JPS6027414A - 曲げ管用素管の製造方法 - Google Patents

曲げ管用素管の製造方法

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JPS6027414A
JPS6027414A JP13736283A JP13736283A JPS6027414A JP S6027414 A JPS6027414 A JP S6027414A JP 13736283 A JP13736283 A JP 13736283A JP 13736283 A JP13736283 A JP 13736283A JP S6027414 A JPS6027414 A JP S6027414A
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JP
Japan
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pipe
bent
plug
diameter
die
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Pending
Application number
JP13736283A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Nakao
章裕 中尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication of JPS6027414A publication Critical patent/JPS6027414A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/16Making tubes with varying diameter in longitudinal direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

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】 本発明は熱交換器用の配管、その他各種の配管として用
いられる曲げ管用素材たる素管の製造方法に関するもの
である。
従来曲げ管の製造方法は種々提案されているが、曲げ加
工したとき曲管部は直管部よりも薄肉化するという問題
がある。このため近年にあってはこのような曲管部にお
ける薄肉化を防止するため、その素材としての素管にお
ける被曲げ予定部の肉厚を曲げ加工したとき曲管部の肉
厚が許容範囲以下とならないよう直管部の肉厚よりも厚
内としておくことが行われている。ところでこのような
被曲げ予定部の肉厚を他の直管部より厚肉とした素管を
製造する方法としては、従来、被曲げ予定部の肉厚と等
しい肉厚を有する原管を用意し、被曲げ予定部局外の部
分、即ち直管部の肉厚を切削除去する方法、或いは原管
をダイスと軸長方向において直径を異ならせた2段プラ
グとによって抽伸加工する方法が知られている(特公昭
51−7153号公報)。この抽伸加工方法は原管にお
ける直管部とすべき部分を抽伸する過程ではプラグのう
ち、直径の大きい部分をダイスの加工孔内に位置させて
薄肉に抽伸加工し、次に原管における被曲げ予定部とす
べき部分を抽伸するときはプラグを抽伸線に沿って移動
させ、プラグにおける小径部分をダイスの加工孔内に臨
ませて抽伸加工し、外径は同じであるが内径を縮小して
他の部分よりも厚内とする方法である。
しかし前者の方法は被曲げ予定部に比較して直管部が長
い場合切削量が多く作業に多大の労を要し、作業能率が
低いという難点があり、また後者の方法は被曲げ予定部
がその内径の縮小によって肉厚を直管部よりも厚く形成
するため、素管の内面には直管部と被曲げ予定部との境
界部分に段差が形成され、この段差が曲げ加工後もその
まま残存することがありこの残存段差部での流体による
エロージョンが問題となる難点があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは原管を前記後者の方法と同様にし
てダイスと軸長方向で直径を変化させたプラグとを用い
て抽伸加工し、被曲げ予定部の内径を直管部のそれより
も縮小して厚内とした管を得た後、この管に中拡げ加工
を施して内径を直管部とすべき部分と同様に拡大して内
径の縮小による厚内分を外方に膨出させ、外径を直管部
とすべき部分のそれよりも大きくすることにより、曲げ
加工後における内面段差形成がなく、流体によるエロー
ジョン問題を解消し得ると共に作業性の大幅な向上を図
り得るようにした曲げ管用素管の製造方法を提供するに
ある。
本発明に係る曲げ管用素管の製造方法は被曲げ予定部の
外径を他の部分よりも大きくして厚肉とした曲げ管用素
管を製造する方法において、原管の被曲げ予定部とすべ
き部分の内径を他の部分よりも縮小して厚内とし、この
原管に中拡げ加工を施して前記被曲げ予定部の内径を他
の部分の内径と同一であって、且つ外径を他の部分より
も大きくすることを特徴とする。
以下本発明方法をその実施状態を示す図面に基づき具体
的に説明する。第1図は本発明方法によって製造しよう
とする曲げ管用素管の模式的縦断面図、第2.3図は夫
々第1図のn−n線、m−■線による断面図であり、図
中11は被曲げ予定部、12、12は直管部を示してい
る。被曲げ予定部11は内、外面が同心であって、且つ
