することなく、段付成形管とする
ことができる。
In this way, the alternating reciprocating motion of the movable table and the eccentric squeeze roll in the direction of decreasing the diameter are alternately repeated,
It is possible to obtain a stepped molding tube without replacing a large number of dies.

一方、テーパー管を得るためには、第8図の状態から、
移動テーブル45の左方への移動量との関連において原動
機60を駆動し、偏心絞りロール65A,65B を減径方向へ回
転させる。これにより、素材管10を上記移動テーブル45
の移動量と絞りロール65A,65B の回転量との相互関係で
決まるテーパー状に成形することができ、最終絞りにお
いて、所望のテーパーを有する最終成形管を得ることが
可能である。
On the other hand, in order to obtain a tapered tube, from the state of FIG.
The prime mover 60 is driven in association with the leftward movement amount of the moving table 45 to rotate the eccentric throttle rolls 65A, 65B in the diameter reducing direction. Thereby, the material tube 10 is moved to the moving table 45 described above.
Can be formed into a taper shape that is determined by the interrelationship between the moving amount and the amount of rotation of the drawing rolls 65A and 65B, and in the final drawing, it is possible to obtain a final formed pipe having a desired taper.

成形完了後は、引張用シリンダ47の負荷を除去し、ドグ
ルチャック49を右方へ移動させることにより、ドグルチ
ャックから成形管の両端部を取外すと共に、最終成形管
を絞りロールから抜き取る。
After the molding is completed, the load of the pulling cylinder 47 is removed and the toggle chuck 49 is moved to the right to remove both ends of the molded tube from the dog chuck and pull out the final molded tube from the squeeze roll.

勿論、段付成形時の途中においても、移動テーブル45の
移動量に関連づけて原動機60を駆動することにより、段
付成形管とすることなく、テーパー管を成形することが
できる。
Of course, even in the middle of step forming, by driving the prime mover 60 in association with the movement amount of the moving table 45, it is possible to form a tapered tube without using a step forming tube.

また、上述した各絞り成形装置においては、一対の押圧
ダイスまたは一対の偏心絞りロールの間で素材管を成形
するように構成しているが、該押圧ダイス及び偏心絞り
ロールは、必ずしも図示したような配置ばかりでなく、
素材管の周囲に2以上の押圧ダイスまたは絞りロールを
放射方向に配設することができる。
Further, in each of the above-mentioned draw forming devices, the material pipe is formed between the pair of pressing dies or the pair of eccentric drawing rolls, but the pressing die and the eccentric drawing roll are not necessarily illustrated. Not only the correct arrangement,
Two or more pressing dies or squeezing rolls can be radially arranged around the material tube.

次に、第2図ないし第5図の装置による本発明の方法の
実施例を示す。
Next, an embodiment of the method of the present invention by the apparatus shown in FIGS. 2 to 5 will be described.

プレス・スエージングによる絞り加工は、銅、黄銅から
なる素材管について、第2図ないし第5図に示すような
装置を用いて実施し、外径19mm、肉厚1.5mm 、全周 350
mmの素材管の中央部約 250mmの間を加工した。第1絞り
成形時、即ち外径19mmから16mmまで絞り加工した場合
に、その加工部分の軸方向伸び及び厚肉化の度合を、銅
管について引張力の無い場合と比較すると、軸方向伸び
は無引張力の場合に7.5 %であるのに対し12%、肉厚は
同11%に対し約7%の厚肉化にとどまった。
The drawing process by press swaging is performed on a material tube made of copper or brass using a device as shown in Fig. 2 to Fig. 5, and the outer diameter is 19 mm, the wall thickness is 1.5 mm, and the entire circumference is 350 mm.
The central part of the mm material tube was machined between about 250 mm. At the time of the first draw forming, that is, when the outer diameter is drawn from 19 mm to 16 mm, when comparing the degree of axial elongation and thickening of the processed part with the case where no tensile force is applied to the copper pipe, the axial elongation is In the case of no tensile force, the thickness was 7.5% and 12%, while the thickness was 11% and only about 7%.

押圧ダイスによる複数回の押圧工程は、外径変化を19mm
→16mm→14mm→12mm→10mm→8mmとしたが、比較例とし
ての無引張絞り加工工程では、16→14mmにおいて、上下
押圧ダイス間に肉がはみ出し、成形が不能になった。従
って、無引張力の場合において適切な成形を続行するた
めには、小さな直径減少率の押圧ダイスにより、小刻み
の押圧工程とする必要がある。即ち、工程数が倍加する
とともに厚肉化することにもなる。
The outer diameter change is 19 mm in the multiple pressing process using the pressing die.
→ 16 mm → 14 mm → 12 mm → 10 mm → 8 mm, but in the tensile-free drawing process as a comparative example, at 16 → 14 mm, the meat protruded between the upper and lower pressing dies and the molding became impossible. Therefore, in order to continue appropriate molding in the case of no tensile force, it is necessary to carry out a small pressing step with a pressing die with a small diameter reduction rate. That is, the number of steps is doubled and the thickness is increased.

