JPH0788537A - 異内径鋼管の製造方法 - Google Patents
異内径鋼管の製造方法Info
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- JPH0788537A JPH0788537A JP25750693A JP25750693A JPH0788537A JP H0788537 A JPH0788537 A JP H0788537A JP 25750693 A JP25750693 A JP 25750693A JP 25750693 A JP25750693 A JP 25750693A JP H0788537 A JPH0788537 A JP H0788537A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 車輌用ドライブシャフトその他に採用される
に適当な異内径鋼管の適切で効率的な製造方法の提供。 【構成】 素管１内にプラグ３を挿入すると共に素管１
の外面をダイス２によって縮径加工するに当たり、前記
プラグ３をバーによりダイス２に対し所定位置に保持し
た条件下でダイス２とプラグ３により素管１の薄肉化加
工を実施すると共に上記プラグ３とダイス２との位置関
係を解除しダイス２のみによる縮径加工を同一素管１に
対し連続して実施する。
に適当な異内径鋼管の適切で効率的な製造方法の提供。 【構成】 素管１内にプラグ３を挿入すると共に素管１
の外面をダイス２によって縮径加工するに当たり、前記
プラグ３をバーによりダイス２に対し所定位置に保持し
た条件下でダイス２とプラグ３により素管１の薄肉化加
工を実施すると共に上記プラグ３とダイス２との位置関
係を解除しダイス２のみによる縮径加工を同一素管１に
対し連続して実施する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は異内径鋼管の製造方法に
係り、車輛用ドライブシャフトその他に採用されるに適
した異内径鋼管の適切且つ効率的な製造方法を提供しよ
うとするものである。
係り、車輛用ドライブシャフトその他に採用されるに適
した異内径鋼管の適切且つ効率的な製造方法を提供しよ
うとするものである。
【０００２】
【従来の技術】車輛用駆動軸などに関して、それが用い
られる車体を軽量化し、また省エネルギー効果を得しめ
るように中空軸を採用することが検討されており、また
斯かる中空軸においてその中空孔に内装された部材と螺
合しあるいは内装部材の軸心位置に整合した取付けを得
しめる必要がある。しかし、上記したような鍛造加工法
によるものはその加工工数が大で量産に適さず、必然的
に高価とならざるを得ない不利があり、またこの鍛造加
工法は寸法、精度などが必ずしも安定に得られないとこ
ろから連結軸などに利用した場合においてその軸心整合
を得ることが困難であるなどの不利を有している。
られる車体を軽量化し、また省エネルギー効果を得しめ
るように中空軸を採用することが検討されており、また
斯かる中空軸においてその中空孔に内装された部材と螺
合しあるいは内装部材の軸心位置に整合した取付けを得
しめる必要がある。しかし、上記したような鍛造加工法
によるものはその加工工数が大で量産に適さず、必然的
に高価とならざるを得ない不利があり、またこの鍛造加
工法は寸法、精度などが必ずしも安定に得られないとこ
ろから連結軸などに利用した場合においてその軸心整合
を得ることが困難であるなどの不利を有している。
【０００３】上記のような場合、ネジ加工された部分は
管の肉厚が減少するため、加工前の鋼管はその減少後の
肉厚を考慮した肉厚にする必要があり、ネジ加工を行う
場合は強度上から要求される以上の肉厚を有することと
なり、鋼管の全長をこの部分の肉厚に合わせると、本来
必要でない部分も厚肉となり、重量増加となる。従って
この目的に対してはネジ加工を行う部分のみ肉厚を厚く
する異内径鋼管を用いることが好ましい。
管の肉厚が減少するため、加工前の鋼管はその減少後の
肉厚を考慮した肉厚にする必要があり、ネジ加工を行う
場合は強度上から要求される以上の肉厚を有することと
なり、鋼管の全長をこの部分の肉厚に合わせると、本来
必要でない部分も厚肉となり、重量増加となる。従って
この目的に対してはネジ加工を行う部分のみ肉厚を厚く
する異内径鋼管を用いることが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、鋼管の外径を
一定にし、長手方向において肉厚を異ならしめることは
