JPH09122795A - 鋼の中空体を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼とくにステンレス鋼の冷間鍛造による中空
体の製造において、長さＬの内径ｄに対する比Ｌ／ｄが
５を超える大きなものを製造できるようにする。 【解決手段】 鋼の棒を前方（または後方）押出し加工
して有底筒状体とし、その底部を打ち抜いて筒状体とす
る工程に続けて、筒状体の内部に同径のピンを挿入して
押出し加工するか、または小径のピンを挿入して押出し
−絞り加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼の冷間鍛造また
は温度６００℃以下の温間鍛造により中空体、とくに長
さＬと内径ｄの比Ｌ／ｄが５を超える長いものを製造す
る方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば建設用のアンカーボルトの部材
とする中空体は、多くの場合、ステンレス鋼の冷間鍛造
によって製作している。 その方法は、適宜の長さに切
断したステンレス鋼の棒を、パンチとダイの組み合わせ
を用いて前方（または後方）押出鍛造をして有底筒状体
を得、この底部を別のパンチで打ち抜いて中空体とする
ことからなる。

【０００３】ところが、ステンレス鋼は一般に冷間加工
性が低いから、押出鍛造で深い有底筒状体を得ることは
できず、上記の方法では長さＬと内径ｄの比Ｌ／ｄにし
て５以下の製品しか製造できない。 それで足りる製品
もあるが、より大きいＬ／ｄの製品もしばしば要求され
る。 その場合は、機械加工により中空体を製造するし
かない。

【０００４】機械加工で中空体を製造することは、いう
までもないが、製造に要する時間、工具の摩耗、材料歩
留りなどの諸要素に関して冷間鍛造より不利であって、
コストが高くなることが避けられず、その改善が望まれ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の要望にこたえて、鋼とくに冷間加工性のよくないステ
ンレス鋼から、冷間鍛造によりＬ／ｄの比較的大きい中
空体を製造することのできる方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の鋼の中空体を製
造する方法は、下記の諸工程からなる： １）図１に示すように、所定の長さに切断した鋼の棒
（１）を出発材料とし、前方（または後方）押出鍛造に
より加工して有底筒状体（２）とすること、 ２）図２に示すように、有底筒状体の底部を打ち抜いて
筒状の素材（３）とすること、および ３ａ）図３に示すように、筒状の素材（３）を、その内
径にほぼ等しい径のピン（５Ａ）を挿入してダイ（６）
を通し、その外径を縮小するとともに、長さを増大した
中空体（４Ａ）を得ること、または ３ｂ）図４に示すように、筒状の素材(３）を、その内
径より小さい径のピン(５Ｂ）を挿入してダイ（６）を
通し、その内径および外径を縮小するとともに、長さを
増大した中空体（４Ｂ）を得ること。

【０００７】この方法により中空体を製造する対象とし
て好適なステンレス鋼の例を挙げれば、オーステナイト
系ではＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０５Ｊ１，ＳＵＳＸＭ
７，同modify，ＳＵＳ３８５，ＳＵＳ３８４，ＳＵＳ３
１６ modify；フェライト系ではＳＵＳ４３０，ＳＵＳ
４３４，ＳＵＳ４３０ＬＸ modify；マルテンサイト系
ではＳＵＳ４１０である。

【０００８】

【作用】図１に示した押出鍛造（図示した例は後方押
出）と、それに続く図２の底部打抜とは、従来からＬ／
ｄが比較的小さい中空体の製造において行なわれていた
技術と変らない。

【０００９】本発明ではこれに続いて、図３に示す押出
（前方押出）または図４に示す押出（同）プラス絞りを
行なうことにより、中空体のＬ／ｄをさらに高める。

【００１０】図３の押出は、筒状体の内部にほぼ同径の
ピンを挿入してダイを通す操作であって、もっぱら外径
Ｄが縮小し薄肉で長い中空体が得られる。 このとき、
外径Ｄをどの程度に縮小できるかは、材料の冷間加工性
により決定される。

【００１１】図４の押出プラス絞りは、筒状体の内部に
内径より細いピンを挿入してダイを通す操作であって、
外径の縮小と内径の縮小とが起り、薄肉で細長い中空体
が得られる。 内外径をどの程度に縮小できるかは、や
はり材料の冷間加工性にかかっている。 この場合、ピ
ンの径と筒状体内径との差が大きいと、筒状体がダイ内
で座屈して、円周方向にシワが寄ったりするおそれがあ
るので、材料の冷間加工性を考慮して決定する。 必要
なら若干の実験を行なうことで、加工の限界を確かめる
ことができるであろう。