これに対し、所要の引張力を作用させた場合には、前記
複数段の絞り加工工程を経て19→8mmとした部分の軸方
向伸びは68%、肉厚は41%増にとどまり、少ない工程数
で加工することができた。また、黄銅管についても中間
焼なましを施すことなく同程度の結果を得ることができ
た。
On the other hand, when the required tensile force is applied, the axial elongation of the portion made 19 → 8 mm through the multiple steps of drawing is 68% and the wall thickness is increased by 41%. It could be processed in numbers. Moreover, the same results could be obtained for brass tubes without intermediate annealing.

第11図は、第2図ないし第5図の装置を用い、全長 350
mm、外径18.9mm、肉厚13.5mmの銅管を素材管として縮径
した場合の実験結果(張力付加の絞り効果)を示してい
る。
FIG. 11 shows a total length of 350 using the apparatus shown in FIGS.
The experimental results (throttle effect of adding tension) when the diameter of a copper pipe having a diameter of 1 mm, an outer diameter of 18.9 mm and a wall thickness of 13.5 mm is reduced as a material pipe are shown.

上下の押圧ダイスとしては、16mmφ,14mmφ,12mmφ,
10mmφ,8mmφのものを用いて順次縮径加工を繰返し、
18.9mmφ→8mmφという縮径を行い、素材管の中央部の
変形挙動を調べた。なお、1対の押圧ダイスの軸方向長
さは50mmとした。
As the upper and lower pressing dies, 16mmφ, 14mmφ, 12mmφ,
Repeated diameter reduction processing using 10 mmφ and 8 mmφ,
By reducing the diameter from 18.9 mmφ to 8 mmφ, the deformation behavior of the central part of the material tube was investigated. The axial length of the pair of pressing dies was 50 mm.

実験においては、張力付加による縮径効果を調べるた
め、まず、無張力下における絞り加工(図中の[D])
を16mm→14mm→12mmの縮径経路により行った。この場合
は、14mmの絞り加工において上下の押圧ダイスの分割面
にはみ出し座屈が起きたため、12mmの縮径までには至ら
なかった。
In the experiment, in order to investigate the effect of reducing the diameter by applying tension, first, drawing without tension ([D] in the figure)
Was performed by a diameter reduction path of 16 mm → 14 mm → 12 mm. In this case, when 14 mm was drawn, buckling occurred on the split surfaces of the upper and lower pressing dies, so the diameter could not be reduced to 12 mm.

張力付加による縮径の経路は、上記押圧ダイスを1個づ
つ使用して押圧ダイスを順次末絞り部分に移動させなが
ら、 16mmφ絞り3回(F=1200), 14mmφ絞り3回(F=1400), 12mmφ絞り3回(F=1600), 10mmφ絞り3回(F=1600), 8mmφ絞り2回(F=1600), を行う縮径経路[A]と、2〜4個の押圧ダイスを同時
に使用し、 16mmφを2個(F=1200), 16mmφを2個及び14mmφを2個(F=1600), 16mmφ,14mmφ及び12mmφを各1個(F=1600), 14mmφ,12mmφ及び10mmφを各1個(F=1800), 12mmφ,10mmφ及び8mmφを各1個(F=1800) 用いて行う縮径経路[B]との2種類について、変形挙
動を調べた。
The path of the diameter reduction by applying tension is to use the above-mentioned pressing dies one by one and move the pressing dies to the final drawing part one by one, and 16mmφ diaphragm 3 times (F = 1200), 14mmφ diaphragm 3 times (F = 1400). , 12mmφ diaphragm 3 times (F = 1600), 10mmφ diaphragm 3 times (F = 1600), 8mmφ diaphragm 2 times (F = 1600), and the diameter-reducing path [A] and 2-4 pressing dies at the same time. Use 2 pieces of 16mmφ (F = 1200), 2 pieces of 16mmφ and 2 pieces of 14mmφ (F = 1600), 1 piece each of 16mmφ, 14mmφ and 12mmφ (F = 1600), 14mmφ, 12mmφ and 10mmφ Deformation behaviors were investigated for two types, one (F = 1800), 12 mmφ, 10 mmφ, and 8 mmφ each (F = 1800) and the diameter-reducing path [B].

張力 F≒1200 kg は、素材管の断面に約16kgf/mmの応
力が生じ、伸び始める荷重(降伏点)に相当し、この張
力での変形挙動についても確かめた(経路[C])。
The tension F ≈ 1200 kg corresponds to the load (yield point) at which a stress of about 16 kgf / mm 2 occurs in the cross section of the material pipe and begins to expand, and the deformation behavior under this tension was also confirmed (path [C]).