必ずしも容易でない。従来の最も一般的な方法は斯かる
用途のように最終の用途において鋼管の長さが短い場合
は先ず短尺に切断し、機械加工を行なっていたが、この
場合は当然歩留ロスが大きく工具原単位が悪いという問
題点がある。また鋼管の長さが大となると、鋼管の両端
面から内部を削り出すことになるが、双方の削り出し先
端部の心合わせが困難であるため中央部で段差の狂いが
生じ、その部分に応力が集中し、破壊の起点となる。ま
た段差の生じていない場合も管内面に円周方向への切削
ラインが残り好ましくない。更にこの方法は能率が悪
い。
一定にし、長手方向において肉厚を異ならしめることは
必ずしも容易でない。従来の最も一般的な方法は斯かる
用途のように最終の用途において鋼管の長さが短い場合
は先ず短尺に切断し、機械加工を行なっていたが、この
場合は当然歩留ロスが大きく工具原単位が悪いという問
題点がある。また鋼管の長さが大となると、鋼管の両端
面から内部を削り出すことになるが、双方の削り出し先
端部の心合わせが困難であるため中央部で段差の狂いが
生じ、その部分に応力が集中し、破壊の起点となる。ま
た段差の生じていない場合も管内面に円周方向への切削
ラインが残り好ましくない。更にこの方法は能率が悪
い。
【０００５】また鋼管の肉厚が大となる部分を外部より
鍛造縮径し、その後鍛造をせず、従って管径が大きいま
まの部分を含めて均一な外径となるように外面を機械加
工によって仕上げる方法もあるが、工数が大で歩留り的
にも劣ったこととならざるを得ない。
鍛造縮径し、その後鍛造をせず、従って管径が大きいま
まの部分を含めて均一な外径となるように外面を機械加
工によって仕上げる方法もあるが、工数が大で歩留り的
にも劣ったこととならざるを得ない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ねた結果、引抜加工法によって鋼管を加工する
に当って加工中にプラグの位置を自由に変える機構を備
えた引抜加工設備を完成し、前記したような異内径鋼管
を比較的簡易且つ的確に製造することに成功したもので
あって、以下の如くである。
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ねた結果、引抜加工法によって鋼管を加工する
に当って加工中にプラグの位置を自由に変える機構を備
えた引抜加工設備を完成し、前記したような異内径鋼管
を比較的簡易且つ的確に製造することに成功したもので
あって、以下の如くである。
【０００７】素管内にプラグを挿入すると共に素管の外
面をダイスによって縮径加工するに当り、前記プラグを
バーによりダイスに対し所定位置に保持した条件下でダ
イスとプラグにより素管の薄肉化加工を実施すると共に
上記プラグとダイスとの位置関係を解除しダイスのみに
よる縮径加工を同一素管に対し連続して実施することを
特徴とする異内径鋼管の製造方法。
面をダイスによって縮径加工するに当り、前記プラグを
バーによりダイスに対し所定位置に保持した条件下でダ
イスとプラグにより素管の薄肉化加工を実施すると共に
上記プラグとダイスとの位置関係を解除しダイスのみに
よる縮径加工を同一素管に対し連続して実施することを
特徴とする異内径鋼管の製造方法。
【０００８】
【作用】素管内にプラグを挿入すると共に素管の外面を
ダイスによって縮径加工するに当り、前記プラグをバー
によりダイスに対し所定位置に保持した条件下でダイス
とプラグにより素管の薄肉化加工を実施することによ
り、素管はプラグ外径とダイス内径によって規定された
正確な薄肉化引抜き加工される。
ダイスによって縮径加工するに当り、前記プラグをバー
によりダイスに対し所定位置に保持した条件下でダイス
とプラグにより素管の薄肉化加工を実施することによ
り、素管はプラグ外径とダイス内径によって規定された
正確な薄肉化引抜き加工される。
【０００９】上記のような薄肉化引抜き加工に続いて前
記のようにダイスに対しプラグを所定位置に保持するバ
ーをダイスの位置より後進させダイスのみによる縮径加
工を同一素管に対し連続して実施することにより外径は
ダイスにより一定であって、しかもプラグによる素管内
面からの薄肉化加工が解消され内径の小さい厚肉化部分
を連続して引抜き加工することができ、平易な引抜き加
工により異内径鋼管を能率的に得しめる。また冷間引抜
加工のため厚肉部、薄肉部とも内外面は平滑とされ、破
壊の起点となる切断ラインもない。
記のようにダイスに対しプラグを所定位置に保持するバ
ーをダイスの位置より後進させダイスのみによる縮径加
工を同一素管に対し連続して実施することにより外径は
