JPH07115065B2 - 管材の引抜き加工システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、管材（丸管、角管、異形管材）の引抜き加工
システムに関するものであり、特に、寸法精度（真円
度，曲がり等）と表面精度（外傷等の表面品質）の高い
管材を引抜きにより加工するためのシステムに関するも
のである。

「従来技術と問題点」 従来の管材の引抜き技術は、引抜き心レベルでプラグロ
ッドの後端を保持して該プラグロッドを進退させるプラ
グセット装置を有するバックベンチと、端部にダイスを
固定したダイススタンドを有するキャリッジレールとを
直列状に配置し、ダイスとプラグとの間に素管を通し、
該素管をキャリッジレールを走行する台車式のキャリッ
ジにチャックさせて引抜くものである。

プラグロッドに素管を外挿する時は、バックベンチを側
方に平行移動させるか、または、バックベンチの前端側
を側方へ移動させるが、この従来技術では、素管外挿時
にプラグロッドが水平に維持されないため、素管外挿後
プラグを素管先端にセットしてダイスに案内した時に、
素管が引抜き中心線上からずれ易く、引抜き管に偏肉を
生じて外径真円度（丸管の場合）が低下し、かつ曲がり
を生ずる。

また、従来のキャリッジはキャリッジレールを台車で走
行させる形式のものであるので、引抜き走行時に振れ易
く、この点からも製品の外径真円度（丸管の場合）が低
下し曲がりも生じ易い。

さらに、従来は引抜き管を取出すとき、キャリッジレー
ルから投げ出すようになっているため、製品表面が傷つ
く欠点があった。

したがって、従来引抜き管を例えば複写機のドラムのよ
うな精密部品に使用するには、引抜き管の曲がりをロー
ラで矯正するとともに、表面を切削研磨する必要があっ
た。

本発明の目的は、前述のような欠点を解消し、曲がりや
偏肉がより少なくて真円度（丸管の場合）にすぐれ、か
つ外傷等がつきにくい表面精度のすぐれた管材の引抜き
加工システムを提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明に係る管材の引抜き加工システムは、前記の目的
を達成するため、引抜き心レベルでプラグロッドの後端
を保持して該プラグロッドを進退させるプラグセット装
置を引抜き方向後端部に有するバックベンチと、引抜き
方向後端部にダイスを固定したキャリッジレールとを直
列状に配置し、ダイスとプラグとの間に素管を通し、該
素管をキャリッジレールを走行するキャリッジにチャッ
クさせて引抜くシステムにおいて、前記バックベンチに
プラグロッドをほぼ水平に支持させて該バックベンチを
原位置からプラグへの素管外挿位置へ移動させ、該バッ
クベンチの引抜き方向前方へプラグロッドと同レベルに
供給された素管を、バックベンチに沿って進退可能で該
バックベンチとともに移動するクランプにより保持して
水平移動させることにより該素管後端をプラグロッド先
端のプラグに外挿し、外挿後該素管端部を、引抜き方向
に沿い前記バックベンチを自由走行する走行台の管端保
持機構に保持させた状態で、前記クランプから素管を解
放した後該素管をプラグロッドへ外挿させる方向へ水平
移動させ、プラグロッドへの素管外挿後前記クランプで
該素管の前端部分を保持させて前記バックベンチを原位
置に復帰させ、バックベンチをダイス側に前進させると
ともに、前記クランプをダイス側へ前進させて素管前端
部をダイスへ案内し、キャリッジレールを摺動により走
行するキャリジに前記素管をチャクさせて引抜きなが
ら、キャリッジレールの上方にキャリッジレールに沿っ
て複数設けた可動支持機構を順次下降させて該支持機構
に前記引抜きつつある管をほぼ水平に支持させ、引抜き
終了後キャリッジのチャックから解放された引抜き管
を、前記可動支持機構で支持してキャリッジレール内か
ら他の位置へ移動させるように構成したものである。