第11図において、無張力下における絞り加工[D]と、
張力F=1200kgにおける絞り加工[C]との実験結果を
対比すると、両者の伸び量には殆ど差異が認められな
い。即ち、降伏点又は耐力以下の引張応力域にあって
は、張力付加の効果は僅少である。
In FIG. 11, drawing processing under no tension [D],
Comparing the experimental results with the drawing [C] at the tension F = 1200 kg, there is almost no difference in the elongation amount of both. That is, in the tensile stress region below the yield point or proof stress, the effect of applying tension is negligible.

また、[D]では、上述したように12mmの縮径の座屈の
ために不可であったが、[C]の張力F=1200kg下にお
いて縮径可能で、その伸び量は約 7.5mmとなった。さら
に、[B]経路の縮径では、張力1600kgの付加により伸
び量が12.5mmとなったが、[A]経路の縮径では、18.5
mmとなり、張力付加の効果が顕著であった。
Also, in [D], it was impossible due to the buckling of the diameter reduction of 12 mm as described above, but it is possible to reduce the diameter under the tension F = 1200 kg of [C], and the extension amount is about 7.5 mm. became. Furthermore, when the diameter of the [B] path was reduced, the amount of elongation was 12.5 mm due to the addition of tension of 1600 kg, but when the diameter of the [A] path was reduced, it was 18.5 mm.
mm, and the effect of adding tension was remarkable.

[発明の効果] 以上に詳述した本発明の方法によれば、1回当りの直径
減少率を大きくすることにより、希望の絞り形状に到達
する絞り加工の回数を減少させると共に、絞り部の増厚
化を抑制して、素材管を均一または制御された肉厚分布
のテーパー状または段付き状に形成することができる。
[Effects of the Invention] According to the method of the present invention described in detail above, by increasing the diameter reduction rate per time, the number of times of drawing to reach a desired drawing shape is reduced and the drawing portion It is possible to suppress the increase in thickness and form the material pipe into a tapered shape or a stepped shape with a uniform or controlled wall thickness distribution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による絞り成形時の加圧力に関する説明
図、第2図ないし第7図は本発明の方法を実施する装置
の一例を示すもので、第2図は絞り成形開始前の状態を
示す正面断面図、第3図は第2図におけるA矢示方向に
見た部分平面図、第4図は第2図のB−B断面図、第5
図は第1段の絞り成形完了時の状態を示す正面断面図、
第6図は第2段の絞り成形完了時の状態を示す正面断面
図、第7図は絞り成形によりテーパー管の製造工程を示
す最終絞り成形完了時の正面断面図、第8図乃至第10図
は偏心絞りロール型式の絞り成形装置の構成を示すもの
で、第8図は素材管の軸線上で切断した成形開始前の状
態を示す平面図、第9図は部分破断正面図、第10図は第
8図のC−C断面図、第11図は本発明に関する実験結果
(張力付加の絞り効果)を示すグラフ、第12図(a) は従
来のプレス・スエージング型式の絞り成形時における加
圧力について説明するための模式的正面図、同図(b) は
その側面図である。 10……素材管、15,48,49……チャック、 25A,25B ……押圧ダイス、 65A,65B ……偏心絞りロール。
FIG. 1 is an explanatory view relating to a pressing force at the time of draw forming according to the present invention, and FIGS. 2 to 7 show an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention. FIG. 2 is a state before the start of draw forming. FIG. 3 is a front sectional view showing FIG. 3, FIG. 3 is a partial plan view seen in the direction of the arrow A in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG.
The figure is a front cross-sectional view showing the state at the completion of the first stage drawing.
FIG. 6 is a front cross-sectional view showing a state after completion of the second stage draw forming, FIG. 7 is a front cross-sectional view showing a manufacturing process of a tapered pipe by draw forming, and a front cross-sectional view after completion of final draw forming, FIGS. FIG. 8 shows the structure of an eccentric squeeze roll type squeeze forming apparatus. FIG. 8 is a plan view showing the state before the start of slicing cut along the axis of the material pipe, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 8, FIG. 11 is a graph showing the experimental results (drawing effect of tension addition) relating to the present invention, and FIG. 12 (a) is the drawing press of the conventional press-swaging type. FIG. 2 (b) is a schematic front view for explaining the pressing force in FIG. 10 …… Material tube, 15,48,49 …… Chuck, 25A, 25B …… Pressing die, 65A, 65B …… Eccentric squeeze roll.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】素材管の両端部をチャックで掴持して、素
材管材質に対応した降伏点あるいは耐力以上となる引張
力を付与しながら、押圧ダイスにより素材管を半径方向
に押圧縮径し、この操作を繰返すことにより、素材管を
テーパー状または段付き状に形成することを特徴とする
縮径管の製造方法。
1. A raw material pipe is pressed and compressed in a radial direction by a pressing die while gripping both ends of the raw material pipe with a chuck and applying a tensile force equal to or higher than a yield point or proof stress corresponding to the raw material pipe material. Then, by repeating this operation, the raw material pipe is formed in a tapered shape or a stepped shape, a manufacturing method of a reduced diameter pipe.
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