ダイスにより一定であって、しかもプラグによる素管内
面からの薄肉化加工が解消され内径の小さい厚肉化部分
を連続して引抜き加工することができ、平易な引抜き加
工により異内径鋼管を能率的に得しめる。また冷間引抜
加工のため厚肉部、薄肉部とも内外面は平滑とされ、破
壊の起点となる切断ラインもない。
【００１０】
【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、図
１に示すように素管１の先端部にダイス内挿入のための
口絞り１１を形成し、これを図２に示すようにダイス２
中に挿入せしめる。この場合において図示したようにマ
ンドレルバー５によりプラグ３をダイス２から離れた位
置に保持し、素管１を管内面が拘束されない状態でダイ
ス２内で引き抜くと、素管１の外径は縮径され、むしろ
厚肉化した引抜き加工部１２が形成される。
実施態様を添附図面に示すものについて説明すると、図
１に示すように素管１の先端部にダイス内挿入のための
口絞り１１を形成し、これを図２に示すようにダイス２
中に挿入せしめる。この場合において図示したようにマ
ンドレルバー５によりプラグ３をダイス２から離れた位
置に保持し、素管１を管内面が拘束されない状態でダイ
ス２内で引き抜くと、素管１の外径は縮径され、むしろ
厚肉化した引抜き加工部１２が形成される。
【００１１】上記のような引抜き加工を行った後に図３
に示すようにバー５でプラグ３を前進せしめ、素管１の
ダイスに接している内部にプラグ３があり、外のダイス
２との間で引き加工すると前述した引抜き加工部１２に
続いて外径はダイス２による一定の成形条件下で内径は
プラグ３によるしごき加工を受けて薄肉部１３として加
工される。この場合において、プラグはその形状により
過度にダイス２の内部に引き込まれることが防止されて
おり、マンドレルバーによって位置が決められているの
ではない。
に示すようにバー５でプラグ３を前進せしめ、素管１の
ダイスに接している内部にプラグ３があり、外のダイス
２との間で引き加工すると前述した引抜き加工部１２に
続いて外径はダイス２による一定の成形条件下で内径は
プラグ３によるしごき加工を受けて薄肉部１３として加
工される。この場合において、プラグはその形状により
過度にダイス２の内部に引き込まれることが防止されて
おり、マンドレルバーによって位置が決められているの
ではない。
【００１２】この図３に示すような薄肉部１３を成形し
た後にマンドレルバーにより再びプラグ３を後退せし
め、ダイス２のみによる加工をなすと図４および図５に
示すように再びダイス２による引抜き加工部１２が形成
され、即ち外径は一様であるが内径に段差１４が形成さ
れて厚肉の引抜き加工部１２と薄肉部１３とが交互に形
成された製品を得しめることができる。
た後にマンドレルバーにより再びプラグ３を後退せし
め、ダイス２のみによる加工をなすと図４および図５に
示すように再びダイス２による引抜き加工部１２が形成
され、即ち外径は一様であるが内径に段差１４が形成さ
れて厚肉の引抜き加工部１２と薄肉部１３とが交互に形
成された製品を得しめることができる。
【００１３】具体的なダイス２およびプラグ３の状態は
図６に示す如くであって、プラグ３は異内径鋼管の内径
を決定する円柱部と素管の内径より僅かに小さい外径を
もった円柱部の両者を備えた円錐台よりなる。またダイ
ス２の挿入成形部は適当な円弧面を持って成形し、その
円錐状成形部の角度θ1 はプラグ３のテーパ状成形部の
角度θ2 より１〜５°、好ましくは１〜２°程度大きい
ものとして形成され、これらの成形部において前述した
ようなしごき加工が行われる。具体的に本発明者等が採
用したθ1 は２７°で、θ2 は２６°であり、またθ1
のコーナ部２１の円弧は６０Ｒである。
図６に示す如くであって、プラグ３は異内径鋼管の内径
を決定する円柱部と素管の内径より僅かに小さい外径を
もった円柱部の両者を備えた円錐台よりなる。またダイ
ス２の挿入成形部は適当な円弧面を持って成形し、その
円錐状成形部の角度θ1 はプラグ３のテーパ状成形部の
角度θ2 より１〜５°、好ましくは１〜２°程度大きい
ものとして形成され、これらの成形部において前述した
ようなしごき加工が行われる。具体的に本発明者等が採
用したθ1 は２７°で、θ2 は２６°であり、またθ1
のコーナ部２１の円弧は６０Ｒである。
【００１４】プラグ３がダイス２の側に適当量引き込ま
れた位置でバランスを保たせるようにし、前記したθ1
とθ2 の角度差が小さすぎるとプラグ３がダイス２の内
