JPS5910436A - ロングテ−パ−金属管のスエ−ジング加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は長尺のテーパー状金属管を一工程でスェージ
ング加工１−ることを目的としたロングテーパー金属管
のスェージング加工方法および装置に関するものである
。

従来長尺のグーバー状金属管は例えば照明ボール、フラ
グボール又は金属電柱などに用いられているが、これを
製造する為には複数の異なる加Ｔ々程を経なければなら
なかった。即ち金属板をテーパー形状に切断し、これを
テーパー管状に成形し。

ついで端縁な浴接した後、浴接ｔｔｌＳを研磨仕」−げ
加工して製品とするので、製品の形状は比較的単純であ
るけれども、製′Ｊ青エイ呈数が多く、かつ１重類の異
なる加４占合であるから高能率多量生産かむづかしく、
製造原価高騰の一因となっていた。尤はスェージングマ
シンの一工程加工で製造て゛きろことが知られていたが
、前記照明ボール等のＪ二うに、全長Ｑ−ｍ乃至１０ｍ
の長尺テーパー金属管を一工程でスェージング加］二す
ることは不可能と考えられており、これに使用できるス
ェージングマシンがなかった。また出願人は先に、比較
的長大なスピンドルについて過度の歪を生じたり、剛性
が低下したり或いは破壊を起さないことを目的とした発
明を提案したけれども（特公昭５７−４１Ｉコ１号）、
前記発明を用いても、スピンドｌしの最長は／ｍ前後で
あり、／１ｍ又はそれ以上のテーパ−ボールを一工程で
製造することは不可能であった。

例工ばりｍのテーパーボールの加工には最低を工程を必
要とした。

然るにこの発明はアンビル兼用のフライホイールを有す
るスェージングマシンの複数台を順次タンデム結合し、
夫々の金型を一連に配列すると共に、金型の一側より他
側に向って素材管を挿入し、素材管を１順次加ＩＬつ一
前進させて所定のテーパー形状に成形することにより、
長尺のテーパー金属・Ｕを一工程でスェージング加工す
ることに成功した。また等径の累利管を多連溝ロールで
加工１゜た段付金属管を用いることにより、大径側と小
径側の肉厚の変化を極めて少な（すると共に、製品金属
管の内壁には前記段部に対応して環状リブが成形されて
補強されることが判明した。また円筒状フライホイール
内へハンマーロール、スピンドル、バッカー、打圧ロッ
ドおよび金型を順次装入して単位スェージングマシンを
構成■−１この単位スェージングマシンを順次タンデム
結合させて目的とする長尺のテーパー金属管加工用スェ
ージングマシンを完成し、比較的廉価かつ能率的に長尺
のテーパー金属管を多量生産することができるようにな
り前記従来の問題点を解決したのである。

従来等径の金属管については生産技術が確立されている
が、この発明はこのような等径の金属管を素４ｇ管とし
て用いるので、素材管の均質性および強度に問題点はな
く、またこの発明の方法および装置にＪ：つて加■ヒ１
れば、均質性ケ損する杆それかないばかりでなく、　−
−’［ｗで全体が所定のテーパー金属管となり、従来の
溶接テーパーホールナどの製造に際し不７ｉ（能であっ
た工程の単一化を行うことが−Ｃきると共に、能率ビ著
しく向上した。

また前加工した多段金属管を用いれば肉厚の増加を少く
するど〕（に各段におりろスェージング加工のりダクシ
ョンをきわめて小さくとることが可能となり加Ｅ効率の
向上馨図ることができると共に□各段境界部は倣小肉厚
の増加がみられ強度−１−好ま（−くなる。