【００１２】本発明の方法によれば、常用のステンレス
鋼たとえばＳＵＳ３０４を対象にしたとき、実用上、内
径が最小６mm程度、長さが最大１００mm程度、（従って
Ｌ／ｄは最大約１６）の中空体を、冷間鍛造により製造
できる。

【００１３】

【実施例】

〔実施例１〕ＳＵＳ３０４の図１および図２に示した冷
間鍛造−底部打抜により、下記表１の２種のブランクを
得た。 これを図３に示すように押出加工して、それぞ
れ下記の中空体製品を得た。 これらは、いずれも建設
用でアンカーボルトの材料として有用である。

【００１４】 表 １ No． ブランク 製品中空体 外径Ｄ 内径ｄ 長さＬ 外径Ｄ 内径ｄ 長さＬ d/D L/d 加工性 １ 21.0 9.0 21.2 17.3 9.0 32.0 0.52 3.6 良 ２ 21.0 9.0 36.0 17.3 9.0 56.0 0.52 6.2 良 外径、内径および長さの単位はmm。

【００１５】〔実施例２〕実施例１で用意したNo．１お
よびNo．２のブランクを対象に、図４に示す押出−絞り
加工を行なった。 その結果を、表２に示す。

【００１６】 表 ２ No． ブランク 製品中空体 外径Ｄ 内径ｄ 長さＬ 外径Ｄ 内径ｄ 長さＬ d/D L/d 加工性 ３ 21.0 15.0 21.1 17.3 13.0 29.0 0.75 2.23 良 ４ 21.0 15.0 60.0 17.3 13.0 93.0 0.75 7.15 良 ５ 21.0 15.0 35.4 17.3 9.0 − − − 不良* ＊座屈に伴うシワが生じた。

【００１７】〔実施例３〕ＳＵＳ４１０を材料とする、
一辺の長さが１４mmの正方形断面をもち長さが３０mmの
角柱状体を、図１および図２に示す工程により加工し、
同じ寸法の正方形断面の中に内径６mmの円形の貫通孔を
もつ柱状体を得た。

【００１８】この柱状体に対して図３に示す押出−絞り
加工を行なって、一辺の長さが９．０mmの正方形断面
で、中央に径６mmの孔がある、長さ１００mmの中空体を
製造した。 この製品は、たとえば家庭用エアコンの室
外機取付のためのガイドレールとして有用である。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、鋼とくに冷間加
工性のよくないことで知られるステンレス鋼を対象に、
冷間鍛造に打抜きを加えた簡単な工程で、長さＬと内径
ｄの比Ｌ／ｄが５を超え、最大１５〜１６に達する大き
なものまで、一挙に製造することが可能である。 従来
の機械加工による製造にくらべれば、所要時間の短縮、
工具費用の低下、材料歩留りの向上などの諸要因があい
まって、中空体の製造コストを著しく引き下げることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の中空体を製造する方法における工程
（１）を説明する、押出しダイの縦断面図。

【図２】 本発明の中空体を製造する方法における工程
（２）を説明する、底部打抜きダイの縦断面図。

【図３】 本発明の中空体を製造する方法における工程
（３ａ）を説明する、底部打抜きダイの縦断面図。

【図４】 本発明の中空体を製造する方法における工程
（３ｂ）を説明する、押出し−絞りダイの縦断面図。

【符号の説明】

１ 鋼の棒（出発材料） ２ 有底筒状体 ３ 筒状素材 ４Ａ 中空体（押出し製品） ４Ｂ 中空体（押出し−絞り製品） ５Ａ，５Ｂ ピン ６ ダイ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の諸工程からなる、鋼の中空体を製
   造する方法： １）所定の長さに切断した鋼の棒を、前方（または後
   方）押出鍛造により加工して有底筒状体とすること、 ２）有底筒状体の底部を打ち抜いて筒状の素材とするこ
   と、および ３ａ）筒状の素材を、その内径にほぼ等しい径のピンを
   挿入してダイを通し、その外径を縮小するとともに、長
   さを増大すること、または ３ｂ）筒状の素材を、その内径より小さい径のピンを挿
   入してダイを通し、その内径および外径を縮小するとと
   もに、長さを増大すること。
2. 【請求項２】 ステンレス鋼を対象に実施する請求項１
   の方法。
3. 【請求項３】 中空体の長さＬと内径ｄとの比Ｌ／ｄが
   ５を超えるものを製造する請求項１または２の方法。
4. 【請求項４】 ステンレス鋼を材料として、建設用のア
   ンカーボルト素材を製造する請求項１の方法。