部に引き込まれすぎ、プラグ３をダイス２の内部より後
退させるのに必要な力が過大となり、事実上不可能とな
る。またこの角度差が過大になるとプラグ３がダイス２
の内部からはじき飛ばされることとなり、プラグとダイ
スによって薄肉化加工ができない。なおプラグの位置は
プラグのサイズ、ダイスのサイズ、素管のサイズによっ
て決定されるため、引抜き加工中にはプラグを支持する
マンドレルバーには引張り力を付加する必要はない。マ
ンドレルバーはプラグ３をダイス２の内部より引き抜く
ときにのみ引張り力が加えられる。
れた位置でバランスを保たせるようにし、前記したθ1
とθ2 の角度差が小さすぎるとプラグ３がダイス２の内
部に引き込まれすぎ、プラグ３をダイス２の内部より後
退させるのに必要な力が過大となり、事実上不可能とな
る。またこの角度差が過大になるとプラグ３がダイス２
の内部からはじき飛ばされることとなり、プラグとダイ
スによって薄肉化加工ができない。なおプラグの位置は
プラグのサイズ、ダイスのサイズ、素管のサイズによっ
て決定されるため、引抜き加工中にはプラグを支持する
マンドレルバーには引張り力を付加する必要はない。マ
ンドレルバーはプラグ３をダイス２の内部より引き抜く
ときにのみ引張り力が加えられる。
【００１５】具体的な製造例として本発明者等は、Ｃ：
0.４５〜0.５１％，Si：0.１５〜0.３５％，Mn：0.６０
〜0.９０％，Ｐ：0.０３０％以下，Ｓ：0.０３５％以下
のＳ４８Ｃ相当材を用い、製品としての外径が３４mm
で、その内孔として小径部が１４mm、大径部が１８mmで
あり、小径部の長さを４０〜８０mm、大径部の長さを３
００mmとして、小径部間に２つ大径部を一連に成形した
車輛用中空軸材を製造した。具体的な寸法ないし単重、
減面率は次の表１に示す如くであって、安定したばらつ
きの少い製品として得ることができた。
0.４５〜0.５１％，Si：0.１５〜0.３５％，Mn：0.６０
〜0.９０％，Ｐ：0.０３０％以下，Ｓ：0.０３５％以下
のＳ４８Ｃ相当材を用い、製品としての外径が３４mm
で、その内孔として小径部が１４mm、大径部が１８mmで
あり、小径部の長さを４０〜８０mm、大径部の長さを３
００mmとして、小径部間に２つ大径部を一連に成形した
車輛用中空軸材を製造した。具体的な寸法ないし単重、
減面率は次の表１に示す如くであって、安定したばらつ
きの少い製品として得ることができた。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、Ｃ：0.４９％，Si：0.２１％，Mn：
0.７２％，Ｐ：0.０１３％，Ｓ：0.０１２％の組成を有
する鋼による外径３８mmで、肉厚１０mmの素管を用い、
大径部９mm、小径部７mmの内径をもった次の表２のよう
な車輛用中空軸材を製造したが同様に安定した製品を得
ることができた。
0.７２％，Ｐ：0.０１３％，Ｓ：0.０１２％の組成を有
する鋼による外径３８mmで、肉厚１０mmの素管を用い、
大径部９mm、小径部７mmの内径をもった次の表２のよう
な車輛用中空軸材を製造したが同様に安定した製品を得
ることができた。
【００１８】
【表２】
【００１９】なお、上記以外に本発明者等が具体的に製
造可能を確認した範囲は以下の如くである。 成品鋼管の外径：５〜１００mm 大内径部内径： ２〜９０mm 小内径部内径： １〜５０mm 大内径部長さ： ５〜１００００mm 小内径部長さ： ５〜１００００mm また本発明法によるものは例えばステンレス鋼等の高合
金材に対しても同様に適用し得ることは勿論である。
造可能を確認した範囲は以下の如くである。 成品鋼管の外径：５〜１００mm 大内径部内径： ２〜９０mm 小内径部内径： １〜５０mm 大内径部長さ： ５〜１００００mm 小内径部長さ： ５〜１００００mm また本発明法によるものは例えばステンレス鋼等の高合
金材に対しても同様に適用し得ることは勿論である。
【００２０】なお厚肉部（小内径部）の断面減少率Ｒｅ
（＝１−小内径部の断面積／素管の断面積）は３０〜５
０％、薄肉部（大内径部）の減面率は２５〜４５％の範
囲であり、同一管の薄肉部／厚肉部のＲｅの差は５〜１
５％の範囲にある。
（＝１−小内径部の断面積／素管の断面積）は３０〜５
０％、薄肉部（大内径部）の減面率は２５〜４５％の範
囲であり、同一管の薄肉部／厚肉部のＲｅの差は５〜１
５％の範囲にある。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
外径が一様且つ平滑で、しかも内径において所要の部分