次にこの発明の実施装置ン図面に基づいて説明する。第
１図は単位スエージノグマシンｇ台をタンテム結合させ
た場合のｇ　ｍテーパーポール用スエーシングマシ／の
胴視図ケ示すものであり、第２図は同じく一部乞省略し
た拡大側面図を示し、第３図は同じく一部（素材管挿入
側）拡大断面図を示し、第り図は単位スェージングマシ
ンの要部切断拡大斜視図である。また第Ｓ図乃至第７図
は単位スェージノブマシンの部分図な示すもので、第５
図はハンマーロールの配置状態における拡大斜視図、第
６図は金型と打圧ロッドの相互関係を示す拡犬胴祝図、
第７図はバッカーケ装若したスピンドルの拡大斜視図で
ある。この発明の装置は単位スェージノブマシンを複数
（任意数２例えば単位スェージノブマシンの金型全長’
（ｊ　／　ｍとすれば製品金属管の長さに応じ２例えば
グｍ乃至１０ｍの製品を得るにはり台乃至１０台連結し
て構成する）り７テムに連結するものであるから、先づ
単位スｘ−）ｙグマシンの構造を説明し、ついでこの発
明の装置について説明する。

即ち第３図および第９図において、金属円筒よりなるフ
ライホイール／の内側へ２強靭な合成樹脂（例えばナイ
ロン又はデルリノ）よりなる間隔部材λとハンマーロー
ル３とを交ｆｆ、に配し、全体の内外周に組付用のリン
グク、５Ｙ嵌着して筒状体乙とｆる。前記間隔部材λと
ハンマーロール３とは夫々六本宛（此の数に限定はない
）均等間隔で円筒状に配置され、各部材の両端に近接し
て内外にリング用の溝コａ、３Ｆ（ビ設け、当該溝にリ
ングｔ、３−が嵌涜しであるので１間隔部材λおよびハ
ンマーロール３はｉｑｉ方向へずれるおそれなく。

容易かつ簡単て正しく組み込むことができる。前記筒状
体乙の内側に円筒状のスピンドル７を挿入し、スピット
ルアの内側へ二つ割の金型ｇ、ｇａを挿入する。前記ス
ピットルアの外壁には中心線と平行で、かつ直径対称的
にバッカー溝９．？ａが穿設され、前記バッカー溝９．
９ａの底壁には打圧ロッドｌＯの嵌入孔／／が夫々並列
穿設されており、前記嵌入孔／／に膨大頭１０ａｑ有す
る打圧ロッド１０の円柱１０１）が半径方向移動可能に
挿入され。

打圧ロッド１０上へ共通のバッカー７．２＋　７７−１
ａ当接させて、単位スェージングマシンＡｗｍ成してい
る。この発明の装置は前記単位スェージノブマシンＡを
必要数宛順次（金型の大きさ形状別に）タノデムに連結
する。例えば単位スェージングマシンへの金型の長さ４
　／　ｍとすれば５　グｍ乃至１０ｍのテーパー金属管
の加工をするにはｙ台乃至７０台の単位スェージノブマ
シンをタノテム連結すれば容易に目的とする装置を構成
することができろ。

この発明の装置は１機台３／に所定間隔で側壁フレーム
／３．／、ｊａを立設し、この側壁フレーム／、ｊ、　
７３８間へ環状の支持フレーム／４’、　／＋４各単位
スエージングマシノ毎にスピンドル支持用に設置する。

そこで−組の支持フレーム／＋、　／４’へ隣接スピン
ドルの当接段部？ａ、？ｂを嵌挿固定することに」：っ
て、単位スェージングマシンＡ、Ｙ設置することができ
る。然してスピットルア馨当接状態で支持できる為に、
スピンドル７内の隣接金型ｇ、ｇａも一体一連に設置さ
れる。前記各フライホイール／の一側外壁には数条の■
溝／Ｓが設けてあり、この■溝／！；とモーター／７の
軸に固定したＶプーリー／ｇとの間［Ｖベル）／Ａｉ装
着して、モーター／７の動力によりフライホイール／を
回転させる。図中／９はフライホイール／４手動凹転す
る為にフライホイール／の外壁へ設けた穴、ノ０は端面
蓋、２／は端面案内用のスラストベアリング、２．２は
バッカーストッパー、２，７はＶベルトカバーである。