「作用」 上記構成によると、プラグロッド及び素管はプラグロッ
ドへ素管を外挿する時から水平に保たれるので、プラグ
ロッドへ素管を外挿後該素管をプラグに案内した時、プ
ラグと素管とをダイスの引抜き中心腺上により正確に合
せ易く、引抜き時に偏肉が少なくなり、丸管の場合は引
抜き管の外形がより真円に近くなる。また、引抜かれつ
つある管は水平に支持されるから、引抜き管に曲がりが
ほとんど生ぜず、水平に支持した状態で引抜き位置から
移動させるので、外周の傷もほとんど生じない。

「実施例」 以下図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する。

第１図は本発明システムの概略平面図で、１は素管供給
コンベヤ、12は素管ａを所定レベルに持揚げるリフタ
ー、３は素管ａを適宜把持するクランプ、４は素管プッ
シャー、５はバックベンチ、７はバックベンチ５と直列
状に設けたキャリッジレール、８はキャリッジ、９は引
抜き管を支持する可動支持機構である。

素管ａの供給コンベヤ１は、一定間隔に緩Ｖ字状の素管
受け11を有し、該素管受け11は表面に多孔性材料等より
なるクション材（図示しない）を接着している。同様な
クッション材は、リフター12の上面や素管プッシャー４
の素管ａと接する部分にも接着されている。

素管ａは供給コンベヤ１の素管受け11へ水平に支持され
た状態で、後述のプラグ６に対する素管外挿位置ｂの前
方まで管の引抜きサイクルに合せて間欠的に送られる。

バックベンチ５は、第１図実線で示す原位置において、
後端部に設けたプラグセット装置50により引抜き心レベ
ルでプラグロッド61の後端を保持し、かつ該プラグロッ
ド61を水平に支持した状態で、第１図二点鎖線のように
プラグ６への素管外挿位置ｂに移動する。プラグセット
装置50は、後述のように、プラグロッド61をダイススタ
ンド71内に固定されているダイス（図示しない）側へ進
退させる機能を有している。

この実施例においては、バックベンチ５は次に述べるよ
うに構成され、水平移動により前記素管外挿位置ｂ側へ
移動し、プラグ６及びプラグロッド61への素管ａの外挿
後原位置に復帰するように作動する。

バックベンチ５は、第５図及び第の２図のように中底51
を有する溝状であって、両側に所定間隔で適数固定され
た各取付アーム54aの下部に適数の水平軸の走行ローラ
ー54を取付け、該ローラー54をベンチベース52の両側上
面に長手方向に沿い所定間隔で固定した軌道53,53の水
平面に転接させ、両側へ適数固定した各取付アーム55a
の下部に垂直軸の振れ止めローラー55を取付け、該ロー
ラー55を前記軌道53の垂直面に転接させて、軌道53,53
に沿い一定範囲で振れないで走行する状態に設けてあ
る。

また、バックベンチ５は、油圧シリンダー5b、機台5c上
に設けられたラック5d、ベンチベース52の底部中央に取
付けられたピニオン5e、ベンチベース52を安定にガイド
する車輪5f、及び一端を機台5cに固定し他端をベンチベ
ース52に固定したケーブルベヤ5gとから構成された移動
装置5aにより、機台5c上を素管外挿位置ｂまで移動した
り復帰したりする構造である。

第１図第２図のように、バックベンチ５の中底51には、
所定間隔に窓孔51aが形成され、該窓孔51aからは、ベン
チ５に軸着した腕6bの先端に取付けたロールよりなる支
持具6aが突出し、この支持具6aがプラグロッド61をたわ
みを生じないようほぼ水平に支持している。この支持具
6aは、プラグロッド61への素管外挿時に、素管ａが近接
すると第２図二点鎖線で示す状態に下降又は退避し、素
管通過の邪魔にならないようになっている。

バックベンチ５がプラグロッド61をほぼ水平に支持した
状態で素管外挿位置ｂに移動すると同時に、移動後のバ
ックベンチ５の前方位置にある素管ａが、第２図のよう
にリフター12によってプラグロッド61及びプラグ６のレ
ベルまで持上げられ、同時に該素管ａの後端部（管材の
引抜き方向後端部）を、バックベンチ５に沿って進退可
能でかつベンチ５と共に移動するクランプ３が前進して
に把持する。クランプ３が素管ａを把持すると、リフタ
ー12は下降する。