内径は直管部12゜12のそれに等しく、また外径は直
管部12.12のそれよりも大きくなっている。また直
管部12.12は同じく、内、外面が同心であって、被
曲げ予定部11との境界部分の内面は面一であり、且つ
外面には傾斜角γl、γ2 (通常はγl=γ2)のテ
ーバ面が形成されている。直管部12.12に対する被
曲げ予定部11の厚内の程度、傾斜角γ1172は素管
10に曲げ加工を施したとき曲管部と直管部とが可及的
に肉厚が等しく、または曲管部に必要な強度が得られる
よう設定する。
而して本発明においてはこのような素管10の製造は、
第4図(イ)、(ロ)に示す如きダイス。
プラグを用いた原管20の抽伸加工工程を含む第1の工
程、及び第6図(イ)、(ロ)に示す如きプラグを用い
た中拡げ加工工程を含む第2の工程にて装置される。
以下先ず第1の工程について第4図(イ)。
(ロ)に従って説明する。第4図(イ)、(ロ)は抽伸
加工工程を示す模式図であり、1はダイス、2はプラグ
、20は原管を示している。原管20は内。
外面が同心であって且つ管軸方向に内、外径とも均一に
形成され、ダイス1.1ラグ2を用いて白抜矢符方向に
向けて冷間抽伸加工を施されるようになっている。ダイ
ス1はその加工孔1aの片側周縁部におけるリード部1
bが側斜角θl (以下ダイス半角という)に設定され
ている。またプラグ2は軸方向に直径の異ならせた3段
式のものであって、第1の円柱状部の直径が最も小さく
、第2゜第3の順序で大径に設定された円柱状部2a、
 2b。
2cと、第1.第2の円柱状部2a+ 2b間に形成さ
れた第1のテーバ部2d及び第2.第3の円柱状部2b
20間に形成された第2のテーパ部2eを備えている。
第1のテーパ部2dの傾斜角α(以下プラグ半角という
)はダイス箪角θ1よりも大きく (α≧θl)、且つ
α< tan’μ(但しμニブラグと原管20との摩擦
係数)に設定され、また第2のテーパ部2eのプラグ半
角βはダイス半角θlよりも小さく (β〈θl)設定
して抽伸中においてもダイス1に対してプラグ2を挿説
し得るようにしである。これらθl、α、β相互の関係
はその数値例を示すとθI =12.5°、α−30°
、β=10°の如くである。
なお原管20の内、外径、肉厚、ダイス1の加工孔la
直径、プラグ2の各円柱状部2a、 zb、 2cの直
径は製造すべき素管10の寸法仕様に応じて適宜に定め
られる。
而してこのようなプラグ2を用いた冷間抽伸加工は、先
ず第4図(イ)に示す如く原管2oにおける直管部I2
とすべき部分22を抽伸する過程においてはプラグ2の
第2の円柱状部2bをダイス1の加工孔1aの中心にこ
れと同心状に設定する。これによって原管20における
直管部12とすべき部分22は外径がダイスlの加工孔
直径りに等しく、内径は第2の円柱状部2bの直径d2
に等しく抽伸加工することとなる。そして原管20にお
ける被曲げ予定部11とすべき部分21を抽伸する過程
では第4図(ロ)に示す如くプラグ2をダイスlの加工
孔1aから引き出し、直径の小さい第1の円柱状部2a
(直径d1)を加工孔1aの中心に位置させて抽伸する
。これによって原管20における被曲げ予定部11とす
べき部分21は外径がダイス1の加工孔1aの直径に等
しく、また内径は第1の円柱状部2aで規制される直径
d、となり、肉厚が直管部12とすべき部分22よりも
厚く形成される。
原管20における被曲げ予定部とすべき部分21に対す
る抽伸が終了すると、プラグ2を再びダイス1に向けて
前進し、第4図(イ)に示す如くプラグ2の第2の円柱
状部2bをダイスlの加工孔1aの内側にこれと同心状
に位置させて抽伸する。これによって、原管20におけ
る直管部12とすべき部分22は前述したのと同様に外
径が加工孔1aの直径りに等しく、また内径は第2円柱
状部2bの直径d2に等しく抽伸加工されることとなる
なお被曲げ予定部11とすべき部分21に対する抽伸後
、プラグ2の第2の円柱状部2bをダイスlの加工孔1
aに位置せしめるための条件は既述した如く下記(1)
式で与えられる。
α< jan’μ 又は α〉δ1 ・・・(1)第5
図は第4図(イ)、(ロ)に示す第1の工程で製造され
た中間品としての管30の模式的縦断面図であり、直管
部12.12とすべき部分32.32及び被曲げ予定部
11とすべき部分31の管軸方向の全長にわたって外径
が均一であり、また内径は各部分32、32は管軸方向
に均一であり、部分31ではこれよりも小径で管軸方向
には均一となっている。
そして部分31と32.32との境界部分は夫々傾斜角
δ1.δ2のテーパ面となっている。この傾斜角δ!、
δ2は下記12)、 (3)式で与えられる。
δl=θl−β ・・・(2) δ2=α ・・・(3) なおδ稟=62とすることも可能であり、このためには
α=01−βが設立するよう夫々ダイス半角θ1、プラ
グ半角α、βを設定すればよい。
次に本発明方法における第2の工程につき説明する。第
6図(イ)、(ロ)は本発明方法の第2の工程を示す模
式的断面図であり、図中3はプラグ30は管を示してい
る。管3oはこれに通したマンドレルMの先端にプラグ
3を装着し、管30(又はマンドレルM)を白抜矢符方
向に移動しプラグ3にて中拡げ加工を施される。プラグ
3はマントレールMに対する取付部から先端側に向うに
従って拡径された円錐台形のテーパ面3aの先端束に短
い円柱状部3bを形成して構成されており、テーパ面3