前記実施装置を用いてロングテーパー金属管（例えばｇ
　ｍ　）を製造するには、先づ等径の素材管Ｊ（第３図
）を多段溝ロール２３（第１．！図、第７３図）にかけ
て多段金属管２乙（第７０図）馨成形する。例えば、２
５θ咽毎に一絹の溝ロールを配置して段を設けると１ｇ
ｍでは合剖３ユ段となる。この場合における各段の直径
は製品の先端径ｄｒ＋　と、後端径屯の差ン等分割して
例えばｄ、、　　ｄ８．　　ｄ、・・のように順次小径
としたものである。ついでスェージングマシンの全モー
ター／７．　／７を始動すると共に前記多段金属管２ｔ
’１７第１図中矢示２７の方向より挿入すれば、第１番
目のスエージノグマシンＡ、乃至第３番１．１のスェー
ジノブマノ／Ａｇ（Ａ１１　Ａｂ　Ａ１１１　　Ａ４１
　　Ａ６１Ａ６．　Ａ７．　　Ａ８と順次連結されてい
る）ｆ：で速かに挿入式れるので、挿入された金属管は
夫々対応するスェージングマシンの金型によって所定の
寸法に成型される。この場合には、各段馨テーパー状に
成型するので、加工度が小さく、速度も早い。そこで加
工済金属管を前記と逆方向（矢示、２．ｆ）へ引出せば
第１／図のようｆｒ、ロングテーパー金属管２りが（／
／） できる。この製品金属管には前記多段金属管２乙の各段
の境界部３０毎に微小の肉厚変化がみられるが。

強度上は却って好ましい。

前記における各スェージノブマノ／のフライホイールは
夫々のモーターで回転されるので、隣接フライホイール
毎にその回転方向７同−又は逆方向とｊることかできる
。隣接フライホイールの回転方向を逆方向にすれば、騒
音の発生乞最小限に抑えると共に、振動？少なくできる
などの利点があるが、同一方向に回転させることを妨げ
ない。一方隣接フライホイールを同一方向へ回転させる
除には、フライホイール端面のスラストベアリノグ２／
（例えば６個）中半数は一側のフライホイールの端面に
当接し、他の半数は他側のフライホイール端面に当接さ
せることが好ましい。前記において、素材管を多段金属
管に前加工しない場合には。

第９図に示すように、小径側の肉厚が遂次増大する。通
常のスェージング加工時における肉厚の増大は次式で与
えられている。

（〔（次−／）Ｘθ、ｇ　）　十／）　ｘ　ｔ、＝輸　
　“°（／１（／、２） イ［１し １１１　ｒ素（′Ａ看外径 （−；製品外径（この実施例では小径端外径）１１；累
月管肉厚 り、：製品肉厚（この実施例では小径端肉厚）削代にお
いて、　　ｄ、＝　／２０ｔｎｒａ、　　ｄ、＝　ｆＯ
ｔａａ。

−パーＬ ｔ、　＝　３　＋ｎｒＢとすれば（但し全長！ｉｍ、ア
ー　　。とする）製品肉厚は。

１ｇｍ　（（（’−＠３−／＞×ｏ０ｇｅｔ）ｘ３＝＋
、７７ｍとなる。

一方溝ロール加工による肉厚の変化は次式で与えられる
。

（〔（北−／）ｘＯ，り）十／）Ｘζ＝−・・・（，２
）よって前記各数値ン（２）式に代入すると（、＝　（
１（謬／）ｘＯ，、グ）−１−／）×、３＝３．ｇ３ｒ
ｒａｎとなって、肉厚増加を著しく制御できることが判
る。

前記（，２１式における係数Ｑ、Ｆは、各段の溝ロール
を同一速度で回転した場合の値であるが、各段の溝ロー
ルの速度乞材料の進行方向へ行くにつれて順次早くすれ
ば（即ち材料に引張力を与えつ又圧延）前記係数をより
小さくすることができる。