この実施例において、素管ａを把持するクランプ３は、
第３図のようにバックベンチ５上において台板31をバッ
クベンチ５の両側に支持させ、第２図のように台板31上
に固定した保持ガイド32に、油圧シンリンダー33により
一定範囲で前進後退可能なシャフト34を保持させ、該シ
ャフト34の先端に可動ベース35を固定するとともに、第
３図のように油圧シリンダー37でレバー36を同図矢印イ
のように作動させことにより、歯車39,39を介して先端
のクランプアーム30,30を狭め又は広げて、素管ａを把
持又は解放する構造となっている。

クランプアーム30,30の素管ａと接する内側には、クシ
ョン材38を取付けて素管ａを傷付けないように構成する
のが好ましい。

クランプ３は素管ａの後端部を把持した後、油圧シリン
ダー33により次に説明する走行台２の管端保持機構21の
位置まで後退しながら、素管ａの端部をプラグ６に外挿
するとともに、管端保持機構21に案内し、同時に該管端
保持機構21が素管ａの後端を保持する。クランプ３が素
管ａの後端を把持した時、第２図のように素管プッシャ
ー４も前方より移動して素管ａの前端を支持する。

前記走行台２は、図第２図第４図及び第５図のように、
前端中央部に素管ａを引抜き心レベルで保持する管端保
持機構21を有し、両側上部に取付けた水平軸の走行ロー
ラー22,22,22,22（第４図及び第５図）を、バックベン
チ５の上端部内側に形成したレール23,23の上面に転接
させるとともに、その近傍に取付けた垂直軸の振れ止め
ローラー28,28,28,28をレール23,23の側面に転接させる
ことにより、バックベンチ５に沿って振れない状態で自
由走行するように構成している。この走行台２は自走機
能を有しない。

この実施例の管端保持機構21は、第４図及び第５図のよ
うに断面円弧状に相対する一対のチャック片24,24を軸2
5,25に固定し、エアシリンダー27によりリンク26を介し
て軸25,25を回動させ、チャック片24,24を押し広げ、そ
の摩擦力で素管ａの端部を保持するようになっている。
この保持機構21は、通常のクランプのように、素管ａの
端部を把持する構造にしてもよいし、他の手段により素
管ａの後端をチャックし、引抜き終了時にチャックが素
管端部を解放するように構成してもよい。

前記走行台２の後端にはローラーよりなる支持具2aを設
け、該支持具2aによりプラグロッド61を支持している。

管端保持機構21が素管ａの端部を保持すると、クランプ
３はクランプアーム30,30を開いて素管ａを解放し、保
持機構21と同レベルで素管ａの前端を支持している素管
プッシャー４が、素管ａを第２図左方向に押して水平移
動させ、走行台２が素管ａを保持したまま後退し、プラ
グ６が素管ａの前端に達するまで素管ａをプラグロッド
に外挿する。この間、素管ａは走行台２の保持機構21と
素管プッシャー４のみにより支持される。

素管ａのプラグロッド61への外挿完了後、クランプ３が
素管ａを把持し（素管ａが管端保持機構21とクランプ３
とで支持される）た後、プッシャー４が第１図の原位置
に復帰すると同時に、バックベンチ５を第１図実線で示
す原位置に復帰させる。プラグロッド61は、素管外挿前
からバックベンチ５へダイスの引出し心レベルに支持さ
れているので、素管ａはバックベンチ５の原位置への復
帰と同時にダイスの引抜き心へ正確に照準されることに
なる。

バックベンチ５は、原位置に復帰後、素管ａをダイスの
引抜き心へ照準した状態で、図示しないロック機構によ
り横方向に動かず引抜き方向へ可動な状態にロックさ
れ、油圧によりキャリッジレール７のダイススタンド71
に突当るまで前進し、キャリッジレール７と垂直状に固
定される。その後、クランプ３がダイス側に前進して素
管ａのダイススタンド71内のダイスに案内する。