aの傾斜角、即ちプラグ半角ψは6〜lO°、通常は8
°程度に設定される。このプラグ半角ψを6〜lO°と
したのはlO゛を越えると中拡げ加工自体難しくなるか
らであり、また6°よりも小さくなると十分な中拡げ機
能が得られないことによる。また管30における部分3
1と32.32との境界におけるテーバ部分の傾斜角δ
1.δ2は円滑な中拡げ加工を施し得るために下記(4
)、 (51式の条件を満足するよう定められる。
ψ〉δ1 ・・・(4) φ〉δ2 ・・・(5) (4)、 (5)式に示す条件が満たされないときは管
30のテーバ部分に段差が残存するためである。従って
逆に上記(2)〜(5)並びに(1)式からα、β、θ
相互の値が決定されることとなる。
而してこのようなプラグ3を用いた冷間での中拡げ加工
は、第6図(イ)に示す如く直管部I2とすべき部分3
2においては内、外径ともに押し拡げられて素管10に
おける直管部12の内、外径と等しい値に形成され、ま
た被曲げ予定部11とすべき部分31においては第6図
(ロ)に示す如(プラグ3にて押し拡げられ、内面が直
管部12におけるそれと同径、同心であって、且つ直管
部12と面一に押し拡げられる結果、管30において内
径が縮小されて厚肉となっている分だけそのまま外方に
膨出せしめられることとなる。他の直管部12において
は前述の場合と同じである。
このような第1.第2の工程により第1図に示す如き素
管10を得る。なおこの素管10における直管部12と
被曲げ予定部11との境界部分におけるテーパ面の傾斜
角rl+ γ2は下記(6)式で与えられ、通當は0字
管に曲げ加工する場合で5°程度である。
r+ (又はrz)=0.8(β−θ) ・・・(6)
なお上述の説明においては第1の工程はダイスとプラグ
とを用いた、所謂プラグ引き抽伸加工を施す場合につき
説明したが、他の工程、例えば異形マンドレルを用いた
熱間圧延方法、或いは熱間押出法等を適用してもよいこ
とは勿論である。
以上の如く本発明方法にあっては先ず被曲げ予定部とす
べき部分を外径が他の部分と同じで、且つ内径を縮小し
て他の部分よりも厚肉とした管を得、この管を中拡げ加
工することとしているから、プラグ等の内面規制具を用
いて能率よく素管を得ることが出来、生産効率が高く素
管品質のばらつきも少なく、しかも曲げ加工しても管内
面に段差か残存するおそれがないため、流体流通用の管
として用いた場合もエロージョン問題を生じず、そのう
え曲管部の薄肉化も防止出来るなど、本発明は優れた効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法によって製造する曲げ管用素管の模
式的縦断面図、第2図は第1図のn−nによる断面図、
第3図は第1図の■−■線による断面図、第4図(イ)
、(ロ)は本発明方法の第1の工程を示す模式図、第5
図は第4図(イ)。 (ロ)の工程を経て得た管の模式的縦断面図、第6図(
イ)、(ロ)は本発明方法の第2の工程を示す模式的断
面図である。 1・・・ダイス 1a・・・加工孔 2・・・プラグ 
2a、 2b。 2c・・・円柱状部 2d、 2e・・・テーパ面 3
・・・プラグ10・・・素管 11・・・被曲げ予定部
 12・・・直管部 20・・・原管 21,22・・
・部分 31・・・管 31.32川部分特 許 出願
人 住友金属工業株式会社代理人 弁理士 河 野 登
 夫 (イ】 蔓 ら 図 (ロ) 第 G 団

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、被曲げ予定部の外径を他の部分よりも大きくして厚
    肉とした曲げ管用素管を製造する方法において、原管の
    被曲げ予定部とすべき部分の内径を他の部分よりも縮小
    して厚肉とし、この原管に中拡げ加工を施して前記被曲
    げ予定部の内径を他の部分の内径と同一であって、外径
    を他の部分よりも大きくすることを特徴とする曲げ管用
    素管の製造方法。
JP13736283A 1983-07-26 1983-07-26 曲げ管用素管の製造方法 Pending JPS6027414A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009098808A1 (ja) * 2008-02-08 2009-08-13 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 管材の引抜加工用プラグおよびそれを用いた引抜加工方法
JP2012016712A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sanwa Kokan Kk 鋼管引抜装置、及び鋼管引抜方法
JP2015129577A (ja) * 2014-01-06 2015-07-16 智 小野寺 単一単品の既設管更生部材と単一単品の配管部材

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WO2009098808A1 (ja) * 2008-02-08 2009-08-13 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 管材の引抜加工用プラグおよびそれを用いた引抜加工方法
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