次に多段溝ロールについて説明する。例えば第３図乃至
第１／図において、台管の長さ＆、　　＆、　ｌ！ｔ。

１３間には次の関係がある。

４　＜　ｌ＋　＜　ｎｚ　＜　ｌ！ｓ 即ち長さ乙の素材管２り乞用いて直ちにスェージング加
工した場合の製品の長さｌ夏は素材管より長くなる。ま
た多段金属管の長さｌ、は、肉厚増加量が少ないだけ長
手方向へ伸びるので乙より長くなる。

また多段金属管なスェージング加工すれば若干の伸びが
考えられ１３の方が長くなる。換言すれば。

前加工した多段金属管ン用いれば予め短かい素材管を使
用できるので材料の節減になることが判る。

次に素材管を多段金属管に加工する場合の多段溝ロール
は例えば第２−図および第７３図に示すような装置であ
る。

即ち二個−組の溝ロール２ｊを交互に直角に配置し。

各組の夫々の溝ロール２ｊＳａ、２Ｊｂ中少くとも一つ
の溝ロール２．５ａはモーター３２で駆動するよ５ｖｃ
Ｌ。

たもので、各組の溝ロール２．５ｑ２３０ｍｒａピッチ
で配置ｆｆ１Ｌは１５０ｍＭ毎の多段金属管ができる。

前記−組の溝ロールコ３は共通の取付台盤３３−ヒヘ夫
人独立１−で固定しであるので、加工すべき各段の長さ
ＶＣＬ４’：、し、各組の溝ロール相互間の間隔ビ矢示
３ｑのように醐節することができるので、各段の長さン
所望の長さにした多段金属管を一工程で成型することが
できる。

次にこの発明の方法の実施例について説明する。

丙径／２０＋ｎｍ、肉厚、３ｔｕｍ、長さ！ｉｍの鉄管
を多段溝ロールにかけて多段鉄管ケ成型する（例えば２
０段の鉄管）。この場合に各段のリダクションをまスφ
以下とする。即ち各段の直径は次式で与えられる。

ｄｌ×０．９ｇ−（ｊ、　　　・堂・（３）前記前加Ｉ
Ｋ’ｆｔ終えた後、各段毎に寸法を規制したスェージノ
ブマシン（例えば第１図々示、前側より５台使用）Ｋ多
段金属管をその小径側より挿入して加工すれば、５台の
スェージノブマシンによって均一テーバ−金属管ができ
る。この場合の実加工時間は７０〜／Ｓ秒で、大径端の
肉厚３Ｔｍｍ、小径端の肉厚３．ｇｓｍｍであった。