素管ａをダイスに案内した後、クランプ３のクランプア
ーム30,30を開くと同時にキャリッジ８のチャック（図
示しない）に素管ａの前端をチャックさせ、素管ａを少
し引抜いた後、プラグセット装置50によりプラグロッド
61をダイス側へ前進させて、プラグ６をダイス位置へセ
ットし、第１図の油圧シリンダー72によりキャリッジ８
を引抜き方向に前進させて引抜きを開始する。

前記の手順に代えて、素管ａの前端をダイスに案内する
とともに、プラグ６をダイス位置にセットした後に引抜
きを開始してもよい。

引抜きにより、素管ａの後端を保持している管端保持機
構21を有する走行台２は素管ａとともに前方へ引っ張ら
れ、バックベンチ５に沿って前方へ走行し、管端保持機
構21が摩擦力により素管ａの後端を保持しているこの実
施例では、引抜き完了の時素管ａの後端は保持機構21か
ら自動的に抜け出す。

この実施例において、キャリッジレール７は第６図のよ
うに溝状であり、鉄等の工作性の良い金属による底盤73
と、側盤74,74とを精密に固く組合せたものであり、キ
ャリッジ８は底盤73と各側盤74とにそれぞれ少なくとも
一部において密接して摺動し、これにより引抜き走行中
に振れないように構成している。キャリッジ８と各盤7
3,74との摺動面には、いずれか一方又は双方に耐摩耗性
シートを貼って介在させるのが望ましい。

キャリッジレール７の上方には、キャリッジ８で引抜き
つつある管（図示しない）を、順次下降して水平に支持
する吊下げ状態の可動支持機構９が所定の間隔で設けら
れている。

この実施例において各可動支持機構９は、第６図のよう
に、キャリッジレール７の側部に近接して立設した支柱
90に、素管の供給コンベヤ１の反対側へ延びるようにほ
ぼ水平にガイドレール91を固定し、キャリッジレール７
の上方において該ガイドレール91へ走行可能に取付けた
走行ベース92に、ガイド筒93,93を介してシャフト94,94
を昇降自在に設け、シャフト94,94の下端部にベース板9
5を取付けるとともに、ベース板95の下面に相対する円
弧状又は鈎状の支持片96,96を下方に向けて開閉可能に
取付けたものである。

それぞれの可動支持機構９における支持片96,96は、そ
の下方をキャリッジ８が引抜き方向へ通過した直後、下
方に向けて開いたまま上方のエアシリンダー97で引抜き
中の管の部位まで順次下降し、エアシリンダー97により
支持片96,96を閉じて引抜き管を下から軽く支えて支持
する。

このようにして、全部の可動支持機構９が引抜き管を支
持し、管の引抜きが完了してキャリッジ８のチャックが
管を解放したならば、引抜き管を支持したままエアシリ
ンダー97により元の位置まで上昇し、第６図左側のエア
シリンダー98でガイドレール91に沿って右側のコンベヤ
10の上まで進み、各対の支持片96,96がコンベヤ10の上
まで下降し、支持片96,96が開いて引抜き管ｃを昇降す
るリフト1a上に静かに置き、リフト1aが少し下降して管
ｃをコンベヤ10上に供給すると同時に、各支持片96,96
は上昇してキャリッジレール７の上方へ復帰する。

支持片96の内側、リフト1aの上面、コンベヤ10の表面に
は、多孔性部材その他のクッション材を設けるのが望ま
しい。

また、キャリッジ８には、第１図のように引抜き時の衝
撃を吸収するショックアブソバー81を取付けている。

引抜きの完了後、バックベンチ５がプラグロッド61への
素管外挿位置ｂへ再び移動し、前記の操作を繰返し行な
う。

前記実施例においてバックベンチ５内のプラグ6,プラグ
ロッド61、及びダイス側には、引抜きの潤滑のため潤滑
油を適時に供給するよう配管する。

前記実施例の引抜き加工システムにおいては、バックベ
ンチ５を素管外挿位置ｂへ水平にかつ原位置と平行する
位置に移動させるものであるが、バックベンチ５上にプ
ラグロッドがほぼ水平に支持されていれば、バックベン
チ５及び前方のキャリッジレール７を前記実施例におけ
るより高位置に設け、キャリッジレール７の下方に素管
ａを供給するように構成し、バックベンチ５を垂直方向
へ昇降させるように構成しても実施することができる
し、バックベンチ５の適所に支軸を設け、バックベンチ
５を前記支軸を中心として水平方向に所定角度回動させ
ることにより移動させる構造にしても実施することがで
きる。