を厚肉化して強度的ないし利用上好ましい構成をもった
車輛用ドライブシャフトその他の異内径鋼管を平易且つ
能率的に製造し、低コストに提供し得るものであって、
工業的にその効果の大きい発明である。
外径が一様且つ平滑で、しかも内径において所要の部分
を厚肉化して強度的ないし利用上好ましい構成をもった
車輛用ドライブシャフトその他の異内径鋼管を平易且つ
能率的に製造し、低コストに提供し得るものであって、
工業的にその効果の大きい発明である。
【図１】素管に対する口絞り形成状態を示した部分的断
面図である。
面図である。
【図２】そのダイスによる引抜き加工状態の断面図であ
る。
る。
【図３】そのプラグとダイスによる加工状態の断面図で
ある。
ある。
【図４】その後のダイスのみによる加工状態の断面図で
ある。
ある。
【図５】更にその加工の進行状態を示した断面図であ
る。
る。
【図６】ダイスおよびプラグについての説明図である。
【図７】製品鋼管の基本的断面構成の説明図である。
１ 素管 ２ ダイス ３ プラグ ５ マンドレルバー １１ 口絞り １２ 引抜き加工部 １３ 薄肉部 １４ 段差
Claims (1)
- 【請求項１】 素管内にプラグを挿入すると共に素管の
外面をダイスによって縮径加工するに当り、前記プラグ
をバーによりダイスに対し所定位置に保持した条件下で
ダイスとプラグにより素管の薄肉化加工を実施すると共
に上記プラグとダイスとの位置関係を解除しダイスのみ
による縮径加工を同一素管に対し連続して実施すること
を特徴とする異内径鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25750693A JPH0788537A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 異内径鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25750693A JPH0788537A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 異内径鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788537A true JPH0788537A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17307248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25750693A Pending JPH0788537A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 異内径鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788537A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7316143B2 (en) | 2004-05-07 | 2008-01-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel tubes and method for producing the same |
| KR101464856B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2014-11-24 | 정종훈 | 드라이브 샤프트의 제조 방법 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP25750693A patent/JPH0788537A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7316143B2 (en) | 2004-05-07 | 2008-01-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Seamless steel tubes and method for producing the same |
| KR101464856B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2014-11-24 | 정종훈 | 드라이브 샤프트의 제조 방법 |
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