即ちこの発明によれば、全長／ｍす、十のテーパー金属
管を一工程で容易に多量生産し得る効果があ材料を節減
し得るなどの諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施装置の斜視図、第２図は同じく
一部を省略した拡大側面図、第３図は同じく一部拡大断
面図、第を図は同じく単位スェージノブマシンの要部の
切断拡大斜視図、第Ｓ図は同じくハンマーロールの配列
時における拡大斜視図、第６図は同じく金型と打圧ロッ
ドとの関係を示す拡大斜視図、第７図は同じくスピンド
ルの拡大斜視図、第５図は素材管の一部を省略した一部
断面図、第７図はテーパー金属管の一部を省略した一部
断面図、第７０図は多段金属管の一部を省略した一部断
面図、第１／図は第７０図の金属管ンスエージノグ加工
したテーパー金属管の一部を省略した一部断面図、第１
２図は多段溝ロール装置の溝ロールの配置の相互関係を
示す一部拡大正面図、第７３図は多段溝ロール装置の一
部乞省略した斜視図である。 ｌ・・・フライホイール　　ス・、・ハンマーロール乙
・・・筒状体　　７・・スピンドル ｇ、ｇａ・・・金型　　？、？ａ・・・バッカー溝ＩＯ
・・・打圧ロッド　　／２・・・機台へ、　　Ａｔ、　
Ａａ、　　Ａ、、八、八、へ、八・・・単位スェージン
グマシン 特許出願人 吉　　　１）　　桂一部 代理人 鈴　　木　　正　　次 手続補正書（自発） 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　　　　殿１、　事件
の表示 昭和５７年　特　許願第７２０３グ乙号３、　補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 ４、代　理　人　（郵便番号１６０） 住所東京都新宿区信濃町２９番地徳明ビル電話　東　京
　（３５３）　　３４　０　７　（代）昭和　　年　　
月　　日 ６、　補正の対象 明細暑中発明の詳細な説明の１唱 ７　補正の内容 （１）明細書乙頁ｇ行目〜７０行目に［少な（すると共
に・・・判明した。」とあるな「少なくすることができ
る。」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　一連の金型となるように、タンデム結合された複数
   のスェージングマシンの金型の一側より他側へ向けて素
   材管を順次加工Ｉ−っ５挿入し、前記素材管を所定位置
   まで挿入することにまり長尺のテーパー金属管を一工程
   で成形することを特徴としたロングテーパー金属管のス
   ェージング加工方法 ２　複数のスェージングマシンは夫々単独に動作して挿
   入された素材管を夫々加工成形′１−ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載のロン２％以下とした特許
   請求の範囲第１項記載のロンググーパー金属管のスェー
   ジング加工方法グ　同一直径の素材管を多連溝ロールに
   かけて順次外径を変えた多段管に成形し、この多段管を
   一連の金型としてタンダム結合された複数のスェージン
   グマシンの金型の一側より他側に向けて順次加工しつ＼
   挿入し、前記多段管を所定位置まで挿入することにより
   長尺のツ′−パー金属管を一工程で成形することを特徴
   としたロンググーバー金ＭＷのスェージング加工方法Ｓ
   　多段管の成形は、二個−組の溝ロールを」二下又は左
   右方向より交互に金属管に加圧　当接して行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第ダ項記載のロングテーパー金
   属管のスェージング加工方法 ６　円筒状フライホイールの内周側へ間隔部材を介して
   ハンマーロールを等間隔に配置し、前記ハンマーロール
   の内側へ円筒状のスピンドルを内装し、前記スピンドル
   の外壁には中心線と平行で、かつ直径対称的にバッカー
   溝を穿設し。 前記バッカー溝底には所定間隔に打圧ロッドの嵌入孔を
   並列穿設し、前記嵌入孔には夫々打圧ロッドをスピンド
   ルの半径方向へ可動的に嵌挿すると共に、打圧ロッドの
   外壁と前記ハンマーロールとの間にバッカーを介装し、
   前記スピンドル内へ金型を対向１茨挿して単位スェージ
   ングマシ７　ヲ構＆　Ｌ　、　前記単位スェージングマ
   シンの複数台をタンデム結合させて、夫々の金型を一連
   の金型として連続させると共に、各フライホイールは夫
   々駆動装置の出力と連結したことを特徴どするロングテ
   ーパー金属管のスェージング加工装置 ７　間隔部利は軽量強靭な合成樹脂材料どした特許請求
   の範囲第６項記載のロングテーパー金属管のスェージン
   グ加工装置 ｇ　一連の金型は隣接金型の端面を互に密接させると共
   に、同一テーパーどした特許請求の範囲第４項記載のロ
   ングデーパ−金属管のスェージング加工装置 ９　隣接フライホイールの回転方向は同−又は逆方向と
   した特許請求の範囲第６項記載のロングテーパー金属管
   のスェージング加工装置１０　ハンマーロールと間隔部
   材とは交互に配置され、共通のリングによって円筒状に
   保持された特許請求の範囲第４項記載のロングテーパー
   金属管のスェージング加工装置 ／／単位スェージングマシンは夫々単独に動作すると共
   に、夫々に内蔵した金型は一本の長尺テーパー金属管を
   成型で・きる寸法とした特許請求の範囲第４項記載のロ
   ングテーパー金属管のスェージング加工装置