なを、前記実施例の引抜き加工システムは、丸管を引抜
く例であるが、四角管、三角管、楕円管等の異形管につ
いても同様に実施することができる。また本発明システ
ムは、Al及びAl合金管の引抜きに好適であるが、Cu系,F
e系等の他の金属材料の管材の引抜き加工にも同様に実
施することができる。

前記実施例の引抜き加工システムと従来のシステムによ
り、Al合金素管の材質、減面率、引抜き速度、引抜き管
サイズ等の各引抜き条件を変化させて引抜きを試み、両
者の引抜き管の外径真円度、曲がりを比較した結果は第
１表のとおりであった。

第１表で明らかなように、前記実施例の引抜き加工シス
テムによれば、従来のシステムよりほぼ十倍程度寸法精
度の高い引抜管を製造することができた。また、引抜き
管は外傷が皆無であり、表面精度もすぐれたものであっ
た。

第１表において、外径真円度は引抜き管の最大外径から
最小外径を差引いた数値であり、曲がりは引抜き管を長
さ300mmに切断して測定した最大曲がり量（管の両端を
直線で結び、該直線から最大に曲がった部分の管側面ま
での長さ）を示す。

「発明の効果」 本発明に係る管材の引抜き加工システムは、バックベン
チへプラグロッドをほぼ水平に支持させ、この状態でプ
ラグロッドへ素管を外挿してバックベンチを原位置に復
帰させるもので、素管及びプラグをダイスの引抜き心へ
より正確に照準させてダイスへ案内することができる。
また、キャリッジは摺動によりキャリッジレールを走行
されるから、キャリッジの引抜き走行時の振れが極めて
少ない。したがって、引抜き管を可動支持機構で順次水
平に支持することとも相まって、曲がりや偏肉がより少
なく、丸管の場合は真円度にもすぐれ、寸法精度の高い
引抜き管を量産することができる。

さらに、引抜き完了後各可動支持機構により引抜き管を
キャリッジレールから取出し、他の位置へ移動させるの
で、引抜き管の表面に傷がほとんど付かないため、表面
精度の高い引抜き管を量産することができる。

このように、本発明に係る観材の引抜き加工システム
は、寸法精度，表面精度いずれも高い品質の管材を供給
でき、従来のような引抜加工後の切削などが不要とな
り、引抜き後の管材をそのまま最終用途に使用できる工
業上顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
システムを構成する各部の配置を示す概略平面図、第２
図はプラグ及びプラグロッドへ素管を外挿する時の一部
省略拡大側断面図、第３図はクランプの拡大正面図、第
４図はバックベンチにおける走行台の一部破断拡大平面
図、第５図は第１図矢印Ａ−Ａにおける拡大断面図、第
６図は第１図矢印Ｂ−Ｂにおける拡大断面図である。 図中主要符号の説明 １は素管の供給コンベヤ、12はリフター、２は走行台、
21は管端保持機構、22は走行ローラー、23はレール、2a
は支持具、24はチャック片、28は振れ止めローラー、３
はクランプ、30はクランプアーム、４は素管プッシャ
ー、５はバックベンチ、50はプラグセット装置、52はベ
ンチベース、53は軌道、54は走行ローラー、55は振れ止
めローラー、5aは移動装置、６はプラグ、61はプラグロ
ッド、6aは支持具、７はキャリッジレール、71はダイス
スタンド、72は油圧シリンダー、73は底盤、74は側盤、
８はキャリッジ、９は可動支持機構、90は支柱、91はガ
イドレール、92は走行ベース、93はガイド筒、94は昇降
自在なシャフト、96は支持片、97,98はエアシリンダ
ー、ａは素管、ｂはプラグロッドへの素管外挿位置であ
る。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】引抜き心レベルでプラグロッドの後端を保
   持して該プラグロッドを進退させるプラグセット装置を
   引抜き方向後端部に有するバックベンチと、引抜き方向
   後端部にダイスを固定したキャリッジレールとを直列状
   に配置し、ダイスとプラグとの間に素管を通し、該素管
   をキャリッジレールを走行するキャリッジにチャックさ
   せて引抜くシステムにおいて、前記バックベンチにプラ
   グロッドをほぼ水平に支持させて該バックベンチを原位
   置からプラグへの素管外挿位置へ移動させ、該バックベ
   ンチの引抜き方向前方へプラグロッドと同レベルに供給
   された素管を、バックベンチに沿って進退可能で該バッ
   クベンチとともに移動するクランプにより保持して水平
   移動させることにより該素管後端をプラグロッド先端の
   プラグに外挿し、外挿後該素管端部を、引抜き方向に沿
   い前記バックベンチを自由走行する走行台の管端保持機
   構に保持させた状態で、前記クランプから素管を解放し
   た後該素管をプラグロッドへ外挿させる方向へ水平移動
   させ、プラグロッドへの素管外挿後前記クランプで該素
   管の前端部分を保持させて前記バックベンチを原位置に
   復帰させ、バックベンチをダイス側に前進させるととも
   に、前記クランプをダイス側へ前進させて素管前端部を
   ダイスへ案内し、キャリッジレールを摺動により走行す
   るキャリジに前記素管をチャクさせて引抜きながら、キ
   ャリッジレールの上方にキャリッジレールに沿って複数
   設けた可動支持機構を順次下降させて該支持機構に前記
   引抜きつつある管をほぼ水平に支持させ、引抜き終了後
   キャリッジのチャックから解放された引抜き管を前記可
   動支持機構で支持してキャリッジレール内から他の位置
   へ移動させることを特徴とする、管材の引抜き加工シス
   テム。
2. 【請求項２】バックベンチを、水平移動によりプラグへ
   の素管外挿位置へ移動させかつ原位置に復帰させる、特
   許請求の範囲第１項に記載の管材の引抜き加工システ
   ム。
3. 【請求項３】キャリッジをキャリッジレールの両側内面
   と内底面とにおいて、少なくとも一部で密に摺動させ、
   当該摺動部位に耐摩耗性シートを介在させた、特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の管材の引抜き加工シス
   テム。
4. 【請求項４】走行台がプラグロッドを一定レベルに支持
   する支持具を備えた、特許請求の範囲第１項，第２項又
   は第３項に記載の管材の引抜き加工システム。
5. 【請求項５】走行台の管端保持機構が素管内面又は外面
   に圧接される一対のチャック片で摩擦により素管を保持
   する、特許請求の範囲第１項，第２項又は第３項に記載
   の管材の引抜き加工システム。
6. 【請求項６】バックベンチに長手方向に沿って素管後端
   が接近した時に該素管と接触しない位置に退避する複数
   の支持具を設け、該支持具によりプラグロッドを水平に
   支持する、特許請求の範囲第１項，第２項又は第３項に
   記載の管材の引抜き加工システム。
7. 【請求項７】クランプの素管と接触する部位に多孔性部
   材その他のクッション材を有する、特許請求の範囲第１
   項，第２項又は第３項に記載の管材の引抜き加工システ
   ム。
8. 【請求項８】前記可動支持機構は、キャリッジの引抜き
   速度に合せてキャリッジ走行部位の上方より下降し、か
   つ引抜き管との接触部に多孔性材料その他のクッション
   材を備えた相対して開閉する一対の円弧状又は鈎状の支
   持片により構成され、引抜き終了後引抜き管を支持した
   状態で上昇し、該上昇後引抜き管を側方に移動させるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項，第２項又は第
   ３項の管材の引抜き加工システム。